Analiza produkcji ciepła scentralizowanego w Polsce

POLITYKA ENERGETYCZNA Tom 7 Zeszyt specjalny 2004 Wyd. Instytut GSMiE PAN Kraków s. 483-492 PL ISSN 1429 6675 Tadeusz OLKUSKI * Analiza produkcji ciepła scentralizowanego w Polsce Streszczenie W artykule przedstawiono produkcję ciepła scentralizowanego w Polsce w latach 1999 2003. Przeanalizowano jego rozkład w poszczególnych województwach oraz zmiany, jakie zaszły w kolejnych latach badanego okresu. Podano wielkość ciepła przypadającą na km2 powierzchni województw oraz na mieszkańca. SŁOWA KLUCZOWE: energia, ciepło, produkcja ciepła Wprowadzenie Przez wiele lat obowiązywał w Polsce system centralnego sterowania. Dotyczyło to wszystkich dziedzin życia począwszy od gospodarki na szczeblu gminnym, wojewódzkim oraz ogólnopolskim, a skończywszy na oświacie, kulturze i polityce. Takie podejście do zagadnień gospodarczych zaowocowało budową scentralizowanych systemów ciepłowniczych działających na znacznych obszarach kraju. Pod względem rozwoju tych systemów Polska jest jednym z czołowych krajów Europy w tej dziedzinie. Jednak urządzenia do wytwarzania, przesyłu i dystrybucji ciepła są w znacznej mierze zużyte. Brak środków finansowych na modernizację pogarsza ten stan. Również sam system scentralizowany jest obecnie uważany za przeżytek. Nie sprzyja on oszczędzaniu energii i powoduje straty. Obecnie duże scentralizowane ciepłownie zastępowane są małymi lokalnymi ciepłowniami o lepszych parametrach technicznych i ekologicznych. Wzrost cen paliw, jak również naciski ekologów, spowodowały zmiany w podejściu do spalania paliw, w tym również do spalania paliw na potrzeby grzewcze. Zmiana systemu politycznego po 1989 r. doprowadziła też do zmian własnościowych. Kilkadziesiąt dużych przedsiębiorstw ciepłowniczych zastąpionych zostało przez kilkaset mniejszych o różnej strukturze właścicielskiej. Wiele z nich skorzystało z napływu kapitału zagranicznego i dostępu do nowych technologii. Te ostatnie pozwoliły na poprawę energooszczędności oraz podniesienie jakości świadczonych usług. Wiele budynków posiada * dr inż., Wydział Paliw i Energii AGH, Kraków oraz Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków Recenzent: prof. dr hab. inż. Eugeniusz MOKRZYCKI 1

indywidualne systemy grzewcze i nie korzysta ze starych przestarzałych dużych ciepłowni. W branży ciepłowniczej nie mamy jeszcze do czynienia z typowym rynkiem konsumenta, gdyż trudno jest w wielu przypadkach wybrać innego dostawcę niż ten, który działa na danym terenie. Wprowadzone w 1997 r. Prawo Energetyczne (Ustawa... 1997) scedowało obowiązki zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego na terenie gminy na zarządy tych gmin. Daje to uprawnienia, tam gdzie jest to możliwe, Radzie Gminy, do wyboru odpowiedniego, tzn. lepszego, dostawcy energii. Nakazuje to art. 18 Prawa Energetycznego, który mówi, że do zadań gminy w zakresie zaopatrzenia w energię elektryczną, ciepło i paliwa gazowe należy między innymi planowanie i organizacja zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe na terenie gminy. Gmina realizuje te zadania zgodnie z założeniami polityki energetycznej oraz ustaleniami miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego. Z ogólnoświatowych tendencji daje się zauważyć dążenie do demonopolizacji i liberalizacji rynków energii, w tym energii cieplnej, oraz do dywersyfikacji jej nośników. Produkcja ciepła w poszczególnych województwach Od 1 stycznia 1999 r. obowiązuje w Polsce nowy podział administracyjny. Dawne 49 województw zastąpiono szesnastoma. We wszystkich województwach produkowana jest energia cieplna w postaci gorącej wody lub pary użytkowana na cele grzewcze lub technologiczne przemysłu. Producenci ciepła to: elektrownie i elektrociepłownie zawodowe, kotły ciepłownicze elektroenergetyki zawodowej, elektrociepłownie i ciepłownie niezawodowe, przedsiębiorstwa produkcyjno dystrybucyjne i ciepłownie zawodowe. Statystyki podają produkcję ciepła scentralizowanego, chociaż należy pamiętać, że istnieją jeszcze indywidualni producenci ciepła produkujący je na własne potrzeby. Produkcja ciepła w Polsce ulegała znacznym wahaniom na przestrzeni lat 1999 2003. Rysunek 1 przedstawia produkcję ciepła w Polsce w badanym okresie. Jak widać poza rokiem 2001, kiedy to produkcja ciepła przekroczyła wielkość 430 PJ, w pozostałych latach utrzymywała się na poziomie nieco poniżej 400 PJ. W 2003 r. produkcja ciepła przekroczyła nieznacznie tą wartość i wyniosła 401,14 PJ. Produkcja ciepła [PJ] 440.00 430.00 420.00 410.00 400.00 390.00 380.00 370.00 360.00 430.24 401.14 396.39 387.49 390.27 1999 2000 2001 2002 2003 Lata Rys. 1. Produkcja ciepła w Polsce w latach 1999 2003 Figure 1. Heat production in Poland in 1999 2003 Źródło: Rysunek własny na podstawie Biuletynów Ciepłownictwa ARE z lat 1999 2003 W artykule przedstawiono rozkład wielkości produkcji ciepła w poszczególnych województwach i analizę przyczyn tego zjawiska. Można domniemywać, że na wielkość produkcji 2

ciepła będzie miał wpływ charakter danego regionu (rolniczy lub przemysłowy), liczba ludności, ilość zakładów pracy, ilość elektrociepłowni i ciepłowni, czy też średnia temperatura występująca na danym obszarze. Można przypuszczać, że w dużych aglomeracjach miejskich i na terenach wysoko uprzemysłowionych produkcja ciepła scentralizowanego będzie większa niż na obszarach słabo zaludnionych lub rolniczych. W tabeli 1 przedstawiono produkcję ciepła w poszczególnych województwach w Polsce w latach 1999 2003 (Biuletyny... 1999 2003). Produkcja ciepła oznacza w elektrowniach i elektrociepłowniach produkcję brutto równą ciepłu przejętemu przez parę lub gorącą wodę w kotłach energetycznych, pomniejszoną o ciepło zużyte na produkcję energii elektrycznej. Produkcja brutto w ciepłowniach, to ciepło przejęte przez parę lub gorącą wodę w kotłach ciepłowniczych. Tabela 1. Produkcja ciepła w Polsce w latach 1999 2003 w układzie województw Table 1. Heat production in provinces of Poland in 1999-2003 Województwo Produkcja ciepła, [PJ] Wzrost/spadek 1999 2000 2001 2002 2003 produkcji, [%] Śląskie 71,283 66,316 79,316 75,382 79,905 10,79 Mazowieckie 68,042 64,774 73,055 67,017 66,946-1,64 Kujawsko-pomorskie 23,963 23,286 24,138 22,727 34,306 30,15 Wielkopolskie 21,156 31,983 33,433 30,491 29,419 28,09 Łódzkie 34,882 31,620 33,762 30,051 29,339-18,89 Dolnośląskie 30,233 29,095 30,298 25,620 26,440-14,35 Małopolskie 22,133 21,834 24,758 25,770 26,273 15,76 Pomorskie 22,461 20,720 22,491 22,172 20,697-8,52 Zachodniopomorskie 16,427 15,563 16,985 16,713 14,870-10,47 Lubelskie 14,542 14,080 16,542 14,349 13,923-4,45 Podkarpackie 12,619 14,067 14,990 12,919 12,791 1,34 Podlaskie 11,489 10,918 11,484 10,646 10,175-12,91 Świętokrzyskie 9,755 9,844 10,186 9,164 9,223-5,77 Warmińsko-mazurskie 11,700 11,594 12,508 11,329 9,196-27,23 Lubuskie 8,225 12,203 8,881 8,058 8,242 0,21 Opolskie 8,576 18,498 17,410 7,860 8,073-6,23 OGÓŁEM 387,49 396,40 430,24 390,27 399,82 3,08 Źródło: Biuletyny ciepłownictwa, ARE, z lat 1999 2003 Z tabeli 1 wynika, że największym producentem ciepła w 2003 r. było województwo śląskie. Jego dominująca rola w produkcji ciepła utrzymuje się niezmiennie od początku badań, czyli od 1999 r. Jest to zrozumiałe, gdyż na Śląsku znajduje się najwięcej zakładów przemysłowych. Jest tam również największe skupisko ludności na 1 km 2 wynoszące 0,39 tys. mieszkańców w stosunku do 1999 r. produkcja ciepła w tym województwie W 2003 r. zwiększyła się aż o 10,79%. Jest to dużo więcej niż średnia krajowa, która wynosi dla analizowanego przedziału czasowego 3,08%. Kolejnym województwem pod względem wielkości produkcji jest województwo mazowieckie. W 2003 r. wyprodukowano tam 66,946 PJ energii cieplnej. Jest to nieznacznie mniej niż w 1999 r. ( 1,64%) i dużo mniej niż w rekordowym 2001 roku gdy wynosiła ona 73,055 PJ. Różnica w tym drugim przypadku wynosi 8,36%. Wysoka pozycja w rankingu producentów energii cieplnej województwa mazowieckiego to zasługa Warszawy, największego miasta w Polsce i jednocześnie stolicy kraju. Należy również dodać, że województwo mazowieckie jest największym pod względem powierzchni województwem w Polsce. Wynosi ona 35 597 km 2 (Internet... Wikipedia ), co stanowi 11,38% powierzchni kraju. Również pod względem zaludnienia jest to największe województwo. Mieszka w nim ponad 5 mln ludzi, co stanowi 13,12% krajowej populacji. Trzecim producentem energii cieplnej jest województwo kujawsko pomorskie z dużymi miastami takimi, jak: Bydgoszcz i Toruń oraz Grudziądz i Włocławek. Produkcja ciepła w tym województwie wyniosła w 2003 r. 34,306 PJ i był to 3

największy, bo aż o 30,15%, wzrost produkcji w stosunku do 1999 r. Dużymi producentami ciepła są też województwa wielkopolskie i łódzkie. Odpowiednio: 29,419 i 29,339 PJ. O ile w województwie wielkopolskim zanotowano ogromny wzrost produkcji ciepła w stosunku do 1999 r., aż o 28,09%, to w województwie łódzkim proces ten przebiegał w odwrotnym kierunku. Produkcja ciepła spadła o 18,89%. Kolejne miejsca w produkcji energii cieplnej zajmują województwa dolnośląskie i małopolskie. Wyprodukowały one w 2003 r. odpowiednio 26,440 i 26,273 PJ energii cieplnej. W województwie dolnośląskim zauważyć można spadek produkcji energii cieplnej w analizowanym okresie o 14,35%, natomiast w województwie małopolskim nastąpił wzrost o 15,76%. Jeszcze jednym województwem, które w 2003 r. przekroczyło 20 PJ w produkcji energii cieplnej było województwo pomorskie z Trójmiastem jako głównym ośrodkiem przemysłu na czele. Trendy wzrostowe lub spadkowe w produkcji ciepła w wyżej wymienionych województwach można prześledzić na rys. 3. Pozostałe województwa znacznie odbiegają pod względem produkcji energii cieplnej od wcześniej wspomnianych województw. Cztery z nich, województwo zachodniopomorskie, lubelskie, podkarpackie i podlaskie przekroczyły w swojej produkcji wielkość 10 PJ na rok. Spośród wymienionych województw tylko województwo podkarpackie zanotowało nieznaczny wzrost produkcji o 1,34%. Pozostałe trzy województwa zmniejszyły swoją produkcję w stosunku do roku 1999. I tak, w województwie zachodniopomorskim produkcja spadła o 10,47%, w lubelskim o 4,45%, a w podlaskim o 12,91%. Ostatnie cztery województwa tzn. województwo świętokrzyskie, warmińsko mazurskie, lubuskie i opolskie produkują około 8 9 PJ energii cieplnej na rok. Dokładnie wartości te wynoszą odpowiednio: 9,223 PJ w województwie świetokrzyskim, jest to spadek o 5,77% w stosunku do 1999 r.; 9,196 PJ w województwie warmińsko mazurskim, spadek aż o 27,23%; 8,242 PJ w województwie lubuskim, nieznaczny wzrost o 0,21% i 8,073 PJ w województwie opolskim, spadek o 6,23%. Trendy wzrostowe lub spadkowe w produkcji ciepła w wyżej wymienionych województwach można prześledzić na rys. 4. 36 34 Produkcja ciepła [PJ] 32 30 28 26 24 22 20 1999 2000 2001 2002 2003 Lata kujawsko-pomorskie wielkopolskie łódzkie dolnośląskie małopolskie pomorskie Rys. 2. Produkcja ciepła w ośmiu największych pod względem produkcji ciepła województwach w Polsce w latach 1999 2003 Figure 2. Heat production in eight Polish provinces of the highest rate of the heat production in 1999-2003 Źródło: Biuletyny ciepłownictwa, ARE, z lat 1999 2003 4

20 18 Produkcja ciepła [PJ] 16 14 12 10 8 6 1999 2000 2001 2002 2003 Lata zachodniopomorskie lubelskie podkarpackie podlaskie świętokrzyskie warmińsko-mazurskie lubuskie opolskie Rys. 3. Produkcja ciepła w ośmiu najmniejszych pod względem produkcji ciepła województwach w Polsce w latach 1999 2003 Figure 3. Heat production in eight Polish provinces of the lowest rate of the heat production in 1999-2003 Źródło: Biuletyny ciepłownictwa, ARE, z lat 1999 2003 Produkcja ciepła w Polsce na km 2 powierzchni kraju Największymi pod względem terytorialnym województwami są województwa: mazowieckie, zajmujące 35 597 km 2, co stanowi 11,38% powierzchni kraju i wielkopolskie, zajmujące 29 826 km 2, co stanowi 9,54% powierzchni kraju. Najmniejsze to województwa: świętokrzyskie 11 672 km 2 (3,73% powierzchni kraju) i śląskie 12 331 km 2 (3,94% powierzchni kraju). Pod względem produkcji ciepła na km 2 województwo śląskie jest zdecydowanie na pierwszym miejscu (tabela 2). Spowodowane jest to nie tylko najmniejszą powierzchnią lecz również, a nawet przede wszystkim, największą produkcją ciepła w Polsce. Wielkość produkcji ciepła jest tam ponad trzykrotnie wyższa niż w każdym z kolejnych województw, tzn. województwie kujawsko pomorskim, mazowieckim, małopolskim, łódzkim, dolnośląskim i pomorskim. Wytwarzają one od 1,131 TJ/km 2 w przypadku województwa pomorskiego do 1,909 TJ/km 2 w przypadku województwa kujawsko pomorskiego. Mniejsze ilości ciepła, poniżej 1 TJ/km 2 wytwarzają pozostałe województwa. W województwie wielkopolskim jest to spowodowane dużym obszarem jaki ono zajmuje. Pod względem wielkości produkcji jest na czwartym miejscu w Polsce, a w przeliczeniu na km 2 dopiero na ósmym. Dziwić może wysoka pozycja województwa kujawsko pomorskiego. Stosunkowo niewielkie województwo wytworzyło jednak w 2003 r. ogromną ilość ciepła 34,306 PJ, aż o około 30% więcej niż w poprzednich latach. Wytłumaczyć to można dobrą koniunkturą w przemyśle rozwijającym się na tym terenie. Na trzeciej pozycji znajduje się województwo mazowieckie produkujące 1,881 TJ ciepła na km 2. Pod względem całkowitej produkcji jest ono na drugim miejscu, lecz ze względu na duży obszar, w przeliczeniu na km 2, zajmuje trzecią pozycję. Kolejne miejsce zajmuje województwo małopolskie z Krakowem, Tarnowem i Nowym Sączem, jako głównymi wytwórcami i konsumentami ciepła. Ilość wytworzonego ciepła w 2003 r. wyniosła tam 1,739 TJ/km 2. W województwach dolnośląskim i pomorskim produkcja ciepła w 2003 r. wyniosła odpowiednio: 1,325 i 1,131 TJ/km 2. Niska produkcja ciepła w województwach: zachodniopomorskim, lubelskim, podlaskim i warmińsko mazurskim spowodowana jest rolniczym charakterem tych terenów oraz brakiem dużych ośrodków przemysłowych, oczywiście za wyjątkiem Szczecina w zachodniopomorskiem i Lublina w lubelskiem. 5

Trudno wytłumaczyć niską produkcję ciepła w województwie lubuskim. Znajdują się tam przecież duże, ponad stutysięczne miasta, takie jak Gorzów Wielkopolski i Zielona Góra. Tabela 2. Produkcja ciepła w Polsce na km 2 powierzchni kraju w poszczególnych województwach w 2003 r. Table 2. Heat production per square kilometre in particular provinces of Poland in 2003 Produkcja ciepła w 2003 r. Produkcja ciepła na km 2 Województwo Powierzchnia [PJ] [km 2 ] [%] [TJ] Śląskie 79,905 12 331 3,94 6,480 Kujawsko-pomorskie 34,306 17 970 5,75 1,909 Mazowieckie 66,946 35 597 11,38 1,881 Małopolskie 26,273 15 108 4,83 1,739 Łódzkie 29,339 18 219 5,83 1,610 Dolnośląskie 26,440 19 948 6,38 1,325 Pomorskie 20,697 18 293 5,85 1,131 Wielkopolskie 29,419 29 826 9,54 0,986 Opolskie 8,073 9 412 3,01 0,858 Świętokrzyskie 9,223 11 672 3,73 0,790 Podkarpackie 12,791 17 926 5,73 0,714 Zachodniopomorskie 14,870 22 902 7,32 0,649 Lubuskie 8,242 13 984 4,47 0,589 Lubelskie 13,923 25 155 8,04 0,553 Podlaskie 10,175 20 180 6,45 0,504 Warmińsko-mazurskie 9,196 24 203 7,74 0,380 Źródło: Obliczenia własne Produkcja ciepła na mieszkańca Najbardziej zaludnione tereny naszego kraju to województwa: mazowieckie, śląskie, wielkopolskie i małopolskie. W województwie mazowieckim, jako jedynym w kraju, liczba ludności przekracza 5 milionów. Niewiele mniej ludzi żyje w najbardziej uprzemysłowionym regionie kraju czyli na Śląsku. Tam liczba ludności wynosi przeszło 4,8 miliona. W Wielkopolsce żyje około 3,3 mln osób, a w Małopolsce około 3,2 mln. W województwach dolnośląskim, łódzkim, lubuskim, pomorskim, podkarpackim i kujawsko pomorskim liczba ludności oscyluje w granicach 2 3 mln, a w pozostałych województwach powyżej 1 mln. W tabeli 3 przedstawiono produkcję ciepła w Polsce na mieszkańca w poszczególnych województwach. Można było przypuszczać, że w województwach najgęściej zaludnionych produkcja ciepła będzie największa. W praktyce te przypuszczenia niezupełnie się potwierdzają. Województwo mazowieckie, posiadające największą liczbę ludności, znajduje się dopiero na trzecim miejscu pod względem produkcji ciepła wynoszącym 13,199 TJ na mieszkańca. Najwięcej ciepła produkują województwa: śląskie 16,543 TJ/os. i kujawsko pomorskie 16,344 TJ/os. Nie dziwi duża produkcja ciepła w województwie śląskim, które jest drugim pod względem ilości mieszkańców województwem w Polsce i posiada prawie 5 mln mieszkańców. Jest to również obszar najbardziej zurbanizowany i zindustrializowany. Zaskakuje natomiast druga pozycja województwa kujawsko pomorskiego, posiadającego stosunkowo niewielką liczbę mieszkańców, która plasuje je dopiero na dziesiątej pozycji w Polsce pod względem zaludnienia. Dużą produkcją ciepła charakteryzuje się też województwo łódzkie, powyżej 10 TJ/os., dokładnie 11,101 TJ/os. Województwo pomorskie wyprodukowało w 2003 r. 9,416 TJ/os., co dało mu piątą pozycję w Polsce. Województwa: dolnośląskie, wielkopolskie, zachodniopomorskie, podlaskie, małopolskie i lubuskie wyprodukowały od 8,893 TJ/os. do 8,049 TJ/os. Niespodzianką jest dziesiąta pozycja województwa małopolskiego 6

mającego czwarte miejsce pod względem zaludnienia. Ostatnie cztery miejsca zajmują województwa: świętokrzyskie 6,945 TJ/os., warmińsko mazurskie 6,264 TJ/os., lubelskie 6,207 TJ/os. i podkarpackie 6,008 TJ/os. Tutaj również może dziwić niska produkcja ciepła w województwie lubelskim, które znajduje się na siódmym miejscu w Polsce pod względem liczby ludności. Tabela 3. Produkcja ciepła w Polsce na mieszkańca w poszczególnych województwach w 2003 r. Table 3. Heat production per capita in particular Polish provinces in 2003. Produkcja ciepła w 2003 r. Ludność Produkcja ciepła na mieszkańca Województwo [PJ] [tys.] [%] [TJ] Śląskie 79,905 4 830 12,50 16,543 Kujawsko-pomorskie 34,306 2 099 5,43 16,344 Mazowieckie 66,946 5 072 13,12 13,199 Łódzkie 29,339 2 643 6,84 11,101 Pomorskie 20,697 2 198 5,69 9,416 Dolnośląskie 26,440 2 973 7,69 8,893 Wielkopolskie 29,419 3 359 8,69 8,758 Zachodniopomorskie 14,870 1 734 4,49 8,576 Podlaskie 10,175 1 221 3,16 8,333 Małopolskie 26,273 3 240 8,38 8,109 Lubuskie 8,242 1 024 2,65 8,049 Opolskie 8,073 1 094 2,83 7,379 Świętokrzyskie 9,223 1 328 3,44 6,945 Warmińsko-mazurskie 9,196 1 468 3,80 6,264 Lubelskie 13,923 2 243 5,80 6,207 Podkarpackie 12,791 2 129 5,51 6,008 Źródło: Obliczenia własne Wnioski 1. Z przeprowadzonych analiz wynika, że produkcja ciepła w ostatnich pięciu latach utrzymywała się na dość stabilnym poziomie, nieco poniżej 400 PJ/rok. Odstępstwo od tej reguły daje się zauważyć jedynie dla roku 2001, w którym to średnia temperatura powietrza była prawie o 1 o C niższa niż w pozostałych latach. 2. Największymi producentami ciepła są tradycyjnie duże ośrodki przemysłowe skupiające na swoim terenie dużą liczbę mieszkańców. 3. Pomimo, że w świecie spada produkcja ciepła scentralizowanego można przypuszczać, że będzie ono nadal odgrywało znaczącą rolę w ogrzewnictwie, gdyż daje dużą wygodę dla użytkowników, nie wymaga praktycznie obsługi, podnosi komfort życia i jest tańsze od ogrzewania olejowego lub gazowego. Literatura Ustawa Prawo Energetyczne z dnia 10 kwietnia 1997 r. z późniejszymi zmianami. Biuletyny ciepłownictwa, ARE, z lat 1999 2003. http://www.mos.gov.pl/soe_pl/rys5.htm Roczniki Statystyczne GUS z lat 2000 2003. 7

Tadeusz OLKUSKI Analysis of centralised heat production in Poland Abstract This article presents centralised heat production in Poland in the years 1999 2003. Its distribution on separate provinces has been analysed and the changes that occurred in particular years of investigated period. The heat production per square km is given as well as the heat production per capita. KEY WORDS: energy, heat, heat production 8