Sníží úsporné zářivky spotřebu elektrické energie?

Oprava: Aleš Smutný v komentářích upozorňuje, že autoři studie, kterou Economist cituje, v dalším čísle uveřejnili dopis (viz The light fantastic), ve kterém upozorňují, že autor článku dezinterpretoval závěry studie. Viz komentář na relevantním místě v textu. Originál článku Tsao, Saunders, Creighton, Coltrin, Simmons (2010) Solid-state lighting: an energy-economics perspective je zde. Řada čtenářů v komentářích měla pravdu, když zpochybnila velikost uváděných poptávkových efektů.

Odpověď na tuto otázku se zdá být jednoznačná - samozřejmě, že sníží. Ale tak jednoduché to vůbec není. Naopak, dlouhodobé trendy naznačují, že tomu bude přesně obráceně.

Od 1. září vstupuje v platnost další stupeň nařízení Evropské unie, které postupně zakáže prodej klasických žárovek a nahradí je efektivnějšími zdroji světla. Hlavním deklarovaným cílem EU jsou přitom celkové úspory energie. Například ekologické organizace mají jasno:

Využitím dokonalejších žárovek by se mohla celková spotřeba elektřiny v domácnostech snížit o 10 až 15 procent.

„Mělo by se celkem ušetřit až 40 TWh, což je roční spotřeba elektřiny Rumunska,“ řekl HN Juraj Krivošík ze Střediska pro efektivní využívání energie (SEVEn).

Nadšení EU a ekologů by možná stálo za to zchladit, aby se nakonec nedivili. Ačkoliv nevíme, odkud se výše zmíněných 40 TWh vzalo, zdá se, že SEVEn ignoruje při výpočtu poptávkové efekty.
Pokud by se spolu se zavedením úsporných zářivek nezměnilo poptávané množství světla (měřené třeba v lumenech), pak by samozřejmě úspory ve spotřebě elektřiny vznikly. Jenže zavedení úsporných zářivek rovněž znamená, že se mezní cena jednoho lumenu sníží, což zákonitě zvýší poptávku po světle. Pokud bereme mezní náklady na výrobu elektrické energie jako konstantní, pak stačí, aby měla poptávka po světle větší než jednotkovou elasticitu, a celková spotřeba energie po zavedení úsporných zářivek vzroste.

Už William Jevons v roce 1865 vypozoroval, že technologický rozvoj spojený s efektivnějším využitím uhlí ve výrobě vede k nárůstu celkové spotřeby uhlí - tomuto výsledku se někdy říká Jevonsův paradox, ale není to nic jiného než výše uvedená podmínka na poptávkovou elasticitu.

Economist v posledním čísle zmiňuje článek, který napsal Jeff Tsao a spoluautoři a který studuje historický vývoj poptávky po osvětlení v souvislosti s náklady na výrobu světla.

V roce 1700 typický Brit spotřeboval za rok 580 lumen-hodin světla, především ze svíček, dřeva a petrolejek. Dnes díky elektrickému osvětlení spotřebuje zhruba 48 megalumen-hodin, tedy skoro 100tisíc krát tolik.

Jeff Tsao et al odhadují dopady zavádění osvětlení založeného na LED diodách, tedy dalšího stupně technologického rozvoje osvětlení, na celkovou spotřebu energie. A docházejí k závěru, že přestože jsou LED diody úspornější, spotřeba elektřiny po jejich zavedení dále vzroste.

Za předpokladu, že v roce 2030 bude osvětlení LED diodami třikrát efektivnější než fluorescenční osvětlení a že cena elektrické energie zůstane v reálném vyjádření stejná, pak se průměrná spotřeba světla na jednoho člověka zdesetinásobí. Objem spotřebované elektřiny na svícení se více než zdvojnásobí. Pouze pokud se reálná cena elektrické energie alespoň ztrojnásobí, začne celková spotřeba elektřiny klesat.

Oprava: Autor článku v Economistu dezinterpretoval původní studii. Porovnával totiž spotřebu elektřiny v roce 2030 při zavedení úsporných zdrojů světla se současnou spotřebou. Závěry studie jsou tedy následující. I se zavedením diodového osvětlení bude spotřeba elektřiny na osvětlení dále růst - leda že by reálná cena elektřiny vzrostla více než trojnásobně. K tomu, aby zavedení diodového osvětlení snížilo spotřebu elektřiny v roce 2030 v porovnání s hypotetickou spotřebou ve stejném roce, jen bez úsporných zdrojů světla, postačí pouze (velmi realistické) 12% zdražení elektrické energie. Spotřeba světla sice skutečně dramaticky vzroste, ale ne dostatečně na to, aby vzrostla i spotřeba elektřiny. Při očekávaném vývoji cen elektřiny tak v tomto případě Jevonsův paradox nenastane.

Pokud chcete snížit spotřebu určitého statku, musíte zvýšit jeho cenu. A úsporné zářivky mají bohužel ten perverzní efekt, že cenu světla snižují. Při dostatečně vysoké poptávkové elasticitě tak změna lidského chování více než vyváží úspory spojené s výrobou jednoho lumenu.

A že by lidé nespotřebovávali více světla, když bude levnější? Článek v Economistu poznamenává, že umělé osvětlení domácností a kanceláří většinou poskytuje jen desetinu intenzity přirozeného světla ve dne, kdy je zataženo. Prostor ke zvyšování intenzity osvětlení tedy bezesporu existuje. Economist zmiňuje zkušenost z 19.století:

Je dobré si vzpomenout, že když plynové lampy v 19.století nahradily svíčky a petrolejky, některé noviny jejich světlo označily za "oslepující" a "oslnivě bílé". Přitom plynový plamen vydával světlo odpovídající dnešní 25wattové obyčejné žárovce, což bychom dnes vnímali jako šero.

Některé ekonomické zákony mají opravdu širokou platnost. Pokud chcete snížit spotřebu určitého statku, musíte zvýšit jeho cenu. A pokud chcete snižovat spotřebu elektřiny zvyšováním efektivity zářivek, budete muset ke zvyšování ceny elektrické energie přistoupit tím spíš.

Povinné zavádění úsporných zářivek je tedy pro snižování spotřeby elektřiny jen málo účinným mechanismem. Více bychom uspořili, pokud bychom zvýšili cenu elektřiny a nechali lidi rozhodnout, čím budou svítit.