Co dalej z odnawialnymi źródłami energii? Prof. Władysław Mielczarski Politechnika Łódzka UE o energetyce UE o energetyce UE o energetyce UE o energetyce UE o energetyce UE o energetyce Odnawialne źródła energii były przez wiele lat promowane jako sposób na uniezależnienie się Europy od importu paliw i element polityki klimatycznej, zmniejszający emisję dwutlenku węgla. Po wprowadzeniu systemów subsydiowania w postaci taryf gwarantowanych czy zielonych certyfikatów szybko rosła produkcja energii z odnawialnych źródeł (OZE). Jednak głęboki kryzys, jaki dotknął Europę, powoduje, że kraje członkowskie UE zaczynają postrzegać OZE jako zbyt daleko idące obciążenie i redukują subsydia [3]. Prowadzi to do dużej niepewności odnośnie przyszłego rozwoju i do ostrożności inwestorów w obliczu szybko rosnącego ryzyka. Szybki rozwój OZE zaczyna napotykać również na bariery techniczne rozwoju sieci i rezerw mocy [2]. Powstaje pytanie: jaka będzie przyszłość odnawialnych źródeł energii? Odnawialne źródła energii w Polsce W 2011 roku produkcja energii z OZE wyniosła 12,5 TWh, w tym w ramach współspalania wyprodukowano 6,6T Wh. Udział procentowy poszczególnych technologii w produkcji OZE jest pokazany na rys. 1. System subsydiowania produkcji energii elektrycznej z OZE spowodował szybki wzrost tej technologii: w latach 2008-2009 zanotowano średni wzrost w wysokości 24% (rys. 2). Wzrost produkcji z OZE pociąga za sobą zwiększenie liczby wydawanych certyfikatów przy stosunkowo stabilnym poziomie obowiązku ich nabywania. Wielkość obowiązkowego zakupu zielonych certyfikatów zależy również od zapotrzebowania odbiorców końcowych: w najbliższej przyszłości, kiedy zapotrzebowanie może maleć ze względu na kryzys gospodarczy, będziemy obserwowali zmniejszanie się liczby zielonych certyfikatów, jaki mają obowiązek zakupić dostawcy energii. Jeżeli w 2012 roku wzrost produkcji energii ze źródeł odnawialnych będzie na poziomie 2011 r. i będzie wynosił tylko 16% (osiągając wielkość 14,6 TWh), wówczas jest możliwe, że liczba wydawanych certyfikatów może przekroczyć zapotrzebowanie (rys. 3). Nadmiar certyfikatów w stosunku do poziomu obowiązkowego zakupu może skutkować gwałtownym spadkiem cen. Zjawisko to jest już obecne obserwowane, jednak w obliczu dużego nadmiaru certyfikatów będzie przybierać charakter lawinowy (rys. 4). Spadek cen czerwonych certyfikatów pokazuje, że taki scenariusz jest prawdopodobny. nr 3-4 (13-14) 2012 131
Ministerstwo Gospodarki podjęło próbę ustabilizowania sytuacji w nowej ustawie o OZE. Zaproponowało ograniczenie liczby wydawanych certyfikatów przez wprowadzenie współczynników korekcyjnych pomiędzy ilością wyprodukowanej energii a liczbą uzyskiwanych certyfikatów. Promowana będzie energia uzyskiwana ze słońca, podczas gdy ograniczeniom będą podlegać elektrownie wiatrowe, zamortyzowane elektrownie wodne i współspalanie. Szczególnie ta ostatnia technologia budzi sporo emocji. W 2011 r. energia wyprodukowana w ramach współspalania wynosiła 6,6 TWh, co stanowiło ponad 50% całej energii z OZE. Subsydia dla OZE w 2011 r. wyniosły około 3,4 mld zł, z czego na współspalanie przeznaczono prawie 1,8 mld zł. Wsparcie uzyskiwane na współspalanie pozwala dużym elektrowniom obniżyć ceny energii: średnio o około 15 zł/mwh. Nowe instalacje produkujące energię elektryczną są konkurencyjne przy cenie powyżej 250 zł/mwh. Jednak obecne ceny kształtują się na poziomie 200 zł/mwh, co nie zachęca do inwestycji w nowe aktywa wytwórcze. Byłoby znacznie lepiej, gdyby cena energii elektrycznej była wyższa, co pozwalałoby na wysłanie pozytywnego sygnału dla inwestorów. Wtedy możliwe byłoby uniknięcie deficytu mocy i gwałtownego wzrostu cen, jaki z reguły wówczas występuje. Ograniczenie na wydawanie zielonych certyfikatów za współspalanie będzie skutkowało wzrostem cen rynkowych, co może mieć pozytywny wpływ na inwestycje. Źródła odnawialne w innych krajach UE o energetyce UE o energetyce UE o energetyce UE o energetyce UE o energetyce UE o energetyce Po okresie dynamicznego rozwoju odnawialnych źródeł energii (OZE) obserwuje się próby ich ograniczania. Ma to miejsce w Hiszpanii, Włoszech, Bułgarii i Czechach. Jako przykład posłuży sytuacja we Włoszech i Bułgarii. We Włoszech jest obecnie zainstalowane prawie 13 GW ogniw fotowoltaicznych. Stanowi to około 25% takich instalacji w Europie (51,7 GW) i prawie 20% wszystkich instalacji na świecie (łącznie 69,7 GW). Szybki wzrost zainstalowanych mocy rozpoczął się w 2005 r. po wprowadzeniu taryf gwarantowanych na poziomie 490 EUR/MWh. Z wyliczeń wynikało, że dla wypełnienia zobowiązań z pakietu 3x20 Włochom wystarczy moc około 8700 MW, dlatego została podjęta próba ograniczenia instalacji nowych mocy. Jednak próba nie powiodła się i pomimo formalnie istniejących ograniczeń moc nowych instalacji szybko rosła, aż w końcu 2011 r. sięgnęła 12,75 GW. Koszt subsydiów w 2011 r. wyniósł ponad 3,9 mld EUR, a w 2012 r. spodziewany poziom subsydiów to około 6 mld EUR. Komentujący ten szybki wzrost pomimo istniejących ograniczeń, Carlo Stagnaro [4] przytacza włoskie przysłowie: Kto dał dał, kto wziął wziął, ale zapomnijmy o przeszłości. Szybki wzrost mocy instalowanych i udzielane subsydia przełożyły się na wzrost cen dla odbiorców końcowych. W 2012 r. urząd regulacji we Włoszech podniósł ceny energii o 9,8%, z czego wzrost na poziomie 6,3% wynika z subsydiów dla odnawialnych źródeł energii. Bezwarunkowy dostęp do sieci dla OZE spowodował ograniczenie konkurencyjnego rynku o około 15% i mniejsze wykorzystanie istniejących mocy wytwórczych. Konsekwencją jest dalszy wzrost kosztów energii [4]. Podobnie wygląda sytuacja w Bułgarii [6], gdzie po wprowadzeniu taryf gwarantowanych nastąpił szybki rozwój źródeł odnawialnych i w efekcie wzrost cen energii elektrycznej. Aby powstrzymać szybko rosnące koszty subsydiów i ceny energii elektrycznej, tamtejszy urząd regulacji od lipca 2012 r. ograniczył wysokość taryf dla energii wiatrowej o 20% i dla energii słonecznej o 50%. Bułgarski operator systemu przesyłowego określił maksymalne moce, jakie mogą być przyłączone do systemu na 1400 MW dla elektrowni wiatrowych i 600 MW dla elektrowni słonecznych. Tymczasem w kolejce do przyłączenia do sieci oczekuje ponad 4000 MW. Skutkiem szybkiego wzrostu źródeł odnawialnych i subsydiów jest wzrost cen energii, tylko w 2012 r. o 13%. Pojawiły się nawet postulaty przyłączenia 12-14 GW paneli słonecznych do bułgarskiego systemu elektroenergetycznego (o maksymalnym zapotrzebowaniu 7 GW, przy łącznej zainstalowanej mocy 12 GW), które wydają się zupełnie nierealistyczne. Problemem w zwiększaniu produkcji energii ze źródeł odnawialnych jest niedostateczny rozwój sieci przesyłowych i dystrybucyjnych w Europie. Wprowadzanie coraz większych ilości energii z OZE do sieci powoduje przepływy kołowe oraz tworzenie się zatorów w przesyle (bottlenecks). Ocenia się [2], że przed końcem obecnej dekady około 80% zatorów w przepływach w europejskich sieciach będzie wynikało z wprowadzania energii z OZE do systemów elektroenergetycznych. Rozbudowa sieci jest możliwa, jednak będzie to proces długotrwały i kosztowny. 132
Udziały procentowe technologii w produkcji OZE w 2011 roku Wiatrowe 22% Biogaz i biomasa 13% Współspalanie 47% Wodne 18% Rys. 1. Udziały procentowe poszczególnych technologii w produkcji odnawialnych źródeł energii Wzrost % produkcji z OZE w latach 2008-2011 średnio 2008-2011 Rys. 2. Wzrost produkcji energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii w Polsce
Produkcja energii z OZE i obowiązek zakupu w GWh Obowiązek zakupu Produkcja OZE zakładana przez MG Produkcja prognozowana Nadmiar certyfikatów Średnioroczny wzrost produkcji = 16% Rys. 3. Relacja wydawanych certyfikatów do wielkości obowiązku zakupu zielonych certyfikatów Ceny certyfikatów w zł/mwh na Giełdzie Energii Możliwe ceny certyfikatów Miesiące 2012 Rys. 4. Kształtowanie się cen zielonych certyfikatów na giełdzie energii w roku 2012 i projekcja możliwych cen wynikająca z nadmiaru certyfikatów
Komisja Europejska o rozwoju odnawialnych źródeł energii Komisja Europejska opublikowała w czerwcu 2012 r. komunikat zatytułowany: Odnawialne źródła energii: Ważny uczestnik europejskiego rynku energii [1]. Stwierdza w nim, że: aktualne inicjatywy polityczne nie są wystarczające do osiągania długofalowych celów polityki energetycznej i klimatycznej, jak sugeruje plan działania na rzecz energii odnawialnej do 2050 r., roczna stopa wzrostu w sektorze energii odnawialnej spadłaby z 6% do 1%. Komisja wskazuje, że potrzebny jest nowy system wsparcia dla OZE. Pewne wytyczne dotyczące takiego systemu znajdują się w cytowanym dokumencie Komisji Europejskiej: Jakąkolwiek postać przybiorą cele w zakresie energii odnawialnej po 2020 r., muszą one stanowić gwarancję, że energia odnawialna będzie częścią europejskiego rynku energii, przy ograniczonym lecz skutecznym wsparciu w razie potrzeby i dobrze rozwiniętej wymianie handlowej. Komisja wyraźnie wskazuje na dwie najważniejsze jej zdaniem cechy nowego systemu. OZE powinny być częścią rynku energii, a wsparcie ma być ograniczone, chociaż skuteczne. Dokument ten może mieć przełomowe znaczenie. Rozwój odnawialnych źródeł energii zawsze był poza dyskusją. Teraz Komisja dalej popiera rozwój tych źródeł, ale po raz pierwszy jest to poparcie warunkowe: OZE muszą działać na rynku energii, a subsydia muszą być ograniczone. Promocja OZE Odnawialne źródła energii są promowane głównie w trzech płaszczyznach: redukcji emisji CO 2, możliwości pozyskiwania znacznych ilości energii przy malejących kosztach i jako sposób tworzenia nowych miejsc pracy [4]. Na każdą z tych zalet OZE przeciwnicy łatwo znajdują kontrargumenty. Redukcję emisji CO 2 można łatwiej uzyskać w elektrowniach jądrowych i to na dużą skalę. Tanią energię w znacznych ilościach są w stanie dostarczyć elektrownie węglowe. Nawet jeżeli koszt pozyskania energii np. z ogniw fotowoltaicznych spadnie trzykrotnie, co będzie trudne do osiągnięcia, to i tak koszt tej energii, wraz z kosztami zewnętrznymi, jak konieczność zapewnienia rezerw, będzie dwukrotnie większy od kosztu produkcji energii elektrycznej z węgla. Również argument o nowych miejscach pracy może być podważany danymi pokazującymi, że na jedno miejsce pracy w Europie utworzone wskutek rozwoju OZE powstają dwa miejsca w Azji [2]. Koszt utworzenia jednego miejsca pracy dzięki źródłom odnawialnym np. w USA wynosi około 10 mln USD. Nie ma tak kompleksowych danych z Europy, ale taniej raczej nie będzie. System handlu emisjami a OZE Jednym z pomysłów na uczynienie OZE konkurencyjnymi jest nałożenie podatków na paliwa kopalne i pozyskiwaną z nich energię. Formą takiego podatku jest w Europie system handlu emisjami (EU ETS). Obecnie nie ma on wielkiego wpływu na technologie wytwarzania, ponieważ ceny pozwoleń są niskie około 6-8 EUR/tonę. Gdyby nawet ceny pozwoleń osiągnęły 40 EUR/tonę, jak chciałaby Komisja Europejska, to jest wciąż zbyt mało, aby uczynić OZE konkurencyjnymi w stosunku do węgla. Jednak tak wysokie ceny pozwoleń spowodują, że polska gospodarka i społeczeństwo będą musiały ponieść dodatkowy koszt około 25 mld zł rocznie i ponad 170 mld zł do 2020 r. Dla potrzebującej szybkiego rozwoju gospodarki i biednego społeczeństwa jest to olbrzymie obciążenie skutkujące długotrwałą recesją. Źle funkcjonujące mechanizmy wsparcia Jedną z przyczyn obecnych problemów z OZE jest brak dobrze funkcjonujących mechanizmów wsparcia. Winę za to ponosi w największym stopniu Komisja Europejska, która nie była w stanie wypracować jednolitych skutecznych mechanizmów subsydiowania OZE [4]. W krajach Unii Europejskiej funkcjonują dwa mechanizmy wsparcia: taryfy gwarantowane i zielone certyfikaty. Są to systemy otwarte, niestabilne jak każdy tego typu system, prowadzące do szybkiego i niekontrolowanego wzrostu kosztów subsydiów. Dodatkowo oba mechanizmy wsparcia separują OZE od konkurencyjnego rynku energii. OZE mogą działać poza rynkiem konkurencyjnym, kiedy ich produkcja jest mniejsza niż 10%. Jeżeli jednak dążymy do dalszego rozwoju OZE, aby ich produkcja wyniosła 20% i więcej zużywanej energii, to przy istniejących obecnie mechanizmach wsparcia byłaby to droga ograniczania konkurencyjnego rynku energii. 135
Nowy system subsydiowania i promocji Nowy system subsydiowania powinien być jednolity dla wszystkich krajów członkowskich. Centralny, europejski fundusz wspierania OZE może być tworzony ze składek krajów członkowskich, w proporcji uzależnionej od wielkości PKB na mieszkańca, zgodnie z zasadą solidarności. Fundusz ten mógłby dzielić się na dwie części: centralną (około 20%) dla wsparcia dużych projektów o wymiarze europejskim, jak np. farmy wiatrowe na Morzu Północnym, oraz regionalną na rozwój produkcji OZE w średniej i małej skali. Fundusz miałby ograniczoną wielkość zdefiniowaną na 15-20 lat. Wsparcie z funduszu rozwoju OZE obejmowałoby jednorazowe dofinansowanie inwestycji, po którym OZE działałyby na konkurencyjnym rynku energii na tych samych zasadach, jak inne podmioty. Każdy kraj członkowski czy region mogłyby dodatkowo tworzyć własne fundusze wsparcia odnawialnych źródeł energii. Odnawialne źródła energii powinny być propagowane jako sposób współistnienia ze środowiskiem i przyjaznego wykorzystania jego zasobów. Jest to wyższa wartość, dla której uzyskania społeczeństwa i pojedyncze osoby mogą akceptować ponoszenie większych kosztów. Można i trzeba kreować modę na OZE i na działania na rzecz ich rozwoju. To znacznie skuteczniejsze niż przymus, kary na paliwa albo promocja za pomocą argumentów łatwo poddających się krytyce. Literatura [1] Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions, Renewable Energy: a major player in the European energy market, COM (2012) 271 Final, Brussels, 06.06.2012. [2] T. Dubbeling, The end of the honeymoon period for renewables, European Energy Review, 24 September 2012. [3] D. Keating, Are sudden changes in solar subsidies scaring off investors; Solar ignites EU-Chine trade war; Member States no longer on track for 2020 targets, European Voice, 26 September 2012. [4] W. Mielczarski, OZE potrzebują zmian, Wirtualny Nowy Przemysł, 04.10.2012. [5] C. Stagnaro, How solar subsidies can distort the power market: the case of Italy, European Energy Review, 5 July 2012. UE o energetyce UE o energetyce UE o energetyce UE o energetyce UE o energetyce UE o energetyce [6] M. Yanaeva, Bulgaria s renewables market goes from boom to bust, European Energy Review, 19 July 2012. Prof. dr hab. inż. Władysław Mielczarski pracuje na stanowisku profesora zwyczajnego w Instytucie Elektroenergetyki Politechniki Łódzkiej. Jest członkiem European Energy Institute, europejskiego think tanku w sprawach energetycznych. We wrześniu 2007 r. został nominowany przez Komisję Europejską jako European Energy Coordinator dla rozwoju połączeń transgranicznych między Polską a Niemcami oraz Polską a Litwą. 136