Uniwersytet letni Fundacji im. Heinricha Bölla lan rozwoju mikroinstalacji odnawialnych źródeł energii do 2020 roku otencjał rozwoju w olsce energetyki prosumenckiej opartej na odnawialnych źródłach energii ze szczególnym uwzględnieniem perspektyw rozwoju energetyki słonecznej iotr Dziamski Instytut Energetyki Odnawialnej pdziamski@ieo.pl 7 czerwca 2013, Szczecin
Wykorzystany w prezentacji materiał źródłowy:
Możliwości wykorzystania potencjału w celu budowy energetyki obywatelskiej
ięć filarów rewolucji energetycznej Jeremy Rifkin: Trzecia rewolucja przemysłowa 2012 1) rozwój technologii energetyki odnawialnej; przestawienie się na OZE; 2) przekształcenie właścicieli budynków w prosumentów, a budynków w mikroelektrownie wytwarzające energię w mikroinstalacjach; 3) zastosowanie (razem z mikroinstalacjami OZE) technologii do okresowego magazynowania energii; 4) wykorzystania technologii internetowych, tzw. energetyczny internet, do wymiany energii pomiędzy prosumentami (budynkami) i dzielenia się nadwyżkami energii z sąsiadami oraz przekazywaniem ich do sieci; 5) wprowadzenie samochodów z napędem elektrycznym i inteligentnych sieci energetycznych
Technologie energetyki prosumenckiej wykorzystującej OZE pakiet rozwiązań dla warunków krajowych Krajowy plan działania w zakresie energii ze źródeł odnawialnych i projekt ustawy o OZE: małe elektrownie wodne, małe elektrownie wiatrowe (mikrowiatraki), mikrosystemy systemy fotowoltaiczne, mikrosystemy kogeneracyjne na biogaz i biopłyny (do zasilania agregatów prądotwórczych z różnymi silnikami wewnętrznego spalania) rodukcja energii elektrycznej na potrzeby domowe kolektory słoneczne, kotły na biomasę, pompy ciepła. rodukcja ciepła na potrzeby domowe Magazyny energii (ciepła i EE) Elementy mikrosieci i inteligentnej sieci domowej
Segmentacja budynków z uwagi na możliwość najbardziej naturalnego zastosowania w nich mikroinstalacji OZE Ogólna liczba budynków rekomendowanych do budowy mikroinstalacji 3,7 mln rodukcja energii elektrycznej budynki mieszkalne budynki usługowe Skojarzona produkcja energii elektrycznej i ciepła rodukcja ciepła MEWi V mb mch KS gc KB jednorodzinne,m W W, M,M,M wielorodzinne,m W,M,M produkcyjne,m W turystyczne,m W,M biurowe,m,m,m handlowo-usługowe,m,m,m magazynowe,m,m,m budynki użyteczności publicznej,m Oznaczenia: W- tereny wiejskie, - tereny podmiejskie, M-tereny miejskie V -fotowoltaiczne, KS- kolektory słoneczne, MEWI -mikrowiataki, gc -geotermalne pomy ciepła; akb - kotly na biomasę
Rozwój mikroinstalacji w Europie Do mikroinstalacji zalicza się głównie instalacje na lub przy budynkach: 10 mln sztuk mikroinstalacji w UE Dominują kolektory słoneczne, w następnej kolejności V i małe elektrownie wiatrowe Szczegółowe statystyki prowadzone na poziomie poszczególnych krajów, głównie dla technologii wspieranych taryfami FiT: Wielka Brytania 358 tys. instalacji do produkcji energii elektrycznej (1,66 GW) w 2012 r. Niemcy 4 mln producentów energii elektrycznej w 2010 roku
Stan rozwoju technologii mikroinstalacji w olsce 2012, źródło: badania własne IEO Małe i mikroinstalacje OZE. Kolektory słoneczne Małe piece i kotły na biomasę (dedykowane) ompy ciepła Małe elektrownie wiatrowe (on i off grid) Systemy fotowoltaiczne (on i off grid) Średnia / Razem Średnia moc [kw] Średni koszt jednostkowy [zł/kw] Średni koszt całej instalacji [zł] 7,0 3 200 22 400 Szacunkowa ogólna liczba mikroinstalacji 2012 [szt.] 120 000 20,0 900 18 000 90 000 10,0 2 500 25 000 10 000 3,0 9 000 27 000 3 000 3.0 9 8 000 4 720 24 000 23 280 139 223 139 zdecydowaną większość (ponad 98%) stanowią instalacje do produkcji ciepła rawie ćwierć miliona użytkowników mikroinstalacji OZE 6-7 mld zł inwestycji prywatnych/obywatelskich w ciągu ostatnich 10 lat Ułamek procenta stanowią instalacje przyłączone do sieci elektroenergetycznej
Zestawienie kosztów produkcji energii elektrycznej i ciepła z mikroinstalacji OZE w 2012r. [zł/kwh] Technologia -mikroinstalacja lub oniżej 10 kw mała instalacja OZE 10-40 kw owyżej 40 kw Małe elektrownie wiatrowe 2,06 1,20 0,67 Instalacje fotowoltaiczne 0,91 0,88 0,83-2,56 1,03 Układy CH na biopłyny 2,18 1,50 1,12 Kolektory słoneczne 0,52 0,51 0,50 Geotermalne pompy ciepła 0,81 0,68 0,65-0,32 0,31 Mikrobiogazownie Automatyczne kotły na biomasę
Spadki kosztów technologii, koszty produkcji energii z mikroinstalacji oraz koszty energii w grupach odbiorców w 2020 r. [zł/kwh] LCOE wg technologia mikroinstalacji OZE Małe elektrownie wiatrowe Instalacje fotowoltaiczne Mikrobiogazownie Układy kogeneracyjne na biopłyny Ceny energii elektrycznej wg obecnych grup taryfowych Instalacje kolektorów słonecznych Geotermalne pompy ciepła Małe kotły na biomasę Małe kotły na ekogroszek Współczynniki degresji 2% 5% 2% 2% Wsp. wzrostu cen energii 7% < 10 kw 10-40 kw > 40 kw 1,81 0,65-1,06 0,61 2,30 0,59 0,58 0,93 2,08 1,42 1,04 Taryfa G11 Taryfa C11 Taryfa C21 0,96 0,86 0,75 3% 0,43 0,47 0,49 5% 0% Wsp. wzrostu cen paliwa 7% 0,69-0,60 0,32 0,56 0,31 < 10 kw 0,42 10-40 kw 0,41 > 40 kw 0,40 W 2020 roku pełną konkurencyjność uzyskują: systemy V, kotły na biomasę, kolektory słoneczne oraz małe elektrownie wiatrowe (>40 kw)
roste okresy zwrotu inwestycji w różnych wariantach pracy mikroinstalacji OZE Instalacje OZE - produkcja energii elektrycznej oniżej 10 kw 10-40 kw owyżej 40 kw okres zwrotu przy oszczędzaniu energii (konsumpcja całej energii z OZE, magazynowanie energii, odbiorca podłączony do sieci) Instalacje fotowoltaiczne 19,5 Małe elektrownie wiatrowe Mikrobiogazownie b.d. Układy kogeneracyjne na biopłyny okres zwrotu przy net-meteringu (nadwyżki energii z OZE przesyłane do sieci, brak magazynowania energii) Instalacje fotowoltaiczne 18,3 14,9 Małe elektrownie wiatrowe 19,0 Mikrobiogazownie b.d. Układy kogeneracyjne na biopłyny 14,5 Instalacje OZE - produkcja ciepła oniżej 10 kw 10-40 kw okres zwrotu w porównaniu do kotła węglowego Geotermalne pompy ciepła Instalacje kolektorów słonecznych Małe automatyczne kotły na czystą biomasę 18,3 19,2 19,6 14,2 13,5 13,9 11,8 owyżej 40 kw 19,1 18,2 16,8 17,6 okres zwrotu w porównaniu do kotła gazowego Geotermalne pompy ciepła Instalacje kolektorów słonecznych 17,2 17,9 15,2 16,8 13,2 Małe automatyczne kotły na czystą biomasę 11,1 10,2 11,2
referencje aktywnych konsumentów energii Źródło: badania TNS OBO na zlecenie Instytutu Energetyki Odnawialnej ostawy olaków wobec małych, przydomowych odnawialnych źródeł energii
Mapa drogowa: Docelowe moce mikroinstalacji w 2020 r. na podstawie KD oraz przyjętych założeń co do roli mikroinstalacji w grupach technologii OZE Moc zainstalowa na w 2020 r. [MW] Udział mikroinst alacji [%] Średnia moc w 2020r. Wsp. wykorzysta nia mocy [h] [kw] Moc mikroinstalacji w 2020r. [MW] Elektrownie wodne Systemy fotowoltaiczne Małe elektrownie wiatrowe Biogaz i biopłyny (CH) 142 1 800 550 980 10% 80% 70% 10% 30 5 5 10 3000 900 800 5000 14 1 440 385 98 Kolektory słoneczne 9 341 80% 7 630 7 473 26 958 782 54% 100% 20 10 2000 2200 14 579 782 Kotły na biomasę ompy ciepła
Mapa drogowa: Ścieżki rozwoju mikroinstalacji OZE do produkcji energii elektrycznej i ciepła w latach 2013-2020 Łączna moc (cieplna i elektryczna) mikroinstalacji - 24,7 GW Średni współczynnik wykorzystania mocy 2100 h/rok Średnia moc pojedynczej domowej mikroinstalacji - 12 kw
Mapa drogowa: Liczba prosumentów na rynku mikroinstalacji OZE do2020 roku
Mapa drogowa: Obroty na rynku inwestycji budowlanomontażowych w branży mikroinstalacji OZE do 2020 roku [mln zł] (na wykresie uwzględniona całość kosztów instalacyjnych i tylko krajową produkcje urządzeń -50% całości instalowanego wolumenu rządzeń)
Mapa drogowa: prognozy redukcji emisji CO2 [t/rok] w mikroinstalacjach OZE w wyniku wdrożenia scenariusza rozwoju mikroenergetyki
Mapa drogowa: prognozy tworzenia miejsc pracy w mikroinstalacjach OZE -wyniki skumulowane z podziałem na rodzaje mikroinstalacji do 2020 roku
Mapa drogowa: otoczenie rynkowe i regulacyjne oraz kanały rozwoju mikroinstalacji OZE
odsumowanie i tezy do (ew.) dyskusji 1. Możliwa jest realizacji scenariusza rozwoju mikroinstalacji OZE i zarysowanego w KD, w sposób przynoszący wiele korzyści gospodarczych, środowiskowych i społecznych 2. Warunkiem racjonalnej realizacji scenariusza mikrogeneracji prosumenckiej jest aktywne stworzenie rynku na mikroinstalacje OZE, który obniży koszy zanim nastąpi gwałtowny wzrost kosztów energii dla odbiorców końcowych 3. Niezbędnym i pilnym krokiem jest uchwalenie ustawy o OZE w wersji rynkowej, prosumenckiej (wsparcie dla energii elektr.) 1. 2. 3. rzyłączenie mikroinstalacji do sieci na zgłoszenie inwestora Zwolnienie prosumentów z obowiązku działalności gospodarczej Wprowadzenie prostego i malejące w czasie (dla nowych inwestorów) wsparcia (FiT) 4. W celu ukształtowania szerokiego rynku prosumentów niezbędne jest skierowanie środków krajowych funduszy ekologicznych (do 2016 r.) oraz RO 2014-2020 na dofinansowanie inwestycji obywatelskich w zielone ciepło oraz systemy produkcji energii elektrycznej na potrzeby własne
Dziękuję za uwagę Grzegorz Wiśniewski rezes IEO iotr Dziamski Specjalista ds. mikroinstalacji OZE Kontakt: e-mail: gwisniewski@ieo.pl, pdziamski@ieo.pl tel. 22 825 46 52