Uwarunkowania rozwoju energetyki prosumenckiej

Transkrypt

1 Energetyka Prosumencka-Korzyści dla Podlasia" Białystok, 8/04/2014 Uwarunkowania rozwoju energetyki prosumenckiej Grzegorz Wiśniewski, Katarzyna Michałowska-Knap Instytut Energetyki Odnawialnej

2 Rozwój idei i historia prosumenta Alvin Toffler - Trzecia fala, 1980, rozdział Ku słońcu : W wojnie idei i pieniędzy, jaka się rozszalała w krajach rozwiniętych, wyróŝnić moŝna antagonistyczne strony ( ). Są tam akcjonariusze starej bazy energetycznej drugiej fali. Obstają oni przy węglu, ropie i energii jądrowej. Im zaleŝy na przedłuŝeniu status quo drugiej fali. (...) Właśnie rządzą kompaniami gazowymi i elektrowniami, komisjami nuklearnymi, korporacjami i działającymi w tych dziedzinach związkami zawodowymi. ( ) Mimo, Ŝe reaktory atomowe, mogą wydawać się nowoczesne i przyszłościowe, to w rzeczywistości są one przestarzałymi (zacofanymi) wytworami drugiej fali, która utkwiła w potrzasku własnych nierozwiązywalnych sprzeczności. W odróŝnieniu od nich, orędownicy tworzenia bazy trzeciej fali to przedstawiciele ruchu na rzecz ochrony środowiska, konsumenci i prosumenci, naukowcy oraz przedsiębiorcy reprezentujący najnowocześniejsze gałęzie przemysłu. Są rozproszeni, niedofinansowani ( ), a propagandziści drugiej fali zazwyczaj przedstawiają ich jako otumanionych technicznymi nowinkami naiwniaków, których nie obchodzi prawdziwa wartość dolara

3 Idea i historia prosumenta Amory B. Lovins : Small is profitable. The hidden economic benefits of making electrical resources at right size. Rocky Mountain Institute, W znanej publikacji Small is profitable autorzy naliczyli aŝ 207 korzyści jakie niesie rozwój generacji rozproszonej dla konsumenta i obywatela. Znaczna część tych korzyści pośrednio lub bezpośrednio jest związana z podniesieniem indywidualnego, lokalnego i ogólnokrajowego poziomu bezpieczeństwa energetycznego

4 Idea i historia prosumenta Dr Preben Maegaard dyrektor Nordic Folkecenter for Renewable Energy. Pionier samowystarczalnych energetycznie społeczności i gmin

5 Na czym polegał rozwój generacji rozproszonej przykład Danii

6 Idea i historia prosumenta w Polsce Stanisław Lem za: Tomasz Lem, Awantury na tle powszechnego ciąŝenia, Wyd. Literackie, Kraków. Stanisław Lem miał silne przywiązanie do osobistego poczucia bezpieczeństwa. Dotyczyło to teŝ zaopatrzenia w energię elektryczną w jego domu w Klinach w którym mieszkał i pisał w latach tzw. gospodarki niedoboru. Częste wręcz codzienne podówczas wyłączenia prądu spowodowały, Ŝe autor Solaris zaadaptował potęŝny i hałaśliwy agregat prądotwórczy z kutra rybackiego i zainstalował w domu, aby wzmocnić swoje poczucie bezpieczeństwa, niezaleŝności i zapewnić np. światło niezbędne nocą do pisania ksiąŝek

7 Idea i historia prosumenta w Polsce Roman Kluska, Tygodnik Powszechny r. Moja elektrownia słoneczna ( ) w pogodne dni produkuje duŝo więcej prądu, niŝ mogę zuŝyć. Tymczasem nie wolno mi nawet za darmo oddać prądu do sieci państwowej. Do tego musiałbym mieć koncesję, a jej zdobycie to cały proces urzędniczy, począwszy od potwierdzenia niekaralności. Dlatego za chwilę automat włączy potęŝne grzałki, które oddadzą do atmosfery nadmiar [gromadzonej na własne potrzeby, a nie zuŝytej, przyp. aut.] energii. Niemiecki dostawca po montaŝu elektrowni nie mógł wyjść ze zdumienia, dlaczego Kluska kazał mu natychmiast odłączyć świeŝo zbudowaną instalację od państwowej sieci. Gdy mu wytłumaczyłem, Ŝe oddając nadwyŝkę prądu do sieci stałbym się przestępcą, odpowiedział, Ŝe instalowali takie elektrownie w 18 krajach świata i nigdzie nie spotkali tak idiotycznego prawa.

8 Prosument w polskim prawie nowe zjawisko Wg projektu ustawy o odnawialnych źródłach energii i wg Prawa energetycznego (2013) Prosument jest osobą fizyczną, prawną lub jednostką organizacyjną, nieposiadającą osobowości prawnej i będącą wytwórcą energii w mikroinstalacji w celu jej zuŝycia na potrzeby własne lub sprzedaŝ, ale zgodnie z planem ustawodawcy - działalność prosumenta nie jest działalnością gospodarczą.

9 Rozwój mikroinstalacji w Europie Do mikroinstalacji zalicza się głównie instalacje na lub przy budynkach 10 mln sztuk mikroinstalacji w UE Dominują kolektory słoneczne, w następnej kolejności PV i małe elektrownie wiatrowe Szczegółowe statystyki prowadzone na poziomie poszczególnych krajów, głównie dla technologii wspieranych taryfami FiT Wielka Brytania 358 tys. instalacji do produkcji energii elektrycznej (1,66 GW) Niemcy 4 mln producentów energii elektrycznej w 2010 roku

10 Technologie energetyki prosumenckiej wykorzystującej OZE Krajowy plan działania w zakresie energii ze źródeł odnawialnych i projekt ustawy o OZE: małe elektrownie wodne, małe elektrownie wiatrowe -MEWi, mikrosystemy systemy fotowoltaiczne- PV, mikrosystemy kogeneracyjne na biogaz mb i biopłyny -mchp Produkcja energii elektrycznej na potrzeby domowe kolektory słoneczne- KS, kotły na biomasę kb, pompy ciepła -PC. Produkcja ciepła na potrzeby domowe Magazyny energii (ciepła i EE) Elementy mikrosieci i inteligentnej sieci domowej

11 Stan rozwoju technologii mikroinstalacji w Polsce 2012, źródło: badania własne IEO Małe i mikroinstalacje OZE. Średnia Średni koszt Średni koszt Szacunkowa moc jednostkowy całej instalacji ogólna liczba [kw] [zł/kw] [zł] mikroinstalacji 2012 [szt.] Kolektory słoneczne 7, Małe piece i kotły na biomasę (dedykowane) 20, Pompy ciepła 10, Małe elektrownie wiatrowe (on i off grid) 3, Systemy fotowoltaiczne (on i off grid) Średnia / Razem zdecydowaną większość (ponad 98%) stanowią instalacje do produkcji ciepła Prawie ćwierć miliona uŝytkowników mikroinstalacji OZE 6-7 mld zł inwestycji prywatnych/obywatelskich w ciągu ostatnich 10 lat Ułamek procenta stanowią instalacje przyłączone do sieci elektroenergetycznej

12 Segmentacja budynków z uwagi na moŝliwość najbardziej naturalnego zastosowania w nich mikroinstalacji OZE Ogólna liczba budynków rekomendowanych do budowy mikroinstalacji 3,7 mln Produkcja energii elektrycznej Skojarzona produkcja energii elektrycznej i ciepła Produkcja ciepła MEWi PV mb mchp KS gpc KB budynki mieszkalne jednorodzinne W,P W,P,M W W W,P, M W,P,M W,P,M wielorodzinne W,P W,P,M W W,P W,P,M W,P W,P,M produkcyjne W,P W,P,M W W,P W,P W,P W,P turystyczne W,P W,P,M W W,P W,P,M W,P W,P budynki usługowe biurowe P P,M P,M P,M P P handlowo-usługowe P P,M P,M P,M P P magazynowe W,P W,P,M P P budynki uŝyteczności publicznej P P,M P,M P,M P P Oznaczenia: W- tereny wiejskie, P- tereny podmiejskie, M-tereny miejskie PV -fotowoltaiczne, KS- kolektory słoneczne, MEWI -mikrowiataki, gpc -geotermalne pomy ciepła; akb - kotly na biomasę

13 Prosument ma mieć takŝe w Polsce (trochę) łatwiej w Ŝyciu Wg Prawa energetycznego (2013) Wymogi administracyjne i operatorskie Wymogi administracyjne Przyłączenie do sieci Mikroinstalacja Mała instalacja Instalacja OZE (duŝa) kw kw kw kw kw MW MW MW 10 kw 40 kw Wystarczająca informacja do operatora z opisem instalacji, nie stanowi działalności gospodarczej Brak opłat przyłączeniowych, o ile mikroinstalacja ma moc mniejszą niŝ aktualnie wydane warunki przyłączenia - tylko zgłoszenie u operatora Potrzebny jest wpis do rejestru wytwórców energii w małej instalacji, działalność gospodarcza Pobierana jest połowa opłaty przyłączeniowej Wymagana koncesja 20 MW 50 MW Pobierana jest pełna opłata przyłączeniowa

14 Proste okresy zwrotu inwestycji w róŝnych wariantach pracy mikroinstalacji OZE Instalacje OZE - produkcja energii elektrycznej PoniŜej 10 kw kw PowyŜej 40 kw okres zwrotu przy oszczędzaniu energii (konsumpcja całej energii z OZE, magazynowanie energii, odbiorca podłączony do sieci) Instalacje fotowoltaiczne > 20 19,5 19,2 Małe elektrownie wiatrowe > 20 > 20 19,6 Mikrobiogazownie b.d. > 20 > 20 Układy kogeneracyjne na biopłyny > 20 > 20 > 20 okres zwrotu przy net-meteringu (nadwyŝki energii z OZE przesyłane do sieci, brak magazynowania energii) Instalacje fotowoltaiczne 18,3 14,9 14,2 Małe elektrownie wiatrowe > 20 19,0 13,5 Mikrobiogazownie b.d. > 20 13,9 Układy kogeneracyjne na biopłyny > 20 14,5 11,8 Instalacje OZE - produkcja ciepła PoniŜej 10 kw kw PowyŜej 40 kw okres zwrotu w porównaniu do kotła węglowego Geotermalne pompy ciepła > 20 > 20 > 20 Instalacje kolektorów słonecznych > 20 19,1 16,8 Małe automatyczne kotły na czystą biomasę 18,3 18,2 17,6 okres zwrotu w porównaniu do kotła gazowego Geotermalne pompy ciepła > 20 17,9 16,8 Instalacje kolektorów słonecznych 17,2 15,2 13,2 Małe automatyczne kotły na czystą biomasę 11,2 11,1 10,2

15 Spadki kosztów technologii, koszty produkcji energii z mikroinstalacji oraz koszty energii w grupach odbiorców w 2020 r. [zł/kwh] LCOE wg technologia Współczynniki mikroinstalacji OZE degresji < 10 kw kw > 40 kw Małe elektrownie wiatrowe 2% 1,81 1,06 0,59 Instalacje fotowoltaiczne 5% 0,65 0,61 0,58 Mikrobiogazownie 2% - 2,30 0,93 Układy kogeneracyjne na biopłyny 2% 2,08 1,42 1,04 Wsp. wzrostu Ceny energii elektrycznej wg Taryfa G11 Taryfa C11 Taryfa C21 cen energii obecnych grup taryfowych 7% 0,96 0,86 0,75 Instalacje kolektorów słonecznych 3% 0,43 0,47 0,49 Geotermalne pompy ciepła 5% 0,69 0,60 0,56 Małe kotły na biomasę 0% - 0,32 0,31 Wsp. wzrostu Małe kotły na ekogroszek cen paliwa < 10 kw kw > 40 kw 7% 0,42 0,41 0,40 W 2020 roku pełną konkurencyjność uzyskują: systemy PV, kotły na biomasę, kolektory słoneczne oraz małe elektrownie wiatrowe (>40 kw)

16 Prognoza kosztów LCOE energii z dla małych instalacji fotowoltaiki, biogazu i energii wiatru w zestawieniu z hurtową ceną energii elektrycznej (TGE) Źródło: Ekspertyza IEO dla Ministerstwa Gospodarki, 2013 wykorzystana w OSR projektu ustawy o OZE z 2013 roku

17 Preferencje aktywnych konsumentów energii Źródło: badania TNS OBOP na zlecenie Instytutu Energetyki Odnawialnej Postawy Polaków wobec małych, przydomowych odnawialnych źródeł energii

18 Gotowość zainwestowania w małe, przydomowe odnawialne źródła energii zróŝnicowania Zwolennicy Ludzie młodzi (53% nastolatków i 57% dwudziestolatków odpowiada pozytywnie); Mieszkańcy wsi (53%); Ludzie aktywni zawodowo (53%, dla porównania wśród biernych odsetek ten wynosi 38%). Przeciwnicy Ludzie starsi (41% z nich odpowiada negatywnie) ; Mieszkańcy duŝych, choć nie największych miast (45% w miastach o ludności tys. mieszkańców); Osoby niepracujące (35%; dla porównania, wśród aktywnych odsetek ten wynosi juŝ 24%). Źródło: badania TNS OBOP na zlecenie Instytutu Energetyki Odnawialnej Postawy Polaków wobec małych, przydomowych odnawialnych źródeł energii ZaleŜność liniowa Im wyŝsze wykształcenie, tym częściej deklarowana gotowość inwestowania (od 33% osób z wykształceniem podstawowym, przez 40% z zasadniczym i 50% - ze średnim po 61% - z wyŝszym), natomiast im wykształcenie niŝsze, tym częstsze odpowiedzi negatywne (od 17% wśród osób z wykształceniem wyŝszym, przez 26% - ze średnim, po 36%-38% z zasadniczym i zawodowym i podstawowym). Im lepsza sytuacja materialna, tym częstsze odpowiedzi pozytywne (od 37% wśród osób w złej sytuacji materialnej, przez 44% - w średniej, po 61% - w dobrej).

19 Problemy ekonomiczne dyskryminacja prosumentów w Prawie energetycznym? Art. 9v. Energię elektryczną wytworzoną w mikroinstalacji przyłączonej do sieci dystrybucyjnej znajdującej się na terenie obejmującym obszar działania sprzedawcy z urzędu i oferowaną do sprzedaŝy przez osobę, o której mowa w art. 9u, jest obowiązany zakupić ten sprzedawca. Zakup tej energii odbywa się po cenie równej 80% średniej ceny sprzedaŝy energii elektrycznej w poprzednim roku kalendarzowym, o której mowa w art. 23 ust. 2 pkt 18 lit. b ustawy PE.

20 Projekt ustawy o OZE (wersja 6.2) Dyskryminacja cenowa prosumenta wobec duŝych źródeł i enigmatyczność proponowanych przepisów Art. 41: Cena zakupu energii elektrycznej z OZE wynosi 80 % średniej ceny sprzedaŝy energii elektrycznej na rynku konkurencyjnym. Ilość energii elektrycznej z OZE wytworzonej w mikroinstalacji, którą jest obowiązany zakupić sprzedawca zobowiązany, ustala się na podstawie rzeczywistych wskazań urządzeń pomiarowo-rozliczeniowych i rozlicza się w okresie półrocznym jako ilość energii elektrycznej stanowiącej nadwyŝkę energii elektrycznej wytworzonej w mikroinstalacji i wprowadzonej do sieci w stosunku do ilości energii elektrycznej pobranej z sieci w tym półroczu. Odbiorca wytwarzający energię elektryczną w mikroinstalacji ponosi koszty zakupu energii elektrycznej w danym półroczu na poziomie wynikającym z nadwyŝki ilości energii elektrycznej pobranej z sieci w stosunku do ilości energii elektrycznej wytworzonej w mikroinstalacji i wprowadzonej do sieci w tym półroczu.

21 Półroczne rozliczenie konsumenta energii (przyszłego prosumenta PV) SYSTEM PV 3 kwp, rozliczenie półroczne na fakturze ZUZYCIE E.E Obrót 2500,0 kwh/rok 1250,0 kwh/6 m-cy CENA NETTO KOSZT NETTO (6 m-cy) VAT CENA BRUTTO energia czynna całodobowa 0,2762 PLN/kWh 345,25 zł 23% 79,41 zł 424,66 zł opłata handlowa 4,29 PLN/m-c 25,74 zł 23% 5,92 zł 31,66 zł Dystrybucja składnik staly opłaty sieciowej 9,12 PLN/m-c 54,72 zł 23% 12,59 zł 67,31 zł opłata przejściowa 1,13 PLN/m-c 6,78 zł 23% 1,56 zł 8,34 zł opłata dystrybucyjna zmienna całodobowa 0,1471 PLN/kWh 183,88 zł 23% 42,29 zł 226,17 zł opłata abonementowa 0,54 PLN/m-c 3,24 zł 23% 0,75 zł 3,99 zł SUMA 0,4233 PLN/kWh 619,61 zł 142,51 zł 762,11 zł Przejście z pozycji konsumenta energii na prosumenta powoduje nie tylko zmianę wolumenu (salda) energii ale teŝ zmianę relacji koszty stałe koszty zmienne w taryfie

22 M-C PRODUKCJA 1 90,0 kwh/m-c 2 140,0 kwh/m-c 3 253,0 kwh/m-c 4 304,0 kwh/m-c 5 395,0 kwh/m-c 6 367,0 kwh/m-c 7 376,0 kwh/m-c 8 356,0 kwh/m-c 9 257,0 kwh/m-c ,0 kwh/m-c 11 88,0 kwh/m-c 12 56,0 kwh/m-c Wyniki symulacji pracy mikroinstalacji fotowoltaicznej 3 kw zlokalizowanej w Warszawie (źródło IEO) bilansowanie półroczne - rozliczenie miesięczne

23 Wyniki analizy ekonomicznej instalacji PV 3 kw - bilansowanie półroczne ZałoŜenia Nakłady: PLN (brutto) Produkcja energii: 2880kWh/rok (1549 kwh przez pierwsze 6 m-cy w roku) ZuŜycie energii: 2500 kwh/rok CENA SPRZEDAśY energii 0,18 PLN/kWh CENA ZAKUPU energii 0,61 PLN/kWh Wyniki Roczna oszczędność na zakupie energii: 1301 zł/rok Przychód ze sprzedaŝy nadwyŝek: 55 zł/rok (43 zł w pierwszym półroczu) Prosty okres zwrotu nakładów: 15,4 roku

24 Nowa ustawa o OZE Utrzymanie zmian wprowadzonych nowelizacją PE z 2013 roku dla mikroźródeł Odrzucenie wcześniej proponowanych taryf FiT dla źródeł mikro- i małych Wprowadzenie systemu aukcyjnego w podziale na źródła o mocach <1MW oraz >1MW dla nowych instalacji Istniejące instalacje wybór pomiędzy pozostaniem w obecnym systemie a przejściem na system aukcyjny Ograniczenie wsparcia ze względu na dopuszczalne poziomy pomocy publicznej Nieznana ostateczna formuła ustawy, moŝliwe zmiany

25 Problem: Rosnące koszty zaopatrzenia w energię elektryczną gospodarstw rolnych Wzrost zuŝycia energii elektrycznej per capita w latach % wzrost wydatków na energię elektryczną w gospodarstwach rolnych w latach , w porównaniu z 34% średnim wzrostem we wszystkich gospodarstwach domowych (stały trend szybszego niŝ średnia wzrostu kosztów dla gosp. rolnych w ciągu 3-4 ostatnich lat)

26 Dlaczego wieś i rolnicy są bardzo zainteresowani energetyką prosumencką? Rosną koszty dystrybucji energii na obszarach peryferyjnych, w szczególności dla odbiorców wiejskich Źródło: ARE,OZERISE-IEO. Udział kosztów energii w produkcji rolnej >12%, najwięcej w UE Źródło: Eurostat Rolnicy, gosp domowe, MSP

27 Rolnictwo w Polsce 5,4 miliona odbiorców w energii elektrycznej w sektorze rolniczym Udział rolnictwa w krajowym zuŝyciu energii finalnej (5,8%) jest ponad dwukrotnie wyŝszy od średniej w UE (2,2%) UE Polska 1 0 Srednie zuŝycie energii %

28 OZERISE cele projektu Cel ogólny: Przygotowanie narzędzi do rozwoju zintegrowanych odnawialnych źródeł energii w mikrosieciach Projekt OZERISE ma na celu przygotowanie bazy pod późniejszy rozwój mikrosieci i sieci inteligentnych z udziałem OZE, poprzez: przeprowadzenie kompleksowego monitoringu zuŝycia energii oraz potencjału OZE u uŝytkowników na terenach wiejskich przygotowanie narzędzi umoŝliwiających dobór i optymalizację wykorzystania małych technologii OZE w mikrosieciach analizy socjoekonomiczne, umoŝliwiające zaprojektowanie kompleksowego systemu wspomagania decyzji dla prosumenta działającego w mikrosieci, z uwzględnieniem systemów magazynowania energii opracowanie systemu zarządzania energią w prosumenckim gospodarstwie rolnym

29 Struktura planowanych inwestycji w OZE w ankietowanych gospodarstwach rolnych motywacja do inwestycji: czynniki ekonomiczne, ale równieŝ inne, takie jak bezpieczeństwo dostaw energii oraz motywacje ekologiczne W dalszej fazie rozwaŝano gospodarstwa o największym zuŝyciu energii (rachunki powyŝej 10 tys PL/rok i zdolnościach inwestycyjnych

30 Wyniki monitoringu w pierwszym kwartale projektu Średnie zuŝycie energii elektrycznej czynnej w gospodarstwach rolnych przez waŝniejsze odbiorniki energii czynnej w kwartale r.

31 Wyniki monitoringu w pierwszym kwartale projektu Uśrednione dobowo-godzinowe profile zuŝycia energii elektrycznej czynnej wybranych odbiorników na podstawie danych z kwartału

32 Wyniki monitoringu w pierwszym kwartale projektu Uśrednione dobowo-godzinowe profile zuŝycia ciepła na potrzeby przygotowania ciepłej wody uŝytkowej na podstawie danych z kwartału

33 Wyniki monitoringu w pierwszym kwartale projektu ZuŜycie energii elektrycznej czynnej przez wybrane odbiorniki energii w poszczególnym miesiącach kwartału r.

34 Przykładowe profile zuŝycia energii

35 Mapa drogowa: ŚcieŜki rozwoju mikroinstalacji OZE do produkcji energii elektrycznej i ciepła w latach Łączna moc (cieplna i elektryczna) mikroinstalacji - Średni współczynnik wykorzystania mocy Średnia moc pojedynczej domowej mikroinstalacji - 24,7 GW 2100 h/rok 12 kw

36 Mapa drogowa: Liczba prosumentów na rynku mikroinstalacji OZE do2020 roku

37 Mapa drogowa: Obroty na rynku inwestycji budowlanomontaŝowych w branŝy mikroinstalacji OZE do 2020 roku [mln zł] (na wykresie uwzględniona całość kosztów instalacyjnych i tylko krajową produkcje urządzeń -50% całości instalowanego wolumenu rządzeń)

38 Mapa drogowa: prognozy tworzenia miejsc pracy w mikroinstalacjach OZE -wyniki skumulowane z podziałem na rodzaje mikroinstalacji do 2020 roku Do 2020 roku moŝna stworzyć 53 tys. miejsc pracy, najwięcej przy produkcji mikroinstalacji (14,6 tys.) oraz ich instalacji (13,9 tys.)

39 Wnioski MoŜliwości zastosowania OZE w gospodarstwie rolnym są uzaleŝnione od profilu gospodarstwa (decyduje profil produkcji i związane z nim zapotrzebowanie w cyklu dobowym Typowe profile zapotrzebowania na energię odbiegają od moŝliwości generacji energii z OZE pogodowo-zaleŝnych DuŜa potencjalna rola magazynów energii MoŜliwości bilansowania wewnątrz gospodarstwa (przy niektórych profilach produkcji) oraz integracji róŝnych OZE Potencjalnie korzystny rozwój mikrosieci (współpraca pomiędzy gospodarstwami o roŝnych sezonowych oraz dobowo-godzinowych profilach zapotrzebowania na energię) Barierą rozwoju rozwiązań z zakresu sieci inteligentnych i OZE będzie zły stan infrastruktury wewnętrznej gospodarstw oraz infrastruktura teleinformatyczna na obszarach wiejskich

40 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ Po więcej informacji zapraszamy na strony