Mała energetyka,
możliwości
wykorzystania źródeł
odnawialnych
Malejące zasoby węgla, ropy, gazu oraz stały
wzrost zanieczyszczenia środowiska
człowieka powodowany produktami spalania.
Międzynarodowe zobowiązania ekologiczne,
stały wzrost cen energii w Polsce oraz
największe w Europie odnawialne zasoby
energii przekraczające nasze roczne potrzeby
– to czynniki wymuszające konieczność
opracowania nowej strategii rozwoju, w tym
zasadniczą zmianę polityki energetycznej
państwa.
Wprowadzenie
Struktura paliw i innych nośników energii pierwotnej
zużytych do wytworzenia energii elektrycznej sprzedanej
przez PGE Obrót S.A. w 2010 r.
Można wyróżnić 2 obszary wytwarzania
energii . Jeden to mała energetyka
obejmująca indywidualne domostwa,
osiedla oraz małe zakłady przemysłowe.
Drugi obszar to energetyka tzw. zawodowa
Mała energetyka, a energetyka
zawodowa
Mimo dużego potencjały, rynek MEW jest obecnie
na początkowym etapie rozwoju, który postępuje
bardzo powoli. Większość sprzedawanych obecnie
turbin działa w systemach autonomicznych (bez
przyłączenia do sieci, z akumulatorami) lub
używanych jest jedynie do podgrzewania wody.
Systemy hybrydowe łączące turbiny wiatrowe z
fotowoltaiką (kolektory słoneczne) są stosowane
do podświetlania znaków drogowych, reklam, ulic i
parkingów. Najwięcej sprzedaje się turbin
wiatrowych o najmniejszej mocy, których
odbiorcami są klienci indywidualni.
Mała energetyka wiatrowa
(MEW)
Coraz większe jest zainteresowanie MEW wśród małych
przedsiębiorców i właścicieli gospodarstw rolnych. Do
tej pory sporą grupę odbiorców stanowiły organizacje
pozarządowe, ale wraz ze zmniejszającą się ilością
środków publicznych i dotacji, spada również
zainteresowanie tej grupy tego typu inwestycjami. Z
badań przeprowadzonych przez IEO wynika, że
najbardziej obiecującą grupą docelową są rolnicy, dla
których, przy rosnącej produkcji i wyposażeniu
gospodarstw w sprzęty zasilane prądem, głównym
motywem zainteresowania inwestycją w MEW jest chęć
uniknięcia konsekwencji rosnących cen energii
elektrycznej pochodzącej z sieci konwencjonalnych.
Potencjalni klienci
W sektorze MEW w Polsce obecnie działa około 140 firm.
Większość z nich zajmuje się dystrybucją, instalacją i
serwisem urządzeń. Niewiele z tych 140 firm w
rzeczywistości dysponuje sprawdzonymi produktami i
sprzedaje je w znaczącej ilości. W badaniu odnotowano
jedynie 10 producentów MEW, co dla Expom S.A. stanowi
kolejny argument na rzecz przyjętej strategii rozwoju, która
zakłada rozpoczęcie produkcji elementów MEW we
współpracy z doświadczonym partnerem z zagranicy. „Nasza
firma ma w tej dziedzinie pewne doświadczenia - prawie 30
lat temu byliśmy pionierem w Polsce w produkcji małych
elektrowni wiatrowych o mocy 10 kW, a w latach 1982-1985
wyprodukowaliśmy ich aż 27 w produkcji seryjnej” –
tłumaczy Jacek Banach, Prezes Zarządu Expom S.A
Producenci i dostawcy
Ważnym aspektem uwzględnionym w raporcie są uwarunkowania
ekonomiczne inwestycji w MEW. W obliczu braku systemu wsparcia dla
małych turbin wiatrowych, głównym czynnikiem decydującym są koszty
instalacji, produktywność elektrowni oraz cena nośnika energii
zastępowanego produkcją MEW. Podstawowym kosztem jest zakup
turbiny oraz (jeśli nie jest ona podłączona do konwencjonalnej sieci)
akumulatory. Ceny turbin wahają się od 4 do 10 tys. PLN za kW mocy
nominalnej. Koszt akumulatorów wraz z osprzętem jest porównywalny z
kosztem samej turbiny. Za maszt z odciągami zapłacimy od 1 tys. PLN
(za masz do elektrowni 1 kW) do 9 tys. PLN (za masz dla elektrowni 6-
10kW). Droższe są maszty fundamentowane – ich ceny wahają się w
granicach 5-12 tys. PLN. Trzeba również pamiętać, że w polskich
warunkach klimatycznych mamy do czynienia z niskimi prędkościami
wiatrów, zwłaszcza na wysokościach odpowiednich dla pracy MEW (10-
20m). Najlepsze regiony w Polsce pod względem efektywności
zastosowania MEW to tereny północno-wschodnie kraju, wybrzeże
Bałtyku oraz obszary wzgórz i przedgórzy w części południowej.
Aspekty ekonomiczne
Światowy potencjał rynkowy MEW jest oceniany przez AWEA
(American Wind Energy Association) na 113 GW w roku 2020, co
oznacza 200-300-krotny wzrost obecnie zainstalowanej mocy. W
Polsce „Krajowy Plan Działania na rzecz odnawialnych źródeł
energii” zakłada, że do roku 2020 15% globalnego zużycia energii
brutto ma pochodzić ze źródeł odnawialnych. Moc zainstalowanych
turbin wiatrowych ma wynosić 550 MW, a średni czas pracy turbin
ma kształtować się na poziomie do 1000h/rok. Według szacunków
IEO obecnie wszystkie zainstalowane i działający w Polsce MEW
maja moc około 7MW, co stanowi 1,3% wielkości zaplanowanej na
rok 2020. Aby zrealizować ten cel, sektor MEW potrzebuje
rządowego wsparcia, wprowadzenia ułatwień legislacyjnych i
administracyjnych, które pozwolą mu na szybszy rozwój. Rynek
oczekuje na będącą obecnie w opracowaniu „Ustawę o
odnawialnych źródłach energii.”, która być może będzie zwierała
rozwiązania go wspierające.
Potencjał rozwoju rynku
Lista najważniejszych dla rozwoju rynku MEW szans i zagrożeń powstała w konsultacji
z przedstawicielami tego sektora w Polsce. Najważniejszą barierą jest brak systemu
wsparcia dostosowanego do potrzeb rynku. Inwestorzy pragnący wybudować
niewielką elektrownię na swoje potrzeby są zmuszeni do pozyskania koncesji,
prowadzenia działalności gospodarczej i obrotu certyfikatami. Brakuje mechanizmów
regulujących zasady przyłączania MEW do sieci energetycznych oraz taryf za
magazynowanie wytworzonej przez turbinę energii w sieci. Odczuwalny jest także
brak możliwości uzyskania dofinansowania z funduszy ekologicznych, mikrodotacji
czy specyficznych ofert kredytowania. Przeszkodą stojącą na drodze do szybszego
rozwoju MEW jest również niska świadomość społeczeństwa co do roli energetyki
wiatrowej i związanych z nią zagadnień, a zwłaszcza wśród urzędników i zarządów
przedsiębiorstw energetycznych. Istotną barierą jest także niedostatek
sprawdzonych i potwierdzonych certyfikatami rozwiązań technologicznych przy
jednoczesnym braku środków na badania i rozwój technologiczny. W Polsce nie ma
również instytucji certyfikujących, co powoduje konieczność zdobywania certyfikatów
w UE, a tym samym znacznie podnosi koszty certyfikacji. Podstawowych szans dla
rozwoju rynku MEW należy upatrywać w realizacji Krajowego Planu Działania w
zakresie OZE do 2020 roku. Istotny wpływ może także wywrzeć dalszy wzrost cen
energii, który przełoży się na rosnące zainteresowanie MEW przez odbiorców
końcowych.
Szansy i zagrożenia dla
MEW
Do obiektów tak zwanej małej energetyki wodnej,
zalicza się w Polsce elektrownie wodne o mocy
zainstalowanej do 5000 kW (5 MW), w Europie
Zachodniej do 10MW. Od 1991 roku osoby
prywatne i spółki mogą posiadać i eksploatować
MEW. Aktualnie pracuje około 300 takich siłowni
wodnych, najwięcej w województwach
północnych, Jeleniogórskiem i na Podkarpaciu. W
roku 2000 przekazały one do sieci energetycznej
około 150 GWh energii elektrycznej (1GWh = 1
milion kWh). Duże, państwowe elektrownie
wodne wyprodukowały około 1800 GWh.
Mała energetyka wodna
(MEW)
Elektrownie wodne przepływowe
Elektrownie wodne pracujące na
zbiornikach.
Elektrownie wodne pracujące w kaskadzie.
Dla zachowania parametrów pracy
poszczególne elektrownie pracujące w
kaskadzie powinny posiadać zbiorniki
retencyjne
Klasyfikacja ze względu na sposób
prowadzonej gospodarki wodnej
Tabela 1. Duże elektrownie wodne w Polsce
L.p.
Nazwa EW
Rzeka
Rok uruchomienia
Moc zainstalowana
[MW]
1
Pilchowice
Bóbr
1912
7,9
2
Bielkowo
Redunia
1925
7,5
3
Bobrowice
Bóbr
1925
2,5
4
Żur
Wda
1929
9,0
5
Otmuchów
Nysa Kłodzka
1933
4,8
6
Rożnów
Dunajec
1942
50,0
7
Dychów
Bóbr
1951
79,5
8
Porąbka
Soła
1953
12,6
9
Czchów
Dunajec
1954
8,0
10
Brzeg Dolny
Odra
1958
9,7
11
Koronowo
Brda
1960
26,0
12
Myczkowce
San
1961
8,3
13
Dębe
Narew
1962
20,0
14
Tresna
Soła
1967
21,0
15
Solina
San
1968
137,2
16
Włocławek
Wisła
1970
162,0
17
Żydowo
Radew
1971
152,0
18
Porąbka - Żar
Soła
1979
550,0
19
Żarnowiec
Piasnica
1982
716,0
20
Niedzica
Dunajec
1997
90,0
RAZEM:
2074,0
Potencjał techniczny polskich rzek wykorzystywany jest w granicach 10-
12%, pracujące elektrownie wodne wytwarzają średnio rocznie około 1,8
TWh.
Analizując problematykę rozwoju hydroenergetyki, należy rozróżnić tak
zwaną dużą i małą energetykę wodną (MEW). Granica między nimi
określona jest wielkością mocy zainstalowanej obiektu. W Europie przyjęto
za górną granicę małych elektrowni wodnych (MEW) następujące moce
zainstalowane: 1,5 MW (Luksemburg, Szwecja), 5,0 MEW (Polska, Austria,
Grecja, Holandia, Niemcy) i 10 MW (Belgia, Hiszpania, Irlandia, Portugalia).
Aktualnie w kraju pracują następujące małe elektrownie wodne (MEW) w
następujących grupach mocy:
około 300 MEW, prywatnych, o średniej mocy zainstalowanej rzędu 100
kW,
około 110 MEW, państwowych, o średniej mocy rzędu 750 kW (Zakłady
Energetyczne),
około 5 MEW, administracji państwowej, o średniej mocy rzędu 2 500 kW
(retencja).
Potencjał energetyczny
Rozwój małej energetyki wodnej to oszczędność paliw kopalnych,
mniejszy import paliw płynnych, ochrona środowiska, rozwój
gospodarki wodnej, małej retencji, oszczędność wody, rozbudowa
systemu energetycznego, tańsza energia, nowe miejsca pracy.
W danych liczbowych to m.in.: zmniejszenie zużycia węgla do
produkcji energii elektrycznej w wysokości 800 ton na 1 milion kWh,
każdy 1 milion kWh z MEW zmniejsza zanieczyszczenie środowiska o
około 15 ton związków siarki (kwaśne deszcze), 5 ton związków
azotu, 1500 ton związków węgla (gazy cieplarniane), 160 ton zużli i
popiołów lotnych (promieniotwórczość)
potencjał energetyczny wody płynącej w jednostkach energii w
Polsce wynosi około 40 PJ (1 PJ – 1 petadżul = 10
15
dżuli). Stanowi to
1% rocznego zapotrzebowania na energię pierwotną kraju w roku
2001. Jak na razie zasoby te wykorzystywane są tylko w 20%.
Mała energetyka – duże korzyści
Procentowy udział poszczególnych
rodzajów OZE w całkowitej produkcji
energii
elektrycznej, 2006.
Struktura produkcji energii
elektrycznej ze źródeł
0dnawialnych wg województw,
2006
http://www.bryk.pl/teksty/liceum/geografia/geografia_spo
%C5%82eczno_ekonomiczna/7524-przemys
%C5%82_energetyczny_w_polsce_i_na_
%C5%9Bwiecie_wykorzystanie_alternatywnych_%C5%BAr
%C3%B3de%C5%82_energii.html
http://www.pga.org.pl/prawo/Ekspert_nt_przemyslu_urzadzen_OZE_ra
port_koncowy_190907.pdf
Tymiński J.: Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w Polsce do
2030 roku – Aspekt energetyczny i ekologiczny, Wydawnictwo IBMER
Warszawa,1997
Strony internetowe z zakresu małej energetyki wodnej:–
www.trmew.pl ;
www.mew.pl ; www.otkz.pol.pl/elektr_w/mapa.htm- Instytut
Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Ośrodek Technicznej Kontroli
Zapór, opracowanie Wiesław Depczyński
i Krzysztof Fiedler
Biblografia
Dominik Kulpa
Dziękuję za uwagę