Stabilizacja bezpieczeństwa energetycznego Polski w okresie 2008-2020 RYNEK I INNOWACYJNOŚĆ DWA WSPÓŁCZESNE FILARY ZARZĄDZANIA BEZPIECZEŃSTWEM ENERGETYCZNYM. KLASTER 3X20 Jan POPCZYK KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 1
Co było potrzebne w 1990 roku, co jest wyzwaniem w 2008 roku Cel reformy elektroenergetyki rozpoczętej w 1990 roku: uporać się z przeszłością Pilna potrzeba w 2008 roku odpowiedzieć na pytanie jak ochronić bezpieczeństwo energetyczne w drugiej dekadzie i jednocześnie stworzyć w tym samym czasie podstawy pod przyszłe systemy zaopatrzenia gospodarki w paliwa i energię (w trzeciej i następnych dekadach) KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 2
Sytuacja w sektorach paliwowo-energetycznych i związanych perspektywa światowa (1) Paliwa płynne: ceny giełdowe ropy 140 USD/baryłkę i brak zdolności wydobywczych (inaczej niŝ w czasie pierwszego kryzysu naftowego w latach 1973/1974) Gazownictwo: zapowiadane (przez Rosję) ceny gazu ziemnego w kontraktach bilateralnych 500 USD/1000 m 3, brak zdolności wydobywczych Środowisko: prognozowane ceny uprawnień do emisji CO 2, na unijnym rynku uprawnień minimum 40 euro/tonę, odmienna od unijnej polityka USA w zakresie zarządzania zmianami klimatycznymi, brak zgody Chin i Indii na internalizację kosztów zewnętrznych swojego rozwoju Rolnictwo: medializacja wzrostu cen Ŝywności w kontekście produkcji biopaliw (płynnych), blokowanie likwidacji Wspólnej Polityki Rolnej UE, blokowanie rozwoju rolnictwa energetycznego i technologii GMO KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 3
Sytuacja w sektorach paliwowo-energetycznych i związanych perspektywa światowa (2) Problem finansowania świata niedemokratycznego (Iran, Arabia Saudyjska, Wenezuela, Katar, Rosja) przez świat demokratyczny za pomocą wysokich cen ropy naftowej i gazu ziemnego Problem alokacji zasobów rolnictwa między segmenty Ŝywnościowy i energetyczny i nowa optyka dla rundy negocjacyjnej DOHA (WTO): Wspólna Polityka Rolna UE, program biopaliwowy Brazylii, pobudzenie cywilizacyjne Afryki za pomocą rolnictwa KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 4
Sytuacja w obecnych sektorach paliwowo-energetycznych w Polsce Górnictwo: dotkliwy brak inwestycji (brak węgla) Gazownictwo: Komunikat Ministra Skarbu Państwa o ewentualnym dokapitalizowaniu PGNiG-u Elektroenergetyka: brak uprawnień do emisji CO 2, brak inwestycji Ciepłownictwo: brak uprawnień do emisji CO 2, nowa dyrektywa IPCC (emisje SO 2, NO x ) Energetyka odnawialna: brak otwarcia operatorów na energetykę wiatrową, brak zdecydowanego otwarcia państwa na rolnictwo energetyczne KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 5
Z ostatniej chwili: budowa bloku węglowego 800 MW Co zostało powiedziane!!! śe blok będzie zlokalizowany w Woli (k. Pszczyny) Ze nakłady inwestycyjne wyniosą 1,6 mld euro śe jest to najnowocześniejsza technologia śe blok zostanie przekazany do ruchu w 2015 roku Co nie zostało powiedziane!!! śe jest to najnowocześniejsza technologia wśród starych technologii (przypadek identyczny jak z Hutą Katowice w latach siedemdziesiątych) śe dodatkowe nakłady na rozbudowę sieci wyniosą około 1,3 mld euro (około 80% nakładów na blok) śe opłaty za emisję CO 2 zwiększą koszt jednostkowy energii elektrycznej z bloku o co najmniej 100 zł/mwh KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 6
Koszty referencyjne dla róŝnych technologii Ceny referencyjne technologii elektroe oenergetycznych [PLN/MWh] 400 300 200 100 0 min max 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Technologia elektroenergetyczna Technologie: 1. blok jądrowy, sieć przesyłowa, 2 blok na węgiel brunatny, sieć przesyłowa, 3 blok na węgiel kamienny, sieć przesyłowa, 4 kogeneracyjne źródło gazowe, sieć 110 kv, 5 kogeneracyjne źródło gazowe, sieć ŚN, 6 kogeneracyjne źródło gazowe, sieć nn, 7 zintegrowana technologia wiatrowo-gazowa, sieć 110 kv, 8 biometanowe źródło kogeneracyjne, sieć ŚN, 9 mała elektrownia wodna, sieć ŚN, 10 ogniwo paliwowe. KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 7
2008: Dotowana energetyka odnawialna, czy węglowa? Certyfikat Zielony (bez współspalania) Wartość jednostkowa Rynek Wartość rynku PLN/MWh % (TWh) mln PLN/rok 240 2,5 (3) 720 Czerwony 18 16 (17) 306 śółty 130 2,5 (3) 390 Oszacowanie kosztów zakupu uprawnień do emisji CO 2 : 3 mld PLN KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 8
Technologie paliwowo-energetyczne i minimalne nakłady inwestycyjne oraz czasy odpowiedzi na sygnały rynkowe Technologia Minimalne nakłady inwestycyjne, mln zł Czas odpowiedzi na sygnały rynkowe, lat Węglowa 2 000 8 Atomowa 10 000 15 Węglowa CCT, np. CCS, IGCC Gazowa na gaz ziemny 3 000 20 1 1 Biogazowa 10 2 KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 9
Technologie paliwowo-energetyczne i przepływ pieniędzy Porównanie perspektyw gazu ziemnego, rolnictwa energetycznego, a takŝe energetyki węglowej i energetyki atomowej w aspekcie przepływu środków finansowych z opłat za energię elektryczną uiszczanych przez polskich odbiorców końcowych Udział opłat (uwzględniających pokrycie kosztów kapitałowych, kosztów za paliwo i innych kosztów eksploatacyjnych oraz łącznych kosztów sieciowych), które trafią do dostawców zagranicznych: Technologie atomowe - 80% Technologie gazowe na gaz ziemny - 50% Technologie węglowe (CCT, np. CCS, IGCC) - 20% Technologie biogazowe - nie więcej niŝ 10% Oznacza to, Ŝe w przypadku technologii biogazowych pieniądze zostaną w Polsce, a ponadto staną się impulsem modernizacyjnym dla polskiej wsi i impulsem restrukturyzacyjnym dla polskiego rolnictwa (zostaną wykorzystane do przygotowania polskiego rolnictwa do skutków wygaszania Wspólnej Polityki Rolnej po 2013 roku i do absorpcji paliw drugiej generacji uzyskiwanych z węgla po 2020 roku) KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 10
Trójkąt Komisji Europejskiej BIOMASA KOGENERACJA SIECIOWE SYSTEMY CIEPŁOWNICZE KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 11
Wykorzystanie biomasy. Przykład klęski regulacji Elektrownia kondensacyjna Kocioł pyłowy Kocioł fluidalny TECHNOLOGIA Elektrociepłownia węglowa Kocioł pyłowy Kocioł fluidalny Elektrociepłownia biogazowa 3% 25% 48% 75% 85% KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 12
2008: polski system certyfikacji dla energii elektrycznej do naprawy (wycena certyfikatów, zł/mwh) Źródła kogeneracyjne przyłączone do sieci elektroenergetycznej ŚN wypierające produkcję ciepła w wielkich kotłowniach, posiadających uprawnienia do emisji CO 2 zastępujące małe kotłownie, nie uczestniczące w KPRU Elektrownie wiatrowe przyłączone do sieci 110 kv biometanowe gazowe biometanowe gazowe 255 165 165 83 160 KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 13
Propozycja oferowana dla Polski przez politycznokorporacyjny sojusz biznesowy Importować drogie i nie najnowocześniejsze wielkoskalowe technologie energetyczne oferowane przez dostawców unijnych i amerykańskich Blokować rozwój technologii rozproszonych, gdzie bariera wejścia dla polskich dostawców na rynek byłaby mniejsza Importować bardzo drogi gaz ziemny z Rosji Hamować rozwój rolnictwa energetycznego Pozostać bez pomysłu na problemy związane ze stopniową likwidacją Wspólnej Polityki Rolnej po 2013 roku Eksportować tanią Ŝywność na rynki unijny i rosyjski Pozbawić się korzyści z eksportu drogich certyfikatów zielonych na rynek unijny Płacić ogromne kwoty za uprawnienia do emisji CO 2 KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 14
Zasadnicza teza Próby reform w elektroenergetyce w oparciu o zasadę TPA, zapoczątkowane w 1990 roku przez Wielką Brytanię, nie dały dotychczas satysfakcjonujących rezultatów (w skali całego świata) ze względu na opór korporacji Ujawniły one natomiast w systemie zaopatrzenia gospodarki w paliwa i energię na trzy rynki końcowe (energii elektrycznej, ciepła i transportu) systemowy konflikt między nadbudową (polityką energetyczną, czyli porządkiem polityczno-korporacyjnym) oraz bazą (społeczeństwem wiedzy) Oznacza to, Ŝe trzeba przerwać podejście, które polegało na dostosowywaniu się społeczeństwa do sposobów funkcjonowania energetyki. Trzeba natomiast pobudzić dostosowanie się energetyki do standardów działania społeczeństwa wiedzy KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 15
Infrastruktura społeczeństwa wiedzy (w aspekcie bezpieczeństwa energetycznego) Demokracja, rynek, Internet, technologie mikroprocesorowe, regulacje na rzecz ochrony środowiska i najwaŝniejsze: Ekonomika rynkowa wytworzona przez społeczeństwo wiedzy: internalizacja kosztów zewnętrznych, nowa koordynacja podatków, koszty referencyjne technologii energetycznych, nowa struktura konkurencyjności technologii energetycznych, kapitał giełdowy jako podstawa finansowania inwestycji KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 16
Mechanizmy rynkowe (opis rynkowy) Wzrost cen energii elektrycznej 50% Potencjał inflacyjny 2% Wzrost stopy procentowej 0,5% (?) Spowolnienie gospodarki 0,2% (?) Wcześniej obniŝenie elektrochłonności gospodarki (1,5%) Zdolność technologii elektroenergetycznych do odpowiedzi na sygnały rynkowe: Technologie rozproszone + Technologie wielkoskalowe KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 17
Trzy obszary do badań naukowych w aspekcie bezpieczeństwa elektroenergetycznego, w świetle sformułowanej tezy Intensyfikacja mechanizmów rynku energii oraz zarządzania technicznego systemami sieciowymi (wykorzystanie technologii teleinformatycznych, czyli podstawowej infrastruktury obecnego społeczeństwa wiedzy) Intensyfikacja wykorzystania linii oraz stacji sieci przesyłowej (innowacyjność osadzona w nowych koncepcjach obciąŝalności dynamicznej wspartych modelami statystyczno-probabilistycznymi i technologiami teleinformatycznymi) Rozwój technologii paliwowo-energetycznych (infrastruktura przyszłego społeczeństwa wodorowego/bezemisyjnego) KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 18
Technologie paliwowo-energetyczne (infrastruktura społeczeństwa wodorowego) Paliwa drugiej i trzeciej generacji (paliwa biomasowe, paliwa węglowe, wykorzystanie energii atomowej do produkcji paliw drugiej i trzeciej generacji z węgla) Wymagania środowiskowe, technologie wytwórcze, uŝytkowanie energii (uiwersalizacja technologii, integracja funkcjonalności) Spektakularne przykłady projektów wodorowych: Kalifornia sieć stacji wodorowych (1000 stacji w 2014 roku) i flota autobusów wodorowych, Norwegia wyspa wiatrowo-wodorowa, przemysł samochodowy Toyota, Mercedes, lotnictwo Boeing KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 19
Czas, aby energetyka korporacyjna (skonsolidowana, wielkoskalowa) dostrzegła w innowacyjnej energetyce swoją szansę na przetrwanie drugiej dekady i wejście z technologiami bezemisyjnymi w trzecią dekadę Czas przygotować nowych ludzi, nowe struktury zdolne do reagowania na sygnały rynkowe (zdolne do współpracy z niezaleŝnymi inwestorami, działającymi na konwergentnych rynkach: energii elektrycznej, ciepła, paliw transportowych KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 20
Innowacyjna (rozproszona) energetyka (1) 1. Nowoczesny kocioł biomasowy, agregat kogeneracyjny, kotłownia/elektrownia wirtualna, samochód/autobus hybrydowy, przetokowa lokomotywa hybrydowa, samolot gazowy/wodorowy 2. Rozproszone technologie ekologiczno-energetyczne: biogazownie, małe wytwórnie paliw transportowych (przy cukrowniach, gorzelniach), peleciarnie/brykieciarnie 3. Nowoczesna reelektryfikacja wsi (nie za pomocą modernizacji/rozbudowy sieci, a poprzez budowę lokalnych źródeł wytwórczych 4. Paliwa drugiej generacji (biomasowe paliwa gazowe) 5. Technologie bezemisyjne (redukcja emisji CO 2 jako najwaŝniejszy globalny problem) KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 21
Innowacyjna (rozproszona) energetyka (2) 6. Kluczowa rola segmentu operatorstwa dystrybucyjnego (operator dystrybucyjny integratorem energetyki rozproszonej, segment bardzo waŝny nowych usług systemowych w obszarze operatorstwa dystrybucyjnego). Ekspertyza przyłączeniowa nie moŝe być kilkakrotnie droŝsza niŝ w Niemczech!!! 7. Małe (stosunkowo) jednostkowe nakłady inwestycyjne szansa dla małych inwestorów 8. Zdolność technologii do odpowiedzi na sygnały rynkowe. Małe krajowe roczne wzrosty zapotrzebowania na energię 9. Całkowicie nowa konsolidacja kompetencji zawodowych, złoty trójkąt: biznes samorządy (gminy) - nauka KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 22
Rolnictwo energetyczne gmina rolnicza (1) 1. Gorzelnia, obora, chlewnia, ferma kurza, mleczarnia, cukrownia, przetwórnia warzyw/owoców, przetwórnia mięsa utylizacja odpadów, dobra lokalizacja pod biogazownię wielkotowarową. Technologia energetyczno-ekologiczna jako cel publiczny!!! 2. Mikro-biogazownia (utylizacja odpadów w indywidualnym gospodarstwie rolnym) zintegrowana z kotłem lub ze źródłem kogeneracyjnym 3. Peleciarnia/brykieciarnia (mobilna), jako sposób utylizacji odpadowej biomasy celulozowej w gminie i wykorzystania ciepła z agregatu kogeneracyjnego (zintegrowanego z biogazownią) KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 23
Rolnictwo energetyczne gmina rolnicza (2) 4. Uprawy energetyczne wielkotowarowe (kukurydza, burak półcukrowy, topinambur): pojedyncza biogazownia 300 ha i więcej, strefa energetyczna w gminie wiejskiej 300 1000 ha, kraj 2 mln ha (ekwiwalentnych) 5. Zielona energia elektryczna, zielony gaz (biometan), zielone ciepło, zielone paliwo transportowe (biopaliwo) 6. Upust w taryfie POSD na przesył biogazu/biometanu!!! KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 24
Program IERE (1) 1. Program Innowacyjna energetyka. Rolnictwo energetyczne ma wymiar porównywalny z budową górnictwa w przeszłości, nowoczesnego rolnictwa Ŝywnościowego w ostatnich latach oraz z alokacją na rynku transportowym (z transportu kolejowego na transport samochodowy) 2. Adekwatne do jego waŝności muszą być teŝ sposoby realizacji programu w polityce rządowej. W szczególności na wielką skalę powinny być wykorzystane unijne środki do pobudzenia Programu IERE KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 25
Program IERE (2) 3. Polska wieś powinna się przygotować do energetyki innowacyjnej i rolnictwa energetycznego tak jak w przeszłości do akcesji z Unią 4. Polska wieś powinna ponadto przygotować się, poprzez wejście w Program IERE, do skutków związanych z redukcją unijnej polityki rolnej po 2013 roku 5. Adekwatne do waŝności Programu IERE muszą być teŝ sposoby jego realizacji w obszarze kształcenia. W szczególności potrzebna jest nowa konsolidacja kompetencji naukowych, np. w postaci dyscypliny naukowej Energetyka KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 26
STAN W ELEKTROENERGETYCE, JAKI JEST! KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 27
Rozwijająca się spirala kryzysowa 1. Pierwsze dni 2008 na giełdzie energii (350 zł/mwh) 2. Przydział emisji CO 2 dla Polski na 2008 (208,5 mln ton, brak 30 mln ton dla elektrowni) 3. Wzrost cen energii elektrycznej na rynku hurtowym (180 zł/mwh) 3. Zablokowanie eksportu przez operatora przesyłowego KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 28
Strategie skonsolidowanych przedsiębiorstw 1. Centralizacja większa niŝ w WEiWB do 1990 roku 2. Ceny transferowe (w WEiWB rachunek wyrównawczy) 3. Alokacja całego ryzyka na odbiorców końcowych (tak jak w monopolu) 4. Strategie Grup w rękach firm konsultingowych beneficjentów konsolidacji KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 29
Zamiast anachronicznej konsolidacji sektorowej nowoczesna konsolidacja kompetencji rządowych Potrzeba nowego typu powiązania kompetencji Ministerstwa Gospodarki i Urzędu Regulacji Energetyki z kompetencjami ulokowanymi w Ministerstwach: Skarbu, Rolnictwa i Rozwoju Wsi (obszar rolnictwa energetycznego), Środowiska, Rozwoju Regionalnego, Infrastruktury, Spraw Zagranicznych, Finansów KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 30
Nieuchronność przebudowy polskich rynków energii pod wpływem unijnej strategii (Pakiet 3x20) 1. Zmniejszenie zuŝycia energii pierwotnej 2. Zmniejszenie emisji CO 2 3.Wejście na ścieŝkę energetyki innowacyjnej (paliwa drugiej generacji, uniwersalizacja technologii energetycznych na wszystkich trzech rynkach końcowych: energii elektrycznej, ciepła i paliw transportowych Największy przegrany elektroenergetyka Największy beneficjent ciepłownictwo KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 31
DalekosięŜne konsekwencje Pakietu 3x20 Internalizacja kosztów zewnętrznych w produkcji ciepła (wprowadzenie certyfikatów zielonych skojarzonych z ciepłem oraz innych rozwiązań, zwłaszcza w ciepłownictwie rozproszonym) spowoduje wielką alokację problemu emisji CO 2 i alokację zasobów energii odnawialnej z obszaru elektroenergetyki do ciepłownictwa KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 32
Polskie rynki energii KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 33
Rynki paliwowe Paliwo Rynek paliw w jednostkach naturalnych na rok Rynek energii pierwotnej TWh/rok Rynek energii końcowej TWh/rok Węgiel kamienny 80 mln ton 600 300 Węgiel brunatny 60 mln ton 170 40 Gaz ziemny 10 mld m 3 100 84 Ropa naftowa 22 mln ton 220 50 Energia odnawialna - - 4/30 Rolnictwo energetyczne 2 mln ha ekw. (16 mld m 3 biometanu) 160 140 KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 34
Rynki energii końcowej (2007, grube oszacowanie) 1. Energia elektryczna, zuŝycie/produkcja: 110/150 TWh (około 450 TWh w paliwie pierwotnym) 2. Ciepło ogółem, zuŝycie/produkcja: 800/950 PJ (około 450 TWh w paliwie pierwotnym) systemy sieciowe: 400/550 PJ ogrzewanie indywidualne: 400/400 PJ 3. Transport, zuŝycie paliw płynnych (około 150 TWh w paliwie pierwotnym) benzyna: 4,2 mln ton olej napędowy: 6,4 mln ton LPG: 1,5 mln ton KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 35
Rynki energii końcowej (2020, grube oszacowanie) Energia elektryczna. Zakłada się 2-procentowy roczny wzrost rynku. Zatem wzrost rynku w całym okresie wyniesie 26 proc. Wielkość rynku końcowego (zuŝycie) na koniec okresu wynosi około 150 TWh, a z potrzebami własnymi i stratami sieciowymi 190 TWh Ciepło. Zakłada się stabilizację rynku, czyli wielkość rynku końcowego na koniec okresu jest taka jak w 2007 roku i wynosi 250 TWh Transport. Zakłada się 3-procentowy roczny wzrost rynku. Zatem wzrost rynku w całym okresie wynosi 43 procent. Wielkość rynku końcowego (zuŝycie) na koniec okresu wynosi około 210 TWh KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 36
Program IERE (1) Zakłada się ostroŝnie, Ŝe w 2020 roku Polska wykorzysta pod uprawy energetyczne około 2 mln hektarów ekwiwalentnych (1,4 mln na własne potrzeby i 0,6 mln z przeznaczeniem na eksport zielonych certyfikatów na rynek unijny). Odpowiada temu podaŝ energii pierwotnej 160 TWh KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 37
Program IERE (2) Cała roczna energia elektryczna produkowana z biometanu, wytwarzana w skojarzeniu, będzie w 2020 roku wynosić około 45 TWh (jest to wielkość uwzględniająca polski eksport certyfikatów zielonych na rynek unijny). Energii tej odpowiada moc elektryczna zainstalowana w źródłach kogeneracyjnych, zintegrowanych z biogazowniami, wynosząca około 6000 MW KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 38
Program IERE (3) Rozwój lokalnych źródeł kogeneracyjnych, wykorzystujących ten biometan, i ogólnie rozwój OZE (odnawialnych źródeł energii), otwiera zupełnie nowy etap w energetyce. W kogeneracji moŝna z 5 tys. m 3 biometanu wyprodukować ok. 17 MWh energii elektrycznej i ok. 90 GJ ciepła. Są to ilości wystarczające do pokrycia ok. 7-krotnego zapotrzebowania na energię elektryczną i ok. 6- krotnego zapotrzebowania na ciepło w całej gospodarce, przypadającego na statystycznego Polaka w 2008 roku KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 39
Rolnictwo energetyczne (1) Osiągalna wydajność energetyczna z 1 ha (technologia zgazowania biologicznego), np. kukurydzy: 2008: 5 tys. m 3 biometanu, 50 MWh (w paliwie pierwotnym) 2013: 6.5 tys. m 3 biometanu, 65 MWh (w paliwie pierwotnym) 2020: 8 tys. m 3 biometanu, 80 MWh (w paliwie pierwotnym) Topinambur 2x więcej Burak półcukrowy 3x więcej Kukurydza GMO 4x więcej (dane z Czeskiej Republiki)! KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 40
Rolnictwo energetyczne (2) Bilans dla 2013 roku: Wykorzystanie ziemi do celów energetycznych - 1 mln hektarów ekwiwalentnych Energia: 65 TWh w paliwie pierwotnym, 55 TWh na rynku końcowym (sprawność przetworzenia 0,85; kogeneracja, minimalne straty w sieciach) Energia pierwotna równowaŝna dla technologii węglowych: 140 TWh (zastępcza, w produkcji energii elektrycznej i ciepła, sprawność przetworzenia - 0,40; elektrownie kondensacyjne, duŝe straty w sieciach elektroenergetycznych) RównowaŜna ilość węgla węgiel kamienny: 16 mln ton (udział 65% w pokryciu paliwa pierwotnego) węgiel brunatny: 18 mln ton (udział 35% w pokryciu paliwa pierwotnego) Redukcja CO 2 z zastąpienia węgla kamiennego: 34 mln ton z zastąpienia węgla brunatnego: 23 mln ton KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 41
Górnictwo se-e (system Energetyka rozproszona elektroenergetyczny) Gazownictwo Elektroenergetyka ENERGETYKA ENERGETYKA ROZPROSZONA ROZPROSZONA Ciepłownictwo Rolnictwo Budownictwo 1. Integracja zasadnicza, 3 x 20 (perspektywa 2020, UE) wytwarzanie (wzrost udziału energetyki odnawialnej do 20%) uŝytkowanie (redukcja o 20%) środowisko (redukcja emisji CO 2 o 20% w porównaniu z 1988) 2. Rynki (końcowe) energia elektryczna ciepło paliwa silnikowe 4. Uniwersalizacja technologii (energetycznych) agregat (silnikowy) kogeneracyjny samochód (pojazd) hybrydowy WIELKI OBSZAR NOWEJ, RYNKOWEJ INTEGRACJI/KOORDYNACJI 3. Paliwa rozproszone (odnawialne, gazowe, wodór) wiatr, woda, słońce biomasa (nieprzetworzona) biopaliwa (płynne) gaz ziemny LNG, CNG biometan produkty przeróbki węgla wodór 5. Ekonomika rynkowa zasada kosztu unikniętego internalizacja kosztów zewnętrznych (podejście produktowe) podatki 6. Infrastruktura teleinformatyczna infrastruktura teleinformatyczna se-e i rynku energii elektrycznej dom (obiekt) inteligentny elektrownia wirtualna KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 42
OCHRONA BEZPIECZEŃSTWA ELEKTROENERGETYCZNEGO POLSKI W PERSPEKTYWIE 2020: MAPA DROGOWA POTRZEBA REFORMY SYSTEMU REGULACJI KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 43
Punkt wyjścia do budowy Mapy drogowej... Punktem wyjścia do mapy drogowej jest koncepcja zarządzania ryzykiem utraty bezpieczeństwa uwzględniająca trzy czynniki: 1. Zdolność technologii do odpowiedzi na rynkowy wzrost cen energii elektrycznej (prognozowany w kolejnych latach) 2. Zdolność technologii do odpowiedzi na kryzys (bilansowy) na rynku energii elektrycznej, czyli na sytuację, w której państwo będzie skłonne między innymi do nowej koordynacji podatku akcyzowego w obszarze szeroko rozumianej energetyki 3 Odporność technologii na ryzyko regulacyjne (w tym na remonopolizację elektroenergetyki), na które naraŝeni są inwestorzy (konkurencja mająca podstawę w zasadzie TPA i konkurencja moŝliwa częściowo poza tą zasadą) KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 44
Mapa drogowa (1) 1.Wykorzystanie potencjału zmiany salda eksport/import, z opcji eksportowej na importową (zmiana rocznego salda eksportowego wynoszącego w 2007 roku około 6 TWh na saldo importowe wynoszące około 10 TWh, po wyposaŝeniu układu przesyłowego 750 kv w sprzęgło back to back), horyzont 2013 rok 2. Wykorzystanie potencjału obniŝki elektrochłonności polskiej gospodarki (PKB), w cenach stałych, ze 125 MWh/mln zł (podkreśla się, Ŝe tej elektrochłonności gospodarki odpowiada udział energii elektrycznej w PKB wynoszący prawie 4%) do 100 MWh/mln zł, tzn. o 20%, horyzont 2020 rok KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 45
Mapa drogowa (2) 3. Budowa elektrowni wiatrowych o mocy 2000 MW (roczna produkcja energii elektrycznej 5 TWh), horyzont 2013 rok. Opcja kontynuacji budowy elektrowni wiatrowych po 2013 roku aŝ do mocy 6000 MW (do poziomu łącznej rocznej produkcji energii elektrycznej wynoszącej około 12 TWh), horyzont 2020 rok 4. Wykorzystanie potencjału kogeneracji (rozproszonej) tkwiącego w ciepłownictwie i przemyśle (3000 MW el ), wymagającego około 5,5 mld m 3 gazu rocznie, horyzont 2013 rok Rynek energii elektrycznej 2007 15% Rynek ciepła 2007 15% KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 46
Mapa drogowa (3) 5. Zwiększenie krajowego wydobycia gazu ziemnego (uzyskanie rocznego efektu 1,5 do 2 mld m 3 ), horyzont 2011 rok Rynek energii elektrycznej 2007 5% Rynek ciepła 2007 5% Budowa infrastruktury, opartej na technologiach LNG i CNG, do wspomagania intensyfikacji wykorzystania krajowych zasobów gazu ziemnego, z opcją wykorzystania tej infrastruktury w przyszłości w energetyce rozproszonej opartej na gazach syntezowych z przeróbki węgla (kamiennego i brunatnego), horyzont 2020 rok KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 47
Mapa drogowa (4) 6. Wykorzystanie 1 mln ha gruntów pod uprawy energetyczne przeznaczone do produkcji biometanu (np. 50 mln ton kukurydzy, 5 mld m 3 biometanu w roku), horyzont 2013 rok Rynek energii elektrycznej 2007 15% Rynek ciepła 2007 15% Zastąpienie klasycznej (sieciowej) reelektryfikacji wsi nowoczesną reelektryfikacją mającą podstawę w innowacyjnej energetyce rozproszonej wytwórczej i w rolnictwie energetycznym, czyli we własnych zasobach wsi. Opcja wykorzystania 4 mln ha gruntów pod uprawy energetyczne, horyzont 2020 KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 48
Mapa drogowa (5) 7. Realizacja 4 instalacji demonstracyjnych w segmencie czystych technologii węglowych: (1º) przemysł chemiczny górnictwo węgla kamiennego (ZA Puławy KWK Bogdanka), (2º) elektroenergetyka górnictwo węgla kamiennego (Tauron), (3º) elektroenergetyka górnictwo węgla brunatnego (BOT), (4º) gazownictwo (PGNiG) górnictwo węgla kamiennego, horyzont 2015 rok * Jedną z kluczowych spraw jest określenie sposobu wykorzystania produktów czystych technologii węglowych, np. gazu syntezowego (wiadomo, Ŝe gaz ten moŝe być wykorzystany do produkcji energii elektrycznej w wielkich blokach combi, zintegrowanych z instalacjami zgazowania węgla, albo dla potrzeb energetyki rozproszonej, z wykorzystaniem transportu gazu za pomocą systemów: sieciowego, LNG lub CNG KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 49
Mapa drogowa (6) 8. Wybór strategii dotyczącej ewentualnego wykorzystania energetyki atomowej w Polsce: odwołanie się do importu z Unii i Ukrainy vs. budowa bloków atomowych na terytorium Polski i rozbudowa wewnętrznej sieci przesyłowej konieczna ze względu na wymagania związane z przyłączeniem tych bloków. Podkreśla się, Ŝe budowa bloków na terytorium Polski jest rozwiązaniem cechującym się duŝą ekspozycją na ryzyko, wymagającym wielkiego zakresu rozbudowy sieci dla wszystkich potencjalnych lokalizacji bloków: śarnowiec, Kopań, Warta-Klempicz, Nowe Miasto, Małkinia, Wyszków, Chodcza, Gościeradów. (Z punktu widzenia energetyki atomowej trzeba wziąć pod uwagę fakt, Ŝe nie jest ona obecnie sprawą poszczególnych krajów członkowskich, ale całej Unii. Jeśli energetyka ta okaŝe się konkurencyjna, co jest jednak mało prawdopodobne, to poszczególne kraje członkowskie staną przed problemem, czy elektrownie atomowe budować u siebie, czy importować energię z elektrowni atomowych, które zostaną wybudowane przez inwestorów w krajach posiadających duŝe doświadczenie (tam, gdzie ekspozycja na ryzyko jest mniejsza). Horyzont 2015. KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 50
Mapa drogowa (7) 9. Uzgodnienie (na poziomie regulacji prawnych) systemu podatkowego (skoordynowanych poziomów akcyzy i zasad odpisów amortyzacyjnych) dla inwestycji energetycznych. Określenie przez rząd (URE) referencyjnych stóp dyskontowych (cen) dla poszczególnych technologii wytwórczych (tradycyjnych węglowych, gazowych, odnawialnych, atomowych), horyzont 2013 rok 10. Wprowadzenie produktowego (na kwh, GJ, litr paliwa silnikowego, kupowanych przez odbiorcę końcowego) przydziału uprawnień do emisji CO2, horyzont 2012 rok (koniec obowiązywania Traktatu z Kioto i KPRU-2) 11. Stworzenie sieci źródeł rozproszonych odnawialno-gazowych (10 tys. źródeł, w tym ogniw paliwowych, w części zaleŝnej od rozwoju światowego rynku tych ogniw), horyzont 2020 rok KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 51
Efekt realizacji mapy drogowej Realizacja przedstawionej mapy drogowej zapewnia bezpieczeństwo energetyczne Polski, przez odwołanie się tylko do sił rynkowych, w perspektywie przynajmniej dziesięciu lat w następującym sensie: Działania (1) do (6) oraz (11) zapewniają rozwój segmentów wytwórczych (podaŝowych) wynoszących około 40% rynku energii elektrycznej (2007) i 20% rynku ciepła (2007). Przy rocznym wzroście rynku energii elektrycznej wynoszącym 1,5...2,0% oraz przy stabilizacji rynku ciepła, a nawet przewidywanym jego przejściowym kurczeniu się, jest to potencjał całkowicie wystarczający do ochrony bezpieczeństwa energetycznego i wykorzystania najbliŝszych dziesięciu lat na wejście Polski w nową strategię energetyczną związaną z wykorzystaniem wielkoskalowych technologii bezemisyjnych KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 52
Konieczność radykalnej reformy regulacji 1. Zapoczątkowanie przenoszenia regulacji z końca (z odbiorcy) na początek (na inwestora), w tym szybkie wzmocnienie sygnałów lokalizacyjnych, np. w postaci cen węzłowych. Jest to sposób na wykreowanie segmentu niezaleŝnych (licznych) inwestorów, otwartych na konkurencję! 2. Wprowadzenie kosztów referencyjnych, uwzględniających koszty zewnętrzne środowiska (w produkcji energii elektrycznej i ciepła), a takŝe potencjalne koszty osierocone sieciowe. Jest to sposób na częściowe przynajmniej zablokowanie subsydiowania skrośnego między technologiami energetycznymi/elektroenergetycznymi w skonsolidowanych grupach i uniknięcie nowych kosztów osieroconych! 3. Modernizacja regulacji w obszarze działania operatorów dystrybucyjnych (w obszarze intensywnego rozwoju rozproszonej energetyki odnawialnej i kreowania nowych usług systemowych). Jest to sposób na wykreowanie segmentu rozproszonej, innowacyjnej energetyki odnawialnej i włączenie się w unijną strategię energetyczną! KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 53
KLASTER 3X20 W PROGRAMIE IERE KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 54
Klaster 3x20 w Programie IERE (1) Klaster 3x20 jest ukierunkowany na koordynację rynkową podmiotów działających na rzecz realizacji unijnego Pakietu energetycznego 3x20 Podmioty te wywodzą się z mocno zróŝnicowanych środowisk - od akademickich, poprzez biznesowe, aŝ do samorządowych KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 55
Klaster 3x20 w Programie IERE (2) Klaster skupia bardzo róŝnicowane środowiska/podmioty. Są to w szczególności: (i) innowacyjne przedsiębiorstwa (małe i średnie), (ii) uczelnie (instytuty badawcze, firmy konsultingowe), (iii) gminy (z uwzględnieniem ich odpowiedzialności za załoŝenia do planów zasilania w energię elektryczną, ciepło i paliwa gazowe oraz za zarządzanie kryzysowe), (iv) gminy rolnicze (rozwijające rolnictwo energetyczne), (v) dostawcy technologii energetyczno-ekologicznych, (vi) dostawcy urządzeń dla innowacyjnej energetyki rozproszonej, odnawialno-gazowej KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 56
Klaster 3x20 w Programie IERE (3) Celem działania Klastra jest promocja, wdraŝanie i upowszechnianie w Polsce celów nowej polityki energetycznej UE 3x20. W szczególności są to: (i) transfer doświadczeń i sprawdzonych rozwiązań innowacyjnych z krajów UE oraz upowszechnienie dobrych przykładów (wdroŝeń) w ramach Programu 3x20, (ii) rozwój rozproszonej kogeneracji opartej na lokalnych zasobach energii odnawialnej i innowacyjnych technologiach ich wykorzystania, a zwłaszcza rozwój biogazowi rolniczych, jednorocznych i wieloletnich plantacji roślin energetycznych i rolnictwa energetycznego, (iii) zmniejszanie energochłonności budynków i procesów produkcyjnych, zwłaszcza poprzez kompleksową termomodernizację budynków, z wykorzystaniem mechanizmu ich certyfikacji energetycznej, oraz modernizację lokalnych źródeł energii z wykorzystaniem energii odnawialnej i innowacyjnych technologii, (iv) promocja innowacji zmniejszających emisję CO 2 do atmosfery, (v) edukacja ekologicznoenergetyczna w gminach, (vi) eliminowanie barier hamujących rozwój energetyki odnawialnej. KPE PAN. Warszawa-Serock, 16-17 2008 57