Intensiivsema globaalse kliimamuutuse ja kasvava surve taustal fossiilkütuste ammendumise tõttu on taastuvenergia saanud globaalse energia süsteemi ümberkujundamise keskseks suunaks. Rahvusvahelise Energiaagentuuri (IEA) ja Rahvusvahelise Taastuvenergia Agentuuri (IRENA) nagu ka teiste autoriteetsete organisatsioonide prognoosid näitavad, et järgmise kümnendi jooksul kiireneb taastuvenergia liikumine „lisakütuseallikast“ „peamiseks energiaallikaks“. Selle arenguga on seotud neli suurt trendi: kiirenev tehnoloogiline uuendus, pidev hindade langus, mitmekesised rakendussutsenaariumid ja süvenev globaalne koordineerimine. Andmete taga olev loogikahela viib selgelt järelduseni, et pea pooleks sajandiks võib taastuvenergia moodustada poole või isegi enamgi maailma energiatarbimisest.
I. Tehnoloogilised läbimurded: Hüppeline uuendus „kasutatavast“ „efektiivsesse“
Taastuvenergia areng sõltub suuresti tehnoloogilisest edusammust, ja praegused innovatsioonid päikese (PV), tuuleenergia, energiamahutite ning muudes valdkondades on jõudnud „lõhkemise faasi“. Näiteks on PV generaatori tootmise efektiivsus viimase kümnendi jooksul tõusnud 15–18%lt 22–24%ni (monokristallilise räni peamise taseme järgi). Laboratoorses tingimustes on perovskiidi-räni kihistiku rakkude efektiivsus ületanud isegi 33,7% (NREL andmed, 2023), mis on rohkem kui 50% suurem kui traditsiooniliste tehnoloogiate puhul. Hinnaküsimuses on globaalne kaalutud keskmine elektroenergia ühiku hind (LCOE) langenud 0,381 USA dollari eest kilovatt-tund 2010. aastal kuni 0,044 USA dollari eest kilovatt-tund 2023. aastal (IRENA), kokku 88% langus. Mõnes piirkonnas, kus päikesevarustus on eriti soodne, on päikeseenergia hinnad langenud alla 0,01 USA dollari kilovatt-tundi (nt Dubai projekt Araabia Ühendemiraatides, Lähis-Ida).
Energia salvestamise tehnoloogias saavutatud läbimurd on võtmeks taastuvenergia ebaregulaarsuse probleemi lahendamisel. Liitiumioonakumude energiasalvestuse maksumus on langenud 88%, alates 1100 USA dollari eest kilovatt-tund kohta aastal 2010 kuni 132 USA dollarini kilovatt-tund kohta aastal 2023 (BloombergNEF). Ka teised uustulnukatehnoloogiad, nagu naatriumioonakumud ja voogkumud, kiirendavad oma kommertsumistumist – Hiina uue energia salvestamise paigaldatud võimsus jõudis 2023. aastal 31,39 GWni (Riiklik Energiaamet), mis on üle 160% suurem kui eelmisel aastal, kus liitiumakumud moodustasid enam kui 95%. Tulevikus, kui tehnoloogiad nagu tahkefaasi akud ja gravitatsioonil põhinev energia salvestamine küpsevad, toetavad energiasalvestussüsteemid suuremat osakaalu taastuvenergia ühendamisel võrku.
II. Turu laienemine: globaalne levik „poliitikapõhise“ etapist „majandusjuhitavasse“
Tehnoloogiline maksumuse vähenemine on otseselt suurendanud taastuvenergia majanduslikku konkurentsivõimet. OECD statistika kohaselt moodustas taastuvenergia 2023. aastal 86% maailma uuest paigaldatud elektrivõimsusest (millega moodustas fotovool 65% ja tuuleenergia 21%), ületades esimest korda fossiilse energia (14%). See trend on eriti silmatorkav arenevates turumood: India taastuvenergia paigaldatud võimsus kasvas 2023. aastal 22% (jõudes 199 GW-ni); Vietnami fotovoolu paigaldatud võimsus tõusis vähem kui 1 GW-st 2018. aastal kuni 22 GW-ni 2023. aastal; kuigi Aafrikal on madal alus (kokku paigaldatud võimsus umbes 120 GW), kasvas sellel aastal taastuvenergia uus investeering 35% aastaga, ja fotovoolu pakkumishinnad riikides nagu Keenia ja Lõuna-Aafrika Vabariik on korduvalt saavutanud uusi madalamaid tasemeid.
Pikaajalise nõudluse seisukohast sunnib globaalse energiastruktuuri „dekarboniseerimise“ eesmärk kiirendada taastuvenergia kasutuselevõttu. IRENA 2023. aasta raporti „World Energy Transition Outlook“ kohaselt peaks globaalne paigaldatud taastuvenergia võimsus saavutama 2030. aastaks 11,2 TW (peaaegu kolm korda rohkem kui 3,9 TW 2023. aastal), sealhulgas 6,3 TW fotovoolu ja 3,5 TW tuuleenergiat, et saavutada Pariisi lepingu 2°C soojuse kontrolli eesmärk; 2050. aastaks peab taastuvenergia rahuldama üle 80% globaalsest elektritarbimisest (hetkel umbes 30%). Turu-uuringufirma Wood Mackenzie prognoosib, et globaalne kumulatiivne investeering taastuvenergiasse ületab perioodil 2024–2035 11 triljonit USA dollarit, millest Aasia ja Vaikse ookeani piirkond osaleb üle 45% (põhiliselt Hiinast ja Indiast), Euroopa 25% ja Põhja-Ameerika 20%.
III. Rakenduse süvendamine: süsteemi ümberkorraldamine „üksiku tootmisega“ seadmest „mitme energia integreerimiseks“
Tulevikus läheb taastuvenergia kasutamine „elektri tootmise“ piiridest edasi ja tungib lõppkasutajate energiasektoritesse, nagu transpordi-, tööstus- ja ehitusvaldkond, kujundades ühtse energiasüsteemi, milles toimub „elektri-vesiniku-soojuse“ sünergeetiline koostöö.
Transpordisektor
Elektriautode (EV) ja taastuvenergia koppeldus on kõige tüüpilisem juhtum. ÜRO andmetel jõudis globaalne elektriautode müük 2023. aastal 14,65 miljoni ühiku (18% uute autode müügist), ja „otseste roheliste vooluallikate“ osakaal laadimisinfrastruktuuris suureneb järk-järgult – näiteks on Tesla Superchargers integreeritud päikesepaneelide ja energiamaohuga, mille tulemusena moodustab roheline energia üle 60% mõnede laadimisjaamade toidet. Kui pikaealiseks energiamahuni ja raske transpordina kasutatavat rohelist vesinikku, siis selle tootmishind on langenud 2020. aastal 6–8 USA dollarilt kilogrammi kohta 2023. aastal 4–5 USA dollarini kilogrammi kohta (International Hydrogen Council) ning oodatakse, et see langeb 2030. aastaks 2–3 USA dollarini kilogrammi kohta, mis soodustab vesinikukütusepaakidega veokite ja laevade massilist kasutamist.
Tööstussektor
Rohelise energia asendamine kõrge energiahuuga tööstustes, nagu terasetööstus ja keemiatööstus, kiireneb. China Baowu Group käivitas 2023. aastal maailma esimese „fotovool + energiapuhver + vesinik“ integreeritud terasprojekti, mille raames toidetakse elektrikaarivoodlid omaette päikeseelektrijaama (2 GW paigaldatud võimsus) kaudu, et vähendada kooksi kasutamist; EL-i süsiniku piirikohandusmehhanism (CBAM) sunnib globaalset tootmist liikuma rohelise energia kasutuse suunas, ning Aafrika põhja- ja Kagu-Aasias asuvad taastuvenergiapõhised rohelise vesiniku projektid (näiteks Marokos 10 GW suurune roheline vesinikuplaan) meelitavad mitmetahuliste ettevõtete investeeringuid.
Ehitussektor
Jaotatud päikeseenergia ja energiakogumite "fotovool-paneelide salvestamine-kasutamine" integratsioon on saanud peamiseks suunaks. Aastal 2023 varustati Saksamaal 90% uutest elamurajoonidest katusekatted fotovoolu paigaldustega (keskmise paigaldatud võimsusega 8–10 kW), mis koos kodumajapidamiste akudega (5–10 kWh maht) saavutas enesevarustusmäära üle 80%; Hiina „maakonniti levitamise“ poliitika raames moodustas jaotatud päikeseenergia 2023. aastal 55% uuest paigaldatud võimsusest (ületades 96 GW), ja tööstuslike ning ärihoonete katusekattel asuvate päikese-paneelide majanduslikkus (investeeringu tagasimakse periood 5–7 aastat) on tekitanud ettevõtetes soovi need vabatahtlikult paigaldada.
IV. Probleemid ja nende lahendused: võrgu vastupidavus, geopoliitika ja õiglane üleminek
Hoolimata laiast arengupotentsiaalist seisab taastuvenergia arendamisel ikka kolm suurt väljakutset:
1. Piisamatu võrgu imendumisvõime: Kõrge osakaaluga taastuvenergia integreerimine seab kõrgemad nõuded võrgu paindlikkusele (nt tuule- ja päikesetoodangu kõikumise tõttu tekkinud tunniintervalliga tootmismahtude muutus jõuab 10–20%). IEA statistika kohaselt jõudis 2023. aastal piirangutest tingitud tuule- ja fotovoltaikapargi tootmise mahajäätmine globaalselt ikka 5–8%ni (mõnes Hiina piirkonnas ületas see tippkoormuse ajal 10%). Tulevikus on vaja reguleerivaid võimekusi parandada nutivõrkude, virtuaalsete elektrijaamade (VPP) ja nõudluspoolses vastukäigus kasutatavate tehnoloogiate abil.
2. Olulised materjalide tarnimise ahela riskid: Fotovoolu polüsilikoni, tuuleenergia haruldaste muldmetallide (nt neodüüm, dısproosium) ja energiakogumite liitiumi/kobalti globaalne kontsentratsioon on kõrge (nt Kongo Demokraatlik Vabariik toodab maailma kobaldivarudest 70% ja Hiina töötleb maailma haruldasi muldmetalle 90%). Geopoliitilised konfliktid võivad põhjustada hinnakõikumisi (nt liitiumi hinnad tõusid 2022. aastal kümnekordselt), mistõttu tuleb kiirendada materjalide ringlussevõttu (hetkel vähem kui 20% liitiumakude puhul) ning alternatiivsete tehnoloogiate arendust (nt kobaltivabad akud, raud-kroomi voogakud).
3. Õiglase ülemineku surve: fossiilkütustele tuginevatel piirkondadel on oodata olulisi tööhõive- ja sotsiaalmajanduslikke mõjusid (näiteks Ameerika Ühendriikide kullatööstus kaotas aastatel 2010–2020 üle 500 000 töökoha). Rahvusvaheline Tööorganisatsioon (ILO) prognoosib, et globaalne taastuvenergia tööstus loob aastaks 2030 38 miljonit uut töökohta (pärast fossiilkütuste tööstusest kadunud töökohtade arvestamist puhaskasumina 14 miljonit), kuid sujuva ülemineku saavutamiseks on vaja oskuste koolitust ja poliitilist kompensatsiooni.
Järeldus: Mitmekesised teed kindlate trendide all
Üldine andmete ja trendide analüüs näitab, et taastuvenergia tulevikualare arengul on kolm alust: „tehnoloogiline elluviidavus, majanduslik ratsionaalsus ja selge nõudlus“. Eeldatavasti ületab globaalne taastuvenergia paigaldatud võimsus aastaks 2030 kümme TW (mis moodustab rohkem kui 50% koguvõimsusest) ning võib jõuda aastaks 2050 30–40 TW-ni (kaotades 80–90% energiavajadusest). Selles protsessis moodustavad erinevad riigid ja piirkonnad erinevaid teid lähtuvalt ressursilisest varustatusest (näiteks päikeseenergia eelised kõrberiikides, tuuleenergia potentsiaal rannikupiirkondades), poliitika rangeusest (näiteks Hiina „topeltkivis“ eesmärgid, EL „roheline kokkulepe“) ja turumehhanismidest (näiteks USA IRA maksusoodustused, Jaapani FIT toetused). Siiski osutavad kõik need tegurid pöördumatu suuna poole: taastuvenergia ei ole mitte ainult kliimakriisi lahendus, vaid ka strateegiline valik globaalse majandusliku konkurentsivõime ja energiajulgeoleku ümberkujundamiseks.
