Czytaj całość artykułu - dr Maciej M. Sokołowski

Maciej M. Sokołowski
Gaz dla energii – energia dla gazu
Realizacja
energetycznej
dobrze
znanych
konieczność
to
postulatów
dokonania
europejskiej
przekształcenia
polityki
klimatyczno-
dotychczasowej
struktury
energetycznej państw członkowskich Unii Europejskiej. Cele tej polityki można zebrać w
ramach
jednej
kategorii,
jaką
jest
postawienie
na
technologie
niskoemisyjne
i
wysokosprawnych (efektywnych).
Komponenty niskoemisyjności i wysokosprawności ujęte w ramy tej kategorii w
sposób jasny przedstawiają preferowany kierunek rozwoju sektora stwarzając podstawy do
inwestowania w odnawialne źródła energii. Z drugiej jednak strony obie te cechy
(niskoemisyjność i wysoką sprawność bloków) przypisać można energetyce gazowej.
Pomimo, iż zalicza się ona do energetyki konwencjonalnej, opartej na skończonych zapasach
źródeł energii, to jednak z uwagi na możliwość jej dobrej współpracy systemowej ze źródłami
odnawialnymi, jak również niskoemisyjny charakter, warto spojrzeć nieco szerzej na
możliwości energetyki gazowej.
Gaz w energetyce
Polityka klimatyczno-energetyczna Unii Europejskiej opiera się obecnie na trzech
elementach: jest to zwiększenie udziału odnawialnych źródeł energii, zmniejszenie emisji
gazów cieplarnianych, jak również poprawa efektywności energetycznej. Wszystkie łączy
wspólny mianownik – 20%, które należy odpowiednio osiągnąć w sposób pozytywny
(zwiększenie udziału OZE, albo poprawa efektywności), lub negatywny (zmniejszenie emisji,
albo – inaczej mówiąc o efektywności energetycznej – zmniejszenie energochłonności).
Odnosząc się do energetyki gazowej trzeba nadmienić, że wykorzystanie gazu do
produkcji energii elektrycznej w sposób pośredni i bezpośredni połączyć można ze
wszystkimi z przywołanych trzech celów z zakresu „3x20%”. Ta niewątpliwa zaleta
energetyki gazowej sprawia, iż coraz więcej państw członkowskich Unii Europejskiej wybiera
tę technologię energetyczną. Tym samym gaz staje się coraz ważniejszym elementem bilansu
energetycznego poszczególnych państwa, jak również samej Unii.
Jeżeli chodzi o funkcjonowanie energetyki gazowej w ramach poszczególnych celów
polityki klimatyczno-energetycznej Unii Europejskiej to na wstępie trzeba podkreślić, iż
energetyczne źródła gazowe są źródłami mającymi niskoemisyjny. Pozwalają one zatem
1
lepiej i bardziej efektywnie wypełniać obligacje europejskie w zakresie redukcji emisji gazów
cieplarnianych. W porównaniu do elektrowni węglowych emitują one znacznie mniej
substancji, które w ocenie Unii Europejskiej, powinny być eliminowane (przede wszystkim
CO2). Energetyczne bloki gazowe charakteryzują się także dużą sprawnością procesów
energetycznych. W nowoczesnych rozwiązaniach sprawność elektryczna turbiny gazowej w
układzie kombinowanym osiąga 60%. Sprawność całkowita waha się natomiast w granicach
80%. Z uwagi na te uwarunkowania w źródłach tych w sposób bardziej efektywny
wykorzystuje się paliwo pierwotne – gaz – uzyskując w rezultacie więcej produktu finalnego
– energii elektrycznej. Tym samym energia jest tu wykorzystywana bardziej efektywnie –
mniej jest jej traconej w samych przekształceniach energetycznych. Pośrednio powiązać to
należy z optymalizacją cyklu paliwowo-energetycznego oraz poprawą efektywności
energetycznej, co w sensie makro jest jednym z celów Unii Europejskiej.
Kolejną właściwością energetyki gazowej jest możliwość jej wykorzystania na
potrzeby systemów energetycznych, w kontekście rozwoju energetyki odnawialnej. Źródła
gazowe są bowiem istotnym elementem systemu elektroenergetycznego z uwagi na fakt, iż
pozwalają na jego stabilizacje. Naturalnym uwarunkowaniem energii elektrycznej jest brak
możliwości jej fizycznego magazynowania (można to robić niejako „pośrednio” –
wykorzystując elektrownie szczytowo-pompowe oraz przekształcając ją na energię cieplną).
Z uwagi na te okoliczności sterowanie i zarządzanie systemem elektroenergetycznym
wymaga ciągłego prognozowania zapotrzebowania i jego pokrywania. Powiązać to należy z
charakterem pracy źródeł odnawialnych, który nie jest regularny i cechuje się dużą
zmiennością. W szczególności dotyczy to źródeł wiatrowych, aczkolwiek trzeba zaznaczyć, iż
pracują one już z coraz większą częstotliwością i przy coraz słabszych warunkach
wiatrowych, co związane jest z niewątpliwym postępem technologicznym w tej dziedzinie.
Niemniej jednak w celu właściwego regulowania pracy systemu i bilansowania
zapotrzebowania i produkcji energii elektrycznej koniecznym jest posiadanie źródeł energii
elektrycznej, które można uruchomić i włączyć do systemu w bardzo krótkim czasie, tak by
pokryły one różnice powstałą na skutek wyłączenia źródeł odnawialnych (wiatrowych). Takie
możliwości dają nowoczesne energetyczne bloki gazowe, których czas uruchomienia jest
krótki i wynosi kilka do kilkunastu minut (źródła te są bardziej elastyczne niż inne, np. bloki
węglowe, których uruchomienie jest znacznie dłuższe). W sytuacji spadku generacji mocy ze
źródeł odnawialnych, właściwe zarządzanie blokami gazowymi umożliwia odpowiednie
stabilizowanie systemu.
2
Powyższe sprawia, iż sektor elektroenergetyczny uwzględniający coraz większy
odsetek gazu będzie w przyszłości odgrywać coraz większą rolę w systemach
elektroenergetycznych państw członkowskich Unii. Również i Polska będzie musiała dokonać
wyboru w odniesieniu do swoich kierunków rozwoju tej branży. Energetyka gazowa ma z
pewnością wiele zalet, jednak podkreślić trzeba także, iż cena energii elektrycznej
wytwarzanej w źródłach gazowych w dużej mierze determinowana jest ceną samego paliwa.
Źródła te są bardziej wrażliwymi na wahania ceny paliwa, które ma istotny wpływ na cenę
energii elektrycznej w tym źródle. Dodatkowo nie można zapominać, iż obecnie paliwo
gazowe pozyskiwane jest przede wszystkim z jednego kierunku – wschodniego. W 2010 r.
PGNiG sprowadziło do Polski 10,07 mld m3 gazu wysokometanowego, z czego 9,03 mld m3
(89,7%) pochodziło od rosyjskiego dostawcy – spółki OOO Gazprom Export, zaś 1,03 mld
m3 (10,3%) od niemieckiej spółki Verbundnetz Gas AG (VNG). Zapewnia to wolumen
wymiar dostaw, jednak podkreślić trzeba konieczność podejmowania wszelkich działań
dywersyfikacyjnych podnoszących poziom krajowego bezpieczeństwa energetycznego.
Chodzi tu m.in. o rozbudowę połączeń międzynarodowych, jak też budowa terminala LNG,
czy też rozbudowę systemu magazynów gazu.
W nawiązaniu do powyższego trzeba zwiększyć pojemność magazynową gazu. Na
koniec
2010
r.
całkowita
pojemność
czynna
podziemnych
magazynów
gazu
wysokometanowego wynosiła 1,60 mld m3 oraz 0,23 mld m3 gazu zaazotowanego. PGNiG
zakłada, iż w 2015 r. zrealizowanie planowanych inwestycji zwiększających pojemności
magazynowe
powinno
pozwolić
na
pokrycie
powyżej
siedemdziesięciodniowego
zapotrzebowania klientów PGNiG na paliwo gazowe. W tym celu nastąpi powiększanie
pojemności magazynowych, głównie na gaz ziemny wysokometanowy o ok. 2 mld m3. Z
aspektem
bezpieczeństwa
energetycznego
związane
są
także
nowe
możliwości
technologiczne pozyskiwania gazu. Wymienić tu trzeba gazyfikacja węgla, biogazownictwo
oraz paliwo, które może znacząco poprawić sytuację energetyczną Polski – zarówno w
wymiarze stricte gazowym, jak i elektroenergetycznym – gaz łupkowy (shale gas, tight gas).
Oprócz przywołanych już kierunków aktywności zaznaczyć trzeba, że samo
gazownictwo – którego stan i kondycja przekłada się na możliwości rozwoju
elektroenergetyki współdziałającej z gazownictwem – wymaga wskazać podjęcia działań
modernizacyjnych i inwestycyjnych. Chodzi tu m.in. o rozwój i integracja systemów
teleinformatycznych wspomagających eksploatację sieci gazowych, czy też zwiększania
bezpieczeństwa eksploatowanych sieci i rozwijanie metod oceny ich stanu technicznego.
Same sieci gazowe wymagają dzisiaj większej elastyczności, w tym dwukierunkowości.
3
Dążyć należy także do wzrostu gazyfikacji kraju i jej poziomu (rozumianej to w aspekcie
podniesienie dostępności paliwa gazowego dla odbiorców oraz wzrostu udziału gazu w
bilansie energii pierwotnej), które to obecnie są w Polsce na poziomie poniżej średniej
unijnej. Koniecznym są także działania w zakresie rozwoju konkurencyjnego rynku gazu i
wyjścia ze struktury monopolistycznej. Szansą ku temu jest przedstawiona w grudniu 2011 r.
propozycja legislacyjna prawa gazowego.
Przywołane uwarunkowania polskiego sektora gazu oraz jego możliwości współpracy
z sektorem energii elektrycznej pokazują, iż kierunek ten będzie w przyszłości się rozwijał.
Wymaga to oczywiście dostosowania struktury prawnej intensyfikującej tę współpracę, jak
również odpowiednich bodźców inwestycyjnych. Warto zwrócić także uwagę na niepokojące
sygnały o wycofywaniu się poszczególnych graczy rynkowych (tych gazowych i
elektroenergetycznych) ze wcześniej, planowanych wspólnych przedsięwzięć. Mogą one
świadczyć nie tylko o braku woli do realizacji strategicznych sojuszy, ale i o technicznych i
logistycznych utrudnieniach w ich wdrażaniu. Z drugiej jednak strony, przejęcia na rynku
elektroenergetycznym dokonywane przez podmioty z branży gazowej, pokazują, że te gaz
coraz lepiej odnajduje się w świecie energii elektrycznej.
Zakłady azotowe
21%
Elektrownie i elektrociepłownie
26%
Ciepłownie
Przemysł rafineryjny i
petrochemiczny
7%
Przemysł spożywczy
8%
8%
4%
Hutnictwo żelaza i stali
Hutnictwo szkła
6%
9%
11%
Przemysł materiałów budowlanych i
ceramicznych
Pozostali odbiorcy przemysłowi
Wykres 1. Sprzedaż gazu ziemnego przez PGNiG w 2010 r. do odbiorców przemysłowych w
segmencie Obrót i Magazynowanie (Raport Roczny PGNiG 2010)
4