Elektroenergetyka w Polsce 2015 ...energetyka w skali globalnej w

Herbert Leopold Gabryś
Elektroenergetyka w Polsce 2015
...energetyka w skali globalnej w cieniu II Pakietu Klimatycznego
Power industry in Poland 2015
...global scale energy generation overshadowed by the EU
II Climate and Energy Package
W październiku 2014 roku zapadła decyzja UE o przyjęciu
Pakietu Klimatyczno-Energetycznego na lata 2021-2030. Decyzja,
której efekty, zarówno w skutkach jak i kosztach będą znaczące nie
tylko dla polskiej gospodarki, ale i społeczeństwa. Do dziś, mimo
wielu gorących debat, zgoda polskiego rządu na jego przyjęcie odbierana jest krańcowo, albo jako sukces, albo jako klęska. Nie trudno zrozumieć osądów tak krańcowo różnych, była to bowiem bez
wątpienia decyzja polityczna – być albo nie być w nurcie przemian
społeczno-gospodarczych dyktowanych konsekwentnie od wielu
lat przez dogmatyków romantyzmu klimatycznego UE. Decyzji politycznych bowiem, a tej w szczególności, nie da się jednoznacznie
osądzać z punktu widzenia logiki gospodarczej. Stało się jednak!
Dla gospodarki, a w szczególności dla elektroenergetyki w Polsce,
to wyzwanie do rewizji dotychczasowego pojęcia bezpieczeństwa
energetycznego Polski. Jeśli bowiem dotąd wśród zasobów naturalnych nośników energii pierwotnej na pierwszym miejscu znajdowały się paliwa stałe, i nadal na wiele jeszcze lat będą miały decydujące znaczenie, to ich eliminowanie takiej rewizji wymaga!
Polityka dekarbonizacji gospodarki, jakkolwiek ją nazwiemy,
była, jest i konsekwentnie wprowadzaną będzie, także w konstruowane założenia Unii Energetycznej. Nie potrafimy być zgodni,
w kategoriach narodowej jedności, co do politycznych osądów
skutków i kosztów z Pakietu, w działaniach i efektach, tak aby
współuczestnicząc w strategicznych decyzjach UE dbać nie tylko o układność wobec oczekiwań partnerów wspólnotowych, ale
przede wszystkim o długookresowo rozumiane racje gospodarcze.
Pal licho! Stało się! Dziś, moim zdaniem problem nie w tym,
jak podejmować wyzwania z filozofii ochrony klimatu, ale jak
przekonać naszych polityków co do potrzeby kreowania, mimo
wszystko, polskiej racji energetycznej.
Pomińmy zapisane w Pakiecie cele i zobowiązania, pomińmy szczegóły architektury systemu zawarte w Pakiecie, ale
przypomnijmy, że bez wątpienia z kosztów Pakietu dla Polski,
a szerzej Unii Europejskiej, rodzą się istotne zagrożenia utraty
konkurencyjności gospodarek Wspólnoty. Dla porządku rzeczy
zauważmy, że w Polsce przyjęty program „Gospodarki niskoemisyjnej do roku 2050” zakłada zmniejszenie kosztów Pakietu i kreśli szansę na pożytki gospodarcze z niego. Jeśli jednak ostatnio
bardziej niż do tej pory „nachalnie” recenzentem tegoż Programu
są organizacje klimatyczne, a nie gospodarka, to jego wartość
wydaje się, co najmniej, mało wiarygodna!
czerwiec
2015
Istotny, w kontekście zachowania konkurencyjności gospodarki wspólnotowej, w tym skali zmian elektroenergetyki, jest osąd
zamiarów gospodarek światowych. Znakomitym źródłem informacji o skali projekcji zmian globalnych są coroczne raporty Międzynarodowej Agencji Energii (IEA). W tym zbiorze raport WORLD
ENERGY OUTLOOK 2014 (WEO 2014) kierowany jest, jak co roku,
do decydentów wszystkich zainteresowanych sektorem energii,
a szczególnie z kręgów dokonujących wyborów strategicznych.
Ocenia on, tym razem po 2040 rok, zagrożenia i możliwości stojące
przed światową energetyką oraz prognozuje trendy energetyczne
świata do 2040 roku. Analizuje przy tym ich znaczenie dla bezpieczeństwa energetycznego oraz środowiska i rozwoju gospodarczego. W przyjętym tzw. Scenariuszu Nowych Polityk (podstawowy
dla opracowania) – przyjmuje istniejące zaangażowanie polityczne
poszczególnych krajów świata i zakłada, że ostatnio ogłoszone ich
polityki zostaną wprowadzone w życie oraz:
• tempo wzrostu PKB będzie głównym motorem popytu na
energię, a uśrednione tempo wzrostu światowego PKB przyjęto na poziomie 3,4% rocznie w latach 2012-2040;
• tempo wzrostu populacji jest drugim kluczowym założeniem
i przyjmuje światową populację z 7,0 mld w 2012 roku powiększoną do 9,0 mld w roku 2040, a wystąpi ona najwyraźniej w Afryce i Azji.
Świat nie zmniejszy tempa zużycia energii pierwotnej i w 2040
roku zużyje jej znacznie więcej w każdym rozpatrywanym wariancie, a jeśli wystąpi nieco pomniejszenie dynamiki, to wynika ono jedynie z optymizmu co do skutków II Pakietu Klimatycznego.
Spośród wszystkich nośników energii pierwotnej nadal znaczącą pozycję zajmują ropa, węgiel i gaz, a dynamika wzrostu,
choć najwyraźniejsza dla gazu, jest także widoczna dla dwóch
pozostałych nośników.
Dzisiejszy udział paliw kopalnych wynoszący 82% w globalnym mixie jest taki sam jak 25 lat temu, a silny przyrost energii odnawialnej zmniejsza go jedynie do poziomu około 75%
w 2040, nie zmniejszając wolumenu jego konsumpcji. Popyt na
węgiel ma rosnąć o 0,5% średniorocznie w latach 2012-2040
(dla porównania w ciągu ostatnich 30 lat wzrost ten wynosił
2,5% rocznie). Nie można jednak jednoznacznie określić skali
przyszłego wzrostu globalnego zapotrzebowania na węgiel ze
względu na politykę dekarbonizacji w UE i na zróżnicowane regionalnie polityki ochrony środowiska.
www.energetyka.eu
strona 391
Jeśli zatem wszystkie elektrownie węglowe osiągną parametry
ultranadkrytyczne globalnie i poziomy efektywności (43-47%) do
końca okresu objętego prognozą, poziom emisji CO2 w 2040 będzie o 17% niższy niż w Scenariuszu Nowych Polityka, a emisja
CO2 zostanie zmniejszona o prawie 0,8 Gt średnio rocznie lub
narastająco w okresie projekcji 17 Gt.
Bez komentarza, ale z rekomendacją dla inwestorów!
Rys.1. Światowe zapotrzebowanie na energię pierwotną
w podziale na scenariusze, Mtoe
Rys. 3. Światowe zapotrzebowanie na węgiel wg Scenariusza
Nowych Polityk (SNP) w wybranych regionach świata, Mtoe
Rys. 2. Światowe zapotrzebowanie na energię pierwotną wg
Scenariusza Nowych Polityk (SNP) w latach 2012 oraz 2040, Mtoe
Ceny ekwiwalentu emisji dwutlenku węgla pozostaną,
mimo ich zróżnicowania co do reguł oraz czasu wprowadzenia,
i będą podstawowym oprzyrządowaniem procesu ograniczenia
emisji. Stąd widoczne jest w skali globalnej zróżnicowanie krajów
OECD i poza OECD.
Kilka programów handlu emisjami rozpoczęło się w 2013
i 2014 roku (Kanada prowincja Quebec – Chiny prowincje Guangdong i Hubei i miastach Pekinie, Szanghaju, Shenzhen,
Chongqing i Tianjin, Kazachstan i Stany Zjednoczone, stan Kalifornia, obowiązkowy w Szwajcarii; w Chile od 2017 roku podatek
węglowy; Korea planuje uruchomienie nowego systemu handlu
w 2015 roku). Rośnie równocześnie sprzeciw przeciwko wzrostowi kosztów wykorzystania węgla, czego przykładem może
być fakt, że nowy rząd Australii uchylił istniejący mechanizm,
który miał obowiązywać już od 2015 roku.
Przypomnijmy, że najbardziej wydajne nowe elektrownie
przy użyciu technologii ultranadkrytycznych przy sprawnościach
45% emitują około 25% mniej CO2 na MWh niż dzisiaj w generacji działającej przy średniej światowej efektywności. Stąd
można wytworzyć jedną trzecią więcej energii z tej samej ilości
węgla, czego wyznawcy religii klimatycznej nie chcą zauważyć.
strona 392
Globalne wykorzystanie gazu będzie rosło we wszystkich
prognozach, a głównym obszarem zwiększonego popytu na
gaz będą Chiny, które staną się większym konsumentem gazu
niż Unia Europejska i Bliski Wschód już około 2035 roku, przy
czym odgrywa on istotną rolę w pomniejszeniu zanieczyszczeń powietrza w największych aglomeracjach nie tylko Chin.
Wzrost produkcji gazu wystąpi w każdym z większych regionów świata z wyjątkiem Europy, a Stany Zjednoczone pozostaną największym światowym producentem gazu. Największe znaczenie dla konsumpcji gazu zarówno w wolumenie
zużycia jak i w jego dynamice mają sektory generacji energii
elektrycznej i przemysł. Gdyby jednak dodać do zużycia na
generacją zużycie w pozostałej części energetyki, to łącznie
energetyka pozostaje dominującą. Zwraca uwagę, że pozycja
USA z gazem łupkowym (ale rychło i ropą z łupków) „zamąci”
na niejednym z rynków!
Rys. 4. Światowe zapotrzebowanie na gaz wg Scenariusza
Nowych Polityk (SNP) w latach 2012-2014 świata, mld m3
www.energetyka.eu
czerwiec
2015
Energia elektryczna pozostanie najszybciej rozwijającą się
formą energii ostatecznej na świecie wg SNP. Światowe zapotrzebowanie na energię elektryczną ma rosnąć o 2,1% ­średniorocznie
w latach 2012-2040, a jej udział w całkowitym zużyciu energii rośnie
we wszystkich sektorach i regionach. Globalny wzrost mocy zainstalowanej w generacji zwiększa się od około 5950 GW w 2013 roku do
ponad 10 700 GW w 2040. Według SNP konsumpcja energii elektrycznej będzie w roku 2040 w stosunku do roku 2012 z dynamiką
178%, to znaczy więcej o 15 325 TWh – średniorocznie 2,1%. UE ze
średniorocznym przyrostem 0,6% zwiększy swoje zapotrzebowanie
na energię elektryczną z dynamiką 117,9% – to więcej o 512 TWh.
W strukturze światowej produkcji energii elektrycznej znaczący udział będzie miała energia produkowana z węgli, z przewidywaniem znaczącego przyrostu produkcji z gazu i odnawialnych źródeł energii. Projekcja istotnego zwiększenia udziału
energii ze źródeł odnawialnych oparta jest na założeniu, iż porozumienia globalne w ograniczeniu emisji CO2 nastąpią niebawem. Skumulowane inwestycje liczone globalnie wskazują na
ogromne parcie na energetykę odnawialną – wiatrową przede
wszystkim, acz warto zauważyć, że na generację z węgla nakłady inwestycyjne mają być także w imponującej skali.
Rys. 5. Skumulowane inwestycje globalne według rodzajów
w SNP w latach 2014-2040, mld USD
Rys. 7.Dotacje łącznie do OZE w roku 2013 dla wybranych państw
wg kryterium wartości, mld USD
Energetyka jądrowa była i pozostanie zapewne widoczna
w globalnym energy mix. W 2013 roku 392 GW zainstalowanej
mocy jądrowej na świecie stanowiło 11% udziału w wytwarzaniu energii elektrycznej. Udział ten zmniejszał się stopniowo od
1996 roku, kiedy to osiągnął prawie 18% po wodnej. Energetyka
jądrowa jest drugim co do wielkości źródłem energii elektrycznej na świecie, jeśli chodzi o emisję, bo praktycznie z zerową
emisją dwutlenku węgla. Około 80% mocy jądrowych zainstalowanych jest w krajach OECD, z tego ponad trzy czwarte ma
ponad 25 lat. Około połowy mocy w krajach spoza OECD jest
wyraźnie młodsza i ma mniej niż 15 lat (z wyłączeniem Rosji).
Na koniec 2013 roku było w budowie 76 GW mocy w elektrowniach jądrowych, z czego ¾ w krajach spoza OECD, budowę
10 projektów rozpoczęto w 2013 roku, prawie 40 krajów rozważa budowę, a 3 kraje przyjęły program jej likwidacji. Redukcja
kosztów inwestycyjnych, ale i pomniejszanie długoterminowych
kosztów składowania odpadów oraz działania dla zmniejszenia
obaw o bezpieczeństwo publiczne, jak dotąd są mało skuteczne
i nie powodują istotnych zmian w podejściu inwestorów.
Przypomnieć warto, iż udział energii z niestabilnych OZE
(wiatr, słońce, …) w całkowitej produkcji energii elektrycznej jest
bardzo różny w różnych regionach świata, a ambicje Unii Europejskiej są w tych porównaniach gigantyczne.
Spośród wymienionych przykładów dominuje, jeśli chodzi
o zamiary zwiększenia udziału energii z OZE, UE, związana uwarunkowaniami minionych lat, tyleż ambitnymi, co kosztownymi
założeniami polityki klimatyczno-energetycznej do 2050 roku.
Rys. 8. Dotacje łącznie do OZE w roku 2013 dla wybranych państw
wg kryterium wartości, mld USD
Rys. 6. Udział energii z OZE niestabilnej w całkowitej produkcji
energii elektrycznej wg SNP, %
czerwiec
2015
Elektroenergetyka jądrowa jest od wielu lat bez przełomowych zmian, gdyż z jednej strony determinują jej rozwój obawy
społeczne o bezpieczeństwo, a z drugiej strony „kusi” atrakcja
nieemisyjnej generacji.
Pozostawmy to bez komentarza, ale ku uwadze zwolenników energetyki jądrowej w kraju!
Zróżnicowane nakłady na przebudowę energetyk światowych, ale przede wszystkim niezwykle kosztowne wyzwania
wynikające z polityki klimatyczno-energetycznej UE, powodują
wyraźne zróżnicowanie cen energii elektrycznej. Według cytowanego raportu to zróżnicowanie cen i z natury zróżnicowany
udział w kosztach produkcji przemysłowej pozostanie, a będzie
www.energetyka.eu
strona 393
się pogłębiać w całym okresie projekcji scenariusza SNP. To
zróżnicowanie będzie miało istotny wpływ na międzynarodową konkurencyjność przemysłów i wobec projekcji szerokiego
otwarcia rynku europejskiego dla produktów z rynku amerykańskiego (o wiele mniejsza cena energii elektrycznej) „zamiesza
nam zdrowo". Według tegoż raportu cytując dalej „…w 2040
roku chińskie ceny energii elektrycznej dla odbiorców przemysłowych mogą być o 75% wyższe niż w USA, podczas gdy ceny
w UE będą prawie dwa razy wyższe niż w Chinach”. Średni koszt
produkcji energii elektrycznej zwiększy się w większości regionów w związku ze wzrostem cen paliw. Sektory energetyczne
USA i UE staną się bardziej kapitałochłonne także ze względu na
wzrost udziału energii odnawialnej.
Rekomendując powyższe odpowiedzialnym za strategię
gospodarczą Polski chcę podkreślić, że jest to osąd Międzynarodowej Agencji Energii z siedzibą w Paryżu, jakby nie było instytucji „zaangażowanej” w kreowanie polityki klimatyczno-energetycznej UE.
Z trendów globalnych wynika, że rywalizacja generacji z paliw stałych z energetyką odnawialną w skali globalnej pozostanie
nierozstrzygnięta, głównie z przyczyny zróżnicowania zarówno
rozwoju społeczno-gospodarczego, jak i alokacji zasobów.
Jeśli w skali globalnej nie nastąpi rychło porozumienie, co
do przyjęcia filozofii ochrony klimatu na miarę i w skali kosztów
według powadzonej otwarcie lub zawoalowanej polityki dekarbonizacji UE, to zagrozi to gospodarce stopniową utratą konkurencyjności. Stanie się tak skutkiem rosnących kosztów działalności
gospodarczej i w dłuższym czasie może doprowadzić do stopniowej jej marginalizacji w otwartej konkurencji.
Analizy i prognozy WEO 2014 zawarte w raporcie IEA z listopada 2014 roku warto zauważyć, bo w wielu aspektach nie
są tożsame z założeniami polityki klimatyczno-energetycznej UE
i są od nich także odmienne w szacunkach i priorytetach. ...czyżby odwilż w dogmatach religii klimatycznej?
Blanka Wilk, Jarosław Zuwała1),
Grażyna Winnicka
Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla
LABIOMEN – „start-up” na miarę 45 TWh1)
LABIOMEN – „start-up” at the scale of 45 TWh needs
W dniu 2 kwietnia 2004 r. weszła w życie Ustawa o zmianie
Ustawy Prawo energetyczne [1]. Ma ona na celu dostosowanie
obowiązującego w Polsce prawa do Dyrektywy 2001/77/WE
z dnia 27 września 2001 r. w sprawie wspierania produkcji na
rynku wewnętrznym energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł
odnawialnych oraz częściowo do wymagań dyrektywy 2003/54/
WE z dnia 26 czerwca 2003 r. Ustawodawca nałożył w niej na
przedsiębiorstwa energetyczne, które prowadziły sprzedaż energii elektrycznej odbiorcom końcowym, obowiązek zakupu energii elektrycznej i ciepła wytwarzanych w odnawialnych źródłach
energii (OZE). Wobec nieznacznego w tym czasie udziału w polskim bilansie energetycznym energii z OZE (w latach 2003-2004
energia z OZE to głównie: energetyka wodna ~1,31%, biomasa
Adres do korespondencji: [email protected]
Taką w przybliżeniu ilość energii elektrycznej wytworzyły w latach 20042013, w procesie współspalania i spalania biomasy, jednostki energetyczne, na rzecz których badania właściwości energetycznych biomasy realizowali Uczestnicy Ogólnokrajowej Sieci Laboratoriów Nadzorowanych
„LABIOMEN”.
1)
2)
strona 394
stała ~0,41%, energetyka wiatrowa ~0,09% i biogaz ~0,05%
[2,3]) jedyną technologią, która była możliwa do szybkiego i stosunkowo niskonakładowego wdrożenia w warunkach istniejącego portfela wytwórczego przedsiębiorstw energetycznych, było
współspalanie biomasy z paliwami kopalnymi.
Możliwość zaliczenia części energii wytwarzanej w procesach współspalania do energii wytwarzanej z odnawialnych źródeł pojawiła się po raz pierwszy z chwilą wprowadzenia rozporządzenia Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia
30 maja 2003 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązku
zakupu energii elektrycznej i ciepła z odnawialnych źródeł energii oraz energii wytwarzanej w skojarzeniu z wytwarzaniem ciepła
[4]. Zapisy tego rozporządzenia, dotyczące wspólnego spalania
paliw kopalnych i biomasy, weszły w życie z dniem 1 lipca 2004 r.
upoważniając do rozliczania części energii wytwarzanej z biomasy, jako energii pochodzącej z odnawialnego źródła. W algorytmie
obliczeniowym, zawartym w tym rozporządzeniu, wykorzystywano
strumienie energii chemicznej spalanych paliw, celowe było zatem
wprowadzenie jednolitych metod oceny jakości biomasy, służącej
do wytworzenia energii objętej systemem wsparcia.
www.energetyka.eu
czerwiec
2015