Odnawialne źródła energii

Odnawialne źródła energii – wszystko o OZE

Rozwój świata, jakim znamy go dzisiaj, nie byłby możliwy bez wsparcia energetyki węglowej. Jest to jednak nieodnawialne źródło energii, którego eksploatacja musi się kiedyś zakończyć – jego zasoby są bowiem ograniczone. To właśnie jedna z największych wad węgla, która sprawia, że już na starcie przegrywa z odnawialnymi źródłami energii. Jest ich zresztą dużo więcej. Przemysł węglowy odciska przecież ogromne piętno na środowisku, znacznie przyspieszając postępowanie zmian klimatu. Wpływ na środowisko jest znikomy, gdy bierzemy pod uwagę wyłącznie odnawialne źródła energii. Jakie są ich rodzaje? Czym się charakteryzują? W poniższym artykule znajdziesz szczegółowe kompendium wiedzy dotyczące OZE. Dowiesz się między innymi, dlaczego transformacja energetyczna stanowi tak istotną część strategii walki ze zmianami klimatycznymi i czy OZE jest opłacalne. 

1. Odnawialne źródła energii – czym są?
2. Odnawialne i nieodnawialne źródła energii – czym się od siebie różnią?
3. Transformacja energetyczna a zmniejszenie śladu węglowego
4. Odnawialne źródła energii – co się do nich zalicza? Rodzaje OZE
4.1. Energia słoneczna – jak się ją pozyskuje?
4.2. Energia wiatrowa – jak się ją pozyskuje?
4.3. Energia wodna – jak się ją pozyskuje?
4.4. Energia geotermalna – jak się ją pozyskuje?
5. Odnawialne źródła energii – zalety
5.1. Zerowy ślad węglowy
5.2. Redukcja zanieczyszczeń środowiska
5.3. Dostępność
6. Odnawialne źródła energii – wady
6.1. Wysokie koszty
6.2. Wady poszczególnych rodzajów energii odnawialnej
7. Odnawialne źródła energii w Polsce
8. Odnawialne źródła energii na świecie
9. Odnawialne źródła energii – koszty

1. Odnawialne źródła energii – czym są?

Próbując wytłumaczyć, czym są proekologiczne odnawialne źródła energii, definicja nasuwa się sama. To źródła, które się nie kończą – nie generują długotrwałych deficytów, ponieważ ich zasób nieustannie się odnawia. Ich rodzaje i sposoby pozyskiwania zasadniczo się od siebie różnią. W przeciwieństwie do surowców nieodnawialnych takich jak węgiel czy ropa naftowa, niemożliwa jest ich całkowita eksploatacja. Do OZE zaliczamy między innymi słońce, wodę, wiatr oraz energię jądrową, biogaz, biopłyny czy biomasę.

Ta ostatnia kategoria wzbudza sporo kontrowersji – wiele krajów decyduje się na wyłączenie jej z listy OZE. Pod pojęciem biomasy kryją się biodegradowalne odpady, głównie resztki roślinne. W praktyce jednak pozyskuje się ją najczęściej z określonych roślin, specjalnie hodowanych na tę okoliczność. W wielu krajach wraz z rozwojem przemysłu energetycznego opartego na biomasie obserwuje się również wzrost wycinki drzew.

2. Odnawialne i nieodnawialne źródła energii – czym się od siebie różnią?

Wiedząc już, co to są i jakie są odnawialne źródła energii, można zadać sobie pytanie o przewagę jednych nad drugimi. Co dzieli odnawialne i nieodnawialne źródła energii? Różnica jest zasadnicza – OZE można eksploatować w zasadzie w nieskończoność, tymczasem te nieodnawialne odtwarzają się bardzo powoli bądź wcale. Do nieodnawialnych źródeł energii należy gaz ziemny, pozyskiwany z kopalin uran i oczywiście ropa naftowa oraz węgiel, które leżą u podstaw rozwoju współczesnej gospodarki. Jeszcze w latach osiemdziesiątych XX wieku niewiele państw rozważało transformację przemysłu energetycznego, koncentrując się przede wszystkim na wydobyciu surowców nieodnawialnych. Wiele państw zawdzięcza swoje bogactwo i dynamiczny rozwój właśnie złożom naftowym. Równocześnie, inwestowano w elektrownie jądrowe, które są wydajne i niedrogie, ale jednocześnie generują toksyczne odpady, a ich uszkodzenie wiąże się z ogromnym zagrożeniem dla środowiska.

Na początku XX wieku ta tendencja zaczęła jednak ustępować innej. Odnawialne źródła energii zaczęły budzić coraz większe zainteresowanie, a spadające ceny przyciągnęły inwestorów. Rosnąca świadomość ekologiczna również ma wpływ na coraz większą ilość inwestycji w OZE, zarówno ze strony pojedynczych klientów, jak i dużych koncernów. Doskonale zdają sobie oni sprawę, że nieodnawialnych surowców nie możemy wykorzystywać w nieskończoność. Kiedyś muszą się skończyć, a wtedy na transformację energetyczną może być już za późno. Przejście z nieodnawialnych źródeł energii na te odnawialne to więc decyzja nie tylko umotywowana proekologicznym światopoglądem, ale również czystą biznesową kalkulacją.

Odnawialne i nieodnawialne źródła energii stale zmieniają swoją dynamikę rozwoju. Rozwój technologiczny sprawia, że OZE tanieje, stanowiąc rosnącą konkurencję dla tych drugich.

3. Transformacja energetyczna a zmniejszenie śladu węglowego

Zmniejszanie śladu węglowego stanowi jeden z głównych celów, jaki stawia sobie Unia Europejska, dążąc do zatrzymania zmian klimatu. Emisja dwutlenku węgla do atmosfery wzrasta głównie ze względu na spalanie paliw kopalnych – oprócz tego, napędza ją również produkcja mięsa i nabiału. Dążenie do neutralności klimatycznej między innymi poprzez zmniejszanie śladu węglowego ma pomóc w zatrzymaniu zmian klimatycznych. Kontynuując eksploatację surowców nieodnawialnych, ludzkość musi stawić czoła widmu katastrofy – przewidywany wzrost średniej temperatury na Ziemi w takim scenariuszu może skutecznie uniemożliwić życie w większości zakątków ziemi.

Wprowadzając w 2019 roku program Zielony Ład, Unia Europejska zobowiązała kraje członkowskie do dążenia do neutralności klimatycznej między innymi poprzez transformację energetyczną. Na jej poczet udzielane są środki, mające pokryć między innymi koszty przebranżowienia pracowników przemysłu węglowego. Proekologiczne odnawialne źródła energii uznawane są za przyszłość energetyki. Dlatego nawet kraje, których gospodarka oparta jest na węglu czy ropie naftowej decydują się na podjęcie działań, które mają przybliżyć je do neutralności klimatycznej. Oczywiście, istnieją wyjątki od tej reguły. Niemniej, w ujęciu biznesowym, model gospodarki, którego filarem są paliwa kopalne, jest przestarzały, dlatego próbuje się go zastąpić innym, bardziej progresywnym.

4. Odnawialne źródła energii – co się do nich zalicza? Rodzaje OZE

Do odnawialnych źródeł energii zaliczamy słońce, wiatr i wodę, a także energię jądrową, biomasę, biopłyny i biogaz. Słońce to najpopularniejsze źródło reprezentujące odnawialne źródła energii. Przykłady wykorzystania poszczególnych surowców znajdziecie poniżej. W tekście podzieliliśmy na rodzaje odnawialne źródła energii. Definicja każdego z nich uwzględnia sposób pozyskiwania, tempo odnawiania, dostępność i inne aspekty. 

Zastosowanie poszczególnych rodzajów OZE różni się w zależności od uwarunkowań danego kraju. Dla przykładu kraje o długiej linii brzegowej, na przykład Dania, Holandia, Irlandia czy Portugalia, najczęściej opierają swoją energetykę o elektrownie wiatrowe. Z kolei panele słoneczne cieszą się dużą popularnością zwłaszcza w strefach podzwrotnikowych, gdzie słońce świeci przez większą część roku.

W ramach energii pozyskiwanej z wody wyróżnia się dwa typy – rzeki, a także pływy i fale morskie. Elektrownie wodne mogą więc być z powodzeniem stawiane zarówno w strefach nadmorskich, jak i tych wewnątrzkontynentalnych.

Aby energia jądrowa została uznana za OZE, musi powstawać w zamkniętym cyklu paliwowym. Wiele osób popełnia błąd, zaliczając ją do rodzajów OZE. W rzeczywistości tylko część energii pozyskiwanej w ten sposób może zostać uznana za odnawialną. Choć w wielu krajach, jak choćby w Stanach Zjednoczonych, zaspokaja ona duży procent zapotrzebowania na energię, przewiduje się, że jej udział w rynku z czasem będzie spadać. OZE w wydaniu jądrowym oznacza recycling odpadów jądrowych w reaktorach typu FBR. Reaktory powielające umożliwiają produkcję paliwa przewyższającą jego spożycie, co sprawia, że wyczerpanie zasobów jest w zasadzie niemożliwe – zajęłoby to bowiem aż milion lat! Wykorzystanie reaktorów powielających jest powszechne między innymi w Rosji.

4.1. Energia słoneczna – jak się ją pozyskuje?

Pozyskiwanie energii ze słońca jest możliwe dzięki dużemu natężeniu napromieniowania docierającego do ziemskiej atmosfery. Nierównomierne rozmieszczenie sprawia, że nie każdy obszar ma jednakowy dostęp tej energii, jednak w umiarkowanym natężeniu i okresowo (nie licząc nocy) jest ona dostępna w zasadzie wszędzie. Oczywiście, promieniowanie docierające do strefy klimatu umiarkowanego ma znacznie mniejsze natężenie niż to, które dociera do strefy równikowej czy podzwrotnikowej. Jednak każde państwo może korzystać z dobrodziejstwa energii słonecznej, choćby w wariancie hybrydowym. 

Aby pozyskać energię z promieniowania słonecznego, konieczne jest zastosowanie jednej z czterech metod konwersji:

• konwersja fotowoltaiczna
  
• konwersja fototermiczna
  
• konwersja fotochemiczna
  
• termoliza wody

Pierwszy wariant cieszy się największą popularnością z uwagi na funkcjonalność, łatwą dostępność i wydajność. Ogniwo fotowoltaiczne umożliwia bezpośrednią konwersję energii promieniowania słonecznego na prąd. Zasada jego działania jest nieskomplikowana – pod wpływem promieniowania słonecznego następuje przemieszczenie ładunków elektrycznych, co z kolei indukuje napięcie elektryczne dzięki powstającej różnicy potencjałów. Przemysł fotowoltaiczny wykorzystuje takie surowce jak krzem monokrystaliczny i polikrystaliczny czy polimery.

Stały rozwój branży powoduje, że ogniwa fotowoltaiczne tanieją, a ich dostępność wzrasta. Dachy pokryte czarnymi panelami fotowoltaicznymi na stale wpisały się w krajobraz podmiejski. Niektóre regiony, jak na przykład niemiecka Badenia-Wittenburgia, zobowiązują inwestorów stawiających nowe budynki do montażu instalacji fotowoltaicznych na dachach. Wykorzystanie paneli solarnych umożliwia również walkę z wykluczeniem trudno dostępnych obszarów, które są wyłączone z planów rozbudowy sieci energetycznej. Często są to miejsca położone na terenach pustynnych, gdzie promieniowanie słoneczne osiąga wysokie wartości. Przykładem mogą być choćby wioski rdzennych Amerykanów z plemienia Navajo czy kontynent afrykański. Tam liderem w wykorzystaniu technologii solarnej od wielu dekad jest Republika Południowej Afryki. Po piętach depczą jej Kenia i Ghana.

4.2. Energia wiatrowa – jak się ją pozyskuje?

Wykorzystanie energii wiatru jest znane ludzkości już od wielu tysięcy lat. Napędzane nią łodzie żaglowe pozwalały cywilizacjom docierać w najdalsze zakątki ziemi i dokonywać kolejnych odkryć. Wiatr jako źródło napędu w jachtach wykorzystuje się zresztą do dziś, podobnie jak w wiatrakach czy silnikach obrotowych. Wykorzystanie turbin ma długą tradycję, jednak dopiero w ostatnich dekadach XX wieku spopularyzowano gigantyczne turbiny wiatrowe, które umożliwiły produkcję energii z tego źródła na dużą skalę. Wiatr to opłacalne i łatwo dostępne odnawialne źródło energii. W Polsce turbiny rozmieszczone są głównie na północy kraju – to tam zlokalizowane są najkorzystniejsze strefy energetyczne wiatru. Elektrownie wiatrowe na największą wydajność mogą liczyć na pasie brzegowym Morza Bałtyckiego i w rejonie suwalskim, czyli polskim biegunie zimna.

Pozyskiwanie energii wiatrowej polega na przekształcaniu energii kinetycznej przemieszczających się mas powietrza w energię elektryczną. Proces ten jest możliwy dzięki wykorzystaniu turbin wiatrowych. Udział energii wiatru w pokrywaniu światowego zapotrzebowania na energię stale rośnie. Liderami w wykorzystaniu tego odnawialnego źródła energii są oczywiście kraje położone nad morzem lub oceanem, o długiej linii brzegowej. To właśnie tam masy powietrza przemieszczają się najbardziej dynamicznie, napędzając turbiny. Państwa wyspiarskie, takie jak Irlandia, Wielka Brytania, czy nadmorskie, jak Hiszpania, Portugalia, Dania czy Holandia najbardziej inwestują w rozwój elektrowni wiatrowych oraz hybrydowych, wykorzystujących OZE (solarno-wiatrowych). Sprawia to, że energia wiatrowa w ich przypadku ma największy udział w krajowej produkcji pochodzącej z OZE.

4.3. Energia wodna – jak się ją pozyskuje?

Podobnie jak w przypadku energii wiatrowej, energia wodna, zaliczająca się do OZE, również może być wykorzystana w dwojaki sposób – bezpośrednio, mechanicznie oraz transformowana w energię elektryczną. Jej zastosowanie w pierwszym wariancie znane jest ludzkości od wielu wieków – najprostszym przykładem może być młyn, który napędzany jest wodą. Jej wykorzystanie kosztuje niewiele, a jako zasób dostępna jest powszechnie. Energia wodna generuje niższe koszty niż na przykład fotowoltaika. 

W ramach energii wodnej można wyróżnić dwa rodzaje: energię rzek oraz energię pływów, prądów morskich i falowania. Do pozyskania pierwszej potrzebny jest spadek hydrauliczny. To właśnie wysokość, z której spada woda, determinuje potencjał energetyczny. Jak oblicza się spadek hydrauliczny? Należy wyliczyć różnicę między wysokością wylotem turbiny a poziomem lustra wody w górnym zbiorniku.

Energia pływów, prądów morskich i falowania pozyskiwana jest w wyniku konwersji na energię elektryczną tej kinetycznej, powstałej w wyniku ruchów morskich. Jej potencjał jest dużo większy, niż w przypadku rzecznej, jednak światowy procent jej wykorzystania jest znacznie mniejszy. Jaki jest tego powód? Przede wszystkim zastosowanie rozwiązań technicznych, umożliwiających wykorzystanie i przetworzenie tej energii kinetycznej w sposób wydajny i bezpieczny. Oceaniczne warunki pogodowe bywają ekstremalne, co może przyczyniać się do stopniowego niszczenia elektrowni. Generuje to problemy logistyczne i dodatkowe koszty. Dlatego, choć prądy i pływy mają jeden z największych potencjałów wśród OZE, rozwój technologii umożliwiających wydajną konwersję i funkcjonowanie tego typu elektrowni wymaga ciągłego doskonalenia.
Wśród niektórych naukowców kwestią dyskusyjną jest również proekologiczność takiego rozwiązania. Choć jest to nieodnawialne źródło energii, nadmierna ingerencja w prądy morskie może przynieść efekt odwrotny od zamierzonego. Inni z kolei uznają, że wykorzystanie energii mórz i oceanów jest całkowicie bezpieczne w kontekście zmian klimatu.

4.4. Energia geotermalna – jak się ją pozyskuje?

Wykorzystanie energii geotermalnej znane jest ludzkości od tysięcy lat. Jest to źródło zaliczające się do OZE, choć nie odnawia się w takim tempie jak choćby stale dostępne słońce czy wiatr. Geotermalna energia nie może być więc nadmiernie eksploatowana, co mogłoby prowadzić do wychłodzenia źródeł. Jak pozyskuje się energię geotermalną? Aby móc z niej korzystać, przeprowadza się odwierty, które umożliwiają pobieranie jej z głębokich warstw wodonośnych. Alternatywną metodą jest wtłaczanie chłodnej wody, która następnie nagrzewa się w skalnych warstwach.

Energia geotermalna nie jest powszechnie dostępna – możliwość jej pozyskiwania zależy od położenia geograficznego. Z tego względu jej procentowy udział w pokrywaniu zapotrzebowania na światową energię nie rośnie w takim tempie jak ten pochodzący ze słonecznej czy wiatrowej. W Europie ilość obszarów, gdzie możliwe jest pozyskiwanie energii geotermalnej, jest ograniczony – są to przede wszystkim tereny wyspiarskie, jak Islandia czy Azory. Choć na Starym Kontynencie jest to dość niszowe odnawialne źródło energii, na świecie jego wykorzystanie w niektórych państwach stanowi ważny filar energetyki. Przykładem może być choćby Japonia, Nowa Zelandia czy Filipiny – aktywne wulkanicznie kraje wyspiarskie.

5. Odnawialne źródła energii – zalety

Uznanie OZE za jedyne słuszne rozwiązanie w kontekście przyszłości naszej planety ma naukowe podstawy. Surowce odnawialne nie eksploatują ziemskich zasobów w sposób, jaki można przypisać tym nieodnawialnym. Spalanie paliw kopalnych to bomba z opóźnionym zapłonem. Wykorzystując węgiel czy ropę naftową jako źródło energii, uwalnia się do atmosfery pochodzący z powstających setki tysięcy warstw materii organicznej dwutlenek węgla. Nic dziwnego, że tempo ogrzewania się ziemi wzrasta w ogromnym tempie. Biorąc pod uwagę tempo, z jakim rozwijają się kolejne inwestycje w proekologiczne odnawialne źródła energii na świecie, zalety i wady nie mogą być sobie równe – korzyści zdecydowanie przeważają. Co należy do tych najważniejszych?

5.1. Zerowy ślad węglowy

Zerowy ślad węglowy to jeden z najważniejszych argumentów w debacie dotyczącej transformacji energetycznej. Ale zastosowanie różnych rodzajów OZE ma również szereg innych zalet. Przede wszystkim, nigdy się nie kończy. Ze słońca możemy korzystać w nieskończoność. Podobnie jest z wiatrem i prądem wody – siłami napędowymi, na które zawsze możemy liczyć.

5.2. Redukcja zanieczyszczeń środowiska

Odnawialne surowce w większości nie powodują również zanieczyszczenia środowiska, co w przypadku paliw kopalnych jest dużym problemem. Węglowe hałdy, wycieki ropy – to tylko niektóre skutki wydobycia i transportu nieodnawialnych źródeł energii, które mają bardzo negatywny wpływ na środowisko. Należy również wspomnieć o trudnych warunkach wydobycia, które negatywnie wpływają na zdrowie pracowników przemysłu. Wybuchy gazu, upadki – to tylko niektóre elementy ryzyka zawodowego, z którym muszą się liczyć górnicy.
Z kolei koncerny naftowe często poszukują surowców na terenach wartościowych przyrodniczo, doprowadzając do ich stopniowej destrukcji i skażenia wody oraz gleby. Przykładem mogą być mieszkańcy terenów Amazonii, którzy stale padają ofiarą zanieczyszczenia wody pitnej na zamieszkiwanych przez siebie terenach. 

5.3. Dostępność

Dostęp do surowców odnawialnych w dużej mierze zależy od położenia geograficznego danego kraju, jednak nie w takim stopniu jak dostęp do ropy czy węgla. Praktycznie każdy kraj ma możliwość pozyskania energii słonecznej, wodnej czy wiatrowej, nawet w niewielkim zakresie. Najłatwiej dostępnym surowcem odnawialnym jest oczywiście słońce. Skoro więc dysponujemy technologią, która umożliwia korzystanie z jego dobrodziejstw, dlaczego mielibyśmy pozostać przy paliwach kopalnych, do których dotarcie wymaga poszukiwań przeprowadzanych przez specjalistów, odwiertów i budowy szybów? W przypadku słońca, wiatru czy wody, surowiec jest pewny, bezpieczny i w zasadzie na wyciągnięcie ręki.

Należy zaznaczyć, że poszczególne rodzaje odnawialnych źródeł energii znacznie różnią się od siebie koncentracją. Wiatr jako surowiec, podobnie jak pływ wody, jest zdecydowanie bardziej skupiony, niż światło słoneczne, co pozwala na produkcję większej ilości energii. Jednak nie każdy kraj dysponuje tego rodzaju zasobami.

6. Odnawialne źródła energii – wady

Analizując wady i zalety odnawialnych źródeł energii, można dojść do wniosku, że w ich przypadku korzyści przeważają szalę. Nie są oczywiście pozbawione wad, ale wiele z nich wiąże się nie tyle ze względami środowiskowymi, ile finansowymi. Większość surowców odnawialnych nic nie kosztuje – mogłoby się więc wydawać, że trudno o tańszy sposób na pozyskiwanie energii. W rzeczywistości jednak technologie z zakresu OZE bywają dość kosztowne. Oczywiście, w miarę ich popularyzacji, koszty spadają. Cena może być jednak czynnikiem zniechęcającym zwłaszcza potencjalnych klientów indywidualnych, którzy zastanawiają się podmienieniem panelami pieca węglowego. 

Analizując odnawialne źródła energii, zalety i wady wydają się nie rozkładać po równo – wad jest zdecydowanie mniej (i o mniejszym kalibrze), jednak oczywiście nie są to rozwiązania całkowicie ich pozbawione. Poniżej znajdziesz przekrój wad OZE, co pozwoli porównać korzyści i straty.

6.1. Wysokie koszty

Warto zaznaczyć, że wiele państw aktywnie wspiera rozwój energetyki odnawialnej, inwestując w te technologie i uruchamiając programy dofinansowania, mające na celu zachęcenia obywateli do korzystania z OZE. Takie dotacje napędzają choćby inwestycje w instalacje fotowoltaiczne, co z kolei przyczynia się do rozwoju sektora energii odnawialnej. A im większe zainteresowanie, tym większa produkcja i bardziej atrakcyjne ceny. Dlatego każdy, komu na sercu leży dobrostan planety, powinien zastanowić się nad wprowadzeniem odnawialnych źródeł energii do swojego życia na poziomie indywidualnym, dokładając swoją cegiełkę do rozwoju tej branży.

6.2. Wady poszczególnych rodzajów energii odnawialnej

Mówiąc o wadach OZE, warto podzielić je na poszczególne rodzaje. Odnawialne źródła energii różnią się bowiem stopniem oddziaływania na środowisko, dostępnością i tempem odnawiania się surowca.

W przypadku energii wiatrowej najważniejszym argumentem przeciw jest hałas, niska przewidywalność produkcji energii i zagrożenie dla bioróżnorodności. Wiele ptaków ginie, uderzając w turbiny bądź wplątując się w nie. W przypadku wiatru nie ma gwarancji, że źródło będzie zawsze dostępne – bywają dni całkowicie bezwietrzne, a to oznacza obniżony poziom produkcji.

Słońce nie generuje tego problemu – jest zawsze dostępne, choć jego zakres bywa różny. Za największą wadę fotowoltaiki można uznać cykliczność dzienną. Przez ok. 12 godzin w ciągu dnia, w nocy, pozyskiwanie energii ze słońca jest niemożliwe, co znacznie obniża wydajność takiego rozwiązania.

Tę wadę można jednak przekuć w zaletę, konstruując elektrownię hybrydową. Przewiduje się, że takie rozwiązanie będzie coraz popularniejsze, umożliwiając ciągłą produkcję energii bez przerwy w dostawach. Najczęstszym przykładem elektrowni hybrydowych są te słoneczno-wiatrowe, które stanowią przykład zakładu energetycznego w całości zasilanego OZE. Niektóre rozwiązania hybrydowe uwzględniają też wykorzystanie źródeł nieodnawialnych.

7. Odnawialne źródła energii w Polsce

Odnawialne źródła energii w Polsce są traktowane jako konkurencja dla węgla o rosnącym potencjale. Gospodarka naszego kraju została zbudowana w dużej mierze na przemyśle węglowym. Bogate złoża węgla w rejonie Górnego Śląska i Zagłębia sprawiły, że regiony te wyspecjalizowały się w branży wydobywczej. Idąc jednak z duchem czasu i mając na uwadze europejskie wytyczne, w drugiej dekadzie XXI roku Polska zaczęła inwestować również w rozwój elektrowni zasilanych źródłami odnawialnymi, a także dofinansowywać indywidualne inicjatywy. Przykładem może być program ,,Mój Prąd”, wspierający inwestycje w mikroinstalacje fotowoltaiczne. Tego rodzaju decyzje zachęcają Polaków do zakupu technologii solarnej, co z kolei napędza rynek. Choć kraj znajduje się w strefie umiarkowanej z dostępem do promieniowania słonecznego o średnim natężeniu, tylko przez określoną część roku, Polacy chętnie inwestują w fotowoltaikę.

Nie należy jednak zapominać, że przemysł węglowy jest ważnym filarem polskiej gospodarki, a transformacja energetyczna wymaga stworzenia planu przebranżowienia tysięcy pracowników przemysłu wydobywczego. Podobne programy, związane z rewolucją OZE, wprowadzane są w życie w wielu krajach świata. Program Zielony Ład, który przygotowała Unia Europejska w 2019 roku, zakłada osiągnięcie neutralności klimatycznej przez wspólnotę do 2050 roku. Wspiera on procesy przebranżowienia sektora górniczego.

Umiejscowienie geograficzne Polski sprawia, że dostępne są dla nas wszystkie źródła energii odnawialnej – przynajmniej w umiarkowanym zakresie. Zarówno fotowoltaika, jak i elektrownie wiatrowe czy wodne, mogą u nas funkcjonować z dużym sukcesem. Na terenie Polski do zakończenia drugiej dekady XXI roku nie powstała żadna elektrownia jądrowa. Opinia publiczna wyraża obawy co do takiego rozwiązania. Może być to związane z katastrofą elektrowni w Czarnobylu, której pokłosie odczuwane jest na niektórych obszarach do dziś. Elektrownie wiatrowe czy słoneczne są zdecydowanie bardziej faworyzowanym rozwiązaniem.

Fotowoltaika w Polsce

W 2018 roku w Polsce biopaliwa stałe pokrywały większość zapotrzebowania na prąd, bo aż około 70%. Odnawialne źródła energii w Polsce w drugiej dekadzie XXI wieku nie były spychane na dalszy plan-tuż za biopaliwami plasowała się energia wiatrowa. Następne miejsca przypadły biopaliwom ciekłym i biogazowi. Energia słoneczna znalazła się dopiero na piątym miejscu. Na poziomie indywidualnym obserwuje się jednak duże zainteresowanie fotowoltaiką. Z pewnością mają na to wpływ programy, wspierające prosumentów, czyli osób, korzystających z własnych mikroinstalacji fotowoltaicznych. Korzystanie z paneli fotowoltaicznych w Polsce umożliwia całkowite pokrycie zapotrzebowania na prąd niewielkiego gospodarstwa domowego i oddanie nadwyżki do sieci. Może być ona wykorzystana w ciągu roku. 
W Polsce powstają również inicjatywy, zrzeszające osoby, chcące inwestować w fotowoltaikę. Przykładem może być Krakowska Elektrownia Społeczna – spółdzielnia, umożliwiająca każdemu posiadaczowi dachu włączenie się w transformację energetyczną bez utraty pieniędzy.

8. Odnawialne źródła energii na świecie

Na świecie stale wzrasta udział odnawialnej energii w całkowitej produkcji i szacuje się, że ta tendencja będzie utrzymywać się aż do całkowitego zastąpienia nimi paliw kopalnych. Wzrost jest dość dynamiczny. Dla przykładu, w 2015 roku energia odnawialna pokrywała 15% światowego zapotrzebowania na energię, a trzy lata później – już 17,9%. Duży udział źródeł nieodnawialnych nie dziwi – światowa gospodarka oparta jest na paliwach kopalnych, a światowym potentatom zależy na tym, aby utrzymać tę tendencję. Kryzysy gospodarcze również napędzają inwestycje w odnawialne źródła energii. Przykłady? Pandemia koronawirusa spowodowała ogromną dewaluację ropy naftowej na rynku – wiele firm znalazło się na skraju bankructwa.

9. Odnawialne źródła energii – koszty

Według opublikowanego w 2019 roku raportu EnergyWatchGroup, w 2050 roku odnawialne źródła energii będą zaspokajać całkowite zapotrzebowanie ludności świata. Przewiduje się, że wraz z rosnącą ilością inwestycji w tego rodzaju rozwiązania, spadać będzie ich koszt, co sprawi, że wykorzystywanie paliw kopalnych stanie się zupełnie nieopłacalne. W raporcie przewiduje się, że do 2050 roku energia solarna i wiatrowa będzie zaspokajać aż 96% światowego zapotrzebowania. Transformacja energetyczna ma zredukować emisję dwutlenku węgla do atmosfery do zero procent.

Wysokie koszty inwestycji w odnawialne źródła energii w pierwszej dekadzie XXI wieku stanowiły argument do wstrzymania się od zakupu paneli fotowoltaicznych czy budowy elektrowni wiatrowych. Jednak dzięki rozwojowi technologicznemu technologie pozyskiwania OZE w Polsce i na świecie stają się coraz tańsze. Programy dofinansowania dodatkowo zachęcają do inwestycji w odnawialne źródła energii. 

Aby porównać koszty elektrowni pozyskujących energię z odnawialnych i nieodnawialnych źródeł energii, konieczne jest zdefiniowanie nakładów inwestycyjnych, a także koszty eksploatacyjne. W przypadku OZE, inwestycja zazwyczaj wymaga dużych nakładów (choć z tendencją spadkową), jednak koszty eksploatacyjne są niższe niż w przypadku paliw kopalnych. Uruchomienie elektrowni węglowej kosztuje z kolei niewiele w zestawieniu z technologią przeznaczoną do konwersji OZE na energię, ale jej eksploatacja słono kosztuje.

W kolejnych dekadach XXI wieku ta pierwsza różnica będzie jednak kurczyć się na korzyść elektrowni korzystających z odnawialnych źródeł energii. W wielu krajach, jak na przykład w Niemczech, już w 2020 roku koszty produkcji energii z OZE były zbliżone do tych, które generowały elektrownie opalane węglem.