05 - Konstanciak - Rynek Energii-popr _1

WYKORZYSTANIE ALTERNATYWNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII W POLSCE I
REPUBLICE CZESKIEJ
Autorzy: Anna Konstanciak, Silvie Brožová, Pavlina Pustějovská
(„Rynek Energii” – nr 4/2013)
Słowa kluczowe: energia pierwotna, energia odnawialna
Streszczenie. W związku z wprowadzaniem dyrektyw Unii Europejskiej istnieje konieczność wykorzystywania odnawialnych źródeł energii. Wykorzystanie tych źródeł energii jest związane z obowiązkiem postępowania zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju. W Polsce zasada ta jest zapewniona w art. 5 Konstytucji Rzeczpospolitej Polskiej. Przedstawiono
charakterystykę tych źródeł, zasoby ważniejszych kopalin oraz ich udział w ogólnej strukturze zużycia energii pierwotnej
w polskiej gospodarce oraz w wybranych krajach Unii Europejskiej. Przeanalizowano produkcję i zużycie energii odnawialnej według źródeł wytwarzania.
1. WSTĘP
Od wielu lat w Polsce prowadzi się badania nad wykorzystywaniem w sposób optymalny odnawialnych
źródeł energii (OZE). Wykorzystanie tych źródeł energii jest związane z obowiązkiem postępowania
zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju. Ma on na celu stworzenie takich warunków rozwoju, które
pozwolą na zaspokojenie teraźniejszych potrzeb bez poświęcania przyszłych pokoleń do zaspokajania
swoich potrzeb. W Polsce zasada ta jest zapewniona w art. 5 Konstytucji Rzeczpospolitej Polskiej.
Energia wiatru, energia geotermalna, energia Słońca, biomasy, czy pozostałych odnawialnych źródeł
zwiększają udział w ogólnej strukturze zużycia poprzez wprowadzanie lepszych i nowszych technologii
na świecie i w Polsce. Spowodowało to utworzenie w Polsce Rady do Spraw Rozwoju Wykorzystywania Odnawialnych Źródeł Energii. Rada ma za zadanie wspomagać proces utworzenia dobrych warunków w rozwoju, tzw. zielonej energetyki, pod tym pojęciem rozumie się niewyczerpywalne oraz ekologicznie wolne od zanieczyszczeń wszystkie źródła odnawialne [1, 2, 3].
W XX wieku energia elektryczna była wytwarzana w przeważającej mierze w zawodowych elektrowniach i dostarczana do użytkowników za pomocą linii przesyłowych wysokiego napięcia oraz sieci rozdzielczych średniego i niskiego napięcia. W ostatnich latach zaczęto wprowadzać wiele zmian, a tendencje rozwoju sieci energetycznych stały się wyzwaniem dla rozwoju nowych technologii generacji
energii elektrycznej [4].
Podobne podejście do wykorzystywania odnawialnych źródeł energii obserwuje się w ostatnich latach
w Republice Czeskiej [5, 6].
2. UWARUNKOWANIA PRAWNE STOSOWANIA ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII
Ze względu na obowiązującą do dnia 23 kwietnia 2009 roku dyrektywę 2001/77/WE wiele zagadnień
regulacyjnych (w tym także systemy wsparcia) w polskim ustawodawstwie poświęcono szczególnie
sektorowi zielonej energii elektrycznej. Biorąc pod uwagę postanowienia nowej Dyrektywy w sprawie
promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych 2009/28/WE, opartej na bardziej kompleksowym, ponadbranżowym podejściu do promocji odnawialnych źródeł, konieczne będzie przeprowadze-
nie kolejnych zmian legislacyjnych. Rząd w przyjętym dnia 7 grudnia 2010 r. dokumencie strategicznym "Krajowy Plan Działania w zakresie energii ze źródeł odnawialnych", zapowiedział implementację
przepisów unijnych z zakresu OZE poprzez uchwalenie nowej odrębnej ustawy o odnawialnych źródłach energii.
Regulacje dotyczące energetyki odnawialnej w Polsce zawarte są przede wszystkim w dwóch aktach
rangi ustawowej:
1) Ustawie Prawo energetyczne z dnia 10 kwietnia 1997 r. z późniejszymi zmianami. Określa ona zasady kształtowania polityki energetycznej państwa, zasady i warunki zaopatrzenia i użytkowania paliw
i energii, w tym ciepła, oraz działalności przedsiębiorstw energetycznych, a także określa organy
właściwe w sprawach gospodarki paliwami i energią.
2) Ustawie o biokomponentach i biopaliwach ciekłych z dnia 25 sierpnia 2006 r. z późniejszymi zmianami. Ustawa określa m.in. zasady wykonywania działalności gospodarczej w zakresie wytwarzania
biokomponentów, w tym biopaliw ciekłych na własny użytek przez rolników oraz w zakresie wprowadzania do obrotu biokomponentów i biopaliw ciekłych.
Zgodnie z Ustawą - Prawo energetyczne, przez odnawialne źródło energii (OZE) rozumie się - źródło
wykorzystujące w procesie przetwarzania energię: wiatru, promieniowania słonecznego, geotermalną,
fal, prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu wysypiskowego, a także biogazu powstałego w procesach odprowadzania lub oczyszczania ścieków albo rozkładu
składowanych szczątek roślinnych i zwierzęcych. Rozporządzenie wykonawcze do tej Ustawy przedstawia jaką energię uznaje się za energię ze źródła odnawialnego, za którą przysługuje wsparcie w postaci świadectwa pochodzenia, czyli tzw. zielonych certyfikatów. W myśl rozporządzenia, niezależnie
od mocy źródła do energii wytworzonej ze źródła odnawialnego zalicza się energię elektryczną lub ciepło pochodzące w szczególności:
−
−
−
−
−
z elektrowni wodnych oraz z elektrowni wiatrowych,
ze źródeł wytwarzających energię z biomasy oraz biogazu,
ze słonecznych ogniw fotowoltaicznych oraz kolektorów do produkcji ciepła,
ze źródeł geotermalnych,
część energii odzyskanej z termicznego przekształcania odpadów komunalnych.
W przypadku energii wytwarzanej w jednostce wytwórczej, w której są spalane biomasa lub biogaz
wspólnie z innymi paliwami, do energii wytwarzanej w odnawialnych źródłach energii zalicza się część
energii elektrycznej lub ciepła odpowiadającą udziałowi energii chemicznej biomasy lub biogazu w
energii chemicznej paliwa zużywanego do wytwarzania energii, obliczaną na podstawie rzeczywistych
wartości opałowych tych paliw.
3. ENERGIA ODNAWIALNA W POLSCE I W REPUBLICE CZESKIEJ
Wykorzystanie nośników energii pierwotnej w Polsce w ostatnich latach (dane wg GUS [7]) systematycznie wzrasta, osiągając w roku 2011 poziom ok. 4,5 mln TJ. Udział stałych paliw odpadowych i innych surowców (np. biomasy) jako nośników energii pierwotnej wzrasta, w roku 2000 – 1,22%, a w
roku 2011 osiągnął poziom 4,01%.
Zmiany produkcji i zużycia energii ogółem i energii z odnawialnych źródeł przedstawiono w tabeli 1.
Analiza produkcji energii z odnawialnych źródeł w latach 2000 – 2012 w warunkach Polski pokazuje,
że największy udział miało wykorzystanie biomasy (2000 – 94%, 2012 – 87%), a najmniejsze zainteresowanie uwidacznia się dla energii geotermalnej (2000 – 0,08%, 2012 – 0,14%). Udział energii wiatrowej wykorzystywanej do produkcji energii w rozpatrywanym okresie czasu wzrósł z 0,01% w roku
2000 do 5,21% w roku 2012. Zużycie energii z odnawialnych źródeł energii systematycznie z roku na
rok wzrasta z poziomu 4,14% w roku 2000 do 10,76% w roku 2012.
Tabela 1 Porównanie produkcji energii ogółem i energii
z odnawialnych źródeł w Polsce
Produkcja Zużycie Produkcja
energii
energii energii
Udział % OZE
ogółem
ogółem z OZE
Rok
tys. toe - ton off oil equivalent jednostka stosowana w bilansach
energetycznych; międzynarodowa jednostka miary 1 toe =
41,868 GJ
w
produkcji
energii
ogółem
w zużyciu
energii
ogółem
2000
2005
2009
2010
2011
2012
80070
78447
67285
67451
69420
68018
4,53
5,65
8,99
9,55
11,19
14,87
4,14
4,67
6,37
6,56
7,22
10,86
91898
94832
95032
104773
107643
107029
3624
4433
6051
6439
7768
10116
Na podstawie danych zawartych w [2] dokonano porównania produkcji energii pierwotnej w Republice
Czeskiej i Polsce w latach 2000 – 2012. Wyniki tej analizy przedstawiono na rysunku 1.
Rys. 1. Porównanie produkcji energii pierwotnej
w Polsce i Republice Czeskiej
W Polsce zauważa się spadek produkcji energii pierwotnej w minionej dekadzie, natomiast w Republice
Czeskiej widoczny jest niewielki wzrost w badanym okresie.
Porównano produkcję energii odnawialnej w Republice Czeskiej i Polsce ze względu na jej źródło,
tj. energii ze spalania biomasy, energii geotermalnej, energii wodnej, energii wiatrowej i energii słonecznej w badanym okresie (rysunki 2 - 6).
Z przedstawionych wykresów (rys. 2 – 6) wynika, iż w Polsce największy udział w produkcji energii
odnawialnej ma biomasa, energia wodna oraz energia wiatrowa, minimalne znaczenie ma energia słoneczna i energia geotermalna. Podobnie kształtują się udziały poszczególnych rodzajów energii odnawialnej w Republice Czeskiej - największe znaczenie ma energia biomasy i energia wodna, następnie
wiatrowa i słoneczna. W Republice Czeskiej nie wykorzystuje się energii geotermalnej.
Rys. 2. Porównanie produkcji energii odnawialnej
z biomasy w Polsce i Republice Czeskiej
Rys. 3. Porównanie produkcji odnawialnej energii
geotermalnej w Polsce i Republice Czeskiej
Rys. 4. Porównanie produkcji odnawialnej energii wodnej
w Polsce i Republice Czeskiej
Rys. 5. Porównanie produkcji odnawialnej
energii wiatrowej w Polsce i Republice Czeskiej
Porównując udział elektryczności ze źródeł odnawialnych w całkowitym zużyciu energii elektrycznej,
w roku 2000, można zauważyć , że udział ten był dwa razy większy w Republice Czeskiej niż w Polsce,
natomiast w roku 2012 udziały te są podobne, tzn. w Republice Czeskiej wynosił 10%, a w Polsce
9,5% (rys. 7).
Rys. 6. Porównanie produkcji odnawialnej energii
słonecznej w Polsce i Republice Czeskiej
Rys. 7. Udział elektryczności ze źródeł odnawialnych w zużyciu całkowitej energii elektrycznej
4. PODSUMOWANIE
Na podstawie przeprowadzonej analizy produkcji i zużycia energii według źródeł wytwarzania stwierdzono, podobne tendencje w wykorzystywaniu odnawialnych źródeł energii w Polsce oraz w Republice
Czeskiej. Jest to zgodne z zasadą zrównoważonego rozwoju i dyrektywami Unii Europejskiej w sprawie
wykorzystania energii odnawialnej. W Polsce współcześnie zużywana energia z OZE to zaledwie
10,5%. Kraje Europy promują przede wszystkim: wiatr, potem Słońce oraz tzw. małą energetykę wodną. Polska jeszcze nie docenia znaczenia odnawialnych źródeł energii, ale postęp w tej dziedzinie już
nastąpił, trzeba będzie tylko poczekać na efekty, tak by móc w pełni realizować tzw. politykę zrównoważoną.
Ten artykuł był wspierany przez środki Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego, Program
operacyjny współpracy transgranicznej CZ-PL 2007-2013 CZ.3.22/3.3.04/13.03593.
Projekt je spolufinancován z prostředků Evropského fondu pro regionální rozvoj, Operačního
programu přeshraniční spolupráce CZ-PL 2007-2013 CZ.3.22/3.3.04/13.03593.
LITERATURA
[1] Redclift M.R.: Rozwój zrównoważony (1987-2005) - oksymoron czasu dorastania. Problemy Eko-
rozwoju – Problems of Sustainable Development, 2009, vol. 4, No 1, 33-50.
[2] Ingaldi M., Sierka E.: Zarządzanie środowiskiem a efektywne zarządzanie przedsiębiorstwem. [W:]
Wybrane zagadnienia produkcji i zarządzania w przedsiębiorstwie. Pod red. Konstanciak A., Kardas
E. Wyd. WIPMiFS PCz, Częstochowa 2012. s.146-154.
[3] Urząd
Regulacji Energetyki, Departament Przedsiębiorstw Energetycznych: PAKIET
INFORMACYJNY (OZE). Załącznik 4. Przykłady (wybrane) uproszczonych schematów blokowych różnych rozwiązań wytwarzania energii elektrycznej w odnawialnych źródłach energii. Warszawa 2010.
[4] Gabryś H.L.: Elektroenergetyka w Polsce roku 2012 w świetle bilansu energii za 2011 rok i nie tyl-
ko. Energetyka, marzec – kwiecień 2-012, s. 139-141.
[5] PUSTĚJOVSKÁ, P., JURSOVÁ, S., BROŽOVÁ, S.: Technical-economic prospects of utilization
of alternative ironmaking techniques in metallurgy. In METAL 2012: 21th International Conference
on Metallurgy and Materials: May 23th – 25th 2012 Hotel Voroněž I, Brno, Czech Republic,
Tanger, Ltd., pp. 1729 – 1734. ISBN 978-80-87294-31-4.
[6] Pustějovská P., Jursová S., Brožová S., Pivko M: Injection of Brown Coal Tar in Relation with Sig-
nificant Parameters of Blast Furnace. Materiali in Tehnologije, Vol 46, No. 6, pp. 673-676, Nov. –
Dec. 2012, ISSN: 1580 – 2949.
[7] GUS: Ochrona Środowiska 2012 – Environment 2012. Informacje i Opracowania Statystyczne,
Warszawa 2012.
THE USE OF ALTERNATIVE ENERGY SOURCES IN POLAND AND EUROPE
Key words: energy source, renewable energy
Summary. In connection with the implementation of EU directives is necessary to make use of renewable energy sources.
The use of these energy sources is associated with the obligation to act in accordance with the sustainable development concept. In Poland, this concept is provided in Art. 5 of the Constitution of the Polish Republic. In the article it was presented
the characteristics of these sources, the most important mineral resources and their share in total primary energy consumption in Polish economy and in selected European Union countries. There was analyzed the production and consumption of
renewable energy by generating sources.
Anna Konstanciak, dr inż., jest zatrudniona na stanowisku adiunkta w Katedrze Ekstrakcji i Recyrkulacji Metali, na Wydziale Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej Politechniki Częstochowskiej. Uzyskała stopień doktora nauk technicznych w dyscyplinie Metalurgia. W pracy badawczej
zajmuje się termodynamiką reakcji redukcji, teorią procesów metalurgicznych oraz inżynierią i ochroną
środowiska. Jest członkiem Komisji Ochrony Środowiska i Utylizacji Odpadów PAN Od. Katowice. Od
kilku lat współpracuje z VSB-TU Ostrawa. Kontakt: [email protected]
Silvie Brožová, dr inż., pracuje jako nauczyciel akademicki i młodszy naukowiec w VŠB-TU Ostrava,
Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Instytut Metali Nieżelaznych. Jej badania dotyczą hutnictwa i materiałów inżynierskich, zastosowania technologii plazmowej w hutnictwie odpadów, zwłaszcza
zastosowań technologii plazmowej i produkcji metali i osadów ściekowych, skali i pyłu kominowego
technologii plazmowej. Od kilku lat współpracuje z Politechniką Częstochowską. Kontakt: [email protected]
Pavlina Pustějovská, dr inż., pracuje jako nauczyciel akademicki i młodszy naukowiec w VŠB-TU
Ostrava, Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, Engineering Centrum ENET – Energy Units for
Utilization of Non-traditional Energy Sources. Badania w Centrum ENET dotyczącą głównie alternatywnych transformacji energii i alternatywnego paliwa dla procesów przemysłowych. Głównym kierunkiem zainteresowań Pavliny Pustejovskiej są alternatywne źródła energii dla przemysłu hutniczego,
zwłaszcza technologii wytwarzania żelaza. Od kilku lat współpracuje z Politechniką Częstochowską.
Kontakt: [email protected]