W tegorocznym sprawozdaniu należy uwzględnić wezwanie UE do wzmożonego upowszechniania czystych technologii energetycznych oraz wpływ kryzysu energetycznego na ten sektor. W tym kontekście w sprawozdaniu wykorzystano dostępne dane, by określić sposoby zwiększenia konkurencyjności UE w strategicznych łańcuchach wartości w dziedzinie energii, przy jednoczesnym zwiększeniu stopnia wykorzystania unijnych czystych technologii energetycznych. Jednocześnie zachodzące dynamiczne zmiany w zakresie geopolityki, energii i klimatu powodują, że najbardziej aktualne dane ilościowe nie zawsze są w stanie właściwie zobrazować zaistniałą bezprecedensową sytuację. Dlatego też w niniejszym sprawozdaniu skupiono się na postępach poczynionych do końca 2021 r., posługując się skonsolidowanymi danymi dostępnymi dla tego okresu. Nowsze dane zostały wskazane, jeśli były dostępne i wiarygodne. Są one jednak niewystarczające i dlatego nie odzwierciedlają jeszcze w pełni wpływu obecnego kryzysu energetycznego na konkurencyjność czystych technologii energetycznych. W miarę możliwości oraz w celu uwzględnienia aktualnych wyzwań stojących przed sektorem czystej energii i ich skutków dla tego sektora w analizie wykorzystano już widoczne konsekwencje i oceny jakościowe dotyczące roku 2022, choć pełny wymiar skutków będzie można ocenić dopiero w przyszłorocznym sprawozdaniu z postępów.

W planie REPowerEU potwierdzono zobowiązanie do osiągnięcia długoterminowego celu Europejskiego Zielonego Ładu, jakim jest osiągnięcie przez UE neutralności klimatycznej do 2050 r., oraz do pełnego wdrożenia pakietu „Gotowi na 55” przedstawionego w lipcu 2021 r. Osiągnięcie celów Europejskiego Zielonego Ładu będzie wymagało od UE opracowania, wdrożenia i zwiększenia skali innowacyjnych rozwiązań w zakresie efektywności energetycznej i energii odnawialnej. Połowa oczekiwanej do 2050 r. redukcji emisji gazów cieplarnianych będzie wymagać technologii, które nie są jeszcze gotowe do wprowadzenia na rynek – działania w zakresie badań naukowych i innowacji są więc kluczowym elementem zwiększania suwerenności technologicznej i globalnej konkurencyjności UE.

Oprócz inwestycji niezbędnych już teraz w celu osiągnięcia neutralności klimatycznej do 2050 r. realizacja celów planu REPowerEU będzie wymagała dodatkowych łącznych inwestycji w wysokości 210 mld EUR od chwili obecnej do 2027 r. Inwestycje te będą wspierać masowe zwiększanie skali i przyspieszanie wdrażania czystych technologii energetycznych (np. fotowoltaicznej energii słonecznej, energii wiatrowej, pomp ciepła, technologii energooszczędnych, biometanu i wodoru odnawialnego), co ma kluczowe znaczenie dla sprostania pilnej potrzebie związanej zarówno z energią, jak i klimatem. Przezwyciężenie związanych z tym wyzwań technologicznych i nietechnologicznych będzie również wymagało silnego i konkurencyjnego sektora czystej energii w UE.

Ponadto w komunikacie pt. „Oszczędzanie gazu na bezpieczną zimę” Komisja przedstawiła plan zmniejszenia zużycia gazu w UE o 15 % do wiosny przyszłego roku. Rada przyjęła dwa rozporządzenia w sprawie, odpowiednio, magazynowania i skoordynowanych środków zmniejszających zapotrzebowanie na gaz. We wrześniu 2022 r. Rada przyjęła wniosek Komisji dotyczący „rozporządzenia w sprawie interwencji w sytuacji nadzwyczajnej w celu rozwiązania problemu wysokich cen energii”, aby złagodzić skutki wzrostu cen energii dla odbiorców w UE przy jednoczesnej reakcji na bezprecedensową zmienność i niepewność na unijnych i globalnych rynkach energii. Interwencja ta obejmuje w szczególności zmniejszenie zużycia energii elektrycznej, wprowadzenie pułapu dochodu z tytułu inframarginalnego wytwarzania energii oraz nałożenie tymczasowej, obowiązkowej składki solidarnościowej na przedsiębiorstwa z sektora paliw kopalnych.

Efektywne podejście do zależności UE od przywozu surowców niezbędnych do tworzenia czystych technologii energetycznych będzie miało fundamentalne znaczenie dla zapewnienia konkurencyjności sektora w przyszłości (pod względem kosztów, suwerenności technologicznej i odporności) oraz dla realizacji dwojakiej transformacji – ekologicznej i cyfrowej. W 2020 r. Komisja opublikowała plan działania na rzecz zmniejszenia ryzyka dostaw. Przewidziano w nim działania mające na celu dywersyfikację źródeł dostaw spoza UE (np. poprzez strategiczne partnerstwa surowcowe); wspieranie gospodarki o obiegu zamkniętym (np. poprzez ekoprojekty, badania naukowe i innowacje lub określanie dostępności surowców krytycznych w górnictwie miejskim lub w odpadach przeróbczych); oraz umożliwienie wykorzystania wewnętrznego potencjału Europy (np. przy użyciu technologii obserwacji Ziemi). Oprócz zabezpieczenia dostaw UE prawdopodobnie będzie także musiała stworzyć rezerwy strategiczne w obszarach, w których dostawy są zagrożone. W orędziu o stanie Unii wygłoszonym 14 września 2022 r. przewodnicząca Komisji Europejskiej zapowiedziała więc europejski akt w sprawie surowców krytycznych.

Po drugie, pomimo znacznych postępów w zakresie gospodarki o obiegu zamkniętym i współczynników recyklingu (recyklingowi poddawanych jest obecnie ponad 50 % niektórych metali, co stanowi ponad 25 % ich zużycia), same surowce wtórne nie wystarczą do zaspokojenia wysokiego – i wciąż rosnącego – popytu. Surowce wtórne niosą ze sobą również dodatkowe wyzwania (np. wyższe koszty recyklingu niektórych materiałów, techniczna wykonalność i niewystarczająca dostępność zespołów, których okres przydatności do użycia dobiegł końca). Jednak ekonomika recyklingu będzie się poprawiać w miarę wzrostu kosztów surowców pierwotnych i ilości dostępnych zespołów, których okres przydatności do użycia dobiegł końca. Surowce wtórne będą zatem ważnym źródłem podaży po 2030 r. – pod warunkiem, że już teraz rozpoczną się niezbędne inwestycje. Bardzo ważne jest również innowacyjne podejście do kwestii związanych ze zdolnością do recyklingu.

Na wyzwanie związane z zależnością od zasobów składają się trzy elementy. Po pierwsze, UE stoi w obliczu zwiększonej konkurencji pod względem dostępu do surowców krytycznych, ponieważ inne kraje intensyfikują działania na rzecz budowy własnego potencjału i potencjalnie ograniczają eksport. Połowa z 30 surowców krytycznych wskazanych przez UE jest importowana w ponad 80 %, co budzi szczególne zaniepokojenie, gdy podaż koncentruje się w bardzo niewielu krajach.

Nowym wyzwaniem staje się to, aby uniknąć zastąpienia zależności od paliw kopalnych zależnością od importowanych surowców i technologicznej wiedzy fachowej w zakresie ich przetwarzania i wytwarzania komponentów. Na przykład Chiny mają praktycznie monopol na wydobycie i przetwarzanie metali ziem rzadkich, które są kluczowe dla czystych technologii energetycznych, co łączy się z silną pozycją rynkową w łańcuchu produkcji tych technologii.

Gwałtowny wzrost cen surowców wpływa na koszty czystych technologii energetycznych. Ceny surowców niezbędnych do rozwoju tych technologii, takich jak lit i kobalt, wzrosły w 2021 r. ponad dwukrotnie, natomiast ceny miedzi i aluminium wzrosły o około 25 % do 40 %. W tym samym roku odwróciła się utrzymująca się przez dziesięciolecia tendencja spadku kosztów turbin wiatrowych i modułów fotowoltaicznych: w stosunku do 2020 r. ich ceny wzrosły odpowiednio o 9 % i 16 %. Zestawy baterii będą w 2022 r. co najmniej o 15 % droższe niż w 2021 r..

Dostępność materiałów i odporność łańcuchów dostaw jest warunkiem wstępnym realizacji planu REPowerEU, ponieważ zwiększony popyt na czyste technologie idzie w parze z większym popytem na zasoby takie jak metale i minerały. Do technologii, które w dużym stopniu korzystają z importowanych surowców lub komponentów zawierających te materiały, należą: generowanie energii wiatrowej (magnesy stałe, metale ziem rzadkich), fotowoltaika (srebro, german, gal, ind, kadm, krzem metaliczny) oraz baterie (kobalt, lit, grafit, mangan, nikiel). Międzynarodowa Agencja Energetyczna (MAE) prognozuje, że w związku z zapowiadanym upowszechnieniem odnawialnych źródeł energii całkowity światowy popyt na surowce mineralne do 2040 r. wzrośnie dwu-, a nawet czterokrotnie.

Zarówno pandemia COVID-19, jak i obecny kontekst geopolityczny przyczyniły się do powstania obaw o niezawodność istniejących łańcuchów dostaw, w szczególności dostaw gazu ziemnego, a także doprowadziły do zakłóceń w niektórych światowych łańcuchach dostaw materiałów i zasobów, a tym samym wpłynęły na sektor czystej energii. UE jest w dużym stopniu uzależniona od dostaw z państw trzecich, a siłą napędową dwojakiej transformacji – ekologicznej i cyfrowej będzie dostęp do surowców. Najnowsze tendencje w globalnych łańcuchach dostaw materiałów i zasobów uwidoczniły pilną potrzebę wzmocnienia odporności UE i bezpieczeństwa dostaw energii poprzez zapewnienie niezależności w zakresie materiałów i zasobów oraz suwerenności technologicznej.

W planie REPowerEU wzywa się do zdecydowanego zwiększenia skali i tempa stosowania energii odnawialnej w sektorze wytwarzania energii elektrycznej, przemyśle, budynkach i transporcie – nie tylko w celu przyspieszenia osiągnięcia niezależności energetycznej UE i nadania impulsu transformacji ekologicznej, ale także w celu stopniowego obniżenia cen energii elektrycznej i zmniejszenia przywozu paliw kopalnych. Środki będą obejmować zwiększenie udziału energii odnawialnej, co będzie wymagać zapewnienia odpowiedniej infrastruktury elektroenergetycznej. Aby osiągnąć cele planu REPowerEU, wdrażanie energii odnawialnej musi być połączone ze środkami na rzecz energooszczędności i efektywności energetycznej.

Na wykresie 1 przedstawiono więcej informacji na temat kosztów czystych technologii energetycznych. Zawiera on zestawienie obliczeń łącznych uśrednionych kosztów wytworzenia energii na 2021 r. w odniesieniu do różnych reprezentatywnych warunków w całej UE. Wyniki wskazują, że w 2021 r. floty technologiczne o niskich kosztach zmiennych (w tym zmiennych kosztach operacyjnych i kosztach paliwa) były wysoce konkurencyjne kosztowo. Stwierdzenie to jest najbardziej uzasadnione w odniesieniu do wytwarzania energii elektrycznej przy użyciu energii słonecznej i wiatrowej – w przypadku tych technologii łączne uśrednione koszty wytworzenia energii mieszczą się w przedziale 40–60 EUR/MWh. Z wykresu wynika ponadto, że w 2021 r. turbiny gazowe w cyklu kombinowanym były przeciętnie bardziej konkurencyjne niż elektrownie węglowe. Turbiny gazowe w cyklu kombinowanym korzystały z mechanizmu preferowanego wykorzystywania w pierwszych trzech kwartałach 2021 r., natomiast przestawienie się na inne paliwo zyskało na znaczeniu dopiero w czwartym kwartale 2021 r. Pozwoliło to na uzyskanie przez turbiny gazowe w cyklu kombinowanym znacznie wyższych współczynników wykorzystania mocy w 2021 r. W pierwszym kwartale 2022 r. wzrost cen gazu nadal przyczyniał się do przechodzenia z gazu na węgiel, pomimo wzrostu opłat za emisję gazów cieplarnianych. Na początku drugiego kwartału 2022 r. wysokie ceny węgla zaczęły jednak niwelować tę różnicę, a ostatnie zapowiedzi niektórych państw członkowskich dotyczące tymczasowego zwiększenia wykorzystania elektrowni węglowych dają podstawy do oczekiwań, że w najbliższych miesiącach ceny węgla będą dalej rosły.

Od 2021 r. UE i państwa członkowskie wprowadziły już kilka środków zmierzających do złagodzenia skutków wysokich cen energii. Wniosek Komisji dotyczący rozporządzenia w sprawie interwencji w sytuacji nadzwyczajnej w celu rozwiązania problemu wysokich cen energii, przyjęty przez Radę we wrześniu 2022 r., zawiera narzędzia pozwalające na zmniejszenie zużycia gazu do produkcji energii o około 4 % w okresie zimowym, co zmniejszy presję na wzrost cen, oraz propozycję zebrania ponad 140 mld EUR dla państw członkowskich, aby pomóc złagodzić skutki wysokich cen energii dla konsumentów.

Jak stwierdzono w poprzednich sprawozdaniach z postępów w dziedzinie konkurencyjności, w ciągu ostatniej dekady ceny energii elektrycznej i gazu w przemyśle były wyższe w UE niż w większości krajów grupy G-20 nienależących do UE. Niczym niesprowokowana i nieuzasadniona agresja wojskowa Rosji wobec Ukrainy spowodowała wzrost i tak już rekordowo wysokich cen obserwowanych w 2021 r. w UE i wielu innych regionach świata. Hurtowe ceny gazu w Europie były w pierwszym kwartale 2022 r. pięciokrotnie wyższe niż rok wcześniej, a w sierpniu 2022 r. osiągnęły historycznie wysoki pułap, po czym spadły do niższych poziomów. Ze względu na to, że elektrownie gazowe często kształtują ceny na rynkach europejskich, przełożyło się to na podobną tendencję w zakresie hurtowych cen energii elektrycznej. Ceny gazu i energii elektrycznej wpłynęły również na koszty produkcji w niektórych sektorach, w szczególności w sektorach energochłonnych. Rosną również ceny towarów. Zaktualizowane dane ilościowe i analiza zostaną przedstawione w piątym sprawozdaniu na temat cen i kosztów energii, które ma zostać przyjęte pod koniec 2022 r.

UE podejmuje wzmożone działania zmierzające do zapewnienia zrównoważonego i równego ekosystemu. Inicjatywy obejmują strategię na rzecz równouprawnienia płci na lata 2020–2025 , uruchomioną w 2022 r. inicjatywę „Women TechEU” , nowe kryterium kwalifikowalności w ramach programu „Horyzont Europa” oraz konkretne środki docelowe w Nowym europejskim planie na rzecz innowacji na 2022 r. Niwelowanie różnic w traktowaniu kobiet i mężczyzn nie tylko pomoże sprostać wyzwaniom związanym z zatrudnieniem i kwalifikacjami w UE w celu osiągnięcia dwojakiej transformacji – ekologicznej i cyfrowej, ale także będzie wspierać włączenie kobiet do tych obszarów zatrudnienia, a tym samym odpowiadać na wyzwania społeczne.

Nadal utrzymuje się brak równowagi płci w odniesieniu do siły roboczej w sektorze energetycznym oraz w obszarze badań naukowych i innowacji związanych z energetyką, chociaż w dużej mierze brakuje spójnych i ciągłych danych z podziałem na płeć. Niedostateczna reprezentacja kobiet w procesie decyzyjnym przedsiębiorstw energetycznych oraz w szkolnictwie wyższym w zakresie nauk przyrodniczych, technologii, inżynierii i matematyki znajduje odzwierciedlenie w niższym odsetku zgłoszeń patentowych składanych przez kobiety-wynalazców (tylko 20 % we wszystkich klasach patentów w 2021 r. i nieco ponad 15 % w przypadku technologii łagodzenia zmiany klimatu ), niższym odsetku przedsiębiorstw typu start-up zakładanych lub współzakładanych przez kobiety (mniej niż 15 % w UE w 2021 r.) oraz niższymi kwotami kapitału inwestowanego w przedsiębiorstwa kierowane przez kobiety (tylko 2 % w przedsiębiorstwach typu start-up zakładanych wyłącznie przez kobiety i 9 % w zakładanych wspólnie przez mężczyzn i kobiety w UE w 2021 r. ).

W 2022 r. blisko 30 % unijnych przedsiębiorstw zajmujących się produkcją urządzeń elektrycznych doświadczyło niedoborów siły roboczej – zjawisko to było jeszcze bardziej nasilone niż w 2018 r. Wynika to głównie z ogólnego ożywienia gospodarczego po pandemii w połączeniu z wolnym tempem budowania przez sektor czystej energii potencjału w zakresie kwalifikacji wymaganych w ramach transformacji ekologicznej i cyfrowej. Biorąc pod uwagę, że w 2022 r. ponad 70 % unijnych przedsiębiorstw zajmujących się produkcją urządzeń elektrycznych stanie w obliczu niedoboru materiałów, tendencje te wskazują na coraz większe ryzyko zakłóceń w łańcuchu dostaw czystej energii ( Wykres 3 ).

Reformy i inwestycje zaproponowane przez państwa członkowskie w planach odbudowy i zwiększania odporności przekroczyły już cele dotyczące wydatków zarówno w dziedzinie klimatu, jak i technologii cyfrowych (odpowiednio co najmniej 37 % i 20 % wydatków przewidzianych w planach odbudowy i zwiększania odporności). W 26 RRP zatwierdzonych przez Komisję do dnia 8 września 2022 r. środki o wartości około 200 mld EUR zostały przeznaczone na transformację klimatyczną, a o wartości 128 mld EUR na transformację cyfrową, co stanowi odpowiednio 40 % i 26 % całkowitego przydziału dla tych państw członkowskich (dotacje i pożyczki).

Z jednej strony w 2020 r. unijny przemysł energii odnawialnej osiągnął obroty w wysokości 163 mld EUR i wartość dodaną brutto w wysokości 70 mld EUR, co oznacza wzrost odpowiednio o 9 % i 8 % w porównaniu z danymi z 2019 r. Ogółem wytworzył on około cztery razy więcej wartości dodanej na jedno euro obrotu niż przemysł paliw kopalnych i prawie 70 % więcej niż cały przemysł wytwórczy UE . W 2020 r. wskaźnik ten uległ jednak nieznacznemu pogorszeniu, co wskazuje na większą nieszczelność (np. w postaci importu).

W tych ramach współpraca międzynarodowa w dziedzinie badań naukowych i innowacji nie tylko przyspieszy transformację w kierunku czystej energii, ale także będzie przeciwdziałać zakłóceniom na światowym rynku energii. Programy i polityki UE, takie jak „Horyzont Europa” i Erasmus+, konsekwentnie wspierają współpracę w zakresie badań naukowych i innowacji z zaufanymi partnerami z całego świata. Komunikat Komisji pt. „Globalne podejście do badań naukowych i innowacji” zapewnia lepsze ramy do rozwoju współpracy międzynarodowej. W komunikacie Komisji pt. „Zewnętrzne zobowiązania energetyczne UE w zmieniającym się świecie” przewiduje się zacieśnienie takiej współpracy i rozwój partnerstw na rzecz wsparcia transformacji ekologicznej w kluczowych kwestiach, takich jak odnawialne źródła energii i wodór niskoemisyjny oraz dostęp do surowców i innowacji. Ponadto w komunikacie Komisji pt. „Nowa europejska przestrzeń badawcza na rzecz badań naukowych i innowacji” wezwano do aktualizacji i opracowania zasad przewodnich dotyczących podnoszenia wartości wiedzy. Kodeks postępowania w zakresie umiejętnego korzystania z praw własności intelektualnej ma powstać do końca 2022 r. Komisja uczestniczy w zacieśnianiu współpracy międzynarodowej w zakresie innowacji i technologii energetycznych poprzez dalsze zaangażowanie w inicjatywę „Mission Innovation” i forum ministerialne dotyczące czystej energii. Ponadto w nowej globalnej strategii UE dotyczącej konektywności, strategii Global Gateway, komunikacie Komisji pt. „Przegląd polityki handlowej” oraz międzynarodowym partnerstwie na rzecz sprawiedliwej transformacji energetycznej z Republiką Południowej Afryki podkreślono znaczenie pogłębienia współpracy międzynarodowej i stosunków handlowych w celu wykorzystania konkurencyjności czystych technologii energetycznych w synergii z otwartością i atrakcyjnością jednolitego rynku UE.

Na całym świecie pilne zobowiązanie do przyspieszenia transformacji energetycznej doprowadziło do rozwoju wielu rozwiązań w zakresie czystej energii, od technologii niszowych po globalne gałęzie przemysłu i międzynarodowe łańcuchy wartości. Szacuje się, że do 2050 r. wartość światowych rynków energii odnawialnej wyniesie 24 bln EUR, a efektywności energetycznej – 33 bln EUR.

Czyste technologie energetyczne przeznaczone do wykorzystania w budynkach: obowiązkowe montowanie instalacji fotowoltaicznych na dachach oraz dwukrotne zwiększenie obecnego tempa wdrażania indywidualnych pomp ciepła pomoże w osiągnięciu celów w zakresie klimatu i energii. Osiągnięcie tych celów będzie również wymagało od sektora budowlanego zintegrowania w nowych budynkach szerokiego zestawu rozwiązań uzupełniających, takich jak efektywne metody izolacji i systemy sterowania, ale również środki zasobooszczędne. Powinno to iść w parze ze zwiększeniem wskaźnika renowacji i wspieraniem gruntownej renowacji. Magazynowanie energii na miejscu (baterie) jest kolejnym ważnym elementem umożliwiającym większy udział pomp ciepła i zapobieganie występowaniu ekstremalnych wartości szczytowych w produkcji energii elektrycznej oraz jej przesyle/dystrybucji. Oprócz dostępności produktów kompetencje w zakresie instalacji i obsługi eksploatacyjnej różnych technologii mają kluczowe znaczenie dla sektora czystej energii w UE i jego konkurencyjności.

Te programy oraz inne inicjatywy UE, takie jak unia rynków kapitałowych, mają na celu dalszą mobilizację inwestorów prywatnych do finansowania przedsiębiorstw typu start-up w sektorze (najbardziej zaawansowanych) technologii klimatycznych. Na przykład pionierskie partnerstwo między Komisją Europejską a siecią Breakthrough Energy jest kolejnym przykładem na to, jak pobudzić inwestycje w krytyczne technologie klimatyczne, łącząc sektor publiczny i prywatny.

Jeśli chodzi o unijne programy finansowania, fundusz innowacyjny jest jednym z największych na świecie funduszy umożliwiających prezentowanie czystych, innowacyjnych technologii i wdrażanie ich na skalę przemysłową. Program InvestEU jest głównym elementem unijnego planu odbudowy, wspierającym dostęp do finansowania i jego dostępność dla MŚP, spółek o średniej kapitalizacji i innych przedsiębiorstw. Polityka spójności zapewnia zakrojone na szeroką skalę i długoterminowe inwestycje, zwłaszcza dla MŚP, w innowacje i przemysłowe łańcuchy wartości w celu pobudzenia rozwoju technologii odnawialnych i niskoemisyjnych oraz modeli biznesowych. Co więcej, Europejski Bank Inwestycyjny (EBI) oraz Europejski Fundusz Inwestycyjny (EFI) skutecznie wspierają rozwój najbardziej zaawansowanych technologii, których UE potrzebuje, aby osiągnąć cele w zakresie zrównoważonego rozwoju. Celem utworzenia innych programów finansowania, takich jak fundusz modernizacyjny i proponowany Społeczny Fundusz Klimatyczny, jest wsparcie w kierowaniu przychodów z polityki związanej z klimatem na wsparcie transformacji energetycznej.

W filarze III „Innowacyjna Europa” programu „Horyzont Europa” zapewniono narzędzia wspierające przedsiębiorstwa typu start-up, scale-up oraz małe i średnie przedsiębiorstwa (MŚP). W tym kontekście Europejska Rada ds. Innowacji, dysponująca budżetem w wysokości 10,1 mld EUR w latach 2021–2027, jest inicjatywą przewodnią UE w zakresie innowacji, służącą do określania, opracowywania i zwiększania skali przełomowych technologii i nowatorskich rozwiązań. W programie „Horyzont Europa” wspiera się również inicjatywę na rzecz europejskich ekosystemów innowacji oraz Europejski Instytut Innowacji i Technologii (EIT). „InnoEnergy” Europejskiego Instytutu Innowacji i Technologii zbudowała największy na świecie ekosystem innowacji w dziedzinie zrównoważonej energii, a także przewodzi działaniom zmierzającym do dekarbonizacji UE do 2050 r. poprzez kierowanie trzema przemysłowymi łańcuchami wartości (europejski sojusz na rzecz baterii, Europejskie Centrum Wspierania Rozwoju Ekologicznego Wodoru i Europejska Inicjatywa Solarna).

Unijna branża technologii klimatycznych w ciągu ostatnich 6 lat przyciągała coraz więcej inwestycji z udziałem kapitału wysokiego ryzyka, który zajmuje czołowe miejsce w dziedzinie innowacji. Technologie klimatyczne mogą wymagać długich okresów wdrażania do momentu osiągnięcia dojrzałości, dlatego też zachodzi zasadnicza potrzeba: zapewnienia znacznej ilości kapitału w całym cyklu finansowania przedsiębiorstw typu start-up; dokonywania inwestycji w badania naukowe i innowacje; podejmowania przez agendy rządowe działań zmierzających do zmniejszenia ryzyka związanego z rozwojem rozwiązań w zakresie technologii klimatycznych oraz dalszego zachęcania sektora prywatnego do udziału w tym procesie.

Rozwiązania technologiczne w dziedzinie klimatu sprzyjają konkurencyjności i suwerenności technologicznej UE. Oprócz przyjęcia bardziej dojrzałych technologii wytwarzania energii będą one odgrywać kluczową rolę w osiągnięciu neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla do 2050 r.

UE od 2014 r. jest światowym liderem w dziedzinie badań naukowych i innowacji w zakresie energii wiatrowej i w okresie 2014–2021 przeznaczyła na ten cel wydatki publiczne opiewające na 883 mln EUR. Obecnie w UE działalność prowadzi 38 % wszystkich innowacyjnych przedsiębiorstw; w niej również znajduje się największa baza przedsiębiorstw typu start-up i przedsiębiorstw innowacyjnych. W 2021 r. w UE zainstalowano jednak tylko 11 GW energii wiatrowej (10 GW lądowej; 1 GW morskiej), a z perspektyw na 2022 r. nadal wynika, że tempo jest niższe niż to, które byłoby potrzebne do osiągnięcia celów planu REPowerEU. Chiny są obecnie liderem pod względem skumulowanej liczby instalacji energii wiatrowej, a ich moc wynosi 338 GW – wynika to głównie ze zwiększonego tempa wdrażania w 2021 r. W tym samym roku UE osiągnęła około 190 GW łącznej mocy zainstalowanej.

Energia wiatrowa odgrywa centralną rolę w polityce klimatycznej i energetycznej UE, ponieważ przyspieszenie wdrażania energii wiatrowej jest niezbędne do realizacji celów Europejskiego Zielonego Ładu, pakietu „Gotowi na 55” i planu REPowerEU. W planie REPowerEU wezwano do szybszej instalacji mocy w zakresie energii wiatrowej, zakładając, że do 2030 r. zainstalowane zostanie 510 GW mocy w zakresie energii wiatrowej, co według prognoz będzie odpowiadać 31 % udziału w zdolnościach wytwórczych energii elektrycznej zainstalowanych w UE.

Analiza rynku globalnego: światowe inwestycje w nowe instalacje solarne wzrosły w 2021 r. o 19 %, osiągając łączną wartość 205 mld USD (242,5 mld EUR). W 2021 r. nastąpiło jednak dalsze pogorszenie bilansu handlowego UE, ponieważ import do UE wzrósł, podczas gdy jednocześnie eksport z UE pozostał na niezmienionym poziomie i stanowił 13 % światowego eksportu. Wyższe koszty materiałów występujące w wielu sektorach przemysłu w latach 2021 i 2022 doprowadziły do wyjątkowego i bezprecedensowego wzrostu kosztów produkcji ogniw i modułów, odwracając trwający od dekady trend redukcji kosztów. Mimo to konkurencyjność fotowoltaiki zwiększyła się jeszcze bardziej w porównaniu z nieodnawialnymi źródłami energii elektrycznej. Rośnie więc liczba krajów, w których fotowoltaika jest najtańszym źródłem wytwarzania energii elektrycznej. Wzrost cen paliw kopalnych spowodowany klęskami żywiołowymi, wypadkami lub konfliktami międzynarodowymi może tylko umocnić tę tendencję.

Analiza technologii: średnia sprawność modułów opartych na ogniwach krzemowych wzrosła z 15,1 % w 2011 r. do 20,9 % w 2021 r. Wynika to z zastosowania większych płytek oraz ogniw słonecznych o wyższej sprawności, w tym ogniw wielozłączowych. Europa posiada znaczną wiedzę specjalistyczną i jest liderem w obiecującej technologii perowskitów, w której kilka unijnych przedsiębiorstw, w tym Evolar (Szwecja), Saule Technologies (Polska) i Solaronix (Francja), uruchamia obecnie linie produkcyjne.

Fotowoltaika jest w ostatniej dekadzie najszybciej rozwijającą się technologią wytwarzania energii elektrycznej na świecie. Fotowoltaika odgrywa główną rolę we wszystkich scenariuszach dotyczących neutralnego dla klimatu systemu energetycznego. W niedawno opublikowanym komunikacie dotyczącym europejskiej strategii na rzecz energii słonecznej wezwano do utworzenia nowych systemów fotowoltaicznych o mocy około 450 GWAC w latach 2021–2030. Biorąc pod uwagę obecną tendencję do instalowania mocy prądu stałego o wartości od 1,25 do 1,3 razy większej od mocy prądu przemiennego w celu optymalizacji wykorzystania połączenia z siecią, całkowita nominalna moc instalacji fotowoltaicznych w UE wyniosłaby około 720 GWp. W strategii UE na rzecz energii słonecznej podejmuje się kwestię najpoważniejszych wąskich gardeł i barier dla inwestycji, zmierzając do przyspieszenia wdrażania, zapewnienia bezpieczeństwa dostaw i maksymalizacji korzyści społeczno-gospodarczych płynących z energii fotowoltaicznej w całym łańcuchu wartości. Sojusz przemysłowy UE na rzecz fotowoltaiki słonecznej, jedna z konkretnych inicjatyw w ramach unijnej strategii na rzecz energii słonecznej, został formalnie zatwierdzony przez Komisję w październiku 2022 r., a jego celem jest zwiększenie skali technologii wytwarzania innowacyjnych produktów i komponentów fotowoltaicznych.

Wspólnoty energetyczne i współpraca na szczeblu regionalnym: od 2000 r. co najmniej dwa miliony obywateli Unii zaangażowały się w ponad 8 400 wspólnot energetycznych i zrealizowały ponad 13 000 projektów . Wspólnoty energetyczne stanowią ważny poligon doświadczalny i obszar zastosowania czystych technologii i rozwiązań energetycznych. Całkowitą moc odnawialną zainstalowaną przez wspólnoty energetyczne w Europie szacuje się obecnie na co najmniej 6,3 GW (tj. około 1–2 % całej krajowej mocy zainstalowanej). Znaczna część mocy zainstalowanej przypada na energię fotowoltaiczną. Druga w kolejności jest lądowa energia wiatrowa. Opracowanie modeli partycypacyjnych umożliwiających szersze zastosowanie czystych technologii energetycznych, w szczególności w odniesieniu do gospodarstw domowych o niższych dochodach, może spowodować rozwój większej liczby wspólnot energetycznych w całej UE, a jednocześnie przyczynić się do rozwiązania problemu ubóstwa energetycznego.

Podsumowując, unijny sektor energii wiatrowej pozostaje światowym liderem pod względem badań naukowych i innowacji oraz patentów o wysokiej wartości. Wynika to z posiadanych mocy produkcyjnych, siły roboczej i kwalifikacji. Aby osiągnąć cele wyznaczone na 2030 r., sektor ten będzie musiał jednak ponad dwukrotnie zwiększyć obecne roczne tempo instalacji mocy w UE.

Oczekuje się, że wdrożenie dyrektywy w sprawie energii odnawialnej, opracowany niedawno wniosek dotyczący jej zmiany, jak również odnośne zalecenie i wytyczne Komisji z 2022 r. pozwolą na pokonanie głównych barier związanych z wydawaniem zezwoleń, które powstrzymują powszechne wprowadzenie źródeł energii odnawialnej. Uzyskanie z wyprzedzeniem dokładnych informacji o planach państw członkowskich dotyczących instalacji wiatrowych pozwoli również na terminowe przygotowanie przyszłych mocy. Równolegle badania naukowe i innowacje w zakresie obiegu zamkniętego przyczynią się do postępu w branży poprzez rozwiązanie problemów środowiskowych i zakłóceń w dostawach, zwiększając tym samym konkurencyjność unijnego sektora energii wiatrowej.

3.3.Pompy ciepła do zastosowań w budynkach

Na poziomie UE pompy ciepła obejmuje się coraz większym wsparciem w ramach Europejskiego Zielonego Ładu, pakietu „Gotowi na 55” i planu REPowerEU . W planie REPowerEU wezwano do podwojenia obecnego tempa instalowania indywidualnych pomp ciepła, co skutkowałoby zainstalowaniem łącznie 10 mln pomp ciepła w ciągu najbliższych 5 lat i 30 mln do 2030 r., czemu towarzyszyłoby zwiększenie mocy produkcyjnych UE. Plan zawiera również apel o szybsze wdrażanie dużych pomp ciepła w sieciach ciepłowniczych i chłodniczych. Powszechne łączne wprowadzenie dachowych instalacji fotowoltaicznych (i słonecznej energii cieplnej) oraz pomp ciepła z inteligentnymi sterownikami reagującymi na obciążenie sieci i sygnały cenowe przyczyniłoby się do dekarbonizacji ogrzewania i zmniejszyło wyzwania związane z integracją sieci.

Analiza technologii: pompy ciepła do zastosowań w budynkach są produktami powszechnie dostępnymi w handlu. Można je sklasyfikować ze względu na źródło, z którego pobierają energię cieplną (powietrze, woda lub grunt), medium, do którego przekazują ciepło (powietrze lub woda), przeznaczenie (ogrzewanie lub chłodzenie pomieszczeń, przygotowanie ciepłej wody użytkowej) oraz segmenty rynku (budynki komercyjne lub mieszkalne oraz sieci).

Jeśli chodzi o pompy ciepła wykorzystywane głównie do ogrzewania pomieszczeń i przygotowania ciepłej wody użytkowej, na koniec 2021 r. w Europie było zainstalowanych prawie 17 mln takich urządzeń, a sprzedaż w 2021 r. osiągnęła 2,18 mln sztuk, co oznacza średnioroczną stopę wzrostu w wysokości 17 % w ciągu ostatnich 5 lat i 20 % w ciągu ostatnich 3 lat.

Działania związane z badaniami naukowymi i innowacjami dla indywidualnych pomp ciepła są stymulowane przez zapotrzebowanie na: bardziej wydajne, kompaktowe i ciche urządzenia; większe zakresy temperatur otoczenia; cyfryzację zapewniającą optymalną integrację z sieciami energetycznymi; oraz produkcję i magazynowanie energii na szczeblu lokalnym. Wynikają one również ze zmieniających się przepisów UE dotyczących większej efektywności energetycznej i mniejszego wpływu na środowisko w całym cyklu życia, w tym obiegu zamkniętego materiałów i czynników chłodniczych o niskim współczynniku globalnego ocieplenia (GWP). Badania naukowe i innowacje w zakresie komercyjnych pomp ciepła dotyczą na przykład integracji jednoczesnego dostarczania ciepła i chłodu z przechowywaniem energii cieplnej.

Pozycja UE w dziedzinie badań naukowych i innowacji jest silna i stale się umacnia. UE jest liderem w zakresie patentów w dziedzinie pomp ciepła „do zastosowań głównie grzewczych” w budynkach. W latach 2017–2019 w UE zgłoszono 48 % patentów na „wynalazki o wysokiej wartości”, a kolejne miejsca zajęły Japonia (12 %), Stany Zjednoczone (8 %), Korea (7 %) i Chiny (5 %). W latach 2014–2022 w ramach programu „Horyzont 2020” przekazano łącznie 277 mln EUR środków na finansowanie projektów dotyczących pomp ciepła do zastosowań w budynkach.

Analiza łańcucha wartości: w 2020 r. obroty sektora produkcji, instalacji i konserwacji pomp ciepła w UE wyniosły 41 mld EUR, a w ciągu ostatnich 3 lat rosły w średnim tempie 21 % rocznie. W 2020 r. liczba bezpośrednich i pośrednich miejsc pracy wyniosła 318 800, co oznacza średnioroczny wzrost o 18 % w ciągu ostatnich 3 lat. Dane te obejmują wszystkie rodzaje pomp ciepła, w tym pompy ciepła powietrze-powietrze wykorzystywane do chłodzenia lub ogrzewania.

Do produkcji pomp ciepła nie są wymagane surowce krytyczne, ale ma na nią wpływ obecny światowy niedobór półprzewodników.

Analiza rynku globalnego: w UE łańcuch wartości pomp ciepła „do zastosowań głównie grzewczych” złożony jest z wielu MŚP i kilku dużych podmiotów. Rośnie udział importowanych pomp ciepła, a deficyt handlowy UE osiągnął w 2021 r. 390 mln EUR, w odróżnieniu od nadwyżki 202 mln EUR odnotowanej 5 lat wcześniej. Wartość przywozu z Chin podwoiła się w 2021 r. i osiągnęła 530 mln EUR.

Podsumowując, wprowadzanie pomp ciepła już teraz postępuje szybko, ale musi jeszcze bardziej przyspieszyć, aby osiągnąć cele REPowerEU. Dostawcy z UE muszą zwiększyć produkcję, aby móc uczestniczyć w zaspokajaniu rosnącego popytu na pompy ciepła w UE. Niektóre stowarzyszenia branżowe twierdzą, że szybsze wycofanie czynników chłodniczych o wysokim współczynniku globalnego ocieplenia spowolniłoby wzrost liczby zastosowań, ale daty zakazu zawarte we wniosku dotyczącym zmiany rozporządzenia w sprawie fluorowanych gazów cieplarnianych zostały zaplanowane tak, aby dać branży wystarczający czas na przystosowanie się. Brak wyszkolonych instalatorów i wysokie koszty wstępne mogą spowolnić wdrażanie technologii pomp ciepła w UE.

Przedstawiciele branży wzywają do utworzenia platformy promującej wdrażanie pomp ciepła, która skupiałaby Komisję, państwa członkowskie i podmioty z sektora. Platforma byłaby wspierana przez jasne i konsekwentne sygnały polityczne, które tworzyłyby grunt pod planowanie długoterminowe; zapewniłaby korzystne ramy regulacyjne; przyczyniałaby się do obniżenia kosztów przez intensyfikację współpracy oraz badań naukowych i innowacji; i wypracowałaby pakt na rzecz umiejętności ukierunkowany na sektor pomp ciepła. Realizując plan REPowerEU, Komisja będzie wspierać działania państw członkowskich zmierzające do połączenia środków publicznych w ramach potencjalnych ważnych projektów stanowiących przedmiot wspólnego europejskiego zainteresowania (projektów IPCEI) koncentrujących się na wprowadzaniu przełomowych technologii i innowacji w całym łańcuchu wartości pomp ciepła i do ustanowienia partnerstwa na rzecz umiejętności na dużą skalę w ramach paktu na rzecz umiejętności.

3.4.Baterie

Baterie będą odgrywać kluczową rolę w osiągnięciu celów Europejskiego Zielonego Ładu i wdrażaniu planu REPowerEU , ponieważ mogą zmniejszyć zależność od importu paliw w transporcie, a także zapewnić maksymalne wykorzystanie odnawialnej energii elektrycznej i zmniejszyć ograniczenia w dostępności paliw i energii. Przewiduje się, że do 2030 r. po drogach UE będzie jeździć ponad 50 mln pojazdów elektrycznych (przy czym pojemność ich baterii będzie wynosić co najmniej 1,5 TWh), w użyciu będą także baterie stacjonarne o łącznej pojemności ponad 80 GW/160 GWh. UE stopniowo zmierza do tego, by do 2035 r. wszystkie nowe pojazdy w Europie były zeroemisyjne, zgodnie z celem, jakim jest osiągnięcie do 2050 r. zeroemisyjności całej floty samochodowej UE liczącej 270 mln pojazdów (w większości elektrycznych). Głównym czynnikiem napędzającym popyt na baterie jest elektromobilność. Przewiduje się, że baterie litowo-jonowe będą dominować na rynku jeszcze długo po 2030 r., ale równolegle rozwijane są inne technologie.

Analiza technologii: pomimo zakłóceń w dostawach chipów i magnezu wdrażanie technologii produkcji baterii w UE osiągnęło historycznie wysoki poziom: w 2021 r. sprzedano 1,7 mln nowych pojazdów elektrycznych, co pozwoliło na zdobycie 18 % rynku (w porównaniu z 3 % w 2019 r. i 10,5 % w 2020 r. ) i wyprzedzenie Chin (16 %). Sprzedaż pojazdów elektrycznych w poszczególnych państwach wahała się od 1,3 % na Cyprze do 45 % w Szwecji. Szybko rośnie również unijny rynek baterii stacjonarnych, który według prognoz osiągnie 8 GW/13,7 GWh do końca 2022 r. Konieczne jest jednak dalsze przyspieszenie tego wzrostu, aby zmniejszyć zależność od elektrowni gazowych wykorzystywanych podczas szczytowego zapotrzebowania, zgodnie z celami planu REPowerEU.

W 2021 r. średnia cena baterii spadła o 6 % do około 116 EUR/kWh na rynku globalnym i do około 150 EUR/kWh na rynku unijnym. Jest to kontynuacja utrzymującej się od wielu lat tendencji. Wraz ze wzrostem cen w 2022 r. spowodowanym wstrząsami po stronie podaży obecnie tendencja ta się jednak odwraca (np. wiosną 2022 r. cena węglanu litu wzrosła o 974 % w stosunku do 2021 r.). Zestawy baterii będą w 2022 r. co najmniej o 15 % droższe niż w 2021 r. Koszt systemu w przypadku zastosowań baterii litowo-jonowych w skali sieci wynosił w 2021 r. ok. 350 EUR/kWh, a w przypadku domowych systemów magazynowania był mniej więcej dwukrotnie wyższy.

Analiza łańcucha wartości: za niemal całą masową produkcję baterii litowo-jonowych w UE w 2021 r. nadal odpowiadali azjatyccy producenci mający siedziby w UE (Węgry i Polska). Dzięki budowie nowych gigafabryk UE (zwłaszcza Niemcy i Szwecja) będzie stopniowo zyskiwać znaczenie na rynku. Szwedzkie przedsiębiorstwo Northvolt pod koniec 2021 r. wyprodukowało pierwsze ogniwo baterii wykonane w 100 % z niklu, manganu i kobaltu pochodzących recyklingu, a w 2022 r. rozpoczęło dostawy komercyjne takich ogniw. Producent deklaruje, że dysponuje wysoce wydajnym procesem recyklingu z odzyskiem do 95 % metali z baterii.

Oczekuje się, że do końca 2022 r. UE osiągnie ponad 75 GWh mocy zainstalowanej (w porównaniu z 44 GWh w połowie 2021 r.). Na podstawie realizowanych obecnie projektów można stwierdzić, że UE jest na dobrej drodze do zaspokojenia 69 % popytu na baterie do 2025 r. i 89 % do 2030 r. Dzieje się tak w dużej mierze dzięki inicjatywom europejskiego sojuszu na rzecz baterii.