Teknik och lösningar för ren energi sysselsätter 1,5 miljoner direkt heltidsanställda i Europa , och över en halv miljon av dessa arbetar inom förnybar energi (en siffra som stiger till 1,5 miljoner om indirekta arbetstillfällen räknas in) och nästan 1 miljon inom energieffektivitetsåtgärder (2017) . Antalet direkta arbetstillfällen inom produktionen av förnybar energi för EU växte från 327 000 till 861 000 mellan 2000 och 2011, för att sedan sjunka till 502 000 under 2017. Såsom framgår av diagram 3 skedde en minskning efter 2011, vilket förmodligen beror på effekterna av finanskrisen, som bland annat ledde till flyttning av produktionskapacitet samt ökad produktivitet och minskad sysselsättningsintensitet. Antalet direkta arbetstillfällen inom energieffektivitet ökade stadigt från 244 000 under 2000 till 964 000 under 2017. De direkta arbetstillfällena i dessa sektorer (sektorn för förnybar energi och sektorn för energieffektivitet) motsvarade runt 0,7 % av EU:s totala sysselsättning , men de växer snabbare än resten av ekonomin, med i genomsnitt 3,1 % respektive 17,4 % per år.

Under 2000–2017 låg den årliga tillväxten av bruttoförädlingsvärdet inom förnybar energiproduktion på i genomsnitt 9,4 %, medan motsvarande siffra för energieffektivitetsåtgärder uppgick till 22,3 % i genomsnitt, dvs. långt före resten av ekonomin (1,6 %). Arbetsproduktiviteten i EU (bruttoförädlingsvärde per anställd) har också förbättrats markant inom sektorn för ren energi, särskilt inom sektorn för produktion av förnybar energi, där den har stigit med 70 % sedan 2000.

Under 2005–2018 minskade den primära energiintensiteten i EU med nästan 2 % i genomsnitt per år, vilket visar hur efterfrågan på energi har frikopplats från den ekonomiska tillväxten. Den slutliga energiintensiteten inom industrin och byggsektorn följde samma trend, men med den något långsammare takten på i genomsnitt 1,8 % per år, vilket återspeglar ansträngningarna inom sektorn att minska dess energifotavtryck. Tack vare energipolitiken steg andelen förnybar energi i den slutliga energianvändningen från 10 % mot målet för 2020 på 20 %. Andelen förnybar energi i elsektorn ökade till strax över 32 %. Inom uppvärmnings- och kylningssektorn steg den till drygt 21 %, medan siffran för transportsektorn uppgick till lite över 8 %. Detta visar att energisystemet gradvis håller på att ställas om till ren energiteknik (se diagram 1).

I budgeten för forskning och innovation har 4,7 % anslagits för energi i EU. I absoluta tal har medlemsstaterna dock minskat den del av sina nationella forsknings- och innovationsbudgetar som går till ren energi (diagram 5), och under 2018 spenderade EU en halv miljard euro mindre än 2010. Denna trend är global. Den offentliga sektorns utgifter för forskning och innovation inom koldioxidsnål energiteknik var lägre 2019 än 2012, samtidigt som länder fortsätter att anslå stora summor för forskning och innovation inom fossila bränslen. Detta är motsatsen till vad som behövs. Investeringar i forskning och innovation inom ren teknik måste öka om EU och världen ska uppnå sina åtaganden om minskade koldioxidutsläpp. I dag har EU den lägsta investeringstakten av alla stora globala ekonomier i förhållande till BNP (diagram 5). EU har bidragit med en större andel offentliga forskningsmedel som har varit avgörande för att upprätthålla investeringsnivåerna inom forskning och innovation under de senaste fyra åren.

Teknik: EU:s sammanlagda installerade kapacitet av havsbaserad vindkraft uppgick 2019 till 12 GW. För perioden fram till 2050 förutses inom EU:s scenarier cirka 300 GW havsbaserad vindkraftskapacitet i EU. Globalt har kostnaderna fallit kraftigt under de senaste åren, och efterfrågan har stimulerats av nya anbudsförfaranden som genomförts över hela världen samt anläggning av vindkraftparker utan subventioner. Den havsbaserade vindkraften har gynnats avsevärt av utvecklingen inom landbaserad vindkraft, särskilt av stordriftsfördelar (t.ex. materialutveckling och gemensamma komponenter), vilket lett till att fokus har kunnat ligga på teknikens mest innovativa segment (såsom flytande vindkraftverk samt nya material och komponenter). De senaste projekten för havsbaserad vindkraft har åtnjutit betydligt högre kapacitet, med en genomsnittlig ökning per turbin från 3,7 MW (2015) till 6,3 MW (2018), tack vare fortlöpande arbete inom forskning och innovation.

Under pandemin har det europeiska energisystemet visat sig motståndskraftigt mot chocker till följd av pandemin, och en mer miljövänlig energimix har vuxit fram, med en minskning av kolkraften i EU på 34 %, medan förnybar energi stod för 43 % av elproduktionen under andra kvartalet 2020 – den högsta andelen hittills . På aktiemarknaden har sektorn för ren energi samtidigt påverkats i mindre grad och återhämtat sig snabbare än sektorerna för fossila bränslen. Digitaliseringen har hjälpt företag och sektorer att hantera krisen på ett framgångsrikt sätt, samtidigt som nya digitala applikationer tagits fram.

Riskkapitalinvesteringar i ren energi har ökat under de senaste åren, men ligger fortfarande på en låg nivå (drygt 6–7 %) jämfört med privata investeringar i forskning och innovation. Hittills under 2020 har det skett en markant global nedgång i riskkapitalinvesteringar i ren energiteknik.

Mellan 2000 och 2015 sökte 838 företag i 26 länder i EU patent, eller var delaktiga i att söka patent, inom havsenergiområdet. EU har länge bibehållit sitt tekniska ledarskap inom utvecklingen av havsenergiteknik, tack vare ett kontinuerligt stöd för forskning och innovation. Mellan 2007 och 2019 uppgick de totala utgifterna för forskning och innovation inom våg- och tidvattenenergi till 3,84 miljarder euro, varav den största delen (2,74 miljarder euro) kom från privata källor. Under samma period bidrog nationella forsknings- och innovationsproram med 463 miljoner euro till utvecklingen av våg- och tidvattenenergi, medan EU-medlen för forskning och innovation uppgick till nästan 650 miljoner euro, bl.a. genom projekten NER300 och Interreg (medfinansieras av Europeiska regionala utvecklingsfonden). I genomsnitt motsvarade 1 miljard euro i offentliga medel (från EU och nationellt) 2,9 miljarder euro i privata investeringar under rapporteringsperioden.

Den globala marknaden: EU behåller sitt globala ledarskap, trots Förenade kungarikets utträde ur unionen och trots förändringar på marknaden för våg- och tidvattenenergiteknik. Av den globala havsenergikapaciteten har 70 % utvecklats av EU-baserade företag. Under det kommande årtiondet kommer det att vara viktigt för utvecklare i EU att bibehålla denna konkurrenskraftiga ställning. Den globala havsenergikapaciteten förväntas öka till 3,5 GW under de kommande fem åren, och en ökning på upp till 10 GW kan väntas till 2030.

Flytande anläggningar verkar kunna bli en livskraftig lösning för länder och regioner i EU som saknar grundare vatten (flytande vindkraftparker för djup på mellan 50 och 1 000 meter) och skulle kunna leda till att nya marknader öppnas upp i områden som Atlanten, Medelhavet och möjligen Svarta havet. Det planeras och pågår en rad projekt som kommer att leda till installation av 350 MW flytande kapacitet i europeiska vatten fram till 2024. EU:s vindkraftsindustri har dessutom som mål att installera flytande vindkraftparker med kapacitet på 150 GW fram till 2050 i europeiska vatten, i syfte att uppnå klimatneutralitet. Den globala marknaden för energi från flytande vindkraftparker medför betydande kommersiella möjligheter för EU:s företag. Sammanlagt förväntas runt 6,6 GW från denna källa fram till 2030, med betydande kapacitet i vissa asiatiska länder (Sydkorea och Japan), utöver de europeiska marknaderna (Frankrike, Norge, Italien, Grekland, Spanien) mellan 2025 och 2030. Eftersom Kina har rikliga vindkraftsresurser på grunt vatten förväntas landet inte anlägga flytande vindkraftparker med någon större kapacitet på medellång sikt. Flytande anläggningar kan även minska miljöeffekterna under vattnet, särskilt under anläggningsfasen.

Den globala marknaden: EU:s andel av den globala exporten ökade från 28 % under 2016 till 47 % under 2018, och åtta av de tio största globala exportörerna var EU-länder, med Kina och Indien som främsta globala konkurrenter. Mellan 2009 och 2018 var EU:s handelsbalans fortsatt positiv och trenden är uppåtgående.

Teknik: Kapitalkostnaden för elektrolysanläggningar har minskat med 60 % under det senaste årtiondet och förväntas halveras igen före 2030 jämfört med i dag, tack vare stordriftsfördelar. Kostnaden för förnybar vätgas ligger för närvarande på mellan 3 och 5,5 euro per kg, vilket gör den dyrare än icke-förnybar vätgas (som kostade 2 euro per kg 2018).

Teknik: Solceller har blivit världens snabbast växande energiteknik. Efterfrågan på solceller sprids och ökar i takt med att det växer fram som det mest konkurrenskraftiga alternativet för elproduktion på allt fler marknader och i allt fler anläggningar. Denna tillväxt stöds av de sjunkande kostnaderna för solcellssystem (euro per watt) och de alltmer konkurrenskraftiga priserna på den producerade elen (euro per MWh).

Teknik: Den globala efterfrågan på litium-jonbatterier förväntas öka från cirka 200 GWh under 2019 till runt 800 GWh under 2025, för att sedan överstiga 2 000 GWh senast 2030. Under det mest optimistiska scenariot skulle den kunna uppgå till 4 000 GWh till 2040.

Den globala omsättningen för vattenelektrolyssystem uppskattas för närvarande till mellan 100 och 150 miljoner euro per år. Enligt uppskattningar från 2018 skulle vattenelektrolysproduktionen kunna nå en kapacitet på 2 GW per år (globalt) på mycket kort tid (ett till två år). Europeiska tillverkare skulle potentiellt kunna leverera omkring en tredjedel av denna ökade globala kapacitet.

Den förväntade tillväxten, främst avseende elfordon (särskilt personbilar), härrör från de betydande tekniska förbättringar som väntas och ytterligare sänkta kostnader. Priserna på litium-jonbatterier, som låg över 1 100 US-dollar/kWh under 2010, har sjunkit med 87 % i reala termer till 156 US-dollar/kWh under 2020. Till 2025 förväntas genomsnittspriset vara nere på nära 100 US-dollar/kWh. När det gäller prestandan har energitätheten i litium-jonbatterier ökat markant under de senaste åren, och tredubblats sedan de kommersialiserades 1991151. Ytterligare möjligheter till optimering förväntas med den nya generationen litium-jonbatterier.

Värdekedja: Diagram 14 visar värdekedjan för batterier tillsammans med EU:s ställning i de olika segmenten. EU:s industri investerar i utvinning, produktion och bearbetning av råvaror och avancerade material (katod-, anod- och elektrolytmaterial) samt i modern produktion av celler, satser och batterier. Målet är att bli mer konkurrenskraftigt genom kvalitet, stordrift och framför allt hållbarhet.

Källa 13 InnoEnergy (2019).

Den globala marknaden: Den globala marknaden för litium-jonbatterier till elbilar är för närvarande värd 15 miljarder euro per år (varav EU står för 450 miljoner euro per år [2017]). Enligt en försiktig uppskattning väntas marknaden uppgå till 40–55 miljarder euro per år 2025 och 200 miljarder euro per år 2040. Under 2018 stod EU för endast ungefär 3 % av den globala produktionskapaciteten för litium-jonceller, medan Kinas andel var 66 %. Den europeiska industrin uppfattades som stark i de senare leden, dvs. i värdedrivna segment som tillverkning och integrering av batterisatser samt batteriåtervinning, och som svag i de tidigare leden, dvs. kostnadsdrivna segment som tillverkning av material, komponenter och celler,. Batterimarknaden på sjöfartsområdet växer och uppskattas kunna bli värd mer än 800 miljoner euro per år senast 2025, varav över hälften kommer att finnas inom Europa, och det är en teknisk sektor där Europa just nu leder.

Efter att ha konstaterat det brådskande behovet av att återställa EU:s konkurrenskraft på batterimarknaden lanserade kommissionen den europeiska batterialliansen 2017 och antog en strategisk handlingsplan för batterier 2018. Detta utgör en övergripande politisk ram med regleringsinstrument och finansiella instrument för att stödja inrättandet av en fullständig batterivärdekedja och ett ekosystem för batterier i Europa. Samtidigt startar storskaliga batteri- och battericellstillverkare nya produktionsanläggningar (t.ex. Northvolt). I nuläget har investeringar i uppemot 22 batterifabriker presenterats (varav några håller på att byggas), med en förväntad kapacitet på 500 GWh till 2030.

EU har styrkor som man kan bygga vidare på för att komma ikapp i batteriindustrin, särskilt när det gäller avancerade material och batterikemimetoder, såväl som inom återvinning, där EU:s banbrytande lagstiftning har gjort det möjligt att utveckla en välstrukturerad industri. Batteridirektivet håller just nu på att ses över. För att erövra en betydande andel av den nya och snabbt växande marknaden för återuppladdningsbara batterier krävs emellertid varaktiga åtgärder under en längre tid för att säkerställa ökade investeringar i produktionskapacitet. Detta behöver stödjas genom forskning och innovation för att förbättra batteriernas prestanda. Det är också viktigt för att kunna garantera att batterierna uppfyller EU:s kvalitets- och säkerhetsstandarder liksom tillgången till råvaror och bearbetade material samt återanvändningen eller återvinningen och hållbarheten inom hela värdekedjan för batterier. Det behöver även fastställas ett nytt omfattande EU-regelverk med strikta normer för prestandan och hållbarheten hos batterier som släpps ut på EU:s marknad. Detta kommer att hjälpa industrin att planera investeringar och säkerställa höga hållbarhetsnormer i enlighet med målen i den europeiska gröna given. Ett förslag från kommissionen kommer att antas inom kort.

Att förbättra litium-jontekniken kommer sannolikt att vara viktigt under de nästkommande årtiondena, men det finns även annan ny och lovande batteriteknik att överväga (t.ex. all-solid-state-teknik, post-litium-jonteknik och redoxflödesteknik). Denna teknik är viktig för tillämpningar vilkas krav inte kan uppfyllas av litium-jontekniken.

3.6 Smarta elnät

Elektrifieringen ökar i alla scenarier för 2050 och det är därför viktigt med ett smart elsystem om EU ska kunna nå målen i den europeiska gröna given. Ett smart system möjliggör en mer effektiv integrering av en ökad andel produktion av förnybar el och ökande ellagring och/eller elförbrukande enheter (t.ex. elfordon) i energisystemet. Detsamma gäller för det ökande antalet eldrivna enheter, t.ex. elfordon. Genom omfattande kontroller och övervakning av nätet skapar de smarta systemen även värde genom att minska behovet av begränsningar av förnybar energi och genom att möjliggöra konkurrenskraftiga och innovativa energitjänster för konsumenterna. Enligt IEA skulle investeringar i bättre digitalisering minska begränsningarna av förnybar energi i Europa med 67 TWh fram till 2040. Bara i Tyskland begränsades 6,48 TWh under 2019, samtidigt som kostnaderna för nätstabiliserande åtgärder uppgick till 1,2 miljarder euro. Sådana system behöver vara cybersäkra, vilket kräver sektorsspecifika åtgärder.

Investeringar i digital nätinfrastruktur domineras av maskinvara, såsom smarta mätare och laddstationer för elfordon. I Europa låg investeringarna på en stabil nivå under 2019, på nästan 42 miljarder euro, och en större andel gick till att uppgradera och renovera den befintliga infrastrukturen.