EUROPSKA KOMISIJA Bruxelles, 14.10.2020. COM(2020) 953 final IZVJEŠĆE KOMISIJE EUROPSKOM PARLAMENTU I VIJEĆU o napretku u pogledu konkurentnosti u području čiste energije

{SWD(2020) 953 final}



SADRŽAJ 1.Uvod 2.Sveukupna konkurentnost sektora čiste energije EU-a 2.1. Kretanja u pogledu energije i resursa 2.2. Udio energetskog sektora EU-a u BDP-u EU-a 2.3. Ljudski kapital 2.4. Kretanja u istraživanjima i inovacijama 2.5. Oporavak od bolesti COVID-19 3.Naglasak na ključnim tehnologijama i rješenjima u području čiste energije 3.1. Obnovljivi izvori energije na moru – vjetar 3.2. Obnovljivi izvori energije na moru – energija oceana 3.3. Solarna fotonaponska energija 3.4. Proizvodnja obnovljivog vodika s pomoću elektrolize 3.5. Baterije 3.6. Pametne elektroenergetske mreže 3.7. Daljnja saznanja o drugim tehnologijama i rješenjima u području čiste i niskougljične energije Zaključci





1.Uvod Cilj je europskog zelenog plana, nove europske strategije rasta, preobraziti Europsku u uniju (EU) u moderno, resursno učinkovito i konkurentno gospodarstvo koje bi postalo klimatski neutralno do 2050. Gospodarstvo EU-a trebat će postati održivo, a tranzicija pravedna i uključiva. Nedavni prijedlog Komisije o smanjenju emisija stakleničkih plinova za najmanje 55 % do 2030. usmjerio je Europu na taj odgovorni put. Proizvodnja i upotreba energije danas čine više od 75 % emisija stakleničkih plinova u EU-u. Ostvarivanje klimatskih ciljeva EU-a zahtijevat će da iznova razmotrimo politike za opskrbu čistom energijom u cijelom gospodarstvu. Kada je riječ o energetskom sustavu, to znači brzu dekarbonizaciju i integrirani energetski sustav koji se uglavnom temelji na obnovljivim izvorima energije. Plan je da već 2030. iz obnovljivih izvora dolazi dvostruko ili više (65 %) električne energije nego danas (32 %), a do 2050. iz obnovljivih izvora dolazit će više od 80 % električne energije . Postizanje ciljeva za 2030. i 2050. zahtijeva veliku preobrazbu energetskog sustava. To, međutim, uvelike ovisi o uvođenju novih čistih tehnologija i većim ulaganjima u potrebna rješenja i infrastrukturu, ali i u poslovne modele, vještine i promjene u ponašanju kako bi se one mogle razviti i primijeniti. Industrija je okosnica te društvene i gospodarske promjene. U novoj industrijskoj strategiji za Europu istaknuta je ključna uloga europske industrije u dvostrukoj ekološkoj i digitalnoj tranziciji. S obzirom na veliko domaće tržište EU-a ubrzavanje te tranzicije pridonijet će modernizaciji cijelog gospodarstva EU-a i povećati mogućnosti EU-a da postane svjetski predvodnik u području čistih tehnologija. U ovom prvom godišnjem izvješću o napretku u pogledu konkurentnosti procjenjuje se stanje tehnologija čiste energije i konkurentnost industrije čiste energije u EU-u kako bi se ustanovilo je li njihov razvoj na dobrom putu da se ostvari ekološka tranzicija i dugoročni klimatski ciljevi EU-a. Procjena konkurentnosti sada je iznimno važna i radi oporavka od pandemije bolesti COVID-19, kao što je istaknuto u Komunikaciji o instrumentu Next Generation EU. Zahvaljujući boljoj konkurentnosti mogu se ublažiti kratkoročne i srednjoročne gospodarske i socijalne posljedice krize, a dugoročnijem pitanju zelene i digitalne tranzicije može se pritom pristupiti na društveno pravedan način. U kontekstu krize, ali i dugoročno, boljom se konkurentnošću može unaprijediti situacija u pogledu energetskog siromaštva zahvaljujući smanjenju troškova proizvodnje energije i troškova ulaganja u energetsku učinkovitost. Moguće je ustanoviti potrebe za tehnološkim rješenjima za čistu energiju kojima bi se postigli ciljevi za 2030. i 2050. na temelju procjene učinka navedene u scenarijima iz Plana Europske komisije za postizanje klimatskog cilja. Očekuje se da će EU prvenstveno ulagati u električnu energiju iz obnovljivih izvora, osobito u energiju na moru (posebno vjetar) i solarnu energiju, . To veliko povećanje udjela različitih obnovljivih izvora energije podrazumijeva i povećanje u pogledu skladištenja i sposobnosti upotrebe električne energije u prometu i industriji, posebno primjenom baterija i vodika, a zahtijeva i velika ulaganja u tehnologije pametnih mreža. Ovo je izvješće na temelju toga usmjereno na šest navedenih tehnologija, od kojih su većina ključni elementi vodećih inicijativa EU-a, kojima se nastoje potaknuti reforme i ulaganja za potporu snažnom oporavku. Preostale tehnologije čiste i niskougljične energije uključene u te scenarije analizirane su u radnom dokumentu službi Komisije pod naslovom „Prelazak na čistu energiju – Izvješće o tehnologijama i inovacijama” (CETTIR) koji je priložen ovom izvješću. Konkurentnost u sektoru čiste energije definira se za potrebe ovog izvješća kao sposobnost proizvodnje i uporabe cjenovno pristupačne, pouzdane i dostupne čiste energije s pomoću tehnologija čiste energije i konkuriranja na tržištima energetskih tehnologija radi opće dobrobiti gospodarstva i stanovnika EU-a. Konkurentnost se ne može prikazati samo jednim pokazateljem pa se u ovom izvješću predlaže skup općeprihvaćenih pokazatelja koji se mogu upotrijebiti u ovu svrhu (vidjeti tablicu 1. u nastavku) i kojima se obuhvaća cijeli energetski sustav (proizvodnja, prijenos i potrošnja) i koji se mogu analizirati na tri razine (tehnološkoj, razini lanca vrijednosti i razini globalnog tržišta). Tablica 1. Mreža pokazatelja za praćenje napretka u pogledu konkurentnosti

Konkurentnost industrije čiste energije EU-a 1. Tehnološka analiza

Trenutačna situacija i predviđanja 2. Analiza lanca vrijednosti u sektoru energetskih tehnologija 3. Analiza svjetskog tržišta Instalirani kapaciteti, proizvodnja (danas i 2050.) Promet Trgovina (uvoz, izvoz) Trošak/srednji troškovi energije (LCoE) (danas i 2050.) Rast bruto dodane vrijednosti Godišnji, % promjene Predvodnici na svjetskom tržištu u odnosu na predvodnike na tržištu EU-a (tržišni udio) Javno financiranje istraživanja i inovacija Broj poduzeća u lancu opskrbe, uključujući predvodnike na tržištu EU-a Resursna učinkovitost i ovisnost Privatno financiranje istraživanja i inovacija Zaposlenost Stvarni jedinični trošak energije Kretanja u pogledu patentiranja Energetski intenzitet/radna produktivnost Razina znanstvenih publikacija Proizvodnja zajednice Godišnje proizvodne vrijednosti Analiza konkurentnosti sektora čiste energije može se s vremenom dodatno razviti i produbiti, a buduća izvješća o konkurentnosti mogu imati različite pristupe. U njima se primjerice mogu detaljnije razmotriti politike i instrumenti za potporu istraživanju i inovacijama te konkurentnosti na razini država članica te način na koji pridonose energetskoj uniji i ciljevima zelenog plana, i to razmatranjem konkurentnosti na razini podsektora, na nacionalnoj ili regionalnoj razini, ili analizom sinergija i kompromisa s okolišnim ili društvenim učincima u skladu s ciljevima europskog zelenog plana. S obzirom na nedostatak podataka o nizu pokazatelja konkurentnosti,, upotrijebljene su određene približne vrijednosti neizravnijeg karaktera (npr. razina ulaganja). Komisija poziva države članice i dionike da surađuju u kontekstu nacionalnih energetskih i klimatskih planova i Strateškog plana za energetsku tehnologiju kako bi nastavili razvijati zajednički pristup procjeni i jačanju konkurentnosti energetske unije. To je važno i za nacionalne planove za oporavak i otpornost koji će biti izrađeni u okviru mehanizma za oporavak i otpornost. 2.Sveukupna konkurentnost sektora čiste energije EU-a 2.1. Kretanja u pogledu energije i resursa Od 2005. do 2018. prosječna godišnja stopa smanjivanja intenziteta primarne energije u EU-u iznosila je približno 2 %, što pokazuje odvajanje potražnje za energijom od gospodarskog rasta. Intenzitet konačne energije u industriji i građevinarstvu pratio je isti trend, premda po nešto sporijoj prosječnoj godišnjoj stopi od 1,8 %, što pokazuje da taj sektor nastoji smanjiti svoj energetski otisak. Zahvaljujući energetskoj politici udio obnovljive energije u potrošnji konačne energije porastao je s 10 % bliže cilju od 20 % za 2020. Udio obnovljive energije u sektoru električne energije povećao se na nešto više od 32 %. Porastao je malo iznad 21 % u sektoru grijanja i hlađenja, dok je postotak za sektor prometa bio nešto viši od 8 %. To pokazuje da energetski sustav postupno prelazi na tehnologije čiste energije (vidjeti sliku 1.). U prošlom su desetljeću cijene električne energije za potrošače u industriji u EU-u bile relativno stabilne te su trenutačno niže nego u Japanu, no dvostruko su više nego u SAD-u i premašuju one u većini trećih zemalja iz skupine G20. Iako su se cijene plina za industriju smanjile i niže su nego u Japanu, Kini i Koreji, i dalje su više od onih u većini trećih zemalja iz skupine G20. Na tu razliku uvelike utječu relativno visoki nepovratni porezi i pristojbe u EU-u i regulacija cijena i/ili subvencije u trećim zemljama iz skupine G20. Unatoč kratkoročnom poboljšanju i smanjenju ovisnosti o uvozu energije od 2008. do 2013., u EU-u je nakon toga došlo do povećanja. Ovisnost o neto uvozu 2018. iznosila je 58,2 %, odnosno nešto više od razine iz 2005. i gotovo jednako najvišim vrijednostima u tom razdoblju. Resursna učinkovitost i gospodarska otpornost ključne su za konkurentnost i poboljšanje otvorene strateške neovisnosti EU-a na tržištu tehnologija čiste energije. Iako se tehnologijama čiste energije smanjuje ovisnost o uvozu fosilnih goriva, umjesto nje bi se mogla razviti ovisnost o sirovinama. To stvara novu vrstu rizika u pogledu opskrbe. No za razliku od fosilnih goriva sirovine mogu ostati u gospodarstvu zahvaljujući primjeni pristupa kružnoga gospodarstva, kao što su produženi lanci vrijednosti, recikliranje, ponovna uporaba i dizajn za kružnost, što utječe na kapitalne izdatke i smanjuje energetske potrebe za vađenjem i preradom primarnih sirovina, no ne i operativne izdatke u proizvodnji energije. EU uvelike ovisi o sirovinama i prerađenim materijalima iz trećih zemalja. Međutim, ima vodeću ulogu u proizvodnji dijelova i konačnih proizvoda ili visokotehnoloških dijelova za neke tehnologije. Na primjer, visoka koncentracija ponude visokotehnoloških materijala često postoji u tek nekoliko zemalja (Kina primjerice proizvodi više od 80 % dostupnih rijetkih zemnih metala za generatore s trajnim magnetima). 2.2. Udio energetskog sektora EU-a u BDP-u EU-a Energetski sektor EU-a imao je u 2018. promet od 1,8 bilijuna EUR, što je približno ista razina kao 2011. (1,9 bilijuna EUR). Taj sektor čini 2 % ukupne bruto dodane vrijednosti u gospodarstvu i ta se brojka od 2011. uglavnom nije mijenjala. Promet sektora fosilnih goriva smanjio se s 36 % (702 milijarde EUR) ukupnog prometa energetskog sektora 2011. na 26 % (475 milijardi EUR) u 2018., dok se promet u području obnovljivih izvora energije u istom tom razdoblju povećao sa 127 milijardi EUR na 146 milijardi EUR ,. Dodana vrijednost sektora čiste energije (112 milijardi EUR u 2017.) bila je više nego dvostruko veća od dodane vrijednosti vađenja fosilnih goriva i proizvodnih aktivnosti povezanih s njima (53 milijarde EUR) te se od 2000. utrostručila. Sektor čiste energije prema tome stvara veću dodanu vrijednost koja ostaje u Europi nego sektor fosilnih goriva. Od 2000. do 2017. godišnji rast bruto dodane vrijednosti proizvodnje obnovljive energije iznosio je u prosjeku 9,4 %, dok je za djelatnosti u području energetske učinkovitosti prosječno iznosio 22,3 %, što je znatno nadmašilo ostatak gospodarstva (1,6 %). Znatno se poboljšala i radna produktivnost EU-a (bruto dodana vrijednost po zaposleniku) u sektoru čiste energije, posebno u sektoru proizvodnje obnovljive energije, u kojem se od 2000. povećala za 70 %. 2.3. Ljudski kapital Tehnologije čiste energije i rješenja koja se na njoj temelje pružaju izravno zaposlenje s punim radnim vremenom za 1,5 milijuna ljudi u Europi , od kojih više od pola milijuna radi u sektoru obnovljivih izvora energije (što iznosi 1,5 milijuna ako se ubroje i neizravna radna mjesta), i približno jedan milijun ljudi u djelatnostima u području energetske učinkovitosti (2017.) . Broj izravnih radnih mjesta u proizvodnji obnovljive energije za EU povećao se s 327 000 u 2000. na 861 000 u 2011., a 2017. smanjio se na 502 000. Kao što pokazuje slika 3., došlo je do smanjenja nakon 2011., vjerojatno zbog utjecaja financijske krize, uključujući naknadno premještanje proizvodnog kapaciteta, ali i veće produktivnosti i manjeg intenziteta zaposlenosti. Broj izravnih radnih mjesta u sektoru energetske učinkovitosti postupno je rastao s 244 000 u 2000. na 964 000 u 2017. Izravna radna mjesta u tim sektorima (obnovljivi izvori energije i energetska učinkovitost) čine približno 0,7 % ukupne zaposlenosti u EU-u , no njihov je rast nadmašio ostatak gospodarstva uz stope prosječnog godišnjeg rasta od 3,1 % i 17,4 %.

Izvor 3. (JRC na temelju podataka Eurostata [env_ac_egss1], [nama_10_a10_e] i EurObserv'ER-a) Stopa zaposlenosti u sektoru čiste energije raste u cijelom svijetu, no tehnologije koje nude više mogućnosti zapošljavanja razlikuju se po regijama. Najviše radnih mjesta otvoreno je u sektorima solarne fotonaponske energije i energije vjetra. U Kini, na koju otpada približno 40 % svih radnih mjesta u području obnovljivih izvora energije u svijetu, većina je ljudi zaposlena u sektorima solarne fotonaponske energije, solarnog grijanja i hlađenja te energije vjetra. U Brazilu se ta zaposlenost odnosi na sektor bioenergije, a u EU-u je većina ljudi zaposlena u sektorima bioenergije (oko polovine svih radnih mjesta u području obnovljivih izvora energije) i energije vjetra (oko četvrtine), vidjeti sliku 4. Izvor 4. (JRC na temelju podataka organizacije IRENA, 2019. ) Sektor tehnologija čiste energije i dalje se suočava s poteškoćama, posebno u pogledu dostupnosti kvalificiranih radnika na lokacijama na kojima su traženi, . Povezane vještine prije svega uključuju inženjerstvo i tehničke vještine, informatičku pismenost i sposobnost primjene novih digitalnih tehnologija, poznavanje zdravstvenih i sigurnosnih aspekata, specijalizirane vještine za rad na ekstremnim fizičkim lokacijama (na primjer na visinama ili u dubinama) i meke vještine kao što su timski rad i komunikacija, te znanje engleskog jezika. Kada je riječ o rodu, žene su 2019. u prosjeku činile 32 % radne snage u sektoru obnovljivih izvora energije. Ta je stopa viša nego u tradicionalnom energetskom sektoru (25 %), no niža od udjela u cijelom gospodarstvu (46,1 %), s time da je rodna neravnoteža još izraženija u pogledu profila određenih radnih mjesta. 2.4. Kretanja u istraživanjima i inovacijama EU je posljednjih godina u prosjeku ulagao gotovo 20 milijardi EUR godišnje u istraživanje i inovacije u području čiste energije, što je utvrđeno kao prioritet u okviru energetske unije,. Sredstva EU-a čine 6 %, dok udio javnog financiranja iz računa nacionalnih vlada iznosi 17 %, a doprinos poslovnog sektora procjenjuje se na 77 %. Proračun za istraživanje i inovacije koji se dodjeljuje energetskom sektoru EU-a čini 4,7 % ukupne potrošnje na istraživanje i inovacije. No, ukupno gledajući, države članice smanjile su svoje nacionalne proračune za istraživanje i inovacije u području čiste energije (slika 5.) te je EU 2018. potrošio pola milijarde manje nego 2010. Takvo je kretanje uočeno i u ostatku svijeta. Potrošnja javnog sektora na istraživanje i inovacije u području tehnologija niskougljične energije bila je niža 2019. nego 2012., a veliki iznosi sredstava za istraživanje i inovacije i dalje se u različitim zemljama dodjeljuju fosilnim gorivima. To je suprotno od onoga što je potrebno: ulaganja u istraživanje i inovacije u području čiste energije moraju se povećati ako EU i svijet žele ostvariti svoje obveze u pogledu dekarbonizacije. EU danas ima najnižu stopu ulaganja, koja se mjeri kao udio BDP-a, od svih velikih svjetskih gospodarstava (slika 5.). Iz istraživačkih fondova EU-a izdvajao se veći udio javnog financiranja te su oni bili ključni za održavanje razina ulaganja u istraživanje i inovacije u prošle četiri godine. U privatnom se sektoru samo mali udio prihoda trenutačno troši na istraživanje i inovacije u sektorima u kojima postoji najveća potreba za opsežnim uvođenjem niskougljičnih tehnologija51. EU je procijenio da se privatno ulaganje u prioritete energetske unije u pogledu istraživanja i inovacija smanjuje: trenutačno čini približno 10 % ukupnih izdataka poduzeća za istraživanje i inovacije. To je više nego u SAD-u i usporedivo je s Japanom, no niže je nego u Kini i Koreji. Trećina tog ulaganja odlazi na održiv promet, dok na obnovljive izvore energije, pametne sustave i energetsku učinkovitost otpada po jedna petina. Iako se distribucija privatnog istraživanja i inovacija u EU-u posljednjih godina tek neznatno promijenila, u svijetu je došlo do većeg pomaka prema energetskoj učinkovitosti u industriji i pametnim potrošačkim tehnologijama.

Velika trgovačka društva uvrštena na burzu i njihova društva kćeri u prosjeku čine 20–25 % glavnih ulagača, no zaslužna su za 60–70 % patentiranja i ulaganja. Od svih privatnih ulagača u istraživanje i inovacije u EU-u automobilski sektor ukupno gledajući najviše ulaže u prioritete energetske unije u pogledu istraživanja i razvoja, a za njim slijede biotehnološki i farmaceutski sektor. Slika 7. pokazuje da je sektor nafte i plina najveći ulagač u istraživanje i inovacije među energetskim sektorima. Drugi energetski sektori, kojima primjerice pripadaju društva za proizvodnju električne energije ili alternativne energije, imaju mnogo manje proračune za istraživanje i inovacije, no veći dio tog proračuna troše na čistu energiju. Zabrinjavajuće je to što se velik udio privatnog proračuna za istraživanje i inovacije u energetskom sektoru ne troši na tehnologije čiste energije. Podaci IEA-e pokazuju da je u prosjeku manje od 1 % ukupnih kapitalnih izdataka društava za naftu i plin bilo namijenjeno područjima izvan njihove glavne djelatnosti,, a samo je 8 % njihovih patenata bilo povezano s čistom energijom. Izvor 7. JRC49 Ulaganje rizičnog kapitala u čistu energiju posljednjih se godina povećava, no i dalje je nisko (nešto više od 6–7 %) u usporedbi s ulaganjem privatnog sektora u istraživanje i inovacije. U 2020. je zasad uočeno znatno globalno usporavanje ulaganja rizičnog kapitala u tehnologije čiste energije. Patentiranje u području tehnologija čiste energije doseglo je vrhunac 2012., no nakon toga uslijedio je pad. No unatoč tom kretanju, razina patentiranja za određene tehnologije koje su sve važnije za prelazak na čistu energiju (npr. baterije) ostala je ista ili se čak povećala. EU i Japan međunarodni su predvodnici u pogledu patenata visoke vrijednosti u području tehnologija čiste energije. Patenti u području čiste energije čine 6 % svih izuma visoke vrijednosti u EU-u. EU ima sličan udio kao Japan, a među konkurentskim gospodarstvima premašuje Kinu (4 %), SAD i ostatak svijeta (5 %) i nalazi se tik iza Koreje (7 %). U EU-u se nalazi četvrtina od vodećih 100 društava koja se bave patentima visoke vrijednosti u području čiste energije. Većina izuma koje financiraju multinacionalna poduzeća sa sjedištem u EU-u proizvode se u Europi te ih uglavnom proizvode društva kćeri koja se nalaze u istoj zemlji. Zahtjevi za zaštitu izuma iz EU-a podnose se uglavnom uredima, a prema tome i tržištima, za intelektualno vlasništvo u SAD-u i Kini. 2.5. Oporavak od bolesti COVID-19 Za vrijeme pandemije pokazalo se da je europski energetski sustav otporan na šokove koje je pandemija uzrokovala i pritom je na zamahu dobila zelenija kombinacija izvora energije, dok se proizvodnja energije iz ugljena smanjila za 34 %. Iz obnovljivih je izvora u drugom kvartalu 2020. proizvedeno 43 % električne energije, što je dosad najveći udio . Sektor čiste energije bio je manje pogođen i na tržištu dionica te se brže oporavio od sektora fosilnih goriva. Društva i sektori uspješnije su se suočili s krizom zahvaljujući digitalizaciji, koja je ujedno pridonijela pojavi novih digitalnih primjena. Iako se energetski lanci vrijednosti u EU-u oporavljaju, ova je kriza pokazala koliko je važno optimirati i potencijalno regionalizirati lance opskrbe radi smanjenja rizika od budućih poremećaja i povećanja otpornosti. Komisija stoga nastoji utvrditi ključne lance opskrbe za energetske tehnologije, analizirati potencijalne slabosti i poboljšati njihovu otpornost. Ključni energetski prioriteti tijekom oporavka uključuju energetsku učinkovitost, posebno u okviru vala obnove, obnovljive izvore energije, vodik i integraciju energetskog sustava. Osim toga, postoji bojazan od toga da pandemija utječe na ulaganja i dostupna sredstva za istraživanje i inovacije, kao što se dogodilo i u prijašnjim gospodarskim krizama. Mjerama oporavka može se iskoristiti potencijal stvaranja radnih mjesta koji pružaju sektori energetske učinkovitosti i obnovljive energije , među ostalim i sektor istraživanja i inovacija, kako bi se povećala zaposlenost i istodobno ostvarila veća održivost. Potpora ulaganju u istraživanje i inovacije, među ostalim u korporativno istraživanje i inovacije, ima veći pozitivan utjecaj na zaposlenost u sektorima srednje i visoke tehnologije kao što su tehnologije čišće energije. Istodobno su potrebne prijelomne niskougljične tehnologije, primjerice u energetski intenzivnim industrijama, što će zahtijevati brže ulaganje u istraživanje i inovacije za demonstraciju i uvođenje tih tehnologija. 3.Naglasak na ključnim tehnologijama i rješenjima u području čiste energije U sljedećem odjeljku analiziraju se, na temelju pokazatelja iz tablice 1., najvažnije vrijednosti u pogledu konkurentnosti za svaku od šest prethodno analiziranih tehnologija, ali i stanje, lanac vrijednosti i svjetsko tržište. Rezultati EU-a uspoređeni su, u mjeri u kojoj je to moguće, s drugim ključnim regijama (npr. SAD, Azija). Popratni dokument Prelazak na čistu energiju – Izvješće o tehnologijama i inovacijama sadržava detaljniju analizu drugih važnih tehnologija čiste i niskougljične energije potrebnih za postizanje klimatske neutralnosti. 3.1. Obnovljivi izvori energije na moru – vjetar Tehnologija: ukupan instalirani kapacitet energije vjetra na moru 2019. je iznosio 12 GW. Scenarijima EU-a predviđeno je da će do 2050. kapacitet energije vjetra na moru u EU-u iznositi oko 300 GW. U svijetu su se posljednjih godina drastično smanjili troškovi, a potražnja je potaknuta novim natječajima koji su provedeni u raznim dijelovima svijeta i gradnjom vjetroelektrana bez subvencija. Energija vjetra na moru imala je znatnih koristi od pomaka u području energije vjetra na kopnu, posebno od ekonomije razmjera (npr. razvoj materijala i zajednički dijelovi), čime se omogućava rad koji je usmjeren na najinovativnije elemente te tehnologije (kao što su plutajuće odobalne vjetroelektrane, novi materijali i dijelovi). Za novije projekte energije vjetra na moru uočeni su iznimno povećani faktori kapaciteta. Prosječan proizvodni kapacitet turbina povećao se s 3,7 MW (2015.) na 6,3 MW (2018.), i to zahvaljujući stalnom radu u području istraživanja i inovacija. Istraživanja i inovacije u području energije vjetra na moru uglavnom se odnose na povećanje turbina, plutajuće objekte (posebno na projektiranje potkonstrukcija), razvoj infrastrukture i digitalizaciju. Oko 90 % financiranja istraživanja i inovacija u području energije vjetra u EU-u dolazi iz privatnog sektora. Na razini EU-a istraživanje i razvoj u području energije vjetra na moru podupire se od 1990-ih. Za energiju vjetra na moru, a posebno plutajuće objekte, posljednjih su godina dodijeljena znatna sredstva (slika 8.). Takvi obrasci istraživanja i inovacija pokazuju da bi EU razvojem novih tržišnih segmenata mogao ostvariti konkurentsku prednost: na primjer, sveobuhvatan lanac opskrbe energijom vjetra na moru EU-a (proširen i na neiskorištene morske bazene EU-a), vodstvo u industriji plutajućih objekata na moru usmjereno na tržišta s većim dubinama ili na nove koncepte, npr. zračne vjetroelektrane, ili razvoj lučke infrastrukture kojom se mogu ostvariti ambiciozni ciljevi (i sinergije s drugim sektorima, npr. s proizvodnjom vodika u lukama). Kretanja u pogledu patentiranja potvrđuju konkurentnost Europe u području energije vjetra. Akteri EU-a imaju vodeću ulogu u izumima visoke vrijednosti i štite svoje znanje u patentnim uredima izvan svojeg domaćeg tržišta. Slika 8. Kretanje financijskih sredstava Europske komisije dodijeljenih za istraživanje i inovacije, kategorizirano prema prioritetima istraživanja i inovacija za energiju vjetra u okviru programa FP7 i H2020 i broj projekata financiranih od 2009. do 2019.

Druge novije inovacije usmjerene su na logistiku/lanac opskrbe, npr. na razvoj zupčanika vjetroelektrana koji su dovoljno kompaktni da stanu u standardni brodski kontejner, ali i na primjenu pristupa kružnoga gospodarstva tijekom cijelog životnog ciklusa instalacija. U sljedećih deset godina očekuje se porast inovacija i kretanja povezanih sa supervodljivim generatorima, naprednim materijalima za tornjeve i dodanom vrijednošću energije vjetra na moru (sustavna vrijednost vjetra). Tim u okviru Strateškog plana za energetsku tehnologiju (plan SET) koji se bavi energijom vjetra na moru utvrdio je da je većina tih područja ključna za zadržavanje europske konkurentnosti u budućnosti. Europa trenutačno ima vodeću ulogu u svim dijelovima lanca opskrbe sustavima za očitavanje i praćenje za vjetroelektrane na moru, što uključuje i istraživanje i proizvodnju. Lanac vrijednosti: s tržišnog su aspekta društva EU-a ispred svojih konkurenata u pružanju odobalnih generatora svih raspona snage, što svjedoči o dobro razvijenom europskom tržištu energije na moru i sve većoj veličini novoinstaliranih turbina. Europski proizvođači (Siemens, Gamesa Renewable Energy, MHI Vestas i Senvion) lokalno su proizveli oko 93 % odobalnog kapaciteta koji je 2019. instaliran u Europi. Svjetsko tržište: udio EU-a u globalnom izvozu povećao se s 28 % u 2016. na 47 % u 2018., a osam od vodećih deset svjetskih izvoznica bile su zemlje EU-a, dok su im glavni konkurenti u svijetu bile Indija i Kina. Od 2009. do 2018. trgovinska bilanca EU-a ostala je pozitivna i imala je uzlazno kretanje. Kada je riječ o globalnim tržišnim projekcijama, očekuje se da će u Aziji (uključujući Kinu) kapacitet energije vjetra na moru do 2030. dosegnuti oko 95 GW (od predviđenog svjetskog kapaciteta od približno 233 GW do 2030.). Gotovo polovina svjetskih ulaganja u energiju vjetra na moru u 2018. odvijala se u Kini. Scenarijem CTP-MIX predviđeno je da će do 2030. kapacitet energije vjetra na moru u EU-u iznositi 73 GW. Trenutačno je u nacionalnim energetskim i klimatskim planovima predviđeno postizanje 55 GW kapaciteta energije vjetra na moru do 2030. Čini se da plutajući objekti postaju prihvatljivo rješenje za zemlje i regije EU-a koje nemaju plića vodna područja (plutajuće odobalne vjetroelektrane za dubine od 50 do 1000 metara) i da bi mogli otvoriti nova tržišta na područjima kao što su Atlantski ocean, Sredozemlje, a možda i Crno more. Planiraju se ili se već provode brojni projekti koji će do 2024. omogućiti instalaciju plutajućeg kapaciteta u europskim vodama od 350 MW. Nadalje, sektor energije vjetra EU-a nastoji do 2050. instalirati plutajuće odobalne vjetroelektrane u europskim vodama s kapacitetom od 150 GW kako bi se postigla klimatska neutralnost. Svjetsko tržište energije s plutajućih odobalnih vjetroelektrana pruža velike komercijalne mogućnosti društvima iz EU-a. Iz tog se izvora do 2030. očekuje ukupno 6,6 GW, uz znatne kapacitete u određenim azijskim zemljama (Južna Koreja i Japan) i na europskim tržištima (Francuska, Norveška, Italija, Grčka, Španjolska) od 2025. do 2030. Budući da Kina ima obilne resurse u pogledu energije vjetra na plićim vodnim područjima, ne očekuje se da će u srednjoročnom razdoblju graditi plutajuće vjetroelektrane znatnog kapaciteta. Zahvaljujući plutajućim objektima može se smanjiti i podvodni utjecaj na okoliš, posebno u fazi gradnje. Energija vjetra na moru konkurentan je sektor na svjetskom tržištu. Novi zahtjevi svjetskog tržišta, primjerice za energijom koju proizvode plutajuće vjetroelektrane, mogli bi postati ključni za ostvarivanje i zadržavanje konkurentnosti industrije EU-a u rastućoj industriji energije vjetra na moru. Pritom je ključno pitanje hoće li se države članice okrenuti energiji vjetra. Trenutačan nesklad između predviđanja iz nacionalnih energetskih i klimatskih planova za 2030. (55 GW energije vjetra na moru) i scenarija EU-a (73 GW) pokazuje da treba povećati ulaganja. Pozitivan utjecaj razvoja energije vjetra na moru na lance opskrbe u morskim bazenima važan je za regionalni razvoj (lokacija proizvodnje, sastavljanje turbina blizu tržišta, utjecaj na lučku infrastrukturu). U strategiji za obnovljivu energiju na moru definirat će se skup mjera za prevladavanje poteškoća i poboljšanje mogućnosti povezanih s energijom na moru. 3.2. Obnovljivi izvori energije na moru – energija oceana Tehnologija: tehnologije za iskorištavanje energije plime i oseke te energije valova najnaprednije su među tehnologijama energije oceana i imaju znatan potencijal u brojnim državama članicama i regijama. Tehnologije za iskorištavanje energije plime i oseke još su u pretkomercijalnoj fazi. Zahvaljujući konvergenciji dizajna ta se tehnologija razvila i njome je proizvedena znatna količina električne energije (više od 30 GWh od 2016.). Diljem Europe i svijeta razvijeni su brojni projekti i prototipovi. No većina tehnoloških pristupa u području energije valova trenutačno je na razini tehnološke spremnosti (TRL) od 6–7 i snažno je usmjerena na istraživanje i inovacije. Bolji rezultati u području energije valova većinom su ostvareni u okviru projekata koji su u tijeku u EU-u. Taj je sektor u posljednjih pet godina pokazao otpornost, a postignut je i znatan tehnološki napredak zahvaljujući uspješnom razvoju oglednih i pionirskih elektrana. Dugoročnim scenarijima predviđa se ograničena primjena tehnologije za iskorištavanje energije oceana. Zbog visokog troška pretvaračâ energije valova i energije plime i oseke te ograničenih informacija o učinkovitosti iskorištavanje energije oceana ograničeno je. U europskom zelenom planu istodobno je istaknuta ključna uloga koju će morska obnovljiva energija imati u prelasku na klimatski neutralno gospodarstvo te se u odgovarajućim tržišnim i političkim uvjetima očekuje znatan doprinos (2,6 GW do 2030. i 100 GW u europskim vodama do 2050.). Demonstracijske aktivnosti koje su u tijeku pokazuju da se troškovi mogu brzo smanjiti: podaci iz projekata u okviru programa Obzor 2020. ukazuju na to da se trošak energije plime i oseke od 2015. do 2018. smanjio za više od 40 %,. Lanac vrijednosti: Europa predvodi cijeli lanac opskrbe i sustav inovacija u području energije oceana. Europski klaster koji se sastoji od specijaliziranih istraživačkih ustanova, projektanata i dostupnosti istraživačke infrastrukture omogućio je Europi da razvije i zadrži svoj sadašnji konkurentni položaj. Svjetsko tržište: EU je i dalje svjetski predvodnik unatoč povlačenju Ujedinjene Kraljevine iz Unije i promjenama na tržištu tehnologija za iskorištavanje energije valova te energije plime i oseke. Društva iz EU-a razvila su 70 % svjetskih kapaciteta za energiju oceana. U sljedećem će desetljeću projektanti iz EU-a morati ojačati svoj konkurentski položaj. Očekuje se da će se kapaciteti za energiju oceana u sljedećih pet godina povećati na 3,5 GW, dok se do 2030. očekuje povećanje i do 10 GW. Od 2000. do 2015. 838 društava iz 26 zemalja EU-a podnijelo je zahtjeve za patente ili je bilo uključeno u podnošenje zahtjeva za patente u području energije oceana. EU je već dugo tehnološki predvodnik u razvoju tehnologija za iskorištavanje energije oceana zahvaljujući stalnoj potpori istraživanju i inovacijama. Od 2007. do 2019. ukupni izdaci za istraživanje i inovacije u području energije valova te energije plime i oseke iznosili su 3,84 milijarde EUR, a većina tog iznosa (2,74 milijarde EUR) došla je iz privatnog sektora. U istom je razdoblju iz nacionalnih programa za istraživanje i inovacije izdvojeno 463 milijuna EUR za razvoj energije valova te energije plime i oseke, dok su sredstva EU-a namijenjena istraživanju i inovacijama iznosila gotovo 650 milijuna EUR (među ostalim iz projekata u okviru programa NER300 i Interreg (koje je sufinancirao Europski fond za regionalni razvoj)). U prosjeku je tijekom izvještajnog razdoblja jedna milijarda EUR javnih sredstava (sredstava EU-a i nacionalnih sredstava) potaknula priljev od 2,9 milijardi EUR privatnog ulaganja. I dalje je potrebno znatno smanjiti troškove kako bi tehnologije u području energije plime i oseke te energije vjetra iskoristile svoj potencijal u kombinaciji izvora energije, a za to su nužne pojačane (tj. pojačana stopa projekata u vodi) i stalne (tj. kontinuitet projekata) demonstracijske aktivnosti. Unatoč pomacima u pogledu razvoja i demonstracije tehnologije, taj sektor i dalje ima poteškoća sa stvaranjem održivog tržišta. Nacionalna je potpora niska, o čemu svjedoče ograničene obveze u pogledu kapaciteta za energiju oceana u nacionalnim energetskim i klimatskim planovima u odnosu na 2010., ali i nedostatak jasne namjenske potpore za demonstracijske projekte ili za razvoj inovativnih sustava naknada za nove tehnologije obnovljive energije. Time se ograničavaju mogućnosti za razvoj poslovnog modela i utvrđivanje održivih načina za razvoj i primjenu te tehnologije. Posebni poslovni modeli za energiju oceana stoga moraju biti usmjereniji, osobito kada se zbog njezine predvidljivosti može poboljšati njezina vrijednost, ali i potencijal za dekarbonizaciju malih zajednica i otoka EU-a. Predstojećom strategijom za obnovljivu energiju na moru pruža se prilika za podupiranje razvoja energije oceana te se EU-u omogućava potpuno iskorištavanje resursa u cijelom EU-u.

3.3. Solarna fotonaponska energija Tehnologija: solarna fotonaponska energija postala je najbrže rastuća energetska tehnologija na svijetu. Potražnja za njom neprestano raste, a ona postaje najkonkurentnija opcija za proizvodnju električne energije na sve većem broju tržišta i u sve većem broju primjena. Na taj rast utječu sve niži troškovi solarnih fotonaponskih sustava (EUR/W) i sve konkurentniji trošak proizvedene električne energije (EUR/MWh). Slika 11. Europski sudionici u lancu vrijednosti fotonaponske industrije Lanac vrijednosti: društva EU-a uglavnom su konkurentna u silaznom dijelu lanca vrijednosti. Prvenstveno su uspjela ostati konkurentna u segmentima praćenja, kontrole i ravnoteže sustava, a neka od njih imaju vodeću ulogu u proizvodnji invertora i u području solarnih tragača. Društva EU-a zadržala su vodstvo i u segmentu primjene, u kojem su etablirani sudionici kao što su Enerparc, Engie, Enel Green Power ili BayWa.re uspjeli steći novi tržišni udio u raznim dijelovima svijeta. Nadalje, proizvodnja opreme i dalje ima snažno uporište u Europi (npr. Meyer Burger, Centrotherm, Schmid). Svjetsko tržište: EU je izgubio tržišni udio u nekim uzlaznim dijelovima lanca vrijednosti (npr. u proizvodnji solarnih fotonaponskih ćelija i modula). Najveća dodana vrijednost prisutna je na samom kraju uzlaznog dijela (u osnovnom i primijenjenom istraživanju i razvoju te u dizajnu) i na samom kraju silaznog dijela (u marketingu, distribuciji i upravljanju robnim markama). Iako se aktivnosti s najnižom dodanom vrijednošću odvijaju u sredini lanca vrijednosti (proizvodnja i sastavljanje), društvima je u interesu da steknu dobar položaj u tim segmentima radi smanjenja rizika i troškova financiranja. U EU-u se još nalazi jedan od vodećih proizvođača polisilicija (Wacker Polysilicon AG), koji sam može proizvesti solarne ćelije ukupnog kapaciteta od 20 GW i koji znatan dio proizvedenog polisilicija izvozi u Kinu. Svjetska proizvodnja fotonaponskih ploča trenutačno je procijenjena na 57,8 milijardi EUR, a na EU otpada 7,4 milijarde EUR (12,8 %) tog iznosa. EU i dalje zauzima relativno visok udio ukupne vrijednosti tog segmenta zahvaljujući proizvodnji polisilicijskih ingota. No udio proizvodnje fotonaponskih ćelija i modula drastično se smanjio. Svih deset najvećih proizvođača fotonaponskih ćelija i modula sada proizvodi većinu svojih proizvoda u Aziji. Kapitalni izdaci postrojenja za proizvodnju polisilicija, solarnih ćelija i modula iznimno su se smanjili od 2010. do 2018. Uz inovacije u proizvodnji, to bi trebalo omogućiti EU-u da iznova razmotri industriju za proizvodnju fotonaponskih proizvoda i promijeni situaciju. Prisutnost EU-a na samim krajevima uzlaznog i silaznog dijela lanca vrijednosti mogla bi pružiti temelj za ponovnu izgradnju fotonaponske industrije. To bi zahtijevalo usmjerenost na specijalizaciju ili proizvode visoke učinkovitosti/vrijednosti, kao što su proizvodnja opreme i invertora te fotonaponski proizvodi prilagođeni specifičnim potrebama građevinskog sektora, prometa (fotonaponski proizvodi ugrađeni u vozila) i/ili poljoprivrede (dvojna upotreba zemlje s fotonaponskom energijom za poljoprivredu) ili potražnji za solarnim energetskim postrojenjima visoke učinkovitosti/kvalitete kako bi se optimizirala upotreba raspoloživih površina i resursa. Modularnost te tehnologije omogućava ugradnju fotonaponskih uređaja za brojne primjene, posebno u gradskom okruženju. Te nove fotonaponske tehnologije, koje se sada približavaju komercijalnoj fazi, mogle bi pružiti nov temelj za ponovnu izgradnju te industrije. Veliko znanje istraživačkih ustanova EU-a, stručna radna snaga te postojeći i novi dionici u tom sektoru temelj su za ponovnu uspostavu snažnog europskog lanca opskrbe fotonaponskom energijom. Da bi ostala konkurentna, takva bi industrija trebala razviti svjetski utjecaj. Izgradnja velike industrije za proizvodnju fotonaponskih proizvoda EU-a smanjila bi i opasnost od prekida u opskrbi i rizika u području kvalitete. 3.4. Proizvodnja obnovljivog vodika s pomoću elektrolize U ovom je odjeljku riječ o proizvodnji obnovljivog vodika i o konkurentnosti tog prvog segmenta lanca vrijednosti vodika. Vodik je ključan za pohranu energije proizvedene električnom energijom iz obnovljivih izvora i za dekarbonizaciju sektora koje je teško elektrificirati. Cilj je strategije EU-a za vodik integrirati elektrolizatore snage 40 GW za proizvodnju obnovljivog vodika i proizvodnju do 10 milijuna tona vodika iz obnovljivih izvora unutar energetskog sustava EU-a do 2030., uz izravna ulaganja od 24 milijarde EUR do 42 milijarde EUR,. Tehnologija: kapitalni trošak elektrolizatora smanjio se u prošlom desetljeću za 60 % i očekuje se da će se još prepoloviti do 2030. u usporedbi sa sadašnjom situacijom zahvaljujući ekonomiji razmjera. Trošak obnovljivog vodika trenutačno iznosi od 3 EUR do 5,5 EUR po kilogramu pa je on skuplji od vodika koji ne potječe iz obnovljivih izvora (2 EUR (2018.) po kilogramu vodika). Manje od 1 % svjetske proizvodnje vodika danas potječe iz obnovljivih izvora. Prema predviđanjima za 2030. trošak obnovljivog vodika iznosit će 1,1–2,4 EUR/kg, što je jeftinije od niskougljičnog vodika proizvedenog iz fosilnih goriva i gotovo jednako konkurentno kao vodik proizveden iz fosilnih goriva. Zajedničko poduzeće za gorive ćelije i vodik (FCH JU) od 2008. do 2018. poduprlo je 246 projekata za razvoj različitih tehnoloških primjena povezanih s vodikom, pri čemu je ukupno uloženo 916 milijuna EUR, što je dopunjeno privatnim i nacionalnim/regionalnim ulaganjima u iznosu od 939 milijuna EUR. U okviru programa Obzor 2020. (2014.–2018.) dodijeljeno je više od 90 milijuna EUR za razvoj elektrolizatora, što je dopunjeno privatnim sredstvima u iznosu od 33,5 milijuna EUR,. Na nacionalnoj razini Njemačka je izdvojila najviše sredstava, dodijelivši 39 milijuna EUR projektima za razvoj elektrolizatora u razdoblju od 2014. do 2018. U Japanu je društvo Asahi Kasei primilo bespovratna sredstava od više milijuna dolara za razvoj svojeg alkalnog elektrolizatora. Najveći broj zahtjeva za patente povezane s vodikom, elektrolizatorima i gorivim ćelijama podnesen je od 2000. do 2016. u Aziji (uglavnom u Kini, Japanu i Južnoj Koreji). No i EU ima vrlo dobre rezultate te je u područjima vodika i elektrolizatora prijavio najviše skupina patenata „visoke vrijednosti”. Međutim, Japan je prijavio najviše skupina patenata „visoke vrijednosti” u području gorivih ćelija.

Lanac vrijednosti: glavne tehnologije za elektrolizu vode uključuju alkalnu elektrolizu (AEL), elektrolizu polimerne elektrolitne membrane (PEMEL) i elektrolizu s krutim oksidom (SOEL): -AEL je razvijena tehnologija na čije operativne troškove utječu troškovi električne energije i visoki kapitalni troškovi. Potrebno je daljnje istraživanje koje se odnosi na rad pri visokom tlaku i povezivanje s dinamičkim opterećenjem. -PEMEL može dostići znatno veću gustoću struje od AEL-a i SOEL-a i potencijalno može omogućiti daljnje smanjenje kapitalnih troškova. Posljednjih je godina u EU-u (u Njemačkoj, Francuskoj, Danskoj i Nizozemskoj) otvoreno nekoliko velikih postrojenja (s kapacitetom koji se mjeri u megavatima), što je EU-u omogućilo da uhvati korak u pogledu AEL-a. Riječ je o tehnologiji koja je spremna za tržište i uključuje istraživanja koja su uglavnom usmjerena na povećanje površinske gustoće snage, a njome se jamči istodobno smanjenje upotrebe ključnih sirovina i trajnost radnih sposobnosti. -SOEL pokazuje najveću učinkovitost. Međutim, postrojenja su relativno manja, obično još imaju kapacitet od približno 100 kW, zahtijevaju stalan rad i treba ih povezati s izvorom topline. Iako je SOEL općenito još u fazi razvoja, na tržištu je moguće naručiti proizvode dobivene tom tehnologijom. Instalirani kapacitet za elektrolizu vode u EU-u 2019. bio je približno 50 MW (oko 30 % AEL-a i 70 % PEMEL-a), a približno 30 MW tog kapaciteta nalazilo se 2018. u Njemačkoj. AEL nema ključne komponente u svojem lancu opskrbe. Zahvaljujući tehničkim sličnostima s industrijom klor-alkalne elektrolize, u kojoj se upotrebljavaju mnogo veća postrojenja, može imati koristi od tehnoloških preklapanja i ustaljenih lanaca vrijednosti. PEMEL i SOEL dijele određene rizike u pogledu troškova i opskrbe u svojim lancima vrijednosti gorivih ćelija. To se posebno odnosi na ključne sirovine u slučaju PEMEL-a i na rijetke zemne metale u slučaju SOEL-a. PEMEL mora izdržati korozivna okruženja i stoga zahtijeva primjenu skupljih materijala, kao što je upotreba titanija za bipolarne ploče. U troškovima sustava najveći udio zauzima svežanj elektrolizatora (40–60 %), a slijedi ga energetska elektronika (15–21 %). Ključne su komponente koje utječu na troškove svežnja slojevi sklopova membranskih elektroda (MEA), koji sadržavaju plemenite metale. Komponente ćelija koje se temelje na rijetkim zemnim metalima i upotrebljavaju se za elektrode i elektrolite SOEL-a najviše utječu na troškove povezane sa svežnjem. Procijenjeno je da svežnjevi čine oko 35 % ukupnih troškova sustava SOEL-a. Svjetsko tržište: europska su društva u dobrom položaju za iskorištavanje rasta tržišta. EU ima proizvođače u svim trima glavnim područjima tehnologije elektrolizatora i jedina je regija koja nudi dobro definiran tržišni proizvod dobiven SOEL-om. Drugi se sudionici nalaze u Ujedinjenoj Kraljevini, Norveškoj, Švicarskoj, SAD-u, Kini, Kanadi, Rusiji i Japanu. Procjenjuje se da globalni promet za sustave elektrolizatora vode trenutačno iznosi od 100 do 150 milijuna EUR godišnje. Procjene iz 2018. pokazuju da bi proizvodnja elektrolizom vode u veoma kratkom vremenu (između jedne i dvije godine) mogla dosegnuti kapacitet od 2 GW (globalno). Europski proizvođači potencijalno bi mogli pružati oko jedne trećine povećanog svjetskog kapaciteta. Strategija za vodik EU-a usmjerena je na postizanje znatnog kapaciteta proizvodnje obnovljivog vodika do 2030. To povećanje s trenutačno instaliranog kapaciteta za elektrolizu vode od 50 MW na 40 GW do 2030. bit će golem zadatak koji će zahtijevati stvaranje kapaciteta za održiv lanac vrijednosti u EU-u. Taj bi se rad trebao temeljiti na inovacijskom potencijalu cijelog spektra tehnologija elektrolizatora i na vodećem položaju društava iz EU-a u svim tehnološkim pristupima povezanima s elektrolizom duž cijelog lanca vrijednosti, od dobavljanja dijelova do sposobnosti završne integracije. Zbog veće proizvodnje elektrolizatora u industrijskom opsegu očekuju se znatna smanjenja troškova. 3.5. Baterije Baterije su ključan čimbenik za prelazak na klimatski neutralno gospodarstvo koji nastojimo postići do 2050., ali i za uvođenje čiste mobilnosti i integraciju sve većih udjela različitih obnovljivih izvora energije koja će biti moguća zahvaljujući skladištenju energije. Ova je analiza usmjerena na tehnologiju litij-ionskih (Li-ionskih) baterija. Za to postoji nekoliko razloga: -vrlo visok stupanj razvijenosti te tehnologije i njezine spremnosti za tržište, -visoka učinkovitost pri cikličnom pražnjenju i punjenju, -velika predviđena potražnja, i -njezina očekivana šira primjena, i to u električnim vozilima, električnim plovilima i letjelicama u budućnosti ili u stacionarnim i drugim industrijskim primjenama, čime se otvaraju znatne tržišne mogućnosti. Tehnologija: očekuje se da će se svjetska potražnja za litij-ionskim baterijama povećati s približno 200 GWh u 2019. na približno 800 GWh u 2025. i da će do 2030. premašiti 2 000 GWh. Prema najoptimističnijem scenariju mogla bi do 2040. dosegnuti 4 000 GWh. Slika 12. Potražnja u prošlosti i predviđena godišnja potražnja za litij-ionskim baterijama, prema primjeni

Do tog predviđenog rasta, koji se uglavnom temelji na električnim vozilima (posebno na putničkim vozilima), doći će zbog velikih tehnoloških poboljšanja koja se očekuju i daljnjih smanjenja troškova. Cijene litij-ionskih baterija, koje su 2010. premašivale 1 100 USD/kWh, smanjile su se 2020. u realnim vrijednostima za 87 % i sada iznose 156 USD/kWh. Očekuje se da će prosječne cijene do 2025. iznositi približno 100 USD/kWh. Kada je riječ o učinkovitosti, energetska gustoća litij-ionske tehnologije znatno se povećala posljednjih godina, utrostručivši se od svoje komercijalizacije 1991.151 Očekuje se da će nova generacija litij-ionskih baterija donijeti dodatni potencijal za optimizaciju. Lanac vrijednosti: na slici 14. prikazan je lanac vrijednosti baterija i položaj EU-a u različitim segmentima. Industrija EU-a ulaže u rudarstvo, proizvodnju i preradu sirovina i naprednih materijala (katodnih i anodnih materijala te materijala za elektrolite) i u modernu proizvodnju ćelija, sklopova i baterija. Pritom nastoji povećati konkurentnost svojom kvalitetom, opsegom, a posebno održivošću. Izvor 13. InnoEnergy (2019.). Svjetsko tržište: svjetsko tržište litij-ionskih baterija za električne automobile trenutačno vrijedi 15 milijardi EUR godišnje (od čega na EU otpada 450 milijuna EUR godišnje (2017.)). Prema opreznim procjenama to će tržište 2025. vrijediti 40–55 milijardi EUR godišnje, a 2040. 200 milijardi EUR godišnje. EU je 2018. imao samo oko 3 % svjetskog kapaciteta proizvodnje litij-ionskih baterija, dok je Kina imala oko 66 %. Smatra se da je europska industrija snažnija u silaznim segmentima koji se temelje na vrijednosti, kao što su proizvodnja i integracija baterijskih sklopova i recikliranje baterija, te da je općenito slaba u uzlaznim segmentima koji se temelje na cijeni, kao što su proizvodnja materijala, dijelova i ćelija,. Tržište pomorskih baterija raste i procjenjuje se da će do 2025. vrijediti više od 800 milijuna EUR godišnje. Od toga će više od pola otpadati na Europu, koja već sada ima vodeći položaj u tom tehnološkom sektoru. Komisija je prepoznala da EU mora što prije ponovno postati konkurentan na tržištu baterija pa je 2017. osnovala Europski savez za baterije, a 2018. je donijela strateški akcijski plan za baterije. Riječ je o sveobuhvatnom okviru politike s regulatornim i financijskim instrumentima kojima se želi poduprijeti uspostava potpunog ekosustava vrijednosnog lanca baterija u Europi. Osim toga, veliki proizvođači baterija i baterijskih ćelija počeli su otvarati nova proizvodna postrojenja (npr. Northvolt). Trenutačno su najavljena ulaganja u čak 22 tvornice baterija (od kojih se neke tek grade), čiji bi kapacitet do 2030. trebao dosegnuti 500 GWh. EU ima prednosti koje može razvijati kako bi poboljšao svoj položaj u industriji baterija, posebno u području naprednih materijala i kemijskih svojstava baterija te u recikliranju, u kojem je pionirsko zakonodavstvo EU-a omogućilo razvoj dobro strukturirane industrije. Direktiva o baterijama trenutačno se revidira. Međutim, da bi stekao znatan tržišni udio na novom i brzorastućem tržištu punjivih baterija, potrebno je stalno djelovanje tijekom duljeg razdoblja i dodatna ulaganja u kapacitet proizvodnje. To mora biti potkrijepljeno istraživanjem i inovacijama kako bi se poboljšala učinkovitost baterija i pritom jamčilo ispunjavanje standarda kvalitete i sigurnosti na razini EU-a, ali i kako bi se jamčila dostupnost sirovina i prerađenih materijala te ponovna upotreba ili recikliranje i održivost cijelog vrijednosnog lanca baterija. Potreban je i novi sveobuhvatni zakonodavni okvir EU-a kojim se utvrđuju čvrsti standardi za učinkovitost i održivost baterija koje se stavljaju na tržište EU-a. To će pomoći industriji da planira ulaganja i osigura visoke standarde održivosti u skladu s ciljevima europskog zelenog plana. Komisija će uskoro donijeti svoj prijedlog. Iako će poboljšanje položaja u pogledu litij-ionske tehnologije vjerojatno biti glavno područje interesa u sljedećih nekoliko desetljeća, potrebno je razmotriti i druge nove i obećavajuće tehnologije baterija (kao što su baterije u potpuno čvrstom stanju, post-litij-ionske i redoks protočne baterije). One su važne za primjene čije zahtjeve ne može ispuniti litij-ionska tehnologija. 3.6. Pametne elektroenergetske mreže Elektrifikacija se u svim scenarijima za 2050. povećava pa je pametni elektroenergetski sustav ključan ako EU želi postići ciljeve zelenog plana. Pametan sustav omogućava učinkovitiju integraciju sve većih udjela proizvodnje električne energije iz obnovljivih izvora i povećanja u pogledu skladištenja električne energije i/ili uređaja koji troše energiju (npr. električnih vozila) u energetskom sustavu. To se odnosi i na sve veći broj uređaja koji rade na električnu energiju, kao što su električna vozila. Zahvaljujući sveobuhvatnom nadzoru i praćenju mreže, pametni sustavi stvaraju vrijednost i tako što smanjuju potrebu za ograničavanjem obnovljivih izvora energije i ujedno potrošačima omogućavaju konkurentne i inovativne energetske usluge. Podaci IEA-e pokazuju da bi ulaganje u poboljšanu digitalizaciju do 2040. smanjilo to ograničavanje u Europi za 67 TWh. Samo je u Njemačkoj 2019. zabilježeno ograničenje od 6,48 TWh, a na mjere stabilizacije mreže potrošeno je 1,2 milijarde EUR. Za takve je sustave potrebno osigurati kibersigurnost, što zahtijeva posebne sektorske mjere. U ulaganjima u digitalnu mrežnu infrastrukturu dominira hardver, kao što su pametna brojila i punjači za električna vozila. U Europi su ulaganja u 2019. ostala stabilna i iznosila su približno 42 milijarde EUR, s time da je veći dio tih sredstava bio dodijeljen za modernizaciju i obnavljanje postojeće infrastrukture.

Obzor 2020. glavni je izvor potpore za ulaganja u istraživanje i inovacije u području pametnih mreža u EU-u te je putem njega od 2014. do 2020. osigurana približno jedna milijarda EUR. U projekte posvećene digitalizaciji uloženo je 100 milijuna EUR, s time da se i u mnogim drugim projektima pametnih mreža znatan udio proračuna izdvaja za digitalizaciju. Slika 16. pokazuje da javno ulaganje u pametne mreže, uključujući ono u okviru Obzora 2020., čini znatan udio ukupnih ulaganja operatora prijenosnih sustava. Treba spomenuti da operatori prijenosnih sustava imaju male proračune za istraživanje i inovacije, koji iznose približno 0,5 % njihova godišnjeg proračuna,. Uredbom o smjernicama za transeuropsku energetsku infrastrukturu (Uredba TEN-E) podupiru se i ulaganja u pametne elektroenergetske mreže kao jedno od 12 prioritetnih područja, no ulaganja u (prekogranične) pametne mreže mogla bi imati koristi od viših razina potpore regulatornih tijela tako da ih se uključi u nacionalne planove za razvoj mreže i da postanu potencijalni primatelji financijske pomoći EU-a u obliku bespovratnih sredstava za studije i radove, ali i inovativnih financijskih instrumenata u okviru Instrumenta za povezivanje Europe (CEF). Od 2014. do 2019. u okviru CEF-a osigurano je do 134 milijuna EUR financijske pomoći za različite projekte pametne elektroenergetske mreže u EU-u. Detaljnije se procjenjuju sljedeće dvije ključne tehnologije: sustavi prijenosa istosmjerne struje visokog napona (ISVN) i digitalna rješenja za rad mreže i za integraciju obnovljivih izvora energije. I)Sustavi prijenosa istosmjerne struje visokog napona (ISVN) Tehnologija: zbog veće potražnje za troškovno učinkovitim rješenjima za prijenos električne energije na velike udaljenosti, posebno u EU-u, kojima se električna energija proizvedena u vjetroelektranama na moru doprema na kopno, povećava se potražnja za ISVN tehnologijama. Podaci društva Guidehouse Insights pokazuju da će se europsko tržište ISVN sustava povećati s 1,54 milijarde EUR u 2020. na 2,74 milijarde EUR u 2030., i to po stopi rasta od 6,1 % ,. Smatra se da svjetsko tržište vrijedi približno 12,5 milijardi EUR (2020.), s time da se u ISVN najviše ulaže u Aziji, u kojoj veći dio tržišta zauzima ultra-ISVN. ISVN oprema vrlo je skupa, stoga i projekti za gradnju ISVN priključaka iziskuju velike troškove. S obzirom na tehnološku kompleksnost ISVN sustava, njihovu instalaciju uglavnom provode proizvođači. Analiza lanca vrijednosti: lanac vrijednosti za ISVN mreže može se raščlaniti prema različitim hardverskim komponentama koje su potrebne za ISVN priključak. Velik dio troška ISVN sustava čine pretvarači (oko 32 %) i kabeli (oko 30 %). U lancu vrijednosti pretvaračkih stanica energetska elektronika ima ključnu ulogu u utvrđivanju učinkovitosti i veličine opreme. Specifične energetske primjene čine tek malen dio svjetskog tržišta elektroničkih komponenti, no mreže na moru i vjetroturbine ovise o njihovu dobrom funkcioniranju u uvjetima na moru. Ulaganja u istraživanje i inovacije u području ISVN tehnologija uglavnom su privatna. Javno financiranje na razini EU-a u okviru Obzora 2020. skromnih je razmjera, no pojačano je nedavno dovršenim projektom pod nazivom Promotion. Svjetsko tržište: svjetsko ISVN tržište uglavnom predvode tri društva, Hitachi ABB Power Grids, Siemens i GE. Siemens i Hitachi ABB Power Grids imaju oko 50 % tržišta u većini tržišnih segmenata, dok kabelska poduzeća zauzimaju oko 70 % tržišta u EU-u, a glavni su im konkurenti Japanci. Još jedan dobavljač, China XD Group, dominira kineskim tržištem. Dosad su dobavljači zasebno prodavali sustave po načelu „ključ u ruke”, koji su se postavljali kao ISVN priključci od točke do točke. U odobalnoj mreži budućnosti koja je međusobno povezanija ISVN sustavi različitih proizvođača morat će biti međusobno povezani. Zbog toga se javljaju tehnološki izazovi povezani s održavanjem kontrole nad mrežom i, posebno, s osiguravanjem interoperabilnosti ISVN opreme i sustava. Nadalje, budući da sve komponente treba instalirati na platformama na moru, važno je smanjiti njihovu veličinu, a postoji i potreba za razvojem rješenja u području energetske elektronike koja su posebno namijenjena energetskim primjenama na moru. II)Digitalna rješenja za rad mreže i za integraciju obnovljivih izvora energije Tehnologija i lanac vrijednosti: predviđa se da će se tržište tehnologija za upravljanje mrežom vrlo brzo povećati. IEA je procijenila da bi te tehnologije u cijelom svijetu potencijalno mogle dovesti do uštede od 20 milijardi USD zahvaljujući smanjenju troškova rada i održavanja, ali i od približno 20 milijardi USD zbog toga što je izbjegnuto ulaganje u mrežu. To se tržište sastoji od različitih tehnologija i usluga u lancu vrijednosti koje je teško jasno razdvojiti, a koje se počinju integrirati zbog sve veće potrebe za integriranim rješenjima u pogledu upravljanja pohranom, odaziva na potražnju, distribuiranih obnovljivih izvora energije i same mreže. U ovom se izvješću naglašavaju dva aspekta. Energetske usluge koje se temelje na softveru i podacima, a koje su ključne za optimizaciju integracije obnovljivih izvora energije, uključujući na lokalnoj razini, putem daljinskog upravljanja različitim tehnologijama, posebno obnovljivim izvorima energije i virtualnim elektranama. To je brzorastuće tržište koje bi se prema procjenama trebalo povećati s 200 milijuna EUR (globalno) u 2020. na milijardu EUR u 2030., Ono čini temelj nove industrije koja pruža energetske usluge energetskim poduzećima (među ostalim mrežnim operatorima), ali i poslovnim i privatnim potrošačima energije. Zahvaljujući kombinaciji povećanja udjela obnovljivih izvora energije i politika potpore tržištu Europa je postala pokretačka sila za tržišta virtualnih elektrana, s udjelom od 45 % u ukupnim svjetskim ulaganjima 2020. To se većinom odnosi na sjeverozapadnu Europu, uključujući nordijske zemlje. U Europi bi Njemačka do 2028. trebala imati oko jedne trećine godišnjeg kapaciteta cjelokupnog tržišta virtualnih elektrana. Digitalne tehnologije za poboljšan rad i održavanje mreže, što je tržište koje je uglavnom usmjereno na mrežne operatore. To tržište isto tako raste i očekuje se da će do 2030. u EU-u dosegnuti 0,2 milijarde EUR u području softverskih platformi za prediktivno održavanje i 1,2 milijarde EUR u području senzora za internet stvari. Očekuje se da će tržište interneta stvari od 2020. do 2030. rasti po stopi od 8,8 %. Svjetsko tržište: EU ima snažan položaj u oba dijela. Mnoga globalna društva imaju sjedišta u Europi (Schneider Electric SE i Siemens). Najveći su im konkurenti društva iz SAD-a, koja uključuju i nekoliko inovativnih novoosnovanih poduzeća. Tržište senzora za internet stvari i hardvera za nadzorne uređaje sastoji se od nekoliko velikih sudionika sa širokim portfeljima te desetaka srednjih i malih poduzeća u posebnim tržišnim nišama. Nekoliko globalnih društava (Hitachi ABB, IBM, Schneider Electric SE, Oracle, GE, Siemens i C3.ai) dominira tržištem softverskih rješenja, na koje se novi sudionici teško probijaju. Svjetsko tržište digitalnih usluga prikazano je na slici 17. Izvor 15. Studija o konkurentnosti provedena u okviru projekta ASSET