(Microsoft PowerPoint - Strategia ZR z wykorzystaniem OZ

!
"
!
ł
#
#
ł
ł
Etapy
Informacje
ogólne
CEL
STRATEGII
Ocena
odnawialnych
zasobów
energii
Wybór
rozwi za
Wybór
priorytetów
Podsumowanie
i
wnioski
Dane wyj ciowe:
Informacje dotycz ce obecnego zaopatrzenia w energi ciepln i elektryczn ,
Istniej ce ródła,
Dystrybucji energii, odprowadzenia cieków i zagospodarowania odpadów uzyskane
od wła cicieli, zarz dców nieruchomo ci lub lokalnych władz samorz dowych.
Uwzgl dnienie posiadanych przez władze Gminy plany lub koncepcje i opracowania
techniczne.
Informacje
o planowanych lub b d cych w trakcie realizacji projektów inwestycji
rzeczowych zwi zanych z zaopatrzeniem w ciepło, energi elektryczn , gaz oraz
przedsi wzi
termomodernizacyjnych (dokumenty i opracowania w dyspozycji władz
Gminy lub potencjalnych inwestorów)
Do opracowania STRATEGII zostan wykorzystane mapy w skali 1:100 000, 1:75 000 oraz
w skali 1:25 000 .
Etapy – c.d.
Informacje dotycz ce odnawialnych zasobów energii
Materiał informacyjny zgromadzony w Instytucie Gospodarki Surowcami Mineralnym
Polskiej Akademii Nauk w Krakowie, Instytucie Gospodarki Wodnej i Meteorologii w
Warszawie
Polska Asocjacja Geotermalna
Akademia Górniczo – Hutnicza w Krakowie.
Wnioski i podsumowania
Charakterystyka spodziewanych korzy ci dla Gminy a w przypadku wdro enia „Strategii
zrównowa onego rozwoju Gminy z wykorzystaniem odnawialnych zasobów i ródeł
energii” .
Przedstawienie i scharakteryzowanie alternatywnych scenariuszy w oparciu o dokonane
opracowanie i przeprowadzone analizy finansowe.
Uzasadnienie ekonomiczne
Dynamiczna analiza finansowa zostanie przeprowadzona dla wybranych w strategii
kluczowych projektów w celu okre lenia korzy ci ekonomicznych wybranego projektu.
Istotne punkty
Według przyj tej metodyki nale y zidentyfikowa lub okre li :
Obecne zapotrzebowanie w paliwa pierwotne
Zasoby przyrodnicze obejmuj ce OZE - potencjał energetyczny
Bilans energetyczny
Sposoby racjonalnego u ytkowania energii, działania energooszcz dne
Potrzeby i priorytety dla Gminy - ustalenie potrzeb społeczno ci lokalnej (
badania ankietowe)
Planowane zapotrzebowania na energi
Najwa niejsze inwestycje determinuj ce rozwój gminy;
Koszty inwestycji, ródła finansowania, analizy ekonomiczne
Istotne punkty – c.d.
Ponadto przyj ta metodyka wskazuje jako istotne punkty:
Uwzgl dnienie kosztów wytworzenia energii cieplnej z ró nych
zasobów energii odnawialnej konwertowanej w okre lonych
ródłach energii;
Wskazaniu korzy ci dla konkretnej społeczno ci płyn cych z
wykorzystania odnawialnych zasobów energii;
Okre lenia struktury sektorowej i przestrzennej gminy
Stan wykorzystania odnawialnych zasobów i ródeł energii w
gminie
Wskazania głównego celu opracowania strategii
Wykonanie analizy SWOT
Analiza ekonomiczna
STRATEGIA okre li inwestycje rzeczowe obj te przez projekty dotycz ce:
obni enia kosztów zaopatrzenia w ciepło i energi elektryczn
projekty ochrony rodowiska oraz słu ce turystyce i rekreacji
inne, np. zmierzaj ce do rozwini cia produkcji rolniczej lub spo ywczej.
Dokonana analiza finansowa ma za zadanie ułatwi samorz dowi uło enie preliminarza.
Kryteria:
NPV =
IRR =
n
t=0
n
t=0
C F t /( 1+ k ) t
C F t /( 1+ IRR) t = 0
Otrzymane wyniki NPV i IRR spełniaj ce kryteria wyboru nie s jedynym celem analizy.
Analiza wra liwo ci:
zdefiniowanie scenariuszy b d cych analiz ryzyka uwzgl dniaj c wra liwo NPV
na zmian zało e i równocze nie wra liwo na prawdopodobny zakres warto ci zmian.
Pesymistyczny - Optymistyczny - Sytuacji wyj ciowej
Czym s odnawialne zasoby energii?
Procesy termiczne
wn trza Ziemi
Procesy termosyntezy na
Sło cu
z
a
s
o
b
Ł
Oddziaływania
grawitacyjne Planet
y
Ł
ł
Siłownie geotermalne
Ciepłownie geotermalne
Zakłady geotermalne
Zakłady geotermalne w skojarzeniu
z pompami ciepła
Zakłady geotermalne w układach
binarnych
Inne
Siłownie wiatrowe, Hydroenergetyka
Pompy ciepła,
Konwersja energii,
Ogniwa paliwowe
Fotoogniwa, Kolektory słoneczne
ł
ł
Układy hybrydowe
Produkty konwersji zasobów w ródłach:
Energia elektryczna, cieplna, chemiczna i mechaniczna
Perspektywy
W warunkach Polski mo liwy dost p do zasobów obejmuje :
•
•
•
•
energi geotermaln
energi wiatru
energi słoneczn
energi ogrzanej Ziemi do produkcji ciepła w
pompach ciepła
• energi zawarta w biomasie i biopaliwach
• energi uzyskiwan w beztlenowych procesach
oczyszczania cieków- produkcja biogazu
• energi kinetyczn wód płyn cych.
Perspektywy – c.d.
Rodzaj zasobów
energii
odnawialnej
wg prof.
J. Zimnego
wg ekspertyzy
EC BREC
"Ekonomiczne i prawne
aspekty wykorzystania”
(EC BREC, 2000)
wg Strategii redukcji
emisji gazów
cieplarnianych
wg raportu
przygotowanego
na potrzeby
Banku
wiatowego
wg prof.
A Sali
i
J. Szarguta
(Hauff,1996)
[PJ]
[PJ]
[PJ]
[PJ]
[PJ]
Biomasa
407
895
128
810
103
Energia wodna
43
43
50
30
18
Zasoby geotermalne
625 000
200
100
ok. 200
257
Energia wiatru
140
36
4
4-5
8
Promieniowanie
słoneczne
280
1 340
55
370
53
Ogółem
625 870
2 514
337
ok. 1 414
509
Całkowite zu ycie energii pierwotnej w Polsce w 2002 r. wyniosło ca 4 400 PJ
Energia geotermalna
Optymalny model energetyczny Polski - wykorzystanie na zasobów geotermalnych.
Energia zawart w zło ach geotermalnych utworzonych przez płyny zło owe
wypełniaj ce i cyrkuluj ce w szczelinach i porach skał warstw skorupy Ziemi
a nast pnie wydobywane na powierzchni Ziemi.
Gł boko
eksploatacji od 1 km do 4 km . Temperatura od 30 OC do 130 OC.
Warunki wyst powania wód geotermalnych opracowane i opisane przez Profesorów
R. Neya i J. Sokołowskiego w „Mapie zasobów w okr gach i prowincjach
geotermalnych. Na Mapie wyró nione s okr gi i prowincje geotermalne.
Okr g szczeci sko – łódzkim (67 000 km2). Wody geotermalne o ł cznych zasobach
2 854 km3 wód i energii cieplnej równowa nej 18 812 mln t.p.u. i jest to
przyjmuj c dane u rednione 42 mln m3 wody/km2 czyli 246 000 t.p.u./km2
wyliczone dla całego okr gu szczeci sko - łódzkiego.
Mo liwe zastosowania: suszarnictwo, ciepłownictwo, balneologia.
Biomasa i biopaliwa
Cało zasobów flory powstałej w wyniku fotosyntezy.
Produkcja biomasy:
- samoistnie
- w uprawach realizowanych przez człowieka.
Energetyczne wykorzystanie biomasy:
- spalaniem biomasy stałej (drewno odpadowe, słoma , tzw. ro liny energetyczne)
- spalaniem biogazu (odpady organiczne, produkty z upraw )
- przetwarzaniem na paliwa ciekłe - biopaliwa
Korzy ci:
- stałe i pewne zapewnienie no nika energii
- dochód w przypadku nadprodukcji ywno ci
- nowe miejsca pracy
- aktywizacj ekonomiczn , przemysłow i handlow lokalnej społeczno ci
- emisj CO2 naturalnego dla rodowiska i mniejsze st enie zwi zków siarki w
powietrzu.
Szacowana wielko biomasy jak mo emy uzyska w Polsce wynosi ca 30 mln ton co
odpowiada energetycznie ponad 15 mln ton w gla.
Biomasa i biopaliwa – c.d.
Z uwagi na stopniowe wyczerpywanie si zasobów naturalnych biomasy wprowadzane
s
w Polsce uprawy szybko rosn cych ro lin drzewiastych, głównie z gatunku wierzby
(Salix vinimalis). Plantacje daj mo liwo
wykorzystania mało urodzajnych lub
ska onych gleb pod upraw , co stwarza mo liwo ci wdra ania alternatywnej produkcji
rolnej. Plantacje wierzby Salix vinimalis pozwalaj na uzyskanie w ci gu roku energii
rz du 332 GJ z 1 ha uprawy, co mo na wyrazi w 11 tonach w gla kamiennego z ha/rok.
Uprawy ro lin z przeznaczeniem wył cznie na biomas do celów energetycznych mo e
by poddawana w termicznej konwersji poprzez gazyfikacj lub piroliz (procesy
termicznego zgazowywania paliw w warunkach niedoboru tlenu) z wytworzeniem
gazów, spalanych nast pnie w silnikach spalinowych lub turbinach gazowych do
produkcji energii elektrycznej i ciepła w skojarzeniu.
Ogniwa paliwowe
Perspektywa wykorzystania biomasy - ogniwa paliwowe.
ródło energii to elektrochemiczna reakcja spalania doprowadzonej do
anody biomasy w atmosferze tlenu doprowadzonym do katody.
Proces utleniania paliwa przebiega bez wydzielania ciepła.
Zalety
- du a sprawno
- brak emisji SO2, CO, NOx oraz pyłów
- długa ywotno
i niskie koszty eksploatacji
- nie wymagaj du ego terenu dla lokalizacji
- krótki cykl realizacji
- niskie nakłady na budow sieci przesyłowych.
Biogaz
Mo liwo ci w pozyskania biogazu:
- w procesach oczyszczania cieków komunalnych
- w składowiskach odpadów komunalnych
- fermentacja biomasy z upraw
- beztlenowej utylizacja odpadów z gospodarstw hodowlanych
Odzysk biogazu w Polsce
- ok. 20 instalacji biogazowych
- 36 mln m3 biogazu
- zainstalowana moc 10,1 MW
- potencjał z cało ci odpadów, w skali Polski wynosi
490 MW energii cieplnej
140 MW energii elektrycznej
Zagro enia:
problemy ekologiczne zwi zane z zanieczyszczeniem rzek i wód
podziemnych, emisje odorów oraz inne zagro enia zdrowia.
Energia słoneczna
Mo liwymi sposoby wykorzystania energii promieniowania słonecznego
- przetworzenie na energi ciepln w tzw. kolektorach (ciepła woda
u ytkowa)
- przetworzenie na energi elektryczn przy u yciu baterii
fotowoltaicznych.
Poło enie Polski pomi dzy 49°a 54,5°szeroko ci geograficznej północnej
pozwala na zdefiniowanie niezb dnych parametrów do oszacowania
zasobów energii promieniowania słonecznego
- usłonecznienie odpowiadaj ce rednio 1 580 godzinom w skali roku
- nat enie promieniowania słonecznego o rednio 600 – 800 W/m2
- napromieniowanie słoneczne o redniej warto ci 3 600 MJ/m2
Energia promieniowania słonecznego mo e pokry
40% rocznego zapotrzebowania na energi ciepln .
Energia wiatru
Badania Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej w Warszawie:
- 60% powierzchni Polski posiada warunki do rozwoju energetyki wiatrowej
- obszar ten mo e stanowi w przyszło ci 17% bilansu energetycznego Polski
zakładaj c u yteczn dla celów energetyki pr dko ci wiatru 4,0 m/s.
Konwersja energii wiatru :
- bezpo rednio na energi elektryczn
- po rednio na energi ciepln
Efekt ekologiczny - przy produkcji 1 mln MWh energii elektrycznej redukcja :
- SO2 o 5 500 Mg,
- NOx o 4 222 Mg,
- CO o 700 000 Mg
- pyłów i u lu o 49 000 Mg
Wytwarzana obecnie moc w elektrowniach wiatrowych osi ga 10 MW .
Kierunki rozwoju energetyki wiatrowej wskazuj do wiadczenia najbli szych s siadów
Polski (nowy program BD – zasilanie ogniw paliwowych)
Potencjalne zasoby energii, które mo na uzyska w Polsce, wynosz 150 PJ / rok
Energia wód płyn cych
Energetyczne zasoby wodne Polski s niewielkie ze wzgl du na niezbyt
obfite i niekorzystnie rozło one opady, du przepuszczalno gruntów
i niewielkie spadki terenów.
Ł czna moc zainstalowana wynosi :
- du ych elektrowni wodnych około 630 MW,
- małych 160 MW.
(bez elektrowni szczytowo-pompowych)
Szacowany potencjał elektroenergetyczny Polski:
- 12,2 GW, z czego 1,2 GW przypada na lokalne elektrownie wodne.
Warunki obecne:
MEW dysponuj mocami zainstalowanymi poni ej 100 kW
Korzystny wpływ małej energetyki wodnej na naturalne rodowisko
naturalne. Budowa luz, jazów, zlewów i stawów polepsza bilans
hydrologiczny i hydrobiologiczny kraju .
Koszty
Cena 1 GJ energii uzyskanej ze ródeł ró nego pochodzenia
19,4
10,1
50,6
32,1
49,1
80,4
28,7
13,4
50,9
23,1
8,3
19,8
W giel
Ciepło z przesyłem z elektrowni
Gaz
Olej
Olej+Kolektory słoneczne
Gaz+Kolektory słoneczne
Pompa ciepła+Kolektory sł.
II taryfa ee
I taryfa ee
Pompy ciepła
Ciepłownia geotermalna
Zr bki wierzby krzewias tej
Wykorzystanie OZ E w Polsce
Rodzaj zasobów
Produkcja energii w Polsce ze ródeł
odnawialnych w roku 1999
[ PJ ]
%
101,8
98,05
Energia wodna
1,9
1,83
Energia geotermalna
0,1
0,1
Energia wiatru
0,01
0,01
Energia promieniowania
słonecznego
0,01
0,01
103,82
100
Biomasa
Ogółem
- oficjalne dane: 1,6 % całkowitej wyprodukowanej energii (z du energetyk wodn )
- 2,36 %. podstawie danych Europejskiego Centrum Energii Odnawialnej (tabela powy ej)
- faktyczny udział OZE waha si pomi dzy 0,5 a 0,7 %
Dla porównania w tabeli nr 3 przedstawiono produkcj energii pierwotnej z OZ E wyra on PJ ,
w wybranych krajach Unii Europejskiej w roku 1995
Wykorzystanie OZ E na wiecie
Hydroelekt
rownie
Biomasa
Odpady
komunalne
Austria
133,16
135,13
4,06
0
0,004
Dania
0,13
34,99
23,46
4,23
Irlandia
2,89
6,75
0
Francja
261,83
389,46
Holandia
0,34
Niemcy
Fotowoltaika
Kolektory
słoneczne
% bez
hydroele
ktrowni
Geotermia
Razem
%
1,51
1,68
272,35
24,3
12,4
0
0,21
0,042
63,06
7,3
7,3
0,042
0
0
0
9,72
2,1
1,5
36,83
0,042
0
0,63
5,53
694,45
7,1
4,4
19,82
20,82
1,13
0,01
0,13
0
42,24
1,4
1,4
75,38
139,44
44,96
6,16
0,02
1,68
0,38
268,03
1,9
1,3
Szwecja
241,47
273,15
16,34
0,21
0
0
0
531,33
25,5
13,9
Włochy
136,09
142,13
2,68
0,04
0,05
0,29
397,33
378,65
5,6
3,6
Kraj
Wiatr
Finansowanie zewn trzne
Instytucjami wspieraj cymi realizacj projektów s :
Narodowy Fundusz Ochrony rodowiska i Gospodarki Wodnej
Eko Fundusz
Fundusz Termomodernizacji
Wojewódzkie Fundusze Ochrony rodowiska i Gospodarki Wodnej
Fundacja Programów Pomocy dla Rolnictwa
Agencja Własno ci Rolnej Skarbu Pa stwa
Fundacja Rolnicza
Banki europejski finansuj ce du e projekty energetyki odnawialnej
Programy celowe Komisji Europejskiej, tj. :
- Altener II
- Synergy
- Life
- 5. Program Ramowy Bada , Rozwoju Technicznego i Prezentacji
- PHARE i Fundusze przedakcesyjne ISPA i SAPARD