Zielona energia oparta na miedzi

fot. EIM

Do 2050 roku powinien zostać osiągnięty zerowy poziom emisji gazów cieplarnianych – wynika z dokumentu Komisji Europejskiej pt. „Czysta planeta dla wszystkich. Europejska długoterminowa wizja strategiczna dla prosperującej, nowoczesnej, konkurencyjnej i neutralnej klimatycznie gospodarki”. W ocenie Europejskiego Instytutu Miedzi, w realizacji tak ambitnego celu pomóc mogą inwestycje w wysoko wydajne technologie energetyczne oparte na miedzi.

Realizacja procesu transformacji energetycznej Europy, w tym polskiej gospodarki, powinna być oparta na dwóch filarach – powszechnym dostępie do odnawialnych źródeł energii (OZE) oraz dostępie do surowców, niezbędnych do wdrażania coraz bardziej efektywnych i przyjaznych dla środowiska technologii.

Materiał przyszłości

Jednym z materiałów kluczowych w tym aspekcie będzie miedź, której nasz kraj jest jednym z wiodących producentów. Właściwości miedzi, takie jak: wysoka przewodność elektryczna, trwałość czy przetwarzalność (100% zdolność do recyclingu), sprawiają, że jest niezbędna dla nowoczesnej energetyki, bazującej na odnawialnych źródłach energii. Miedź jest bowiem powszechnie wykorzystywana do produkcji wszystkich istotnych elementów infrastruktury energetycznej ‒ przewodów i kabli, wysokosprawnych urządzeń przemysłowych, silników elektrycznych i transformatorów, systemów solarnych i paneli fotowoltaicznych, generatorów czy baterii i systemów magazynowania energii.

Pomimo że miedź stosowana jest z powodzeniem w całym systemie energetycznym, to jej zalety są szczególnie doceniane w rozwoju OZE (m.in. energetyki wiatrowej, systemów solarnych i fotowoltaiki). Odgrywa też fundamentalną rolę w kontekście poprawy efektywności energetycznej, mając szerokie zastosowanie w urządzeniach elektrycznych, silnikach pojazdów elektrycznych i hybrydowych oraz w magazynach energii. Szacuje się, że wykorzystując doskonałą przewodność elektryczną miedzi, w ciągu następnych 10-20 lat w Europie będzie można zmniejszyć emisję CO₂ o ponad 100 milionów ton rocznie. Zakładając, że w długofalowej perspektywie dążymy do budowania zeroemisyjnej gospodarki – miedź powinna być jej ważnym elementem.

Bezpieczeństwo zasobów

Według badań agencji United States Geological Survey, światowe rezerwy miedzi wynoszą ok. 720 mln ton, a zasoby szacuje się na przeszło 5 mld ton*. Oznacza to, że powinny one wystarczyć odpowiednio na 40 lat oraz 200 lat.

Ważną rolę w dostępności miedzi odgrywa również jej recycling. Surowiec ten jest jednym z nielicznych, który może być wielokrotnie przetwarzany, bez utraty swoich właściwości lub parametrów jakościowych. Miedź odzyskiwana jest zarówno z produktów wycofywanych po zakończeniu eksploatacji, jak i z odpadów poprodukcyjnych. Obecnie w ten sposób co roku pozyskuje się ok. 8,5 mln ton tego surowca. W skali globalnej współczynnik recyclingu ze złomu miedzianego wynosi 30 proc. W Europie liczba ta jest bliższa 45 proc. ­Warto też dodać, że z pracujących kabli i urządzeń odzyskuje się blisko 100 proc. użytej w nich miedzi.

Priorytety na przyszłość

Pomimo rosnącego zapotrzebowania na miedź ze strony sektora OZE, dostęp do miedzi, jako jednego z kluczowych surowców, wydaje się niezagrożony. Polityka rządów oraz działania podmiotów zaangażowanych w rozwój sektora odnawialnych źródeł energii powinny więc w najbliższych latach koncentrować się na zwiększeniu efektywności, zarówno w zakresie wytwarzania energii, jak i wykorzystania miedzi, tak aby w efekcie móc systematycznie obniżać koszty dla odbiorców końcowych.

Z szacunków Europejskiego Instytutu Miedzi wynika, że każdy kilogram miedzi użyty w systemie energetycznym, w zależności od wykorzystywanej technologii, przynosi oszczędność pierwotnie wytworzonej energii od 500 do 50 000 kWh, obniżając koszty od 60 do 6 tys. EUR na poziomie UE. Pozwala to również na ograniczenie wydatków na funkcjonowanie systemu.

W ocenie Europejskiego Instytutu Miedzi w polskich warunkach optymalnym rozwiązaniem jest poprawa efektywności energetycznej oraz rozwój odnawialnych źródeł energii (OZE), w tym morskiej energetyki wiatrowej, fotowoltaki i systemów solarnych.

Pierwsze morskie elektrownie wiatrowe mogą być podłączone do krajowej sieci już w 2025 r., a do 2035 mogłyby osiągnąć moc 13-15 GW, zaspakajając ok. 20% zapotrzebowania na energię elektryczną w Polsce. Pomogłoby to, przynajmniej częściowo, rozwiązać problem deficytu energetycznego, który do tego czasu może sięgnąć 13 GW.

W Polsce zdecydowanie szybciej mógłby rozwijać się również sektor fotowoltaiki. Na koniec 2020 r. skumulowana moc we wszystkich instalacjach tego typu może przekroczyć już 1,2 GW, co oznacza wzrost o 300 proc. Tym samym fotowoltaika stanie się drugą technologią OZE o najszybszym tempie wzrostu, jednocześnie oferującą najniższe koszty produkcji energii elektrycznej. Eksperci szacują, że potencjał ten jest jeszcze większy. Niezbędne są jednak zmiany prawne ułatwiające rozwój technologii fotowoltaicznych o najkrótszych cyklach inwestycyjnych, a więc instalacji prosumenckich oraz małych farm fotowoltaicznych, które mogłyby osiągnąć pełną moc produkcyjną już w ciągu 2 lat. Pozwoliłoby to do 2020 r. zwiększyć zdolności produkcyjne o kolejne 2 GW.

Inwestycje w OZE, będą również istotne dla realizacji planów rozwoju elektromobilności w Polsce, w tym budowy odpowiedniej infrastruktury dystrybucyjnej oraz stacji ładowania pojazdów. To z kolei pociągnie za sobą konieczność poniesienia dodatkowych nakładów na modernizację sieci, która będzie musiała sprostać zarówno większemu zapotrzebowaniu na energię elektryczną, jak i intensywnym wahaniom częstotliwości napięcia, a przede wszystkim zapewnić możliwość magazynowania energii.

W tym kontekście za pozytywne należy uznać kierunki zmian prawnych sprzyjających rozwojowi sektora magazynowania energii w Polsce, wyodrębniające go w praktyce jako czwarty element systemu elektroenergetycznego – obok generacji, transportu (tj. przesyłu i dystrybucji) oraz zużycia. Warto jednak traktować to dopiero jako pierwszy krok w kierunku stworzenia właściwych ram regulacyjnych i struktury rynku, uwzględniających docelowo różne technologie magazynowania energii, zarówno obecne, jak i przyszłe, jeszcze nie znane. Technologie magazynowania energii są bowiem zróżnicowane i oferują wiele wartościowych zastosowań, nie tylko w kontekście sektora energii elektrycznej, ale także grzewczego, chłodzenia czy transportu.

Priorytety na przyszłość wydają się więc jasne i realne do osiągnięcia. Sukces w dużej mierze zależy jednak od naszej determinacji oraz chęci współpracy na rzecz wspólnego dobra.

Europejski Instytut Miedzi na XI. Europejskim Kongresie Gospodarczym

Europejski Instytut Miedzi jest partnerem sesji tematycznej „Zielona Energia w Europie”, która odbędzie się podczas XI. Europejskiego Kongresu Gospodarczego (14 maja br., godz. 11:30-13:00). Podczas spotkania eksperci będą dyskutować na temat: bodźców rozwoju sektora OZE, dostępność technologii oraz jej kosztów, a także warunków rentowności oraz regulacji zachęcających inwestorów do inwestowania w odnawialne źródła energii.

Dodatkowe informacje na temat sesji tematycznej można znaleźć na stronie: http://www.eecpoland.eu/2019/pl/panel/3261.html

Europejski Instytut Miedzi zorganizował także wystawę „Zrównoważona miedź w procesie transformacji energetycznej”, która będzie prezentowana podczas tegorocznej edycji EKG.

Instytut prowadzi też platformę edukacyjno-informacyjną www.Leonardo-ENERGY.pl, opisując różne obszary zastosowania miedzi w nowoczesnej energetyce.

XI. Europejski Kongres Gospodarczy odbędzie się w dniach 13-15 kwietnia 2019 r. Wśród gości znajdą się m.in. unijni dygnitarze, kluczowi przedstawiciele polskiego rządu, krajowego i europejskiego parlamentu, ministrowie i wiceministrowie z Europy i świata oraz reprezentanci biznesu, eksperci i liderzy opinii.