terenie województwa podkarpackiego

Transkrypt

1 Dr inż. Mariusz Szewczyk Politechnika Rzeszowska im. I. Łukasiewicza Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Katedra Termodynamiki Rzeszów, ul. W. Pola 2 szewmar@prz.edu.pl Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii na terenie województwa podkarpackiego Rzeszów, września ś 2009

2 Uwarunkowania wykorzystania odnawialnych źródeł energii Mała zazwyczaj gęstość energetyczna źródeł OZE konieczność zajmowania, w porównaniu z konwencjonalnymi źródłami energii o tej samej mocy, znacznie większych obszarów (3 rzędy wielkości) oddziaływanie na środowisko. Wysokie koszty inwestycyjne yj instalacji OZE i wysoka cena jednostkowa energii tylko nieliczne technologie OZE są w stanie funkcjonować na rynku bez wspomagania finansowego. Równomierne rozproszenie terytorialne większości rodzajów OZE sprzyja rozwojowi energetyki rozproszonej poprawia bezpieczeństwo energetyczne, sprzyja rozwojowi lokalnych rynków pracy i ogranicza konieczność przesyłu energii. Uzależnienie dostępności OZE od warunków klimatycznych lub geologicznych - niska dyspozycyjność niektórych rodzajów OZE pogarsza jakość pracy systemów energetycznych, wymaga magazynowania energii lub utrzymywania rezerwy mocy.

3 Środowiskowe uwarunkowania wykorzystania OZE Ponad połowa terenu Podkapacia (47,8 % + obszary Natura 2000) podlega restrykcjom wynikającym z ochrony przyrody lub krajobrazu. Wskaźnik lesistości wynosi około 36% i cały czas wrasta. Ograniczenia dotyczą ą przede wszystkim ingerencji w krajobraz a w konsekwencji technologii wielkoskalowych

4 Finansowe uwarunkowania wykorzystania OZE Większość technologii OZE, poza: energetyką ą wodną, technologiami bezpośredniego spalania biomasy frakcjonowanej (drewna kawałkowanego, brykietów, peletów) na potrzeby produkcji energii cieplnej, niskotemperaturową konwersją fototermiczną, wymaga wspomagających działań finansowych. System certyfikatów tó pochodzenia jako system wsparcia bezpośredniego: ś dopasowuje z zasady nierynkowe dotacje do OZE do rynku konkurencyjnego, powoduje konkurencję pomiędzy ę ypodmiotami gospodarczymi i technologiami OZE niektóre technologie przy przyjętym poziomie wsparcia staja się konkurencyjne a inne nie nierównomierny rozwój technologii OZE. Systemy subsydiów inwestycyjnych (fundacje i fundusze) również ż traktują technologie OZE nierównoprawnie np. dyskryminacja energetyki fotowoltaicznej w Programach Operacyjnych.

5 Baza Danych Odnawialnych Źródeł Energii Województwa Podkarpackiego Źródło finansowania: Zintegrowany Program Operacyjny Rozwoju Regionalnego - działanie ł i 2.6 Regionalne Strategie t Innowacyjne i transfer wiedzy ; perspektywa finansowa Okres realizacji projektu: Koordynatorzy projektu: Centrum Doradztwa Gospodarczego Sp. z o.o. oraz Podkarpacka k Agencja Energetyczna Sp. z o.o. Cel projektu: opracowanie i utworzenie elektronicznej bazy danych, zawierającej j diagnozę stanu obecnego wykorzystania Odnawialnych Źródeł Energii oraz wyznaczającej kierunki rozwoju innowacyjnych metod pozyskania energii.

6 Baza Danych Odnawialnych Źródeł Energii Województwa Podkarpackiego podstawowe niedociagnięcia Zaniżona liczba małych instalacji (małych instalacji kolektorów słonecznych, pomp ciepła, małych instalacji spalania biomasy) skutek przyjętej metodologii zbierania informacji. Brak funduszy na uzupełnianie bazy zawierającej informacje o instalacjach ostatniej aktualizacji dokonano na początku 2008 r. Uproszczony sposób prezentacji danych forma dokumentów pdf, brak powiązań miedzy dokumentami.

7 Zasoby energii promieniowania słonecznego w Polsce W skali kraju warunkami solarnymi podobnymi lub lepszymi niż Podkarpacie dysponuje obszar Pomorza i Lubelszczyzny. Średnie roczne nasłonecznienie wynosi 1056 kwh/m 2 (3,8 GJ/m 2 ) ±3% - ekwiwalent około 130 kg paliwa umownego lub 90 kg oleju ekwiwalentnego.

8 Rozkład nasłonecznienia na terenie Podkarpacia H max 1080 kwh/m 2 /a H 1020 min kw/hm2 /a H 6% Rozkład nasłonecznienia i podział na rejony solarne na terenie Podkarpacia

9 Wykorzystanie EPS na terenie Podkarpacia charakterystyka Zidentyfikowano 186 instalacji kolektorów fototermicznych, 52 instalacje fotowoltaiczne i 1 suszarnię słoneczną. Duże, sięgające kilkuset procent niedoszacowanie ilości małych instalacji m 2 kolektorów fototermicznych w zestawieniu z ponad 2 mln. mieszkańców Podkarpacia, daje zaledwie 0,0015 m 2 /osobę, podczas gdy za optymalne uznaje się od 1,5 do 2 m 2 /osobę. Dominacja w instalacjach fototermicznych płaskich kolektorów cieczowych 80% instalacji. W zakresie instalacji fotowoltaicznych dominacja instalacji autonomicznych o bardzo małej mocy (do 100 Wp) tylko 2 instalacje sieciowe o małej mocy (poniżej 1kWp). Brak informacji o pasywnych instalacjach w budynkach niskoenergetycznych czy pasywnych ogrody zimowe i przeszklone werandy występują choć brak o nich informacji. Brak instalacji suszarniczych pomimo ich niewątpliwej ekonomiczności.

10 Wykorzystanie EPS na terenie Podkarpacia - mapa Parametr Jedn Ilość Powierzchnia zainstalowanych kolektorów Instalacje Rodzaj użytkownika Instalacje z kolektorami małe (do 10 m 2 ) średnie (od 10,01 do 100 m 2 ) [m 2 ] osoba fizyczna 122 [szt.] inna 29 cieczowe płaskie cieczowe rurowe inne 3 Charakterystyka instalacji fototermicznych

11 Wykorzystanie pomp ciepła na terenie Podkarpacia Metodyka wykorzystana w projekcie wykazała istnienie niespełna 20 instalacji o mocach od 5 do 100 kw. Liczba ta jest zaniżona w podobnym stopniu jak liczba instalacji kolektorów solarnych.

12 Potencjał produkcji biomasy na Podkarpaciu Potencjał techniczny produkcji biomasy na Podkarpaciu oceniany jest na około: drewno 404 tys. m 3 (1414 TJ) wykorzystano około 57 %, słoma 111 tys. t (1557 TJ) - wykorzystano około 10 %, siano 79 tys. t (1112 TJ) - wykorzystano 0 %, rośliny energetyczne 212 tys. t (3599 TJ) - wykorzystano około 3 %, biogaz z oczyszczalni ścieków 269 GWht GWhe - wykorzystano około 4%, biogaz wysypiskowy 19 GWht + 14 GWhe brak pomiarów, biogaz rolniczy 6,4 mln. m 3 (18,6 GWht + 13,5 GWhe) - wykorzystano 0 %, biogaz ze ścieków przemysłowych 12,9 GWht + 9,4 GWhe - wykorzystano 0 %, etanol (zboża) 16,2 mln. l - wykorzystano 41 %, biodisel (rzepak) 2,6 mln. l - wykorzystano 100 %.

13 Wykorzystanie energii biomasy na terenie Podkarpacia ilość instalacji Na terenie Podkarpacia w oczyszczalniach ścieków i wysypiskach śmieci pracuje około ł 11 instalacji produkcji biogazu największa z nich w Rzeszowie produkuje rocznie prawie 2 mln. m 3 biogazu, a z niego około 3.6 GWh energii elektrycznej. Elektrownie, elektrociepłownie, ciepłownie i kotłownie posiadają około 35, w niektórych przypadkach wielokotłowych, instalacji opalanych biomasą, przede wszystkim drewnem, zrębkami i trocinami; największy kocioł dysponuje mocą 3 MWt. Sumaryczna powierzchnia plantacji roślin energetycznych (w zdecydowanej większości wierzba energetyczna), których jest około 33, nie przekracza 400 ha największa ę plantacja liczy 100 ha, a większość ę stanowią ą plantacje bardzo małe, kilkuhektarowe lub mniejsze. Na terenie Podkarpacia pracuje 11 instalacji produkcji biopaliw i biokomponentów (przede wszystkim estry kwasów tłuszczowych - rzepak) oraz 4 instalacje biopaliw stałych (przede wszystkim brykiety trocin).

14 Wykorzystanie energii biomasy na terenie Podkarpacia charakterystyka y Ze wszystkich źródeł biomasy największym stopniem wykorzystywania zasobów charakteryzuje się rzepak, zboża oraz drewno. W niewielkim stopniu wykorzystywane są zasoby: słomy, roślin energetycznych, biogazu wysypiskowego i pochodzącego z oczyszczalni ścieków. Na terenie Podkarpacia nie występuje ani jedna : biogazownia pracująca na produktach pochodzenia rolniczego program biogazownia w każdej gminie może to zmienić, biogazownia wykorzystująca ścieki przemysłowe, instalacja wykorzystująca siano. W bilansie technologii wykorzystującej energię biomasy nie uwzględniono kotłów do spalania biomasy o małej mocy będących w posiadaniu indywidualnych użytkowników ich liczba wielokrotnie przekroczy sumaryczną ilość wszystkich pozostałych instalacji OZE

15 Instalacje wykorzystujące biomasę -mapa

16 Strefy energetyczne wiatru na terenie Polski Strefa I wybitnie korzystna Strefa II bardzo korzystna Strefa III - korzystna Strefa IV - mało korzystna Strefa V - niekorzystna

17 Zasoby techniczne energii wiatru na terenie Podkarpacia Roczny potencjał techniczny wiatru można oszacować na poziomie i ok. 114 TWh, czyli ok. 75 % produkcji energii elektrycznej w Polsce. Uwzględniając tylko obszary o klasie szorstkości 1 i 2 oraz klasie wiatru 4-5, możliwe jest zainstalowanie siłowni wiatrowych o mocy ok MW i rocznej produkcji 8,4 TWh pozwalającej na 100 % pokrycie wynoszącego około 5 TWh zapotrzebowania województwa na energię elektryczną.

18 Wykorzystanie energii wiatru na terenie Podkarpacia charakterystyka Wg stanu na początek 2008 r.: zainstalowanych było ł ponad d20 sztuk elektrowni o łącznej jmocy ponad d24mw 2,4 MW, 5 sztuk o łącznej mocy 72 kw pracowało na sieć wydzieloną, a 13 sztuk o łącznej mocy 2339 kw była podłączona do sieci ZE, roczna produkcja energii wynosiła ok. 4,8 GWh co stanowiło ok. 0,1 % zużycia energii elektrycznej w województwie. Przyrost mocy zainstalowanej jest bardzo szybki - uruchomienie farmy wiatrowej w Hnatkowicach zwiększyło moc zainstalowaną o 12 MW. W najbliższych latach planowane jest zainstalowanie ponad 250 elektrowni wiatrowych o łącznej mocy ponad 538 MW roczna produkcja energii wyniesie ok. 1,1 TWh co stanowi to ok. 25% zużycia energii w województwie.

19 Wykorzystanie energii wiatru mapa

20 Polskie zasoby geotermalne

21 3000 m Zasoby geotermalne Podkarpacia - rozkład

22 Wykorzystanie energii geotermalnej na Podkarpacia Brak instalacji wykorzystujących zasoby geotermalne energetycznie pomimo stosunkowo dobrych parametrów technicznych zasobów. Wody geotermalne niskotemperaturowe wykorzystywane są tylko do celów balneologicznych w kilku ośrodkach na południu województwa. W kilku gminach prowadzone są prace rozpoznawcze oraz przygotowania do inwestycji.

23 Zasoby energii wody na terenie podkarpacia Teoretyczny potencjał wód 1.4 TWh/a. Moc średnia użyteczna hydrogeneracji 40 MW. Techniczny potencjał hydrogeneracji 0.34 TWh/a. Praktycznie wszystkie odcinki rzek o dużych spadkach znajdują się na terenach podlegających ochronie. Z porównania z zapotrzebowaniem województwa wynoszącym około 5 TWh/a jasno wynika że potencjał energii wód jest niewielki.

24 Wykorzystanie energii wody - charakterystyka Praktycznie cała moc hydroenergetyki (ponad 98 %) na Podkarpaciu skupiona jest w Zespole Elektrowni Wodnych Solina-Myczkowce. Roczna produkcja energii z elektrowni wodnych została oszacowana na poziomie 245 GWh w tym na dopływie naturalnym wyniesie zaledwie około 105 GWh (w tym 96 GWh w ZEW Solina-Myczkowce). Udział elektrowni wodnych w zaspokajaniu popytu na energie elektryczną wynosi około 2 %, Wykorzystanie wszystkich zasobów technicznych Podkarpacia może zwiększyć produkcję energii elektrycznej zaledwie trzykrotnie.

25 Wykorzystanie energii wody - mapa

26 Planowane umiejscowienie spiętrzeń

27 Rozkład instalacji OZE na terenie Podkarpacia Globalne wykorzystanie potencjału OZE jest bardzo niewielkie. Największe wykorzystanie istniejącego potencjału występuje w przypadku niektórych rodzajów biomasy i energii cieków wodnych. W przypadku innych technologii możliwe są wzrosty wykorzystania potencjału od kilkunastu do tysięcy razy. W przypadku energii geotermalnej krotności możliwego do uzyskania przyrostu nie można ż nawet podać ć bowiem jej wykorzystanie energetyczne jest zerowe.