Είναι οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας φθηνότερες από τα ορυκτά καύσιμα;
Στις περισσότερες περιπτώσεις, ναι.
Andrew Dessler
Για να αρχίσουμε να απαντάμε σε αυτό, πρέπει να ορίσουμε για ποιο κόστος μιλάμε. Ας μιλήσουμε πρώτα για το κόστος της ενέργειας από ΑΠΕ σε σχέση με την ενέργεια από ορυκτά καύσιμα σε ένα δίκτυο που κυριαρχείται από την κατανεμητέα ενέργεια, όπως τα ορυκτά καύσιμα. Έτσι είναι τα περισσότερα ηλεκτρικά δίκτυα σήμερα.
Για ένα δίκτυο που κυριαρχείται από διανεμητέα[i] ισχύ, η διαλείπουσα ισχύς της αιολικής και της ηλιακής ενέργειας δεν συνεπάγεται κόστος. Έτσι, η σχετική σύγκριση κόστους είναι μεταξύ του λεγόμενου Επίπεδου Κόστους Ενέργειας (LCOE) των διαφόρων πηγών ενέργειας:
Σχεδόν όλες οι αξιόπιστες αναλύσεις συμφωνούν ότι η ΑΠΕ έχει το χαμηλότερο LCOE. Ως εκ τούτου, είναι η φθηνότερη πηγή ενέργειας για δίκτυα που περιέχουν πολλή διανεμήσιμη ενέργεια.
Αυτό εξηγεί γιατί, για παράδειγμα, το 95% της ισχύος που έχει προγραμματιστεί να συνδεθεί με το δίκτυο ERCOT είναι ΑΠΕ (ηλιακή, αιολική ή μπαταρίες). Το φυσικό αέριο είναι 5%.
Μειούμενες αποδόσεις
Για ένα δίκτυο που αποτελείται κυρίως από ορυκτά καύσιμα, κάθε kW ανανεώσιμης ενέργειας (ΑΠΕ) που προσθέτετε εκτοπίζει ένα kW ακριβής και βρώμικης ενέργειας από ορυκτά καύσιμα. Αλλά, καθώς το δίκτυο γίνεται όλο και περισσότερο ΑΠΕ, αυτό αλλάζει. Σε υψηλά επίπεδα ανάπτυξης ΑΠΕ, η διαλείπουσα αιολική και ηλιακή ενέργεια σημαίνει ότι πρέπει να προσθέσετε αρκετά kW αιολικής και ηλιακής ενέργειας για να εκτοπίσετε ένα μόνο kW ορυκτών καυσίμων. Αυτό αυξάνει το οριακό κόστος της ενέργειας από ΑΠΕ.
Επιπλέον, τα υψηλά επίπεδα ΑΠΕ σημαίνουν ότι οι ΑΠΕ ανταγωνίζονται την πιο αποδοτική και φθηνή παραγωγή ορυκτών καυσίμων, μερικά από τα οποία δεν έχουν ακόμη αποπληρωθεί. Επιπλέον, όσο περισσότερες ΑΠΕ προσθέτετε, οι υπόλοιπες τοποθεσίες ΑΠΕ έχουν υψηλότερο κόστος και χαμηλότερη ποιότητα.
Το καθαρό αποτέλεσμα είναι ότι, πέρα από κάποιο σημείο, η τιμή της ενέργειας στο δίκτυο αρχίζει να αυξάνεται καθώς προσθέτετε ΑΠΕ. Ποιοτικά, η τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας έναντι της ανάπτυξης ΑΠΕ μοιάζει με αυτό:
Αυτή τη στιγμή, περίπου το 20% της ηλεκτρικής μας ενέργειας προέρχεται από αιολική και ηλιακή ενέργεια και αυτό εξοικονομεί ήδη στους καταναλωτές δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως. Καθώς αυξάνουμε την ανάπτυξη των ΑΠΕ, η τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας θα συνεχίσει να μειώνεται και οι καταναλωτές θα εξοικονομούν χρήματα.
Στη συνέχεια, φτάνουμε στο ελάχιστο σημείο τιμής. Μια μελέτη από το NREL κατέληξε στο συμπέρασμα ότι αυτό συμβαίνει όταν η διείσδυση των ΑΠΕ φτάσει το 57% (το 2050). Σε αυτό το σημείο, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται σε αυτό το δίκτυο είναι φθηνότερη από ένα βαρύ δίκτυο ορυκτών καυσίμων και, ως μπόνους, εκπέμπουμε επίσης πολύ λιγότερο CO2.
Επιτρέψτε μου να επαναλάβω για όσους βρίσκονται στην πίσω σειρά: η επίτευξη ανανεώσιμης ενέργειας κατά 57% μας εξοικονομεί χρήματα και μειώνει τις εκπομπές CO2.
Καθώς κινούμαστε πέρα από το 57%, η μείωση της αξίας της αιολικής και ηλιακής ενέργειας στο δίκτυο σημαίνει ότι η τιμή της ενέργειας αυξάνεται. Ωστόσο, παραμένει κάτω από αυτό που πληρώνουμε σήμερα για ένα δίκτυο ορυκτών καυσίμων μέχρι να φτάσουμε σε περίπου 90% RE.
Επιτρέψτε μου να επαναλάβω για όσους βρίσκονται στην πίσω σειρά: μπορούμε να φτάσουμε σε ένα δίκτυο 90% ΑΠΕ και να πληρώσουμε περίπου το ίδιο που θα πληρώναμε με ένα βαρύ δίκτυο ορυκτών καυσίμων. Και αυτό δεν λαμβάνει υπόψη το εξωτερικό κόστος των ορυκτών καυσίμων (βλ. παρακάτω).
Το κόστος του καθαρού μηδενικού ισοζυγίου
Ένα σημαντικό μέρος της συζήτησης για τις ΑΠΕ επικεντρώνεται στο κόστος επίτευξης καθαρού μηδενικού ισοζυγίου έως το 2050, το οποίο απαιτεί την πλήρη εξάλειψη των ορυκτών καυσίμων. Κανείς δεν ξέρει πόσο θα κοστίσει αυτό, αλλά μερικές μελέτες έχουν παράγει εντυπωσιακούς αριθμούς:
Πολλές αναλύσεις έχουν εξετάσει αυτόν τον στόχο και συμφωνούν ότι μεγάλο μέρος του κόστους επίτευξης καθαρού μηδενικού ισοζυγίου οφείλεται στο κόστος της σταδιακής κατάργησης του τελευταίου ποσοστού των ορυκτών καυσίμων. Ο λόγος είναι ότι το τελευταίο τοις εκατό των εκπομπών είναι το πιο δύσκολο να μειωθεί και εκείνες για τις οποίες η τεχνολογία για την αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων είναι δαπανηρή ή υπανάπτυκτη. Για παράδειγμα, η απαλλαγή των αεροπορικών πτήσεων μεγάλων αποστάσεων από τον άνθρακα είναι ένα από τα τελευταία πράγματα που θα απαλλάξουμε από τον άνθρακα, επειδή πιθανότατα θα απαιτούσε βιοκαύσιμα, τα οποία θα μπορούσαν να έχουν πολύ υψηλό κόστος.
Αυτό ποσοτικοποιείται σε αυτό το γράφημα, το οποίο δείχνει το αυξητικό κόστος μείωσης (πορτοκαλί γραμμή) ως συνάρτηση του πόση ΑΠΕ υπάρχει στο δίκτυο. Για ένα δίκτυο 95% RE, το κόστος μείωσης είναι $ 200 / τόνο, αυξανόμενο σε $ 930 / τόνο για 100% RE.
Έτσι, είναι εύκολο να δούμε την τιμή για να φτάσουμε στο καθαρό μηδέν και να καταλήξουμε, "Ουάου, αυτό είναι πολύ ακριβό". Αλλά αυτό παραβλέπει το γεγονός ότι το κόστος για να φτάσουμε σε μια ελαφρώς χαμηλότερη τιμή, π.χ. ένα δίκτυο καθαρής ενέργειας 90%, είναι στην πραγματικότητα αρκετά μέτριο.
Αυτές οι εκτιμήσεις καθαρού μηδενικού ισοζυγίου εξαρτώνται επίσης σε μεγάλο βαθμό από τη μελλοντική καινοτομία - μια μεταβλητή που είναι εμφανώς δύσκολο να προβλεφθεί. Η ιστορία μας έχει δείξει, ιδιαίτερα την τελευταία δεκαετία, ότι οι τεχνολογικές εξελίξεις μπορούν να ξεπεράσουν δραστικά τις προβλέψεις, όπως φαίνεται με την τεράστια πτώση του κόστους των ηλιακών συλλεκτών, την οποία κανείς δεν προέβλεψε.
Εξωτερικό κόστος
Όλες αυτές οι συζητήσεις επικεντρώνονται στην τιμή αγοράς της ενέργειας. Μια τέτοια συζήτηση παραβλέπει τις εκτεταμένες επιδοτήσεις που στρεβλώνουν την αγορά ενέργειας. Ενώ οι πηγές ΑΠΕ λαμβάνουν οικονομική στήριξη, οι επιδοτήσεις για τα ορυκτά καύσιμα είναι σημαντικά μεγαλύτερες και πιο βαθιά ριζωμένες στις παγκόσμιες οικονομίες.
Επιπλέον, η τιμή των ορυκτών καυσίμων σπάνια αντικατοπτρίζει το πλήρες κοινωνικό κόστος τους – αυτό που οι οικονομολόγοι αποκαλούν externalities. Πρόσφατες εκτιμήσεις του κόστους των κλιματικών επιπτώσεων τοποθετούν περίπου 185 δολάρια / τόνο εκπεμπόμενου CO2. Το κόστος αυτό δεν περιλαμβάνεται στο κόστος των ορυκτών καυσίμων.
Η ατμοσφαιρική ρύπανση από τα ορυκτά καύσιμα σκοτώνει εκατομμύρια ανθρώπους κάθε χρόνο. Όπως και οι κλιματικές επιπτώσεις, το κόστος αυτού δεν περιλαμβάνεται στην τιμή. Τα ορυκτά καύσιμα έχουν επίσης συνδεθεί με σημαντική πολιτική και κοινωνική αστάθεια. Για παράδειγμα, οι ΗΠΑ εισέβαλαν στη Μέση Ανατολή δύο φορές τα τελευταία 35 χρόνια, προκειμένου να σταθεροποιήσουν την προσφορά πετρελαίου. Η ρωσική εισβολή στην Ουκρανία είναι στενά συνδεδεμένη με τα ορυκτά καύσιμα. Το κόστος αυτό επίσης δεν περιλαμβάνεται στο κόστος των ορυκτών καυσίμων.
Αν προσθέσουμε αυτά τα εξωτερικευμένα κόστη στο κόστος των ορυκτών καυσίμων, το επιχείρημα γέρνει όλο και περισσότερο υπέρ των ΑΠΕ.
Περίληψη
Σε κάθε περίπλοκη συζήτηση, πρέπει να ορίσετε προσεκτικά την ερώτηση που θέτετε. Μεγάλο μέρος της συζήτησης γύρω από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας επικεντρώνεται στο καθαρό μηδέν, επειδή αυτός είναι ο τελικός στόχος μας. Πραγματικά δεν γνωρίζουμε πόσο θα κοστίσει η επίτευξη καθαρού μηδενικού ισοζυγίου έως το 2050, διότι θα εξαρτηθεί σε μεγάλο βαθμό από τη μελλοντική καινοτομία.
Αλλά ένα μεγάλο κομμάτι του κόστους του καθαρού μηδενικού ισοζυγίου οδηγείται από το τελευταίο ποσοστό της απαλλαγής από τον άνθρακα. Αν μιλάτε, ας πούμε, για ένα 90% καθαρό δίκτυο, το κόστος επίτευξης αυτού χρησιμοποιώντας τη σημερινή τεχνολογία είναι περίπου μηδενικό. Και αυτή η σύγκριση κόστους αποκλείει το εξωτερικό κόστος των ορυκτών καυσίμων: κλιματικές επιπτώσεις, ατμοσφαιρική ρύπανση, γεωπολιτική αστάθεια. Λαμβάνοντας υπόψη όλους τους παράγοντες αυτούς, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι μπορούμε να απαλλαγούμε σε μεγάλο βαθμό από τον άνθρακα σήμερα και να καταλήξουμε σε μια καλύτερη οικονομία και καθαρότερο περιβάλλον.
