WYKORZYSTANIE ALTERNATYWNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII W POLSCE I REPUBLICE CZESKIEJ

Transkrypt

1 WYKORZYSTANIE ALTERNATYWNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII W POLSCE I REPUBLICE CZESKIEJ Autorzy: Anna Konstanciak, Silvie Brožová, Pavlina Pustějovská ( Rynek Energii nr 4/2013) Słowa kluczowe: energia pierwotna, energia odnawialna Streszczenie. W związku z wprowadzaniem dyrektyw Unii Europejskiej istnieje konieczność wykorzystywania odnawialnych źródeł. Wykorzystanie tych źródeł jest związane z obowiązkiem postępowania zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju. W Polsce zasada ta jest zapewniona w art. 5 Konstytucji Rzeczpospolitej Polskiej. Przedstawiono charakterystykę tych źródeł, zasoby ważniejszych kopalin oraz ich udział w ogólnej strukturze zużycia pierwotnej w polskiej gospodarce oraz w wybranych krajach Unii Europejskiej. Przeanalizowano produkcję i zużycie odnawialnej według źródeł wytwarzania. 1. WSTĘP Od wielu lat w Polsce prowadzi się badania nad wykorzystywaniem w sposób optymalny odnawialnych źródeł (OZE). Wykorzystanie tych źródeł jest związane z obowiązkiem postępowania zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju. Ma on na celu stworzenie takich warunków rozwoju, które pozwolą na zaspokojenie teraźniejszych potrzeb bez poświęcania przyszłych pokoleń do zaspokajania swoich potrzeb. W Polsce zasada ta jest zapewniona w art. 5 Konstytucji Rzeczpospolitej Polskiej. Energia wiatru, energia geotermalna, energia Słońca, biomasy, czy pozostałych odnawialnych źródeł zwiększają udział w ogólnej strukturze zużycia poprzez wprowadzanie lepszych i nowszych technologii na świecie i w Polsce. Spowodowało to utworzenie w Polsce Rady do Spraw Rozwoju Wykorzystywania Odnawialnych Źródeł Energii. Rada ma za zadanie wspomagać proces utworzenia dobrych warunków w rozwoju, tzw. zielonej energetyki, pod tym pojęciem rozumie się niewyczerpywalne oraz ekologicznie wolne od zanieczyszczeń wszystkie źródła odnawialne [1, 2, 3]. W XX wieku energia elektryczna była wytwarzana w przeważającej mierze w zawodowych elektrowniach i dostarczana do użytkowników za pomocą linii przesyłowych wysokiego napięcia oraz sieci rozdzielczych średniego i niskiego napięcia. W ostatnich latach zaczęto wprowadzać wiele zmian, a tendencje rozwoju sieci energetycznych stały się wyzwaniem dla rozwoju nowych technologii generacji elektrycznej [4]. Podobne podejście do wykorzystywania odnawialnych źródeł obserwuje się w ostatnich latach w Republice Czeskiej [5, 6]. 2. UWARUNKOWANIA PRAWNE STOSOWANIA ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII Ze względu na obowiązującą do dnia 23 kwietnia 2009 roku dyrektywę 2001/77/WE wiele zagadnień regulacyjnych (w tym także systemy wsparcia) w polskim ustawodawstwie poświęcono szczególnie sektorowi zielonej elektrycznej. Biorąc pod uwagę postanowienia nowej Dyrektywy w sprawie promowania stosowania ze źródeł odnawialnych 2009/28/WE, opartej na bardziej kompleksowym, ponadbranżowym podejściu do promocji odnawialnych źródeł, konieczne będzie przeprowadze-

2 nie kolejnych zmian legislacyjnych. Rząd w przyjętym dnia 7 grudnia 2010 r. dokumencie strategicznym "Krajowy Plan Działania w zakresie ze źródeł odnawialnych", zapowiedział implementację przepisów unijnych z zakresu OZE poprzez uchwalenie nowej odrębnej ustawy o odnawialnych źródłach. Regulacje dotyczące energetyki odnawialnej w Polsce zawarte są przede wszystkim w dwóch aktach rangi ustawowej: 1) Ustawie Prawo energetyczne z dnia 10 kwietnia 1997 r. z późniejszymi zmianami. Określa ona zasady kształtowania polityki energetycznej państwa, zasady i warunki zaopatrzenia i użytkowania paliw i, w tym ciepła, oraz działalności przedsiębiorstw energetycznych, a także określa organy właściwe w sprawach gospodarki paliwami i energią. 2) Ustawie o biokomponentach i biopaliwach ciekłych z dnia 25 sierpnia 2006 r. z późniejszymi zmianami. Ustawa określa m.in. zasady wykonywania działalności gospodarczej w zakresie wytwarzania biokomponentów, w tym biopaliw ciekłych na własny użytek przez rolników oraz w zakresie wprowadzania do obrotu biokomponentów i biopaliw ciekłych. Zgodnie z Ustawą - Prawo energetyczne, przez odnawialne źródło (OZE) rozumie się - źródło wykorzystujące w procesie przetwarzania energię: wiatru, promieniowania słonecznego, geotermalną, fal, prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu wysypiskowego, a także biogazu powstałego w procesach odprowadzania lub oczyszczania ścieków albo rozkładu składowanych szczątek roślinnych i zwierzęcych. Rozporządzenie wykonawcze do tej Ustawy przedstawia jaką energię uznaje się za energię ze źródła odnawialnego, za którą przysługuje wsparcie w postaci świadectwa pochodzenia, czyli tzw. zielonych certyfikatów. W myśl rozporządzenia, niezależnie od mocy źródła do wytworzonej ze źródła odnawialnego zalicza się energię elektryczną lub ciepło pochodzące w szczególności: z elektrowni wodnych oraz z elektrowni wiatrowych, ze źródeł wytwarzających energię z biomasy oraz biogazu, ze słonecznych ogniw fotowoltaicznych oraz kolektorów do produkcji ciepła, ze źródeł geotermalnych, część odzyskanej z termicznego przekształcania odpadów komunalnych. W przypadku wytwarzanej w jednostce wytwórczej, w której są spalane biomasa lub biogaz wspólnie z innymi paliwami, do wytwarzanej w odnawialnych źródłach zalicza się część elektrycznej lub ciepła odpowiadającą udziałowi chemicznej biomasy lub biogazu w chemicznej paliwa zużywanego do wytwarzania, obliczaną na podstawie rzeczywistych wartości opałowych tych paliw. 3. ENERGIA ODNAWIALNA W POLSCE I W REPUBLICE CZESKIEJ Wykorzystanie nośników pierwotnej w Polsce w ostatnich latach (dane wg GUS [7]) systematycznie wzrasta, osiągając w roku 2011 poziom ok. 4,5 mln TJ. Udział stałych paliw odpadowych i innych surowców (np. biomasy) jako nośników pierwotnej wzrasta, w roku ,22%, a w roku 2011 osiągnął poziom 4,01%.

3 Zmiany produkcji i zużycia ogółem i z odnawialnych źródeł przedstawiono w tabeli 1. Analiza produkcji z odnawialnych źródeł w latach w warunkach Polski pokazuje, że największy udział miało wykorzystanie biomasy ( %, %), a najmniejsze zainteresowanie uwidacznia się dla geotermalnej (2000 0,08%, ,14%). Udział wiatrowej wykorzystywanej do produkcji w rozpatrywanym okresie czasu wzrósł z 0,01% w roku 2000 do 5,21% w roku Zużycie z odnawialnych źródeł systematycznie z roku na rok wzrasta z poziomu 4,14% w roku 2000 do 10,76% w roku Tabela 1 Porównanie produkcji ogółem i z odnawialnych źródeł w Polsce Rok Produkcja ogółem Zużycie ogółem Produkcja z OZE tys. toe - ton off oil equivalent - jednostka stosowana w bilansach energetycznych; międzynarodowa jednostka miary 1 toe = 41,868 GJ Udział % OZE w produkcji ogółem w zużyciu ogółem ,53 4, ,65 4, ,99 6, ,55 6, ,19 7, ,87 10,86 Na podstawie danych zawartych w [2] dokonano porównania produkcji pierwotnej w Republice Czeskiej i Polsce w latach Wyniki tej analizy przedstawiono na rysunku 1. Rys. 1. Porównanie produkcji pierwotnej w Polsce i Republice Czeskiej W Polsce zauważa się spadek produkcji pierwotnej w minionej dekadzie, natomiast w Republice Czeskiej widoczny jest niewielki wzrost w badanym okresie.

4 Porównano produkcję odnawialnej w Republice Czeskiej i Polsce ze względu na jej źródło, tj. ze spalania biomasy, geotermalnej, wodnej, wiatrowej i słonecznej w badanym okresie (rysunki 2-6). Z przedstawionych wykresów (rys. 2 6) wynika, iż w Polsce największy udział w produkcji odnawialnej ma biomasa, energia wodna oraz energia wiatrowa, minimalne znaczenie ma energia słoneczna i energia geotermalna. Podobnie kształtują się udziały poszczególnych rodzajów odnawialnej w Republice Czeskiej - największe znaczenie ma energia biomasy i energia wodna, następnie wiatrowa i słoneczna. W Republice Czeskiej nie wykorzystuje się geotermalnej. Rys. 2. Porównanie produkcji odnawialnej z biomasy w Polsce i Republice Czeskiej Rys. 3. Porównanie produkcji odnawialnej geotermalnej w Polsce i Republice Czeskiej

5 Rys. 4. Porównanie produkcji odnawialnej wodnej w Polsce i Republice Czeskiej Rys. 5. Porównanie produkcji odnawialnej wiatrowej w Polsce i Republice Czeskiej Porównując udział elektryczności ze źródeł odnawialnych w całkowitym zużyciu elektrycznej, w roku 2000, można zauważyć, że udział ten był dwa razy większy w Republice Czeskiej niż w Polsce, natomiast w roku 2012 udziały te są podobne, tzn. w Republice Czeskiej wynosił 10%, a w Polsce 9,5% (rys. 7).

6 Rys. 6. Porównanie produkcji odnawialnej słonecznej w Polsce i Republice Czeskiej Rys. 7. Udział elektryczności ze źródeł odnawialnych w zużyciu całkowitej elektrycznej 4. PODSUMOWANIE Na podstawie przeprowadzonej analizy produkcji i zużycia według źródeł wytwarzania stwierdzono, podobne tendencje w wykorzystywaniu odnawialnych źródeł w Polsce oraz w Republice Czeskiej. Jest to zgodne z zasadą zrównoważonego rozwoju i dyrektywami Unii Europejskiej w sprawie wykorzystania odnawialnej. W Polsce współcześnie zużywana energia z OZE to zaledwie 10,5%. Kraje Europy promują przede wszystkim: wiatr, potem Słońce oraz tzw. małą energetykę wodną. Polska jeszcze nie docenia znaczenia odnawialnych źródeł, ale postęp w tej dziedzinie już nastąpił, trzeba będzie tylko poczekać na efekty, tak by móc w pełni realizować tzw. politykę zrównoważoną. Ten artykuł był wspierany przez środki Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego, Program operacyjny współpracy transgranicznej CZ-PL CZ.3.22/3.3.04/ Projekt je spolufinancován z prostředků Evropského fondu pro regionální rozvoj, Operačního programu přeshraniční spolupráce CZ-PL CZ.3.22/3.3.04/

7 LITERATURA [1] Redclift M.R.: Rozwój zrównoważony ( ) - oksymoron czasu dorastania. Problemy Ekorozwoju Problems of Sustainable Development, 2009, vol. 4, No 1, [2] Ingaldi M., Sierka E.: Zarządzanie środowiskiem a efektywne zarządzanie przedsiębiorstwem. [W:] Wybrane zagadnienia produkcji i zarządzania w przedsiębiorstwie. Pod red. Konstanciak A., Kardas E. Wyd. WIPMiFS PCz, Częstochowa s [3] Urząd Regulacji Energetyki, Departament Przedsiębiorstw Energetycznych: PAKIET INFORMACYJNY (OZE). Załącznik 4. Przykłady (wybrane) uproszczonych schematów blokowych różnych rozwiązań wytwarzania elektrycznej w odnawialnych źródłach. Warszawa [4] Gabryś H.L.: Elektroenergetyka w Polsce roku 2012 w świetle bilansu za 2011 rok i nie tylko. Energetyka, marzec kwiecień 2-012, s [5] PUSTĚJOVSKÁ, P., JURSOVÁ, S., BROŽOVÁ, S.: Technical-economic prospects of utilization of alternative ironmaking techniques in metallurgy. In METAL 2012: 21th International Conference on Metallurgy and Materials: May 23th 25th 2012 Hotel Voroněž I, Brno, Czech Republic, Tanger, Ltd., pp ISBN [6] Pustějovská P., Jursová S., Brožová S., Pivko M: Injection of Brown Coal Tar in Relation with Significant Parameters of Blast Furnace. Materiali in Tehnologije, Vol 46, No. 6, pp , Nov. Dec. 2012, ISSN: [7] GUS: Ochrona Środowiska 2012 Environment Informacje i Opracowania Statystyczne, Warszawa THE USE OF ALTERNATIVE ENERGY SOURCES IN POLAND AND EUROPE Key words: energy source, renewable energy Summary. In connection with the implementation of EU directives is necessary to make use of renewable energy sources. The use of these energy sources is associated with the obligation to act in accordance with the sustainable development concept. In Poland, this concept is provided in Art. 5 of the Constitution of the Polish Republic. In the article it was presented the characteristics of these sources, the most important mineral resources and their share in total primary energy consumption in Polish economy and in selected European Union countries. There was analyzed the production and consumption of renewable energy by generating sources. Anna Konstanciak, dr inż., jest zatrudniona na stanowisku adiunkta w Katedrze Ekstrakcji i Recyrkulacji Metali, na Wydziale Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej Politechniki Częstochowskiej. Uzyskała stopień doktora nauk technicznych w dyscyplinie Metalurgia. W pracy badawczej zajmuje się termodynamiką reakcji redukcji, teorią procesów metalurgicznych oraz inżynierią i ochroną

8 środowiska. Jest członkiem Komisji Ochrony Środowiska i Utylizacji Odpadów PAN Od. Katowice. Od kilku lat współpracuje z VSB-TU Ostrawa. Kontakt: akonstan@wip.pcz.pl Silvie Brožová, dr inż., pracuje jako nauczyciel akademicki i młodszy naukowiec w VŠB-TU Ostrava, Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Instytut Metali Nieżelaznych. Jej badania dotyczą hutnictwa i materiałów inżynierskich, zastosowania technologii plazmowej w hutnictwie odpadów, zwłaszcza zastosowań technologii plazmowej i produkcji metali i osadów ściekowych, skali i pyłu kominowego technologii plazmowej. Od kilku lat współpracuje z Politechniką Częstochowską. Kontakt: silvie.brozova@vsb.cz Pavlina Pustějovská, dr inż., pracuje jako nauczyciel akademicki i młodszy naukowiec w VŠB-TU Ostrava, Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Engineering Centrum ENET Energy Units for Utilization of Non-traditional Energy Sources. Badania w Centrum ENET dotyczącą głównie alternatywnych transformacji i alternatywnego paliwa dla procesów przemysłowych. Głównym kierunkiem zainteresowań Pavliny Pustejovskiej są alternatywne źródła dla przemysłu hutniczego, zwłaszcza technologii wytwarzania żelaza. Od kilku lat współpracuje z Politechniką Częstochowską. Kontakt: pavlina.pustejovska@vsb.cz