Minerały krytyczne i sieci dystrybucyjne dla dekarbonizacji

Ceny kluczowych minerałów stosowanych w technologiach czystej energii w 2023 roku znacznie spadły, głównie dzięki dużej podaży, ale perspektywicznie rynki niektórych minerałów krytycznych nie wyglądają na zrównoważone. Nadal dużych nakładów wymaga dystrybucja energii. Pojawiła się ocena, że inwestycje roczne w dystrybucję w UE należałoby podwoić.

Transformacja energetyczna ma wiele wymiarów. Najczęściej uwaga jest zwracana tylko na efekty końcowe zmian, takie jak udział odnawialnych źródeł energii (OZE) w produkcji i zużyciu energii, czy rozwój elektromobilności, liczony liczbą zarejestrowanych aut elektrycznych, czy ogólnodostępnymi stacjami ładowania pojazdów elektrycznych.

Dla możliwości rozwoju czystej energetyki i jej kosztów kluczowa jest sytuacja na rynku mineralnych surowców krytycznych (minerały krytyczne), a dla tempa rozwoju OZE, czy elektromobilności kluczowy jest oczywiście stan sieci energetycznych. Zwłaszcza sieci dystrybucyjnych, do których przyłączana jest większość źródeł OZE.

Maj 2024 roku przyniósł nowe prognozy rozwoju sytuacji na globalnym rynku minerałów krytycznych autorstwa Międzynarodowej Agencji Energetycznej (MAE; ang. – International Energy Agency – IEA) i opracowanie dotyczące potrzeb inwestycyjnych europejskiego sektora dystrybucji energii elektrycznej przygotowane przez Eurelectric, stowarzyszenie branżowe reprezentujące interesy branży elektroenergetycznej.

MAE w prognozie „Global Critical Minerals Outlook 2024” stwierdza, że w 2023 roku presja na rynku minerałów przeznaczonych do pojazdów elektrycznych, turbin wiatrowych, paneli słonecznych i innych technologii czystej energii spadła, ponieważ podaż przewyższyła rosnący popyt.

Wskazano, że po dwóch latach silnych wzrostów ceny minerałów krytycznych spadły w 2023 roku, wracając do poziomów obserwowanych ostatnio przed pandemią koronawirusa.

Szczególnie znaczne spadki odnotowały materiały stosowane do produkcji akumulatorów wykorzystywanych w magazynach energii. Jak podano, ceny spotowe litu spadły o 75 proc., a ceny kobaltu, niklu i grafitu o 30-45 proc., co przyczyniło się do obniżenia cen akumulatorów o 14 proc.

Jak podkreśla MAE, ze względu na fakt, że wzrost popytu na wskazane minerały krytyczne utrzymuje się na wysokim poziomie, spadki ich cen wynikały głównie z wzrostu globalnej podaży, ale także z istotnych zapasów technologii wytwarzanych z minerałów krytycznych (m.in. ogniw akumulatorowych).

Zgodnie z omawianym raportem zapotrzebowanie na minerały krytyczne w 2023 roku wzrosło, przy czym zapotrzebowanie na lit wzrosło o 30 proc., a zapotrzebowanie na nikiel, kobalt, grafit i pierwiastki ziem rzadkich odnotowało wzrost w przedziale od 8 proc. do 15 proc.

Zaznaczono, że zastosowania technologii czystej energii stały się głównym czynnikiem wzrostu popytu na szereg kluczowych minerałów. Pojazdy elektryczne (EV) ugruntowały swoją pozycję segmentu największego zużycia litu i znacząco zwiększyły swój udział w zapotrzebowaniu na nikiel, kobalt
i grafit.

W raporcie wskazano, że choć niższe ceny minerałów krytycznych w zeszłym roku były dobrą wiadomością dla konsumentów, to stanowiły one również czynnik hamujący nowe inwestycje.

MAE podała, że wzrosty w 2023 roku były mniejsze niż w 2022 roku, ale mimo to inwestycje w wydobycie minerałów krytycznych wzrosły o 10 proc. Zaznaczono, że inwestycje dotyczące litu odnotowały gwałtowny wzrost o 60 proc. pomimo niskich cen. W 2023 roku, według raportu MAE, wydatki na poszukiwania złóż minerałów krytycznych również wzrosły – o 15 proc.

We wszystkich scenariuszach MAE zapotrzebowanie na minerały krytyczne w dalszym ciągu rośnie, napędzane wdrażaniem technologii czystej energii. W związku z tym zwrócono uwagę, że obecny stan rynku tych minerałów, oznaczający dobrze zaopatrzony rynek, może nie być dobrą wskazówką na przyszłość.

Bezpieczny i zrównoważony dostęp do kluczowych minerałów jest niezbędny do płynnego i niedrogiego przejścia na czystą energię. Apetyt świata na technologie takie jak panele słoneczne, samochody elektryczne i akumulatory szybko rośnie, ale nie możemy go zaspokoić bez niezawodnych i rosnących dostaw kluczowych minerałów – powiedział Fatih Birol, dyrektor wykonawczy MAE, cytowany w komunikacie.

Niedawny boom inwestycyjny w minerały krytyczne napawa optymizmem, a świat jest obecnie w lepszej sytuacji niż kilka lat temu, kiedy po raz pierwszy zwróciliśmy na to uwagę w naszym przełomowym raporcie na ten temat za rok 2021. Jednak nowa analiza MAE podkreśla, że nadal pozostaje wiele do zrobienia, aby zapewnić odporne i zróżnicowane dostawy – komentował Fatih Birol.

MAE podała, że szczegółowa analiza poszczególnych projektów sugeruje, że ogłoszone projekty wystarczą do zaspokojenia 70 proc. zapotrzebowania na miedź i 50 proc. litu w 2035 roku w scenariuszu, w którym kraje na całym świecie osiągną swoje krajowe cele klimatyczne.

Oceniono, że rynki innych minerałów krytycznych wyglądają na bardziej zrównoważone, jeśli projekty zostaną zrealizowane zgodnie z planem. Dodano, że ogłoszone projekty nie zmieniają wysokiej geograficznej koncentracji dostaw i przewiduje się, że Chiny utrzymają bardzo silną pozycję
w sektorze rafineryjno-przetwórczym.

Według analiz MAE lit i miedź są najbardziej narażone na ryzyko związane z dostawami i wolumenem, podczas gdy grafit, kobalt, pierwiastki ziem rzadkich i nikiel są narażone na poważniejsze ryzyko geopolityczne.

W szczególności w przypadku grafitu dzisiejszy harmonogram projektów wskazuje, że dostępna podaż poza dominującym graczem, czyli Chinami, zapewnia jedynie 10 proc. zapotrzebowania na rok 2030.

Zdaniem MAE kluczowe znaczenie dla złagodzenia potencjalnych napięć w dostawach minerałów krytycznych ma zwiększenie wysiłków na rzecz recyklingu, innowacji i zachęcania do zmiany zachowań.

Podano, że aby sprostać wymogom scenariusza ograniczającego globalne ocieplenie do 1,5°C (scenariusz zerowej emisji netto do 2050 roku) konieczne będą inwestycje w górnictwo minerałów krytycznych o wartości około 800 mld dolarów, a bez silnego upowszechnienia recyklingu i ponownego użycia, wymagania kapitałowe dla górnictwa musiałyby być o jedną trzecią wyższe.

Powodzenie transformacji energetycznej UE, możliwości skutecznego przeciwdziałania zmianom klimatu i koszty tych procesów zależą od rynku minerałów krytycznych, ale też od możliwości m.in. absorpcji energii z OZE przez sieci elektroenergetyczne, a może zwłaszcza dystrybucyjne, do których przyłączana jest większość OZE.

Eurelectric, europejskie stowarzyszenie reprezentujące interesy branży elektroenergetycznej, przygotowało wspólnie z firmą doradczą EY, we współpracy z Imperial College London oraz przy wsparciu operatorów sieci i krajowych stowarzyszeń energetycznych, raport „Grids for Speed”, który został opublikowany w maju 2024 roku.

W komunikacie dotyczącym raportu wskazano, że zmiany społeczne zmieniają europejski system energetyczny w zawrotnym tempie.

Podano, że do 2050 roku energia elektryczna będzie stanowić 60 proc. końcowego zużycia energii w porównaniu z obecnymi 23 proc., a od 2020 roku moce energii odnawialnej wzrosną sześciokrotnie, przy czym 70 proc. wytwarzania i magazynowania energii odnawialnej będzie podłączone do sieci na poziomie sieci dystrybucyjnych.

Podkreślono, że liczba wniosków o przyłączenie do sieci rośnie szybciej niż modernizacja sieci i będzie nadal rosła wraz z postępem elektryfikacji sektorów odbiorców końcowych, a zmiany te obciążają sieć.

W samym raporcie stwierdzono, że sieć dystrybucyjna powinna rozwijać się w tempie innych megaprzemian społecznych, takich jak dekarbonizacja, elektryfikacja i cyfryzacja.

Według raportu, aby złagodzić obciążenia sieci i umożliwić transformację energetyczną, roczne inwestycje w sieci dystrybucyjne powinny wzrosnąć ze średnio 33 mld euro do 67 mld euro rocznie w latach 2025-2050, czyli jak wyliczono – do około 0,4 proc. unijnego PKB.

Podano przy tym, że pojawiające się przyszłościowe strategie sieciowe mogą obniżyć tę kwotę do 55 mld euro rocznie, jeśli zostaną odpowiednio wdrożone.

Według zaprezentowanych informacji nawet wzrost inwestycji w sieci utrzymujący się na poziomie 1,5 proc. rocznie spowoduje do 2050 roku niedobór 605 mld euro w inwestycjach w sieci dystrybucyjne.

To oznaczałoby we wskazanej perspektywie znacznie mniejsze przyłączenia OZE, czy stacji ładowania pojazdów elektrycznych, a na koniec spowolnienie dekarbonizacji.

Aby transformacja energetyczna zakończyła się sukcesem, UE potrzebuje ogromnych ilości dodatkowej przepustowości, mocy sieci. Wielkość inwestycji dla operatorów systemów dystrybucyjnych musi się podwoić. Chociaż będzie to wymagało znacznego przyspieszenia, koszt braku inwestycji jest jeszcze wyższy – m.in. powiedział Leonhard Birnbaum, prezes Eurelectric, prezes E.ON cytowany w komunikacie.

W UE wyznaczono różne cele związane z transformacją energetyczną, ale nie tylko ze wskazanych raportów wynika, że mogą wystąpić problemy z ich realizacją.

Polski Instytut Ekonomiczny (PIE) przygotował raport „Wyzwania Fit For 55. Cele transformacji energetycznej okiem ekspertów europejskich”, którego wnioski podał w marcu 2024 roku.

Okazało się, że najmniejsze obawy budzi zakaz sprzedaży spalinowych samochodów osobowych przed 2035 rokiem – w realizację tego celu wierzy ponad 70 proc. badanych. Jednocześnie tylko 47 proc. badanych ekspertów stwierdziło, że UE osiągnie klimatyczną neutralność do 2050 roku.

Największe wątpliwości ekspertów budzi kwestia realizacji celu dotyczącego udziału OZE w miksie energetycznym UE w 2030 roku – 56 proc. ekspertów było zdania, że realizacja tego celu nie będzie możliwa w tym terminie.

Nasze badanie pokazało jednocześnie, że eksperci są bardziej optymistyczni w deklaracjach dotyczących możliwości realizacji krajowych celów polityki klimatycznej własnych państw niż większości celów unijnych. Może to świadczyć o braku przekonania do skuteczności działań koordynacyjnych na poziomie unijnym. Badanie PIE potwierdziło też dwie główne osie sporu w europejskiej energetyce: przyszłość energetyki jądrowej oraz elektryfikacja ciepłownictwa indywidualnego i systemowego – komentowała Marcelina Pilszyk, starsza analityczka w Zespole Klimatu i Energii, PIE.

IRENEUSZ CHOJNACKI

Czytaj dalej