Atrakcyjność inwestycji w energetyce odnawialnej

Forum Czystej Energii w Salonie Czystej Energii na targach POLEKO
23 listopada 2010
Atrakcyjność inwestycji w energetyce
odnawialnej do 2020 r.
Grzegorz Wiśniewski
Instytut Energetyki Odnawialnej
Kontakt: [email protected]
www.ieo.pl
Wprowadzanie odnawialnych źródeł energii na rynek:
przełamywanie barier w ramach współpracy Nauka –
Przemysł w systemie pomocy publicznej
„BŁĘDNE KOŁO”TECHNOLOGII OZE
Obszar
współpracy z
przemysłem i
ośrodkami
naukowymi
Dyrektywy UE i
fundusze
strukturalne
Stymulowanie
rynku poprzez
dotacje i
instrumenty prawne
Obszar
współpracy z
samorządami
terytorialnymi
w realizacji
inwestycji
(PPP)
MAŁA SKALA
PRODUKCJI
WYSOKIE
KOSZTY
Badania i rozwój
technologii OZE
Programy
ramowe badawcze
UE i programy na
rzecz
innowacyjności
Obroty na krajowym rynku OZE (urządzeń i paliw, bez
energii) ‘2008
Źródło: IEO dla ObservER
www.ieo.pl
Prognozowane tempo wzrostu technologii OZE do 2020 r.
Źródło: „Polityka energetyczna Polski do 2030 r.”
Dlaczego firmy inwestują w droŜsze
technologie energetyczne?
Nowe inwestycje i deinstalacja starych mocy elektrycznych w UE w
2009 r. wg JRC [GW]
27,5 GW nowych mocy
w tym OZE 17 GW (62%)
www.ieo.pl
Deklarowane inwestycje zagraniczne (ogłaszane publicznie
plany/portfolio) [MW] ; źródło: monitoring mediów IEO
Na wykresie
pokazano tylko
przykładowe firmy,
które podawały skalę
planowanych inwestycji
1200
1000
800
Znaczące inwestycje
deklarują takŜe np. GDF
Suez, CEZ, EON,
Vattenfall
600
400
200
0
EDP
Gam esa
RWE
Martifer RP Global
Dong
Greentech Acciona
W Polsce aktywne są największe światowe firmy developerskie i
inwestorzy
DuŜe zainteresowanie polskich firm energetycznych (np. PGE, Tauron
www.ieo.pl
Ekoenergia, Energa)
System wsparcia dla producentów zielonej energii
elektrycznej w Polsce wynikający z uwzględnienia w
przychodach ze sprzedaŜy energii i świadectw pochodzenia
energii (tzw. zielonych certyfikatów)
PLN/MW h
450
400
350
Kara, 130% opłaty zastępczej
300
Opłata zastępcza w 2009 258,89 PLN/M Wh
250
200
150
+
100
50
=
0
średnia rynkowa cena
energii elektrycznej
średnia rynkowa cena ŚP
całkowity przychód
www.ieo.pl
Rynek biogazu w Polsce
8 istniejących biogazowni
rolniczych
200 przygotowywanych
projektów
w tym 30 projektów
zaawansowanych,
Średnia moc instalacji 1,6
MWe
www.ieo.pl
Od 2010 r. - zmiany systemu wsparcia dla
zielonej kogeneracji (biogaz, biomasa)
Ustawa z dn. 8 stycznia 2010 r o zmianie ustawy Prawo
energetyczne:
• Wprowadzenie certyfikatów pochodzenia: za
kogenerację (Ŝółte dla źródeł o mocy poniŜej 1 MW,
fioletowe w wysokości dla innych źródeł
wykorzystujących biogaz) oraz świadectw
pochodzenia biogazu tzw. brązowych certyfikatów
• MoŜliwość „sumowania” (od 2011 r.) certyfikatów
zielonych i kogeneracyjnych
www.ieo.pl
Przychody biogazowni z tytułu sprzedaŜy
energii i praw majątkowych ?
ZałoŜenia:
Jednostkowe opłaty zastępcze oznaczone symbolami Ozg, Ozk i Ozm, o których
mowa w art. 9a ust. 8a ustawy – Prawo energetyczne, obowiązujące w 2011 r. w
wysokości (wg URE):
śółte ŚP (Ozg) = 127,15 [zł/MWh ekwiwalent ], tj. 64,47 % średniej ceny sprzedaŜy
energii elektrycznej na rynku konkurencyjnym; TGE: 124 zł/MWh
Fioletowe (Ozm) = 59,16 [zł/MWh ekwiwalent], tj. 30 % średniej ceny sprzedaŜy energii
elektrycznej na rynku konkurencyjnym.
Zielone ŚP 254 zł/MWh – TGE (średnia z 12-u mcy): 254 zł/MWh
Średnia cena sprzedaŜy energii elektrycznej (URE: 2009) 197,21 zł/MWh
Średnia cena sprzedaŜy ciepła sieciowego z OZE (URE: 2009): 34,9 zł/GJ
Ekwiwalent EE dla ŚP w kogeneracji 0,75 (ciepło na potrzeby techn.
biogazowni+sprzedaŜ ciepła)
Przykład: hipotetyczne przychody (od 2011) „małej”
biogazowni z tytułu sprzedaŜy energii i praw
majątkowych
1 000 000
0,5 MWe
100% sprzedaŜy ciepła nadmiernego
800 000
50% sprzedaŜy
600 000
ciepła
nadmiernego
400 000
200 000
zakup energii
EE na
potrzeby
własne
sprzedaŜ
ciepła
(nadmiernego)
sprzedaŜ EE
fioletowe ŚP
Ŝółte ŚP
-200 000
zielone ŚP
0
Polski projekt Krajowego planu
działania w zakresie energii ze źródeł
odnawialnych
www.ieo.pl
Krajowy Plan Działania NA RZECZ oze do 2020 roku
– energia elektryczna
35000
Produkcja energii
elektrycznej wg.
rządowego projektu KPD z
maja 2010
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
2010
2011
2012
2013
wodna
www.ieo.pl
2014
wiatrowa
2015
2016
2017
biomasa stała
2018
biogaz
2019
2020
www.ieo.pl
Wstępne szacunki nakładów inwestycyjnych (wg
IEO’2008) na osiągniecie 15 % udziału energii z OZE w
2020 r. ~ 90 mld PLZ
Segment rynku
Moc zainstalowana w
2020 r.
Energia elektryczna
11 GW
biogaz 1.4 ( 0,4 z upraw),
elektorciepłownie na
biomase 0,5 wodna 1.1
wiatr 8, w tym 0,5 off shore
ok. 1 GW (funkcjonująca nadal
Moc (wydajność)
zainstalowana w 2005 r. do 2020).
Ciepło
34 GW
Biopaliwa
55 PJ
1 geotermia (głęboka, ale
głównie pytka), 8 słoneczna
(roŜne formy), 25 biomasa
(ciepło samo w sobie plus to
z kogeneracji)
14 GW (głównie w starych
kotłach na paliwa stałe;
załoŜono Ŝe do 2020 r.
funkcjonować będzie jedynie.
4 GW z obecnych mocy)
5 PJ (oprócz inwestycji
budowlanych w
biodiesel i biopaliwa II
generacji potrzebne
inwestycje
odtworzeniowe w
bioetanol
Wymagane nowe moce
10 GW
30 GW
50 PJ
Wymagane nakłady
inwestycyjne
40 mld zł
45 mld zł
6 mld zł
Jednostkowe nakłady
inwestycyjne
średnio po 4000 zł/MW, z
uwzględnieniem spadku
kosztów w efekcie „krzywej
uczenia” i efektu skali
średnio po 1500 zł/MW
średnio ok. 4 zł/l
nowych zdolności
wytwórczych
Modelowanie ekonomiczne scenariuszy
rozwoju energetyki odnawianej do 2050 roku –
wrzesień ‘2008
Wykorzystanie modelu MASEP/Markal do
symulacji scenariuszy rozwoju OZE do
2050r z uwzględnieniem 2020 r.
„Scenariusz zaopatrzenia Polski w
czyste nośniki energii w
perspektywie długookresowej”
EC BREC Instytut Energetyki Odnawialnej
DLR Instytut Badań Kosmicznych i Termodynamiki
Technicznej w Stuttgarcie
Wyd. Greenpeace Polska, październik
‘2008
http://www.greenpeace.org/raw/content/poland
/press-centre/dokumenty-iraporty/rewolucja-energetyczna-polska.pdf
www.ieo.pl
ZałoŜenia ekonomiczne do scenariuszy
długookresowych
Wegiel kamienny
scenariusz
30
Gaz scenariusz
25
ceny paliw [$/GJ]
Porównanie wzrostu cen
paliw kopalnych wg
projektu PEP ‘2030 (do roku
2030) oraz prognozy cen
przyjętej w niniejszej pracy
w USD – do roku 2050 (w
cenach stałych z 2005 r.).
20
Biopaliw a stale
scenariusz
15
Ropa naftow a scenariusz
10
Ropa naftow a PEP 2030
5
Gaz PEP 2030
0
nakłady inwestycyjne [€/kW]
2005
2010
2015
2020
2030
2040
16 000
Eneretyka wiatrowa
- ląd
14 000
Enrgetyka wodna
12 000
Biom as a elektrycznoś ć
10 000
8 000
Energetyka
wiatrowa - m orze
6 000
Biom as a kogeneracja
4 000
Fotowoltaika
2 000
Geoterm iaelektrycznos ć
0
2005
2010 2020
2030
2040 2050
Geoterm iakogeneracja
2050
Wegiel kamienny PEP
2030
Spadek wysokości
jednostkowych nakładów
inwestycyjnych dla
technologii odnawialnych
wytwarzających energię
elektryczną, w cenach
stałych w Euro z 2005 r.,
www.ieo.pl
Energia pierwotna w PJ/rok
w obu scenariuszach
6 000
Energia fal
5 000
Energia geotermalna
Energia słoneczna
4 000
Biomasa
Energia wiatru
Energia wody
3 000
Udział OZE ‘2020
= 18,4%
Scenariusz alternatywny
Gaz
Ropa naftowa
2 000
Węgiel brunatny
Węgiel kamienny
1 000
Energia jądrowa
6 000
0
Efektywność
2005
2010
2020
2030
2040
2050
5 000
Energia fal
Energia geotermalna
Scenariusz referencyjny
Energia słoneczna
4 000
Biomasa
Energia wiatru
3 000
Energia wody
Gaz
Ropa naftowa
2 000
Węgiel brunatny
Węgiel kamienny
1 000
Energia jądrowa
0
2005
2010
2020
2030
2040
2050
www.ieo.pl
Energia elektryczna w TWh/rok
w obu scenariuszach
Efektywność
350
Energia fal
Scenariusz referencyjny
300
Energia słoneczna koncentratory
Fotowoltaika
Energia fal
350
Energia słoneczna koncentratory
300
250
Fotowoltaika
200
250
Energia geotermalna
150
200
Energia wiatrowa
Energia geotermalna
Energia wiatrowa
Energia wiatrowa
100
Biomasa
Energetyka wodna
150
Gaz i ropa naftowa
50
Biomasa
100
Węgiel brunatny
0
Gaz i ropa naftowa
2005
50
2010
2020
2030
2040
2050
Węgiel kamienny
Węgiel brunatny
0
Węgiel kamienny
2010
2020
2030
2040
2050
Energia jądrowa
Moc zainstalowana MWel
2005
120
Udział OZE ‘2020
= 26,5%
Energia fal
100
Energia sloneczna koncentratory
80
Fotowoltaika
Energia geotermalna
60
Energia wiatrowa
40
Biomasa
Energetyka wodna
20
0
2005
2010
2020
2030
2040
2050
www.ieo.pl
Ciepło w PJ/rok
w obu scenariuszach
Scenariusz referencyjny
Udział OZE ‘2020
= 23,6%
Scenariusz alternatywny
2 000
1 800
1 600
PJ/a
1 400
Efektywnosc
1 200
Energia geotermalna
1 000
Energia sloneczna
Biomasa
800
Paliwa kopalne
600
400
200
0
2005
2010
2020
2030
2040
2050
www.ieo.pl
Energia w transporcie, w PJ/rok
w obu scenariuszach
Scenariusz referencyjny
1 000
PJ/a
800
Wodór
Energia elektryczna
600
Biopaliwa
400
Gaz
Ropa naftowa
200
0
2005
2010
2015
2020
2030
2040
2050
Scenariusz alternatywny
Udział OZE ‘2020
= 10,0%
900
800
700
Wodór
PJ/a
600
Energia elektryczna
500
Biopaliwa
400
Gaz
300
Ropa naftowa
200
100
0
2005
2010
2015
2020
2030
2040
2050
www.ieo.pl
Historyczne parametry ekonomiczne technologii OZE ‘2000
(ekspertyza EC BREC dla Ministra Środowiska)
Kolektor słoneczny do podgrzewania powietrza - 42 kWth
45,1
PBT zdyskontowany okres
zwrot, lata
3,7
Ręcznie obsługiwany kocioł na drewno małej mocy – 80
kWth
Ręcznie obsługiwany kocioł na słomę małej mocy -65 kWth
35,8
4,9
3,1
25,0
30,9
4,6
2,6
20,2
Mała elektrownia wodna zbudowana na istniejącym jazie –
45 kWel
Instalacja do wykorzystania gazu wysypiskowego do
produkcji energii elektrycznej – 400 kWel
11,2
10,4
4,1
0,23
9,4
9,4
4,7
0,22
8,4
11,9
7,3
2,1
12,3
6,7
<0
>20
7,6
29,1
Ciepłownia na zrębki drzewne – 500 kWth
<0
>20
9,7
33,2
Elektrownia wiatrowa sieciowa 2x600 kWel
<0
>20
12
0,51
<0
>20
14
0,55
<0
>20
<0
>20
<0
>20
Technologia OZE
oraz moc zainstalowana elektryczna (el) lub cieplna (th)
Kolektor słoneczny do podgrzewania wody – 4 kWth
Biogazownia komunalna na osad ściekowy do produkcji
skojarzonej energii elektrycznej i ciepła - 320 kWel plus 540
kWth
Ciepłownia
na słomę – 1000 kWth
Mała elektrownia wodna z jazem zbudowanym od podstaw
– 90 kWel
Biogazownia rolnicza na gnojowicę 15 kWth
Ciepłownia geotermalna – 7500 kWth
System fotowoltaiczny do zasilania lampy ulicznej – 0,12
kWel
IRR
[%]
SPBTprosty
okres
zwrot,
1,8 lata
14
20
200
Koszt
energii
cieplnej
[zł/GJ]
20,2
Koszt energii
elektr.
[zł/kWh]
147,3d)
0,32
57,1
61,8
www.ieo.pl
8,89
Nakłady inwestycyjne na jednostkę mocy zainstalowanej
dla poszczególnych grup (ciepło energia elektryczna,
biopaliwa) technologii OZE ‘2007
oraz koszty tej samej jednostki energii na roŜnych rynkach
Nośnik końcowy
Energii
Energie elektryczna
Koszt jednostki energii =3
Technologia
Turbiny wiatrowe
Jednostkowe koszty
inwestycyjne
[Euro/kW]
1 500 €
Systemy fotowoltaiczne
11 020 €
Mała energetyka wodna
1 189 €
Kogeneracja
Koszt jednostki energii =2
Biogaz
1 158 €
Jednostka kogeneracja na biomasę
1 100 €
Ciepło
Koszt jednostki energii =1
Ciepłownia geotermalna
1 300 €
Paliwa transportowe
Koszt jednostki energii =6
Kolektory słoneczne
800 €
Kocioł na biomasę
264 €
Biodiesel (koszt zwiększenia
zdolności produkcyjnej o 1
litr/rok)
95 €
www.ieo.pl
Technologie generacji energii elektrycznej – scenariusz
wysokich cen energii Źródło: DG TREN ‘2008
Energy
source
Natural
gas
Power generation technology
Coal
Net
efficienc
y 2007
State-of-theart
2007
Projection for
2010
Projection for
2020
Open cycle gas turbine (GT)
80-90
145-155
160-165
38%
Combined cycle gas turbine (CGT)
60-70
105-115
115-125
58%
n/a
130-140
140-150
49%
Internal combustion diesel engine
125-145
200-220
230-250
45%
Combined cycle oil-fired turbine (CC)
115-125
175-185
200-205
53%
40-55
80-95
85-100
47%
n/a
100-125
100-120
35%
Circulating fluidised bed combustion
(CFBC)
50-60
95-105
95-105
40%
Integrated gasification combined cycle
(IGCC)
50-60
85-95
85-95
45%
n/a
95-110
90-105
35%
CGT with CCS
Oil
Production cost of electricity (EUR/MWh)
Pulverised coal combustion (PCC)
PCC with CCS
IGCC with CCS
Nuclear
Nuclear fission
55-90
55-90
55-85
35%
Biomass
Solid biomass
80-195
90-215
95-220
24-29%
Biogas
55-215
50-200
50-190
31-34%
On-shore farm
75-110
55-90
50-85
-
Off-shore farm
85-140
65-115
50-95
-
Small
35-145
30-140
30-130
-
Large
60-185
55-160
50-145
-
Photovoltaic
520-880
270-450
170-300
Concentrated solar power (CSP
170-250
130-180
120-160
Wind
Hydro
Solar
-
www.ieo.pl
-
Przewidywane średnie koszty produkcji energii
elektrycznej z OZE w UE w roku 2020, w €2005/MWh
Źródło: Komisja Europejska, 2nd Strategic Energy Review
Konkurencyjne technologie OZE wobec konwencjonalnych (grid parity)
Nakłady inwestycyjne dla róŜnych
technologii produkcji energii elektrycznej
wg 2nd Energy Strategic Review
Nakłady inwestycyjne dla róŜnych technologii produkcji energii elektrycznej [€2005/kW]
2900
5080
2020
3220
5790
2960
1400
1000
2000
1370
1750
2750
4100
0
1000
Biomasa
2000
3000
Biogaz rolniczy
mała skala
Biomasa
duŜa skala
4000
6900
5000
Farmy wiatrowe
6000
7000
8000
Fotowoltaika
lądowe
Biogaz wysypiskowy
Farmy wiatrowe
morskie
www.ieo.pl
Koszty eksploatacyjne dla róŜnych
technologii produkcji energii elektrycznej
wg 2nd Energy Strategic Review
Koszty eksploatacyjne przy produkcji energii elektrycznej [€2005/kW]
235
124
292
161
237
199
33
211
42
71
105
114
72
0
334
50
Biomasa
100
150
200
Biogaz rolniczy
mała skala
Biomasa
duŜa skala
250
300
Farmy wiatrowe
350
400
Fotowoltaika
lądowe
Biogaz wysypiskowy
Farmy wiatrowe
morskie
www.ieo.pl
Przykład prostej oceny
ekonomicznej
www.ieo.pl
Najpewniejsze wsparcie dla inwestora
=> ceny nośników energii dla odbiorców końcowych
Dotychczasowy wzrost cen 2001-2010
6-8% roczne
Prognozowany wzrost cen 2011-2020:
10-12% rocznie z powodu
[zł/GJ]
kosztów uprawnień do emisji CO2, nowych inwestycji w
energetyce, zaprzestania skrośnego dotowania taryf dla
200,00
odbiorców końcowych)
175,00
150,00
125,00
100,00
75,00
50,00
25,00
0,00
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
energia elektryczna dla gospodarstw domow ych taryf a całodobow a
ciepła w oda z sieci ciepłow niczej
gaz dla gospodarstw domow ych propan-butan w butli pojemność 11kg
gaz ziemny, w ysokometanow y z sieci dla gospodarstw domow ych
w ęgiel kamienny
2009
Wzrost cen energii elektrycznej i ciepła dla
gospodarstw domowych w ciągu ostatnich 10 lat
(wzrost w porównaniu do cen 1999)
120%
100%
80%
60%
40%
20%
0%
2000
2001
2002
energia elektryczna [zł/kWh]
2003
2004
ciepła woda na 1 osobę
2005
2006
2007
2008
2009
centralne ogrzewanie lokali mieszkalnych 1m2
Wzrost obciąŜenia ceną energii elektrycznej, zwłaszcza w latach 20082009
Względnie stabilne ceny c.o.
Wzrost zuŜycia ciepłej wody na osobę – wzrost kosztów utrzymania
www.ieo.pl
Opłacalność ekonomiczna
inwestycji w kolektory słoneczne
Pow. kolektorów
7m2
Liczba osób
korzystających z
ciepłej wody
4
Nakłady inwestycyjne
(zał. 2 500zł/m2)
17 500 zł
Skala
podatkowa
18%
Ilość energii uŜytecznej z
kolektorów
10,08 GJ/rok
Pokrycie
zapotrzebowani
a na c.w.u.
60%
Dotacja NFOŚiGW
(bez opodatkowania)
7 875 zł
45% nakładów
Efektywna
dotacja
NFOŚiGW
6 458 zł
36,9%
nakładów
Konwencjonalny system
przygotowania c.w.u.
Energia
elektryczna
Gaz ziemny
Węgiel
Roczne oszczędności
(w pierwszym roku)
1 584 zł
730 zł
364 zł
Prosty okres zwrotu
nakładów
6 lat
11 lat
17 lat
* ZałoŜono 10% wzrost cen
energii
* Trwałość instalacji >20 lat
Źródło: Portal „Inwestuj w Kolektory”
31
Dziękuję za uwagę
Dodatkowe informacje:
• [email protected]
Dodatkowe dokumenty i dyskusja:
• www.ieo.pl (aktualności)
• www.odnawialny.blogspot.com
www.ieo.pl