Analiza krajowego potencjału wysokosprawnej kogeneracji

ITC
Rozwój kogeneracji w Polsce –
perspektywy, szanse, bariery
Janusz Lewandowski
Sulechów, listopad 2011
Ogólne uwarunkowania
1. Kogeneracja jest uznawana w Polsce za jedną z
najefektywniejszych technologii z punktu widzenia ograniczenia
oddziaływania energetyki na środowisko.
2. W „Polityce energetycznej Polski” założono dwukrotny
wzrost wytwarzania w kogeneracji do 2020 roku.
3. Opracowano ekspercki Program rozwoju kogeneracji w
Polsce.
Stan kogeneracji w Polsce
20,00%
28
19,00%
26
18,00%
24
17,00%
[TWh]
22
16,00%
20
15,00%
18
14,00%
16
13,00%
14
12,00%
12
19
80
19
82
19
84
19
86
19
88
19
90
19
92
19
94
19
96
19
98
20
00
20
02
20
04
20
06
20
08
11,00%
10,00%
PJ
lata
2008
2006
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1988
1986
1984
1982
2008
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
2006
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1988
1986
1984
1982
1980
Produkcja ciepła
1980
550
525
500
475
450
425
400
375
350
325
300
275
250
225
200
Podstawy prawne tworzenia programu wsparcia kogeneracji
1. Podstawowym aktem prawnym, który jest postawą stosowanych w Unii
Europejskiej systemów wsparcia skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i
ciepła jest Dyrektywa 2004/8/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 11
lutego 2004 r. w sprawie wspierania kogeneracji w oparciu o
zapotrzebowanie na ciepło użytkowe na rynku wewnętrznym energii [4].
2. „Polityka energetyczna Polski do 2030 roku”
W celu poprawy efektywności energetycznej zapowiedziana została realizacja
celu szczegółowego związanego z kogeneracją tj.: ”Dwukrotny wzrost do roku
2020 produkcji energii elektrycznej wytwarzanej w technologii
wysokosprawnej kogeneracji, w porównaniu do produkcji w 2006 r.”
Bariery rozwoju kogeneracji. Bariery ekonomiczne
0,6
0,5
zł/zł
0,4
0,3
0,2
0,1
0
C
EC
EL
Zależność różnicy przychodów i kosztów paliwowych odniesionych do kosztów inwestycyjnych;
C – ciepłownia, EC – elektrociepłownia, El - elektrownia
Cel ilościowy programu rozwoju kogeneracji
35,00
60,0
Udział [%]
Produkcja [TWh]
30,00
50,0
25,00
40,0
20,00
30,0
15,00
1200
20,0
10,00
5,00
0,00
1000
10,0
800
600
rok
0,0
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Tytuł osi produkcja
udział
400
200
0
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
System wsparcia kogeneracji
Z punktu widzenia gospodarki kraju mechanizmy wsparcia kogeneracji muszą:
• zapewnić utrzymanie istniejącego rynku wytwarzania skojarzonego,
• zapewnić rozwój (budowa nowych mocy) rynku skojarzonego,
• zminimalizować koszty wsparcia poniesione przez państwo.
Z punktu widzenia inwestorów (eksploatatorów):
• zapewnić wsparcie w wysokości zachęcającej do eksploatacji układów
skojarzonych,
• zapewnić wsparcie w wysokości zachęcającej do budowy nowych instalacji
skojarzonych,
• zapewnić wsparcie w wysokości dającej konkurencyjną pozycje na rynku energii
elektrycznej w dostatecznie długim horyzoncie czasu.
Mechanizmy wsparcia można podzielić na dwie podstawowe kategorie:
• mechanizmy administracyjno – prawne (poza finansowe)
• mechanizmy finansowe zwiększające ekonomiczną atrakcyjność kogeneracji.
System wsparcia kogeneracji
Działania te możemy podzielić następująco:
•
wsparcie działalności operacyjnej instalacji istniejących,
•
wsparcie działań inwestycyjnych związanych z budową nowych źródeł
skojarzonych,
•
wsparcie rozwoju rynku ciepła sieciowego stanowiącego podstawę rozwoju
kogeneracji.
Dwa pierwsze działania powinny zostać objęte głównie mechanizmami finansowymi.
Ostatnie zadanie powinno być bardzo silnie wspierane poprzez mechanizmy
administracyjno-prawne.
System wsparcia. Mechanizmy administracyjno – prawne
1.”Na obszarach znajdujących się w zasięgu sieci ciepłowniczej preferowane
powinno być wykorzystywanie do ogrzewania budynku ciepła z systemu
zasilanego z kogeneracji, o ile inwestor nie wykaże, że inny sposób
ogrzewania jest ekonomicznie uzasadniony.”
2. „Na obszarze będącym w zasięgu sieci wprowadzić zakaz
dofinansowywania na technologii konkurencyjnych do kogeneracji (np.
kolektory słoneczne).
3. W perspektywie kilku lat konieczne będzie wprowadzenie opłat emisyjnych
dla „małych i indywidualnych” źródeł
Rozwojowi kogeneracji nie sprzyja także aktualna organizacja rynku energii
elektrycznej i ciepła. Niedoskonałości tego rynku są od wielu lat zauważane i
w przyjętym dokumencie „Polityka energetyczna Polski do roku 2030”
zapowiedziane są w tym zakresie właściwe zmiany.
System wsparcia. Mechanizmy finansowe
Wsparcie
wysokosprawnej
kogeneracji
Wsparcie
działalności
operacyjnej
Wsparcie
działalności
inwestycyjnej
Celem wsparcia jest zapewnienie
rentowności działalności tylko
operacyjnej.
Celem wsparcia jest zapewnienie rentowności
działalności inwestycyjnej mającej na celu
rozbudowę mocy wytwórczych
Wysokość wsparcia winna zapewnić
rentowność operacyjną dla instalacji
istniejących.
Rentowność musi być na poziomie zapewniającym
rentowność budowy nowych mocy, tj. między
innymi bez darmowych uprawnień do emisji CO 2
System wsparcia. Mechanizmy finansowe. Działalność
operacyjna – wariant I


 OPLATA + C EnEl + 3,6 ⋅ CCiep + ( 3,6 ⋅ Eciep ⋅ x + Eeel ⋅ y ) ⋅ Cem _ CO
2

W
W

M (ROS ) = 


 1


1+
W
−
⋅ 3,6  ⋅ C pal + Eref ⋅ Cem _ CO2 − k ppal (1 − CIT )


 η ref






3,6
OPLATA + C EnEl + ⋅ CCiep
W
(
)
M
– ustalona wartość marży operacyjnej – ROS( return on sale)
OPLATA
– poszukiwana wartość opłaty zastępczej w okresie n
CEnEl
– średnia cena energii elektrycznej wytworzonej w kogeneracji w okresie n-1 [zł/MW],
W
– referencyjna (lub średnia w okresie n-1 ?) wartość wskaźnika skojarzenia,
CCiep
– średnia cena ciepła wytworzonego w kogeneracji w okresie n-1 [zł/GJ],
ηref
– referencyjna (lub średnia w okresie n-1 ?) sprawność wytwarzania w kogeneracji,
Cpal
– średnia cena paliwa w okresie n-1 [zł/GJ],
Eref
– referencyjna emisyjność paliwa Mg/GJ,
– średnia cena uprawnień do emisji CO2 w roku n-1 [zł/Mg],
Cem_CO2
Eciep
– średnia emisyjność wytwarzania ciepła będąca podstawą do przydziału darmowych uprawnień,
x
– udział darmowych uprawnień na produkcję ciepła w roku n,
y
– udział darmowych uprawnień na produkcje energii elektrycznej w roku n
EEnEl
– średnia emisyjność wytwarzania energii elektrycznej będąca podstawa do przydziału darmowych uprawnień
kppal
– względne koszty pozapaliwowe odniesione do wielkości produkcji energii elektrycznej (wraz z amortyzacją)
[zł/MWh] – średnie w roku n-1
CIT
- stopa podatku CIT
11
System wsparcia. Mechanizmy finansowe.
Działalność operacyjna – wariant I I
Proponuje się aby Prezes URE publikował informacje nie tylko o
wysokości opłaty, ale też o wartościach średnich cen i kosztów dla jakich
wyznaczył wartość opłaty. Powinny to być:
- wielkości uśrednionego zysku z działalności operacyjnej dla jakiego
wyznaczona została wysokość opłaty,
- cena uprawnień do emisji,
- cena paliwa,
- cena energii elektrycznej,
- cena ciepła
- wskaźnik skojarzenia,
- koszty poza paliwowe odniesione do jednostki wyprodukowanej energii
elektrycznej
Zachowany byłby dotychczasowy podział świadectw pochodzenia kogeneracji
na cztery rynki (gaz i węgiel, metan z kopalni oraz biogaz)).
12
System wsparcia. Mechanizmy finansowe
Działalność operacyjna
30
25
zł/MWh
20
15
10
5
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
2031
2032
2033
2034
2035
0
ROS=5,0%
ROS=7,5%
ROS=10,0%
Wartość wsparcia operacyjnego (wysokość opłaty zastępczej) w poszczególnych latach dla średniej
aktualnej struktury kosztów i cen oraz wzrostu cen ciepła i energii elektrycznej o koszty zakupu
uprawnień do emisji dwutlenku węgla – technologia węglowa
13
System wsparcia. Mechanizmy finansowe
Działalność operacyjna
Wartość wsparcia operacyjnego (wysokość opłaty zastępczej) w poszczególnych latach dla średniej aktualnej
struktury kosztów i cen oraz wzrostu cen ciepła i energii elektrycznej o koszty zakupu uprawnień do emisji
dwutlenku węgla – technologia węglowa, dla wartości ROS=7,5% przy cenach bazowych oraz cenach za ciepło i
energię elektryczną o 5% i 10% niższych.
14
System wsparcia. Mechanizmy finansowe
Działalność operacyjna
160
140
zł/MWh
120
100
80
60
40
20
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022
2023
2024
2025
2026
2027
2028
2029
2030
2031
2032
2033
2034
2035
0
ROS=5,0%
ROS=7,5%
ROS=10,0%
Wartość wsparcia operacyjnego (wysokość opłaty zastępczej) w poszczególnych latach dla średniej aktualnej
struktury kosztów i cen oraz wzrostu cen ciepła i energii elektrycznej o koszty zakupu uprawnień do emisji
dwutlenku węgla– technologia gazowa
15
System wsparcia. Mechanizmy finansowe
System grantów dla nowych inwestycji
Do rozdzielania wsparcia inwestycyjnego proponuje się zorganizowanie systemu
konkursów prowadzonych przez NFOS. Prezes NFOS byłby ustawowo
zobowiązany do organizacji okresowych konkursów na inwestycje w kogenerację.
W budżecie NFOS zostanie utworzony specjalny fundusz ze środków uzyskanych
z aukcji uprawnień do emisji CO2.
Na konkurs składane byłyby wnioski zawierające;
• zobowiązanie do wytworzenia w nowej instalacji kogeneracyjnej określonej rocznej
minimalnej ilości energii elektrycznej,
• lub (i) zobowiązanie do powiększenie rynku ciepła poprzez inwestycje w rozwój
sieci w wyniku czego zostanie wytworzona dodatkowa energia elektryczna w
kogeneracji,
• oczekiwaną wielkość wsparcia (zł/MWh rocznie) odniesioną do jednostki
zadeklarowanej dodatkowo wyprodukowanej w kogeneracji energii elektrycznej.
16
System wsparcia. Mechanizmy finansowe
Wsparcie inwestycji w zł/MWhe
System grantów dla nowych inwestycji
700
600
500
400
300
200
100
0
0
20
40
60
80
100
120
Moc elektryczna instalacji MW
Węgiel
Gaz
Zależność wielkości wsparcia inwestycyjnego wyrażonego w €/MW moc zainstalowanej elektrycznej w
zależności od mocy instalacji (w tym technologii) i rodzaju paliwa
2010-07-13
17
2030
2029
2028
2027
2026
2025
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
600
2014
2030
2029
2028
2027
2026
1 000
2025
200
2013
1 200
2024
400
2012
600
2023
2022
mln. zł/rok
0
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
mln. zł/rok
Plan finansowy programu
1 400
1 200
1 000
800
1 400
800
400
200
0
Plan finansowy programu
1000
500
-1000
-1500
-2000
-2500
Wsparcie jednorazowe
Wsparcie w ratach
2029
2028
2027
2026
2025
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
-500
2012
mln. zł/rok
0