Wstęp

Niekwestionowanym warunkiem istnienia i rozwoju naszej cywilizacji jest

zapewnienie stałego dostępu do zasobów energetycznych, z których pokrywane jest

zapotrzebowanie społeczeństwa na ciepło i elektryczność.

Nieograniczony dostęp do tych dobrodziejstw stał się w naszych czasach jednym z

podstawowych mierników poziomu życia. Stał się równie ważny jak dostęp do wody i

żywności. Jak dowodzą badania: 22% ludności świata, do której zaliczane są kraje

najbogatsze, zużywało do niedawna 82% światowej wyprodukowanej energii. Natomiast na

tyle samo, czyli 1/5 najbiedniejszej ludności na świecie przypadło zaledwie 4%. Doskonały

przykład stanowią tu Stany Zjednoczone, które zasiedla 5% globalnej ludności podczas gdy

zużycie światowej produkcji energii sięga tam 25%. Według badań 2,4 miliarda ludzi

zaliczanych do biedniejszej warstw społecznej posiada ograniczony dostęp do energii, a 1,7

mld dostęp do elektryczności [Flavin, Seth 2000; Benchikh 2005; Piechocki, Denisiuk 2005].

Analiza dotychczasowej konsumpcji energii wskazuje na ciągły a nawet wykładniczy

charakter wzrostu jej spożycia. Wywołane wzrostem liczby ludności oraz postępem

urbanizacji stymulowanym przez rozwój gospodarczy i przemysłowy datowane na rok 2020

globalne zużycie energii ma wzrosnąć nawet o 60%, a zużycie elektryczności o prawie 70 %

w stosunku do obecnego poziomu [Sawin 2003].

Rysunek 1

Zapotrzebowanie na energię na świecie

0

100

200

300

400

500

600

700

1970r.

1980r.

1990r.

2001r.

2010r.

2015r.

2020r.

2025r.

rok

EJ

Źródło: [Lewandowski 2006]

2

Określa się, że największy w tym udział będą miały kraje rozwijające się, a więc te o

dużym potencjale produkcyjnym, do których zalicza się i Polska. Niestety cechą krajów

biedniejszych jest ich mniejsza efektywność energetyczna. Tłumaczy to stosowanie tam

starszych, bardziej energochłonnych procesów technologicznych o niższej jednostkowej

wydajności. Według Wiśniewskiego (2006) nasza narodowa gospodarka jest trzy razy

bardziej energochłonna niż średnia dla UE-25. Wobec tego zużywa znacznie więcej energii w

celu uzyskania tego samego produktu w porównaniu do innych krajów należących do

Wspólnoty. W efekcie sektor energetyczny w Polsce w większym stopniu przyczynia się do

dewastacji środowiska naturalnego. Dlatego jednym z głównych celów polityki energetycznej

w Polsce i Unii Europejskiej jest prowadzenie do zwiększenia efektywnego korzystania z

energii. Rozumie się przez to stosowanie energooszczędnych technologii i urządzeń oraz

edukacje społeczeństwa, w jaki sposób racjonalnie korzystać z energii [Mikucki 2005].

Obecnie rozległa wiedza na temat możliwości pozyskiwania energii pozwala uniknąć

bądź zminimalizować uboczne efekty energetycznego wykorzystywania paliw. Dzieje się to z

wielką korzyścią dla środowiska naturalnego, gdyż jak wiadomo produkty spalania paliw tj.

pyły oraz gazy odlotowe emitowane do powietrza prowadzą do pogorszenia jego jakości i

wtórnie zatruwają wodę i glebę. W myśl twierdzenia, iż najczystsza energia to ta nie

wyprodukowana lub zaoszczędzona należałoby nadmienić, iż równolegle do aktualnie

wprowadzanych „czystych technologii” wyłączających z użycia stare i nieefektywne metody

oparte na termicznym wykorzystywaniu paliw naturalnych, poprawę stanu środowiska można

także osiągnąć przy współudziale specjalnych programów mających na celu racjonalne i

efektywne gospodarowanie energią. Związane jest to choćby z wprowadzaniem technologii i

materiałów energooszczędnych zarówno w wielkich przedsiębiorstwach jak i w

indywidualnych gospodarstwach domowych [Lewandowski 2006].

Mimo znaczącego postępu w wytwarzaniu czystej energii wciąż pozostaje aktualny

problem olbrzymiego ładunku zanieczyszczeń generowanego przez sektor energetyczny.

Głównymi „trucicielami atmosfery” są nadal wielkie centra mocy wytwórczych, w

sąsiedztwie których dochodzi do najczęstszych przekroczeń dopuszczalnych standardów

3

jakości powietrza negatywnie oddziałując na środowisko naturalne, ale także i przede

wszystkim na zdrowie mieszkańców.

Obecna silna koncentracja przemysłu wokół gospodarki surowcami kopalnymi wynika

z szybkiego tempa rozwoju globalnej industrializacji, zapoczątkowanej w Wielkiej Brytanii

przez rewolucję przemysłową w II połowie XVIII wieku. Dzięki masowemu

wykorzystywaniu pary napędzającej silniki stale zwiększającej się liczby maszyn, możliwy

był zdecydowany wzrost wydajności pracy. Szybki rozwój górnictwa, w tym węgla

kamiennego, spowodował urbanizację terenów o wyższej koncentracji przemysłu. Pojawienie

się silników spalinowych i elektrycznych poszerzyło bazę surowcową o dodatkowe nośniki

energii w postaci gazu ziemnego, ropy naftowej i paliwa jądrowego wykorzystywanego na

szeroką skalę dopiero od XX wieku. Rezultatem tak prowadzonej polityki paliwowej był

gwałtowny wzrost emisji produktów spalania. Okresowi temu towarzyszyła, także rabunkowa

polityka surowców, która doprowadziła w latach 70-tych ubiegłego wieku do kryzysu

paliwowego. Dopiero po jego wystąpieniu ludzkość zdała sobie sprawę o skończoności

zasobów paliw. Stało się to impulsem do zainicjowania programów restrukturyzacyjnych,

mających na celu poprawienie stanu energetyki konwencjonalnej oraz rozwoju odnawialnych

źródeł energii [http://www.cieplej.pl/Ekologia_OZE/1051547464.shtml].

Nośniki energetyczne na świecie dzielą się na zasoby nie ulegające odnowieniu, tzw.

konwencjonalne i zasoby praktycznie nieskończone, niekonwencjonalne, zamiennie

nazywane alternatywnymi. Źródła konwencjonalne należą do surowców naturalnych, które

powstawały przez setki tysięcy lat w nieco odrębnych niż obecnie warunkach klimatyczno-

pogodowych, w dodatku stale i w zawrotnym tempie eksploatowane drastycznie ulegają

zmniejszeniu. A zatem o ich dostępności na świecie decyduje czas użytkowania i skala

pozyskiwania. Ten problem nie istnieje w przypadku źródeł odnawialnych, których

pierwotnym źródłem mocy jest promieniowanie słoneczne skumulowane w różnych

postaciach: energii wnętrza Ziemi, oceanów, pływów morskich, energii rzek, energii

kinetycznej wiatru, biomasy i energii bezpośredniego promieniowania słonecznego w

kolektorach i panelach słonecznych [Ciechanowicz 2005a].

4

Do obecnie wykorzystywanych źródeł konwencjonalnych należą paliwa naturalne i

syntetyczne, dzieląc się na: paliwa stałe (węgiel kamienny, węgiel brunatny i torf), paliwa

płynne (ropa naftowa, lekki olej opałowy, ciężki olej opałowy, olej Diesla, benzyna i inne),

paliwa gazowe (gaz ziemny) oraz paliwa jądrowe (uran 235) [Lewandowski 2006].

W niektórych publikacjach można również natrafić na nieco inny podział nośników

energii jak na przykład w artykule pracowników Departamentu Środowiska Urzędu

Marszałkowskiego województwa kujawsko-pomorskiego, gdzie paliwa jądrowe zaliczane są

do niekonwencjonalnych źródeł energii wraz ze źródłami geotermalnymi i pompami

cieplnymi, ponadto autorzy wyróżniają wtórne produkty pierwotnych źródeł energii

[Reszkowski i in. 2005].

Tabela 1

Podział konwencjonalnych źródeł energii

Konwencjonalne źródła energii

pierwotne źródła energii

wtórne źródła energii

P

ali

wa

stałe

węgiel kamienny

para wodna

woda gorąca

koks

brykiety

węgiel brunatny

para wodna

woda gorąca

brykiety

P

ali

wa

c

iekłe

ropa naftowa

olej opałowy

olej napędowy

etyliny

benzyny

P

ali

wa

ga

zowe

gaz ziemny

para wodna

woda gorąca

Źródło: [Reszkowski i in. 2005] - zmieniona

5

W przeciągu ostatnich kilkunastu lat w światowej gospodarce energetycznej skupionej

wokół kopalnych paliw konwencjonalnych zarysował się wyraźny wpływ odnawialnych

źródeł energii (OZE). Dzieje się to z kilku znaczących powodów, które wręcz wymuszają

podjęcie natychmiastowych działań.

Za wykorzystaniem OZE przemawiają istotne aspekty ekologiczne, gospodarcze i

społeczne. Do tych pierwszych należą przede wszystkim: zmniejszenie pogłębiającego się

efektu cieplarnianego (greenhouse effect), zapobieganie powstawaniu dziury ozonowej i

kwaśnych deszczy oraz niezwykle ważne z przyrodniczego punktu widzenia zatrzymanie

postępującego zubożenia bioróżnorodności [Ciechanowicz 2005b].

Sektor energetyczny bazujący na spalaniu paliw kopalnych jest głównym sprawcą

globalnej emisji gazów cieplarnianych, stale emitując niszczycielskie dla środowiska ditlenek

węgla (CO

2

), ditlenek siarki (SO

2

), tlenki azotu (NO

x

), a także parę wodną, pył i sadze.

Określa się, że nawet 80% emisji CO

2

pochodzi z tej działalności człowieka [Sawin 2003].

Długość zalegania tego gazu w atmosferze waha się od 50 do 200 lat [Jarosiński 1996].

O ile efekt szklarniowy jest niezbędny do zachowania średniej temperatury na Ziemi

(ok. 15ºC) warunkującej na niej życie, to w dobie teraźniejszości przy ciągłym, nadmiernym

jej wzroście zmierza to do globalnego ocieplenia, którego skutki mogą się okazać

katastrofalne dla całej Ziemi. Następstwem tego może być podniesienie się poziomu wody w

morzach i oceanach na skutek topnienia lodowców co spowoduje wdzieranie się wody na

Rysunek 2

Udział H

2

O i CO

2

w efekcie cieplarnianym

96,00%

2,44%

1,56%

Para wodna

Dwutlenek węgla

Pozostałe gazy

Źródło: [Lewandowski 2006] - zmieniona

6

lądy i podtapianie ich. Już od dawna mówi się o możliwym zatopieniu Holandii i

konieczności migracji ludności z obszarów nadmorskich do rejonów wgłębi lądu. Nawet

niewielki wzrost średniej temperatury na Ziemi ma wpływ na temperaturę w morzach i

oceanach zmniejszając ilość tlenu rozpuszczonego w wodzie. Efektem tego może być

masowe ginięcie raf koralowych zapewniające pokarm dla wielkiej ilości ryb. Stanowi to

olbrzymie zagrożenie dla krajów i społeczności żyjących z rybactwa. Dodatkowo efekt

cieplarniany wzmaga globalne zmiany klimatyczne, których efektem są częste anomalie

pogodowe prowadzące do niekorzystnych zjawisk, takich jak: pustynnienie wielu obszarów

będące rezultatem suszy, czy powodzie wynikające z rekordowych opadów atmosferycznych

[http://www.biomasa.org/ edukacja/zmianyklimatyczne/].

Jak wynika z najnowszego raportu na temat ekonomicznych aspektów zmian

klimatycznych autorstwa profesora Nicka Sterna koszty tych globalnie zachodzących zjawisk

mogą stać się niewyobrażalnie wysokie. Określa się, że mogą nawet przewyższyć straty jakie

przysporzyły obie wojny światowe [Barroso 2006].

Można temu przeciwdziałać zmniejszając zużycie paliw kopalnych, wyzwalając tym

samym mniej zanieczyszczeń do atmosfery oraz obniżając wydobycie i tak mocno

uszczuplonych zasobów. Pozyskiwanie kopalin energetycznych zawsze związane jest z

nadmierną ingerencją w środowisko niszcząc krajobraz naturalny.

Z roku na rok w globalnym systemie energetycznym z powodu stale rosnącego

zapotrzebowania na energię powstają nowe obiekty infrastruktury energetycznej, takie jak

elektrownie, czy rafinerie. Według szacunków koszt ich budowy pochłania rocznie nawet do

200-250 miliardów dolarów. Prawie wszystkie te pieniądze trafiają z powrotem do sektora

energii nieodnawialnej, który będzie istniał w podobnym zakresie jeszcze tylko pół wieku.

Taka sytuacja skłania do podjęcia racjonalnych i efektywnych działań, które mają na celu

zaprzestanie niezrównoważonemu rozwojowi na świecie [Sawin 2003]. Jedynym rozsądnym

wyjściem wydaje się być zdecentralizowanie energetyki.

Jest to idea, która już dziś stała się kluczowym narzędziem realizacji programów

prośrodowiskowych ograniczających negatywny wpływ sektora energetycznego. Na świecie,

a także już od kilku lat w Polsce kojarzona jest pod pojęciem rozproszonej produkcji energii

7

(RPE) (distributed energy production). Z założenia jak sama nazwa wskazuje ideą jest zmiana

dotychczasowego systemu zaopatrywania ludności w energię cieplną i elektryczną.

Wiele krajów na całym świecie, w tym Polska, nadal wykorzystuje tak zwane

tradycyjne systemy elektroenergetyczne oparte na wytwarzaniu energii w źródłach

centralnych, czyli w dużych okręgach przemysłowych dysponującymi znacznymi mocami

wytwórczymi. Alternatywą dla tego typu działań jest produkcja rozproszona, oznacza to

rozproszone zakłady energetyczne wspierane przez liczne lokalne źródła małej mocy. Daje to

w efekcie wymierny skutek w postaci poprawy stanu powietrza a ponadto bliskość odbiorcy

pozwala na lepsze dostosowanie się do jego potrzeb. Jednocześnie poprzez wykorzystanie

lokalnych zasobów paliw stymulowane jest ożywienie lokalnej gospodarki, tworzenie nowych

miejsc pracy oraz ograniczenie ryzyka braku nośników energii, czyli w politycznym

rozumieniu tzw. dywersyfikacja dostaw [Guła i in. 2001].

Zasadniczym problemem w rozwoju RPE jest integracja tych źródeł z istniejącymi

systemami zaopatrzenia w energię. Związane jest to z naturą techniczną, czyli koniecznością

stworzenia nowych przyłączy do sieci dystrybucyjnej [Krajewska 2006].

Integralnym elementem generacji rozproszonych są odnawialne źródła energii (OZE)

oraz takie technologie konwersji energii, które dają wymierne efekty ekologiczne.

Sawin (2003) podaje, że ogromne ilości kapitału co roku pozyskiwanego ze sprzedaży

kopalin energetycznych powracają z nawiązką do wielkich przedsiębiorstw umacniając tym

samym ich pozycję na światowych rynkach prowadząc do ich monopolizacji. Taka sytuacja

sprzyja swobodnym dyktowaniu ceny energii przez te przedsiębiorstwa, co może

doprowadzić do destabilizacji rynku paliw, a w konsekwencji do zachwiania gospodarki

światowej. Doskonały przykład stanowią wydarzenia, w których rosyjski gigant gazowy

„Gazprom”, będący jednym z największych eksporterów gazu ziemnego w Europie,

postanowił stanowczo podnieść ceny za oferowany surowiec. Spotkało się to ze znacznym

sprzeciwem całej Unii Europejskiej. W efekcie tego kraje Wspólnoty próbują zakontraktować

dostawy gazu z poza wschodniej Europy, aby w ten sposób uniezależnić się od dostaw z Rosji

i krajów azjatyckich [Ciach, Żelazny 2006].

8

1. Sytuacja w sektorze energetycznym w Polsce i na świecie

1.1 Energetyka konwencjonalna

Z danych statystycznych wynika, że obecne wydobycie surowców kopalnych jest

ponad 3 razy większe niż w latach 50- tych XX wieku tuż po zakończeniu II wojny

światowej. Wkrótce po tym w latach 60-tych zanotowano niewielki wzrost, a po którym

nastąpił wspomniany wcześniej kryzys paliwowy. Następnie do roku 1999 poziom

pozyskiwania paliw uległ znacznemu wzrostowi, osiągając najwyższy wskaźnik w wysokości

7,708 mld ton. W rok później zaobserwowano zmniejszenie wydobycia surowców

energetycznych.

Rysunek 3

Poziom wydobycia węgla kamiennego, brunatnego i ropy naftowej na świecie w

ostatnich kilkudziesięciu latach

Źródło: [Piechocki Bal 2006] – zmieniona

Zasoby ropy naftowej na świecie przy obecnym poziomie wykorzystania mogą ulec

wyczerpaniu po 55 latach, rezerwy gazu ziemnego zaś po 45 latach [Piechocki, Bal 2006].

W stosunku do ilości złóż węgla i uranu sytuacja z punktu widzenia bezpieczeństwa

energetycznego jest korzystniejsza, ze względu na obecne jeszcze znaczne zasoby tych paliw,

których eksploatacja możliwa będzie przez następny wiek lub dłużej.

2,306

3,689

5,523

7,708

6,299

6,45

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1950

1960

1973

1999

2000

2001

rok

m

ld

M

g

węgiel
brunatny

węgiel
kamienny

ropa naftowa

RAZEM

9

Tabela 2

Zasoby paliw naturalnych na świecie

Rodzaj

paliwa

Istniejące zasoby paliw

Okres wyczerpania [lata]

jednostka*

znane

przypuszczalne

znanych

wszystkich

Węgiel

Pg

600

16400

po 54

po 196

Ropa

Pg

82,4

192,6

14

46

Gaz

Tm

3

6,5

33,6

6

54

Uran

Pg

1,02

1,08

54

po 196

*Pg (petagram) = 10

8

Mg

Tm

3

(tera m

3

) = 10

12

m

3

Źródło: [Lewandowski 2006] - zmieniona

Nieco inaczej przedstawia się sytuacja na rynku polskim. Nasz kraj dysponuje

znacznymi zasobami paliw kopalnych w postaci węgla brunatnego i kamiennego. Stanowi to

istotny czynnik bezpieczeństwa energetycznego państwa. Natomiast niewielkie zasoby gazu

ziemnego i brak ropy naftowej zmusza Polskę do ich eksportu – głównie z Rosji. W Polsce

nie istnieją złoża uranu nadające się do eksploatacji.

Sytuacja Polski na tle innych krajów na świecie pod względem zasobności w stałe

konwencjonalne nośniki energii przedstawia się wyjątkowo dobrze. Otóż według danych

zebranych w raporcie „Sektor energii w Polsce. Początki, rozwój i stan w 2000 roku”, przy

obecnym zużyciu określanym na poziomie 117 mln ton węgla, zasoby Polski w ten surowiec

wynoszące 54 700 mln ton, wystarczą na pokrycie zapotrzebowania naszego kraju na energię

przez 470 lat [Lewandowski 2006].

Nie jest to do końca prawda, gdyż podane wartości odnoszą się również do zasobów

pozabilansowych, zalegających poniżej 1000 metrów. Tak więc, ze względu na trudności w

eksploatacji tych złóż wynikających z uwarunkowań geologicznych i warunków

ekonomicznych w obecnym czasie nie są brane pod uwagę [Soliński i in. 2002].

Stale dominujący udział węgla kamiennego i brunatnego w strukturze energii

pierwotnej jest wynikiem znacznych zasobów tych surowców w Polsce. W oparciu o politykę

energetyczną naszego kraju do roku 2025, pokrycie zapotrzebowania na energię pierwotną

będzie odbywało się przy dalszym dominującym udziale paliw stałych, a także przy wzroście

wykorzystania paliw płynnych, gazowych, jądrowych i przede wszystkim odnawialnych

10

źródeł energii. Ma to się odbywać przy minimalizacji kosztów produkcji oraz przy

zachowaniu polityki ekologicznej państwa oraz przy równoczesnym dotrzymaniu

międzynarodowych zobowiązań w tym kierunku [MGiP 2005].

Tabela 3

Udokumentowane zasoby paliw konwencjonalnych w Polsce

Rodzaj

surowca

Jednostka

Roczne wydobycie

Wystarczalność

[lata eksploatacji]

Ilość zasobów

ogółem

Węgiel

kamienny

[mln Mg]

80

28

2240

Węgiel

brunatny

[mln Mg]

60

76

4560

Ropa

naftowa

[mln Mg]

0,8-1,0

24-37

19,2-37

Gaz

ziemny

[mld m

3

]

5

22

110

Źródło: [Piechocki, Bal 2006] - zmieniona

Tak ujęta strategia rozwoju polskiej energetyki wydaje się być trafnie sformułowana i

zgodna z obecnie globalnymi trendami zmian w tym sektorze. Wynika to z poparcia

światowych planów polityki w zakresie zaopatrywania ludności w energię przy zachowaniu

zasad ochrony środowiska. W tej sytuacji tylko powiązanie sfery ekonomicznej, ekologicznej

i społecznej może doprowadzić do złagodzenia skutków niezrównoważonego a wręcz

grabieżczego korzystania ze środowiska i jego zasobów.

W celu zapewnienia stale rosnącego zapotrzebowania na energię wciąż wykorzystuje

się na olbrzymią skalę konwencjonalne nośniki energii. Na podstawie długoletnich,

wnikliwych badań jednoznacznie wskazuje się na ich degradujący wpływ na elementy

środowiska. To właśnie niewłaściwe gospodarowanie paliwami kopalnymi wielokrotnie

doprowadziło do sytuacji określanych mianem katastrof ekologicznych.

Mimo zdecydowanego wzrostu świadomości społeczeństwa w zakresie szkodliwości

energetyki konwencjonalnej na jakość środowiska nie rezygnuje się z jej dalszego

wykorzystywania. Sytuacja taka jest związana z ciągłą koniecznością zapewnienia dostaw

11

ciepła i energii elektrycznej. Ilość i trendy zmian w sektorze energetycznym przedstawia

bilans pierwotnej struktury energii na świecie i w naszym kraju.

Rysunek 3

Struktura zużycia energii pierwotnej na świecie w 2000 roku

Źródło: [Sawin 2003] - zmieniona

Według tych danych czołowe miejsce w strukturze zużycia energii na świecie zajmują

paliwa kopalne. Odsetek ich wykorzystania jest stanowczo wyższy od innych

niekonwencjonalnych nośników energii i wynosi 77%. Ma to swoje źródło w historii

sięgającej okresu rewolucji naukowo-technicznej. Dopiero po upływie kilkunastu lat w

strukturze pierwotnej energii zaznaczył się udział innych źródeł paliw: energetyka jądrowa

6%, hydroenergetyka i biomasa 15% oraz inne źródła zaliczane do OZE 2%. Wynika to z

postanowień w sprawie ograniczenia negatywnego wpływu spalania paliw kopalnych na

środowisko naturalne zapisanych w formie aktów prawnych.

Porównując strukturę zużycia energii pierwotnej w tzw. „starej Unii” ze strukturą

występującą w Polsce w 1998 roku zaznacza się istotna różnica w ilości wykorzystywanych

rodzajów paliw konwencjonalnych. Głównym źródłem energii w UE-15 jest ropa naftowa

42,4%, która z kolei w Polsce zaznacza się w 19,8 proc udziale. Dominującym paliwem w

naszym kraju nadal pozostaje węgiel kamienny i brunatny 66%, podczas gdy w większości

77%

6%

15%

2%

Energetyka konwencjonalna

Energetyka jądrowa

Hydroenergetyka i bioenergia

Inne odnawialne źródła energii

12

krajach w Unii nie spala się węgla brunatnego a zużycie węgla kamiennego ulega stałemu

spadkowi do 15,2%.

Coraz częściej w zapisach dokumentów poświęconym polityce energetycznej Polski

występuje mowa o utworzeniu elektrowni jądrowej. Obecnie nasz kraj nie dysponuje mocami

wytwórczymi bazującym na paliwie jądrowym. Rzecz ta wygląda inaczej w Unii, gdzie

znaczna bo 15,4% ilość energii pochodzi z elektrowni atomowych. Najwięcej elektrowni

jądrowych zlokalizowanych jest na terytorium krajów wysokorozwiniętych, w Europie

zachodniej. Jest to konsekwencja uniezależnienia się w przeszłości od paliw kopalnych,

głównie węgla.

Rysunek 4

Struktura zużycia energii pierwotnej w krajach Unii Europejskiej i w Polsce w

1998 roku

Źródło: [Soliński i in. 2002]

Obecne krajowe zużycie paliw tradycyjnych w gospodarce narodowej nie różni się w

znaczący sposób od zużycia w 1998 r. Zaznacza się niewiele mniejszy udział węgla

kamiennego i brunatnego na korzyść gazu ziemnego, który odnotował czteroprocentowy skok

z 9,7 proc do 13,5 proc w 2004 roku.

25,30%

83,30%

15,20%

66%

59,60%

10,40%

42,40%

19,80%

10,50%

6,10%

21,80%

9,70%

15,40%

1,50%

4,50%

5,20%

3,10%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

UE - 1973

Polska - 1970

UE- 1998

Polska - 1998

rok

Woda i pozostałe

Atom

Gaz

Ropa

Węgiel

Źródło: [Soliński i in. 2002]

13

Rysunek 5

Zużycie nośników energii pierwotnej w Polsce w 2004 r.

2.1 Energetyka odnawialna

Stały wzrost zapotrzebowania na energię we wszystkich krajach wywołany jest przez

ciągły rozwój gospodarczy i społeczny. W dobie zwyżkujących cen energii spowodowanym

wyczerpywaniem się zasobów paliw naturalnych, a także wzrostem nakładów na

zapobieganie nadmiernemu zanieczyszczeniu i dewastacji środowiska naturalnego, sektor

energetyczny stał się jednym z najbardziej kapitałochłonnych obszarów gospodarki. Realną

alternatywą w tej sytuacji jest zwiększenie wykorzystania odnawialnych zasobów energii i

racjonalizacja jej zużycia.

1,40%

0,20%

5,00%

13,50%

19,60%

13,80%

48,10%

3,40%

Węgiel kamienny

Węgiel brunatny

Ropa naftowa

Gaz ziemny

Drewno opałowe i torf

Energia wiatru, słoneczna, geotermalna

Paliwa odpadowe i inne surowce

Źródło: [GUS 2005]

14

Tabela 4

Porównanie kosztów produkcji energii elektrycznej ze źródeł konwencjonalnych i

niekonwencjonalnych (w centach za kWh*)

Źródło

Koszty produkcji

1

Koszty dla

środowiska i

zdrowia

2

Koszty

całkowite

Węgiel brunatny i

kamienny

4,3-4,8

2-15

6,3-19,8

Gaz ziemny

3,4-5,0

1-4

4,4-9,0

Energia wiatru

4-6

0,05-0,25

4,05-6,25

Energia wodna

2,4-7,7

0-1

2,4-8,7

Biomasa

7-9

1-3

8-12

Energia nuklearna

10-14

0,2-0,7

10,2-14,7

Ogniwa fotowoltaiczne

25-50

0,6

25,6-50,6

*1 kWh (kilowatogodzina) = 3,6 MJ = 0,1 l ropy naftowej;

1

W USA i UE;

2

UE-15.

Źródło: [Sawin 2003] - zmieniona

Jak sama nazwa wskazuje odnawialne źródła są to nieskończone „pokłady energii”,

które mogą podlegać ciągłej eksploatacji. Wynika to z ich ścisłego powiązania z naturalnymi

procesami stale zachodzącymi w przyrodzie. Energia pochodząca ze źródeł odnawialnych jest

identyczna jak ta uzyskana w wyniku termicznego wykorzystania paliw nieodnawialnych a w

wyniku ich działalności nie emitowane są żadne szkodliwe substancje, a przede wszystkim

gazy cieplarniane. Jest to technologia w większości przypadkach bezodpadowa.

Istotnym aspektem, który uniemożliwia szersze wykorzystanie tych proekologicznych

źródeł jest ich aktualnie wysoki koszt inwestycyjny. Instalacje wytwarzające zieloną energię

są nadal bardzo drogie a zwrot kosztów poniesionych na ich realizacje przebiega w długim

okresie czasu. Jednak wraz z dynamicznym rozwojem technologii OZE koszty związane z ich

stosowaniem staną się odpowiednio niższe. Dlatego odnawialne źródła energii powinny w

najbliższym czasie aktywniej zaznaczać się na globalnym rynku energii jako główne źródło

przy zaspokajaniu potrzeb cywilizacji.

15

Niekonwencjonalne źródła energii są nierozerwalnie związane z aktywnością Słońca,

Księżyca i Ziemi [Lewandowski 2006]. W związku z tym autor podzielił odnawialne zasoby

ze względu na ich pochodzenie, należą do nich: promieniowanie słoneczne zaadsorbowane

przez Ziemię (o mocy 178 PW), czyli energia słoneczna, biomasa, energia wiatru, energia

wody i prądy morskie; pochodną grawitacji Księżyca (3 TW) – pływy morskie, a także

energię geotermalną wynikającą z energii wnętrza planety (35 TW).

Energia promieniowania słonecznego może być przetwarzana w sposób bezpośredni w

wyniku użycia metod heliotermicznych (kolektory, stawy słoneczne, diody cieplne i

helioelektrownie), lub pośrednio z wykorzystaniem m.in.: turbin wiatrowych i wodnych czy

spalania biomasy. Do tych drugich należą metody: fotofizyczne, fitochemiczne,

fitobiologiczne oraz mechaniczne wody i wiatru [Lewandowski 2006].

W przypadku energii geotermalnej strumień ciepła Ziemi pochodzi z rozpadu w jądrze

izotopów promieniotwórczych, gdzie temperatura sięga 5000ºC. Wyróżnia się dwa rodzaje

źródeł geotermalnych: hydrotermiczne i petrotermiczne. Obecnie na świecie w znacznie

szerszej skali korzysta się z tych pierwszych. Tworzą je pokłady warstw mieszaniny wody i

pary wodnej (200 ÷ 300 ºC) lub pokłady samej gorącej wody (50 ÷ 70ºC). Mimo, iż źródła

geotermalne są obecne na całej Ziemi, to w zależności od głębokości ich zalegania,

wynikające z grubości skorupy ziemskiej, istnieje mniejsza bądź większa trudność w ich

eksploatacji [Neugebauer, Piechocki 2006; Lewandowski 2006].

Z kolei energia wyzwalana podczas pływów morskich, wywołana jest w wyniku

wzajemnych oddziaływań grawitacyjnych między Ziemią a Księżycem. Odbywa się to

cyklicznie , w czasie gdy olbrzymie masy wody w morzach i oceanach przemieszczają się pod

wpływem wzajemnego położenia ciał niebieskich do Ziemi [Lewandowski 2006].

16

Tabela 5

Podział odnawialnych źródeł energii

Pierwotne źródła

energii

Naturalne procesy

przemiany energii

Techniczne procesy przemiany

energii

Forma uzyskanej

energii

S

łońce

Woda

Parowanie, topnienie

lodu i śniegu, opady

Elektrownie wodne

Energia

elektryczna

Wi

at

r

Ruch atmosfery

Elektrownie wiatrowe

Energia cieplna i

elektryczna

Energia fal

Elektrownie falowe

Energia

elektryczna

Prom

ien

iow

an

ie

sł

on

ec

zne

Prądy oceaniczne

Elektrownie wykorzystujące

prądy oceaniczne

Energia

elektryczna

Nagrzewanie

powierzchni Ziemi i

atmosfery

Elektrownie wykorzystujące

ciepło oceanów

Energia

elektryczna

Pompy ciepła

Energia cieplna

Promienie słoneczne

Kolektory i cieplne elektrownie

słoneczne

Energia cieplna

Fotoogniwa i elektrownie cieplne

Energia

elektryczna

Fotoliza

Paliwa

B

iom

as

a

Produkcja biomasy

Ogrzewanie i elektrownie cieplne

Energia cieplna i

elektryczna

Urządzenia przetwarzające

Paliwa

Zie

mi

a

R

ozpa

d

izo

topów

Źródła geotermalne

Ogrzewanie i elektrownie

geotermalne

Energia cieplna i

elektryczna

Księ

życ

Pływy

w

ód

Elektrownie pływowe

Elektrownie pływowe

Energia

elektryczna

[Lewandowski 2006] – za zgodą autora

17

Inny podział odnawialnych zasobów energetycznych przedstawia Ciechanowicz

(2005a). Kryterium klasyfikacji jakim się kierował ten autor to dostępność tych źródeł na

Ziemi. Podzielił je na globalnie dostępne i występujące o zasięgu lokalnym.

Do pierwszej grupy należą te źródła, z których można korzystać na całym obszarze

planety, czyli energia słoneczna w postaci promieniowania świetlnego i energia geotermiczna

(suche źródła geotermalne). W drugiej grupie znajdują się: energia kinetyczna wiatru, rzek i

fal morskich, a także wymieniona wcześniej energia promieniowania świetlnego i

termicznego, energia wnętrza Ziemi oraz gorące źródła.

Jak podaje Ciechanowicz (2005a) teoretycznie jedynym globalnie dostępnym

pierwotnym źródłem energii, z którego możliwa jest produkcja energii elektrycznej jest

energia promieniowania świetlnego. Odbywałoby się to przy udziale satelitarnych elektrowni

słonecznych, na zasadzie efektu fotowoltaicznego. Jednak ze względu na możliwość

zaistnienia zagrożenia dla środowiska obecnie nie wykorzystuje się tej metody.

Natomiast produkcja energii cieplnej przy udziale suchych źródeł geotermicznych

znalazła już na świecie szerokie grono odbiorców. Ten typ źródła wykorzystuje zjawisko

przewodnictwa ciepła z niższych do wyższych partii skorupy ziemskiej. Urządzenia

stosowane do tego celu nazywane są pompami cieplnymi. W ogólnym rozrachunku globalnie

dostępnie źródła energii nie mają większego znaczenia w światowej energetyce odnawialnej.

Tak więc główną role spełniają lokalne źródła energii.

Dostępność tych źródeł związana jest przede wszystkim z charakterystyką danego

regionu, tj.: warunkami klimatyczno-pogodowymi, rzeźbą geologiczna powierzchni terenu i

szerokością geograficzna. Stosowane są zazwyczaj w stacjonarnych układach energetycznych

(RPE), zaopatrując w ciepło i elektryczność okoliczny sektor komunalno-bytowy.

18

2. Polityczne aspekty wykorzystania energetyki odnawialnej w kontekście

zrównoważonego rozwoju

Jeszcze w ostatnim dziesięcioleciu technologia energii odnawialnej wspierana była

przez garstkę krajów, które upatrywały swój rozwój przy zachowaniu zasad ochrony

środowiska. Dziś sektor energii odnawialnej jest obecnie najdynamiczniej rozwijającym się

działem gospodarki w wielu państwach na świecie a w szczególności energetyka wiatrowa i

fotowoltaika. Analizując trendy zmian zachodzących w tym obszarze, które wynikają z

aktualnie prowadzonej polityki, dalszy globalny ruch w kierunku OZE wydaje się być

naturalny. Działania w zakresie promocji energetyki odnawialnej na świecie prowadzą

obecnie 32 kraje wysoko rozwinięte i 14 wciąż rozwijających się (2005 rok) [Kostecka 2006].

Obroty na rynku energetyki odnawialnej przekroczyły w roku 2001 sumę 10

miliardów dolarów, w 2004 roku już 30 mld dolarów a w roku 2010 przypuszcza się że

osiągną 82 mld dolarów [Sawin 2003; Kostecka 2006]. Sektor ten zatrudnia ponad 1,7

miliona ludzi. Dalszy wzrost zatrudnienia będzie następował przy wykorzystaniu biomasy i w

energetyce wiatrowej. Całkowita moc zainstalowana przekracza 160 GW (koniec 2004 roku),

co w ogólnym rozrachunku odpowiada 4% światowej produkcji energii [Kostecka 2006].

Tabela 6

Wskaźnik inwestycji i poziomu zatrudnienia w sektorze energii odnawialnej

w okresie 2001-2010

Energia

Inwestycje

Zatrudnienie

mld €

etaty

Wiatru

55

184 000

Biomasy

44

338 000

Słońca (ciepło)

16

70 000

Wody

11

15 000

Słońca (prąd)

10

30 000

Geotermalna

4

6 000

RAZEM

140

673 000

Źródło: [Wach 2004] – zmieniona

19

Aktualnie systemy wykorzystujące OZE są objęte szeregiem pomocy prawnej i

publicznej. Wynika to z postanowień podjętych przez wiele rządów na świecie, które

kredytują w ten sposób swoje zaufanie do nowych alternatywnych źródeł energii. Należą do

nich narzędzia prawnego, technicznego i finansowego wsparcia. Dzieje się to poprzez

sprzyjanie tworzeniu nowego systemu legislacyjnego, czyli systemu regulacji prawnych,

budowaniu odpowiednich struktur organizacyjnych, ustalaniu cen energii oraz przez ciągłe

doskonalenie nowoczesnych technologii konwersji energii i ostatecznie w wyniku

finansowania inwestycji w sektorze energetyki odnawialnej [Mikucki 2005].

Podstawową zasadą w zakresie ochrony środowiska w Polsce jak i Unii Europejskiej

jest zasada zrównoważonego rozwoju (sustainable development). W polskim prawie zapisano

tę zasadę w art. 5 Konstytucji RP z 1997 roku jako główną zasadę dla strategii rozwoju

naszego kraju. Natomiast według definicji z ustawy Prawo ochrony środowiska z dnia 27

kwietnia 2001 r. art. 3 pkt. 50 „zrównoważony rozwój to taki rozwój społeczno-gospodarczy,

w którym następuje proces integrowania działań politycznych, gospodarczych i społecznych,

z zachowaniem równowagi przyrodniczej oraz trwałości podstawowych procesów

przyrodniczych, w celu zagwarantowania możliwości zaspokajania podstawowych potrzeb

poszczególnych społeczności lub obywateli zarówno współczesnego pokolenia, jak i

przyszłych pokoleń”. Istotą zrównoważonego rozwoju jest traktowanie na równi sfery

ekonomicznej, ekologicznej i społecznej, zatem istnieje ścisła koniczność wiązania zagadnień

ochrony środowiska i polityki energetycznej.

Produkcja energii w kontekście zrównoważonego rozwoju polega na dążeniu do

wieloletniego rozwoju społeczno-gospodarczego, przy zachowaniu równowagi pomiędzy:

zapewnieniem potrzeb społecznych obecnych i przyszłych pokoleń oraz bezpieczeństwa

energetycznego a ochroną środowiska. Stała się również najważniejszą instytucją w zakresie

polityki ekologicznej na początku XXI wieku [Karski 2004a; Hardy 2004].

Zrównoważona Polityka Energetyczna realizowana w Unii Europejskiej w głównej

mierze odchodzi od tradycyjnego modelu korzystania z paliw naturalnych. Formułuje

szczegółowe cele, których realizacja przyczynia się do rozwoju wspólnego rynku energii,

przeciwdziała dalszej degradacji środowiska, promuje racjonalne korzystanie z energii oraz

20

dba o zwiększenie konkurencyjności OZE w stosunku do konwencjonalnych paliw [Karski

2004a; Mikucki 2005].

Tabela 7

Zestawienie cech zrównoważonego systemu energetycznego

Zrównoważony system energetyczny

nacisk na długoterminowe cele ekonomiczne i środowiskowe

wzrost wykorzystania OZE

polityka energetyczna ukierunkowana na ochronę zasobów naturalnych

generacja rozproszona

rosnące zaufanie do systemów średniej skali

wyważenie pomiędzy celami społecznymi, środowiskowymi i ekonomicznymi

Źródło: [Mikucki 2005] – zmieniona

Wraz z pojawieniem się filozofii zrównoważonego rozwoju (ZR), narodziła się także

nowa idea nazwana ekorozwojem (ER), skupiająca się wyłącznie na aspektach

ekologicznych. Ekorozwój powinien być interpretowany jako szereg działań mających na celu

zapewnienie wzrostu gospodarczego przy poszanowaniu i wykorzystaniu zasobów przyrody.

Pierwsze poważne zasady uwzględnione później zarówno przez ZR i ER zostały

sformułowane w Deklaracji Sztokholmskiej z 1972 roku. Według niej człowiek ma prawo do

wolności, równości i czystego środowiska. Zatem głównym ogniwem ekorozwoju stało się

społeczeństwo uznające nadrzędność działań proekologicznych za priorytetowe w kontakcie z

rozwojem kulturalnym i gospodarczym. Efekt ten można osiągnąć poprzez zmniejszenie

uciążliwości procesów produkcyjnych na środowisko i wdrażanie zintegrowanych systemów

ochrony [Witkowska-Dąbrowska 2004].

Rabunkowa gospodarka paliwami kopalnymi, wzrost zapotrzebowania na energię oraz

produkty odpadowe energetyki konwencjonalnej doprowadziły do światowego kryzysu

ekologicznego. Aby temu zapobiec nie wystarczy jedynie ograniczyć emisji gazów

cieplarnianych na terenie zaledwie kilku państw. Potrzeba tego dokonać przy możliwym

udziale jak największej grupy krajów z całego globu. Dlatego w ramach podjętych działań

zmierzających do zapobiegania dalszemu kryzysowi zostały zorganizowane międzynarodowe

21

konferencje, na których zapadły niezwykle ważne decyzje poświęcone ratowaniu środowiska

naturalnego przy możliwie dalszym rozwoju gospodarki.

Do najważniejszych z punktu widzenia ochrony środowiska i problemu energetyki

należą: konferencja w Sztokholmie (1972), Szczyt Ziemi w Rio de Janeiro (1992), w Kioto

(1997) i Johannesburgu (2002).

Rezultatem drugiej światowej konferencji Narodów Zjednoczonych w Rio de Janeiro

było podpisanie przez szefów państw i rządów tzw. Agendy 21, która stała się programem

rozwoju świata na XXI wiek [Lewandowski 2006]. Podpisano wówczas Ramową Konwencje

Klimatyczną o częściowej redukcji emisji gazów cieplarnianych.

Kilka lat później doszło do ponownej Konferencji Stron, na której ustalano dalszą

globalną politykę ekologiczną. Rezultatem tych międzynarodowych starań stał się

ratyfikowany przez 96 krajów spośród 128, w tym także przez Polskę tzw. Protokół z Kioto.

Według ustaleń tego dokumentu kraje uprzemysłowione są zobligowane do

zmniejszenia emisji dwutlenku węgla w latach 2008-2012 średnio o 5,2% poniżej poziomu z

1990 roku. Polska ratyfikowała Protokół z Kioto 13 grudnia 2002 r., zobowiązując się do

redukcji całkowitej emisji sześciu gazów cieplarnianych tj.: ditlenku węgla (CO

2

), metanu

(CH

4

), podtlenku azotu (N

2

O), fluorowęglowodorów (HFCs), perflourokarbonów (PECs) oraz

sześciofluorku siarki (SF

6

) o 6% w stosunku do 1988 roku [Krajewska 2006]. Z pośród

krajów rozwiniętych nie podpisały Protokołu Stany Zjednoczone (25% emisji globalnych),

Australia, Lichtenstein i Monako [Sawin 2003; Umeda 2004].

Dla krajów, które przyjęły limity obniżenia emisji gazów cieplarnianych wiąże się to z

poniesieniem znacznych kosztów wpływających na gospodarki tych państw. Nie związane

jest to w głównej mierze z rezygnacją z produkcji, lecz często z koniecznością inwestycji w

nowoczesne i kosztowne technologie. W celu zmniejszenia tych kosztów Protokół z Kioto

wprowadził tzw. mechanizmy elastyczne. Należą do nich: Mechanizm Handlu Emisjami

(Emission Trading), Mechanizm Wspólnych Wdrożeń (Joint Implementation), Mechanizm

Czystego Rozwoju (Clean Development Mechanizm) oraz Mechanizm Aktywacji Absorpcji

CO

2

przez Rośliny [Umeda 2004; Gaj 2005]. Niezwykle skutecznym okazał się europejski

system handlu emisjami gazów cieplarnianych. Jest to największy system tego typu

22

handlujący zanieczyszczeniami przemysłowymi na świecie. Obejmuje on ponad 11 tys.

instalacji w Europie. Dzięki temu systemowi problem zmian klimatycznych trafił do

największych przedsiębiorstw w całej Unii Europejskiej. Z obszaru Wspólnoty Europejskiej

emitowanych jest 14 proc zanieczyszczeń w skali ogólnoświatowej. Do 2050 r. udział ten ma

ulec obniżeniu do 8 proc [Barroso 2006].

Z kolei podczas Światowego Szczytu na temat Zrównoważonego Rozwoju w

Johannesburgu uwidoczniły się różnice polityczne w sprawie określenia tempa rozwoju

odnawialnych źródeł energii. Stronami w tym sporze były Unia Europejska z Brazylia, które

popierały wzrost wykorzystania OZE, przeciwko wpływowym grupom producenckim paliw

kopalnych przy wsparciu gigantów światowej gospodarki, czyli Chin i Stanów

Zjednoczonych. Ostatecznie jednak zadecydowano o dalszym rozwoju energetyki

odnawialnej, lecz przy braku liczbowo określonych celów.

23

3.

Prawne uwarunkowania i trendy rozwoju energetyki odnawialnej w Unii

Europejskiej

Zagadnienia energetyczne w prawie i polityce Unii Europejskiej są niezwykle

istotnym czynnikiem rozwoju Wspólnoty. Warto nadmienić, iż już pierwsze traktaty

założycielskie tj.: Traktat o Europejskiej Wspólnocie Węgla i Stali z 1951 roku oraz Traktat o

Euroatomie z 1957 roku dotyczyły tego obszaru gospodarki.

W dość krótkim okresie czasu państwa członkowskie zaczęły przywiązywać większe

znaczenie także i do ochrony środowiska. Zaowocowało to zintegrowanym podejściem UE do

rozwiązania problemu zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego z poszanowaniem

środowiska naturalnego. Elementem tych działań stało się wspieranie energetyki opartej o

zasoby odnawialne.

Nie było by to możliwe bez uwzględnienia długofalowego kierunku rozwoju, którym

jest obecnie ekorozwój. Jednak warunkiem poparcia tej polityki jest stworzenie możliwe

najlepszych mechanizmów wsparcia, które zapewnią stabilność i bezpieczeństwo

inwestowania na rynku energii odnawialnej. Spełnienie tych warunków odpowiednio

zmniejsza ryzyko inwestora liczącego na zwrot kosztów inwestycyjnych.

W krajach Wspólnoty powstało dotąd wiele systemów wsparcia, które z korzyścią dla

środowiska naturalnego promują wykorzystanie odnawialnych źródeł energii i efektywność

energetyczną. W tym zakresie doszło do powstania wielu dokumentów prawnych tj. Biała i

Zielona Księga, szeregu dyrektyw oraz programów wspierających jak na przykład programy

badawczo-rozwojowe [Karski 2004b; Wach 2004].

Pierwsze ważne regulacje w zakresie energetyki odnawialnej zostały zawarte w

postulatach Deklaracji Madryckiej z 1994 roku. Efektem realizacji tych działań było

stworzenie i opublikowanie w 1997 r. tzw. Białej Księgi „Energia dla Przyszłości.

Odnawialne Zasoby Energii.” Zgodnie z założeniami tego dokumentu kraje Wspólnoty

Europejskiej mają zbyt mały udział energii pochodzącej z zasobów odnawialnych (< 6%), w

porównaniu z istniejącym potencjałem tych źródeł. Zgodnie z tym udział energetyki

odnawialnej w ogólnym zapotrzebowaniu na energię w UE–15 ma osiągnąć w 2010 roku

12%.

24

W trzy lata później ukazała się Zielona Księga „Kierunki Europejskiej Strategii

Bezpieczeństwa Energetycznego.” Cele ustalone w tej książce odnoszą się do długoletniego

zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego WE i zmniejszenia efektu cieplarnianego [Wach

2004; Lewandowski 2006].

Do głównych dokumentów politycznych odnoszących się do tematyki OZE należy

także szereg dyrektyw w sprawie regulacji prawa dotyczącego wykorzystania energii

elektrycznej, ciepła i biopaliw.

Dyrektywa 2001/77/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 27 września 2001 r.

w sprawie wspierania produkcji na rynku wewnętrznym energii elektrycznej wytwarzanej ze

źródeł odnawialnych, jest podstawowym aktem prawnym stanowiącym szanse rozwoju

energetyki odnawialnej. Ustala ona poziom 22,1% czystej energii w produkcji energii

elektrycznej do 2010 roku, w stosunku do 1997 r. kiedy jej udział wynosił 13,9%. Produkcja

energii elektrycznej możliwa jest przy wykorzystaniu zarówno wyłącznie odnawialnych

zasobów jak i przy zastosowaniu technologii mieszanych jak na przykład współspalanie

biomasy z węglem kamiennym, czyli tzw. „co-firing”. Cele pozyskiwania określonej ilości

energii z tych źródeł są w różnym stopniu przyjmowane w różnych krajach.

Dyrektywa 2003/30/WE w sprawie promocji wykorzystania biopaliw lub innych paliw

odnawialnych w transporcie ustanawia udział biopaliw w 2010 r. w ogólnej strukturze paliw

silnikowych w transporcie na poziomie 5,75%. Według urzędu statystycznego UE – Eurostat,

udział biopaliw w 1995 r. wyniósł zaledwie 0,1% a w 2000 r. jedynie 0,26%.

Energia cieplna w zasadzie nie posiada ścisłych uregulowań prawych tak jak

produkcja energii elektrycznej i promocja biopaliw. Rynek ciepła odnosi się do obszaru

lokalnego, z tego też powodu wynikają problemy z jego uniwersalną regulacją. Pewnym

rozwiązaniem w przypadku gospodarowania ciepłem jest Dyrektywa w sprawie wspierania

kogeneracji w oparciu o zapotrzebowanie na ciepło użytkowe na rynku wewnętrznym energii

(2004/8/WE) oraz Dyrektywa o efektywności energetycznej budynków (2002/91/WE).

Cel generalny tj. uzyskanie 12% udziału energii odnawialnej w ogólnym bilansie

energetycznym we Wspólnocie będzie nadal realizowany przy dalszym wzroście

wykorzystania biomasy w sensie stałym, ciekłym i gazowym do poziomu 135 Mtoe – ton

25

paliwa umownego - (5652,18 PJ). Kolejnym istotnym źródłem będzie energetyka wiatrowa,

przy planowanym wzroście jej mocy o 9,8%. Najwyższy wymagany przyrost mocy z OZE

należeć będzie do kolektorów słonecznych w ilości 31,2% dający w rezultacie 3 GW oraz do

ogniw fotowoltaicznych 27,2%, których to powierzchnia ma wynieść 100 mln m

2

. Natomiast

najmniejszy wzrost mocy przewidywany w Białej Księdze należy do energii złóż

geotermalnych 4,7% - 5,2 Mtoe (217,8 PJ) i elektrowni wodnych 1,0% - 100 GW [Wach

2004; Kostecka 2006; Lewandowski 2006].

Tabela 8

Cele wykorzystania OZE wyznaczone w Białej Księdze

Energia

Eurostat

2001

Biała księga

2010

Wymagany roczny

przyrost 2001-2010

Biomasy

56,5 Mtoe*

135 Mtoe*

10,3%

Wiatru

17,2 GW

40 GW

9,8%

Słońca – term.

11,4 M m

2

100 M m

2

27,2%

Słońca – elektr.

0,26 GW

3GW

31,2%

Geotermalna**

3,43 Mtoe

5,2 Mtoe

4,7%

Wody

91,7 GW

100 GW

1,0%

* Mtoe – miliony ton oleju ekwiwalentnego, 1 Mtoe = 41,868 PJ; ** Geotermia elektryczna,

Źródło: [Pietruszko 1999; Wach 2004] – zmieniona

Zgodnie z założeniami Dyrektywy 2001/77 ustanawiającą 22,1 % poziom produkcji

energii elektrycznej w oparciu o zasoby odnawialne podlega systematycznemu wzrostowi.

Największy udział w bilansie energetycznym państw UE–25 do 2010 r. ma Austria, w której

energia z OZE ma stanowić aż 78,1%. Drugą pozycję zajmuje Szwecja z 60 procentowym

udziałem energii elektrycznej z OZE. Kolejne miejsca zajmują kraje, których

zapotrzebowanie na prąd w 1/3 będzie pokrywane przy wykorzystaniu niekonwencjonalnych

źródeł, tj.: Łotwa – 49,3%, Portugalia 39,0%, Finlandia – 35,0% i Słowenia – 33,6%.

Natomiast cel określony dla Polski wynosi 7,5 procent. Lokuje to nasz kraj na 19 pozycji

wśród państw Wspólnoty Europejskiej [Wach 2004].

26

Tabela 9

Produkcja energii elektrycznej z OZE

Energia

Roczny przyrost

1995-2001

Eurostat

2001

Przewidywania

2010

Roczny wzrost

2001-2010

Biomasy

6,1%

8,7 GW

27 GW

13,4%

Wiatru

37%

17,2 GW

75 GW

17,8%

Słońca

36,6%

0,26 GW

3 GW

31,2%

Geotermalna

4,5%

0,65 GW

1 GW

4,9%

Wody

0,9%

91,7 GW

100 GW

1,0%

Źródło: [Wach 2004] – zmieniona

Zgodnie z obowiązującymi aktami prawnymi regulującymi ilość wytwarzanej energii

elektrycznej z odnawialnych źródeł udział biomasy w okresie 2001-2010 r. w porównaniu do

lat ubiegłych osiągnął dwukrotny wzrost, podczas gdy rozwój pozostałych odnawialnych

źródeł energii stał się mniej dynamiczny. Powodem tego jest szeroko zakrojona polityka Unii

wykorzystująca wysoki potencjał tych źródeł celem zapewnienia bezpieczeństwa

energetycznego, redukcji gazów szklarniowych, wzrostu zatrudnienia oraz zagospodarowania

znacznego areału zajmowanego przez grunty odłogowane i wykorzystanie znacznej ilości

odpadów pochodzenia roślinnego.

Dywersyfikacja konwencjonalnych nośników energii w Europie jest realizowana

poprzez zwiększenie udziału energii odnawialnej o 5%, przez co następuje ograniczenie

uzależnienia od energii importowanej z 48% do 42%. Obniżenie emisji gazów cieplarnianych

może wynieść nawet 209 milionów ton CO

2

eq rocznie, a przez bezpośrednie zatrudnienie w

tym sektorze pracę może znaleźć 250-300 tysięcy osób, głównie z obszarów wiejskich

[Lusawa

2004;

http://www.biomasa.org/undp_gef/konferencja_

konczaca/materialy_

konferencyjne/3 Sonik_pokaz.pps].

Energetyka odnawialna stwarza 2,5 razy więcej miejsc pracy na jednostkę produkcji

niż energetyka konwencjonalna i 15 razy więcej niż energetyka jądrowa. Ponadto tworzenie

lokalnych systemów energetycznych sprzyja rozwojowi lokalnej gospodarki i zdywersyfikuje

tradycyjne źródła energii na tym obszarze [Kassenberg 2005; Piechocki, Denisiuk 2005].

27

W latach 90-tych ubiegłego wieku biomasa stanowiła najważniejsze źródło

odnawialne w Unii Europejskiej. Całkowita produkcja ciepła w oparciu o bioenergię

osiągnęła 1 800 PJ, a produkcja energii elektrycznej 27 200 TWh, osiągając tym samym 64%

rynku OZE. Dziś biomasa zapewnia 13% energii ze źródeł odnawialnych w UE. Natomiast

planowany jest jej ponowny wzrost wykorzystania do 53% [Arshadi i in. 2004;

http://www.biomasa.org/undp_gef/konferencja_konczaca/materialy_konferencyjne/3

Sonik_pokaz.pps].

Globalny potencjał energetyczny biomasy wynosi 3· 10

15

MJ/rok i wykorzystuje się

go w 7 procentach. Bioenergia w skali świata stanowi 14,7% globalnego zużycia energii

pierwotnej. Największy w tym udział mają kraje rozwijające się, u których 38,1% stanowi

biomasa, w przeciwieństwie do krajów uprzemysłowionych, gdzie średnie jej zużycie wynosi

jedynie 2,8% [Lewandowski 2006].

Rysunek 6

Porównanie aktualnego i przewidywanego stanu w sektorze

elektroenergetycznym

13%

53%

31%

57%

16%

23%

3%

4%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Stan na 2006 r.

Stan na 2010 r.

Co-firing

Woda

Wiatr

Biogaz

Biomasa

Źródło:[http://www.biomasa.org/undp_gef/konferencja_konczaca/materialy_konfe

rencyjne/3 Sonik_pokaz.pps] - zmieniona

28

W krajach UE istnieje wiele systemów wsparcia w postaci działań polityczno-

edukacyjnych oraz finansowych.

Do najważniejszych i obecnie realizowanych należy 6 Program Ramowy Badań i

Rozwoju Technologicznego – Priorytet Zrównoważone Systemy Energetyczne, którego

koniec datowany jest na 2006 r. (810 mln €), a jego miejsce wprowadzony zostanie 7

Ramowy Program Badań i Rozwoju Technologicznego – Priorytet Energia (2007-2013).

Istotne systemy wsparcia finansowego stanowiły także program SAVE promowanie

efektywności energetycznej i racjonalne wykorzystanie zasobów z 1992-2002 (100 mln €),

ALTENER promowanie nowych i odnawialnych źródeł energii z 1993-2002 (120 mln €) oraz

Inteligentna Energia dla Europy 2003-2006 (250 mln €). Całkowity budżet inwestycji w

energetykę odnawialną na lata 1997-2010 ma osiągnąć prawie 165 miliardów EUR. Obecne

obroty na tym rynku w UE sięgają 15 mld €, co stanowi połowę światowego rynku energii

odnawialnej

[Wach

2004;

http://www.biomasa.org/undp_gef/konferencja_konczaca/

materialy_konferencyjne/3 Sonik_pokaz.pps].

29

4.

Polskie prawodawstwo w zakresie energetyki odnawialnej wobec biomasy

Fundamenty prawa i polityki Rzeczpospolitej Polskiej zapisane są w Konstytucji RP z

6 kwietnia 1997 roku. Obowiązek wspierania energetyki odnawialnej wynika z zapisów w

Konstytucji dotyczących ochrony środowiska:

- Art. 5 Rzeczpospolita Polska ma obowiązek dbania o ochronę środowiska kierując się

zasadą zrównoważonego rozwoju.

- Art. 74, ust. 1 Władze publiczne prowadzą politykę zapewniającą bezpieczeństwo

ekologiczne współczesnemu i przyszłym pokoleniom.

- Art. 74, ust. 2 Ochrona środowiska jest obowiązkiem władz publicznych.

- Art. 74, ust. 4 Władze publiczne wspierają działania obywateli na rzecz ochrony i poprawy

stanu środowiska.

Znajduje to także potwierdzenie w art.8 ustawy „Prawo ochrony środowiska”, która

stanowi, że „polityki, strategie, plany lub programy dotyczące w szczególności energetyki,

(…), powinny uwzględniać zasady zrównoważonego rozwoju” [Grecka 2002; Karski 2004b].

W polskim prawie dotyczącym energetyki odnawialnej istnieją dwa rodzaje aktów

prawnych: akta o mocy obowiązującej i akta kierownictwa wewnętrznego. Te pierwsze mają

charakter powszechnie wiążący to znaczy przy ich pomocy można nadawać uprawnienia i

nakładać obowiązki, jak choćby obowiązek zakupu ciepła i energii elektrycznej z OZE.

Natomiast do drugich zaliczają się akta prawne pozbawione tego charakteru. Za ich pomocą

wyznacza się cele i sposoby ich osiągnięcia. Mogą mieć charakter polityczny, planistyczny

oraz strategiczny [Karski 2004b].

Do podstawowych aktów wykonawczych w polskim prawodawstwie należy: Ustawa z

dnia 10 kwietnia 1997 r. „Prawo energetyczne”, z późniejszymi zmianami i aktami

wykonawczymi: Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej, z dnia 1

lipca 2003 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązku zakupu energii elektrycznej i

ciepła z odnawialnych źródeł energii oraz energii elektrycznej wytwarzanej w skojarzeniu z

wytwarzaniem ciepła oraz Rozporządzenie Rady Ministrów, z dnia 27 kwietnia 2004 r. w

sprawie szczegółowych warunków udzielania pomocy na inwestycje związane z

odnawialnymi źródłami energii.

30

Ustawa „O biokomponentach stosowanych w paliwach ciekłych i biopaliwach

ciekłych”, która weszła w życie z dniem 1 stycznia 2004 r. wraz z przepisami

wykonawczymi: Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 10 stycznia 2004 r. w sprawie

minimalnej ilości biokomponentów wprowadzonych do obrotu w paliwach ciekłych lub

biopaliwach ciekłych. Ponadto do podstawowych aktów politycznych w zakresie energetyki

odnawialnej należy Rezolucja Sejmu RP z dnia 8 lipca 1999 r. w sprawie wzrostu

wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych.

W oparciu właśnie o ten dokument powstały akta kierownictwa wewnętrznego, tj.:

1. „Strategia Rozwoju Energetyki Odnawialnej” opracowana przez Ministerstwo

Środowiska i uchwalona przez Sejm w sierpniu 2001 r.,

2. „II Polityka Ekologiczna Państwa” przyjęta przez Sejm 22 sierpnia 2001 r.

Do tego grona należą także „Ocena Realizacji i Korekta Założeń polityki energetycznej RP do

roku 2020”, „Polityka Ekologiczna Państwa na lata 2003-2006 z uwzględnieniem

perspektywy na lata 2007-2010” oraz przyjęta przez RM „Polityka energetyczna Polski do

2025 r. z dnia 4 stycznia 2005 r. [Karski 2004b; Lewandowski 2006].

Obowiązek zakupu energii elektrycznej wytworzonej w instalacjach OZE wynika z

zapisów ustawy „Prawo energetyczne” i Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 19

grudnia 2005 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązku uzyskania i przedstawienia do

umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej oraz zakupu energii

elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii. Jest on nałożony na

przedsiębiorstwa energetyczne zajmujące się dostarczaniem energii odbiorcom końcowym. W

myśl tej ustawy dane przedsiębiorstwo jest zobowiązane do przedstawienia Prezesowi Urzędu

Regulacji Energetyki (URE) odpowiednią ilość świadectw pochodzenia, które są dowodem

realizacji zaleceń URE. Obowiązek ten uznaje się za spełniony jeżeli udział zakupionej lub

wytworzonej energii elektrycznej w całkowitym rocznym bilansie wynosi nie mniej niż 3,6%

w 2006 r., 4,2% w 2007 r., 5% w 2008 r., 6% w 2009 r. i 7,5% w 2010 r. Wytworzenie lub

zakup energii elektrycznej i energii cieplnej ma się odbywać wyłącznie na terytorium RP. W

przypadku nie wypełnienia obowiązków w zakresie przedstawienia lub uiszczenia

odpowiedniej wpłaty przez dane przedsiębiorstwo energetyczne Prezes URE może nałożyć

31

karę pieniężną na ten zakład. Istnieje również obowiązek zakupu energii elektrycznej przez

przedsiębiorstwo pełniące rolę sprzedawcy energii, w pierwszej kolejności pochodzącej z

podłączonych do instalacji sprzedawcy źródeł odnawialnych [Karski 2004b; Krajewska

2006].

Kolejnym istotnym dokumentem politycznym wspierającym rozwój energetyki

odnawialnej w naszym kraju, będącym jednocześnie próbą zinwentaryzowania tego

podsektora jest Strategia Rozwoju Energetyki Odnawialnej. Strategia ta powstała w wyniku

realizacji Rezolucji Sejmu RP z 1999 r. w sprawie wykorzystania energii ze źródeł

odnawialnych i międzynarodowych zobowiązań wynikających z Ramowej Konwencji

Narodów Zjednoczonych w sprawie Zmian Klimatu oraz Protokołu z Kioto do tej konwencji

[Strategia... 2000].

W celu sumarycznego przedstawienia udziału energii pochodzącej ze źródeł

odnawialnych w ogólnym bilansie paliwowo-energetycznym Polski przeanalizowano

szacunki różnych instytucji krajowych tj.: GUS, Ministerstwo Gospodarki, Europejskie

Centrum Energetyki Odnawialnej (EC BREC). Za najbardziej wiarygodne zostały uznane

dane pochodzące z EC BREC, według których produkcja energii ze źródeł odnawialnych w

Polsce w 2000 r. stanowiła około 104 PJ. W porównaniu do całkowitego zużycia energii

pierwotnej z 2000 r. w wysokości 4069,6 tys. PJ wykorzystanie energii odnawialnej w kraju

wynosiło 2,5% [Strategia.... 2000; Piechocki, Denisiuk 2005]. Jak podaje ten dokument

dominującym a przez to głównym źródłem energii odnawialnej w Polsce jest biomasa

pochodzenia roślinnego, czyli drewno, słoma, biogaz i biopaliwa. Do niedawna stanowiła aż

98,05% (101,8 PJ), rynku OZE. Mniejsze znaczenie mają energia wodna 1,83% (1,9 PJ),

energia geotermalna 0,1% (0,1 PJ) oraz energia wiatru i energia promieniowania słonecznego

po 0,01% (0,01 PJ).

Potencjał techniczny wykorzystania zasobów energii odnawialnej w Polsce jest

podobny do potencjału w innych krajach Unii Europejskiej. Mimo to stopień wykorzystania

OZE w kraju szacowany na 4 – 9% i odbiega od tego we Wspólnocie – 16% [EC BREC

2000; Piechocki, Bal 2006].

32

W naszym kraju istnieją pewne rozbieżności w określeniu potencjału odnawialnych

zasobów energii. Wynikają one ze specyfiki sektora energetyki odnawialnej. Otóż sektor ten

charakterystyczny jest dla generacji rozproszonej, która w głównej mierze skupia instalacje

małej mocy w gospodarstwach domowych.

Według EC BREC (2000) potencjał tych źródeł wynosi ponad 2500 PJ w skali roku,

co stanowi 60% krajowego zapotrzebowania na energię pierwotną. Z kolei znacznie inny

potencjał techniczny prezentuje Zimny (2001). Według tego autora roczny potencjał

techniczny OZE dla Polski mógłby wynieść około 626 tys. PJ, co stanowiłoby prawie 160

razy większy od łącznego zapotrzebowania na energię w roku. Tak wysoka wartość wynika z

oszacowania teoretycznego potencjału energii geotermalnej wynoszącej 625 tys. PJ. W

porównaniu z danymi prezentowanymi przez innych badaczy wartości te nieco odbiegają od

reszty.

Tabela 10

Potencjał techniczny wykorzystania OZE w Polsce [PJ/rok]

Źródło energii

[Strategia 2000]

[EC BREC 2000]

[Zimny 2001]

Biomasa

128

895

407

Energia wodna

50

43

43

Energia geotermalna

100

200

625 000 / *150

Energia wiatru

4

36

140

Prom. słoneczne

55

1340

280

Ogółem

337

2514

625 870 / *1020

Całkowite zużycie energii

pierwotnej w Polsce w

2001 r. wg GUS

3925,2 PJ/rok

Udział OZE ogółem

8,58%

64%

15945% / *26%

* Średnia algebraiczna [Strategii 2000] i [EC BREC 2000] w stosunku do zasobów

geotermalnych 100 + 200 = 150 PJ/rok

Źródło: [dane literaturowe, GUS]

33

Obecny udział energetyki odnawialnej w Polsce nie odbiega w znaczący sposób od

założonego poziomu rozwoju OZE w odpowiednich dokumentach politycznych. Mimo tego

wartym podkreślenia jest fakt, iż przyjęte 7,5% energii elektrycznej o ogólnej konsumpcji

energii elektrycznej w 2010 r. jest celem znacznie niższym niż średnia ustalona dla Unii

Europejskiej wynosząca 22%. Tak znacząca różnica wynika z wielu powodów. Źródła wiedzy

na ten temat mogą stanowić przede wszystkim ww. Strategia (2000) i EC BREC (2000) oraz

inne bogate opracowania literaturowe. Najczęściej wymienianym powodem są wieloletnia

opóźnienia we wdrażaniu mechanizmów wsparcia OZE w naszym kraju. Zalicza się do nich:

brak odpowiednich unormowań prawnych, które w sposób jednoznaczny określiłyby program

i politykę w zakresie wykorzystania OZE, niedostateczne mechanizmy ekonomiczno-fiskalne,

które uniemożliwiały odniesienie korzyści finansowych w związku z poniesionymi

znacznymi kosztami, brak dostępnych informacji o rozmieszczeniu zasobów odnawialnych

oraz procedurach przy realizacji tego typu inwestycji, a także wiele innych.

Według danych Europejskiego Centrum Energii Odnawialnej aktualnie

wykorzystywane jest jedynie 4,3% potencjału technicznego OZE w Polsce. Największy w

tym udział ma rynek biomasy, który zaopatruje podsektor energetyki odnawialnej w 92

procentach. Powodem tak zdecydowanej dominacji biopaliw jest uznanie ich za strategiczny

element rozwoju energetyki odnawialnej w naszym kraju. Jednoznacznie jest to określone w

dokumencie „Polityka energetyczna Polski do 2025 roku”, w 6 punkcie II rozdziału: „W

warunkach polskich technologie wykorzystujące biomasę nadal będą stanowić podstawowy

kierunek rozwoju odnawialnych źródeł energii.” Podobny wniosek zawarty jest również w

Strategii Rozwoju Energetyki Odnawialnej, w której stwierdza się, że: „Największe nadzieje

na wykorzystanie, jako odnawialne źródło energii, są wiązane z biomasą. (…) Biomasa może

być używana na cele energetyczne w procesach bezpośredniego spalania biopaliw stałych

(drewna, słomy), gazowych w postaci biogazu lub przetwarzana na paliwa ciekłe (olej,

alkohol)” [Guzek, Pisarek 2002].

W celu realizacji 7,5 procentowego udziału OZE w zużyciu energii pierwotnej w

Polsce, w okresie 2000 – 2010 Strategia (2000) zakłada utworzenie nowych mocy

wytwórczych opartych na energetycznym wykorzystaniu biomasy o łącznej mocy 17000

34

MW. Aktualny udział energetyki odnawialnej w krajowym zużyciu energii elektrycznej

według Ministra Gospodarki wynosi 4,5%. W 2010 roku przewiduje się, że udział OZE w

naszym kraju w zużyciu energii elektrycznej wyniesie: biomasa ok. 4%, wiatr ok. 2,3%, woda

ok. 1,2% [Pasyniuk 2005].

Tabela 11

Aktualne wykorzystanie OZE w Polsce

Źródło energii

Produkcja energii

brutto [PJ]

% możliwego

potencjału

Potencjał OZE w

kraju [PJ]

Biomasa

104

12%

866,7

Energia

wodna

(MEW)*

8,2

5%

167

Energia geotermalna

0,5

0,1%

500

Energia wiatru

0,05

0,1%

50

Energia

prom.

słonecznego

0,04

0,002%

2000

RAZEM

113

4,3%

2627,9

Udział w ogólnym bilansie energii

pierwotnej

2,75%

4109**

* MEW – Mała Energetyka Wodna; ** aktualne zużycie energii pierwotnej,

Źródło: [Wiśniewski 2006] - zmieniona

Obecnie w Polsce biomasa na cele energetyczne pochodzi z rolnictwa i leśnictwa.

Według Lewandowskiego (2006) całkowity potencjał biomasy możliwy do

zagospodarowania wynosi niespełna 407 PJ. Największy w tym udział należy do sektora

rolniczego 195 PJ i leśnictwa 101 PJ. Znaczny potencjał zawarty jest również w sadownictwie

57,6 PJ i przemyśle drzewnym 53,9 PJ. Według szacunków rocznie w naszym kraju można

uzyskać na potrzeby energetyczne około 30 · 10

6

Mg biomasy co odpowiada 15 ÷ 20 · 10

6

Mg miału węglowego, przy założeniu, że wartość kaloryczna 1 Mg s.m. biomasy odpowiada

kaloryczności 0,5 Mg węgla. Główny surowiec energetyczny ma stanowić słoma odpadowa w

35

wysokości 20 ÷ 25 mln Mg (słoma rzepakowa, bobikowa, słonecznikowa) oraz odpady

drzewne – około 4 mln Mg (chrust, kora, zrębki, pelety). Spodziewanych jest również ok. 6

mln Mg osadów ściekowych pochodzących z odpadów z sektora komunalnego i odpadów

przemysłu celulozowo-papierniczego i spożywczego.

Według Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 19 grudnia 2005 r. w sprawie

szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw

pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej oraz zakupu energii elektrycznej i ciepła

wytworzonych w odnawialnych źródłach energii „biomasa to stałe lub ciekłe substancje

pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z

produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej, a także przemysłu

przetwarzającego ich produkty, a także części pozostałych odpadów, które ulegają

biodegradacji”.

Zgodnie z tą definicją biomasę można podzielić ze względu na materiał pochodzenia

na:

 surowce pierwotne:



roślinne (drewno i odpady z przerobu drewna, rośliny pochodzące z upraw

energetycznych, produkty rolnicze i odpady organiczne z rolnictwa);



zwierzęce (odpady produkcji zwierzęcej, odpady komunalne tj. osady ściekowe,

odpady organiczne z gospodarstw domowych);

 surowce przetworzone:



biogaz z fermentacji metanowej obornika i gnojowicy, osadu czynnego, odpadów

wysypiskowych;



gaz drzewny (holzgaz), ze zgazowania drewna i osadów ściekowych;



bioetanol z fermentacji alkoholowej głównie ziemniaków i ziarna zbóż [Piechocki,

Bal 2006; Lewandowski 2006; Dokumenty elektroniczne].

Bioenergia skumulowana w biomasie bywa nazywana „czystym węglem” a można ją

uzyskać w wyniku:

 bezpośredniego spalania biopaliw stałych (surowce pochodzenia roślinnego);

 konwersji na biopaliwa ciekłe (oleje roślinne, biodiesel, etery, alkohole);

36

 przetwarzania na biopaliwa gazowe (gaz drzewny, biogaz z pryzm energetycznych,

biogaz rolniczy, biogaz z oczyszczalni ścieków) [Gaca, Sulewski 2005; Piechocki, Bal

2006; Lewandowski 2006; Dokumenty elektroniczne].

Energetyczne wykorzystanie biomasy już niedługo może okazać się czymś w rodzaju

„złotego środka”, w którym upatruje się rozwiązanie części charakterystycznych dla naszego

kraju problemów środowiskowych, bezpieczeństwa energetycznego państwa, czy choćby w

stosunku do stale wysokiego poziomu bezrobocia na obszarach wiejskich.

Do argumentów przemawiających za energetycznym wykorzystaniem biomasy należą

w szczególności:

 ograniczenie emisji ditlenku węgla (zerowy bilans emisji CO

2

);

 ochrona środowiska poprzez zmniejszenie negatywnego oddziaływania procesów

energetycznych;

 zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego w skali kraju i skali lokalnej;

 ograniczenie kosztów za korzystanie ze środowiska;

 decentralizacja produkcji energii (RPE);

 aktywizacja ekonomiczna i przemysłowo-handlowa społeczności na terenach wiejskich;

 redukcja kosztów poniesionych na oczyszczanie spalin z energetyki konwencjonalnej;

 zagospodarowanie znacznej ilości bioodpadów (leśnych, rolniczych, komunalnych);

 wykorzystanie potencjału gruntów niezagospodarowanych i nieużytków przez uprawy

energetyczne;

 tworzenie nowych miejsc pracy;

 możliwość uzyskania wsparcia finansowego z funduszy ekologicznych;

 rekultywacja terenów poprzemysłowych [Reszkowski i in. 2005; Lewandowski 2006].

Podstawowymi i zarazem najszerzej stosowanymi rodzajami biomasy zarówno w

Polsce jak i na świecie są biopaliwa stałe. Wynika to z ich ogólnej dostępności oraz łatwości

w przekształceniu termicznym przy pomocy prostych instalacji w postaci kotłów na biomasę

lub miał węglowy. Należą one do surowców pierwotnych pochodzenia roślinnego. Głównie

jest to drewno opałowe z upraw energetycznych, odpadów przemysłowych, rolniczych i

leśnych, a także siano i słoma traktowana jako odpad poprodukcyjny.

37

Zgodnie z założeniami przyjętymi w Rozporządzeniu Ministra Gospodarki z 19

grudnia 2005 r. istnieje konieczność stosowania biomasy pochodzącej z „upraw

energetycznych lub odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz przemysłu

przetwarzającego jej produkty” w ilościach od 5% w 2008 r. do 60% w 2014 r. w łącznej

masie biomasy wykorzystanej w procesie spalania. Dlatego każda elektrownia zobowiązana

jest do wytwarzania energii w oparciu o zasoby odnawialne. Odstępstwem od tego jest tzw.

opłata zastępcza, którą wnosi dystrybutor energii z tytułu niewytworzenia energii odnawialnej

[Surmiak 2006].

W 2007 r. zapotrzebowanie energetyki na biomasę wyniesie w przybliżeniu 2,1 mln

ton, z czego 1,7 mln ton przypadnie na energetykę zawodową, a około 400 tys. ton na

ciepłownie i elektrociepłownie. Natomiast w 2010 r. zapotrzebowanie energetyki zawodowej

na paliwa pochodzenia roślinnego wyniesie 2,5 mln ton, a ciepłowni i elektrociepłowni

wzrośnie do 1 mln ton [Wojciechowska, Krawczyk 2006].

Nasz kraj jest silnie związany z węglem kamiennym dlatego bywa czasem

nazywanym „prowincją węglową”. Pomimo tego Polska posiada znaczną tradycję, zwłaszcza

w stosunku do indywidualnych instalacji małej mocy. Według Strategii (2000) i ogólna liczba

instalacji opalanych drewnem szacowana jest na ponad 100 tys. kW. W tym występuje kilka

tysięcy instalacji kotłowych o mocach z zakresu 10 – 100 kW. Większość systemów o

znacznych mocach (0,2 – 40 MW) wykorzystywanych jest w przyzakładowych instalacjach

przemysłu drzewnego i celulozowo-papierniczego, wykorzystując najczęściej współspalanie

materiału drzewnego z węglem kamiennym. Natomiast w sektorze komunalnym dominują

instalacje kotłowe o mocach 0,5 – 2,5 MW. W 2002 r. zainstalowana moc ciepłowni na

drewno wynosiła 450 MW, bez uwzględnienia instalacji w gospodarstwach domowych i w

przemyśle.

W związku z wymaganiami stawianymi Polsce przez Unię Europejską w ramach

rozwoju energetyki odnawialnej nasz kraj jest zobowiązany do osiągnięcia 7,5 procentowego

udziału energii elektrycznej pochodzącej z odnawialnych zasobów w ogólnym bilansie

energetycznym w 2010 r. i do 14% w zużyciu energii pierwotnej brutto w 2020 roku. W

odniesieniu do biopaliw wskaźnik ten ma wynieść 5,75% udziału biopaliw w zużyciu paliw

38

silnikowych w 2010 r. Aby było to możliwe w kraju, gdzie ponad 70% energii całkowitej

pochodzi ze spalania węgla należy stworzyć optymalne warunki do ich rozwoju poprzez

ustalenie odpowiednich mechanizmów wsparcia i zwiększenie wydatków na finansowanie

tych źródeł. Do takich działań zaliczają się mechanizmy ograniczające swobodę gospodarczą

i pomoc z sektora publicznego [Krajewska 2006].

Według Karskiego (2004b) do mechanizmów wsparcia krajowego systemu OZE

należą: obowiązek zakupu ciepła i energii elektrycznej pozyskanych z instalacji OZE w celu

przedstawienia Prezesowi URE świadectw pochodzenia lub dokonanie opłaty zastępczej (Art.

9a P.E.) a w stosunku do biopaliw wprowadzanie na rynek biokomponentów. Pomoc

publiczna skierowania ku energetyce odnawialnej opiera się o finansowanie przedsięwzięć w

tym kierunku: ze środków Ekofunduszu, funduszu ochrony środowiska (NFOŚiGW),

Funduszy Termomodernizacyjnych, a także z kredytów preferencyjnych (np. BOŚ), budżetu

państwa i samorządów oraz w dużej mierze z funduszy strukturalnych, i Funduszu Spójności.

Pomoc publiczna to także: zwolnienie z akcyzy energii elektrycznej produkowanej z OZE,

ulgi inwestycyjne w podatku rolnym, etc. Określa się, że nakłady inwestycyjne na instalacje

OZE w latach 2000-2010 mogą wynieść 14,5-19,1 miliarda złotych, z czego 15,7-16,4% będą

stanowić środki publiczne co daje sumę 230-310 mln zł rocznie [Karski 2004b, 2006].

39

LEGAL ASPECTS OF RENEWABLE ENERGY SOURCES

UTILIZATION IN POLAND AND IN THE EUROPEAN UNION

Artur Barański

Key words: sustainable development, renewable energy sources, energy safety

The highest quantity of heat and power is produced by combustion of so called

conventional fuels. In the world’s scale the leading positions have natural oil and natural gas.

In Poland coal is still the most important source of energy. Resources of those three fuels can

be depleted in a few decades time. The effect of their unsustainable utilization is the

considerable increase of the load of pollutants what leads to global climate changes.

Improving this situation is possible only by utilization of renewable resources of energy. It is

manifested by European energy policy which is directed towards achieving sustainable

development. Interest of EU results also from lacking of conventional resources of energy in

the perspective of next years. Because of the necessity of ensuring of energetic safety within

the Union renewable energy has the highest priority. Accepted by the European Community

new targets were published in White and Green books together with appropriate directives. In

2010 share of renewable energy in a total balance of primarily energy should reach 12% but

22% of power should be produced using renewable source of energy. For Poland respective

limits were set to 7.5% and 14% but in 2020. The highest – i.e. 4% of share of renewable

energy should be generated from biomass. There are a lot of social and economical factors

favoring biomass utilization for energy.

(tłumaczenie dr Andrzeja Klasy)

40

LITERATURA:

Arshadi M., Nerantzis E., Pelkonen P., Röser D., Tahvainen L. 2004. Energy from Renewable

Resources (Bio-energy). W: Renewable Bioresources: Scope and Modification for Non-food

Applications. Wyd. John Wiley & Sons, Ltd. 105-137.

Barroso J. M. 2006. Europa a klimat i energia. Gazeta Wyborcza 14. 11. 2006 r.

Benchikh O. 2005. Renewable Energies for Development. Materiały konferencyjne World

Sustainable Energy Days 2005.

Ciach R., Żelazny J. 2006. Energia odnawialna kluczem do zrównoważonego rozwoju. Aura

6: 4-6.

Ciechanowicz W. 2005a. Odnawialne źródła energii. Aura 8: 4-7.

Ciechanowicz W. 2005b. Paliwa kopalne i energia XXI wieku. Aura 7: 9-11.

EC BREC i IBMER. 2000. Ekonomiczne i prawne aspekty wykorzystania odnawialnych

źródeł energii w Polsce. Streszczenie pracy do konsultacji społecznej. Wykonana na

podstawie umowy Ministerstwa Środowiska i NFOŚiGW.

Flavin C., Seth D. 2000. Nowe pomysły na system energetyczny. W Raport o stanie świata: u

progu nowego tysiąclecia. Wyd. Książka i Wiedza. 38-60.

Gaca J., Sulewski M. 2005. Wpływ biopaliw na środowisko i właściwości eksploatacyjne

silników. . Biuletyn Informacyjny. Kujawsko-Pomorski Ośrodek Doradztwa Rolniczego w

Minikowie. Regionalne centrum Edukacji Ekologicznej w Przysieku. 19-25.

Gaj H. 2005

.

Mechanizmy Protokołu z Kioto. Czysta Energia 4: 10-11.

Grecka K. 2002. Odnawialne źródła energii w planach energetycznych gmin. Ekologia

Praktyczna 5: 26-31.

Guła A., Filipowicz M., Kwiatkowski M. 2001. Rozproszona produkcja energii elektrycznej.

Czysta Energia 4: 11.

Guzek K., Pisarek M. 2002. Wykorzystanie biomasy na cele energetyczne w Polsce. Czysta

Energia 2: 6-7.

Hardy J. 2004. Green Chemistry and Sustainability. W: Renewable Bioresources: Scope and

Modification for Non-food Applications. Wyd. John Wiley & Sons, Ltd 1-30.

41

Karski L. 2004a. Odnawialne źródła energii w ustawie Prawo ochrony środowiska. Czysta

Energia 3: 10-11.

Karski L. 2004b. Aspekty prawne rozwoju energetyki odnawialnej w Polsce na tle aktów UE.

Czysta Energia 12: 10-11.

Karski L. 2006. Podstawowy instrument wsparcia energii elektrycznej z OZE. Czysta Energia

3: 10-11.

Kassenberg A. 2005. Energetyka odnawialna tylko dla hobbistów. Czysta Energia 7-8: 8-9.

Konstytucja RP z 6 kwietnia 1997 r. (Dz.U nr 78, poz. 483).

Kostecka A. 2006. Światowe trendy rozwoju energetyki odnawialnej. Czysta Energia 2:14-16.

Krajewska K. 2006. Odnawialne źródła energii – alternatywa dla paliw kopalnych?

Materiały Konferencyjne Bezpieczeństwo energetyczne kraju – czy poradzimy sobie sami?,

Warszawa.

Lewandowski W.M. 2006. Proekologiczne odnawialne źródła energii. Wyd. Naukowo-

Techniczne. Warszawa.

Lusawa R. 2004. Energia odnawialna a rolnictwo. Czysta Energia 2: 14-15.

Mikucki O. 2005. Energochłonność jako czynnik nowoczesnej gospodarki. Czysta Energia

7/8: 18-19.

Ministerstwo Gospodarki i Pracy. 2005. Polityka Energetyczna Polski do 2025 roku.

Neugebauer M., Piechocki J. 2006. Energia geotermiczna. Materiały konferencyjne

Praktyczne aspekty odnawialnych źródeł energii. Plan energetyczny województwa

podlaskiego. Wyd. Podlaska Fundacja Rozwoju Regionalnego. Białystok 53-59.

Pasyniuk P. 2005. Agroenergetyka. Czysta Energia 7-8: 20-21.

Piechocki J., Denisiuk W. 2005. Techniczne i ekologiczne aspekty wykorzystania słomy na

cele grzewcze. Wyd. UWM. Olsztyn.

Piechocki J., Bal R. 2006. Odnawialne źródła energii i możliwości ich praktycznego

wykorzystania. Materiały konferencyjne Praktyczne aspekty odnawialnych źródeł energii.

Plan energetyczny województwa podlaskiego. Wyd. Podlaska Fundacja Rozwoju

Regionalnego. Białystok 13-23.

42

Pietruszko S. 1999. Odnawialne źródła energii w bilansie energetycznym krajów UE i USA.

Aura 7/8: 5-7.

Reszkowski E., Osenowska K., Myszak K. 2005. Energia odnawialna w województwie

kujawsko-pomorskim. Biuletyn Informacyjny. Kujawsko-Pomorski Ośrodek Doradztwa

Rolniczego w Minikowie. Regionalne centrum Edukacji Ekologicznej w Przysieku. s. 2-7

Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 19 grudnia 2005 r. (Dz.U. nr 266, poz. 2240).

Sawin J. 2003. Wizja przyszłości nowej energetyki. W: Raport o stanie świata. Wyd. Książka i

Wiedza. s. 101-125.

Soliński J., Jaczewski M., Kumanowski M., Rakowski J., Gilecki R. 2002. Sektor energii w

Polsce. Początki, rozwój i stan w 2000 roku. Wyd. Izba Gospodarcza i Ochrony Środowiska.

Warszawa.

Strategia Rozwoju Odnawialnych Źródeł Energii. 2000. Ministerstwo Środowiska. Warszawa.

Surmiak R. 2006. Zielone światło dla biomasy z upraw energetycznych. Czysta Energia 3: 26.

Umeda Y. 2004. Nadchodzi era Protokołu z Kioto. Czysta Energia 12: 20-21.

Ustawa Prawo ochrony środowiska z dnia 27 kwietnia 2001r. (Dz. U. Nr 62, poz. 627).

Wach E. 2004. Wykorzystanie odnawialnych zasobów energii w Unii Europejskiej –

osiągnięcia i plany. Czysta Energia 3: 16-18.

Witkowska-Dąbrowska M. 2004. Rozwój zrównoważony w aspekcie ekologicznym –

ekorozwój. W: Ekonomiczne podstawy zarządzania środowiskiem i zasobami naturalnymi.

Wyd. UWM. Olsztyn.

Wiśniewski G. 2006, Warunki ramowe rozwoju i finansowania innowacji w sektorze

energetyki odnawialnej w Polsce. Materiały Konferencyjne Wsparcie dla MŚP i JBR w

transferze i wdrażaniu innowacji z zakresu energetyki odnawialnej. EC BREC. Warszawa-

Gdańsk.

Wojciechowska U., Krawczyk B. 2006. Rolnictwo dla energetyki – POLAGRAFA-FARM

2006. Czysta Energia 11:12-13.

Zimny J. 2001. Polska samowystarczalna energetycznie?. Rynek Instalacji 11: 61-64.

43

[Dokumenty elektroniczne]. Tryby dostępu:

http://www.biomasa.org/undp_gef/konferencja_konczaca/materialy_konferencyjne/3

Sonik_pokaz.pps

http://www.6pr.pl/images/prezentacje/s6/Wisniewski_OZE w Polsce.ppt

http://www.biomasa.org/edukacja/zmianyklimatyczne/

http://www.cieplej.pl/Ekologia_OZE/1051547464.shtml

http://www.biomasa.org/edukacja/biomasa/pdf/Biomasa.pdf

http://www.oze.agh.edu.pl/oze_biomasa.php

http://pl.wikipedia.org/wiki/Biomasa

http://www.biomasa.org/jako_paliwo/index_html

http://www.wrota.podkarpackie.pl/pl/rolnictwo/energia/biomasa

http://kmiue.imir.agh.edu.pl/oze/biomasa/dbio1.htm