Rozwój energetyki prosumenckiej w Polsce

Transkrypt

1 Jan Popczyk Politechnika Śląska - Centrum Energetyki Prosumenckiej Rozwój energetyki prosumenckiej w Polsce ENERGYREGION - Efektywny rozwój rozproszonej energetyki odnawialnej w połączeniu z konwencjonalną w regionach. Patron medialny

2 !!! DOMINACJA IMPORTOCHŁONNOŚCI POLSKEJ ENERGETYKI WEK: PALIWA ORAZ DOBRA INWESTYCYJNE Z IMPORTU, SPRZEDAŻ TYLKO NA RYNEK WEWNĘTRZNY! 1. Cała energetyka sprzedaje swoje produkty energia elektryczna, ciepło, paliwa (na potrzeby produkcji energii elektrycznej, ciepła i na potrzeby transportu) praktycznie wyłącznie na rynek wewnętrzny. 2. Roczna wartość rynków, struktura kosztów, w mld PLN: ciepło 30, energia elektryczna 48 (w tym akcyza łącznie z opłaconymi do budżetu uprawnieniami do emisji CO 2 6), paliwa transportowe 100 (w tym akcyza 37). Łącznie prawie 180 mld PLN (w tym akcyza łącznie z opłatami za uprawnienia do emisji CO 2 przejętymi przez Ministerstwo Finansów 43 mld PLN). 3. Import paliwowy. Roczny wypływ środków na paliwa z importu: węgiel 12 mln ton, 1 mld $, ropa 22 mln ton, 15 mld $, gaz 11 mld m 3, 5 mld $. Łącznie 21 mld $ (70 mld PLN). 2

3 O Obciążenie KSE środa (9 października 2013) Cena: giełda, RB mechanizmy SEE i rynku hurtowego Giełda rynek energii RB rynek usług (korporacyjnych), obecnie zarządzanych przez OSP, w przyszłości usług (prosumenckich) zarządzanych przez OSD mechanizmy rynku prosumenckiego 1 PME 1 (6 mln) PME 2 (120 tys.) PME 3 (35 tys.) PME 4 (220 tys.) 15% 15% PISE 1 (4 tys.) PISE 1 [43+13) tys.] PISE 1 ( ) PISE 1 (400) AG 1 (3500) AG 2 (1,6 mln) 20% AG 3 (PKP) AG 4 ( przemysł ) 50%

4 Zasady wymiarowania zdolności wytwórczych w elektroenergetyce WEK 4

5 Obciążenie KSE środa (9 października 2013) Cena na RB - sygnał sterujący pracą agregatów rezerwowego zasilania < 1% Wykorzystanie: - wymiana oświetlenia (żarówek na LED- owe) - układy gwarantowanego zasilania - mikrobiogazownie z mikromagazynami biogazu - DSM (przemysł) - EV 1 5

6 Obciążenie KSE niedziela (13 października 2013) Nadmiar mocy spowodowany przez: - bloki jądrowe - bloki węglowe - bloki gazowe combi > 4% 6

7 TRZY TRAJEKTORIE ROZWOJU I. Paliwa kopalne, WEK II. WEK EP Technologie Węglowe pomostowe Efektywność, OZE, smart grid EP rozwojowe Gazowe, naftowe ubezpieczające III. Efektywność, OZE, smart grid EP + technologie wodorowe? + nuklearne baterie? 7

8 NAJOGÓLNIEJSZE UWARUNKOWANIA Projekt 1 dyrektywa 2010/75 jako przyczyna deficytu (konieczność wycofania części bloków węglowych) wykorzystanie zasobów energetyki prosumenckiej możliwych do zastosowania do końca 2014 roku (w szczególności w środowisku inteligentnej infrastruktury smart grid 2 ) dyrektywa 2009/72 jako podstawa rozwoju inteligentnej infrastruktury w EP (po akceptacji przez Polskę w trybie braku zgłoszenia stanowiska do Komisji Europejskiej) Projekt 2 realizacja celów dyrektyw 2009/28 (Pakiet 3x20) i 2010/31 (budynki zeroenergetyczne ), a także 2009/72 (smart grid) w kategoriach obowiązku, ale również szansy (dopuszczalność: wsparcia, czyli pomocy publicznej, czyli wykorzystania środków unijnych w perspektywie budżetowej ) możliwość rewitalizacji bloków 200 MW (czyli wydłużenia ich resursów technicznych nawet do 350 tys. godzin i zwiększenia mocy znamionowej nawet do 235 MW) realizacja hipotetycznego programu NPRZMiMR (Narodowy Program Rewitalizacji Zasobów Mieszkaniowych i Modernizacji Rolnictwa) milestones: 2020, 2030,

9 NOWE UWARUNKOWANIA Styczeń 2014, UE: Nowy (2030) pakiet energetyczno-klimatyczny (etap do celów Mapy Drogowej 2050: redukcja emisji CO 2 o 80-95%) Projekt celów 2030 według Komisji Europejskiej (decyzja Rady Europejskiej zostanie ogłoszona marca 2014 r.): udział energii odnawialnej 27% (cel dla UE, w poszczególnych krajach KPR) redukcja emisji CO 2 40% brakuje celu w obszarze efektywności (nie ma już potrzeby jego ustalania) Październik 2012, Chiny: Biała Księga Chińska Polityka Energetyczna transformacja do zielonej, a nawet bezwęglowej gospodarki (profesor Bogdan Góralczyk, styczeń 2014) Cele 2015: wzrost udziału OZE do 11,4% redukcja energochłonności PKB o 16% redukcja emisyjności (CO 2 ) PKB o 17% Cele 2020 wzrost udziału OZE do 15-17% redukcja emisji CO 2 o 40-45% Inwestycje w OZE 2010 (narastająco), w mld $: Chiny 45, Niemcy 41, USA 34 tylko w PV, świat tylko w GW, 50 mld (nakłady grube oszacowanie) 9

10 SCHEMAT TECHNOLOGICZNY PME PRZEKSZTAŁTNIK ENERGOELEKTRONICZNY PME 110 V Odbiorniki prądu przemiennego 1. i 3. fazowe Sterownik nadrzędny Sterownik / 24 V Sieć dystr. AC AC Sterownik AC/ 620 V PE V ŁT AC PE1.1 PE1.2 AC PE2.1 PE2.2 PE2.3 Samochód elektryczny OZE1 Mikrobiogazownia lub Mikroturbina wiatrowa OZE2 Ogniwa fotowoltaiczne M. Zygmanowski J. Michalak

11 Dom plus-energetyczny 110 V Odbiorniki prądu przemiennego 1. i 3. fazowe Sterownik nadrzędny Sterownik / 24 V Sieć dystr. AC AC Sterownik AC/ Interfejs sieciowy dla prosumenckiej mikroinstalacji 620 V (PME) PE V ŁT AC PRZEKSZTŁTNIK PE PE1.1 PE1.2 AC PE2.1 PE2.2 PE2.3 Samochód elektryczny OZE1 Mikrobiogazownia lub Mikroturbina wiatrowa OZE2 Ogniwa fotowoltaiczne Struktura projektowanego interfejsu sieciowego dla PME i PISE * Raport BŹEP Popczyk J., Zygmanowski M., Michalak J., Kielan P., Fice M. "Koncepcja prosumenckiej mikroinstalacji energetycznej (PME) wg ilab EPRO"

12 i S i O L 1 Sieć dystrybucyjna Łącznik Tyrystorowy ŁT Odbiorniki prądu przemiennego Filtr LCL Przekształtnik PE1 Mikroturbina wiatrowa Przekształtnik PE2 620 V 620 V L 2 i A G C Przekształtnik PE4 Ogniwo fotowoltaiczne Przekształtnik PE3 Ogniwo fotowoltaiczne Przekształtnik PE3 620 V 72 V 72 V 72 V 1 : n 1 : n Przekształtnik PE5 Przekształtnik PE6 Samochód elektryczny 72 V 72 V 1 : n Moduły interfejsu sieciowego dla PME i PISE

13 SCHEMAT TECHNOLOGICZNY PME M. Fice

14 Dobowy wykres zapotrzebowania dla oraz zdjęte pasma obciążenia, wynikające z wymiany oświetlenia tradycyjnego na częściowo zmodernizowane (kolor zielony) oraz całkowicie zmodernizowane (łącznie kolor czerwony + kolor zielony) w gospodarstwach domowych

15 Dobowy wykres zapotrzebowania dla oraz zdjęte pasma obciążenia, wynikające z wymiany oświetlenia tradycyjnego na częściowo zmodernizowane (kolor zielony) oraz całkowicie zmodernizowane (łącznie kolor czerwony + kolor zielony) w gospodarstwach domowych

16 PROGRAM PROSUMENT ( demonstracyjny w kontekście wsparcia przebudowy polskiej energetyki w okresie ) Okres trwania: Wsparcie: 600 mln PLN Operatorzy: samorządy, bank wyłoniony w trybie przetargu Beneficjenci: osoby fizyczne, wspólnoty mieszkaniowe, spółdzielnie mieszkaniowe, a także samorządy Instalacje: źródła elektryczne, w tym kogeneracyjne, o elektrycznej mocy zainstalowanej do 40 kw (ogniwa PV, mikrowiatraki i mikrobiogazownie) źródeł ciepła o cieplnej mocy zainstalowanej do 300 kw (kotły opalane biomasą, pompy ciepła, kolektory słoneczne) Luka finansowa: źródła elektryczne (i kogeneracyjne) 30%, źródła ciepła 15% Szacunkowa wartość pobudzonego rynku EP (technologie, urządzenia, usługi) 3 mld PLN

17 Dane wyjściowe do oszacowania rynku EP w 2015 r. wykreowanego przez (wojewódzkie) programy RPO. Wartość RPO 25 mld, udział wsparcia przebudowy energetyki 20% Lp. Rynek Udział w finasowaniu Luka finansowa Wartość rynku mld PLN 1 Energia elektryczna 50% 20% 7 2 Ciepło 30% 10% 9 3 Transport (infrastruktura dla systemu car sharing, 20% 30% 2 z samochodami EV) 4 Razem Szacunkowa wartość pobudzonego rynku EP (technologie, urządzenia, usługi) 18 mld PLN

18 Potencjał (2050) Lp. Technologia moc szczytowa energia 1 Modernizacja oświetlenia (led) 2 GW 4 TWh 2 DSM/DSR (przemysł) 2 GW - 3 Głęboka termomodernizacja (zasoby Redukcja zużycia ciepła: - mieszkaniowe i ogólnie budynkowe) > 50% (> 150 TWh ch ) 4 Mikrobiogazownia semi off grid (rolnicy małotowarowe 3 GW 12 TWh el przedsiębiorstwa rolne) 5 Technologie utylizacyjne (miasta/gminy) 6 Pompa ciepła (budynki) Kolektor słoneczny (funkcje 7 rozszerzone na ogrzewanie budynków) 8 Ogniwo PV (budynki) 9 Mikrowiatrak (mała architektura) 10 Kogeneracja gazowa 1 (budynki) 11 Kogeneracja gazowa 2 (mali i średni przedsiębiorcy) 12 Modernizacja technologiczna, w tym procesowa (przemysł) 13 Kogeneracja gazowa 3 (przemysł) 14 Biogazownia (rolnictwo energetyczne) (przedsiębiorcy wielkotowarowe przedsiębiorstwa rolne) 15 Car sharing, EV (transport) 16 UZG układy zasilania gwarantowanego (agregaty prądotwórcze) 10 GW Wykorzystanie 3 mln ha, 240 TWh ch (80 TWh el TWh c ) Redukcja zużycia paliw: > 50% (> 100 TWh ch ) Energetyka prosumencka róg obfitości

19 ENEGETYKA PROSUMENCKA INNOWACJA PRZEŁOMOWA ENERGYREGION - Efektywny rozwój rozproszonej energetyki odnawialnej w połączeniu z konwencjonalną w regionach Patron medialny