ArtykulyPowiązania

Poprawa efektywności energetycznej prowadzi do wzrostu zużycia energii

Efektywność sama w sobie, niepoparta innymi działaniami, nie rozwiąże naszych problemów energetycznych.

Doświadczenie historyczne pokazuje – co może wydawać się zaskakujące – że wyższa efektywność energetyczna wcale nie powoduje zmniejszenia zużycia zasobów i niekorzystnych eksternalizacji, lecz wręcz przeciwnie – zwiększa je.

W 1865 roku angielski ekonomista William Stanley Jevons w swojej książce „Kwestia węgla: badanie dotyczące postępu narodu i prawdopodobnego wyeksploatowania naszych kopalni węgla”, zauważył, że gdy postęp techniczny pozwala wykorzystywać paliwo bardziej efektywnie, jego zużycie wzrasta, a nie spada. Obserwacja ta znana jest jako paradoks Jevonsa. Ma on miejsce, ponieważ wraz ze wzrostem efektywności maszyn, ich użycie staje się opłacalne dla coraz większej liczby klientów, znajdowane są też dla nich nowe zastosowania, co skutkuje gwałtownym wzrostem liczby używanych maszyn i w rezultacie, zwiększeniem zużycia paliwa.

Jevons zauważył to zjawisko analizując wykorzystanie węgla w maszynach parowych. Pierwsza komercyjna maszyna parowa została zbudowana przez Thomasa Newcomena w celu wypompowywania wody z kopalni węgla. Jej efektywność była bardzo niska – zużywała bardzo dużo węgla, a wody wypompowywała niewiele, nadawała się więc do użycia jedynie w kopalniach z wielką ilością taniego węgla.

Gdy James Watt zbudował wydajniejszą, a więc i tańszą w eksploatacji maszynę parową, rynek maszyn parowych rozkwitł. Pozwoliło to Wattowi na dalsze prace nad maszyną i zwiększenie ich efektywności. Dziś to Watt jest znany, jako ojciec maszyny parowej.

Gdy w 1865 roku Jevons przedstawił swój paradoks, maszyny parowe były w użyciu jedynie tam, gdzie można było je często i łatwo zasilać paliwem – w kopalniach i hutach, lokomotywach czy holownikach portowych. Nie były wystarczająco wydajne, by napędzać statki pływające przez ocean (na których poza węglem nie byłoby już miejsca na żaden ładunek). Opracowanie znacznie efektywniejszej maszyny parowej potrójnego rozprężania, pozwoliło na jej użycie na statkach oceanicznych, co wpłynęło na znaczne zwiększenie zużycia węgla, dokładnie tak jak przewidział to Jevons.

Współcześnie mechanizm ten działa podobnie.

Opracowanie lotniczych silników turboodrzutowych od czasów Boeinga 707 do Airbusa 380, trzykrotnie zwiększyło efektywność (liczoną jako liczbę pasażerokilometrów na jednostkę paliwa) odrzutowców pasażerskich. Rezultatem był gwałtowny wzrost liczby podróży lotniczych i ilości zużytego paliwa. Gdy pojawiły się współczesne wysokoefektywne elektrownie węglowe, nastąpił wykładniczy wzrost ilości zużywanej elektryczności i związanego z tym spalania węgla i emisji CO2. Opracowanie efektywnych i wydajnych tanich komputerów poskutkowało wykładniczym wzrostem ilości energii zużywanej na ich produkcję i działanie. Przykłady można mnożyć.

Zjawisko braku spadku zużycia energii przy wzroście efektywności energetycznej widzimy na wielu płaszczyznach. Wzrost efektywności obniża koszty konsumpcji, co zachęca do większego zużywania dobra. Jeśli kupisz dwukrotnie oszczędniejszy samochód, prawdopodobnie zużycie energii nie spadnie o połowę, bo jeżdżąc taniej będziesz jeździć więcej. Jeśli kupisz nowe świetlówki zużywające jedynie 1/5 energii zużywanej przez stare żarówki, możesz uznać, że zainstalujesz ich więcej, bo w mieszkaniu będzie jaśniej, a koszt i tak będzie mniejszy – znowu więc zużycie energii nie spadnie do 1/5 wcześniejszego.

Jeśli w wyniku wymiany sprzętu na bardziej efektywny zaoszczędzimy energię i pieniądze, to pozwoli nam to na zwiększenie konsumpcji innych dóbr i usług, co spowoduje zwiększenie zużycia energii i zasobów związanego z tymi dobrami i usługami – może to być nawet znacznie więcej zasobów niż zaoszczędziliśmy na początku. Jeśli kupisz oszczędniejszy samochód, który pali nie 10, lecz 5 litrów na 100 km, to jeżdżąc rocznie 30 tysięcy kilometrów zaoszczędzisz 7,5 tysiąca złotych. Możesz za te pieniądze wybrać się na wycieczkę do Australii. Zaoszczędzisz na jeździe samochodem 3 tony emisji, ale lot samolotem spowoduje Twoje emisje wynoszące 10 ton.

Ponadto rozwój technologii związany z poprawą efektywności spowoduje powstanie nowych usług, urządzeń i ich zastosowań, które zwiększą zużycie energii.

Owszem, poprawa efektywności energetycznej może spowodować zmniejszenie zużycia zasobów, ale nie musi, do tego zmniejszenie zużycia zasobów jest z reguły istotnie mniejsze od tego, którego naiwnie spodziewalibyśmy się patrząc na same współczynniki zużycia energii przez poszczególne urządzenia.

Jeśli oczekujemy zmniejszenia zużycia energii na jednostkę PKB o 7% rocznie, to efektywność energetyczna powinna poprawiać się o kilkanaście procent rocznie. To nierealne.

A co z oszczędzaniem energii? Niestety też nie jest zbyt skuteczne, głównie ze względu na wydawanie zaoszczędzonych pieniędzy w innych obszarach gospodarki. Zakładając w pierwszym zgrubnym przybliżeniu, że wszystkie sposoby wydawania pieniędzy są zbliżone pod względem zużycia zasobów na jednostkę pieniężną, końcowe zużycie zasobów będzie takie samo jak na początku. To dlatego słupek konsumpcji w kalkulatorze zużycia energii zależy przede wszystkim od ilości wydawanych pieniędzy, a sposób ich wydawania ma mniejsze znaczenie.

O ile z punktu widzenia bezpieczeństwa energetycznego oraz ilości i kosztów zużywanych zasobów poprawa efektywności energetycznej są jednoznacznie pozytywne, to z punktu widzenia zmian klimatu może się okazać, że im wyższa będzie efektywność energetyczna używanych przez nas urządzeń, tym poważniejsze będą zmiany klimatu, do których doprowadzimy. Dlaczego?

Ponieważ z punktu widzenia wzrostu temperatury planety, do którego doprowadzimy, liczy się nie tyle tempo spalania paliw kopalnych, ale ich całkowita ilość. Dwukrotna poprawa efektywności energetycznej pozwoli na uzyskanie tej samej pracy za połowę ceny, którą musielibyśmy zapłacić dziś. Gdybyśmy w naszych samochodach czy samolotach zmniejszyli zużycie paliwa o połowę, to dwukrotny wzrost ceny paliwa byłby zupełnie akceptowalny. Z punktu widzenia wydobycia ropy, węgla czy gazu oznacza to, że opłacalne stanie się wydobycie zasobów, które dziś są zbyt kosztowne w wydobyciu – w sumie więc poprawiając efektywność energetyczną wydobędziemy i spalimy jeszcze więcej paliw kopalnych, tym samym wpompowując do cyklu węglowego znacznie większą całkowitą ilość dwutlenku węgla.

Tak więc poprawiając efektywność energetyczną wydobędziemy i spalimy jeszcze więcej paliw kopalnych, zwiększając tym samym całkowite emisje gazów cieplarnianych.

Skoro energooszczędność osiągnięta w jednej dziedzinie nie ma żadnej wartości lub ma wartość niewielką, jeśli poczynione oszczędności są wydawane na energochłonną działalność w innym obszarze, a wzrost efektywności doprowadzi tylko do wydobycia i spalenia jeszcze większej ilości paliw kopalnych, to widać, że problem sam się nie rozwiąże i potrzebne są rozwiązania systemowe, prowadzące do pozbycia się naszego uzależnienia od paliw kopalnych.

Podobne wpisy

Więcej w Artykuly