WIKTORIA SOBCZYK 1, TOMASZ BARAN 2

Podobne dokumenty
Usytuowanie i regulacje prawne dotyczące biomasy leśnej

Ekonomiczne i środowiskowe skutki PEP2040

Komfort Int. Rynek energii odnawialnej w Polsce i jego prespektywy w latach

Polityka energetyczna Polski do 2050 roku rola sektora ciepłownictwa i kogeneracji

Krajowy system wsparcia energetyki odnawialnej w Polsce

Scenariusz zaopatrzenia Polski w czyste nośniki energii w perspektywie długookresowej

Perspektywy rozwoju OZE w Polsce

UWARUNKOWANIA PRAWNE ROZWOJU BIOGAZU

Jaki jest optymalny wybór technologii OZE?

Energetyka odnawialna w procesie inwestycyjnym budowy zakładu. Znaczenie energii odnawialnej dla bilansu energetycznego

System Certyfikacji OZE

gospodarki energetycznej Cele polityki energetycznej Polski Działania wspierające rozwój energetyki odnawialnej w Polsce...

Polityka zrównoważonego rozwoju energetycznego w gminach. Edmund Wach Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A.

Stan aktualny oraz kierunki zmian w zakresie regulacji prawnych dotyczących wykorzystania biomasy leśnej jako źródła energii odnawialnej

Proekologiczne odnawialne źródła energii / Witold M. Lewandowski. - Wyd. 4, dodr. Warszawa, Spis treści

Polityka w zakresie OZE i efektywności energetycznej

Projekt założeń do planu zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe gminy miejskiej Mielec Piotr Stańczuk

Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek Przedmowa Wstęp 1. Charakterystyka obecnego stanu środowiska1.1. Wprowadzenie 1.2. Energetyka konwencjonalna

Ciepło z OZE źródła rozproszone: stan i tendencje rozwojowe w Polsce

Polityka energetyczna Polski do 2050 roku. Warszawa, sierpień 2014 r.

Forum Technologii w Energetyce Spalanie biomasy

ZIELONA ENERGIA W POLSCE

Skutki makroekonomiczne przyjętych scenariuszy rozwoju sektora wytwórczego

Polityka energetyczna Polski do 2030 roku. Henryk Majchrzak Dyrektor Departamentu Energetyki Ministerstwo Gospodarki

System handlu emisjami a dywersyfikacja źródeł energii jako wyzwanie dla państw członkowskich Unii Europejskiej. Polski, Czech i Niemiec

Rynek ciepła z OZE w Polsce źródła rozproszone: stan i tendencje rozwojowe

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2017/2018

Odnawialne źródła energii w dokumentach strategicznych regionu

Planowane regulacje prawne dotyczące wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych, ze szczególnym uwzględnieniem mikro i małych instalacji

Elżbieta Ciepucha kierownik Obserwatorium Rynku Pracy dla Edukacji w ŁCDNiKP

Uchwała Nr XLI-67/2010

Środki publiczne jako posiłkowe źródło finansowania inwestycji ekologicznych

Rynek ciepła ze źródeł odnawialnych w Polsce stan i tendencje rozwojowe

Nowe wyzwania stojące przed Polską wobec konkluzji Rady UE 3 x 20%

Zagadnienia energooszczędności i nowoczesnego budownictwa w nadchodzącym okresie programowania

Energia odnawialna w Polsce potencjał rynku na przykładzie PGE. mgr inŝ. Krzysztof Konaszewski

DOFINANSOWANIE NA ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII. Wsparcie dla mieszkańców

Wybrane aspekty bezpieczeństwa energetycznego w projekcie nowej polityki energetycznej państwa. Lublin, 23 maja 2013 r.

PERSPEKTYWY ROZWOJU ENERGETYKI W WOJ. POMORSKIM

Ośrodek Szkoleniowo-Badawczy w Zakresie Energii Odnawialnej w Ostoi

Komfort Consulting. Stan obecny i perspektywy dla inwestycji w OZE i Energetyki w Polsce. Sosnowiec, 20 Października 2010

Polska energetyka scenariusze

Polityka energetyczna Polski do 2030 roku

Energia słoneczna docierająca do ziemi ma postać fali elektromagnetycznej o różnej długości. W zależności od długości fali wyróżniamy: Promieniowanie

G S O P S O P D O A D R A K R I K NI N SK S O K E O M

ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII. Seminarium Biomasa na cele energetyczne założenia i realizacja Warszawa, 3 grudnia 2008 r.

Rynek kotłów na biomasę w Polsce

DYLEMATY POLSKIEJ ENERGETYKI W XXI WIEKU. Prof. dr hab. Maciej Nowicki

PERSPEKTYWY ROZWOJU ENERGETYKI W WOJ. POMORSKIM

Odnawialne źródła energii

Energia z Bałtyku dla Polski pytań na dobry początek

Warsztaty PromoBio, 17 Maja 2012 Ośrodek Doskonalenia Nauczycieli, ul. Bartosza Głowackiego 17, Olsztyn

Podsumowanie i wnioski

PLAN GOSPODARKI NISKOEMISYJNEJ FINANSOWANIE DZIAŁAŃ ZAWARTYCH W PGN

Rynek kotłów na biomasę w Polsce. Podsumowanie 2013 roku

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Perspektywy rozwoju odnawialnych źródeł energii elektrycznej. dr inż. Grzegorz Hołdyński Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny

ANKIETA DLA PODMIOTÓW GOSPODARCZYCH I OBIEKTÓW USŁUGOWYCH

STRATEGIA WOJ. POMORSKIEGO BEZPIECZEŃSTWO I EFEKTYWNOŚĆ ENERGETYCZNA

Wydział Mechaniczno-Energetyczny

Wsparcie Odnawialnych Źródeł Energii

Analiza zastosowania alternatywnych/odnawialnych źródeł energii

Polityka energetyczna Polski do 2050 roku założenia i perspektywy rozwoju sektora gazowego w Polsce

Technik urządzeo i systemów energetyki odnawialnej

Fundusze unijne dla odnawialnych źródeł energii w nowej perspektywie finansowej. Warszawa, 3 kwietnia 2013 r.

Rynek kotłów i urządzeń na biomasę w Polsce. Podsumowanie 2012 roku

Alternatywne źródła energii cieplnej

Odnawialne źródła energii w projekcie Polityki Energetycznej Polski do 2030 r.

Systemy wsparcia wytwarzania energii elektrycznej w instalacjach odnawialnego źródła energii. Warszawa, 9 maja 2019 r.

Finansowanie infrastruktury energetycznej w Programie Operacyjnym Infrastruktura i Środowisko

Plan Gospodarki Niskoemisyjnej

Przyszłość energetyki słonecznej na tle wyzwań energetycznych Polski. Prof. dr hab. inż. Maciej Nowicki

OŚ PRIORYTETOWA III RPO WO GOSPODARKA NISKOEMISYJNA KRYTERIA MERYTORYCZNE SZCZEGÓŁOWE

Analiza zastosowania alternatywnych/odnawialnych źródeł energii

Czy mamy szansę wygrać walkę ze smogiem?...

Symulacja ING: wpływ technologii na ograniczenie emisji CO 2. Rafał Benecki, Główny ekonomista, ING Bank Śląski Grudzień 2018

8 sposobów integracji OZE Joanna Maćkowiak Pandera Lewiatan,

Spis treści. Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek 13 Przedmowa 17 Wstęp Odnawialne źródła energii 72

Rok akademicki: 2032/2033 Kod: NIP IP-s Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

PROGRAM ROZWOJU ENERGETYKI W WOJEWÓDZTWIE POMORSKIM DO ROKU 2025

Analiza efektywności zastosowania alternatywnych źródeł energii w budynkach

Efektywność wspierania energetyki odnawialnej w regionalnych programach operacyjnych na lata wybranych województw

Wsparcie inwestycyjne dla instalacji wytwarzających ciepło z OZE

Potencjał inwestycyjny w polskim sektorze budownictwa energetycznego sięga 30 mld euro

Polityka energetyczna Województwa Zachodniopomorskiego (strategia, planowane inwestycje, finasowanie)

OŚ PRIORYTETOWA III RPO WO GOSPODARKA NISKOEMISYJNA KRYTERIA MERYTORYCZNE SZCZEGÓŁOWE

Wykorzystanie energii z odnawialnych źródeł na Dolnym Śląsku, odzysk energii z odpadów w projekcie ustawy o odnawialnych źródłach energii

Wydział Inżynierii Środowiska, Geomatyki i Energetyki Kierunek: Odnawialne Źródła Energii

PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA GAZU ZIEMNEGO DO PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ W POLSCE

Kierunek: Ekologiczne Źródła Energii Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne. Wykład Ćwiczenia

Energetyka XXI w. na Dolnym Śląsku

REC Waldemar Szulc. Rynek ciepła - wyzwania dla generacji. Wiceprezes Zarządu ds. Operacyjnych PGE GiEK S.A.

PLAN DZIAŁANIA KT 137. ds. Urządzeń Cieplno-Mechanicznych w Energetyce

Struktura corocznego raportu na temat rynku zrównoważonej energii w województwie wielkopolskim

Raport z inwentaryzacji emisji wraz z bilansem emisji CO2 z obszaru Gminy Miasto Płońsk

Opracował: Prof. dr hab. inż. Jacek Zimny, AGH Kraków, Polska Geotermalna Asocjacja - Przewodniczący. Sejm, 15 luty 2007

Eltis+najważniejszy portal internetowy dotyczący mobilności w Europie

Energia słoneczna i cieplna biosfery Pojęcia podstawowe

OZE - ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII

Transkrypt:

Wydawnictwo UR 2016 ISSN 2080-9069 ISSN 2450-9221 online Edukacja Technika Informatyka nr 1/15/2016 www.eti.rzeszow.pl DOI: 10.15584/eti.2016.1.19 WIKTORIA SOBCZYK 1, TOMASZ BARAN 2 Konkurencyjność technologii odnawialnych źródeł energii * The competitiveness of renewable energy technologies 1 Doktor habilitowany inżynier, profesor nadzwyczajny AGH, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Katedra Inżynierii Środowiska i Przeróbki Surowców, Polska 2 Magister inżynier, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Katedra Inżynierii Środowiska i Przeróbki Surowców, Polska Streszczenie W artykule porównano konkurencyjność poszczególnych technologii odnawialnych źródeł energii, biorąc pod uwagę zrównoważenie czynników środowiskowych, bezpieczeństwa energetycznego i aspektu ekonomicznego. Podkreślono znaczenie prognozowania kosztów energetyki. Stwierdzono, że fotowoltaika pochłania najwyższe koszty inwestycyjne, a najmniej kosztów wymaga rozwój farm wiatrowych lądowych i morskich oraz pozyskiwanie biogazu wysypiskowego. Słowa kluczowe: alternatywne źródła energii, konkurencyjność. Abstract The article compares the competitiveness of renewable energy technologies, taking into account the balance between environmental factors, energy security and economic aspect. It emphasized the importance of forecasting the cost of energy. It was found that the photovoltaic consumes the highest investment costs and the lowest cost needs the development of wind farms onshore and offshore, and biogas landfill. Key words: alternative energy, competitiveness. Wstęp Od kilkunastu lat notuje się wyraźny wzrost liczby instalacji opartych na alternatywnych źródłach energii. Elektrownie wzbogacane są w kotły na biomasę, co pozwala na produkcję energii bez emisji setek kilogramów gazów cieplarnianych. Na budynkach użyteczności publicznej montuje się instalacje fotowolta- * Publikacja zrealizowana w ramach pracy statutowej nr 11.11.100.482. 141

iczne, które pozwalają w pełni zaspokoić potrzeby obiektu lub sprzedawać nadwyżkę energii do sieci. Powstają kosztowne farmy fotowoltaiczne produkujące prąd stały. Również w budynkach prywatnych wykorzystuje się energię Słońca. Wytwarzanie energii elektrycznej dla potrzeb budynków jedno- i wielorodzinnych jest wciąż nieopłacalne, ale przygotowywanie ciepłej wody użytkowej już jak najbardziej. Większość projektów nowych budynków posiada kolektory słoneczne. Nawet przy starych budynkach opłaca się je. Obiekty hydrotechniczne pozwalają na wykorzystanie energii potencjału wód. Wzrost zainteresowania energią geotermalną odzwierciedla się w powstawaniu zakładów ciepłowniczych wykorzystujących źródła wnętrza Ziemi. Wiele budynków jest ogrzewanych z wykorzystaniem pomp ciepła, choć dla bezpieczeństwa warto mieć rezerwowe źródło ogrzewania. Zwiększa się wykorzystanie energii wiatru, zwłaszcza w obszarach nadmorskich [Mirowski 2015]. Kolejnym rozwojowym źródłem jest biomasa [Sobczyk 2011]. Z roku na rok zwiększa się liczba instalacji biogazowych. Podobnie jest w przypadku produktów biopaliwa, które odciążają rynek paliw z konwencjonalnych źródeł. Energetyka odnawialna jest również rozwijana w obiektach publicznych. W tym przypadku zazwyczaj mamy do czynienia z energetyką hybrydową. Oświetlenie przystanków, dróg lokalnych, tablic informacyjnych za pomocą bezpłatnej i odnawialnej energii jest zjawiskiem pożądanym. Analiza konkurencyjności poszczególnych technologii OZE Aby porównać konkurencyjność poszczególnych technologii odnawialnych źródeł energii, należy wziąć pod uwagę zrównoważenie czynników środowiskowych, bezpieczeństwa energetycznego i aspektu ekonomicznego. Ważnym elementem jest prognoza kosztów energetyki. W Polsce pełna ekspertyza oparta na danych empirycznych została przedstawiona w 2000 roku przez Ministerstwo Środowiska. Od tego czasu powstało sporo analiz, niemniej jednak dotyczyły one tylko jednej konkretnej technologii, co uniemożliwiało obiektywne porównanie. Dlatego też najlepszym sposobem porównania efektywności ekonomicznej poszczególnych technologii odnawialnych źródeł energii jest oparcie się na danych z dokumentu Źródła energii, koszty produkcji i eksploatacji technologii wytwarzania energii elektrycznej, produkcji ciepła i transportu opracowanego przez Komisję Europejską. Wysokość nakładów inwestycyjnych na wyprodukowanie jednego kilowata energii w poszczególnych technologiach na terenie krajów Unii Europejskiej przedstawia rysunek 1. Zdecydowanie najdroższa w inwestycji jest fotowoltaika, a najmniej kosztów pochłaniają farmy wiatrowe lądowe, morskie oraz biogaz wysypiskowy. Wysokość nakładów inwestycyjnych nie daje jednak pełnego obrazu aspektu ekonomicznego. Przy produkcji energii elektrycznej równie ważne są informacje 142

wartość [ /kw] wartość [ /kw] na temat kosztów eksploatacyjnych. Podobnie jak w przypadku kosztów inwestycyjnych najmniejsze koszty eksploatacyjne przypadają na farmy wiatrowe lądowe. Bardzo zbliżone wartości posiada fotowoltaika, która jest technologią pochłaniającą największe koszty inwestycyjne. 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 wartość minimalna wartość maksymalna farmy wiatrowe morskie farmy wiatrowe lądowe biomasa mała skala biomasa duża skala biogaz rolniczy biogaz wysypiskowy fotowoltaika Rysunek 1. Wysokość nakładów inwestycyjnych w poszczególnych technologiach odnawialnych źródeł energii na terenie Unii Europejskiej [Wiśniewski i in. 2011] Relatywnie niskie koszty niosą ze sobą farmy wiatrowe morskie. Tym razem najdroższy jeden kilowat energii wychodzi z instalacji biogazu rolniczego oraz z biomasy na małą skalę. Wyniki zostały przedstawione na rysunku 2. 400 350 300 250 200 150 100 50 farmy wiatrowe morskie farmy wiatrowe lądowe biomasa mała skala biomasa duża skala biogaz rolniczy biogaz wysypiskowy fotowoltaika 0 wartość minimalna wartość maksymalna Rysunek 2. Wartości kosztów eksploatacyjnych przy produkcji energii elektrycznej z wybranych technologii odnawialnych źródeł energii na terenie Unii Europejskiej [Wiśniewski i in. 2011] 143

Przy aspektach ekonomicznych technologii odnawialnych źródeł energii trzeba patrzeć w przyszłość. Wymogi Unii Europejskiej w zakresie redukcji emisji zanieczyszczeń zmuszają kraje do rozwoju technologii odnawialnych. Przewiduje się, że do roku 2020 zachowany zostanie trend gwałtownego spadku, czyli do momentu zdobycia znaczących obszarów rynku. Największe spadki prognozuje się dla geotermii: elektrycznej oraz kogeneracyjnej, czyli technologii najdroższych i dzisiaj mało rozpowszechnionych. Przewiduje się, że trend spadku tych technologii po roku 2020 będzie nadal znaczący oraz również że spadek fotowoltaiki będzie gwałtowny. Około 2020 roku fotowoltaika będzie tańsza niż biomasa lub farmy wiatrowe morskie, a w 2050 roku ceny będą podobne do cen energii z farm wiatrowych lądowych. Ciekawe prognozy dotyczą energetyki wodnej. Prognozuje się, że ta technologia utrzyma swoje koszty inwestycyjne. Spadek kosztów inwestycyjnych instalacji odnawialnych źródeł energii, a także wpływ decyzji Unii Europejskiej na temat redukcji CO 2 spowodują wzrost znaczenia energii elektrycznej produkowanej z niekonwencjonalnych źródeł energii. W Polsce już za rok energia elektryczna produkowana z energetyki odnawialnej może być tańsza niż ta produkowana z energetyki konwencjonalnej. Przy ciągłym wzroście cen energii elektrycznej energia produkowana z odnawialnych źródeł energii pozostanie na podobnym poziomie, a ilość energii ze źródeł konwencjonalnych znacząco wzrośnie. W przypadku źródeł gazowych wzrost będzie na poziomie 21%, a w przypadku głównego paliwa polskiego sektora energetycznego węgla kamiennego nawet o 42% [Dziamski, Michałowska-Knap, Regulski, Wiśniewski 2009; Wiśniewski 2011]. Priorytety Polityki Energetycznej Polski Polska dysponuje sporym potencjałem energetycznym wykorzystującym odnawialne źródła energii. Obecnie jest on wykorzystywany w niewielkim stopniu ze względu na niski potencjał technologiczny i ekonomiczny. Analizy prognozują, że nawet przy najbardziej restrykcyjnych ograniczeniach przestrzennych i środowiskowych potencjał energetyki odnawialnej może zaspokoić 20% potrzeb kraju do 2020 roku, 75% do 2050 roku, a docelowo nawet 100%. Według dokumentu Polityka Energetyczna Polski do 2030 r. energetykę odnawialną uznano za jeden z sześciu priorytetów. Dokument przedstawia najistotniejsze cele polityki energetycznej odnawialnych źródeł energii, w tym: wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w sumarycznym udziale energetyki do 20% w 2020 roku i utrzymanie tendencji wzrostowej w następnych latach, uzyskanie poziomu 10% wykorzystania biopaliw w transporcie do 2020 roku, zrównoważone wykorzystywanie terenów rolniczych i leśnych do celów energetyki OZE, wykorzystanie urządzeń piętrzących należących do Skarbu Państwa do celów energetycznych z odnawialnych źródeł energii, zwiększenie stopnia zróżnicowania asortymentu źródeł dostaw, jak również zwiększenie udziału 144

energetyki lokalnej [Polityka 2009; por. Sobczyk 2013]. Ten dokument znacząco odbiega od wcześniejszych, jednak posiada wady, w tym między innymi niezwykle trudne do osiągnięcia 83% udziału biomasy w energetyce odnawialnej do 2020 roku. Brakuje w nim założenia dalszego wzrostu udziału energetyki odnawialnej po 2020 roku. Nie uwzględnia on także rozwoju technologii, która posłuży wykorzystaniu w większym stopniu energetyki odnawialnej. Praktyczny rozwój energetyki odbywa się nie w skali całego kraju, lecz w województwach, poprzez odpowiedniego rodzaju plany strategiczne. Większość dokumentów pochodzi z lat 2005 2007, w związku z czym nie uwzględniono w nich rozwoju nowych technologii, uwarunkowań gospodarczych, ekonomicznych i prawnych ani analizy kosztów. Według Polityki Energetycznej Polski do 2030 r. z roku na rok będzie rosło zapotrzebowanie na energię elektryczną. Prognozuje się, że nowe potrzeby energetyczne będą zaspokajane przez energetykę jądrową i odnawialną (tabela 1) [Wiśniewski 2011; Dziamski Michałowska-Knap, Regulski, Wiśniewski 2009; Uchwała 2009]. Tabela 1. Prognozowana produkcja energii elektrycznej z różnych źródeł w latach 2006 2030 [Uchwała 2009] Źródło 2006 2010 2015 2020 2025 2030 węgiel kamienny 86,1 68,2 62,9 62,7 58,4 71,8 węgiel brunatny 49,9 44,7 51,1 40,0 48,4 42,3 gaz ziemny 4,6 4,4 5,0 8,4 11,4 13,4 produkty naftowe 1,6 1,9 2,5 2,8 2,9 3,0 paliwo jądrowe 0,0 10,5 21,1 31,6 energetyka odnawialna 3,9 8,0 17,0 30,1 36,5 38,0 wodne pompowe 1,0 Odpady 0,6 0,7 Łącznie 147,7 128,7 140,1 156,1 180,3 201,8 Udział energii z OZE [%] 2,7 6,2 12,2 19,3 20,2 18,8 Wnioski Rozwój energetyki ze źródeł odnawialnych jest niezwykle ważny ze względu na czystość energii, a także aspekt niewyczerpalności źródeł. Rodzima gospodarka, chociaż nadal jest uzależniona od złóż węgla brunatnego i kamiennego, za kilkanaście lub kilkadziesiąt lat będzie się opierać niemal wyłącznie na wykorzystaniu źródeł odnawialnych. Polska posiada wystarczające warunki naturalne, aby czystą energią wypełnić lukę po źródłach konwencjonalnych. By tego dokonać, niezbędny jest ciągły rozwój energetyki odnawialnej. Literatura Dziamski P., Michałowska-Knap K., Regulski P., Wiśniewski G. (2009), Stan i perspektywy rozwoju rynku zielonej energii elektrycznej w Polsce, www.ieo.pl (14.10.2015). 145

Mirowski T., Mokrzycki E., Ney R. (2015), Energetyka wiatrowa stan obecny i szanse rozwoju, Kraków. Polityka Energetyczna Polski do 2030 r., Ministerstwo Gospodarki, załącznik do uchwały nr 202/2009 Rady Ministrów z 10 listopada 2009 roku. Sobczyk W. (2011), Evaluation of harvest of energetic basket willow, TEKA Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa PAN vol. XI. Sobczyk W. (2013), Rolnictwo i środowisko, Kraków. Uchwała Rady Ministrów (2009), Polityka Energetyczna Polski do 2030 roku www.mg.gov.pl (12.10.2015). Wiśniewski G. (red.) (2011), Określenie potencjału energetycznego regionów Polski w zakresie odnawialnych źródeł energii wnioski dla Regionalnych Programów Operacyjnych na okres programowania 2014 2020, www.wrot.umww.pl (8.10.2015). 146