Nová energetická revoluce: Otázka let, generací, nebo staletí?

- Technologie autor: Jan Toman

Lidstvo už v minulosti vystřídalo pěkných pár zdrojů energie – od síly zvířat a spalování dřeva až po uran a sluneční záření. Jak ale probíhaly přechody z jednoho uspořádání do druhého? Vyměnili lidé dřevo za uhlí nebo uhlí za ropu během pár let, nebo šlo o dlouhou trnitou cestu lemovanou odmítáním a neúspěchy? Naše vlastní zkušenost nasvědčuje spíše druhé možnosti.

Ilustrační snímek

Ilustrační snímek,zdroj: ThinkStock

Při "velkých změnách" zdrojů energie nestačí změnit dodavatele. Musí se proměnit celá společnost, od vynalezení nových technologií a jejich zapojení, přes zvyky obyvatel té které epochy až po ustanovení nových dodavatelských sítí a trhu s danými komoditami. V jakém případě ale vůbec můžeme mluvit o "velké změně"? A neproběhly náhodou některé energetické revoluce daleko rychleji?

Tyto otázky jsou mimořádně aktuální i z toho důvodu, že naše civilizace právě jedním z velkých energetických přechodů prochází. Pokud bychom dynamice takovýchto změn porozuměli, mohli bychom odhadnout, jestli, a případně za jak dlouho, přejdeme z fosilních paliv na obnovitelné zdroje energie, nebo zda má budoucnost spíše zdroj jiný.

Z teoretického hlediska se můžeme dozvědět mnohé o fungování lidské společnosti, z praktického hlediska zase jakými zásahy změny uspíšit nebo přibrzdit.

V tomto se světle se nelze divit tomu, že problematice energetických revolucí věnuje pozornost řada odborníků v nejrůznějších oborech lidského bádání – od technických oborů až po přírodní a společenské vědy.

Velké přechody mezi hlavními zdroji energie bývají charakterizovány jako změny převládajících paliv, či obecně zdrojů využitelné energie, ve spojení se změnami technologií určených k jejich získávání a využití.

Neméně důležité jsou ale i související ekonomické a sociální změny včetně úplně nových služeb a způsobů distribuce – pokud by například pro pohon osobních vozidel nepřevládly ropné produkty, nemuseli jsme tu mít ropovody, tankery a benzínové stanice. O velké změně potom můžeme hovořit, když nový energetický zdroj ovládne čtvrtinu až polovinu trhu.

Málokterý z velkých energetických přechodů proběhl skokově. Pod drobnohledem se vždy objeví řada schodů – drobných objevů, vnějších podnětů, nových výrobků a služeb – které teprve v součtu přispěly k zavedení nových zdrojů. První období přechodů je charakteristické experimentováním a vznikem řady různých technologií určených k využívání daného zdroje.

V další fázi dochází k růstu odvětví, proniknutí produktů na trh a rozvoji využívání daného zdroje energie. Čím víc produktů se prodá, tím mohou být levnější a určité technologie tak rychle převládnou nad konkurenčními. Dochází ke standardizaci výrobků a expanzi na další trhy, která přitom může trvat i desetiletí a daný zdroj energie v určitých oblastech ani nemusí převládnout.

"Jádro" vyspělé země, které technologii zavedly, ale také nemají vyhráno. Daná technologie se zde může prostřednictví souvisejících služeb a nízkých cen tak dobře uchytit, že se společnost stane velmi odolnou proti jakékoli další změně. Typickým příkladem mimo energetiku je pozdní nástup mobilních telefonů ve Spojených státech – služby klasických telefonních operátorů byly tak kvalitní a různorodé, že Američané neměli dlouhou dobu důvod přejít na mobily.

Poskytovatelé zavedených zdrojů energie navíc proti "novotám" bojují na mnoha frontách i z čistě zištných důvodů a stará uspořádání tak bývají velmi odolná k jakékoli změně. Nezřídka se také snaží na základě starých zdrojů uspokojit možnosti těch nových, v současnosti například zavedením čistších technologií.

Tyto nevyhnutelné faktory nejsou bez výhrady negativní, s jejich přispěním je ovšem přechod mezi hlavními zdroji energie či technologiemi během na dlouhou trať. Ropa získala desetiprocentní podíl na americkém trhu až v roce 1910, 50 let po prvních vrtech. Čtvrtinového podílu dosáhla až o dalších třicet let později. Uhlí dosáhlo ve Spojených státech stejné mety až 129 let po jeho prvním využití, zemnímu plynu zabral podobný přechod 70 let a nukleární energii více než 40 let.

V globálním měřítku jsou přechody mezi dominantními energetickými zdroji ještě delší. U ropy trval více než 90 let a kdybychom vzali vše do důsledku, uhlí trvala cesta na výsluní více než 500 let.

Rychlost zavedení nových zdrojů energie ovlivňují vynálezy, revoluční technologie, které nové zdroje zlevňují či zefektivňují, v interakci se stávajícím energetickým režimem a vnějšími podněty. Mezi vnější podněty lze zařadit například změny cen komodit či znečištění prostředí.

Někdy tak může vzejít podnět k energetické revoluci ze strany nových vynálezů, jindy je důvodem ke změně zásah vlády, nebo razantní zdražení dosavadních zdrojů energie, jako například po ropné krizi v 70. letech. V různých obdobích přitom mají různé tlaky různou váhu.

I z tohoto důvodu můžeme vytipovat některé překvapivě svižné energetické přechody. Švédsko například dokázalo změnit osvětlení ve veřejných budovách a celý osvětlovací průmysl ze žárovek na zářivky během devíti let. Na Čínském venkově se s podporou vlády rozšířily plynové hořáky mezi většinu obyvatel během patnácti roků a Indonésie dokázala nahradit kerosinové hořáky v domácnostech za petrolejové během pouhých tří. Všechny tyto změny proběhly se značným úsilím vládních úřadů, podobné změny ovšem mohou nastat i bez nich. Typickým případem je rozšíření domovních klimatizací ve Spojených státech. To jsou ovšem stěží „velké“ energetické přechody. Daleko zajímavější je téměř kompletní přechod Kuvajtské energetiky na ropu za pouhých devět roků během 40. a 50. let. O desetiletí později stačilo Holandsku na převážení zemního plynu jako hlavního zdroje jen dvanáct roků. Ve Francii zase jaderné energii zabralo dosažení čtyřicetiprocentního podílu na produkci elektřiny jen osm let mezi roky 1974 a 1982.

Za určitých okolností tak mohou být i výrazné změny převládajících energetických zdrojů celkem rychlé. Celý "ekosystém" získávání zdrojů, jejich distribuce, trhu s nimi, vládních regulací, vynalézání nových technologií a dalších faktorů je velmi provázaný a do značné míry odolný ke změně.

Pod tlakem technologií, trhu nebo vládních zásahů se ale může změnit docela rychle, přičemž málokdy staré druhy energetických zdrojů úplně vymizí – do krbů nebo v létě na chatě stále používáme „zastaralé“ dřevo. Téměř jistě se tak nemusíme obávat, že dnes převažující fosilní paliva prostě jednoho dne dojdou a my se ocitneme bez elektřiny.

Celý systém se dříve promění a čím silnější tlaky na tuto změnu budou, tím proběhne rychleji. Jakým zdrojům energie bude patřit budoucnost je však stále ve hvězdách.

Zdroj: BK Sovacool (2016): How long will it take? Conceptualizing the temporal dynamics of energy transitions. Energy Research & Social Science.

Tagy: věda a technika věda a poznání inovace a technologie

Zdroje: Vlastní