Na pozadí zosilňujúceho sa globálneho klimatického zmeny a rastúceho tlaku vyplývajúceho z vyčerpávania fosílnych zdrojov energie sa obnoviteľné zdroje stali kľúčovým smerom pre transformáciu globálneho energetického systému. Prognózy autoritatívnych organizácií, ako je Medzinárodná agentúra pre energiu (IEA) a Medzinárodná agentúra pre obnoviteľné zdroje energie (IRENA), poukazujú na to, že v nasledujúcom desaťročí sa obnoviteľné zdroje energie budú rýchlo posúvať od „doplnkového zdroja energie“ k „hlavnému zdroju energie“. Ich rozvoj vykazuje štyri hlavné trendy: zrýchlená technologická aktualizácia, kontinuálne zníženie nákladov, diverzifikované aplikačné scenáre a hlbšia globálna koordinácia. Logický reťazec za údajmi jasne vedie k záveru: do polovice 21. storočia budú obnoviteľné zdroje energie predstavovať polovicu alebo viac celkovej svetovej spotreby energie.
I. Technologické prelomy: Skoková modernizácia od „použiteľného“ k „efektívnemu“
Rozvoj obnoviteľných zdrojov energie vysoko závisí od technologického pokroku a súčasné inovácie vo fotovoltaike (PV), veterných elektrárňach, ukladaní energie a iných oblastiach vstúpili do „explozívnej fázy“. Ako príklad môžeme uviesť fotovoltaiku, ktorej účinnosť výroby elektrickej energie stúpla za posledné desaťročie z 15 % – 18 % na 22 % – 24 % (bežná úroveň monokryštalického kremíka). Účinnosť perovskitovo-kremíkových tandemových článkov v laboratórnych podmienkach dokonca presiahla 33,7 % (údaj NREL, 2023), čo je viac ako o 50 % vyššie v porovnaní s tradičnými technológiami. Čo sa týka nákladov, globálny vážený priemerný ekvivalentný náklad na elektrinu (LCOE) z fotovoltaiky klesol z 0,381 USD/kWh v roku 2010 na 0,044 USD/kWh v roku 2023 (IRENA), teda o 88 %. V niektorých regiónoch s výbornými slnečnými zdrojmi klesli ceny elektriny z fotovoltaiky pod 0,01 USD/kWh (napr. projekt v Dubaji, Spojené arabské emiráty, Blízky východ).
Prepady v technológii ukladania energie sú kľúčom k riešeniu problému prerušovanosti obnoviteľných zdrojov energie. Náklady na ukladanie energie pomocou batérií typu lithium-ion klesli o 88 %, a to z 1 100 USD/kWh v roku 2010 na 132 USD/kWh v roku 2023 (BloombergNEF). Nové technológie, ako sú sodíko-iónové batérie a prietokové batérie, tiež urýchľujú komercionalizáciu – inštalovaný výkon nových systémov ukladania energie v Číne dosiahol v roku 2023 hodnotu 31,39 GW (Národná energetická správa), čo predstavuje medziročný nárast viac ako o 160 %, pričom lítiové batérie tvoria viac ako 95 %. V budúcnosti, keď sa technológie ako batérie so solidným elektrolytom alebo gravitačné ukladanie energie dostanú do zrelej fázy, systémy ukladania energie umožnia vyšší podiel integrácie obnoviteľných zdrojov energie do elektrickej siete.
II. Rozšírenie trhu: Celosvetové rozšírenie od „politikami riadeného“ po „ekonomikou riadené“
Zníženie nákladov na technológie priamo zvýšilo ekonomickú konkurencieschopnosť obnoviteľných zdrojov energie. Podľa štatistík IEA sa podiel obnoviteľných zdrojov energie na celkovom novom inštalovanom výkone elektrární vo svete v roku 2023 vyrovnal 86 % (z toho 65 % pripadlo na fotovoltaike a 21 % na veternú energiu), čo po prvýkrát prekonalo fosílnu energiu (14 %). Tento trend je obzvlášť výrazný vo vyrastajúcich trhoch: v roku 2023 sa inštalovaný výkon obnoviteľných zdrojov energie v Indii zvýšil o 22 % (dosiahol 199 GW); inštalovaný výkon fotovoltiky vo Vietname vzrástol z menej ako 1 GW v roku 2018 na 22 GW v roku 2023; napriek nízkej východiskovej úrovni Afriky (celkový inštalovaný výkon približne 120 GW) sa investície do nových obnoviteľných zdrojov energie zvýšili v roku 2023 medziročne o 35 % a cenové ponuky na fotovoltiku v krajinách ako Keňa a Južná Afrika opakovane dosiahli nové rekordné nízke hodnoty.
Z hľadiska dlhodobého dopytu cieľ „dekarbonizácie“ globálnej energetickej štruktúry núti urýchlenú náhradu obnoviteľnými zdrojmi energie. Podľa Správy o výhľade energetického prechodu 2023 od IRENA, aby bolo možné dosiahnuť cieľ Parížskej dohody obmedziť teplotný nárast na 2 °C, musí sa do roku 2030 celkový inštalovaný výkon obnoviteľných zdrojov energie zvýšiť na 11,2 TW (takmer trojnásobok hodnoty 3,9 TW v roku 2023), vrátane 6,3 TW fotovoltaike a 3,5 TW veterných elektrární; do roku 2050 musia obnoviteľné zdroje pokryť viac ako 80 % celosvetovej poptávky po elektrickej energii (v súčasnosti okolo 30 %). Výskumná spoločnosť Wood Mackenzie predpovedá, že kumulatívne globálne investície do obnoviteľných zdrojov energie medzi rokmi 2024 a 2035 prekročia 11 biliónov USD, pričom región Ázia–Tichooceán prispieva viac než 45 % (hlavne Čína a India), Európa 25 % a Severná Amerika 20 %.
III. Hlbšie využitie: Reštrukturalizácia systému od „jednoduchej výroby elektriny“ po „viaczdrojovú integráciu“
V budúcnosti aplikácia obnoviteľných zdrojov energie prenikne cez hranicu „výroby elektriny“ a dostane sa do koncových odvetví spotreby energie, ako sú doprava, priemysel a stavebníctvo, čím vznikne integrovaný energetický systém so synergiami „elektrina-vodík-teplo“.
Dopravný sektor
Spájanie elektrických vozidiel (EV) a obnoviteľných zdrojov energie je najtypickejším prípadom. Celosvetový predaj EV dosiahol v roku 2023 celkovo 14,65 milióna kusov (čo predstavuje 18 % predaja nových áut, údaje IEA) a podiel „priameho zásobovania zelenou energiou“ v infraštruktúre pre nabíjanie postupne stúpa – napríklad nabíjačky Tesla Supercharger boli už integrované so systémami PV + skladovanie energie, pričom podiel zelenej energie presahuje 60 % na niektorých staniciach. Ako dlhodobé skladovanie energie a palivo pre ťažkú nákladnú dopravu sa výrobné náklady na zelený vodík znížili od 6–8 USD/kg v roku 2020 na 4–5 USD/kg v roku 2023 (Medzinárodná rada pre vodík) a očakáva sa ich pokles na 2–3 USD/kg do roku 2030, čo podporí masové využitie vodíkových palivových článkov v nákladných automobiloch a lodích.
Promyslový sektor
Nahrádzanie „zelenou energiou“ v energeticky náročných odvetviach, ako je hutníctvo a chemický priemysel, sa zrýchľuje. Skupina China Baowu spustila v roku 2023 celosvetovo prvý integrovaný projekt v oblasti ocele na báze „FVE + skladovanie energie + vodík“, ktorý napája elektrické oblúkové pece prostredníctvom vlastnej FVE elektrárne (inštalovaný výkon 2 GW) s cieľom znížiť používanie koksu; Úprava uhlíkovej stopy na hraniciach EÚ (CBAM) núti celosvetový výrobný priemysel presúvať sa do oblastí s intenzívnym využívaním zelenej energie a projekty zelenej vodíkovej energie založené na obnoviteľných zdrojoch v juhovýchodnej Ázii a severnej Afrike (napr. plán Maroka na 10 GW zelenej vodíkovej energie) pritiahli investície od medzinárodných podnikov.
Stavebný sektor
Integrácia „fotovoltajka–skladovanie–dobíjanie–využitie“ distribuovaných fotovoltických a skladovacích systémov sa stala bežnou praxou. V roku 2023 bolo 90 % novostavieb rodinných domov v Nemecku vybavených strešnými fotovoltickými systémami (so priemerným inštalovaným výkonom 8–10 kW), čo spolu s domácimi batériami (kapacita 5–10 kWh) dosahuje mieru energetickej sebestačnosti vyše 80 %; vďaka čínskej politike „celoopustenského rozšírenia“ predstavovali distribuované fotovoltické systémy 55 % novej inštalovanej kapacity v roku 2023 (viac ako 96 GW) a ekonomika priemyselných a komerčných strešných fotovoltických systémov (doba návratnosti investície 5–7 rokov) podnietila ochotu podnikov tieto systémy dobrovoľne inštalovať.
IV. Výzvy a opatrenia: Odolnosť elektrickej siete, geopolitika a spravodlivá transformácia
Napriek širokým perspektívam sa rozvoj obnoviteľných zdrojov energie ešte stále stretáva s tromi hlavnými výzvami:
1. Nedostatočná kapacita absorpcie siete: Integrácia obnoviteľných zdrojov energie vysokého podielu kladie vyššie požiadavky na flexibilitu siete (napr. denná rýchlosť zmeny výkonu spôsobená kolísaním výstupu vetra a slnečnej energie dosahuje 10%–20%). Štatistiky IEA uvádzajú, že globálna miera odstavenia vetra a fotovoltiky kvôli obmedzeniam siete v roku 2023 stále dosahovala 5%–8% (v niektorých častiach Číny počas špičkových hodín viac ako 10%). V budúcnosti bude potrebné zlepšiť regulačné schopnosti prostredníctvom technológií ako sú inteligentné siete, virtuálne elektrárne (VPP) a odozva na strane dopytu.
2. Kľúčové riziká dodávateľského reťazca surovín: Globálne sú materiály, ako napríklad PV polykremík, zriedkavé zeminy pre veternú energiu (napr. neodým, dysprózium) a lítium/kobalt pre úložisko energie, vysoce koncentrované (napr. Konžská demokratická republika produkuje 70 % svetového kobaltu a Čína spracováva 90 % svetových zriedkavých zemín). Geopolitické konflikty môžu spôsobiť kolísanie cien (napr. ceny lítia v roku 2022 stúpli desaťnásobne), čo si vyžaduje urýchlenie recyklácie materiálov (v súčasnosti menej ako 20 % pre batérie na báze lítia) a výskum a vývoj alternatívnych technológií (napr. batérie bez kobaltu, železo-chrómové prietokové batérie).
3. Tlak na spravodlivý prechod: regióny závislé od fosílnych palív čelia významným dopadom na zamestnanosť a sociálno-ekonomickú situáciu (napríklad v odvetví uhlia v USA medzi rokmi 2010 až 2020 približne 500 000 stratených pracovných miest). Medzinárodná organizácia práce (ILO) predpovedá, že globálny priemysel obnoviteľných zdrojov vytvorí do roku 2030 celkovo 38 miliónov nových pracovných miest (čistý prírastok 14 miliónov po kompenzácií strát v odvetví fosílnych palív), no na dosiahnutie hladkého prechodu sú potrebné odborné školenia a politické kompenzačné opatrenia.
Záver: Rozmanité cesty v rámci určitých trendov
Komplexná analýza údajov a trendov ukazuje, že budúci vývoj obnoviteľných zdrojov energie má tri základy: „technologická uskutočniteľnosť, ekonomická racionálnosť a jasná poptávka“. Do roku 2030 sa očakáva, že celosvetový inštalovaný výkon obnoviteľných zdrojov energie prekročí 10 TW (čo predstavuje viac ako 50 % celkového inštalovaného výkonu elektrickej energie) a do roku 2050 môže dosiahnuť 30–40 TW (čím pokryje 80 % – 90 % energetickej poptávky). V tomto procese jednotlivé krajiny a regióny vybudujú diferencované cesty na základe disponibilných zdrojov (napr. výhody fotovoltaike v krajinách s púšťami, potenciál vetra v pobrežných oblastiach), intenzity politík (napr. čínske ciele „dvojitej dekarbonizácie“, európsky „Green Deal“) a trhových mechanizmov (napr. daňové prirážky podľa IRA v USA, Japonské subvencie FIT). Napriek tomu všetko smeruje k jednému nezvratnému smeru: obnoviteľné zdroje energie nie sú len riešením klimatickej krízy, ale aj strategickou voľbou pre preformátovanie globálnej hospodárskej konkurencieschopnosti a energetickej bezpečnosti.
