BIBLIOTEKA ŹRÓDŁOWA ENERGETYKI PROSUMENCKIEJ BIBLIOTEKA POWSZECHNA ENERGETYKI PROSUMENCKIEJ www.klaster3x20.pl www.cire.pl Konwersatorium Inteligentna Energetyka Temat przewodni Sekcja Nowych Koncepcji i Technologii Energetycznych Oddział Gliwicki SEP (w organizacji) POWSZECHNA PLATFORMA TRANSFORMACYJNA ENERGETYKI zarys organizacji poznania problematyki transformacyjnej Jan Popczyk Gliwice, 25 września 2018
2
TRANSFORMACJA ENERGETYKI POTRZEBY CERTYFIKACYJNE PRZEDMIOTOWY POTENCJAŁ CERTYFIKACYJNY SEKCJI SNKiTE OG SEP (ujęcie wywoławcze, jedynie takie) 9
CERTYFIKATY SPECJALISTYCZNE (charakterystyczne dla bardzo odmiennych jednak obszarów tematycznych) 1. Certyfikaty środowiskowe, dotyczące np. pofermentu w instalacjach biogazowych (kompetencje po stronie ENERGOPOMIAR-u, EKOAMRET-u; zapotrzebowanie ze strony całego segmentu zastosowań technologii biogazowych) 2. Certyfikaty poprawności rozwiązań biznesowych na rynku energii elektrycznej, w tym poprawności mechanizmów cenotwórczych (kompetencje po stronie Zespołu profesorsko-doktorskiego współpracującego z wszystkimi przedsiębiorcami współtworzącymi Sekcję; zapotrzebowanie ze strony narastającej fali podmiotów zainteresowanych działalnością na rynku wschodzącym energii elektrycznej 1) 3. Certyfikaty bezpieczeństwa elektrycznego (przeciwporażeniowego i innych) instalacji stosowanych przez prosumentów i niezależnych inwestorów (kompetencje ogólnie po stronie OG SEP) 10
CERTYFIKATY SYSTEMOWE DLA OSŁON KONTROLNYCH OK (charakterystyczne dla odmiennych obszarów tematycznych) 4. Certyfikaty poprawności automatyki zarządczej w instalacjach stosowanych przez prosumentów i niezależnych inwestorów, w tym w sieciowych terminalach dostępowych (kompetencje po stronie Zespołu profesorskodoktorskiego współpracującego z właściwymi kompetencyjnie przedsiębiorcami współtworzącymi Sekcję). 5. Certyfikaty poprawności rozwiązań informatycznych w instalacjach stosowanych przez prosumentów i niezależnych inwestorów, w tym w układach pomiarowych i rozliczeniowych na rynku energii elektrycznej (kompetencje po stronie Zespołu profesorsko-doktorskiego współpracującego z właściwymi kompetencyjnie przedsiębiorcami współtworzącymi Sekcję). 6. Certyfikat zdolności technicznych osłon kontrolnych (OK1,, OK4) do uczestnictwa w rynku wschodzącym energii elektrycznej 1 (kompetencje po stronie Zespołu profesorsko-doktorskiego współpracującego z właściwymi kompetencyjnie przedsiębiorcami współtworzącymi Sekcję). 7. Certyfikat zdolności ekonomiczno-prawnej osłon kontrolnych (OK1,, OK4) do uczestnictwa w rynku wschodzącym energii elektrycznej 1 (kompetencje po stronie Zespołu profesorsko-doktorskiego współpracującego z właściwymi kompetencyjnie przedsiębiorcami współtworzącymi Sekcję). 11
www.bzep.pl BIBLIOTEKA ŹRÓDŁOWA ENERGETYKI PROSUMENCKIEJ BIBLIOTEKA POWSZECHNA ENERGETYKI PROSUMENCKIEJ www.cire.pl IV Kongres Energetyczny DISE POLSKA ENERGETYKA PO TRANSFORMACJI wizja systemu energetycznego przyszłości Jan Popczyk Wrocław, 19-20 września 2018
HORYZONT 2050 dekada decydują: ludzie (instytucje, polityka) 30 lat i więcej decydują: wydarzenia, metoda (paradygmaty), kształcenie energetyka 2050, to energetyka, która ukształtuje się w procesie weryfikacji egzergetycznej, prosumenckiej, cyfryzacyjnej współczesnej energetyki WEK, czyli energetyki paliw kopalnych, sektorowej (korporacyjnej), przedcyfryzacyjnej 13
E ch + E j = 3000 TWh 160 mld PLN 2100? (2009) 2020, 2025, 2035,??? (energetyka jądrowa) (2006) 30 mld PLN E (4 bloki węglowe +1, klasy 1000 MW każdy) 1000 TWh 1100 TWh 2080? 600 TWh E ch paradygmatyczny triplet, monizm elektryczny OZE E k 200 TWh E uż 2005 2018 2025 2030 2040 2050 14
PARADYGMAT EGZERGETYCZNY (2) Punkt wyjścia do sformułowania paradygmatu: równanie na sprawność egzergetyczną (J. Szargut: Termodynamika techniczna. Gliwice 2011) 15
Rynek energetyczny energia elektryczna ciepło grzewcze, CG czynnik napędowy ludność, gospodarka ludność, mieszkalnictwo jednostka wiążąca kwh/(os., PKB) kwh/m 2 CWU ludność kwh/os. oszacowanie wzór liczbowe (-) 1 transport ludność, transport kwh/sam. W paradygmacie egzergetycznym (w równaniu na sprawność egzergetyczną) brakuje inwestycji, a ogólnie środowiska społeczno-ekonomicznego. Dlatego potrzebne są dwa dalsze paradygmaty 16
(EKLEKTYCZNY) PARADYGMAT PROSUMENCKI (1) MAKROEKONOMIA PKB, rząd, polityka energetyczna, korporacje energetyczne tak było (i ciągle jeszcze jest) tak będzie (tak się powoli staje) ludzie, decyzje prosumenckie, samorządy, MSP MIKROEKONOMIA (EKLEKTYCZNY) PARADYGMAT WIRTUALIZACYJNY (3) Specyficzny market coupling w postaci transosłonowych platform handlowych między schodzącym rynkiem energii elektrycznej oraz rynkami wschodzącymi 1 i 2 1. Bezpośrednie nawiązanie do systemu ERO z przeszłości działającego na miedzianej płycie i na kosztach zmiennych wytwarzania:
JEDNOLITY RYNEK EUROPEJSKI KSE 400/220 kv TRANSFORAMACJA NOWE UKŁADANIE POLSKIEJ ELEKTROENERGETYKI ENERGETYKI PUNKT WYJŚCIA OK5 SIEĆ PRZESYŁOWA Obszar rewitalizacji bloków 200 MW 86 Sekcja 110 kv C-GEN (50 MW) SIECI 110 kv 370 - GPZ 110 kv/sn 1400 OK4 + OK3 KLASTRY ENERGETYCZNE SPÓŁDZIELNIE ENERGETYCZNE (obszary wiejskie 30% rynku) C-GEN (5 MW) SN/nN 160 tys. OK2 OK1 25000 20000 15000 10000 5000 0 25000 25000 20000 20000 15000 15000 10000 10000 100% 25% 75% 5000 5000 0 0 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 00:00 120,000 100,000 80,000 60,000 40,000 20,000 0,000 3000 2500 2000 1500 1000 500 0-500 -1000-1500 -2000 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 00:00-2500 regulacja sekundowa (pierwotna), minutowa (wtórna), godzinowa (trójna) Rynek WEK regulacja minutowa, sekundowa, milisekundowa Rynek NI/EP ENTSO-E (UCTE) OSP (PSE) OSD OHT PME Cena CK w grupie obecnych taryf G, PLN/MWh trajektoria WEK : 460 + 440 + 100 = 1000 trajektoria NI/EP : 400 + 80 + 120 = 600 Opracowanie: J. Popczyk Opracowanie graficzne: M.Fice Powiaty (na obszarach wiejskich, poza grodzkimi): 314 Spółdzielnie mieszkaniowe (miasta): 4000
OK5 ARCHITEKTURA RYNKU ENERGII RYNEK EE W PROCESIE TRANSFORMACJI ENERGETYKI W HORYZONCIE 2050 Selektywne hybrydowe korytarze przesyłowe Farmy wiatrowe FW morskie FW lądowe SCENTRALIZOWANY SCHODZĄCY RYNEK WYTWÓRCÓW WEK między wirtualnymi osłonami OK5 i OK4 na infrastrukturze sieciowej NN (z połączeniami transgranicznymi) i 110 kv Główne podmioty wytwórcy WEK operator OSP(NN) operatorzy OSD(110 kv) Rynki RB, TGE (z rynkiem market coupling) kontrakty dwustronne OK4 - OK4 + : ceny węzłowe RYNEK EE NA INFRASTRUKTURZE SN i nn OK4 (A, P, M) SCHODZĄCY RYNEK ODBIORCÓW BIERNYCH I TPA sprzedawcy zobowiązani i TPA OK3 (K, EW) Główne modele rynkowe prosument, ze sprzedażą sąsiedzką spółdzielnia, klaster elektrownia wirtualna (EW) OK2 (S, EW) Główne podmioty operatorzy OSD(SN-nN: 4+1+1) pozostali operatorzy w tym OHT i NOP OK1 (P) ZDEREGULOWANY RYNEK WSCHODZĄCY
MAPA ISTNIEJĄCYCH SZKIELETOWYCH ZASOBÓW ENERGETYKI WEK (ELEKTROENERGETYKA, CIEPŁOWNICTWO, PALIWA TRANSPORTOWE, GAZOWNICTWO, GÓRNICTWO WĘGLOWE) 20
21
MAPA NAJWIĘKSZYCH ZAKŁADÓW PRZEMYSŁOWYCH, OKRĘGÓW PRZEMYSŁOWYCH I SPECJALNYCH STREF EKONOMICZNYCH 22
23
CENY, KTÓRYCH PRZEKROCZYĆ SIĘ NIE DA, ALBO KTÓRYCH PRZEKROCZENIE JEST GROŹNE DLA KAŻDEGO KTO TO ZROBI, RÓWNIEŻ DLA POLITYKÓW!!! OK5 OK4 OK3 OK2 OK1 2% 100% 75% 30% 45% 160 320 360 450/550* 650*/620 CENY PRZECIĘTNE ROCZNE, W PLN/MWh wartości charakterystyczne dla metodologii stosowanej w funkcjonującym cenotwórstwie 24
OBSZARY WIEJSKIE, WRAZ Z MIASTAMI 50-500 TYS. MIESZKAŃCÓW POZA KORYTARZAMI INFRASTRUKTURALNO-URBANISTYCZNYMI (UK I- U) W TLE ANTYCYPOWANE BILANSE ENERGII ELEKTRYCZNEJ (TWH) W WOJEWÓDZTWACH, 2050 25
KORYTARZ INFRASTRUKTURALNO-URBANISTYCZNY KOTWICA (MIASTA INFRASTRUKTURA ELEKTROENERGETYCZNA, KOLEJOWA, DROGOWA PRZEMYSŁ) 27
28
Jeszcze jeden punkt odniesienia Spadek wartości giełdowej grup elektroenergetycznych (14.09.2018) Enea (2008): ~50 (max 70)%, PGE (2009): ~70 (max 70)%, Tauron (2010): ~70 (max 75)%, Energa (2014): ~60 (max 70)%, Wzrost cen energii elektrycznej na rynku terminowym: nawet o 100% Finansowanie inwestycji wytwórczych pod bilans skonsolidowany Udział dystrybucji w strukturze EBITDA, I połowa 2018: PGE 36%, Tauron 61%, Enea 44%, Energa 85% Przeciwbieżność polskiej polityki energetycznej względem polityki unijnej i wzgledem trendów globalnych RYZYKA/ZAGROŻENIA czy UE sprosta Chinom? czy Polska sprosta UE? 29
Przykłady prognoz energetycznych dla Polski opracowanych na początku lat 70. i 90. minionego wieku (PAN) porównanie prognoz z rzeczywistością, Lp. Prognozy 2000 [1] Rzeczywistość 2016 1 Elektryczna moc zapotrzebowana, GW 105 26 2 Wydobycie węgla kamiennego, mln ton 270 70 3 Zużycie węgla kamiennego, mln ton 240 70 4 Wydobycie/zużycie węgla brunatnego, mln ton 120 65 5 Import ropy naftowej, mln ton 90 25 6 Zużycie gazu ziemnego, mld m 3 Prognoza PAN nie zawierała prognoz dla gazu ziemnego. Według prognoz rządowych z 1990 r. zapotrzebowanie miało wynosić w 2000 r. około 27 mld m 3, a w 2010 r. około 40 mld m 3 (wariant wysoki rozwoju gospodarki. Rzeczywistość 2017, to około 15 mld m 3. 30