ENERGIA ODNAWIALNA

Wykorzystanie energii odnawialnej (poza spalaniem drewna i energią z elektrowni wodnych) w Polsce znajduje się jeszcze w początkowej fazie rozwoju. W eksploatacji jest obecnie kilkaset instalacji słonecznych, przeznaczonych do suszenia płodów rolnych oraz grzania wody na małą skalę, kilkadziesiąt elektrowni wiatrowych, dwie ciepłownie geotermalne (Pyrzyce w woj. pomorskim i w Bańskiej Niżnej na Podhalu), kilkanaście kotłowni spalających słomę, kilkanaście biogazowni (do metanowej fermentacji gnojowicy i obornika oraz odzyskiwania energii z wysypisk odpadów komunalnych). Łączny potencjał techniczny podstawowych OZE w Polsce wynosi ok. 3860 PJ/rok co jest wartością zbliżoną do obecnego poziomu krajowego zużycia energii pierwotnej. Należy jednak pamiętać, że bezpośrednie sumowanie potencjałów odnawialnych źródeł energii niesie pewne błędy wynikające z różnej jakości energii z poszczególnych źródeł. Różnią się one dostępnością, zmiennością dobową i sezonową oraz gęstością. Najłatwiej dostępne dla każdego miejsca w Polsce są zasoby energii promieniowania słonecznego i biomasy, podczas gdy dostępność zasobów energii geotermalnej, wodnej i wiatru jest ograniczona. Najmniej zmienne w okresach dobowych i rocznych są energia geotermalna i energia wodna. Zmienność pozyskania biomasy ma charakter sezonowy, ale dzięki prostym metodom magazynowania nie jest to szczególnie uciążliwe dla użytkowników paliw z biomasy. Dużą zmiennością dobową i sezonową charakteryzuje się energia promieniowania słonecznego, ale największą i najmniej przewidywalną zmiennością czasową cechuje się w polskich warunkach klimatycznych i geograficznych energia wiatru. Wszystkie wymienione cechy wpływają na zróżnicowanie kosztów pozyskania energii z poszczególnych OZE, a w konsekwencji na wysokość ich potencjału ekonomicznego i rynkowego.

Z punktu widzenia zasad ekorozwoju, energia ze źródeł odnawialnych jest uważana za jedyną alternatywę dla elektroenergetyki opartej na paliwach węglowodorowych. Roczna produkcja energii elektrycznej przez odnawialne źródło o mocy 160 kW zapobiega wyemitowaniu do atmosfery następujących zanieczyszczeń:

dwutlenek siarki 2.000 kg

dwutlenek azotu 1.500 kg

dwutlenek węgla 250.000 kg

pyły i żużle 17.500 kg

Źródła odnawialne charakteryzują się:

minimalnym bądź nawet żadnym wpływem na środowisko;

oszczędnością paliw (eliminacja zużycia węgla, ropy i gazu w produkcji energii elektrycznej);

stale odnawiającymi się zasobami energii;

stałym kosztem jednostkowym uzyskiwanej energii elektrycznej;

możliwością pracy na sieć wydzieloną;

stanowią energetykę bardzo elastyczną, wykorzystującą różnorodne lokalne źródła energii;

rozproszeniem na całym obszarze kraju, co rozwiązuje problem transportu energii, gdyż może ona być pozyskiwana w dowolnym miejscu, co eliminuje również straty związane z dystrybucją i pozwala uniknąć budowy linii przesyłowych.

Położenie geograficzne Polski, zróżnicowane warunki klimatyczne, wodne, geologiczne i ukształtowanie terenu powodują, że wśród odnawialnych źródeł energii wyróżnić można te, których potencjał jak też praktyczne znaczenie jest i będzie większe. Za najbardziej perspektywiczne w Polsce i najbardziej efektywne pod względem ekonomicznym, uznaje się następujące rodzaje odnawialnych źródeł energii: słoneczną, wiatrową, wodną, z biomasy oraz geotermalną.

Potencjał techniczny energii promieniowania słonecznego w Polsce wynika z faktu, że jedynie powierzchnie dachów i tereny bezpośrednio przyległe do budynków, w sposób nie przynoszący uszczerbku innym sposobom wykorzystania tych powierzchni, mogą być przeznaczone pod instalowanie przetworników energii słonecznej. Przyjmując na podstawie danych GUS o zagospodarowaniu przestrzennym, że wspomniane powierzchnie stanowią ok. 0,5% całkowitej powierzchni kraju oraz uwzględniając, że końcowa sprawność przetwarzania i wykorzystania energii słonecznej przy obecnie istniejących technologiach (fototermicznej i fotowoltaicznej) w skali rocznej nie przekracza odpowiednio 30% i 10%, potencjał techniczny energii słonecznej wynosi ok. 1340 PJ, czyli stanowi 33% obecnego całkowitego zużycia energii w Polsce.

Podobnie wysoki jest potencjał biomasy. Składają się na niego pozostałości resztek roślin uprawnych w ilości 34,6 mln ton suchej masy na rok, co jest odpowiednikiem 553 PJ energii, odpady leśne i odpady z sadów – ok. 481 PJ, organiczne odpady komunalne – 130 PJ oraz nawóz organiczny i gnojowica przetwarzane na biogaz w rolnictwie – 37,5 PJ, a także paliwa płynne pochodzenia rolniczego metyloestry i metanol – 44 PJ. Uwzględniając sprawność z konwersji termicznej paliw stałych (0,7) i płynnych (0,8), całkowity potencjał techniczny biomasy w Polsce oszacować można na 895 PJ.

Energetyczne zasoby geotermalne wg Państwowego Instytutu Geologicznego zgromadzone są przede wszystkim na obszarze tzw. Niżu Polskiego – 951 x 103 PJ oraz na obszarze Niecki Podhalańskiej i Przedgórza Karpackiego – 41 x 103 , łącznie ok. 992 x 103 PJ, co jest wartością zbliżoną do potencjału teoretycznego energii słonecznej. Jednakże z natury zasoby geotermalne nie są zasobami odnawialnymi w takim sensie jak energia promieniowania słonecznego czy energia biomasy, a okres ich wykorzystania zależeć będzie od szczegółowej charakterystyki geologicznej złóż oraz intensywności odbioru energii.

Zdecydowanie mniejszy jest potencjał techniczny zasobów wodno-energetycznych, wg Energoprojektu został on oceniony na 43 PJ/rok. Zasoby wodno-energetyczne Polski są w niewielkim stopniu wykorzystane. Jest to jednak do tej pory w kraju w największym stopniu wykorzystywane źródło energii odnawialnej. Produkcja energii w elektrowniach wodnych w 1996 r. wynosiła ok. 1820 GWh/a co stanowi ok. 13 % wykorzystania zasobów technicznych. Dotyczy to produkcji uzyskanej z dopływu naturalnego, bez uwzględnienia elektrowni pompowych.

Potencjał techniczny wiatru wg ekspertów IBMER oceniono na 36 PJ/rok. Polska ma bardzo dobre warunki wiatrowe, umożliwiające postawienie kilku tysięcy elektrowni wiatrowych. Według prognozy (opracowanej w 1996 r. przez Komisję Wspólnoty Europejskiej ds. Energetyki) na temat rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce – do 2005 roku łączna moc zainstalowana siłowni wiatrowych osiągnie wartość 600 MW.

Główne bariery wykorzystania energii odnawialnej to:

wysokie koszty inwestycji w technologie wykorzystujące odnawialne źródła energii oraz dłuższy okres zwrotu nakładów (przy niskich później nakładach eksploatacyjnych) niż w energetyce konwencjonalnej;

silna infrastruktura techniczna, organizacyjna i instytucjonalna zaopatrzenia w energię konwencjonalną, która blokuje wykorzystanie odnawialnych źródeł energii;

operowanie nierzeczywistymi cenami konwencjonalnych paliw i energii (pomijanie kosztów ekologicznych) oraz subsydiowanie wydobycia i dystrybucji paliw kopalnych i produkowanej z nich energii;

niedostateczna podaż nowych technologii i urządzeń;

bariery psychiczne potencjalnych inwestorów wynikające z braku informacji i zaufania do nowych rozwiązań.

W warunkach silnych i złożonych zarazem barier w rozwoju energetyki odnawialnej w Polsce, działania zmierzające do ich pokonania powinny mieć różnoraki charakter, ale jednocześnie muszą stanowić spójny pakiet. Bariery instytucjonalne mogą być pokonane tylko działaniami polityczno-administracyjnymi i prawnymi, bariery ekonomiczne – działaniami fiskalno-finansowymi, bariery psychologiczne – działaniami edukacyjno-informacyjnymi, a bariery techniczne – poprzez działania badawczo-rozwojowe i demonstracyjno-wdrożeniowe.

Istotnym elementem proekologicznej transformacji systemów energetycznych w kierunku zwiększenia wykorzystania OZE w Polsce jest wykorzystanie doświadczeń Unii Europejskiej. Kraje UE w ramach swojej polityki dotyczącej energetyki odnawialnej mają do dyspozycji różne mechanizmy, w tym zwłaszcza systemy zapewniania samej pomocy jak i systemy jej finansowania.

Systemy udzielania pomocy:

gwarantowany poziom zakupów po ustalonych cenach, często określanych na podstawie kosztów unikniętych lub na podstawie cen regulowanych, wyliczanych w ten sposób by zapewnić wymagany poziom produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych;

ulgi podatkowe, szczególnie w zakresie podatków energetycznych i związanych z emisją CO2, jak również w zakresie podatków nie energetycznych;

bezpośrednie subsydiowanie produkcji energii elektrycznej;

inne rodzaje subsydiów, pomoc w zakresie finansowania programów badawczo-rozwojowych, inwestycje kapitałowe i inne, zarówno na poziomie krajów członkowskich jak i Unii.

Systemy pomocy finansowej:

Opłata (levy) nakładana jest na wszystkich odbiorców energii elektrycznej w danym kraju, określana jako opłata na rzecz źródeł “odnawialnych”, “zielonych” lub “paliw niekopalnych”. Odbiorcy muszą wnosić opłatę bez względu na to czy aktualnie dokonują zakupów energii w danym kraju. Opłata może mieć charakter stałego dodatku do ceny energii elektrycznej lub przejrzystej oddzielnej opłaty powiększającej taryfowe koszty przesyłu. Wielkość opłaty ustalana jest przez organa rządowe lub regulacyjne w zależności od stopnia poparcia dla energetyki odnawialnej;

System “zielonych certyfikatów”, w którym kraj członkowski określa pożądany poziom produkcji lub zużycia energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych w stosunku do całkowitego zużycia. Następnie nakłada na wszystkich odbiorców wymaganie zakupu określonej części ich zapotrzebowania ze źródeł odnawialnych. Ponieważ nie jest możliwe fizyczne rozdzielenie energii pochodzącej z różnych źródeł, odbiorcy są zobowiązani do zakupu “zielonych certyfikatów”, które powinny stanowić określony procent całości zapotrzebowania. Tego typu certyfikaty emitowane są przez wytwórców posiadających źródła odnawialne pod nadzorem odpowiednich organów państwa. W praktyce więc tego typu wytwórcy sprzedają energię elektryczną operatorowi systemu przesyłowego po cenach rynkowych natomiast wyższe koszty produkcji są rekompensowane dzięki opłatom wnoszonym przez wszystkich odbiorców końcowych za uzyskiwane certyfikaty. Dzięki temu rozwija się rynek “zielonych certyfikatów”, których cena jest pochodną różnicy ceny rynkowej energii elektrycznej i średniego kosztu produkcji energii ze źródeł odnawialnych i zwiększa cenę rynkową energii