Dekarbonizacja jest kluczowym priorytetem w walce ze zmianami klimatycznymi, stanowiącym strategiczne podejście, mające na celu zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych i ograniczenie ich stężenia w atmosferze. W kontekście globalnym, charakteryzującym się rosnącą wrażliwością na zrównoważony rozwój środowiskowy, dekarbonizacja jest konfigurowana jako cel ekonomiczny, etyczny i społeczny.
Wraz z rosnącą świadomością konsekwencji działalności przemysłowej i znaczenia ograniczania wpływu na środowisko, firmy i instytucje dokonują ponownej oceny swoich strategii energetycznych. Dzięki ambitnym celom, nakreślonym w zasadach Zielonego Ładu, dekarbonizacja staje się podstawowym elementem zapewnienia zrównoważonej przyszłości, stawiając Europę i Włochy na czele transformacji ekologicznej.
Wady i zalety transformacji energetycznej
Transformacja energetyczna oferuje kluczową możliwość sprawienia, aby gospodarka stawała się bardziej zrównoważona i odporna. Wśród głównych zalet można wymienić znaczną redukcję emisji dwutlenku węgla, już częściowo osiągniętą we Włoszech, gdzie w 2022 roku uzyskano spadek o 2,8%. Inwestycje w odnawialne źródła energii, takie jak energia słoneczna, wiatrowa i biomasa, nie tylko łagodzą wpływ na środowisko, ale także tworzą nowe miejsca pracy w sektorach ekologicznych. Ponadto przejście na gospodarkę o obiegu zamkniętym sprzyja efektywnemu wykorzystaniu zasobów, ogranicza marnotrawstwo i stymuluje innowacje technologiczne.
Transformacja energetyczna wiąże się jednak również ze znacznymi wyzwaniami. Krytycznym aspektem są wysokie inwestycje początkowe, potrzebne do rozwoju zrównoważonej infrastruktury i technologii, które mogą poważnie obciążyć rządy i przedsiębiorstwa, zwłaszcza w bardziej wrażliwych gospodarkach. Zmiany w panoramie energetyki mogą prowadzić do bezrobocia w sektorach tradycyjnych, co prowadzi do napięć społecznych i wymaga programów przekwalifikowania. Polityka zrównoważonego rozwoju bowiem musi zająć się odpornością kulturową i strukturalną, aby zapewnić sprawiedliwy i inkluzywny sposób przeprowadzania transformacji.
Rola energii odnawialnej w transformacji ekologicznej
Energia odnawialna odgrywa kluczową rolę w transformacji ekologicznej, stanowiąc jeden z najbardziej obiecujących sposobów redukcji emisji gazów cieplarnianych i promowania zrównoważonej przyszłości. W przeciwieństwie do źródeł kopalnych, zasoby te są naturalnie odnawiane, poprzez takie procesy jak światło słoneczne, wiatr, woda i ciepło geotermalne, zapobiegając ryzyku wyczerpania. Dostępnych jest kilka opcji redukcji emisji spowodowanych stosowaniem paliw kopalnych:
zastąpienie węgla i ropy gazem ziemnym i biogazem;
wykorzystanie źródeł odnawialnych do produkcji energii zrównoważonej.
Czym jest dekarbonizacja: znaczenie
Dekarbonizacja to proces mający na celu stopniowe ograniczanie wykorzystania węgla w działalności człowieka, zwłaszcza w postaci paliw kopalnych. Proces ten obejmuje przejście na odnawialne i czyste źródła energii, takie jak energia słoneczna, wiatrowa i wodna. Aby osiągnąć cel dekarbonizacji, konieczne jest przyjęcie różnych metod i strategii, które stopniowo ograniczają emisje. Każdy podmiot może podążać różnymi ścieżkami, z naciskiem na takie działania jak przebudowa energetyki, wykorzystanie energii odnawialnej i systemy kompensacji emisji.
Kluczowym aspektem dekarbonizacji jest przyspieszenie wykorzystania biopaliw i paliw zdekarbonizowanych, które mogą zastąpić, przynajmniej częściowo, paliwa kopalne. Te nowe paliwa są kompatybilne z istniejącymi systemami kogeneracyjnymi. Transformacja ta nie tylko pomaga w przestrzeganiu przepisów, ale zapewnia także branżom możliwości rozwoju produktów częściowo zdekarbonizowanych.
Dlaczego dekarbonizacja jest ważna
W ciągu ostatnich dwóch stuleci dramatycznie wzrosły emisje gazów cieplarnianych generowane przez człowieka, przyczyniając się do globalnego wzrostu temperatury o ok. 1,1°C w porównaniu z okresem przedindustrialnym. Chociaż ta zmiana wydaje się minimalna, konsekwencje są oczywiste i coraz poważniejsze. Do najbardziej niepokojących skutków zmian klimatu należą:
utrata lodowców, pokryw lodowych i wiecznej zmarzliny;
ekstremalne upały i zwiększone fale upałów;
ekstremalne opady deszczu;
ekstremalne burze i cyklony tropikalne (huragany).
Skutki zmian klimatycznych są wszechobecne i obejmują niedobór wody, wzrost poziomu mórz, zakwaszenie oceanów i utratę różnorodności biologicznej. Takie problemy nie tylko zagrażają ekosystemom, ale także mają poważne konsekwencje dla zdrowia ludzkiego i gospodarki. Najbardziej dotknięte są społeczności wrażliwe, często te, które w najmniejszym stopniu przyczyniają się do globalnej emisji – kraje rozwijające się i nisko położone kraje wyspiarskie cierpią bowiem z powodu niszczycielskich skutków ekstremalnych zjawisk pogodowych.
Jakie są filary dekarbonizacji?
Dekarbonizacja oznacza ograniczenie wydobycia i wykorzystania paliw kopalnych, takich jak ropa naftowa, węgiel i gaz ziemny, w kluczowych sektorach, takich jak produkcja energii, transport, przemysł oraz ogrzewanie domowe i przemysłowe. Organizacje mają różne opcje formułowania strategii dekarbonizacji, w zależności od tego, które rozwiązanie najlepiej pasuje do ich modelu biznesowego, dostępnych możliwości i praktyczności wdrożenia. Wśród głównych technologii, które można zastosować, można wymienić następujące:
Transformacja energetyki odnawialnej: dekarbonizacja rozpoczyna się od gruntownego przeglądu systemu energetycznego, przesuwając nacisk z paliw kopalnych na całkowite zaangażowanie w czyste, odnawialne źródła energii. Obejmuje to technologie takie jak fotowoltaika, energia wiatrowa, energia wodna, energia pływów, energia geotermalna i biomasa. Przejście to może nastąpić poprzez instalację systemów wytwarzania energii odnawialnej w swoich systemach lub poprzez umowy na dostawy energii z dostawcami energii odnawialnej;
Poprawa efektywności energetycznej: kluczowym elementem transformacji energetycznej jest optymalizacja zużycia energii, zmniejszając zapotrzebowanie na energię w celu osiągnięcia tych samych celów. Możliwe do przyjęcia strategie obejmują poprawę izolacji budynków, wybór urządzeń energooszczędnych, przyjęcie innowacyjnych technologii ogrzewania i inteligentnego zarządzania budynkami za pomocą systemów cyfrowych. Zastosowanie zaawansowanego oprogramowania do monitorowania wydajności pozwala na wykrycie nieefektywności. Ponadto, podczas modernizacji sprzętu należy wybierać technologie, które zużywają mniej energii;
Elektryfikacja mobilności: elektryfikacja polega na zastąpieniu technologii paliw kopalnych rozwiązaniami wykorzystującymi energię elektryczną, która jest uważana za czystszą i bardziej zrównoważoną. Przejście to obejmuje różne obszary, w tym ogrzewanie, chłodzenie, wentylację, transport i produkcję przemysłową promującą pojazdy elektryczne, od samochodów elektrycznych po rowery elektryczne i autobusy akumulatorowe;
Tworzenie społeczności energetycznych: stanowią one nowe podejście oparte na współpracy, w którym grupa osób lub podmiotów łączy siły w celu produkcji, zarządzania i zużycia energii ze źródeł odnawialnych. Społeczności te są skonfigurowane jako podmioty prawne, umożliwiające uczestnikom dzielenie się korzyściami ekonomicznymi, takimi jak obniżenie kosztów energii i możliwość sprzedaży nadwyżek energii, a także korzyściami społecznymi i środowiskowymi, przyczyniając się w ten sposób do zrównoważonego rozwoju i walki ze zmianami klimatycznymi. We Włoszech w 2023 roku powstały już 54 wspólnoty energetyczne, a kolejnych sto jest w trakcie rozwoju;
Inwestowanie w gospodarkę o obiegu zamkniętym: aby wesprzeć proces dekarbonizacji, kluczowe jest zminimalizowanie marnotrawstwa i maksymalne wykorzystanie zasobów. Zasady gospodarki o obiegu zamkniętym oferują podstawowe podejście do redukcji zanieczyszczeń i promowania zrównoważonego rozwoju;
Wdrożenie procedury zarządzania emisjami resztkowymi: konieczne jest wdrożenie strategii ich usuwania, z wykorzystaniem zarówno procesów naturalnych, jak i technologii innowacyjnych. Wśród nich wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla (CCS) pozwala na uwięzienie emisji generowanych przez różne procesy, zanim dotrą one do atmosfery, a następnie bezpieczne ich składowanie pod ziemią. Inną obiecującą technologią jest bezpośrednie wychwytywanie z powietrza (DAC), które wykorzystuje sprzęt do zasysania dwutlenku węgla z powietrza i usuwania go z atmosfery.
Jakie technologie można wykorzystać do dekarbonizacji?
Na dzień dzisiejszy kogeneracja stanowi efektywne rozwiązanie, które, dzięki wykorzystaniu gazu ziemnego, pozwala na wyższą efektywność energetyczną niż rozdzielona produkcja energii elektrycznej i ciepła, zmniejszając tym samym emisję. Dzięki stopniowej integracji biopaliw, takich jak biogaz, biometan i wodór, jej wpływ na środowisko będzie jeszcze bardziej ograniczony, co czyni ją coraz bardziej zrównoważonym rozwiązaniem.
Oprócz fotowoltaiki można przyjąć wiele innych rozwiązań, aby osiągnąć ten cel. Na przykład energia wiatrowa wykorzystuje siłę wiatru do wytwarzania energii elektrycznej wolnej od CO2, podczas gdy energia geotermalna wykorzystuje ciepło ziemskie do wytwarzania czystej energii. Rozwiązania z zakresu efektywności energetycznej, takie jak smart grids i pompy ciepła, również przyczyniają się do dekarbonizacji, poprzez zmniejszenie zależności od paliw kopalnych.
Ponadto wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla (CCS) i wodór ekologiczny to nowe rozwiązania, które mogą odegrać kluczową rolę w redukcji emisji przemysłowych i dekarbonizacji sektorów trudnych do elektryfikacji. Chociaż wszystkie te technologie mają znaczące zalety, należy zauważyć, że niektóre mają ograniczenia, takie jak potrzeba odpowiedniej infrastruktury, wysokie koszty początkowe, a w niektórych przypadkach wpływ na środowisko, związany z produkcją i utylizacją samych technologii.
Kogeneracja czy fotowoltaika?
Rosnąca wrażliwość na kwestie dekarbonizacji wpływa na przekształcenie rynku energii. Obecnie wymagane rozwiązania energetyczne nie są już tylko ukierunkowane na efektywność i wynikającą z niej przewagę ekonomiczną i konkurencyjną, jak to miało miejsce w przeszłości, ale są coraz bardziej ukierunkowane na zmniejszenie wpływu na środowisko i ograniczenie śladu węglowego.
W tym kontekście kogeneracja nadal odgrywa strategiczną rolę, a kluczem do sukcesu jest zintegrowanie jej z systemem energetycznym hybrydowym, co maksymalizuje wkład różnych odnawialnych źródeł energii. Kogeneracja nie może być całkowicie zastąpiona żadną inną obecnie dostępną technologią i rozwiązuje wiele problemów, związanych z innymi odnawialnymi źródłami energii:
fotowoltaika, na przykład, ma ograniczenia wynikające z produkcji przerywanej, które mogą być tylko częściowo złagodzone przez akumulatory, a także nie reaguje na potrzeby termiczne, z wyjątkiem połączenia z innymi technologiami, takimi jak pompy ciepła;
z drugiej strony ogniwa paliwowe preferują ciągłą pracę ze stabilną mocą i w wysokich temperaturach, a zatem nie nadają się do elastycznej pracy, pracy ze zmienną mocą lub z częstym włączaniem i wyłączaniem.
W odniesieniu do dekarbonizacji ważne jest również przyspieszenie wykorzystania biopaliw i paliw dekarbonizowanych zamiast paliw kopalnych. Systemy kogeneracyjne AB, które zostały już skonfigurowane do zasilania biopaliwami, są gotowe do wszechobecnego wykorzystania tej możliwości, gdy tylko stanie się powszechna nowa generacja paliw. W ten sposób możliwe będzie nie tylko reagowanie na ograniczenia, takie jak te nałożone przez system handlu uprawnieniami do emisji, ale także umożliwienie branży wytwarzania produktów częściowo lub całkowicie zdekarbonizowanych.
Złożoność rozwiązań energetycznych wymaga zintegrowanego podejścia, takiego jak to, które zdecydowaliśmy się przyjąć. Dzięki zaawansowanemu systemowi optymalizacji programowalnych zasobów energetycznych, możemy zmaksymalizować korzyści płynące z różnych technologii, takich jak kogeneracja, trigeneracja, fotowoltaika, akumulatory, ogniwa paliwowe i pompy ciepła, nadając priorytet nieprogramowalnym źródłom odnawialnym, zarządzając magazynowaniem energii w sposób kompatybilny z mediami oraz zapewniając wydajność i elastyczność.
Na przykład panele fotowoltaiczne zintegrowane z kogeneratorem ECOMAX® zapewniają jeszcze większą wydajność produkcji energii. Dzięki oprogramowaniu ABptimizer możliwe jest zaspokojenie potrzeb energetycznych firmy przy użyciu energii odnawialnej fotowoltaiki, jeśli jest dostępna, poprzez modulację kogeneratora wyłącznie do produkcji energii cieplnej. Gdy natomiast produkcja energii fotowoltaicznej nie jest możliwa, kogenerator może pracować z pełną mocą, produkując zarówno energię elektryczną, jak i cieplną. Ponadto system fotowoltaiczny jest technologią o zerowym wpływie, o spodziewanym działaniu przez okres ponad 30 lat, przy prawie zerowych kosztach konserwacji.
Podsumowując, obecna strategia AB koncentruje się nie tylko na jednostce kogeneracyjnej, ale integruje portfolio rozwiązań, które pozwalają klientom obniżyć koszty energii poprzez „Primary Energy Saving” i dekarbonizację procesów. To holistyczne podejście pozwala wykorzystać nowe możliwości w dziedzinie transformacji energetycznej, zmniejszając zużycie energii pierwotnej i redukując emisje zmieniające klimat.
Obowiązujące umowy o dekarbonizacji
W ostatnich latach międzynarodowe wysiłki na rzecz dekarbonizacji nabrały tempa, wspierane przez inicjatywy takie jak Agenda ONZ na rzecz zrównoważonego rozwoju 2030. Dzięki międzynarodowym szczytom klimatycznym i konkretnym działaniom, nastąpił znaczny spadek emisji dwutlenku węgla. Aby jednak osiągnąć ambitne cele, takie jak zerowa emisja netto do 2040 r., konieczne jest zwiększenie wysiłków.
Porozumienie paryskie, podpisane w 2015 r. przez 196 stron, stanowi kluczowe zbiorowe zobowiązanie w walce ze zmianami klimatycznymi, mające na celu utrzymanie globalnego ocieplenia poniżej 1,5 stopnia Celsjusza w porównaniu z poziomami sprzed epoki przemysłowej. Według Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) osiągnięcie tego celu jest nadal możliwe, ale wymaga skoordynowanych i zdecydowanych działań. Eksperci ostrzegają, że globalne emisje gazów cieplarnianych będą musiały drastycznie obniżyć się w ciągu najbliższych ośmiu lat, a obecnie stosowane środki redukcji nie wystarczą.
Ponadto 14 lipca 2021 r. Komisja Europejska oficjalnie uruchomiła Zielony Ład, umowę obejmującą wszystkie państwa członkowskie UE, którego dwa główne cele to:
1. Zmniejszenie emisji CO2 o 55% do 2030 r.;
2. Osiągnięcie neutralności węglowej do 2050 roku.
Porozumienie to ma na celu osiągnięcie ambitnych, ale pożądanych celów, takich jak zerowa emisja gazów cieplarnianych i wzrost gospodarczy, niezależny od wykorzystania kopalnych źródeł energii. Cele drugorzędne są równie istotne, ponieważ oczekuje się, że stworzą nowe miejsca pracy, zmniejszą zależność energetyczną od krajów spoza UE i zwiększą różnorodność biologiczną, przyczyniając się jednocześnie do poprawy zdrowia i dobrobytu obywateli.
