Energetyka a odnawialne źródła energii

„Odnawialne źródła energii dla domu i biznesu”
Szkolenie dla doradców rolnych
Centrum Doradztwa Rolniczego – Brwinów
8 -12 marca 2010
1
Energetyka a
odnawialne źródła energii
doc. dr hab. inŜ. Anna Grzybek
Instytut Technologiczno-Przyrodniczy (ITP)
2
Europa weszła w nową erę energetyczną.
WyŜsze ceny energii, zagroŜenia dla
bezpieczeństwa dostaw energii i zmiany klimatu
Europy bezpośrednio dotyczą naszych obywateli.
ZrównowaŜona, konkurencyjna i bezpieczna
energia jest jednym z fundamentów naszego
codziennego Ŝycia.
Energia staje się dobrem deficytowym
wzrost zapotrzebowania na energię o 60% do
roku 2030.
Średnia temperatura powierzchni Ziemi w zaleŜności od
stęŜenia GS (Olejnik 2009).
Przy podwojeniu stęŜenia dwutlenku węgla w atmosferze w stosunku do poziomu z
1900 roku, ocieplenie klimatu na naszej planecie wyniesie od 2 do 6 °C
Wzrost stęŜenia gazów cieplarnianych w atmosferze
Gaz
cieplarniany
Symbol
Wzrost stęŜenia w
atmosferze w
latach 1750-2000
Dwutlenek
węgla
CO2
31 %
Metan
CH4
151%
Podtlenek
azotu
N2O
17%
Ozon
O3
35%
Odnawialne źródło energii (OZE)
OZE – źródło wykorzystujące energię wiatru,
promieniowania słonecznego, geotermalną, fal,
spadku rzek, energię biogazu i biomasy
Do energii wytwarzanej z odnawialnych źródeł
energii naleŜą:
• elektrowni wodnych
• elektrowni wiatrowych
• źródeł wytwarzających energię z biomasy
• źródeł wytwarzających energię z biogazu
• słonecznych ogniw fotowoltaicznych
• słonecznych kolektorów do produkcji ciepła
• źródeł geotermicznych
Dokumenty UE - historia
- Biała Księga „Energia dla przyszłości – odnawialne źródła energii” z 1977
roku
- Zielona Księga „O bezpieczeństwie energetycznym” z 2000 roku
- Dyrektywa 2003/17/WE w sprawie jakości benzyny i paliw do silników
Diesla
- Dyrektywa 2001/77/EC w sprawie promocji na rynku wewnętrznym energii
elektrycznej produkowanej z odnawialnych źródeł energii
- Dyrektywa 2001/80/EC w sprawie ograniczania emisji niektórych
zanieczyszczeń do atmosfery
- Dyrektywa 2002/90/EC o efektywności energetycznej budynków
- Dyrektywa 2003/30/EC w sprawie promocji uŜycia w transporcie biopaliw
lub innych paliw odnawialnych
- Dyrektywa unijna 2004/8/UE w sprawie promowania kogeneracji w oparciu
o zapotrzebowanie na ciepło uŜytkowe na wewnętrznym rynku energii
- Dyrektywa 2006/32/WE o efektywności końcowego zuŜycia energii
Pierwsze regulacje
Odnawialne źródła energii odgrywały od samego początku istotną
rolę w strategii UE, formułowanej we wtórnych źródłach prawa,
raportach i dokumentach politycznych. Rozwój OZE znajduje
uzasadnienie nawet przy zmiennych priorytetach,
którymi były kolejno: minimalizacja emisji z przedsiębiorstw
sektora, bezpieczeństwo energetyczne czy teŜ integracja dla
rozwoju zrównowaŜonego i innowacyjnego.
ZaleŜność UE od importu paliw i energii
Stopień samowystarczalności energetycznej państw unijnych jako całości (15
krajów „starej” UE) wynosił 50% i – o ile nie zostaną przedsięwzięte stosowne
działania – spadnie do 30% w roku 2020. Krytycznym obszarem jest
zaopatrzenie w ropę naftową i gaz ziemny obarczone ryzykiem politycznym i
pochodzące z coraz dalszych geograficznie rejonów. Zasoby odnawialne,
znajdujące się na obszarze UE, będą zatem odgrywać coraz większą rolę w
zapewnianiu bezpieczeństwa energetycznego.
CECHY CHARAKTERYSTYCZNE OZE
1.Specyfika wysokich kosztów inwestycyjnych
PowaŜną przeszkodą w rozpowszechnianiu OZE są wysokie
koszty początkowe w porównaniu z konwencjonalnymi cyklami
paliwowymi, zwłaszcza Ŝe na ogół nie są uwzględnione
kategorie kosztów zewnętrznych.
2. Ryzyko innowacyjności
OZE, podobnie jak i inne technologie innowacyjne, traktowane
są przez inwestorów, organy administracji i uŜytkowników w
kategoriach podwyŜszonego ryzyka. Jest to typowy objaw
braku zaufania do nowych idei oraz braku wiedzy o potencjale
technicznym i ekonomicznym.
Deklaracje i propozycje, zawarte w Białej Księdze znalazły
odzwierciedlenie w dyrektywie 2001/77/EC.
Zielona Księga (2001) „W kierunku europejskiej strategii
bezpieczeństwa
dostaw
energii”
określa
priorytety
długoterminowej polityki UE formułując trzy zasadnicze
stwierdzenia:
- „Unia Europejska staje się coraz bardziej uzaleŜniona od
zewnętrznych źródeł energii, a jej rozszerzenie nie zmieniło
sytuacji; w oparciu o aktualne prognozy zaleŜność ta osiągnie
70% w roku 2030.
- Unia Europejska ma ograniczony wpływ na warunki dostaw
energii, główne działania interwencyjne mieszczą się po stronie
popytowej, na drodze promowania energooszczędności w
budynkach i transporcie.
- Unia Europejska nie jest w stanie sprostać wyzwaniom zmian
klimatycznych i podjętych zobowiązań (zwłaszcza
sformułowanych w protokole z Kioto)”.
„Zielona Księga” (2006) w sprawie europejskiej polityki
energetycznej ma pomóc Unii Europejskiej w stworzeniu
podstaw bezpiecznej, konkurencyjnej i zrównowaŜonej
struktury energetycznej.
„Księga” przedstawia zasadnicze załoŜenia w postaci
sześciu filarów współpracy:
- jedność wobec krajów – dostawców energii
- integracja europejskich rynków energii elektrycznej
i gazu
- solidarność w obliczu zakłóceń i awarii
- zrównowaŜenie struktury źródeł energii
- zwiększenie wykorzystanych zasobów wewnętrznych
- innowacyjność technologiczna
Mechanizmy wspomagające
-
narzędzia fiskalne
subsydia
preferencyjne taryfy
dodatkowe opłaty obciąŜające zuŜycie energii
elektrycznej
świadectwa pochodzenia („zielone certyfikaty”)
dobrowolne porozumienia z przemysłem,
obowiązek zakupu z OZE
kontrakty długoterminowe na zakup z OZE
usuwanie barier dla OZE w obszarach,
gdzie osiągnęły, one poziom konkurencyjności
ZrównowaŜona polityka energetyczna
• zaspokojeniem potrzeb
• bezpieczeństwem energetycznym
• ochroną środowiska
• konkurencyjnością gospodarki
,,Ochrona klimatu w rolnictwie stanowi typowy przykład
kategorii nieekonomicznej, dopóki nie nastąpi włączenie
gospodarowania gruntami oraz emisji i pochłaniania poprzez
rolnictwo gazów cieplarnianych do systemu handlu
uprawnieniami na poziomie gospodarstwa rolnego.
Natomiast wytwarzanie energii ze źródeł rozproszonych na
terenach wiejskich stanowi typowy przykład łączenia funkcji
produkcyjnej z funkcją środowiskową i funkcją społeczną.
Produkcja energii w odnawialnych źródłach energii jest
nowym wyzwaniem dla rolnictwa.’’ – dr Leszek Karski, 2009
KONWENCJONALNY
SYSTEM ENERGETYCZNY
ZRÓWNOWAŻONY
SYSTEM ENERGETYCZNY
nacisk na wzrost PKB
nacisk na długotrwałe cele ekonomiczne i
środowiskowe
przewaga paliw kopalnych
wzrost wykorzystania OZE
klasyczne rozwiązania technologiczne i
organizacyjne
rosnąca penetracja nowych technologii w
zakresie wytwarzania i zarządzania
zyski wynikające z działania na rynkach
zmonopolizowanych
działanie na rynkach konkurencyjnych
całkowite pomijanie kosztów zewnętrznych
rosnący nacisk na uwzględnienie kosztów
zewnętrznych
działanie na rynku wewnętrznym chronionym
przez państwo
działanie na rynkach międzynarodowych, o
jednakowych regułach konkurencji
Wach Edmunt 2008
Nowe cele UE (3 x 20)
Na szczycie rady Europejskiej 8-9 marca 2008 przyjęto Plan Działań integrujący
politykę klimatyczną i energetyczną Wspólnoty, aby ograniczyć wzrost
średniej globalnej temperatury o więcej niŜ 2˚C powyŜej poziomu sprzed okresu
uprzemysłowienia oraz zmniejszyć zagroŜenie wzrostem cen i ograniczoną
dostępnością ropy i gazu.
• zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych do 2020r. co najmniej o 20% w
porównaniu do 1990r.
• racjonalizacja wykorzystania energii i w konsekwencji ograniczenie jej zuŜycia
o 20%
• zwiększenie udziału energii produkowanej z OZE do 20% całkowitego zuŜycia
średnio w UE w 2020r. (w przypadku Polski – 15%)
- osiągnięcie co najmniej 10% udziału biopaliw w sprzedaŜy paliw
transportowych w 2020r.
Udział OZE w UE w 2005 oraz cel dla 2020 roku
Włochy
Wielka Brytania
Węgry
Szw ecja
Słow enia
Słow acja
Rum unia
Portugalia
Polska
Niem cy
2020
Malta
2005
Kraje
Łotw a
Luksem burg
Litw a
Irlandia
Holandia
Hiszpania
Grecja
Francja
Finlandia
Estonia
Dania
Cypr
Bułgaria
Belgia
Austria
0
10
20
30
Udział [%]
40
50
60
Polityka energetyczna Polski do roku 2030
Główne cele w zakresie OZE:
Wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w finalnym zuŜyciu
energii do poziomu 15% w 2020 roku oraz do 20% w 2030 roku
Osiągnięcie w 2020 roku 10% udziału biopaliw w rynku paliw
transportowych oraz zwiększenie wykorzystania biopaliw II generacji
Ochrona lasów przed nadmiernym eksploatowaniem, w celu
pozyskiwania biomasy oraz zrównowaŜone wykorzystanie obszarów
rolniczych na cele OZE, w tym biopaliw tak, aby nie doprowadzić do
konkurencji pomiędzy energetyką odnawialną i rolnictwem
Wzrost bezpieczeństwa energetycznego
Przez bezpieczeństwo energetyczne rozumie się
zapewnienie stabilnych dostaw paliw i energii na
poziomie gwarantującym zaspokojenie potrzeb
krajowych i po akceptowanych przez gospodarkę i
społeczeństwo cenach.
%
Rozporządzenie w sprawie szczegółowego zakresu
obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia
świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej,
zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w
odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzania
danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej
w odnawialnym źródle energii z dnia 14 sierpnia 2008 roku
14
12
10
8
6
4
2
0
12,4 12,9
11,4 11,9
10,9
10,4 10,4 10,4
8,7
7
Lata
Wymagany udział biomasy rolnej,%
Stosowanie biomasy rolnej w jednostkach powyŜej 5 MW
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2008
2010
2012
2014
2016
Wymagany udział biomasy rolnej,%
Stosowanie biomasy rolniczej w jednostkach hybrydowych
powyŜej 20 MW
60
50
40
30
20
10
0
2008
2010
2012
2014
2016
Moc zainstalowana OZE
Biomasa i
biogaz
46%
Woda
48%
Woda
16%
Wiatr
6%
Wiatr
31%
Produkcja energii elektrycznej z OZE w 2006 i 2010 roku
Biomasa i
biogaz
53%
Techniczny potencjał odnawialnych źródeł energii
Energia elektryczna z OZE – analiza 2020
Energetyka wiatrowa – oczekiwany bardzo duŜy przyrost mocy
zainstalowanej
Biomasa – układy kogeneracyjne, wykorzystanie odpadów
komunalnych, współspalanie, choć rozwój niewielki, wykorzystanie
upraw energetycznych
Biogaz – wykorzystanie biogazu uwalnianego ze składowisk
odpadów, oczyszczalni ścieków, biometan
Energetyka wodna – rozwój przede wszystkim w zakresie małej
energetyki wodnej
Fotowoltaika – ze względu na koszty w ograniczonym zakresie
Geotermia – w miarę rozwiązań technologicznych
Ciepło i chłód z OZE – analiza 2020
Biomasa – przede wszystkim układy kogeneracyjne
Geotermia, w tym pompy ciepła – oczekiwany bardzo
duŜy rozwój
Kolektory słoneczne – oczekiwany bardzo duŜy
rozwój
Uogólniony schemat utylizacji biomasy
Platforma biochemiczna
(cukrowa, tłuszczowa)
Pozostałości
Ciepło i
energia
elektryczna
Syngaz
Platforma
termochemiczna
(zgazowanie, syngaz
syngaz))
Paliwa pł.,
chemikalia
i materiały
Mechanizmy wspomagające
Do mechanizmów pomocy publicznej w postaci udzielania
środków naleŜy zaliczyć:
- Fundusz Termomodernizacyjny
- Fundusz Ochrony Środowiska
- budŜet państwa i środki samorządów
- wspólnotowe – VII Program Ramowy,
- mechanizm wspólnych wdroŜeń oraz zielonych
inwestycji
- Fundusz Spójności i fundusze strukturalne
- Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko
- dopłaty do upraw roślin energetycznych
Mechanizmy wspomagające
Natomiast na mechanizmy pomocy publicznej w postaci
zmniejszenia obciąŜenia składają się:
- zwolnienia z akcyzy energii elektrycznej
- ulga w podatku rolnym z tytułu wydatków poniesionych
na zakup i zainstalowanie urządzeń do wykorzystywania
na cele produkcyjne
- zwolnienie z kar administracyjnych i opłat za korzystanie
ze środowiska
Bariery prawne swobodnego rozwoju OZE w Polsce:
- brak aktu prawnego rangi ustawy
- częste zmiany w Pawie Energetycznym i
rozporządzeniach niestabilne warunki
- brak polityki podatkowej wprowadzającej ułatwienia
dla inwestorów w OZE tj. ulgi podatkowe dla
przedsiębiorców czy zwolnienia z VAT instalacji OZE
- brak bodźców regulacyjnych dla rozwoju energetyki
rozproszonej
- konieczność spełnienia wielu wymogów
formalno-prawnych przez niewielkie podmioty
gospodarcze
- przedłuŜające się procedury administracyjne i znaczna
liczba obowiązkowych pozwoleń
- brak preferencyjnych uregulowań prawnych w zakresie
importu i eksportu podzespołów i urządzeń OZE
Podsumowanie
Mechanizmy wspierania rozwoju energetyki odnawialnej
skierowane bezpośrednio na stymulowanie inwestycji;
dotacje, fundusze ekologiczne, fundusze UE, ulgi
inwestycyjne
- ulgi podatkowe – akcyza, VAT
- zapewniające zbyt wyprodukowanej energii z OZE
świadectwa pochodzenia
- obowiązek zakupu i odbioru energii oraz
cele ilościowe
Dziękuję
za uwagę