GOSPODARKA SUROWCAMI MINERALNYMI Tom 24 2008 Zeszyt 3/3 ADAM SZURLEJ* Mo liwoœci konkurencyjnoœci gazu ziemnego jako surowca do wytwarzania energii elektrycznej Wprowadzenie Uwa a siê, e tak jak XIX wiek by³ wiekiem wêgla, XX ropy naftowej, to obecny nale eæ bêdzie do paliw gazowych: gazu ziemnego, a w przysz³oœci do wodoru. Argumentem przemawiaj¹cym za t¹ hipotez¹ jest wzrost zu ycia gazu ziemnego w ostatnich latach. W krajowej strukturze zu ycia energii dominuj¹ paliwa sta³e, udzia³ gazu ziemnego 12%, jest oko³o dwukrotnie mniejszy ni œredni udzia³ dla UE. Tak wiêc przewiduje siê rozwój rynku gazu ziemnego w kraju (oko³o po³owy obszaru kraju jest jeszcze niezgazyfikowana). Gaz ziemny znajduje zastosowanie w wielu ga³êziach gospodarki jest cennym surowcem dla potrzeb przemys³u chemicznego oraz paliwem dla przemys³u i gospodarstw domowych. W wielu pañstwach œwiata gaz ziemny szeroko wykorzystuje siê do wytwarzania energii elektrycznej. W Polsce, ten kierunek stosowania paliw gazowych jest stosunkowo nowy. Jednak wydaje siê, e rosn¹ce zapotrzebowanie na energiê elektryczn¹ w kraju bêdzie sprzyjaæ rozwojowy mocy wytwórczych, tak e tych opartych na paliwach gazowych. 1. Gaz ziemny w strukturze zasobów surowców energetycznych W kraju z³o a gazu ziemnego zlokalizowane s¹ g³ównie na Ni u Polskim (66% udokumentowanych zasobów) i przedgórzu Karpat (30%). Niewielkie iloœci znajduj¹ siê w polskiej strefie morskiej Ba³tyku (3,5%) oraz w Karpatach (Ministerstwo Œrodowiska 2007a). * Dr in., Wydzia³ Paliw i Energii AGH, Kraków; e-mail: szua@agh.edu.pl
328 Na Ni u Polskim z³o a gazu ziemnego obecne s¹ w regionie przedsudeckim i wielkopolskim oraz na Pomorzu Zachodnim. Dominuje tam gaz ziemny zaazotowany, zawieraj¹cy od 30 do ponad 80% metanu jedynie cztery z³o a zawieraj¹ gaz ziemny wysokometanowy. W przypadku z³ó przedgórza Karpat, to najczêœciej wystêpuje gaz wysokometanowy, niskoazotowy w czterech z³o ach jest gaz zaazotowany. Na morzu, w polskiej strefie morskiej Ba³tyku, gaz ziemny wystêpuje samodzielnie w z³o ach B4 i B6 oraz towarzyszy ropie naftowej w z³o ach B3 i B8. Gaz z tych z³ó jest dobrej jakoœci do 95% metanu, a poziom zasobów wydobywanych to 4,94 mld m 3. W Karpatach, podobnie jak na przedgórzu Karpat, wystêpuj¹ niewielkie iloœci gazu ziemnego wysokometanowego (70 99% metanu) w z³o ach samodzielnych lub te towarzysz¹c z³o om ropy naftowej i kondensatu. Zasoby wydobywalne gazu ziemnego wynosz¹ 143,2 mld m 3, przemys³owe 72,9 mld m 3. Zasoby zagospodarowanych z³ó to 113 mld m 3 eksploatowanych jest 180 z³ó. Rozpatruj¹c krajowe zasoby gazu ziemnego nale y tak e wymieniæ zasoby metanu zwi¹zane ze z³o ami wêgla kamiennego Górnoœl¹skiego Zag³êbia Wêglowego 48 z³ó o zasobach wydobywanych na poziomie 85,9 mld m 3 (Ministerstwo Œrodowiska 2007a, b). Nale y podkreœliæ, rozpatruj¹c kwestie zasobów gazu ziemnego, starania krajowych firm (np. PGNiG SA, Grupa LOTOS SA) w zakresie pozyskania gazu ziemnego i ropy naftowej poza granicami naszego kraju. W tym celu zosta³a powo³ana na prawie norweskim spó³ka PGNiG Norway AS dla celów realizacji projektu zagospodarowania i wydobycia gazu i ropy ze z³ó Skarv, Snadd i Idun na Morzu Norweskim. Firma posiada 12% udzia³ w koncesji poszukiwawczo-wydobywczej dotycz¹cych tych z³ó (zasoby gazu ziemnego tych z³ó s¹ szacowane na poziomie 37,9 mld m 3, a przewidywane rozpoczêcie wydobycia to 2011 r.) (PGNiG 2008). W krajowej strukturze pok³adów surowców energetycznych zdecydowanie dominuj¹ paliwa sta³e ich ³¹czny udzia³ to przesz³o 99%. Na paliwa wêglowodorowe przypada niespe³na 1% udzia³u; gaz ziemny 0,40%, metan z pok³adów wêgla kamiennego 0,35% i ropa naftowa 0,10% (rys. 1). W strukturze œwiatowej tak e dominuj¹cy udzia³ maj¹ Rys. 1. Struktura zasobów surowców energetycznych w Polsce Fig. 1. The structure of energy resources in Poland
paliwa sta³e (67%), a ³¹czny udzia³ gazu ziemnego i ropy naftowej wynosi oko³o 33%. Szacuje siê, e zasoby wêgla na œwiecie zabezpiecz¹ zapotrzebowanie na oko³o 200 lat, podczas gdy dla gazu ziemnego czas ten jest przewidywany na 60 lat, a dla ropy naftowej 42 lata (Klank 2007). Dziêki posiadaniu znacznych zasobów paliw sta³ych, nasz kraj jest jednym z najmniej uzale nionych od importu surowców energetycznych w UE; udzia³ importu wynosi 18,4%, podczas gdy dla UE ten udzia³ wynosi 56,2% (Czechy 37,6%, Szwecja 45%. Niemcy 65,1%, W³ochy 86,8%) (Paszcza i in. 2007). 329 2. Krajowy rynek gazu ziemnego W krajowej strukturze zu ycia energii pierwotnej przewa aj¹ paliwa sta³e. Udzia³ gazu ziemnego w tej strukturze w 2006 r. wyniós³ 12,5% i by³ oko³o dwukrotnie ni szy ni w przypadku struktury dla UE, czy te œwiata 21%. W ostatnich latach roœnie znaczenie gazu ziemnego na œwiecie i UE. W ostatnich dziesiêciu latach wzros³o roczne zu ycie gazu ziemnego na œwiecie o 28%, a w UE o 16% (BP 2008). W niektórych pañstwach, w tym okresie, nast¹pi³ ponad dwukrotny wzrost zu ycia gazu ziemnego (Chiny 330%, Hiszpania 270%). W perspektywie do 2030 r. szacuje siê, e zu ycie gazu wzroœnie do oko³o 4831 mld m 3 /rok, stanowiæ to bêdzie oko³o 25% globalnego zu ycia energii. Ze wzglêdu na udzia³, gaz ziemny stanie siê wówczas drugim, po ropie naftowej, noœnikiem energii (obecnie jest trzecim, a wêgiel jest drugim) (Rychlicki, Siemek 2007). Krajowe wydobycie gazu ziemnego w ostatnich latach wynosi³o 4,3 mld m 3 na rok. Wielkoœæ ta stanowi³a oko³o trzeciej czêœci krajowego zapotrzebowania na gaz. Prognozuje siê zwiêkszenie wydobycia powy ej 5 mld m 3 w najbli szych latach. Dla zaspokojenia popytu na gaz niezbêdny jest import g³ównie z kierunku wschodniego (tab. 1). Wschodni Kierunku importu gazu ziemnego do Polski w latach 2001 2007 [mln m 3 ] The directions of natural gas import to Poland in 2001 2007 [mln m 3 ] TABELA 1 TABLE 1 Lp. Kraj Rok 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 1. Norwegia 271,6 492,0 487,5 480 485,1 360,1 2. Niemcy 407,7 402,0 417,5 386,2 330,5 477,5 783,6 3. Czechy 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 4. Rosja 6 938,5 6 692,8 6 754,9 5 757,6 6 340,3 6 839,7 6 219,2 5. Ukraina 709,9 188,1 3,9 4,2 6. Spot 962,5 2 679,9 2 533,1 2 346,9 2 279,3
330 kierunek importu gazu ziemnego prawdopodobnie bêdzie dominowaæ w przysz³oœci (Rosja pañstwo o najwiêkszych zasobach gazu ziemnego na œwiecie), jednak w ramach dywersyfikacji dostaw gazu rozwa ane s¹ alternatywne kierunki: import gazu w formie LNG (budowa gazoportu w Œwinoujœciu), gazoci¹g z Norwegii oraz udzia³ w projekcie Nabucco gazoci¹giem tym planuje siê dostarczaæ gaz z Bliskiego Wschodu oraz krajów Morza Kaspijskiego (Rychlicki, Siemek 2007). W Polsce w latach 1998 2007 zapotrzebowanie na gaz ziemny wzros³o o 33% (2007 r. 13,7 mld m 3 ). Je eli weÿmie siê pod uwagê wielkoœæ zu ycia gazu na mieszkañca w ci¹gu roku, to widaæ wyraÿnie zasadnicze ró nice pomiêdzy stopniem rozwoju rynku gazu ziemnego w Polsce, a rynkami gazu w wybranych krajach UE (rys. 2). Na podstawie rysunku 2 mo na zauwa yæ, e krajowy rynek gazu ziemnego, charakteryzowany przez jednostkowe zu ycie gazu oraz jego udzia³ w strukturze zu ycia energii pierwotnej, zdecydowanie odbiega od wiêkszoœci gazowych rynków unijnych; zarówno pañstw Europy Zachodniej (Niemcy, Wielka Brytania), jak równie naszych s¹siadów (Litwa, S³owacja, Czechy). Udzia³ gazu ziemnego w strukturze zu ycia energii pierwotnej dla pañstw UE (27) w 2007 r. wyniós³ 24,9% (BP 2008; Kaliski, Szurlej 2008). Jak ju wspomniano wczeœniej zu ycie gazu ziemnego w 2007 r. wynios³o 13,7 mld m 3 (praktycznie siê nie zmieni³o w odniesieniu do 2006 r.). Najliczniejsz¹ grupê odbiorców stanowili klienci indywidualni 99,6%. Najwiêkszy udzia³ zaœ w sprzeda y gazu mieli odbiorcy przemys³owi (60,5%). Najwiêcej gazu trafi³o do zak³adów azotowych i szeroko rozumianej energetyki tabela 2. Udzia³ sektora wytwarzania energii elektrycznej w Polsce w zu yciu gazu ziemnego w 2007 r. to oko³o 6%. Na poziomie UE ten udzia³ jest zdecydowanie wiêkszy: w 2005 r. wynosi³ 28%, a do 2030 r. na wzrosn¹æ do oko³o 38% (rys. 3) (Eurogas 2007). Rys. 2. Udzia³ gazu ziemnego w strukturze energii pierwotnej [%] oraz jednostkowe zu ycie gazu ziemnego w ci¹gu roku [m 3 /osoba rok] dla wybranych pañstw UE Fig. 2. Participation of the natural gas in the structure of primary energy [%] and unitary natural gas consumption by year [m 3 /person year] for selected EU countries
TABELA 2 Struktura sprzeda y gazu ziemnego wœród odbiorców przemys³owych PGNiG w 2007 r. TABLE 2 The structure of natural gas sales among industrial PGNiG s recipients in 2007 331 Lp. Wyszczególnienie Udzia³ w strukturze odbiorców przemys³owych [%] 1. Zak³ady azotowe 29,5 2. Elektrownie i elektrociep³ownie 7,0 3. Ciep³ownie 3,0 4. Przemys³ rafineryjny i petrochemiczny 10,4 5. Przemys³ spo ywczy 8,4 6. Hutnictwo elaza i stali 7,8 7. Hutnictwo szk³a 8,0 8. Producenci materia³ów budowlanych i ceramicznych 7,9 9. Pozostali odbiorcy przemys³owi 17,9 Widaæ zatem, e spodziewany jest wzrost wykorzystania gazu ziemnego do wytwarzania energii elektrycznej. Takie rozwi¹zanie charakteryzuje siê niskimi nak³adami inwestycyjnymi, wysokim stopniem elastycznoœci pracy uk³adu wytwórczego, stosunkowo niskimi emisjami zanieczyszczeñ (brak odpadów sta³ych) oraz krótkim okresem budowy. Barier¹ dla szerszego wykorzystania paliwa gazowego w elektroenergetyce s¹ jego wysokie koszty (ceny gazu ziemnego s¹ uzale nione od cen ropy naftowej na gie³dach œwiatowych, a te s¹ rekordowo wysokie w ostatnich miesi¹cach, rekord cenowy 147,27 dolarów za bary³kê lipiec 2008). Rys. 3. Prognoza zapotrzebowania na gaz w UE do 2030 r. oraz struktura jego zu ycia [Mtoe] Fig. 3. The forecast of gas demand in EU till 2030 and the structure of its consumption [Mtoe]
332 3. G³ówne uwarunkowania sektora wytwarzania energii elektrycznej w Polsce Sektor wytwarzania energii elektrycznej w Polsce oparty jest na paliwach sta³ych (rys. 4). ¹czny udzia³ wêgla to oko³o 94%. W œwiatowej strukturze wêgiel tak e plasuje siê na pierwszym miejscu z udzia³em na poziomie 40% (wysoki udzia³ wêgla, oprócz naszego kraju, jest w RPA 93%, Australii 80% i Chinach 78%). Udzia³ gazu ziemnego w 2007 r. wyniós³ 2,8%. Wiêksze gazowe jednostki wytwórcze (moc powy ej 50 MW) s¹ eksploatowane w Gorzowie, Lublinie, Nowej Sarzynie, Zielonej Górze i Rzeszowie (Szurlej 2007). Wykorzystanie paliwa gazowego w krajowym sektorze wytwarzania energii elektrycznej to jedna z nielicznych zmian w tym sektorze w ostatnich latach (druga to stopniowo wzrastaj¹cy udzia³ energii elektrycznej wytwarzanej w oparciu o odnawialne Ÿród³a energii). Obecnie trwaj¹ rozmowy na temat inwestycji w nowe bloki energetyczne oparte na gazie ziemnym dwa bloki po 400 MW ka dy. Rys. 4. Struktura wytwarzania energii elektrycznej wed³ug paliw Fig. 4. The structure of electricity generation from particular fuels W 2007 r. wielkoœæ produkcji energii elektrycznej (brutto) to 159 453 GW h, w stosunku do 2006 r. zmniejszy³a siê o 2,5%. Natomiast wartoœæ zu ycia energii elektrycznej to 154 170 GW h i w ci¹gu ostatnich 10 latach zu ycie wzros³o o 11% (w odniesieniu do 2006 r. wzros³o o niespe³na 3%) (URE 2008; PSE Operator SA 2008). Przewiduje siê dalszy wzrost zapotrzebowania na energiê elektryczn¹. Szacuje siê, e do 2030 r. zapotrzebowanie to wynosiæ bêdzie 279 800 GW h (Polityka energetyczna... 2007). Do jednych z najwa niejszych obecnie wyzwañ dla krajowego sektora wytwórczego nale y zaliczyæ: niekorzystn¹ strukturê wiekow¹ obiektów, wysokoœæ limitów CO 2 na lata 2008 2012. Dla sprostania tym wyzwaniom niezbêdne bêd¹ podwy ki cen energii elektrycznej.
333 4. Koszty wytarzania energii elektrycznej Koszty wytwarzania energii elektrycznej z wêgla mo na podzieliæ na koszty zmienne (koszty energii) oraz koszty sta³e (koszty mocy). W kosztach zmiennych dominuj¹cy udzia³ maj¹ koszty paliwa, pozosta³e pozycje kalkulacyjne to koszty transportu paliwa do elektrowni oraz koszty gospodarczego korzystania ze œrodowiska. Do kosztów sta³ych zalicza siê koszty remontów, amortyzacji oraz wynagrodzeñ (Gawlik, red., 2006). Wêgiel kamienny Jak ju wspomniano z wêgla kamiennego wytwarza siê najwiêcej energii elektrycznej zarówno w kraju, jak i na œwiecie. Koszty wytwarzania energii elektrycznej wyznaczono opieraj¹c siê na równaniu (1): KE =3,6 [(KW+ES+EP+OS+T+EC+EN) ( ) 1 + KS] (1) gdzie: KE koszty wytworzenia energii elektrycznej z wêgla kamiennego [z³/mw h], KW koszty wêgla kamiennego [z³/gj], ES koszty emisji SO 2 powodowanej spalaniem wêgla kamiennego [z³/gj], EP koszty emisji py³u powodowanej spalaniem wêgla kamiennego [z³/gj], OS koszty sk³adowania odpadów sta³ych ze spalania wêgla kamiennego [z³/gj], T koszty transportu wêgla o parametrach gwarancyjnych [z³/gj], EC koszty emisji tlenków wêgla powodowanej spalaniem wêgla kamiennego [z³/gj], EC EC EC CO EN koszty emisji tlenków azotu powodowanej spalaniem wêgla kamiennego [z³/gj], sprawnoœæ netto wytwarzania energii elektrycznej [%], KS suma kosztów sta³ych [z³/gj]. Dla wyznaczenia kosztów wytwarzania energii elektrycznej z wêgla kamiennego przyjêto œrednie parametry jakoœciowe wêgla w dostawach do energetyki zawodowej w 2006 r.; Q = 21,6 MJ/kg, A = 20,1% i S = 0,83%. Koszty wêgla kamiennego przyjêto jako œrednie koszty zakupu wêgla energetycznego od czo³owych krajowych producentów Kompanii Wêglowej oraz Katowickiego Holdingu Wêglowego (9,4 z³/gj). Koszty transportu wêgla (4,7 z³/gj) wyznaczono na podstawie nastêpuj¹cych za³o eñ: odleg³oœæ transportu wêgla 300 km, obowi¹zuj¹ca taryfa PKP Cargo oraz informacja o 15% podwy ce od 1 wrzeœnia 2008 r. Koszty zwi¹zane z gospodarczym korzystania ze œrodowiska, a wiêc koszty emisji: SO 2,py³u,NO x, i tlenków wêgla (EC ECCO EC 2 CO ) wyznaczono zgodnie z metodyk¹ przedstawion¹ w publikacji (Lorenz 1999) oraz obowi¹zuj¹cymi stawkami op³at za korzystanie ze œro- dowiska na 2008 roku wynosz¹ w sumie 0,3 z³/gj (tab. 3). 2 CO
334 TABELA 3 Koszty gospodarczego korzystania ze œrodowiska przy produkcji energii elektrycznej z wêgla kamiennego TABLE 3 The costs of economic using of environment in the electricity generation from coal Lp. Wyszczególnienie Stawka op³at [z³/kg] Koszty gospodarczego korzystania ze œrodowiska [z³/gj] 1. Tlenki wêgla (CO + CO 2 ) CO 0,11, CO 2 0,23* 0,02 2. Ditlenek siarki SO 2 0,43 0,31 3. Tlenki azotu NO x 043 0,13 4. Py³y 0,29 0,01 5. Odpady sta³e 15,39 0,14 6. Razem 0,61 * Dla CO 2 stawka jest podana w [z³/mg] Sprawnoœæ netto wytwarzania energii elektrycznej przyjêto na poziomie 37%, zaœ koszty sta³e uwzglêdniono poprzez relacjê w stosunku do ceny paliwa 63%. Ta relacja wynika z danych struktury kosztów w elektroenergetyce opartej na wêglu kamiennym. Zatem koszty sta³e przyjêto na poziomie 16,45 z³/gj. Po wstawieniu do równania (1) poszczególnych wielkoœci liczbowych otrzymuje siê, e koszty wytwarzania energii elektrycznej z wêgla kamiennego to 202,16 z³/mw h. Oczywiœcie, otrzymany wynik odpowiada przyjêtym wczeœniej za³o eniom i nie mo e byæ uto samiany jako np. œrednie koszty wytwarzania energii elektrycznej z wêgla kamiennego. Przy za³o eniu, e nie uwzglêdnia siê kosztów transportu kolejowego (bezpoœrednie s¹siedztwo) kopalnia elektrownia; wówczas koszty bêd¹ na poziomie 156,43 z³/mw h. Wêgiel brunatny Wêgiel brunatny to najtañszy noœnik energii pierwotnej do wytwarzania energii elektrycznej w krajowym sektorze elektroenergetycznym. Koszty wytwarzania energii elektrycznej z wêgla brunatnego s¹ oko³o 30% ni sze ni te z wêgla kamiennego (Kasztelewicz i in. 2007). Koszty wytwarzania energii elektrycznej z wêgla brunatnego wyznaczono analogicznie jak dla wêgla kamiennego, korzystaj¹c ze wzoru (1). W przypadku wêgla brunatnego z uwagi na bezpoœrednie s¹siedztwo kopalnia elektrownia nie uwzglêdnia siê kosztów transportu (T). Do analizy kosztów energii elektrycznej z wêgla brunatnego wziêto pod uwagê wêgiel o parametrach: Q = 8,7 MJ/kg, A = 10,0%, S = 0,62%. Koszty paliwa przyjêto na poziomie 5,4 z³/gj. Koszty gospodarczego korzystania ze œrodowiska wynosz¹ ³¹cznie 0,26 z³/gj (przy przyjêtych za³o eniach: mokre odsiarczanie spalin 92% sprawnoœæ, œrednia sprawnoœæ odpylania 99,7%), sprawnoœæ netto elektrowni 36%. Koszty sta³e przyjêto na poziomie 12,2 z³/gj. Po uwzglêdnieniu powy szych za³o eñ obliczono koszty wytwarzania energii elektrycznej z wêgla brunatnego 27,92 z³/gj to jest 100,52 z³/mw h.
335 Gaz ziemny Wytwarzanie energii elektrycznej na bazie gazu ziemnego mo e byæ realizowane w silnikach gazowych i turbinach gazowych (na mniejsz¹ skalê z regu³y do kilkunastu MW) oraz w blokach gazowo-parowych (na wiêksz¹ skalê od kilkudziesiêciu do kilkuset MW). Wa n¹ zalet¹ gazowych technologii wytwórczych jest mo liwoœæ produkcji energii elektrycznej i ciep³a w skojarzeniu, dziêki temu wzrasta sprawnoœæ ca³kowita tego procesu. Analizuj¹c koszty wytwarzania energii elektrycznej z gazu ziemnego w poszczególnych technologiach gazowych (silnik gazowy, turbina, blok gazowo-parowy) nale y uwzglêdniæ za³o enia wynikaj¹ce z re imu ich pracy. Dla analizy kosztów energii elektrycznej wziêto pod uwagê wytwarzanie energii elektrycznej z gazu ziemnego wysokomentanowego w bloku gazowo-parowym. Koszty te mo na zapisaæ za pomoc¹ równania (2): KE =3,6 [(GZ + SR) ( ) 1 + KS] (2) KE koszty wytworzenia energii elektrycznej z gazu ziemnego [z³/gj], GZ koszty gazu ziemnego [z³/gj], SR koszty gospodarczego korzystania ze œrodowiska powodowane spalaniem gazu; suma kosztów emisji tlenków wêgla, tlenków azotu oraz tlenków siarki [z³/gj], sprawnoœæ gazowej jednostki wytwórczej, KS suma kosztów sta³ych [z³/gj]. W przypadku technologii gazowych koszty gospodarczego korzystania ze œrodowiska maj¹ nisk¹ wartoœæ przyjêto 0,03 z³/gj, koszty serwisu przyjêto na poziomie 1,83 z³/gj (analogicznie jak w jednej z elektrociep³owni gazowych). Koszty gazu ziemnego obliczono wed³ug obowi¹zuj¹ce taryfy Karpackiego Operatora Systemu Dystrybucyjnego z siedzib¹ w Tarnowie (Taryfa dla us³ug dystrybucji paliwa gazowego nr 1) i wynosz¹ one 21,80 z³/gj, koszty sta³e przyjêto na poziomie 17,26 z³/gj. Po wstawieniu do (2) otrzymano wynik 62,72 z³/gj to jest 225,9 z³/kwh energii elektrycznej. Otrzymany wynik uwzglêdnia podzia³ kosztów paliwa gazu ziemnego na te kwalifikuj¹ce siê do wytarzania energii elektrycznej i ciep³o. W przeciwnym razie (bez uwzglêdnienia kosztów paliwa przeznaczonych do wytwarzania ciep³a) wynik obliczeñ by³by o oko³o 20% wiêkszy. Podsumowanie Wyniki obliczeñ potwierdzaj¹ tezê, e najni sze koszty wytwarzania energii elektrycznej w krajowym sektorze wytwarzania energii elektrycznej, obserwuje siê w przypadku wêgla brunatnego. Dla wêgla kamiennego te koszty s¹ znacznie wy sze (uwzglêdniono obowi¹zuj¹ce w cennikach bie ¹ce ceny producentów w ostatnim roku wzros³y o oko³o 25%). W przypadku wytwarzania energii elektrycznej z gazu ziemnego obserwuje siê najwy sze ceny, gdy w strukturze wytwarzania energii elektrycznej dominuj¹cy udzia³ maj¹ koszty paliwa.
336 Nale y podkreœliæ, e w obliczeniach nie uwzglêdniano dodatkowych kosztów zwi¹zanych z zakupem brakuj¹cych emisji CO 2, a faktem jest, e przydzia³ limitów CO 2 dla bran y energetycznej na lata 2008 2012 nie pokryje siê z wielkoœci¹ emisji i zakup bêdzie nieunikniony. Wielkoœæ emisji ditlenku wêgla, w przypadku gazowych technologii wytwór- czych, jest ni szy ni dla wêglowych, zatem w takim przypadku nale y oczekiwaæ wzrostu konkurencyjnoœci technologii gazowych. Wysokie koszty wytwarzania energii elektrycznej z gazu wynikaj¹ g³ównie z wysokich kosztów gazu ziemnego tak wiêc wspó³praca PGNiG S.A. z firmami energetycznymi maj¹ca na celu budowê bloków gazowo-parowych na bazie gazu ziemnego ze z³ó krajowych mo e spowodowaæ, e gaz ziemny bêdzie konkurencyjnym (dla wêgla kamiennego) noœnikiem do wytwarzania energii elektrycznej. Praca wykonana w ramach badañ statutowych AGH nr 11.11.210.126 LITERATURA BP 2008: BP Statistical Review of World Energy. June 2008; www.bp.com The European Union of the Natural Gas Industry%Eurogas, 2007 Natural Gas Demand and Supply. Long Term Outlook to 2030. 16.11.2007. G a w l i k L., red., 2006 Badania kosztów pozyskania wêgla kamiennego i brunatnego w celu okreœlenia optymalnej struktury paliwowej produkcji energii elektrycznej. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków. Karpacki Operator Systemu Dystrybucyjnego z siedzib¹ w Tarnowie, 2008 Taryfa dla us³ug dystrybucji paliwa gazowego nr 1. K a l i s k i M., S z u r l e j A., 2008 Perspektywiczne segmenty krajowego rynku gazu ziemnego. Wiertnictwo Nafta Gaz, pó³rocznik AGH, tom 25, zeszyt 2, Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków. K a s z t e l e w i c z Z., K o z i o ³ W., K o z i o ³ K., K l i c h J., 2007 Energetyka na wêglu brunatnym perspektywy rozwoju. Polityka Energetyczna, 10 z. spec. 1 s. 163 183. K l a n k M., 2007 Wêgiel kamienny jako gwarant bezpieczeñstwa energetycznego Polski i jego szanse w Europie. Polityka Energetyczna, 10 z. spec. 1 s. 33 46. Bilans Gospodarki Surowcami Mineralnymi Polski i Œwiata 2001 2005. Ministerstwo Œrodowiska 2007a (praca pod redakcj¹ Romana Neya i Tadeusza Smakowskiego, IGSMiE PAN, Pracownia Polityki Surowcowej). Bilans Zasobów Kopalin i Wód Podziemnych w Polsce wg stanu na 31 XII 2006. Ministerstwo Œrodowiska 2007b (Pañstwowy Instytut Geologiczny). L o r e n z U., 1999 Metoda oceny wartoœci wêgla kamiennego energetycznego uwzglêdniaj¹ca skutki jego spalania dla œrodowiska przyrodniczego. Studia Rozprawy Monografie nr 64. Wyd. IGSMiE PAN. Kraków. Obwieszczenie Ministra Œrodowiska z dnia 20 wrzeœnia 2007 r. w sprawie wysokoœci stawek op³at za korzystanie ze œrodowiska na rok 2008 (M.P. z dnia 3 paÿdziernika 2007). Paszcza H., Sobczyk E.J., Stachurski K., 2007 Hard coal industry in Poland Restructuring and Prospects. XXVII International Mining Congress and Exhibit, Veracruz, Mexico. PKP Cargo SA 2008 Taryfa towarowa PKP Cargo S.A. (obowi¹zuje od 1 stycznia 2008). Polityka energetyczna Polski do roku 2030 Projekt, wersja 3.2 z dnia 10.09.2007. Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo S.A., (PGNiG) 2008 2003 Raporty Roczne z lat 2002 2007. Warszawa.
337 PSE Operator S.A. 2008 Operator Systemu Przesy³owego-Raport z funkcjonowania Krajowego Systemu Elektroenergetycznego w 2007 roku; www.pse-operator.pl R y c h l i c k i S., S i e m e k J., 2007 Gaz ziemny w strategii bezpieczeñstwa energetycznego Polski i jego szanse w Europie. Polityka Energetyczna, 10 z. spec. 1 s. 47 70. S z u r l e j A., 2007 Rola gazu ziemnego w bilansie paliwowo-energetycznym kraju ze szczególnym uwzglêdnieniem energetyki, w aspekcie wymogów ochrony œrodowiska. Praca doktorska (niepublikowana). Biblioteka G³ówna AGH. Urz¹d Regulacji Energetyki URE 2008 Biuletyny URE, Nr 3, maj 2008 Sprawozdanie z dzia³alnoœci Prezesa URE 2007. MO LIWOŒCI KONKURENCYJNOŒCI GAZU ZIEMNEGO JAKO SUROWCA DO WYTWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ S³owa kluczowe Gaz ziemny, wêgiel kamienny, wêgiel brunatny, energia elektryczna Streszczenie W artykule przedstawiono analizê kosztów wytwarzania energii elektrycznej z wêgla brunatnego, wêgla kamiennego oraz gazu ziemnego, w ten sposób podjêto próbê oceny mo liwoœci konkurencyjnoœci gazu ziemnego jako surowca do wytwarzania energii elektrycznej. Przybli ono rolê gazu ziemnego w strukturze zasobów surowców energetycznych Polski i œwiata. Gaz ziemny i ropa naftowa maj¹ bardzo niski udzia³ w strukturze zasobów surowców energetycznych oko³o 1%. Przedstawiono wielkoœæ oraz rozmieszczenie krajowych zasobów gazu ziemnego. Uwzglêdniono podzia³ na z³o a l¹dowe i z³o a zlokalizowane w polskiej strefie ekonomicznej Morza Ba³tyckiego. Scharakteryzowano uwarunkowania rozwoju rynku gazu ziemnego w Polsce (relacja pomiêdzy wydobyciem, zu yciem i importem, obecne kierunki importu oraz plany dywersyfikacji dostaw gazu, a tak e jednostkowe zu ycie gazu ziemnego w Polsce na tle innych pañstw UE). Przybli ono krajowy sektor wytwarzania energii elektrycznej (struktura wytwarzania, produkcja i zu ycie energii elektrycznej). Nastêpnie przeprowadzono (przy odpowiednich za³o eniach) analizê kosztów wytwarzania energii elektrycznej z wêgla brunatnego, kamiennego i gazu ziemnego. Wyniki analizy ukazuj¹, e obecnie w kraju najni sze koszty wytwarzania energii elektrycznej s¹ w przypadku wêgla brunatnego, wy sze dla wêgla kamiennego i gazu ziemnego. Wskazano na szanse rozwoju energetyki gazowej. THE COMPETITIVENESS OF NATURAL GAS AS A RAW MATERIAL FOR ELECTRICITY GENERATION Natural gas, coal, lignite, electricity Key words Abstract The article presents the analysis of the costs of electricity generation from lignite, coal and natural gas. An attempt was taken to assess the possibilities of the competitiveness of natural gas as a raw material for electricity generation. In the introduction the role of natural gas in the structure of fuel resources in Poland and the world was presented. Natural gas and petroleum hold a very low share in the structure of fuel resources about 1%.
338 Additionally the volume of domestic natural gas reserves with the division into land deposits and ones localised in the Polish economic zone of the Baltic Sea was taken into consideration. The article characterises the conditions of natural gas market development in Poland (the relation between production, consumption and import; current import directions and the plans of gas supplies diversification, as well as unitary natural gas consumption in Poland against the background of the other EU countries). A domestic sector of electricity generation was also characterised (production structure, electricity generation and consumption). Subsequently (with appropriate assumptions) the analysis of electricity generation costs from lignite, coal and natural gas was carried out. The results indicate that at the present the costs of electricity generation from lignite are the lowest in the country, and they are higher for coal and natural gas. In the conclusion the chances of gas power industry development were indicated.