wybrane zagadnienia rozwoju źródeł wytwórczych energii

XII International PhD Workshop
OWD 2010, 23–26 October 2010
WYBRANE ZAGADNIENIA ROZWOJU ŹRÓDEŁ
WYTWÓRCZYCH ENERGII ELEKTRYCZNEJ W POLSCE
CHOSEN ISSUES CONCERING THE SOURCES DEVELOPMENT
OF ELECTICITY PRODUCTION IN POLAND
Izabela Sadowska, Gdansk University of Technology
(Izabela Sadowska, Politechnika Gdańska)
Abstract
This paper deals with the development of Polish
power production sector in terms of chosen factors
that have an impact on the location of power units.
It indicates current problems which have to be
solved in the nearest future. In view of the dynamic
economic progress the survey of the most important
factors points rapid growth of electricity demand.
Legislative work suggests the direction of the
development. Therefore, there is a need to define the
possibility of obtaining of unquestionable economic
effect.
Streszczenie
Artykuł omawia problematykę rozwoju polskiego
podsektora wytwarzania energii elektrycznej w
kontekście wybranych czynników decydujących o
jego lokalizacji. Wskazuje aktualne problemy, które w
najbliższym czasie będą musiały być rozwiązane.
Syntetyczne zestawienie wpływu najważniejszych
czynników
w
tle
dynamicznego
rozwoju
gospodarczego daje wyraźne sygnały konieczności
szybkiego wzrostu zapotrzebowania na energię
elektryczną.
Prowadzone
prace
legislacyjne
wyznaczają jedynie kierunek rozwoju, należy
zdefiniować
również
możliwości
uzyskania
faktycznych efektów gospodarczych.
1. Wstęp
Celem niniejszej pracy jest wskazanie przyczyn
konieczności lokowania kapitału w nowe źródła
wytwórcze ciepła i energii elektrycznej. Tak
sprecyzowane czynniki decyzyjne umożliwią analizę
istniejących metod oraz próbę stworzenia nowej
koncepcji lokalizacji obiektów energetycznych. Jest
to nieodzowne w obliczu budowania silnego
i stabilnego państwa w perspektywie najbliższych
kilku dziesięcioleci.
Funkcjonowanie stabilnego energetycznie państwa
daje poczucie bezpieczeństwa jego obywatelom.
Potrzeba swobodnego korzystania z energii
elektrycznej uwidacznia się w każdej dziedzinie życia.
Aby móc sprostać tym postulatom należy umożliwić
pokrycie bieżących i planowanych potrzeb
z uwzględnieniem technicznych, ekonomicznych
i ekologicznych możliwości.
Można założyć, że brak większych awarii
systemowych
świadczy
o
poprawnym
funkcjonowaniu
polskiego
systemu
elektroenergetycznego. Prognozy i przewidywania
wyznaczają kierunek podjęcia koniecznych działań
w kwestii rozbudowy podsystemu wytwórczego
i przesyłowego.
Ważną kwestią pozostaje fakt zróżnicowania
czynników wpływających na planowany wzrost
zapotrzebowania. Decyduje to o komplikacjach
w
możliwości
wygenerowania
wspólnego
rozwiązania. Należy jednak uznać za nadrzędny
aksjomat konieczność inwestowania w sektor
energetyki.
Wskazując priorytetowe czynniki wpływające na
rozwój źródeł wytwórczych energii elektrycznej
i ciepła w Polsce, należy przedstawić obecną sytuację
polskiego podsektora wytwórczego. Na strukturę
źródeł wytwarzania energii elektrycznej w Polsce
największy wpływ miał system gospodarki centralnie
sterowanej. To właśnie w tym okresie rozwój
elektroenergetyki był najbardziej intensywny (rys. 1).
Zmiany ustroju politycznego doprowadziły do
podjęcia tematu polskiej energetyki w kontekście
politycznym i własnościowym a nie technicznym.
Takie przekształcenia wpłynęły na wieloletnie
zaniedbania sektora, które dzisiaj muszą zostać
501
nadrobione. Nie bez znaczenia był również fakt
podpisania Traktatu Akcesyjnego w dniu 1 maja
2004 roku. Postawiono Polsce nowe wyzwania
i doprowadzono do konfrontacji zaległości
z rzeczywistością w zakresie rozwoju polskiej
energetyki.
Rys.1. Dynamika wzrostu mocy zainstalowanej w KSE w
latach 1960 ÷ 2009 wg [1].
Bezpieczeństwo elektroenergetyczne kraju jest
ściśle uzależnione od dostępu do zużywanych do
produkcji energii elektrycznej paliw. Zestawienie
elektrowni na rys 2 wskazuje na dominujący udział
elektrowni cieplnych, spalających węgiel kamienny i
brunatny. Oprócz perspektyw końca wydobycia
paliw kopalnych pojawiło się również inne istotne
zagrożenie. Emisja szkodliwych dla środowiska
gazów, w tym głównie CO2, NOx i SO2 powoduje
znaczne
obciążenie
finansowe
wytwórców
w kierunku prób oczyszczania spalin.
2. Strategia rozwoju
Mając na uwadze konieczność rozwoju polskiej
energetyki Ministerstwo Gospodarki opracowało
plan realizacji tego procesu. Polityka energetyczna
Polski do 2030 roku [2] to sporządzony zgodnie z
art. 13 – 15 ustawy Prawo energetyczne [3]
dokument, w którym zawarte są priorytetowe
wyzwania stawiane polskiej energetyce. Poddany 10
września 2007 r. do dyskusji dokument uwzględnia
zarówno wymogi obowiązujących unijnych regulacji,
jak również formułuje kierunki rozwoju polskiej
elektroenergetyki. Sformułowane postulaty nawiązują
głównie do wzrostu bezpieczeństwa dostaw paliw
i energii. W tym zakresie postawiono za nadrzędne
dążenie do „rozwoju w taki sposób, aby potrzeby
energetyczne obecnego pokolenia były zaspokajane bez
stwarzania zagrożenia niewystarczającej podaży energii dla
przyszłych pokoleń” [2]. Realizacja tego postanowienia
ma być zapewniona poprzez:
− Budowa nowych mocy wytwórczych przy
wykorzystaniu dostępnych paliw w celu
zrównoważenia krajowego popytu na energię
elektryczną i utrzymania nadwyżki mocy osiągalnej
krajowych konwencjonalnych źródeł wytwórczych na
poziomie minimum 15% maksymalnego krajowego
zapotrzebowania na moc elektryczną,
− Budowa interwencyjnych źródeł wytwarzania energii
elektrycznej, wymaganych ze względu na
bezpieczeństwo pracy systemu elektroenergetycznego.
[2]
Konieczność podjęcia działań w tym kierunku jest
zobrazowana
na
rysunku
3.
Odniesienie
planowanego i prognozowanego wycofania do
zdeterminowanego
tym
faktem
przyrostu
wytwórczych mocy brutto w elektrowniach
systemowych wskazuje jednoznacznie na skalę
potrzeb inwestycji w kierunku odtwarzania mocy
wytwórczych.
Ministerstwo w projekcie opracowało również
strategię rozwoju źródeł kogeneracyjnych. Założono
kontynuację wspierania wysokosprawnej kogeneracji
czerwonymi certyfikatami, jak również wyznaczono,
że:
− wzrost zapotrzebowania na ciepło w przemyśle
będzie pokryty w ok. 60% przez wzrost produkcji
ciepła
wytwarzanego
w
kogeneracji
w
elektrociepłowniach przemysłowych oraz w ok. 40%
przez rozwój ciepłowni na gaz i biomasę oraz
zakup ciepła sieciowego stosownie do kryteriów
ekonomicznych;
− wzrost zapotrzebowania na ciepło sieciowe w
pozostałych sektorach gospodarki będzie przede
wszystkim pokryty przez kogenerację, przy czym
założono, że średnioroczny przyrost mocy
elektrociepłowni zawodowych nie przekroczy 200
MWe. [2]
Mechanizm wspierania rozwoju źródeł ciepła ma
istotne znaczenie z punktu widzenia planowanych
lokalizacji przemysłu i elektrociepłowni.
Poprawiony dokument mógłby stać się podstawą do
dalszych działań w zakresie energetyki polskiego
rządu. Ważny jest fakt, żeby nie tylko wdrażać
zalecenia
unijne
za
pomocą
kolejnych
publikowanych
dokumentów,
lecz
również
prognozować długoterminowo realizację wszystkich
zobowiązań.
3. Stan aktualny
Wdrożenie inwestycji w nowe moce wytwórcze to
proces w którym oddziałuje na siebie wiele
czynników decyzyjnych. W ostatnich latach
dostrzeżono ten problem, niestety przestój
w polskiej energetyce doprowadził do momentu,
w którym większość metod lokalizacji źródeł
wytwórczych ma około 40-stu lat. Wzrost
502
zapotrzebowania na energię elektryczną, obawy
o środowisko naturalne, postęp technologiczny oraz
pewność i jakość zasilania obszarów ubogich
energetycznie w ostatnich latach spowodował
zainteresowanie inwestorów w nowe moce. Rysunek
4 wskazuje na wybrane lokalizacje nowych inwestycji,
Rys.2. Obecna i prognozowana produkcja energii
elektrycznej brutto według paliw kopalnych wg ARE, [2]
Rys.4. Prognoza wycofania i przyrostu wytwórczych
mocy brutto w elektrowniach systemowych wg [2]
4. Podsumowanie
Rys.3. Prognoza wycofania i przyrostu wytwórczych
mocy brutto w elektrowniach systemowych wg [2]
jednak w przeważającej liczbie są to wg autora pracy
[4] plany prywatnych firm zagranicznych z obszaru
energetyki.
Kolejnym kryterium sugerującym wpływ minionych
lat na potrzebę inwestowania w nowe moce
wytwórcze jest fakt, że w zestawieniu rocznikowym
pracujące w Polsce elektrownie zawodowe są
obiektami wieloletnio eksploatowanymi (rys. 5).
Elektrownie wymagają gruntownych remontów i w
związku z tym istnieje obawa o zapewnienie ciągłości
dostaw energii elektrycznej.
Pojawiające się w ostatnich latach publikacje,
podnoszące obawy o bezpieczeństwo systemu
elektroenergetycznego Polski wydają się być w pełni
uzasadnione. Mijające lata zaniechania doprowadziły
do starzenia się podsektora wytwórczego.
Konkurencyjność przemysłu polskiego, a co za tym
idzie dynamiczny jego rozwój stawia energetyce duże
wymagania. Kwestia lokalizacji nowych źródeł
wytwórczych ciepła i energii elektrycznej będzie
stanowiła coraz poważniejsze dylematy inwestorów.
Możliwości wykorzystania nowoczesnych technologii
między innymi wysokosprawnych bloków na węgiel
kamienny i brunatny, energetyki jądrowej źródeł
rozproszonych o średniej i małej mocy ze skojarzoną
produkcją energii elektrycznej i ciepła, bloków
kombinowanych parowo-gazowych czy elektrowni
wykorzystujących źródła energii odnawialnej nie
będą ograniczały lokalizacji ze względu wyłącznie na
503
dostęp do paliw kopalnych. Opracowanie koncepcji
lokalizacji będzie wymagało zestawienia obecnych
trendów rozwoju lokalnych rynków energii,
warunków technicznych, a także wpływu obiektów
energetycznych na życie lokalnej społeczności.
4. Literatura
Tabela 1. Elektrownie zawodowe o mocy zainstalowanej
powyżej 100 MW uporządkowane chronologicznie źródło:
[3]
[1]
[2]
opracowanie własne
ZE PAK Elektrownia Konin
Elektrownia Skawina
BOT Elektrownia Turów
ZE PAK Elektrownia
Adamów
Elektrownia Stalowa Wola
PKE SA Elektrownia Łagisza
PKE SA Elektrownia Siersza
PKE SA Elektrownia Łaziska
Elektrownia Ostrołęka
ZE PAK Elektrownia Pątnów
Zespół Elektrowni Dolna
Odra
Elektrownia Rybnik
PKE SA Elektrownia
Jaworzno III
Elektrownia Kozienice
PKE SA Elektrownia
Blachownia
PKE SA Elektrownia
Halemba
Elektrownia Połaniec
BOT Elektrownia Bełchatów
BOT Elektrownia Opole
Rok
inwestycji
moc
elektryczna
zainstalowana
[MW]
1950
1961
1962
1964
488
490
2106
600
1966
1970
1970
1972
1972
1974
1977
341
840
786
1155
647
1200
1742
1978
1979
1775
1535
1979
1981
2820
165
1982
100
1983
1988
1993
1800
4440
1532
[4]
[5]
[6]
[7]
PSE – Operator S.A.: http://www.pseoperator.pl/index.php?dzid=141&did=722,
dostępne na dzień 27.05.2010 r.
Polityka Energetyczna Polski do 2030 roku.
Warszawa.
Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo
energetyczne. (Dz. U. z 1997 Nr 54. poz. 348).
"Kto i gdzie chce wybudować elektrownię", Rafał
Zasuń, Gazeta Wyborcza 24.06.2009 r.
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20
grudnia 2005 r. (Dz. U. Nr 260. poz. 2181).
Pawlik M.: Odtwarzanie mocy wytwórczych w
energetyce Polski i Unii Europejskie. Wokół
Energetyki (6/2003)
Dołęga W.: Zapewnienia bezpieczeństwa
elektroenergetycznego. Energetyka Cieplna i
zawodowa (11/2009)
Autor:
mgr inż. Izabela Sadowska
Politechnika Gdańska
ul. G. Narutowicza 11/12
80-233 Gdańsk
Tel. +48 58 348 62 93
[email protected]
Rys.5. Podział procentowy elektrowni zawodowych
powyżej 100 MW uporządkowanych wg przybliżonej daty
uruchomienia. źródło: opracowanie własne
504