Nový výzkum univerzity LUT ukazuje ústřední roli solární energie ve snaze Evropy dosáhnout cíle s nulovými emisemi do roku 2050. Popisuje, jak se fotovoltaika postupně stane charakteristickým prvkem rozvíjejícího se energetického systému starého kontinentu rozšířením jejího využití do sektoru tepla a mobility.
Výzkumníci z Lappeenranta University of Technology (LUT) zkoumali proměnu dvou různých scénářů, jak by Evropa mohla dosáhnout svého cíle nulových emisí uhlíku do roku 2050 nebo 2040. Zjistili, že fotovoltaická technologie by mohla proměnit celý energetický systém kontinentu na „solární energii“.
„Energetická suverenita je pro Evropu možná a jeví se i společenskou volbou,“ řekl Christian Breyer, profesor solární ekonomiky na LUT. ,,100 % obnovitelné zdroje energie pro Evropu kolem roku 2040 jsou možné.“
Breyer zdůraznil význam fotovoltaiky jako hlavního pilíře energetického systému, ve kterém se elektřina ve velkém měřítku využívá v sektoru tepla a mobility.
Proměna Evropy pomocí fotovoltaiky
„Charakteristickým termínem pro vznikající energetický systém je ‚power-to-X economy‘. Protože přímá a nepřímá elektrifikace je klíčovým prvkem udržitelného a dostupného energetického systému,“ vysvětlil. „Vodíková ekonomika“ je zavádějící názor, protože vodík není charakteristickým prvkem vznikajícího energetického systému. Ale důležitým přechodným nosičem energie v aplikacích typu power-to-hydrogen-to-X.“
Výzkumná skupina tyto dva scénáře představila v dokumentu „Odrážení energetického přechodu z evropské perspektivy v globálním kontextu. Relevance solární fotovoltaiky srovnávání dvou ambiciózních scénářů“. Ten se nedávno publikován v Progress in Photovoltaics.
Cílem výzkumníků se jevilo popsat roli solární energie pro evropskou energetickou transformaci (proměnu) v globálním kontextu. Použili model přechodu energetického systému LUT. Ten zohledňuje poptávku po teple a elektřině pro rezidenční, komerční a průmyslový sektor. Stejně jako poptávku po energii v dopravním sektoru. Kromě toho zkoumali emise CO2 související s energií.
„Nákladově optimalizované modelování se provádělo v pětiletých krocích. A to s každým modelovaným rokem v hodinovém rozlišení, aby se zajistila rovnováha mezi nabídkou a poptávkou v každé hodině,“ uvedla skupina.
Solární fotovoltaika jako největší zdroj energie
Ukázaly, že náklady na energetický systém na úrovni před pandemií lze dosáhnout v obou scénářích. Přičemž scénář do roku 2050 představuje o 8,5 % nižší náklady na cestu při dosažení nulových emisí CO2.
„Největším zdrojem energie je solární fotovoltaika s 54 % až 56 % celkové poptávky po primární energii a 61 % až 63 % celkové výroby elektřiny v roce 2050,“ uvedli.
Breyer uvedl, že minulý výzkum poukázal na podíl solární energie mezi 50 % a 60 % na celkovém energetickém mixu do roku 2050.
„Zjistili jsme více než 60 % a tento mírně vyšší podíl fotovoltaiky je také důsledkem podrobnějšího modelování fotovoltaiky. Jako je sledování jedné osy a diverzifikovaní výrobci fotovoltaiky, ale také vysoký stupeň sektorové vazby s levnými bateriemi a nízko nákladovými elektrolyzéry. Ty podporují vyšší podíl FV,“ vysvětlil.
Došli k závěru, že úspěch navrhovaných scénářů má pravděpodobně záviset na silné souhře mezi solárními a větrnými čerpadly. Dále i mezi, elektrolyzéry a bateriovými i tepelnými čerpadly.
„Povaha vznikajícího budoucího energetického systému se dá nejlépe nazvat jako ekonomika power-to-X. Protože převažující většina primární energie je elektřina, která se používá v celém energetickém systému v přímých aplikacích. Jako je power-to-heat, power-to-mobility nebo power-to-water v suchých oblastech. Zatímco nepřímá spotřeba elektřiny probíhá hlavně cestou power-to-hydrogen-to-X, s konečnými nosiči energie ve formě kapalin, metanu, čpavku a metanolu,“ uzavřeli vědci.
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
