EVROPSKA KOMISIJA Bruselj, 26.10.2021 COM(2021) 952 final POROČILO KOMISIJE EVROPSKEMU PARLAMENTU IN SVETU Napredek na področju konkurenčnosti tehnologij čiste energije {COM(2021) 950 final} - {SWD(2021) 307 final}



Kazalo 1.Uvod 2.Splošna konkurenčnost sektorja čiste energije v EU 2.1Ozadje: nedavni razvoj, učinek pandemije COVID-19, okrevanje, človeški kapital in dodana vrednost 2.1Raziskovalni in inovacijski trendi 2.2Financiranje čistih tehnologij v EU 3.Usmerjenost v tehnologije in rešitve za čisto energijo 3.1Sektor vetrne energije na morju in na kopnem 3.2Sončna fotonapetostna energija 3.3Toplotne črpalke za uporabo v stavbah22 3.4Baterije24 3.5Proizvodnja obnovljivega vodika z elektrolizo27 3.6Pametna omrežja (avtomatizacija distribucijskega omrežja, pametno merjenje, sistemi upravljanja z energijo v domovih in pametno polnjenje električnih vozil)30 3.7Obnovljiva goriva za letalski in ladijski promet32 4.Sklepne ugotovitve35

1.Uvod Evropski zeleni dogovor je krovni okvir za politiko EU za čisto energijo. Gre za novo strategijo rasti, s katero naj bi Evropa postala prva podnebno nevtralna celina na svetu, in sicer na pravičen, stroškovno učinkovit in konkurenčen način, gospodaren z viri. Da bi se uresničili podnebni cilji evropskega zelenega dogovora, je bila z evropskimi podnebnimi pravili v zakonodajo vključena politična prednostna naloga, da se do leta 2050 uresniči podnebna nevtralnost in da se do leta 2030 emisije toplogrednih plinov zmanjšajo za 55 % v primerjavi z ravnmi iz leta 1990. Ta okvir politike dopolnjuje sprostitev finančnih sredstev brez primere na ravni EU, ki zajema nov proračun EU ter sveženj za okrevanje in odpornost v okviru instrumenta NextGenerationEU, dogovorjenega leta 2020. Ta sredstva bodo pripomogla k visokim prispevkom za uresničevanje ciljev evropskega zelenega dogovora, čemur je namenjenih 30 % skupnih odhodkov za podnebne ukrepe. Zlasti je bila v celoti priznana vloga raziskav in inovacij pri prispevanju k navedenim ciljem, zato je bil znatno okrepljen program EU za raziskave in inovacije Obzorje Evropa, pa tudi drugi programi financiranja, kot sta sklad za inovacije ali LIFE. Poleg tega je Evropska komisija julija 2021 predstavila celovit sveženj za uresničitev evropskega zelenega dogovora, v katerem predlaga revizijo obstoječih instrumentov in nove instrumente, da bi EU uspešno dosegla svoje podnebne cilje do leta 2030. Ta sveženj je eden od najobsežnejših sklopov predlogov s področja podnebja in energije, ki jih je Komisija kadar koli predstavila. Med drugim bo prispeval k razvoju sistema čiste energije v naslednjem desetletju s spodbujanjem inovacij, naložb in ustvarjanjem novega tržnega povpraševanja v EU, zagotovil socialno pravičen prehod in utrdil vodilno vlogo EU v svetu v boju proti podnebni krizi. Tehnološki napredek v sistemu čiste energije je ključnega pomena za dosego podnebnega in energetskega cilja EU do leta 2050, kot je poudarjeno v „Oceni učinka načrta za uresničitev podnebnih ciljev do leta 2030“. Kot predvideva Mednarodna agencija za energijo (IEA), bo večina zmanjšanja emisij CO2 do leta 2030 dosežena s tehnologijami, ki so že na trgu, skoraj polovica zmanjšanja, potrebnega do leta 2050, pa bo dosežena s tehnologijami, ki so trenutno v predstavitveni fazi ali fazi prototipa. To drugo letno poročilo o konkurenčnosti spremlja trenutno in predvideno stanje različnih tehnologij čiste energije ter zagotavlja vpogled v to, kako sistem čiste energije prispeva k uresničitvi podnebne nevtralnosti EU do leta 2050 ob upoštevanju zelene zaveze evropskega zelenega dogovora, ki se glasi „ne škodujmo“, Poročilo obravnava različne vidike konkurenčnosti, v njem pa so določeni prednosti, izzivi in poudarki v okviru sistema čiste energije v EU. Poročilo zlasti kaže, da trendi bruto dodane vrednosti in zaposlovanja v sektorju čiste energije – razen razlik znotraj sektorja – presegajo trende celotnega gospodarstva EU, medtem ko se javne naložbe v raziskave in inovacije v sektorju čiste energije v zadnjih petih letih še vedno povečujejo, čeprav še ne dosegajo ravni iz leta 2010. Evropski inovacijski ekosistem ima vodilno vlogo pri patentih visoke vrednosti in podpori zagonskim podjetjem na področju podnebnih tehnologij v zgodnji fazi. Vendar je zaostanek pri povečevanju obsega za drugimi geografskimi regijami zelo velik. EU s tehnološkega vidika ohranja močan položaj v vetrni industriji, medtem ko je morda na razpotju v številnih drugih panogah, vključno s sončno fotonapetostno energijo, obnovljivim vodikom, toplotnimi črpalkami ali obnovljivimi gorivi. Ocena konkurenčnosti sistema čiste energije EU je v tem poročilu izvedena v skladu s členom 35(1), točka (m), uredbe o upravljanju energetske unije in podnebnih ukrepov, in sicer kot del poročila o stanju energetske unije. Ker je konkurenčnost zapleten in večplasten koncept, ki ga ni mogoče opredeliti z enim samim kazalnikom, je v tem poročilu predlagan nabor splošno sprejetih kazalnikov, ki zajemajo celoten energetski sistem (proizvodnjo, prenos in porabo), analizirajo pa se na treh ravneh (tehnologija, vrednostna veriga in svetovni trg). Podatki, na katerih temelji posamezni kazalnik, so navedeni v priloženem delovnem dokumentu služb Komisije. 2.Splošna konkurenčnost sektorja čiste energije v EU 2.1Ozadje: nedavni razvoj, učinek pandemije COVID-19, okrevanje, človeški kapital in dodana vrednost 2.1.1Nedavni razvoj Evropska unija se tako kot številne druge regije po svetu trenutno srečuje z velikim povišanjem cen energije. To povišanje je zlasti posledica povečanega svetovnega povpraševanja po energiji na splošno in zlasti po plinu, ki je povezano z okrevanjem po krizi zaradi COVID-19. Rekordno visoke cene, ki so bile zabeležene v zadnjih mesecih, so posledica kombinacije dejavnikov, ki jih je spodbudilo zlasti svetovno povpraševanje po plinu, zaradi česar so se povišale cene električne energije. Poleg tega so se cene električne energije povišale tudi zaradi sezonskih vremenskih razmer (nizki vodostaji in malo vetra v letošnjem poletju). Posledica tega je bila manjša proizvodnja energije iz obnovljivih virov v Evropi. Tudi evropske cene ogljika so se leta 2021 močno povišale, čeprav precej manj kot cena plina. Učinek povišanja cen plina na ceno električne energije je devetkrat večji od učinka povišanja cen ogljika.

Ti dejavniki so se od druge polovice leta 2020 izrazili v povišanju veleprodajnih in maloprodajnih cen električne energije v večini večjih svetovnih gospodarstev. Visoke veleprodajne cene električne energije so dosegle vse države članice EU, čeprav so bile nekatere od njih bolj prizadete, kar je odvisno zlasti od deleža fosilnih goriv za proizvodnjo električne energije. Hitrost, s katero se zaradi povišanja veleprodajnih cen plina povišajo tudi maloprodajne cene, je odvisna tudi od pogojev maloprodajne pogodbe (tj. trajanje pogodbe, fiksne ali variabilne cene itd.). Evropska komisija je zaskrbljena zaradi negativnega vpliva dviga cen na gospodinjstva in podjetja. Potem ko je prisluhnila državam članicam in Evropskemu parlamentu, je predstavila sporočilo, da bi uveljavila in podprla ustrezne ukrepe za ublažitev vpliva začasnih dvigov cen energije ter nadalje okrepila odpornost na prihodnje pretrese. Povišanje veleprodajnih cen električne energije je lahko znak boljše konkurenčnosti obnovljivih virov energije. To lahko spodbudi večje naložbe v ta sektor, kar bo dolgoročno pripomoglo k znižanju cen električne energije glede na njihove nižje proizvodne stroške/operativne izdatke, njihovo izključitev iz oblikovanja cen ogljika in pričakovano znižanje stroškov kapitala. Trenutni dvig cen v evropskem energetskem sektorju kaže tudi na potrebo po zmanjšanju odvisnosti EU od uvoženih fosilnih goriv. V prihodnosti bodo zaradi novih podnebnih in energetskih ciljev potrebne nove naložbe. V naslednjih desetih letih bodo potrebne letne dodatne naložbe v višini 390 milijard EUR v primerjavi z letnimi naložbami v zadnjih desetih letih. Za dosego sedanjega 32-odstotnega cilja v zvezi z energijo iz obnovljivih virov za leto 2030 je treba precej pospešiti uvajanje, še bolj pa ga bo treba pospešiti za dosego nedavno predlaganega 40-odstotnega cilja iz julijskega svežnja za uresničitev evropskega zelenega dogovora. Ker so zamude pri izdaji dovoljenj velika ovira za prehod na brezogljični energetski sistem, saj za več let upočasnjujejo uvajanje in naložbe v infrastrukturo in tehnologije za čisto energijo, bo Komisija leta 2022 izdala smernice za pospeševanje postopkov za izdajo dovoljenj v zvezi z energijo iz obnovljivih virov in še naprej tesno sodelovala z nacionalnimi upravami z namenom prepoznavanja in izmenjave dobrih praks. Nujno je treba poenostaviti in racionalizirati postopke za izdajo dovoljenj, da bi ustvarili skupni trg za obnovljive vire energije, ki bo omogočal učinkovito in stroškovno učinkovito uvajanje ter varnost za vlagatelje, tudi zaradi velikih naložb, ki so potrebne. Integriran in dobro delujoč trg EU z energijo bi bil stroškovno najučinkovitejši način za zagotavljanje varne in cenovno dostopne oskrbe z energijo za vse vrste odjemalcev. Cene ohranja pod nadzorom z ustvarjanjem konkurence in omogočanjem potrošnikom, da izberejo dobavitelje energije. V sporočilu o cenah energije so predlagani kratkoročni ukrepi, kot so nujna dohodkovna podpora držav članic gospodinjstvom, državna pomoč podjetjem in ciljno usmerjena znižanja davkov. Srednjeročno Komisija med drugim predlaga podporo naložbam v energijo iz obnovljivih virov in energijsko učinkovitost, preučitev morebitnih ukrepov za shranjevanje energije in nakup rezerv plina. Čeprav še ni jasnih dokazov, da bi alternativni tržni okvir zagotavljal nižje cene in boljše spodbude, je Komisija Agencijo za sodelovanje energetskih regulatorjev (ACER) zadolžila, da oceni prednosti in slabosti sedanje zasnove trga električne energije ter do aprila 2022 predlaga priporočila. V ta namen si EU prizadeva za nadaljnji razvoj povezovalnih daljnovodov med državami članicami, pri čemer zagotavlja, da je čim več zmogljivosti povezovalnih daljnovodov na voljo za trgovino. Spremlja izvajanje obstoječega pravnega reda (npr. kodeksov omrežij) in predlaganih dodatnih orodij za zagotavljanje likvidnih trgov, kot sta na primer revizija prenovljene direktive o energiji iz obnovljivih virov, vključno z nadaljnjim spodbujanjem pogodb podjetij o nakupu električne energije, in predlog revizije direktive o energijski učinkovitosti, ki energijsko učinkovitost postavlja v središče evropskega gospodarstva. 2.1.2Učinek pandemije COVID-19 in okrevanje Okvir politike evropske zelenega dogovora bo spodbujal povpraševanje po tehnologijah za čisto energijo, njihova ponudba, razvoj in konkurenčnost pa so prav gotovo na preizkušnji zaradi pandemije COVID-19. Izvajanje energetskih in podnebnih politik je odvisno od razpoložljivosti tehnologij za uporabo energije iz obnovljivih virov, neprekinjenih vrednostnih verig, ohranjene konkurenčnosti podjetij in njihove usposobljene delovne sile. Po eni strani bi se lahko zaradi gospodarskega učinka pandemije močno zmanjšala konkurenčnost tehnologij za čisto energijo. Po drugi strani pa politika okrevanja gospodarstva ponuja tudi priložnost za preusmeritev in povečanje naložb v sektor čiste energije, in sicer po zaslugi instrumenta NextGenerationEU. Pandemija COVID-19 je obnovljive vire energije po vsem svetu dejansko prizadela manj kot druge vire energije. Močneje je vplivala le na biogoriva za prevoz, saj se je poraba zmanjšala zaradi zmanjšanja števila potovanj in nizkih cen nafte. Zniževanje stroškov kapitala je omogočilo postavitev doslej največjega števila sončnih in vetrnih elektrarn po vsem svetu. Proizvodnja električne energije iz premoga, zemeljskega plina in jedrske energije se je zmanjšala, obnovljivi viri energije pa so tako leta 2020 prvič prehiteli fosilna goriva kot glavni vir energije v EU (iz obnovljivih virov energije je bilo zagotovljenih 38 % električne energije v EU v primerjavi s 37 % iz fosilnih goriv in 25 % iz jedrske energije). Za okrevanje po pandemiji COVID-19 je uredba o mehanizmu za okrevanje in odpornost prvi program v EU, ki je zasnovan tako, da temelji na uspešnosti, Komisija pa ga je predlagala kot del svežnja NextGenerationEU. Sredstva so državam članicam na voljo na podlagi njihovih celovitih načrtov za okrevanje in odpornost, sprostijo pa se z doseganjem merljivih mejnikov in ciljev. Države članice morajo v skladu z zadevno uredbo v svojem načrtu za okrevanje in odpornost vsaj 37 % skupnih dodeljenih sredstev v okviru mehanizma za okrevanje in odpornost dodeliti za podnebni prehod ter vključiti ukrepe, skladne z zadevnimi izzivi in prednostnimi nalogami za posamezno državo, določenimi v okviru evropskega semestra ter nacionalnih energetskih in podnebnih načrtov. Analiza 22 načrtov za okrevanje in odpornost, ki jih je Komisija odobrila do 5. oktobra 2021, je pokazala, da je bilo 177 milijard EUR dodeljenih za naložbe, povezane s podnebjem, kar predstavlja 40 % vseh dodeljenih sredstev teh držav članic (nepovratna sredstva in posojila). Približno 43 % tega zneska (76 milijard EUR) je namenjenih energijski učinkovitosti (27,9 %) ter energiji iz obnovljivih virov in omrežju (14,8 %), približno 62 milijard EUR pa je namenjenih trajnostni mobilnosti (35 %). Pomemben delež predstavljajo tudi raziskave in inovacije, saj so države članice v svojih načrtih za okrevanje in odpornost dodelile skoraj 12,3 milijarde EUR za naložbe v raziskave in inovacije na področju blažitve podnebnih sprememb in prilagajanja nanje ter krožnega gospodarstva. 2.1.3Človeški kapital in dodana vrednost Čeprav je še prezgodaj govoriti o tem, kako sta pandemija in financiranje okrevanja vplivala na človeški kapital, zadnji podatki Eurostata kažejo, da je bila čista energija tik pred pandemijo uspešnejša od celotnega gospodarstva. Leta 2018 je neposredna zaposlenost v sektorju čiste energije dosegla 1,7 milijona, s povprečno 2-odstotno letno rastjo, medtem ko se je zaposlenost v celotnem gospodarstvu v povprečju povečala za 1 % na leto. Letna povprečna rast zaposlenosti v sektorju „Energijska učinkovitost in sistemi upravljanja“ je od leta 2010 v povprečju 6-odstotna, število neposrednih delovnih mest v sektorjih „Energija iz obnovljivih virov“ in „Električna mobilnost“ pa se je zmanjšalo za 3 % (2010–2018). To je posledica manjše rasti sektorja energije iz obnovljivih virov v nekaterih državah članicah, saj na primer zapletena pravila za izdajo dovoljenj in izpostavljenost pravnim izzivom ovirajo nove vetrne elektrarne v Nemčiji, kjer je zmanjšanje števila delovnih mest največje (glej tudi oddelek 3.1). Poleg tega se je zaradi tehnoloških izboljšav in večje produktivnosti zmanjšala intenzivnost dela, zlasti na zrelih trgih (npr. vetrna in sončna energija). Število delovnih mest se vse bolj povečuje pri drugih uporabah čiste energije, kot so pametni števci, pametna omrežja, shranjevanje ter drugi izdelki in dejavnosti, povezane z energijsko učinkovitostjo in upravljanjem. (*) Podatki manjkajo za Grčijo, Ciper, Madžarsko in Slovaško. Združeni podatki za EU-27 so ocenjeni podatki. Za Finsko je manjkal podatek za leto 2014, zato je sprememba zabeležena za obdobje 2015–2018.

Podobno je pred pandemijo bruto dodana vrednost sistemov čiste energije s povprečno 5-odstotno letno rastjo od leta 2010 presegala bruto dodano vrednost celotnega gospodarstva (3-odstotna rast). Čista energija je leta 2018 predstavljala 1 % (133 milijard EUR) skupne dodane vrednosti v EU, kar je več kot dvakrat več v primerjavi s sektorjem pridobivanja in proizvodnje fosilnih goriv (59 milijard EUR) . V okviru sistemov čiste energije se je bruto dodana vrednost v sektorju „Energija iz obnovljivih virov“ (60 milijard EUR) povišala s povprečno 2-odstotno letno rastjo, v sektorju „Energijska učinkovitost in sistemi upravljanja“ (67 milijard EUR) pa se je v istem obdobju povišala za 9 %. Bruto dodana vrednost v sektorju „Električna mobilnost“ (7 milijard EUR) se je na letni ravni povišala za manj kot 1 %. Delovna mesta v sektorju „Energija iz obnovljivih virov“ so leta 2018 v povprečju ustvarila 104 000 EUR bruto dodane vrednosti na zaposlenega, pri čemer je bila od leta 2010 povprečna letna rast 5-odstotna. To je 60 % več kot v preostalem gospodarstvu (64 000 EUR bruto dodane vrednosti na zaposlenega). Dodana vrednost na zaposlenega v sektorju „Energijska učinkovitost in upravljanje“ znaša 64 000 EUR, v sektorju „Električna mobilnost“ pa 74 000 EUR, pri čemer je bila v obdobju 2015–2018 njuna letna rast 3-odstotna oziroma 7-odstotna, kar je hitreje kot v preostalem gospodarstvu (2-odstotna). Glede na splošno odpornost sektorja čiste energije v času pandemije, dobre rezultate človeškega kapitala v sektorju čiste energije pred pandemijo ter naložbe, povezane s podnebjem, v višini 177 milijard EUR, ki so jih države članice načrtovale v svojih nacionalnih načrtih za okrevanje in odpornost, je mogoče s previdnim optimizmom predvidevati, da bo čista energija še naprej spodbujala zaposlovanje in rast, ko bo gospodarstvo EU okrevalo po pandemiji. 2.1.4Znanja in spretnosti Za preobrazbo energetskega sistema sta potrebna preusposabljanje in izpopolnjevanje na vseh ravneh znanj in spretnosti, da bi se omogočila uvedba in nadaljnji razvoj tehnologij za čisto energijo in rešitev v različnih sektorjih. Do leta 2030 naj bi se povečalo povpraševanje po najrazličnejših poklicnih kategorijah, pomembnih za prehod na čisto energijo, vključno z rudarstvom (npr. za ključne surovine) ali gradbeništvom, proizvodnjo, prometom, stavbnim sektorjem in sorodnimi poklici ter znanostjo in inženirstvom . Do leta 2030 bi lahko bilo z valom prenove EU samo v gradbenem sektorju EU ustvarjenih dodatnih 160 000 delovnih mest . Da bi EU podprla uvajanje znanj in spretnosti nove generacije, ki so bistvene za zeleni prehod EU, je leta 2020 začela izvajati Pakt za znanja in spretnosti , v okviru katerega se preko okroglih miz vzpostavljajo partnerstva z industrijskimi ekosistemi, kot so gradbeništvo in energijsko intenzivne panoge. V primeru energije iz obnovljivih virov na morju je prenos znanj in spretnosti mogoč tudi iz sektorja nafte in plina na morju ter iz vojaškega sektorja (npr. med raziskovanjem potencialnih lokacij projekta). Leta 2019 je bilo med delovno silo v sektorju obnovljivih virov energije v povprečju 32 % žensk . Neravnovesje med spoloma pri delovni sili v energetskem sektorju ter pri raziskovalnih in inovacijskih dejavnostih, povezanih z energijo, je tesno – vendar ne izključno – povezano s premajhno zastopanostjo žensk v visokošolskem izobraževanju na nekaterih podpodročjih naravoslovja, tehnologije, inženirstva in matematike (STEM). V EU ženske prevladujejo v terciarnem izobraževanju (54 % na vseh ravneh terciarnega izobraževanja in na vseh področjih); ženske so navedene pri manj kot 11 % prijav, pri tehnologijah za blažitev podnebnih sprememb pa pri več kot 15 % prijav. Kljub temu na podpodročjih, ki so zelo pomembna za energetski sektor, še vedno močno prevladujejo moški, saj je bila leta 2019 manj kot tretjina študentov inženirstva, proizvodnje in gradbeništva ter manj kot petina visokošolskih študentov IKT ženskega spola . 2.1Raziskovalni in inovacijski trendi Raziskave in inovacije imajo ključno vlogo pri oblikovanju konkurenčnih industrij prihodnosti. Po gospodarski krizi leta 2008 so se javne naložbe v raziskave in inovacije, ki so prednostna naloga energetske unije , , za pol desetletja zmanjšale in šele po letu 2016 pokazale znake okrevanja ( Figure 2 ). Od takrat so države članice EU v povprečju vlagale 3,5 milijarde EUR na leto, vendar je poraba še vedno nižja kot pred desetletjem. Na svetovni ravni je trend skladen z večjimi naložbami v energijo na splošno – in zlasti v čisto energijo –, vendar ne sledi povečanju BDP ali porabi za raziskave in inovacije v drugih sektorjih. Stopnja naložb EU (0,027 %), merjena kot delež BDP, je trenutno najnižja med vsemi večjimi svetovnimi gospodarstvi, tik pod stopnjo za ZDA, čeprav se zdi, da se stopnje pri vseh znižujejo ali so nespremenjene ( Figure 3 ). Vir: JRC na podlagi podatkov Mednarodne agencije za energijo in lastnega dela. Čeprav dolgoročni učinki pandemije na porabo za raziskave in inovacije na področju energije iz obnovljivih virov ostajajo nejasni, prvi trendi kažejo na splošno odpornost. Svetovna javna poraba za raziskave in inovacije na področju energije se je v letu 2020 še naprej povečevala, vendar se je upočasnila. Leta 2020 se je v zasebnem sektorju EU skupna poraba za raziskave in inovacije na področju energije zmanjšala za 7 %. Vendar je bila poraba izrecno za raziskave in inovacije na področju energije iz obnovljivih virov odpornejša in se je še naprej povečevala. V zadnjih letih so se sredstva EU za raziskave, ki so bistvenega pomena za ohranjanje ravni naložb v raziskave in inovacije, vsako leto povečala in v povprečju prispevajo 1,5 milijarde EUR. Skupaj z ocenjeno povprečno zasebno porabo v višini 20 milijard EUR so povprečne letne skupne naložbe v prednostne naloge energetske unije na področju raziskav in inovacij v zadnjih letih (2014–2018) znašale približno 25 milijard EUR. Največji svetovni program za raziskave in inovacije „Obzorje Evropa“ in sklad za inovacije skupaj s sredstvi kohezijske politike in programom „LIFE“ spodbujata in bosta spodbujala raziskave in inovacije na področju podnebja in okolja ter njihovo uveljavljanje na trgu, kar je ključnega pomena za okrevanje. * Podatki o javni porabi za raziskave in inovacije za Kitajsko in Italijo (glede na celotno EU) so za leto 2018; podatki o zasebni porabi za raziskave in inovacije za leto 2018 so začasni. Vir: JRC na podlagi podatkov Mednarodne agencije za energijo, pobude Misija: inovativnost in lastnega dela. Leta 2019 so bile skupne javne naložbe vseh držav članic EU v prednostne naloge energetske unije na področju raziskav in inovacij še vedno za 5 % manjše kot leta 2010, vendar so se v primerjavi z letom 2015 povečale za 2 %. Približno četrtina držav članic je v desetletnem obdobju skupno porabo stalno povečevala, pri enakem številu držav članic pa je vidno zmanjševanje porabe. Pri preostalih državah članicah se trend ujema s skupnim trendom EU ali pa informacije o porabi za raziskave in inovacije niso na voljo. Čeprav obstaja jasna potreba po izboljšanju spremljanja naložb v raziskave in inovacije, sta se povečala tudi zagon in vključenost držav članic zaradi poročanja, ki je v uredbi o upravljanju energetske unije predvideno za leto 2023. To ne zajema le javnih naložb v raziskave in inovacije, temveč tudi okrepitev prizadevanj na nacionalni ravni za spremljanje naložb zasebnega sektorja v raziskave in inovacije. Evropski strateški načrt za energetsko tehnologijo (načrt SET) je glavno evropsko orodje za usklajevanje politik in financiranja raziskav in inovacij na področju tehnologij za čisto energijo na ravni EU in nacionalni ravni ter spodbujanje zasebnih naložb.

Zasebne naložbe v prednostne naloge energetske unije na področju raziskav in inovacij v EU so ocenjene na 0,18 % BDP ( slika 3 ), kar je več kot v ZDA, vendar manj kot v drugih velikih konkurenčnih gospodarstvih (Japonska, Koreja, Kitajska). To predstavlja 12 % odhodkov poslovnega sektorja za raziskave in razvoj, kar je več kot 6 %, ocenjenih za ZDA, vendar približno polovica deleža, ugotovljenega za večja azijska gospodarstva. Zdi se, da se trend zmanjševanja v zvezi s patentiranjem na področju tehnologij za čisto energijo (od leta 2012) obrača, saj se letne ravni vlaganja vlog za patente v EU in na svetovni ravni vračajo na raven pred desetimi leti. V EU je delež „zelenih“ inovacij na področju tehnologij za blažitev podnebnih sprememb med vsemi vlogami za patente večji kot v drugih večjih gospodarstvih (in v svetovnem povprečju), kar kaže na večjo osredotočenost in specializacijo inovacijske dejavnosti na tem področju. EU je po inovacijah visoke vrednosti druga za Japonsko, zlasti zaradi japonske prednosti na področju prometnih tehnologij, vendar je EU vodilna na področju obnovljivih virov energije in energijske učinkovitosti ( slika 4 ). V EU je še vedno četrtina od sto podjetij, ki so v zadnjih petih letih vodilna na področju patentov visoke vrednosti v sektorju čiste energije. Kljub temu je (na svetovni ravni) vse bolj zaskrbljujoč vpliv prevlade tehnologije, podprte s strani države ali s subvencijami, zaprtih trgov ter različnih pravil in politik varstva intelektualne lastnine na inovacije in konkurenčnost v tem sektorju, zlasti, kot je to vidno pri Kitajski. Kljub navedenim pomislekom je več kot četrtina inovacij na področju čiste energije, ki so jih prijavitelji iz EU v zadnjih petih letih zaščitili na mednarodni ravni, namenjena tudi kitajskemu trgu. Kar zadeva sodelovanje, poleg zavezništev, ki so nastala v Evropi zaradi geografske bližine in programov sodelovanja EU, podjetja iz EU največ sodelujejo s podjetji iz ZDA . Države članice EU ustvarijo 33 % skupnih inovacij preko povezav znotraj EU, 29 % z ZDA in le 6 % s Kitajsko.

Vir: JRC na podlagi zbirke podatkov Patstat Evropskega patentnega urada. 2.2Financiranje čistih tehnologij v EU Vloga tveganega kapitala Poleg sprejetja zrelejših proizvodnih tehnologij (npr. za sončno fotonapetostno energijo in veter) bosta imela razvoj in razširitev novih tehnologij (npr. dolgotrajno in kratkotrajno shranjevanje energije, proizvodnja obnovljivega vodika in njegova uporaba v sektorjih, v katerih je težko zmanjšati emisije, zajemanje in shranjevanje ogljika), zlasti t. i. podnebnih tehnologij, ključno vlogo pri doseganju ogljične nevtralnosti do leta 2050. Podnebne tehnologije so od pariške konference o podnebnih spremembah leta 2015 dobile velik zagon in postajajo zelo privlačne za naložbe tveganega kapitala, ki so v ospredju inovacij. Ker podnebne tehnologije zrelost dosežejo šele po dolgem pripravljalnem obdobju ter zahtevajo precejšen kapital v celotnem življenjskem ciklu financiranja zagonskih podjetij, pa tudi velike naložbe v raziskave in inovacije, so ključni vladni ukrepi za zmanjšanje tveganja pri razvoju in uvajanje novih tehnologij v velikem obsegu, da se dodatno spodbudi sodelovanje zasebnega sektorja. Po vsem svetu se je tudi področje podnebnih tehnologij izkazalo za odporno na pandemijo COVID-19 in je ostalo privlačno za naložbe tveganega kapitala kljub splošnemu upadanju dinamike naložb in preusmeritvi znatnih sredstev tveganega kapitala v panoge, povezane s pandemijo, kot so zdravila in zdravstvo. Na področju podnebnih tehnologij je financiranje s tveganim kapitalom na svetovni ravni leta 2020 doseglo 14 milijard EUR in se je od leta 2010 povečalo za več kot 1 250 %. Pri tem so bile naložbe tveganega kapitala v zagonska podjetja in podjetja v razširitveni fazi s področja podnebnih tehnologij s sedežem v EU v zadnjih petih letih 11-krat večje kot v obdobju 2009–2014 ter so leta 2020 dosegle približno 2,2 milijarde EUR. Leta 2020 so podjetja iz EU prejela 16 % financiranja s tveganim kapitalom na svetovni ravni na področju podnebnih tehnologij (v primerjavi s samo 8 % celotnega financiranja s tveganim kapitalom na vseh področjih). Hkrati je bilo leto 2020 prvo leto, ko so bile naložbe v zgodnji fazi v zagonska podjetja v EU višje od naložb v ZDA in na Kitajskem ( Figure 5 ). Vendar zagonska podjetja na področju podnebnih tehnologij s sedežem v EU še vedno zaostajajo za drugimi tovrstnimi podjetji po zmogljivosti širjenja, skupne naložbe vanje pa še vedno močno zaostajajo za tistimi v ZDA (43 %). V zadnjih petih letih so prejela le 6,9 % vseh poznejših naložb v zagonska podjetja s področja podnebnih tehnologij, kar je veliko manj kot v ZDA (44 %) in na Kitajskem (40 %). Področje energetike je v obdobju 2013–2019 predstavljalo 8,2 % svetovnih naložb tveganega kapitala v podnebne tehnologije. Evropa (EU in Združeno kraljestvo) vlaga večji delež tveganega kapitala v energetske rešitve (23,5 %) v primerjavi z ZDA (9,4 %) in Kitajsko (manj kot 1 %), večinoma v razvoj ključnih tehnologij za proizvodnjo energije iz obnovljivih virov (večinoma fotonapetostne celice) in shranjevanje energije (baterije) za podporo njihovemu širjenju. Ovire in priložnosti v ekosistemu tveganega kapitala Splošna dinamika financiranja tveganega kapitala na področju podnebnih tehnologij v EU in privlačnost vlagateljev tveganega kapitala za energetska podjetja v EU sta povezani s številnimi krovnimi cilji politike na področju podnebja in energije, določenimi na ravni EU in držav članic, skupaj z orodji za podporo podnebnim tehnologijam (npr. sklad skladov, nepovratna sredstva in finančni instrumenti, kapitalske in dolžniške soinvesticije, raziskave in razvoj).

Strukturne ovire še vedno zavirajo ustanavljanje podjetij v razširitveni fazi na področju podnebnih tehnologij s sedežem v EU v primerjavi z ZDA in Kitajsko, kot je na primer razdrobljenost trga in zakonodaje v EU, ki ovira rast, in povzročajo različno zrelost ekosistemov tveganega kapitala. Med glavnimi izzivi, ki jih je treba obravnavati, so tudi težave pri prenosu dobrih rezultatov raziskav EU v inovacije, potreba po jasni poti od financiranja v zgodnji fazi do naložb v fazi rasti, potreba po razvoju mednarodnih partnerstev in čezmejnih skladov ter pomanjkanje potrpežljivega kapitala. Zato je cilj stebra III „Inovativna Evropa“ programa Obzorje Evropa podpirati razvoj prelomnih inovacij in inovacij, ki ustvarjajo nove trge, preko Evropskega sveta za inovacije, ki je enotna točka za pomoč inovatorjem pri ustvarjanju trgov, povečanju zasebnega financiranja in razširitvi njihovih podjetij. Program Obzorje Evropa podpira tudi pobudo Evropski inovacijski ekosistemi in Evropski inštitut za inovacije in tehnologijo (EIT). Portfelj skupnosti znanja in inovacij InnoEnergy pri EIT zajema več kot 250 inovativnih zagonskih podjetij in podjetij v razširitveni fazi, ki naj bi do konca desetletja prihranila 1,1 gigatone CO2e – kar ustreza tretjini evropskega cilja zmanjšanja emisij ogljika do leta 2030 – in 9,1 milijarde EUR letnih stroškov energije. Program InvestEU in kohezijska politika podpirata tudi dostop do finančnih sredstev in njihovo razpoložljivost predvsem za MSP, pa tudi za podjetja s srednje veliko tržno kapitalizacijo in druga podjetja. Poleg tega Evropska investicijska banka (EIB) in Evropski investicijski sklad (EIF) učinkovito podpirata razvoj inovacijsko intenzivne tehnologije, ki jo Evropa potrebuje za doseganje svojih ciljev glede trajnostnosti. Poleg tega dodatni programi financiranja, kot so sklad za inovacije, sklad za modernizacijo in socialni sklad za podnebje, pomagajo prenašati prihodke iz politik, povezanih s podnebjem, v podporo energetskemu prehodu. Za zapolnitev vrzeli v širitvi med EU in drugimi večjimi gospodarstvi je potrebna tudi mobilizacija zasebnih vlagateljev, da bi dejavneje sodelovali na evropskem trgu tveganega kapitala ter pri financiranju zagonskih podjetij s področja podnebnih tehnologij in inovacijsko intenzivnih zagonskih podjetij s področja podnebnih tehnologij. Npr. pilotni skupni sklad v višini 100 milijonov EUR, ki so ga ustanovili Evropska komisija, Evropska investicijska banka (EIB) in investicijski sklad Breakthrough Energy Ventures Europe (BEV-E), omogoča združevanje institucionalnih pristopov (ki niso naklonjeni tveganju) z naložbenimi pristopi tveganega kapitala (ki so bolj naklonjeni tveganju). EIB je imela pomembno vlogo pri privabljanju zasebnih naložb v Northvolt – švedsko podjetje za proizvodnjo zelenih baterij, ustanovljeno leta 2016 –, ki gradi prvo evropsko tovarno baterij v komercialnem obsegu na Švedskem in je junija 2020 zbralo finančna sredstva v višini 1,4 milijarde EUR. Skupnost znanja in inovacij InnoEnergy pri EIT je družbi pomagala sestaviti konzorcij vlagateljev in pridobiti dostop do financiranja EIB: EIB je zagotovila posojilo v višini 350 milijonov EUR, zasebni vlagatelji pa 886 milijonov EUR. Taksonomija EU za trajnostne dejavnosti zagotavlja okvir za spodbujanje trajnih naložb in opredeljuje okoljsko trajnostne gospodarske dejavnosti. V svežnju o evropski industrijski strategiji iz leta 2020, ki vključuje pobudo EU Startup Nation Standard v okviru strategije za MSP, je navedeno, da bo Komisija uvedla nove pobude za povečanje obsega skladov tveganega kapitala, povečanje zasebnih naložb ter olajšanje čezmejne širitve in razširitve MSP. Cilj strategije EU za trajnostno financiranje za leto 2021 je zagotoviti prava orodja in spodbude za dostop do tranzicijskega financiranja, pri čemer je poudarjen pomen podpore MSP. Pobuda za digitalne inovacije in razširitev podjetij se osredotoča na zgodnjo fazo in razširitev inovativnih zagonskih podjetij ter inovacijsko intenzivnih MSP v regiji srednje, vzhodne in jugovzhodne Evrope. Drugi mehanizmi za povečanje uvajanja in razširitve inovativnih rešitev vključujejo Instrument za povezovanje Evrope in sklade kohezijske politike. Pravilna racionalizacija teh mehanizmov in uporaba sinergij med instrumenti lahko privedeta do nadaljnjega razcveta zagonskih podjetij na področju podnebnih tehnologij v EU ter povečata in pospešita podporo skladov tveganega kapitala v vseh sektorjih, s čimer se bo okrepila povezava med tehnološkimi inovacijami in izvajanjem. 3.Usmerjenost v tehnologije in rešitve za čisto energijo V naslednjem oddelku je ocenjena konkurenčnost izbranih tehnologij, pomembnih v okviru svežnja zakonodajnih predlogov, ki jih je Evropska komisija sprejela julija 2021 za uresničitev evropskega zelenega dogovora. To poročilo se najprej osredotoča na vetrno in sončno energijo, za kateri se predvideva višja relativna rast do leta 2030. V analizi se nato obravnavajo tehnologije shranjevanja električne energije, kot so baterije in obnovljivi vodik, glede na njihov ključni pomen za povečanje splošne prožnosti energetskega sistema in optimizacijo tržnega vključevanja električne energije iz obnovljivih virov. V okviru elektrifikacije naše družbe se v študiji preučuje konkurenčnost toplotnih črpalk glede na njihovo visoko vrednost pri razogljičenju stavbnega sektorja. Poročilo obravnava tudi goriva iz obnovljivih virov, ki so potrebna za olajšanje razogljičenja nekaterih vrst prometa. Nazadnje so analizirana pametna omrežja kot horizontalna tehnologija, ki bo olajšala združevanje različnih tehnologij. Vsaka tehnologija je najprej ocenjena na podlagi njenega trenutnega stanja in obetov, nato z analizo njene vrednostne verige in nazadnje z analizo njenega svetovnega trga. 3.1Sektor vetrne energije na morju in na kopnem Analiza tehnologije EU je leta 2020 inštalirala 10,5 GW moči vetrnih elektrarn (na kopnem in na morju), s čimer je njena skupna moč vetrnih elektrarn dosegla 178,7 GW. Vetrna energija na morju se je z 1,6 GW kumulativne zmogljivosti leta 2010 povečala na 14,6 GW leta 2020. Sedanji nacionalni cilji, izraženi v nacionalnih energetskih in podnebnih načrtih, kažejo, da je mogoče doseči cilje glede energije iz obnovljivih virov na morju za leto 2030 (vsaj 60 GW). Večina vetrnih elektrarn na morju, ki bodo postavljene do leta 2030, bo v Severnem morju (47 GW), vendar je mogoče pričakovati znatne zmogljivosti v drugih morskih bazenih, zlasti v Baltskem morju (21,6 GW), Atlantskem oceanu (11,1 GW), Sredozemskem morju (2,7 GW) in Črnem morju (0,3 GW). Za prehod v nove morske bazene bosta potrebna nadaljnji razvoj plavajoče tehnologije in razvoj pristaniške infrastrukture. Izgradnja prihodnjega omrežja na morju, ki bo temeljilo na hibridnih projektih, bo v primerih, ko se lahko znižajo stroški in zmanjša uporaba pomorskega prostora, prav tako pomembna za pospešitev izkoriščanja vetrne energije na morju. Glede na trenutne napovedi o prihodnjih stroških na morsko dno pritrjenih vetrnih elektrarn naj bi diskontirana lastna cena proizvodnje energije do leta 2050 znašala 30–60 EUR/MWh (podobno kot pri elektrarnah na kopnem). Kar zadeva vetrne elektrarne na kopnem, je od leta 2018 opaziti manjši letni prirast, ki je posledica zmernega uvajanja v Nemčiji zaradi zapletenih pravil za izdajo dovoljenj in morebitne izpostavljenosti pravnim izzivom. Starostna struktura flote vetrnih elektrarn EU na kopnem in na morju kaže, da bo v prihodnjih letih ključno vlogo imela nadomestitev stare zmogljivosti z novo. Zamenjava vetrnih turbin ob koncu življenjske dobe z novimi ali podaljšanje življenjske dobe z nadgradnjo nekaterih sestavnih delov je priložnost za posodobitev sredstev z uporabo virov na najboljših vetrnih lokacijah ter lahko izboljša sprejetost v družbi, saj se obstoječe lokacije turbin še naprej uporabljajo, zaradi česar se ohranijo lokalna delovna mesta in prihodki za lokalne občine. Vendar razgradnja in obnova sedanjih vetrnih elektrarn predstavljata izziv, kar zadeva učinkovito rabo virov, oskrbo s surovinami in nastajanje odpadkov, saj številnih sestavnih delov sedanjih vetrnih turbin še ni mogoče ponovno uporabiti ali reciklirati. Za krožnost vetrnih elektrarn so še vedno potrebna prizadevanja na področju raziskav in inovacij ter uvajanja. Na izbiro lastnikov vetrnih elektrarn med razgradnjo in različnimi možnostmi nadomestitve stare zmogljivosti z novo vplivajo cene električne energije, podporne sheme in postopki za izdajo dovoljenj. Trenutni delež vetrne energije na kopnem v celotni proizvodnji električne energije je 13,7-odstoten (2020). V scenarijih iz podnebnih načrtov za leto 2030 je predvideno, da se bo leta 2030 v vetrnih elektrarnah na kopnem proizvedlo 847 TWh električne energije (delež v celotni proizvodnji električne energije: 27,3-odstoten), leta 2050 pa 2 259 TWh (delež: 32,9-odstoten). V zadnjem desetletju je zasebna poraba za raziskave in inovacije na področju vetrne tehnologije ostala na stalni ravni med 1,6 in 1,9 milijarde EUR na leto. V tem obdobju je desetkrat presegla javne naložbe v raziskave in razvoj. EU je s 57-odstotnim deležem v obdobju 2015–2017 vodilna na svetovni ravni, kar zadeva patente visoke vrednosti na področju tehnologij za vetrno energijo. Deleži drugih večjih gospodarstev vključujejo ZDA z 18 %, Japonsko z 11 %, Kitajsko s 5 % in Korejo z 1 %. Države, ki so bile v obdobju 2015–2017 med državami z največjim številom patentov visoke vrednosti, so bile Danska, Nemčija, ZDA, Japonska in Kitajska. Večji proizvajalci originalne opreme iz EU vložijo večino vlog za patente visoke vrednosti, vendar se njihov delež od leta 2012 zmanjšuje zaradi povečevanja števila vlog za patente visoke vrednosti, ki jih vložijo velike družbe iz ZDA (npr. General Electric) in Japonske (npr. Mitsubishi Heavy Industries, Hitachi). Raziskovalne organizacije EU, ki delujejo na področju vetrne energije, so med najbolj priznanimi na tem področju. Glede na faktor vpliva na podlagi citatov je med prvimi 20 organizacijami devet organizacij iz EU. Analiza vrednostne verige Proizvodnja energije na osnovi vetra je strateška panoga za Evropo. Ocenjuje se, da ta sektor nudi 240 000–300 000 delovnih mest. Večina evropskih proizvodnih obratov je v državi, kjer ima družba sedež, ali v državah, kjer se povečuje uvajanje vetrne energije. 48 % aktivnih podjetij v vetrnem sektorju ima sedež v EU. V EU je 214 delujočih proizvodnih obratov (26 % vseh svetovnih obratov). Leta 2018 je vrednostna veriga vetrne energije v EU ustvarila promet v višini 36 milijard EUR.

Sektor vetrne energije v EU je dokazal, da je inovativen. EU je trenutno vodilna v delih vrednostne verige, ki obravnavajo sisteme zaznavanja in spremljanja za vetrne turbine na morju, vključno z raziskavami in proizvodnjo. Prav tako ima vetrna industrija EU visoke proizvodne zmogljivosti na področju sestavnih delov z visoko vrednostjo pri stroških vetrnih turbin (stolpi, menjalniki in lopatice), pa tudi na področju sestavnih delov s sinergijo z drugimi industrijskimi sektorji (generatorji, pretvorniki energije in nadzorni sistemi). Vendar so še vedno potrebna prizadevanja za izboljšanje krožnosti sestavnih delov vetrne energije. Potrebne so tudi raziskave o kumulativnih učinkih vetrne energije na morju na oceanske ekosisteme. Analiza svetovnega trga Med desetimi največjimi proizvajalci originalne opreme so leta 2018 vodili evropski proizvajalci originalne opreme s 43-odstotnim tržnim deležem, ki so jim sledila kitajska (32-odstotni delež) in severnoameriška podjetja (10-odstotni delež). Evropski proizvajalci originalne opreme v sektorju vetrne energije so bili v zadnjih nekaj letih na vodilnem položaju. Leta 2020 so jih prvič prehiteli kitajski proizvajalci originalne opreme (EU: 28 %; Kitajska: 42 %), kar je mogoče pojasniti z velikim povečanjem števila novih naprav na kitajskem trgu vetrne energije po tem, ko je Kitajska prešla z zagotovljenih odkupnih cen na programe podpore, ki temeljijo na razpisih. Trgovinska bilanca EU na področju opreme, povezane z vetrno energijo, je bila v zadnjih 20 letih pozitivna. Kljub temu pa rast tega kazalnika nekoliko stagnira. To je deloma posledica tega, da druga gospodarstva zmanjšujejo prednost, ki jo je EU pridobila z zgodnjim vstopom na trg, deloma pa tudi posledica politik tretjih držav, katerih cilj je zaščititi domači trg ali prisiliti podjetja v EU, da lokalizirajo proizvodne zmogljivosti (npr. z zahtevami glede lokalne vsebine). Izvoz vetrnih agregatov na Kitajsko se je na primer od leta 2007 po uvedbi podpornega okvira politike za domačo industrijo močno zmanjšal in si ni opomogel. Nasprotno pa je bilo 21 % kitajskega izvoza, povezanega z vetrno energijo, leta 2018 namenjenega za trg EU, kar predstavlja nekaj manj kot 10 % trga EU. Stopnje dobička proizvajalcev originalne opreme EU pred obrestmi in davki se od leta 2016 zmanjšujejo zaradi velike konkurence pri naročilih turbin, zlasti v obdobju 2017–2018, in višjih stroškov materiala za glavne sestavne dele turbin. Ti dejavniki so se kljub rekordnemu številu inštalacij leta 2020 še okrepili zaradi vpliva COVID-19, ki je vsem proizvajalcem povzročil logistične izzive. Številne ključne surovine za vetrne elektrarne se uvažajo iz Kitajske in se na splošno srečujejo s koncentracijo zgornjega dela dobavnih verig za proizvodnjo. Morebitni prihodnji izzivi pri oskrbi z materiali bi pomenili potencialno tveganje za industrijo proizvodnje vetrne energije v EU. Izpostavljeni so bili tudi okoljski pomisleki, povezani s kompozitnimi lopaticami naprav, ki jim poteče življenjska doba, saj jih je še vedno težko reciklirati. V skladu z akcijskim načrtom Komisije za kritične surovine iz leta 2020 se izvajajo ukrepi za diverzifikacijo dobave ključnih surovin iz primarnih in sekundarnih virov ter izboljšanje učinkovitosti virov in krožnosti ob spodbujanju odgovornega pridobivanja surovin po vsem svetu. Krožnost, vključno s ponovno uporabo, recikliranje in nadomeščanje so poleg tega prednostna področja inovacij za zmanjšanje teh tveganj in hkratno izboljšanje splošne trajnostnosti sektorja ter so vključena v delovni program Obzorja Evropa za obdobje 2021–2022. Evropska vetrna industrija se je zavezala tudi, da bo ponovno uporabila, reciklirala ali predelala 100 % lopatic, ki bodo vzete iz uporabe, in si prizadeva razviti časovni načrt za nadaljnje pospeševanje krožnosti lopatic vetrnih turbin. EU je komercializirala 42 % svetovnega trga vetrnih elektrarn na morju, skupna inštalirana zmogljivost pa je leta 2020 znašala 14,6 GW. Pričakuje se, da bo Evropa v naslednjem desetletju še naprej vodilna, kar zadeva letno rast vetrne energije na morju. Kljub temu pa se pričakuje, da bodo Kitajska, azijsko-pacifiška regija in Severna Amerika v prihodnjih letih razvile pomemben tržni delež (tj. inštalirano zmogljivost) v segmentu vetrnih elektrarn na morju. Kar zadeva vetrno energijo na kopnem, bo Kitajska ostala največji trg (približno 50-odstotni povprečni letni tržni delež v obdobju 2020–2025), sledili pa ji bodo Evropa (18-odstotni delež), Severna Amerika (14-odstotni delež) in Azija (brez Kitajske) (8-odstotni delež). Evropska proizvodnja na morju v pristaniščih (trenutna ocenjena proizvodna zmogljivost je 6–8 GW/leto) se bo morala znatno povečati, da bi se letna zmogljivost povečala do ocenjenih 16 GW in zadostila povpraševanju v obdobju 2030–2050. 3.2 Sončna fotonapetostna energija Analiza tehnologije Sončna fotonapetostna energija je zelo obsežna in inovativna panoga, ki raste z nepričakovano hitrostjo. To je skupni rezultat pospešenega razvoja tehnologije, politik uvajanja in vzpostavitve obsežnih proizvodnih zmogljivosti z nizkimi stroški, večinoma v Aziji. Ta tehnologija je osrednjega pomena za prihodnje podnebno nevtralne sisteme za proizvodnjo električne energije. Po napovedih bo leta 2030 po vsem svetu inštalirane več kot 3,1 TW fotonapetostne zmogljivosti, leta 2050 pa približno 14 TW. Naložbe, ki so v obdobju 2020–2050 potrebne za dodatne sončne fotonapetostne zmogljivosti, so ocenjene na približno 4,2 bilijona USD. V EU naj bi bilo do leta 2030 inštalirane 0,4 TW sončne fotonapetostne zmogljivosti (do leta 2021 naj bi znašala skoraj 160 GW), do leta 2050 pa 1 TW , . V scenarijih, ki jih je pripravila zadevna panoga sama, je predviden še večji prodor . Sistemi na stanovanjskih stavbah, ki so v EU prevladovali pred petimi leti, so zdaj po deležu inštalirane zmogljivosti na drugem mestu (25,4 %), takoj za segmentom za komunalne namene (30,5 %). Po naložbah, ki so bile največje leta 2011, so se skupne javne naložbe EU v raziskave, razvoj in predstavitve na področju fotovoltaike zmanjšale in so zdaj pod ravnjo z začetka desetletja. EU je v zadnjem letu z drugega mesta po izumih visoke vrednosti (za Japonsko) zdrsnila na tretje mesto (za Japonsko in Korejo). Če se bo sedanji trend nadaljeval, bodo tudi kitajske inovacije „visoke vrednosti“ kmalu prehitele EU. Kar zadeva rentabilnost proizvodnje v EU, je zlasti zasnova celic in modulov vse bolj zapletena, zato so potrebne nadaljnje naložbe, da bi ostali na samem vrhu. Analiza vrednostne verige EU je vodilna na svetu v več delih fotonapetostne vrednostne verige: raziskavah in razvoju, proizvodnji polikristalnega silicija, opremi in strojih za proizvodnjo fotonapetostne energije. V EU je eden od vodilnih proizvajalcev polikristalnega silicija. Poleg tega so podjetja v EU konkurenčnejša v segmentih, ki so nižje v vrednostni verigi, ključne vloge pa imajo v segmentih nadzora, krmiljenja in sistemske tehnike, zlasti pri proizvodnji razsmernikov in sledilnikov soncu. Evropske družbe so ohranile vodilni položaj tudi v segmentu uvajanja. Po drugi strani pa je EU izgubila tržni delež v proizvodnji sončnih celic in modulov. V primeru oživitve evropske industrijske panoge proizvodnje sončnih celic in modulov iz silicija, kar glede na trenutno število možnih projektov ni čisto nerealno, bi bilo treba v dobavni verigi pozornost nameniti odvisnosti od nekaterih ključnih surovin, kot so bor, galij, germanij in indij. Nedavna študija je pokazala, da ima EU najboljše rezultate glede proizvedene energije v primerjavi z energijo, porabljeno pri proizvodnji in delovanju fotonapetostnih sistemov, sledijo pa ji Kitajska in ZDA. Podobno ima EU tudi najnižjo ogljično intenzivnost energije, proizvedene s fotonapetostnimi sistemi, sledijo pa ji ZDA in nato Kitajska. EU ima tudi najvišji energijski donos ogljika, Kitajska ima najslabše rezultate, ZDA pa so na sredini. Zadnjenavedeni kazalnik izraža ogljično intenzivnost proizvodnega cikla električne energije, uporabljene v proizvodnih procesih.

Leta 2018 je bilo v EU prijavljenih 109 000 neposrednih in posrednih delovnih mest v sektorju fotovoltaike, kar pomeni 42-odstotno povečanje v obdobju 2015–2018. Glede na predhodne rezultate novejše študije je bilo leta 2020 približno 123 000 neposrednih in 164 000 posrednih delovnih mest s polnim delovnim časom v fotonapetostni industriji v EU, tj. skupno 287 000 delovnih mest . Z vidika poklicnih znanj in spretnosti fotonapetostni sektor zaposluje visoko izobraženo delovno silo na področjih raziskav in razvoja, proizvodnje polikristalnega silicija in rezin ter proizvodnje celic in modulov. Kar zadeva potrebna znanja in spretnosti, so zahtevni tudi inženirstvo, nabava in gradnja, obratovanje in vzdrževanje ter razgradnja in recikliranje. Analiza svetovnega trga S povečanjem števila inštaliranih fotonapetostnih sistemov se je trgovinski primanjkljaj EU pri uvozu solarnih modulov od leta 2016 spet začel povečevati, potem ko se je v obdobju 2011–2016 zmanjšal zaradi vse manjšega uvajanja fotonapetostnih sistemov. V letu 2019 se je povečal na več kot 5,7 milijarde EUR. To neravnovesje izraža obseg uvoza, saj se izvoz z leti ni bistveno spremenil. Uvoz na področju sončne fotonapetostne tehnike v EU je močno odvisen od kitajskih in drugih azijskih podjetij. Vrednost proizvodnje polikristalnega silicija, ingotov in rezin ter proizvodnje sončnih celic in modulov na svetovni ravni je približno 57,8 milijarde EUR. Delež EU (12,8-odstoten) znaša 7,4 milijarde EUR. Ta delež je tak večinoma zaradi proizvodnje polikristalnega silicija. Skoraj vsa rast proizvodnje fotonapetostnih celic in modulov je bila dosežena zunaj EU. Zaradi vse večjega povpraševanja na trgu v Evropi in po svetu ter novih proizvodnih tehnologij v nastajanju se evropski proizvajalci ponovno zanimajo za vzpostavitev proizvodnih zmogljivosti v EU, ki temeljijo na najnovejših tehnologijah. V zvezi s tem je Evropska komisija v posodobljeni evropski industrijski strategiji pozdravila prizadevanja evropske pobude za sončno energijo, ki jo vodi industrija, za povečanje proizvodnje sončne fotonapetostne energije. V EU se je že začelo izvajati več projektov za proizvodnjo rezin, sončnih celic in modulov. Evropska komisija bo sporočilo o sončni energiji objavila leta 2022. Vloga proizvajalcev-odjemalcev in energetskih skupnosti Uporabo in proizvodnjo energije iz obnovljivih virov, kot je sončna fotonapetostna energija, pa tudi energijsko učinkovitost lahko okrepijo energetske skupnosti, ki potrošnikom omogočajo aktivno vlogo na trgu energije. Danes sta vsaj dva milijona evropskih državljanov skupaj vključena v več kot 8 400 energetskih skupnosti, ki so od leta 2000 izvedle najmanj 13 000 projektov. Trenutne skupne zmogljivosti za proizvodnjo energije iz obnovljivih virov, ki so jih inštalirale energetske skupnosti v Evropi, je mogoče oceniti vsaj na 6,3 GW in običajno prispevajo približno 1–2 % k nacionalnim inštaliranim zmogljivostim, največ pa prispeva Belgija s 7 %. Glavni delež inštaliranih zmogljivosti predstavlja sončna fotonapetostna energija, ki ji sledi vetrna energija na kopnem. Previdna ocena skupnih finančnih naložb znaša vsaj 2,6 milijarde EUR. Danes so energetske skupnosti organizirane v različnih pravnih oblikah. Področja dejavnosti, tehnološki portfelji, velikost in struktura članstva se razlikujejo. Trenutno energetske skupnosti krepijo tehnološko ozaveščenost in sprejetost tehnologije, spodbujajo energijsko učinkovitost, proizvajajo in distribuirajo električno energijo in toploto iz obnovljivih virov, zagotavljajo storitve na področju e-mobilnosti in zagotavljajo storitve energetskega svetovanja. Inovativno preizkušajo poslovne modele in koncepte samozadostnosti v korist lokalnih skupnosti. Nadaljevanje in širitev energetskih skupnosti v Evropi sta odvisna od ugodne zakonodaje in finančnih spodbud ter konkurenčnosti tehnologij, ki so dostopne državljanom. Cilj okvirov politike EU je spodbuditi razvoj energetskih skupnosti po vsej EU, tudi čezmejnih, vendar bo veliko odvisno od tega, kako bodo države članice izvajale okvir, ki bo omogočal tovrstne modele. Okvir nacionalnih energetskih in podnebnih načrtov že vsebuje zahtevo, da morajo države članice poročati o skupnostih na področju energije iz obnovljivih virov, vendar je le nekaj držav članic v svoje nacionalne energetske in podnebne načrte vključilo kvantitativne cilje in konkretne ukrepe za razvoj energetskih skupnosti. Da bi Komisija spodbudila razvoj energetskih skupnosti v smislu direktive EU, vzpostavlja repozitorij energetskih skupnosti, ki bo prispeval k širjenju dobrih praks in zagotavljal tehnično pomoč pri razvoju konkretnih pobud energetskih skupnosti po vsej EU. Okvir EU bo podobno kot pri energetskih skupnostih podpiral uvajanje lastne porabe (tj. proizvajalcev-odjemalcev) z zahtevo, da se omogočita individualna in skupna lastna poraba ter oprosti plačilo omrežnih tarif. Tudi v tem primeru bo veliko odvisno od zasnove pravnega okvira, veljavnih omrežnih tarif in davkov ter enotnih informacijskih točk za spodbujanje skupne lastne porabe v večnadstropnih stanovanjskih stavbah in drugod, če se države članice za to odločijo. Pravne omejitve in neugodna obdavčitev so lahko resne ovire za uvajanje lastne porabe. 3.3 Toplotne črpalke za uporabo v stavbah Analiza tehnologije Toplotne črpalke za uporabo v stavbah so zreli, komercialno dostopni izdelki. Razvrstijo se lahko glede na vir, iz katerega pridobivajo energijo iz obnovljivih virov (zrak, voda ali zemlja), tekočino za prenos toplote, ki se v njih uporablja (zrak ali voda), namen (hlajenje/ogrevanje prostorov, ogrevanje vode v gospodinjstvu) in ciljne tržne segmente (stanovanja, enostavna komercialna uporaba in toplotna omrežja). Proizvodnja toplote s toplotnimi črpalkami se je v zadnjih petih letih v EU povečevala za 11,5 % na leto in je leta 2020 dosegla 250 TWh . Ta trend se bo še povečal, saj bo elektrifikacija ogrevanja ključno prispevala k poti stavbnega sektorja do podnebne nevtralnosti. Toplotne črpalke so zelo učinkovite; njihov običajni sezonski koeficient učinkovitosti je 3, kar pomeni, da se za vsako porabljeno kWh električne energije proizvedejo 3 kWh toplote. Zato je lahko delovanje toplotne črpalke za ogrevanje stavb v primerjavi s plinskimi kotli stroškovno učinkovito le, če razmerje med ceno električne energije in plina ni večje od 3. To razmerje se med državami članicami zelo razlikuje, od 1,5 do 5,5 , pogosto zaradi višjih davkov in dajatev na električno energijo v primerjavi s fosilnimi gorivi ter zaradi pomanjkanja internalizacije zunanjih stroškov emisij toplogrednih plinov v cenah plina/nafte. Ta vprašanja so obravnavana v svežnju politik, ki je bil predstavljen julija 2021 za uresničitev evropskega zelenega dogovora, zlasti s predlogi sprememb direktive o obdavčitvi energije in uvedbo novega sistema trgovanja z emisijami za stavbni sektor in sektor cestnega prometa. Za sektor toplotnih črpalk je značilen globalen in konkurenčen trg, na katerem so inovacije ključnega pomena. Prilagoditve spreminjajočim se podnebnim in okoljskim predpisom ter strategijam EU konkurirajo izboljšanju zmogljivosti in stroškov izdelkov v malih, srednjih ali velikih podjetjih EU, kjer so zmogljivosti za raziskave in razvoj omejene. Kljub temu pa industriji ponujajo priložnosti za predlaganje inovativnih izdelkov. V obdobju 2011–2021 bo več kot 37 % najpogosteje citiranih znanstvenih publikacij o tehnologiji toplotnih črpalk izšlo v EU, sledita pa ji Kitajska (23 %) in ZDA (20 %). EU je vodilna tudi pri inovacijah na področju „toplotnih črpalk, namenjenih zlasti za ogrevanje, za uporabo v stavbah“: v obdobju 2015–2017 je bilo 42 % inovacij visoke vrednosti prijavljenih v EU, sledijo pa Japonska (20 %), ZDA (8 %), Južna Koreja (7 %) in Kitajska (4 %) . Raziskovalne ustanove in industrija EU lahko na podlagi tega znanja in inovacijske baze predlagajo inovacije. V obdobju 2014–2020 je bilo za projekte toplotnih črpalk za uporabo v stavbah v okviru programa EU za raziskave in inovacije Obzorje 2020 namenjenega 146,8 milijona EUR. Največji delež je bil namenjen integraciji toplotnih črpalk z drugimi obnovljivimi viri energije (60,9 %), v primerjavi z razvojem toplotnih črpalk za uporabo v stavbah (6,5 %) in daljinsko ogrevanje (32,6 %). Analiza vrednostne verige Po podatkih konzorcija EurObserver je promet s toplotnimi črpalkami v EU v letu 2018 znašal 26,6 milijarde EUR in se je v primerjavi z letom 2017 povečal za 18 %. Hkrati je bilo leta 2018 neposrednih in posrednih delovnih mest 222 400, kar pomeni 17-odstotno rast v primerjavi z letom 2017. Ti podatki vključujejo vse vrste toplotnih črpalk, vključno s toplotnimi črpalkami zrak-zrak, ki se uporabljajo samo za hlajenje ali ogrevanje in hlajenje, ki so predstavljale 86 % enot, prodanih leta 2019.

Z vidika znanj in spretnosti sektor toplotnih črpalk zaposluje dobro izobraženo delovno silo na področju raziskav in razvoja, proizvodnje sestavnih delov in toplotnih črpalk, termotehnične inženirje in geologe, inštalaterje (vključno z vrtalci) ter serviserje in vzdrževalce. Analiza svetovnega trga Azija in Amerika prevladujeta pri izvozu toplotnih črpalk zrak-zrak na trgu stanovanjskih klimatskih naprav . Neravnovesje je manj izrazito, kar zadeva povratne klimatske naprave : azijske države še vedno vodijo, sledijo jim evropske države. Kar zadeva „toplotne črpalke, namenjene zlasti za ogrevanje“ , jih največ izvozijo države EU, ki jim sledijo azijske države. Toda zadnjih petih letih je rast trga EU za „toplotne črpalke, namenjene zlasti za ogrevanje“ zajemala večinoma uvoz iz Azije, ki se je v obdobju 2015–2020 v povprečju povečeval za 21 % na leto. Zato se je trgovinska bilanca poslabšala, in sicer je presežek leta 2015 znašal 249 milijonov EUR, leta 2020 pa je bil zabeležen primanjkljaj v višini 40 milijonov EUR Na podlagi napovedi iz dolgoročne strategije EU se pričakuje, da se bo prodaja toplotnih črpalk v EU do leta 2030 hitro povečevala zaradi elektrifikacije v sektorju ogrevanja stavb, nato pa se bo rast upočasnila. Hitrejši prodor na vodilnem trgu EU je priložnost za industrijo EU, da do leta 2030 raste in razvija konkurenčno proizvodnjo, nato pa izkoristi trajnostno rast na svetovni ravni, kot napoveduje Mednarodna agencija za energijo . Visoki stroški v Evropi so deloma posledica velike razdrobljenosti in nacionalno usmerjenih trgov. V nekaterih primerih se nacionalni zakoni razlikujejo, zlasti glede zahtev za odobritev izdelkov in pravil za izdajo dovoljenj. Boljše trženje in boljša distribucijska omrežja v EU in zunaj nje ter morebitno tesnejše sodelovanje s partnerji z ustreznimi kompetencami bi prispevali k večji konkurenčnosti podjetij v EU. Kljub temu je Komisija priznala pomembno vlogo toplotnih črpalk pri povezovanju energetskih sistemov in v sporočilu o valu prenove napovedala nadaljnje spodbujanje uporabe toplotnih črpalk. Komisija si bo prizadevala tudi povečati vlogo toplotnih črpalk pri prožnosti energetskih sistemov, na primer z razvojem omrežnega kodeksa o prožnosti na strani povpraševanja. 3.4Baterije Analiza tehnologije To poročilo se osredotoča na tehnologijo za litij-ionske baterije zaradi njenega pomena za elektromobilnost, kjer je največje povpraševanje po baterijah, povezano s prehodom na čisto energijo . V širšem energetskem sistemu bodo stacionarne baterije ključnega pomena kot sredstvo za shranjevanje energije, saj bodo omogočile velik prispevek k energiji iz nestalnih obnovljivih virov energije v mešanici električne energije. Poleg tega je treba izkoristiti velik potencial interakcije električnih vozil z omrežjem električne energije. Električna vozila so leta 2020 glede na skupne stroške lastništva postala stroškovno konkurenčna pri več kot 50 % celotnega evropskega avtomobilskega trga. Povprečna cena sklopa litij-ionskih baterij za električna vozila se je od leta 2010 realno znižala za 89 % in je leta 2020 znašala 137 USD/kWh (115 EUR/kWh). Do leta 2023 naj bi povprečna cena sklopa znašala 101 USD/kWh, do leta 2027 pa naj bi bila nakupna cena električnih vozil nižja kot pri običajnih avtomobilih . Povprečna gostota energije v baterijah za električna vozila se povečuje za 7 % na leto , povprečna velikost baterijskega sklopa v električnih lahkih vozilih (samo električnih in hibridnih) se je povečala s 37 kWh leta 2018 na 44 kWh leta 2020, baterija za povsem električne avtomobile v večini držav pa je v razponu 50–70 kWh . Trendi povečevanja velikosti avtomobilov ogrožajo izboljšanje energijske učinkovitosti in razpoložljivost ključnih surovin. Uporaba tehnologije baterij v EU ni bila še nikoli tako velika, saj je leta 2020 prodaja električnih vozil predstavljala 10,5 % avtomobilskega trga (kar je več kot leta 2019, ko je predstavljala 3 %) , vendar so znotraj EU velike razlike, saj prodaja električnih vozil predstavlja od 0,5 % na Cipru do 32 % na Švedskem. Število električnih vozil na cestah se je leta 2020 v EU podvojilo na več kot dva milijona, kar ustreza več kot 60 GWh zmogljivosti shranjevanja. Do leta 2030 naj bi bilo na cestah EU več kot 50 milijonov električnih vozil . Nastajajoči trg stacionarnih baterij v EU se je leta 2020 povečal na približno 1,3 GWh, skupna inštalirana zmogljivost pa je znašala približno 4,3 GWh (večinoma litij-ionske baterije) . Nemčija je s spodbujanjem samoporabe pridobila dve tretjini evropskega trga baterij za shranjevanje energije v gospodinjstvih (2,3 GWh) . Stacionarne baterije bodo do leta 2030 lahko morda shranjevale skoraj toliko energije kot današnje črpalne hidroelektrarne, merjeno v pretoku energije. Litij-ionske baterije lahko učinkovito zagotavljajo shranjevanje do 5 ur, nove tehnologije, vključno s tekočimi baterijami, pa lahko bolje poskrbijo za daljše shranjevanje. Glede na dodatne stroškovne elemente so stroški sistema pri uporabi litij-ionskih baterij v obsegu omrežja med 300 in 400 EUR/kWh, medtem ko so stroški domačih sistemov shranjevanja približno dvakrat višji. Znižanje stroškov baterijskih energetskih sistemov na polovico sedanje cene je ključnega pomena za množično uporabo po vsej Evropi . Dva pomembna projekta skupnega evropskega interesa, ki sta vredna več milijard EUR in vključujeta 12 držav članic ter več deset podjetij in raziskovalnih organizacij, kažeta na vse večjo prednost baterij pri financiranju raziskav in inovacij. EU pa je za partnerstvo za baterije v okviru programa Obzorje Evropa v obdobju 2021–2027 namenila 925 milijonov EUR. Analiza vrednostne verige Kar zadeva minerale, pomembne za baterije, je treba kljub vse večjemu zanimanju za rudarske projekte v Evropi, zlasti za litij in naravni grafit, oskrbo s primarnimi in sekundarnimi surovinami za baterije močno povečati, da bi zadostili naraščajočemu povpraševanju po materialih za baterije . EU je pri oskrbi s kobaltom, litijem in grafitom zelo odvisna od mednarodne trgovine, te surovine pa so na seznamu kritičnih surovin EU . Čeprav je dobava niklja bolj raznolika, je EU odvisna od uvoza materiala visoke čistosti, potrebnega za proizvodnjo baterij, delež tega uvoza pa je približno 56-odstoten. Prihodnji materiali za anode in katode, kot so silicij, titan in niobij, so prav tako na seznamu kritičnih surovin EU . EU ima razen pri rafiniranju kobalta (drugo mesto za Kitajsko) na splošno šibek položaj na področju rafiniranja materialov, povezanih z baterijami. Čeprav ima EU močne akterje na področju katodnih materialov, je še vedno neto uvoznica katodnih materialov iz Azije. Zmogljivost proizvodnje baterijskih členov naj bi se do leta 2025 približala 400 GWh in naj bi večinoma zadovoljila domače povpraševanje . Od leta 2021 hčerinske družbe tujih, večinoma korejskih podjetij v EU zagotavljajo 44 GWh zmogljivost proizvodnje litij-ionskih členov . Medtem bo v prihodnjih letih proizvodnjo litij-ionskih členov začelo deset podjetij s sedežem v EU. Tudi vodilni svetovni proizvajalci ustanavljajo tovarne v EU. Zmogljivosti proizvodnje litij-ionskih členov v EU se povečujejo in bodo do leta 2021 predstavljale 6 % svetovnih zmogljivosti, medtem ko so leta 2018 predstavljale 3 % . Evropski proizvajalci ohranjajo močan položaj na področju nišnih uporab litij-ionskih členov, vendar so pri opremi za proizvodnjo baterijskih členov še naprej odvisni od azijskih podjetij . EU ima najmočnejšo vlogo pri končnih izdelkih. Vsa avtomobilska podjetja v EU so se odločila za prehod na e-mobilnost, cilj enega od njih je celo prodati milijon električnih avtomobilov v letu 2021. V EU je več izvajalcev recikliranja, ki pa imajo omejene zmogljivosti. Trenutno se baterije po koncu njihove življenjske dobe večinoma pošiljajo v Azijo . Ko bo vzpostavljen podporni okvir nove uredbe o baterijah bo Evropa lahko postala vodilna v krožnem gospodarstvu na področju baterij – od rudarjenja do recikliranja. Zaradi vse večje vrednostne verige so potrebna večja prizadevanja na področju izobraževanja in usposabljanja, saj bo do leta 2025 ustvarjenih 800 000 neposrednih delovnih mest in skupno 3–4 milijone delovnih mest . V ta namen je EU ustanovila akademijo EBA250. Analiza svetovnega trga

Kitajska nadzoruje 80 % svetovne zmogljivosti za rafiniranje surovin za baterije, 77 % zmogljivosti za proizvodnjo členov in 60 % zmogljivosti za proizvodnjo sestavnih delov za baterije . Trgovinski primanjkljaj EU na področju litij-ionskih baterij je leta 2018 znašal 3,6 milijarde EUR, leta 2019 pa 4,2 milijarde EUR. Večina baterijskih členov je bila leta 2020 še vedno uvožena, vsi vodilni proizvajalci baterij pa so bili neevropski (vendar jih je več imelo proizvodnjo v EU). Leta 2020 je bil svetovni trg litij-ionskih baterij vreden približno 40–47 milijard USD . Zaradi naložbenih projektov, ki se izvajajo, naj bi EU do leta 2025 postala druga največja proizvajalka baterijskih členov na svetu, takoj za Kitajsko. EU je imela leta 2020 le majhen trgovinski primanjkljaj na področju električnih avtomobilov, ker se je izvoz povečeval hitreje kot uvoz . Hkrati avtomobilska podjetja iz EU širijo svoje proizvodne obrate v Aziji in ZDA ter konkurirajo tamkajšnjim podjetjem. EU ima močne akterje tudi na trgu stacionarnega shranjevanja: na primer vključno z vodilnimi svetovnimi proizvajalci na področju uporabe v omrežju in na trgu shranjevanja v gospodinjstvih. Na področju proizvodnje in uvajanja električnih avtobusov EU močno zaostaja za Kitajsko, ki je elektrificirala že 60 % svojega avtobusnega voznega parka. Leta 2020 je bilo v EU prodanih le 1 714 električnih avtobusov, na Kitajskem pa 61 000. 3.5Proizvodnja obnovljivega vodika z elektrolizo Analiza tehnologije Obnovljivi vodik, pridobljen z elektrolizo vode (imenovan tudi obnovljiva goriva nebiološkega izvora), lahko prispeva k razogljičenju sektorjev, ki jih je težko elektrificirati in v katerih je težko zmanjšati emisije, kot sta industrija in težki tovorni promet, ter k energetskim storitvam, kot je sezonsko shranjevanje. Glavni tehnološki izziv so izgube energijske učinkovitosti, povezane s pretvorbo energije iz obnovljivih virov v vodik, saj je za vsako proizvedeno enoto obnovljivega vodika potrebna enota in pol električne energije iz obnovljivih virov. Za to so potrebne velike količine energije iz obnovljivih virov, zlasti vetrne in sončne, stroški energije iz obnovljivih virov pa se morajo znižati, da bo konkurenčna vodiku iz fosilnih goriv. Trenutnemu povpraševanju industrije EU po vodiku, ki znaša približno 7,7 milijona ton na leto , se večinoma zadosti s proizvodnjo iz fosilnih goriv. Vodik, proizveden z elektrolizo vode, po ocenah predstavlja manj kot 1 % celotne proizvodnje . Trenutni cilj EU za leto 2030 je namestiti za 40 GW elektrolizatorjev, da bi proizvedli do 10 milijonov ton obnovljivega vodika na leto . Do leta 2050 se napovedi glede zmogljivosti elektrolizatorjev za evropski trg gibljejo med 511 GW in 1 000 GW. V nadaljevanju so povzeti nekateri ključni kazalniki uspešnosti za elektrolizatorje vode, in sicer za različne tehnologije: alkalne elektrolizatorje, elektrolizatorje z membrano iz polimernega materiala (PEM), elektrolizatorje z membranami za anionsko izmenjavo (AEM) in trdno-oksidne elektrolizatorje (SO). Membrane z anionsko izmenjavo niso tako zrele kot druge tehnologije (še vedno so v razvoju, vendar so na voljo za omejeno komercialno uporabo). Trdno-oksidna elektroliza se začenja uporabljati za predstavitve. Alkalni elektrolizatorji in elektrolizatorji z membrano iz polimernega materiala so popolnoma komercialna tehnologija. 2020 2030 Alkalni PEM AEM SO Alkalni PEM AEM SO Značilna temperatura [°C] 70–90* 50–80* 40–60* 700–850* – – – – Pritisk v členu [bar] < 30* < 70* < 35* < 10* – – – – Učinkovitost (sistem) [kWh/kgH2] 50 55 57* 40 48 50 < 50* 37 Degradacija [%/1 000 h] 0,12 0,19 – 1,9 0,1 0,12 – 0,5 Razpon stroškov kapitala [EUR/kW – na podlagi proizvodnje 100 MW] 600 900 – 2 700 400 500 – 972 Vir: Dodatek k večletnemu delovnemu načrtu za obdobje 2014–2020, Skupno podjetje za gorivne celice in vodik (FCH JU), 2018, za parametre, označene z „*“, pa podatki GD za energijo (Evropska komisija) na podlagi podatkov agencije IRENA iz poročila „Green Hydrogen Cost Reduction“ (Znižanje stroškov obnovljivega vodika), 2020. Skupno podjetje za gorivne celice in vodik (FCH JU) je od leta 2008 v razvoj tehnologij za elektrolizatorje vložilo približno 150,5 milijona EUR (74,7 milijona EUR za raziskovalne ukrepe in 75,9 milijona EUR za inovacijske ukrepe). Glavne države prejemnice so bile Nemčija, Francija in Združeno kraljestvo s približno 31, 25 oziroma 18 milijoni EUR. Na podlagi razpisa za zeleni dogovor v okviru programa Obzorje 2020 je bilo trem konzorcijem za projekte danih na voljo približno 90 milijonov EUR sredstev za razvoj in delovanje 100 MW elektrolizatorjev v realnih okoljih. Japonska že vrsto let dosledno patentira na tem tehničnem področju, v drugih regijah (zlasti na Kitajskem) pa se število izumov, povezanih z elektrolizatorji, v zadnjih letih stalno povečuje. Kar zadeva elektrolizatorje, Evropa (vključno z Združenim kraljestvom) vlaga prijave za sorazmerno večje število mednarodnih patentnih družin (patentne prijave, vložene in objavljene pri več mednarodnih patentnih uradih) kot druga vodilna gospodarstva . Analiza vrednostne verige Težko je pridobiti natančne informacije o vrednostnih verigah, povezanih z obnovljivim in nizkoogljičnim vodikom, in njihovi predvideni rasti, vendar delo evropskega zavezništva za čisti vodik z več kot 1 500 člani kaže na zelo dinamičen in hitro razvijajoč se sektor. Evropsko zavezništvo za čisti vodik je do zdaj že zbralo informacije o projektih za približno 60 GW elektrolizatorjev do leta 2030, od katerih naj bi veliko večino poganjala električna energija iz obnovljivih virov. Trg elektrolize ima velik razvojni potencial. Iz pregleda proizvajalcev srednje velikih do velikih sistemov elektrolize, pri čemer so navedeni samo proizvajalci komercialnih sistemov, proizvajalci elektrolizatorjev za uporabo v laboratorijih pa niso upoštevani, je razvidno, da ima Evropa močan mednarodni položaj na področju alkalne elektrolize in elektrolize z membrano iz polimernega materiala ter zelo močan položaj na področju trdno-oksidne elektrolize, poleg tega pa ima edini proizvajalec membran za anionsko izmenjavo prav tako sedež v EU. Razširjena uporaba teh elektrolizatorjev bo med drugim odvisna od razpoložljivosti nizkoogljične električne energije iz obnovljivih virov, potrebne za proizvodnjo obnovljivega in nizkoogljičnega vodika, pa tudi od drugih dejavnikov, kot sta povečanje števila obratovalnih ur elektrolizatorjev in znižanje cen električne energije. Analiza svetovnega trga EU je na področju elektrolize in z njo povezanih tehnologij dosegla tehnološko prednost, vendar ima za zdaj še vedno razmeroma majhno proizvodnjo elektrolizatorjev, ki pa naj bi se v prihodnjih letih znatno povečala. Za proizvodnjo gorivnih celic, elektrolizatorjev in tehnologij za shranjevanje vodika je potrebnih približno 30 surovin. Od teh surovin se jih 13 v skladu s seznamom kritičnih surovin za leto 2020 šteje za ključne za gospodarstvo EU (elektrolizatorji niso vključeni v oceno). Zlasti pri elektrolizi z membrano iz polimernega materiala se uporabljajo katalizatorji iz plemenitih kovin, kot sta iridij za anodo in platina za katodo, ki se večinoma pridobivata iz Južne Afrike; pri trdno-oksidnih elektrolizatorjih pa se uporabljajo redke zemeljske kovine, ki večinoma prihajajo s Kitajske. 3.6Pametna omrežja (avtomatizacija distribucijskega omrežja, pametno merjenje, sistemi upravljanja z energijo v domovih in pametno polnjenje električnih vozil) Pričakuje se, da bo uvajanje tehnologij pametnih omrežij v tem desetletju in pozneje ostalo močan trend v tesni povezavi z elektrifikacijo, decentralizacijo in potrebo po izboljšanju zanesljivosti in učinkovitosti delovanja omrežja ter povečanjem naložb za posodobitev starajoče se omrežne infrastrukture. Tehnologije, kot so pametno merjenje, avtomatizacija ali elektrifikacija mobilnosti, bodo do leta 2030 v EU in Združenem kraljestvu prispevale približno 8 % ocenjenih naložb v distribucijska omrežja električne energije . Na splošno se pričakuje, da se bodo še naprej povečevali tudi trgi za povezane digitalne storitve. V tem oddelku so analizirana štiri področja digitalnih tehnologij in storitev, ki so še posebej pomembna za ambicije EU v zvezi s stavbami in mobilnostjo, in sicer avtomatizacija distribucijskega omrežja, sistemi upravljanja z energijo v domovih, pametni števci in pametno polnjenje. Analiza tehnologije

Avtomatizacija distribucije in pametno merjenje se lahko opirata na zrele naprave in programsko opremo, ki so pripravljene za trg in se uvajajo že desetletje. Do konca leta 2020 je bilo na primer v EU, na Norveškem, v Švici in Združenem kraljestvu nameščenih skoraj 150 milijonov pametnih števcev (povprečna stopnja prodora na trg je 49-odstotna). To število naj bi se do leta 2025 povečalo na skoraj 215 milijonov (69-odstotna stopnja prodora na trg) , drugi val tehnologije pa bo bolj osredotočen na decentralizacijo in storitve za potrošnike. Po drugi strani so se sistemi upravljanja z energijo v domovih in pametno polnjenje šele začeli uvajati, pri čemer v EU in drugod še vedno potekajo številni obetavni raziskovalni projekti, ki razvijajo najsodobnejšo tehnologijo in vplivajo na to zgodnjo rast. Standardizacija, interoperabilnost in kibernetska varnost so skupni izzivi za vse tehnologije in lahko upočasnijo njihovo uvajanje na pogosto razdrobljenem trgu. Analiza vrednostne verige Vrednostna veriga navedenih štirih tehnologij je sestavljena iz kombinacije ponudnikov strojne in programske opreme ter storitev. To prispeva k razdrobljenosti vrednostnih verig EU med številne akterje, zlasti na področju sistemov upravljanja z energijo v domovih in pametnega polnjenja. Po drugi strani so vrednostne verige avtomatizacije distribucije in pametnega merjenja bolj koncentrirane. Na področju avtomatizacije distribucije so nekatera evropska podjetja prisotna v celotni vrednostni verigi in so pomembni svetovni akterji ali vodilna podjetja na trgu, v vrednostnih verigah pametnega merjenja pa običajno prevladujejo regionalni akterji. Na trgu sistemov upravljanja z energijo v domovih je na splošno tako ali drugače dejavnih več kot 50 podjetij, večinoma evropskih, od katerih so nekatera močno prisotna na področju energetike. V zadnjem času so se na tem trgu pojavili agregatorji in tehnološka podjetja, ki svoje poslovne modele osredotočajo izključno na sisteme upravljanja z energijo v domovih in včasih ponujajo izdelke ali storitve velikim podjetjem, da ta ne bi pokrivala celotne proizvodne verige sistemov upravljanja z energijo v domovih. Tri ključna spoznanja, pridobljena glede dobavne verige infrastrukture za polnjenje električnih vozil, so naslednja: (i) dobavna veriga proizvajalcev je večinoma lokalna in/ali regionalna, zlasti za prodajalce s sedežem v EU, (ii) osnovni elektronski deli se kupujejo v Aziji ter (iii) trg in vrednostna veriga še nista popolnoma zrela, saj prodajalci razvijajo, oblikujejo in proizvajajo predvsem v lastni režiji, nekaj pa je tudi pogodbene proizvodnje. Ker pa se bo v tem desetletju pospešeno uvajala uporaba distribuiranih virov energije in električnih vozil, se bo tudi sektor pametnega polnjenja utrdil kot rastoč del večmilijardnega trga polnjenja električnih vozil, zlasti na področju počasnega polnjenja, ki bo po podatkih Mednarodne agencije za energijo iz njenega najnovejšega svetovnega pregleda stanja na področju električnih vozil večje od področja hitrega polnjenja. Omeniti je treba, da se zaradi vse večjega pomena programske opreme v tehnologijah, povezanih s pametnimi omrežji, poslovni model delno usklajuje s poslovnim modelom industrije čiste programske opreme in se razvija bolj v smeri trga storitev, pri čemer se večina prihodkov ustvari šele po začetni uvedbi. Analiza svetovnega trga Sestavljena letna stopnja rasti vseh štirih trgov je približno 10-odstotna, sestavljena letna stopnja rasti polnilne infrastrukture pa 26-odstotna. Avtomatizacija distribucije, največji svetovni trg med zadevnimi štirimi trgi, ki je bila po ocenah leta 2020 vredna 12,4 milijarde USD, naj bi se povečala za 7,4-odstotno sestavljeno letno stopnjo rasti in do leta 2025 dosegla 17,7 milijarde USD. Leta 2019 je bil trg pametnih števcev ocenjen na 21,3 milijarde USD, do leta 2027 pa naj bi se povečal na 38–39 milijard USD (predvsem zaradi rasti v Aziji). Svetovni trg sistemov upravljanja z energijo v domovih naj bi se s skoraj 4,4 milijarde USD v letu 2019 povečal na več kot 12 milijard USD v letu 2028, in sicer z 12,3-odstotno sestavljeno letno stopnjo rasti (in 12,1-odstotno v EU). Nazadnje, infrastruktura in platforme za polnjenje električnih vozil lahko v tem desetletju v EU doživijo pravi razcvet, saj naj bi se njihovi skupni trgi z 0,63 milijarde EUR leta 2020 povečali na 6,7 milijarde EUR do leta 2030, pri čemer bo sestavljena letna stopnja rasti več kot 26-odstotna. Hitro rastoči trg električnih vozil bo ustvaril ogromno priložnosti za trg sistemov upravljanja z energijo v domovih, saj bo ta postal eden od najpomembnejših električnih porabnikov v gospodinjstvih. Zaradi zgodnjih regulativnih spodbud je v EU zrasel trg pametnih števcev, ki jih dobavljajo zlasti proizvajalci iz EU, vsaj kar zadeva strojno opremo; trg programske opreme za pametne števce in sisteme upravljanja se zdi tudi v EU bolj uravnotežen, saj so na njem prisotni nekateri močni akterji iz ZDA. Po drugi strani pa so azijski (zlasti kitajski) trgi v primerjavi z evropskim ogromni glede na število dobavljenih enot. EU si z ambicioznimi cilji politike (npr. evropski zeleni dogovor, integracija energetskih sistemov itd.), ugodnim regulativnim okoljem (npr. direktiva o električni energiji) in javnim financiranjem (npr. program Obzorje Evropa, kohezijska politika, Evropski sklad za inovacije, mehanizem za okrevanje in odpornost) prizadeva, da bi postala vodilna pri uvajanju pametnih omrežij. To bo skupaj z obstojem uveljavljenih podjetij v EU, ki zagotavljajo omrežne tehnologije, pripomoglo k temu, da bodo na vseh štirih tehnoloških področjih prisotni evropska podjetja, vodilna na trgu, in zanesljivi proizvajalci tehnologij. Ker analiza svetovnega trga razkriva močan razvoj v ZDA in v azijsko-pacifiški regiji (Kitajska, Japonska, Južna Koreja), se bodo morala evropska podjetja do leta 2030 spopasti s hudo konkurenco. 3.7Obnovljiva goriva za letalski in ladijski promet Analiza tehnologije Obnovljiva goriva, vključno z naprednimi biogorivi in obnovljivimi sintetičnimi gorivi , so edina rešitev za razogljičenje letalskega in ladijskega sektorja v bližnji prihodnosti, ki jo je mogoče tržiti. Obnovljiva goriva naj bi do leta 2030 zadostila 5 % (tj. 2,3 Mtoe) celotne porabe letalskega goriva v EU, do leta 2050 pa 63 % (tj. 28 Mtoe). Skupna letna zmogljivost proizvodnje obnovljivih letalskih goriv v EU naj bi do leta 2025 znašala približno 1,7 milijona ton, kar predstavlja 0,05 % skupne porabe letalskega goriva v EU. Za primerjavo, zmogljivost, inštalirana v ZDA, je dvakrat večja (3,6 milijona ton) in predstavlja približno 60 % svetovne zmogljivosti. Delež obnovljivih goriv za pomorski promet je danes zanemarljiv, vendar naj bi bil do leta 2030 v celotni mešanici goriv 8,6-odstoten, do leta 2050 pa 88-odstoten. Komercializacijo in povečanje obsega obnovljivih goriv ovirajo velike naložbe v osnovna sredstva (CAPEX), ki za en obrat znašajo do 500 milijonov EUR in predstavljajo 80 % skupnih proizvodnih stroškov. Zlasti se ocenjuje, da so proizvodni stroški obnovljivih goriv trenutno za tri- do šestkrat višji od trenutne tržne cene konvencionalnih goriv. Sopredelava (ali sopredelava z vodikom v primeru letalskih goriv) v obstoječih rafinerijah in drugih panogah je v fazi razvoja in predstavlja prednost za znižanje stroškov kapitala. EU z ohranjanjem močnega položaja na svetovni ravni na področju naložb v raziskave in inovacije pomembno prispeva k znižanju stroškov obnovljivih goriv. Javna sredstva držav članic za raziskave in inovacije na področju biogoriv, vključno z naprednimi biogorivi, so od leta 2008 ostala nespremenjena in znašajo približno 400 milijonov EUR na leto. Poleg tega so se sredstva EU za obnovljiva goriva s 430 milijonov EUR v obdobju 2012–2016 povečala na 531 milijonov EUR v obdobju 2017–2020. Sredstva, izrecno namenjena za letalska in pomorska goriva, so se v istem obdobju s 84 milijonov EUR povečala na 229 milijonov EUR. Podatki o zasebnih naložbah v raziskave in inovacije so omejeni, vendar kažejo, da v povprečju v obnovljiva goriva letno največ vlagajo podjetja s sedežem na Kitajskem (809 milijonov EUR), sledijo pa jim podjetja iz EU (652 milijonov EUR) in ZDA (578 milijonov EUR). Vendar je največji delež podjetij, ki največ vlagajo v raziskave in inovacije, v EU, sledijo pa jim podjetja iz Kitajske in ZDA.

EU bi se lahko zaradi ustaljenega vlaganja uvrstila med vodilne na področju inovacij na svetovni ravni. Vendar podatki kažejo, da zaostaja zlasti za podjetji iz ZDA, ki imajo na področju letalskih goriv dvakrat več patentov kot podjetja s sedežem v EU in večje število vodilnih inovatorjev. Podjetja s sedežem na Japonskem in v EU imajo vsaka tretjino vseh patentov v pomorskem sektorju, vendar podatki niso zanesljivi zaradi vključitve nekaterih tehnologij, ki niso povezane z obnovljivimi gorivi, in premalo podrobnih podatkov. Analiza vrednostne verige Na splošno obnovljiva goriva v letalstvu in pomorskem sektorju niso le strateški element za prehod na podnebno nevtralno gospodarstvo, ampak lahko zagotavljajo tudi priložnost za rast in zaposlovanje. Sveženj za uresničevanje zelenega dogovora naj bi povečal povpraševanje po obnovljivih gorivih za ladijski in letalski sektor v EU. To bi lahko do leta 2030 prispevalo k letni rasti dodane vrednosti v višini več milijard evrov. Glede na to, da sedanja proizvodnja tekočih biogoriv v EU znaša 16 Mtoe, v njej pa je zaposlenih skoraj 230 000 ljudi, bi se lahko z ustreznim povečanjem domače proizvodnje do leta 2050 ustvarilo do 270 000 dodatnih delovnih mest. Trenutna zaposlenost na področju biogoriv kaže tudi, da že obstaja močna osnova poklicnih znanj in spretnosti, potrebnih za širitev trga, vendar bo za morebitno podvojitev proizvodnje do leta 2050 morda potrebno obsežnejše usposabljanje na področju poklicnih znanj in spretnosti. Vrednostne verige EU imajo koristi od raznolikega strokovnega znanja in izkušenj pri različnih proizvodnih poteh in surovinah ter od sinergij, ki izhajajo iz vse večjega števila skupnih podjetij med podjetji za obnovljiva goriva, naftnimi in plinskimi podjetji ter pristanišči in letališči, kar kaže na pripravljenost za širitev trgov obnovljivih goriv na letalski in ladijski promet. Napredna biogoriva večinoma temeljijo na odpadkih in ostankih, ki jih ni mogoče reciklirati, kar je bolj trajnostna možnost, ki ima manjši vpliv na rabo tal in biotsko raznovrstnost kot biogoriva iz hrane in krme. Izbira surovin iz biomase lahko vpliva na trajnost, proizvodne stroške in morebitna ozka grla pri oskrbi. Zlasti pri povečevanju obsega naprednih biogoriv bo za preprečevanje ozkih grl potrebna zrelost alternativnih proizvodnih poti, ki temeljijo na različnih surovinah, ki niso odpadki. Analiza svetovnega trga Trg za obnovljiva goriva v letalskem in pomorskem prometu je trenutno zelo omejen. Pričakuje se, da bodo nove politike v svežnju za uresničevanje zelenega dogovora močno povečale povpraševanje in razširile te trge v tem in naslednjih desetletjih. Močan položaj EU na svetovnem trgu biogoriv za cestni promet in koncentracija vodilnih proizvajalcev naprednih biogoriv kažeta na dober izhodiščni položaj za zapolnitev teh novih trgov. Vendar lahko zaradi namenskih pobud in dvakrat večje inštalirane zmogljivosti kot EU za trge EU konkurira tudi proizvodnja trajnostnega letalskega goriva v ZDA. Proizvodnja sintetičnih goriv bi lahko zaradi odvisnosti pretvorbe električne energije v tekoče gorivo od poceni električne energije iz obnovljivih virov zahtevala večjo odvisnost od Bližnjega vzhoda in severne Afrike (MENA). Po drugi strani pa sinergije z obstoječimi obrati za proizvodnjo goriv v EU (povezovanje z rafinerijami, ponovna uporaba proizvodne in pomožne infrastrukture, razpoložljivost usposobljenih delavcev, razpoložljivost CO2 za zajemanje in ponovno uporabo ter drugi dejavniki) nudijo možnosti za gospodarsko konkurenčno proizvodnjo sintetičnih goriv v EU. Pomen prelomnih tehnologij – primer sončnih goriv Potreba po alternativah za tekoča fosilna goriva spodbuja raziskave in inovacije za razvoj stroškovno učinkovitih obnovljivih goriv z visoko energijsko gostoto in zadostno razpoložljivostjo surovin. Medtem ko so napredna biogoriva in sintetična goriva zrela in nekatera celo že komercializirana, so sončna goriva še vedno tehnologije z nizko ravnjo tehnološke pripravljenosti v fazi zasnove ali preizkušanja. Vendar bi lahko z obsežnimi naložbami do leta 2050 s tem primerom prelomnih tehnologij povečali razpoložljivost stroškovno učinkovitih goriv z visoko energijsko gostoto in hkrati zmanjšali pritisk na surovine in vire. Do leta 2050 bo treba poleg hitrega uvajanja razpoložljivih tehnologij za doseganje neto ničelnih emisij na trg pripeljati še druge tehnologije, ki so danes na nizki ravni tehnološke pripravljenosti. Podobno je bilo v preteklosti z namenskimi raziskovalnimi in inovacijskimi ukrepi mogoče na trg uvesti tehnologije, ki so bile pred tridesetimi leti le na nizki ravni tehnološke pripravljenosti ali celo le koncepti, kot so vetrna energija na morju, obnovljiva goriva in litij-ionske baterije za električna vozila. Pridobivanje sončnih goriv vključuje številne antropogene in biološko podprte procese za neposredno pretvorbo sončne energije v goriva, kemijske izdelke in materiale iz sončne svetlobe, zraka (npr. CO2 in dušika) in vode. Vključuje uporabo svetlobne energije neposredno iz sončne svetlobe, ki se pogosto imenuje umetna fotosinteza, in toplote iz sončne svetlobe za pogon visokotemperaturnih toplotnih procesov. Zlasti fotoelektrokemična cepitev vode je obetaven način proizvodnje vodika s pretvorbo sončne energije v vodik, ki ponuja možnost visoke učinkovitosti pretvorbe pri nizkih delovnih temperaturah z uporabo stroškovno učinkovitih tankoplastnih polprevodniških materialov in/ali polprevodniških materialov v delcih. Z obsežnejšimi naložbami bi lahko fotoelektrokemična cepitev vode stroškovno konkurirala fosilnim gorivom in bila uvedena na trg do leta 2040.