01_Osiak_Trendy_europejskie 2013-03-05 11:20 Strona 9
Dr inż. Jarosław OSIAK
Wyższa Szkoła Ekologii i Zarządzania w Warszawie, Wydział Ekologii
TRENDY EUROPEJSKIE W WYKORZYSTANIU ODNAWIALNYCH y
RÓDEA
ENERGII
DOŚWIADCZENIA POLSKI
Streszczenie
W 2010 r. krajowa produkcja energii elektrycznej z OZE pochodziła w 54% z biomasy stałej. Należy się
spodziewać, że biomasa w przyszłości będzie miała istotny udział w strukturze produkcji energii elektrycznej.
Wg różnych ekspertów Polska ma bardzo duży potencjał biomasy stałej możliwy do wykorzystania na cele ener-
getyczne, szacowany na 6-12% potencjału całej biomasy w Unii Europejskiej. Według szacunków Polska wyko-
rzystuje jedynie ok. 7% swojego potencjału, jeśli chodzi o biomasę wobec średniej 20% w całej UE. Wraz ze
wzrostem ilości wytwarzanej energii ze z
ródeł odnawialnych będzie również rosło znaczenie biomasy. Na wy-
korzystaniu biomasy powinno skorzystać rolnictwo. Największy, dotychczas nie wykorzystany, potencjał w rol-
nictwie to uprawa roślin na cele energetyczne [Osiak, Skudlarski, Izdebski, 2009b; Osiak, Skudlarski, Izdeb-
ski 2009c]. Aby wykorzystać ten potencjał należałoby wypracować długofalową politykę mającą na celu
restrukturyzację krajowego rolnictwa, tak by dać podwaliny do zbudowania trwałych podstaw pod opłacalną
produkcję roślinną ukierunkowaną zarówno na cele żywnościowe, jak i energetyczne.
Energetyka biogazowa w 2010 r. w strukturze produkcji energii elektrycznej z OZE miała niespeł-
na 4% udział. Najbardziej rozpowszechnione w Polsce są małe elektrownie (lub elektrociepłownie) bio-
gazowe przy składowiskach odpadów. Kolejną co do wielkości grupę zajmują instalacje pozyskujące
biogaz z oczyszczalni ścieków. Najmniej jest biogazowni rolni czych, jednak zainteresowanie tego ty-
pu inwestycjami wciąż wzrasta. Potencjał produkcyjny krajowego rolnictwa pozwala na pozyskanie
substratów niezbędnych do wytworzenia około 5-6 mld m3 biogazu na rok, o parametrach gazu ziem-
nego wysokometanowego. Jednak na skutek różnych licznych barier zarówno natury prawnej, ekono-
micznej, jak i technicznej nie jest on właściwie wykorzy stywany. Niespełna 27% w strukturze produk-
cji energii elektrycznej z OZE w 2010 r. pochodziło z hydroenergetyki. Produkcja energii elektrycznej
z tego z
ródła energii w najbliższym czasie nie będzie istotnie się zwiększać, głównie ze względu na to,
że Polska nie ma sprzyjających warunków dla rozwoju hydroenergetyki. Jest to wynikiem małych spad-
ków terenów, małych opadów atmosferycznych i dużej przepuszczalności gruntów. W najbliższym
okresie jedynie prognozuje się umiarkowany rozwój małych elektrowni wodnych. W kraju produkcja ener-
gii elektrycznej ze z
ródeł fotowoltaicznych jest pomijalnie mała, w strukturze OZE jest bliska zeru. Ener-
gia ze z
ródeł fotowoltaicznych jest zdecydowanie droższa niż ze z
ródeł kopalnych, biorąc pod uwagę
dzisiejsze warunki ekonomiczne i techniczne. Jej dostępność jest ograniczona tylko do pory dziennej
i to głównie w półroczu letnim. Ponadto, zmienne zachmurzenie powoduje niepewność co do pozio-
mu aktualnie dostępnej energii z tego z
ródła. Zastosowanie z
ródeł fotowoltaicznych wymaga specy-
ficznych rozwiązań prawnych związanych z produkcją i sprzedażą energii elektrycznej przez wielu ma-
łych producentów. Eksploatacja sieci z wieloma małymi dostawcami energii, z których każde może
podlegać fluktuacjom pogodowym, wymaga także specyficznych rozwiązań technicznych związanych
z zarządzaniem taką siecią.
Słowa kluczowe: biogaz, biomasa, energetyka wiatrowa, energetyka słoneczna
Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia, R. XII  2012 9
01_Osiak_Trendy_europejskie 2013-03-05 11:20 Strona 10
Najważniejsze zmiany, które zaszły jęcie założeń dotyczących przeciwdziałania
w energetyce europejskiej w latach zmianom klimatycznym (2007 r.), a następ-
2005-2011, wynikały z przyjętej i realizowa- nie tzw. pakietu klimatyczno-energetycz-
nej polityki liberalizacji sektorów energii elek- nego2 uczyniło z tych regulacji główną po-
trycznej i gazu ziemnego oraz tzw. pakietu litykę wewnętrzną i międzynarodową Unii
klimatyczno-energetycznego, a także wzro- Europejskiej.
stu udziału i znaczenia OZE (Odnawialnych Wg postanowień przyjętych przez Ra-
y
ródeł Energii). Redukcja gazów cieplarnia- dę Europejską powinno nastąpić do 2020
nych stała się istotnym celem działalności roku3:
Komisji Europejskiej, już w latach 2000-2003  zredukowanie o 20% emisji gazów cie-
 sformułowano wówczas zamierzenia doty- plarnianych w stosunku do poziomu emi-
czące rozwoju odnawialnych z
ródeł energii sji z 1990 r. (z opcją 30% redukcji, jeżeli
(OZE)1 oraz biopaliw. Jednakże, dopiero przy- dojdzie do zawarcia dodatkowego mię-
Tabela 1. Cele dla Polski do 2020 r. wynikające z pakietu energetyczno-klimatycznego
Table 1. Goals for Poland until 2020 resulting from the energy and climate package
Non ETS4 OZE EU ETS5  aukcje
Dopuszczalna Udział OZE Wzrost liczby uprawnień przeznaczonych dla Polski do sprzeda-
zmiana emisji w finalnym ży na aukcji (88%-10%-2%)
2005-2020 zapotrzebowaniu
energii w 2020 r.
+14% 15% Kompensacja dla uboższych Bonus za wcześniejsze wysiłki re-
Państw Członkowskich w opar- dukcyjne powyżej 20% w 2005 r.
ciu o wskaz
nik PKB/mieszk. w stosunku do lat bazowych.
39% (z 10% za PKB) 27% (z 2% za ograniczenia z Kyoto)
Mechanizm ten zwiększa liczbę uprawnień w 2020 r. o kilkadziesiąt mln
Mg w stosunku do wariantów bez kompensacji i bonusu
y
ródło: www.kashue.pl, 2009
1
White Paper on renewable energy, Nowember 2003
2
a) dyrektywę Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/29/WE, zmieniającą Dyrektywę 2003/87/WE w celu
usprawnienia i rozszerzenia wspólnotowego systemu handlu przydziałami emisji gazów cieplarnianych (tzw.
dyrektywa EU ETS);
b) decyzję Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/30/WE w sprawie starań podejmowanych przez państwa
członkowskie zmierzających do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych w celu realizacji do 2020 r. zobowią-
zań Wspólnoty dotyczących redukcji emisji gazów cieplarnianych (tzw. decyzja non-ETS);
c) dyrektywę Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/31/WE w sprawie geologicznego składowania dwutlenku
węgla oraz zmieniająca dyrektywy Rady 85/337/WE, 96/61/WE, dyrektywy 2000/60/WE, 2001/80/WE, 2004/35/WE,
2006/12/WE i rozporządzenie (WE) nr 1013/2006 (tzw. dyrektywa CCS);
d) dyrektywę Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/32/WE w sprawie promowania stosowania energii
ze z
ródeł odnawialnych (tzw. dyrektywa OZE).
3
Por. Ministerstwo Ochrony Środowiska: http://www.mos.gov.pl/artykul/7_aktualnosci/10373_pakiet
_wyzwan_polska_wdraza_pakiet_klimatyczno_energetyczny.html
4
Branże nieobjęte Europejskim Systemem Handlu Emisjami (ETS)
5
The EU Emissions Trading System (Europejski System Handlu Emisjami)
10 Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia, R. XII  2012
01_Osiak_Trendy_europejskie 2013-03-05 11:20 Strona 11
dzynarodowego porozumienia klima- Produkcja energii z OZE w UE
tycznego);
 zwiększenie o 20% udziału energii odna- Wg danych Eurostatu produkcja energii
wialnej w całkowitym zużyciu energii; z OZE zwiększyła się w latach 2005 2009
 zwiększenie o 20% efektywności ener- z 115 do 148 Mtoe6 (6,5% średniorocznie),
getycznej (w stosunku do prognoz na natomiast w tym samym okresie miał miej-
rok 2020); sce spadek produkcji wszystkich innych ro-
 zwiększenie co najmniej do 10% udzia- dzajów energii pierwotnej, w tym najwięk-
łu biopaliw w ogólnej konsumpcji paliw szy spadek dotyczył zużycia węgla (-25%).
transportowych. W Planie Działań (Action Plan) opracowa-
Zobowiązania krajów nowo przyję- nym przez Komisję Europejską dla Bioma-
tych i o niskim PKB na mieszkańca są czę- sy założono, że w roku 2010 jej wytwarzanie
ściowo odmienne, o czym świadczy poni- wyniesie 149 Mtoe. Zestawiając plany z sza-
ższe zestawienie dotyczące Polski (tab. 1). cunkami wykonania na 2010 rok, widać, że
Regulacje pakietu klimatyczno-energe- plan nie został zrealizowany. W 2010 roku
tycznego są skomplikowane oraz przewidują zostało wytworzone około 26% mniej bio-
wielokrotneuzgodnienia. Obecnieunijnysys- masy niż plano wano (minus 39,7 Mtoe).
tem handlu prawami do emisji nadal wywo- Szczegóły prezentuje rycina 1.
łuje wiele obaw. Istotną zmianą w energetyce Odnosząc analizę do samego biogazu
unijnej, która zaszła w ubiegłej dekadzie widać, że jego wielkość wg szacunków
inapewno będzie kontynuowana do 2030 ro- na rok 2010 była o prawie 60% mniejsza niż
ku, był wzrost produkcji energii odnawialnej. zakładano w Planie Działania dla Biomasy
Ryc. 1. Porównanie aktualnego trendu wykorzystania biomasy z założenia Action Planu dla
biomasy [Mtoe]
Fig. 1. Comparison of current trend in the use of biomass with Biomass Action Plan principles (Mtoe)
y
ródło: EurObserv ER 2009, EurObserv ER 2010
6
toe)  tona oleju ekwiwalentnego jest to energetyczny równoważnik jednej metrycznej tony ropy
naftowej o wartości opałowej 41,868 GJ. Mtoe = 1 000 000 toe.
Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia, R. XII  2012 11
01_Osiak_Trendy_europejskie 2013-03-05 11:20 Strona 12
(plan na poziomie 15 Mtoe, wykonanie  trend spadkowy kosztów turbin wiatro-
na poziomie 8,7 Mtoe). Co prawda wytwa- wych, zapoczątkowany w roku 2009,
rzanie biogazu w latach 2007-2010 systema- który uległ przyspieszeniu w roku 2010.
tycznie rosło, średnioroczne tempo wzrostu
(CAGR7) było na poziomie 6,5% (łączny wzrost Wyżej wymienione czynniki umożliwiły
o20,8%). Największy wzrost miał miejsce wla- energetyce wiatrowej osiągnąć systematycz-
tach 2007-2008 (ponad 10%), natomiast w la- ny wzrost realizowany w średniorocz nym
tach 2008-2010 spadł on do poziomu poni- tempie na poziomie 15% (łączny wzrost o po-
żej 5%. Szczegóły prezentuje rycina 2. nad połowę z 56 681 MW do 86 000 MW mo-
Aktualnie głównym kierunkiem rozwo- cy zainstalowanej). Tak duży wzrost umożli-
ju energetyki wiatrowej w Unii Europejskiej wił rynkowi energetyki wiatrowej osiągnięcie
są morskie farmy wiatrowe (offshore). Na Mo- zakładanego w Białej Księdze celu na 2010
rzu Północnym powstało już wiele takich in- rok już w roku 2007. W roku 2010 (wg sza-
westycji, na Bałtyku kilka farm wiatrowych cunków) moc zainstalowana turbin wiatro-
Ryc. 2. Porównanie aktualnego trendu wykorzystania biogazu z planami (Biała Księga) [Mtoe]
Fig. 2. Comparison of current trend in the use of biogas with the plans (White Paper) (Mtoe)
y
ródło: EurObserv ER 2010
istnieje u wybrzeży Dani, Finlandii i Szwecji. wych była o ponad 100% wyższa niż zakładał
Wśród pozostałych czynników przyczyniają- cel zapisany w Białej Księdze. Szczegóły pre-
cych się do rozwoju rynku energetyki wia- zentuje rycina 3.
trowej można wyróżnić: Realizacja polityk i celów klimatycznych
 postępującą konsolidację rynku, wzrost daje energetyce wodnej unikatową możli-
wielkości przedsiębiorstw, globalizację wość wzrostu zaspokojenia potrzeb energe-
rynku, tycznych Europy. W szczególności małe elek -
 dynamiczne zmiany w technologiach trownie wodne pozwa lają na użycie lokalnych
i skali farm wiatrowych, wzrost efektyw- z
ródeł energetycznych, co sprzyja wzrostowi
ności, bezpieczeństwa energetycznego, a w prakty-
 utrzymywanie przez Państwa Członkow- ce oznacza obniżenie strat wynika jących zprze-
skie efektywnych instrumentów wsparcia syłu energii.Analizując rynek energetyki wod-
energetyki wiatrowej, nej w UE można zauważyć, że w la tach
7
Compound Annual Growth Rate  skumulowany roczny wskaz
nik wzrostu
12 Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia, R. XII  2012
01_Osiak_Trendy_europejskie 2013-03-05 11:20 Strona 13
Ryc. 3. Porównanie aktualnego trendu wykorzystania energetyki wiatrowej z planami (Biała Księga)
[MW]
Fig. 3. Comparison of current trend in the use of wind power with the plans (White Paper) [MW]
y
ródło: EurObserv ER 2010
2007 2010 wzrasta on nieznacznie. Średnio- kładano w planie (cel zapisany w Białej Księ-
roczne tempo wzrostu rynku było na pozio- dze). Wg szacunków rozwinięcie rynku w ro-
mie1,6%, wcałym okresie rynek wzrósł łącznie ku 2010 będzie na poziomie 23 700 MW wo-
o 4,9%. Szacunek mocy zainstalowanej bec planowanych 3 000 MW. Szczegóły
na rok 2010 w porównaniu do planów różni prezentuje rycina 5.
się tylko o 1000 MW, czyli ok. 7,7% (ryc. 4). Promowany przez UE wzrost zasto-
Rynek energii słonecznej w Europie roz- sowania energii odnawialnej był jednak
wijał się przede wszystkim dzięki wysokim silnie zróżnicowany i najczęściej niezgod-
dotacjom państwowym. Największym świa- ny z wcześniejszymi planami (tab. 2)
towym rynkiem energetyki słonecznej jest Podsumowując powyższe porównania
rynek niemiecki. Obecnie, w dobie kryzy- należy zauważyć, że przekroczenie unijnych
su finansowo-gospodarczego kraje euro- planów rozwoju nastąpiło w przypadku OZE
pejskie zaczynają wycofywać się z tak wy- promowanych przez silne grupy przemysło-
sokiego dotowania energetyki słonecznej. we  producentów turbin wiatrowych i pa-
Rynek energii słonecznej w warunkach wy- neli słonecznych. W pozostałych rodzajach
sokich dotacji rozwijał się dynamicznie. OZE nie wykonano zakładanych planów roz-
Tempo jego wzrostu osiągnęło prawie 65%, woju z różnych powodów: przykładowo bio-
a łączny wzrost w analizowanym okresie masa i biogaz (powodzenie zależy m.in.
wynosił 347%. Dynamiczny wzrost rynku od produkcji rolnej), energetyka wodna
umożliwił wg szacunków na rozwinięcie ryn- (możliwość pozyskania odpowiednich te-
ku w roku 2010 ośmiokrotnie większe niż za- renów i warunki klimatyczne).
Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia, R. XII  2012 13
01_Osiak_Trendy_europejskie 2013-03-05 11:20 Strona 14
Ryc. 4. Porównanie aktualnego trendu wykorzystania energetyki wodnej z planami (Biała
Księga) [MW]
Fig. 4. Comparison of current trend in the use of water power with the plans (White Paper) [MW]
y
ródło: EurObserv ER 2010
Jest to dla nas istotną wskazówką, po- pompy ciepła  0,31%, energia geotermal-
nieważ energetyka polska zaczyna podą- na  0,20%, odpady komunalne  0,04%, pro-
żać szlakiem unijnym, coraz silnej podlega- mieniowanie słoneczne  0,03%. Doświad-
jąc wpływowi tych samych ogólnych czenia Polski w wykorzystaniu odnawialnych
czynników. z
ródeł energii omówione zostaną na przy-
kładzie sektora produkcji energii elektrycz-
Doświadczenia Polski nej. W tabeli 3 przedstawiono dane o liczbie
w produkcji energii z OZE instalacji do produkcji energii elektrycznej
i ich mocy w podziale na z
ródło energii od-
Wg danych GUS największą pozycję kra- nawialnej.
jowego bilansu energii odnawialnej w 2010 r. Udział energii elektrycznej wytwo-
stanowiła energia wytworzona z biomasy rzonej z odnawialnych nośników energii
stałej, której udział w pozyskaniu wszyst- w krajowym zużyciu energii elektrycznej
kich nośników energii odnawialnej wy- brutto jest z roku na rok co raz więk -
niósł 85,36%. Kolejnymi pod względem szy. I tak energia elektryczna wytworzo-
udziału w OZE były: biopaliwa ciekłe  6,65%, na z OZE stanowiła 2,8% w 2006 r., 3,5%
woda  3,65%, wiatr  2,08%, biogazy  1,67%, w 2007 r., 4,3% w 2008 r., 5,8% w 2009 r.
14 Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia, R. XII  2012
01_Osiak_Trendy_europejskie 2013-03-05 11:20 Strona 15
Ryc. 5. Porównanie aktualnego trendu wykorzystania energetyki solarnej z planami (Biała
Księga) [MW]
Fig. 5. Comparison of current trend in the use of solar power with the plans (White Paper) [MW]
y
ródło: EurObserv ER 2010
oraz 7,0% w 2010 r. krajowego zużycia energii elektrycznej, z czego 89% zrealizo-
energii elektrycznej brutto8. Poniżej wano w technologii współspalania. Elek-
omówiono wybrane z
ródła energii od- trownie i elektrociepłownie zawodowe
nawialnej i ich znaczenie w sektorze elek- w 2010 r. zużyły 55,2 PJ biomasy stałej, co
troenergetycznym. stanowiło wzrost o 18,3% w porównaniu
do roku poprzedniego (46,7 PJ). W ujęciu
Biomasa stała (spalanie, współspalanie) masowym w 2010 r. zużyto na ten cel oko-
ło 4 500 tys. Mg biomasy9.
Według danych Urzędu Regulacji W kraju wykorzystuje się głównie
Energetyki (URE) w 2010 roku w elektrow- biomasę pochodzenia leśnego w posta-
niach i elektrociepłowniach wykorzystu- ci zrębków leśnych i peletów [Osiak, Sku-
jąc biomasę wyprodukowano 5,7 TWh dlarski, Izdebski, 2009a]. Na rynku brak
8
Udział energii elektrycznej wytworzonej z odnawialnych nośników energii w krajowym zużyciu energii
elektrycznej brutto jest określany jako stosunek energii elektrycznej pozyskanej ze z
ródeł odnawial-
nych do zużycia energii elektrycznej brutto, tj. wraz ze stratami i różnicami bilansowymi.
9
Monitoring zużycia biomasy w energetyce, Agencja Rynku Energii S.A. (2011)
Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia, R. XII  2012 15
01_Osiak_Trendy_europejskie 2013-03-05 11:20 Strona 16
Tabela 2. Porównanie zużycia OZE w UE27 z planowanym na 2010 r.
Table 2. Comparison of RES consumption in EU27 with that planned for 2010
Podstawa Wartość Wykonanie
Rodzaj OZE Wykonanie Różnica
planów planowana w%
Biomasa Action plan 149 Mtoe 109,3 Mtoe  39,7 Mtoe 73%
Biogaz Biała Księga 15 Mtoe 8,7 Mtoe  6,3 Mtoe 58%
Wiatr Biała Księga 40 000 MW 86 000 MW + 46 000 MW 215%
Woda Biała Księga 14 000 MW 13 000 MW  1 000 MW 93%
Fotowoltaika Biała Księga 3 000 MW 23 700 MW + 20 700 MW 790%
y
ródło: Opracowanie własne na podstawie danych EurObserv ER 2010
biomasy rolniczej, a ta która jest, często Biogaz
nie spełnia wymagań jakościowych.
Na chwilę obecną Polska importuje pro- W 2010 r. według danych GUS krajowa
dukty roślinne zarówno od naszych produkcja energii elektrycznej z biogazu
wschodnich sąsiadów (Ukraina, Rosja, wyniosła 398 GWh, co jest wzrostem po-
Białoruś), jak i z odległych rejonów nad trzykrotnym w porównaniu do 2005 r.
świata (Azja, Afryka). Z uwagi na specy- Szczegółowe dane przedstawia tabela 5.
fikę handlu biomasą w energetyce pol- Można wyróżnić trzy sektory (podsekto-
skiej (udział pośredników), rzeczywisty ry) produkcji biogazu: sektor biogazu produ-
import tego paliwa jest trudny do zwery- kowanego z odpadów komunalnych, produ-
fikowania. Jednak, od wielu lat obserwu- kowanego z osadów ściekowych i biogazu
je się wzrost importu produktów rolnych rolniczego. Z kolei sektor biogazu rolniczego
i drzewnych stanowiących potencjalne można podzielić na dwie podgrupy:
paliwo dla energetyki. mikrobiogazownie (15-100 kW) i biogazow-
Z danych szacunkowych Agencji Ryn- nie pow. 0,1kW. Pierwsze dwa podsektory roz-
ku Energii wynika, że w roku 2011 nastąpił wijają się w Polsce od wielu lat produ kują naj-
wzrost produkcji odnawialnej energii elek- więcej energii elektrycznej z biogazu. Jednak
trycznej z biomasy. Za pierwsze półro- w ostatnich latach wzrasta produkcja energii
cze 2011 roku, wzrost produkcji energii elektrycznej w biogazowniach rolniczych.
elektrycznej z biomasy w energetyce za- Do niedawna biogazownie były jednym
wodowej wyniósł 14%, przy 5 % wzroście z głównych filarów generacji rozproszonej
masowego zużycia biomasy w porówna- i polityki państwa, mającym swe uzasadnie-
niu do pierwszej połowy 2010 r. W najbli- nie w wielu dokumentach branżowych. Nale-
ższych latach z
ródła na biomasę będą się ży przewidywać, że sektor biogazu będzie się
nadal rozwijały. Przewiduje się dalszy wzrost rozwijał wielotorowo, poprzez biogaz rolni-
produkcji energii elektrycznej z tych z
ródeł, czy, biogaz z wysypisk śmieci i osadów ście-
spowodowany przede wszystkim rozwo- kowych oraz jako częściowe zastępowanie
jem generacji rozproszonej w oparciu o sko- zasilania układów kogeneracyjnych gazu
jarzoną produkcję energii elektrycznej ziemnego biogazem (np. w zakładach posia-
i cieplnej. dających odpady biodegradowalne).
16 Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia, R. XII  2012
01_Osiak_Trendy_europejskie 2013-03-05 11:20 Strona 17
Tabela 3. Wykaz ilości i łącznej mocy instalacji do produkcji energii elektrycznej
Table 3. List of amount and general force of installation to the products of electric energy
Ilość Moc
Typ instalacji
instalacji [MW]
elektrownie biogazowe 184 119,414
wytwarzające z biogazu z oczyszczalni ścieków 70 39,018
wytwarzające z biogazu składowiskowego 89 54,590
wytwarzające z biogazu rolniczego 24 25,206
wytwarzające z biogazu mieszanego 1 0,600
elektrownie wodne 762 957,380
elektrownia wodna przepływowa do 0,3 MW 596 43,572
elektrownia wodna przepływowa do 1 MW 90 54,353
elektrownia wodna przepływowa do 5 MW 61 138,695
elektrownia wodna przepływowa do 10 MW 6 48,280
elektrownia wodna przepływowa powyżej 10 MW 6 289,800
elektrownia wodna szczytowo-pompowa lub przepływowa
3 382,680
z członem pompowym
elektrownie wiatrowe 619 2188,941
elektrownia wiatrowa na lądzie 619 2188,941
elektrownie realizujące technologię współspalania 45 0,000
realizujące technologię współspalania (paliwa kopalne i biomasa) 43 0,000
realizujące technologię współspalania (paliwa kopalne i biogaz) 2 0,000
wytwarzające z promieniowania słonecznego 8 1.252
wytwarzające z promieniowania słonecznego 8 1.252
elektrownie biomasowe 22 533.410
wytwarzające z biomasy mieszanej 9 374.260
wytwarzające z biomasy z odpadów leśnych, rolniczych, ogro-
8 13.550
dowych
wytwarzające z biomasy z odpadów przemysłowych drewnopo-
5 145.600
chodnych i celulozowo-papierniczy
RAZEM 1,640 3800.397
y
ródło: URE, data aktualizacji danych: 30.06.2012
Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia, R. XII  2012 17
01_Osiak_Trendy_europejskie 2013-03-05 11:20 Strona 18
Rozwój sektora biogazu rolniczego jest serwatka kwaśna), zawierające niewielką
silnie związany z pokonaniem bariery kapi- ilość suchej masy powinno się wykorzysty-
tałowej. Na budowę 1 MWe potrzeba prze- wać do produkcji biogazu w miejscu ich po-
znaczyć w zależności od budowy instalacji wstania (do kilku km), w przeciwnym wy-
ok. 4 mln euro (plus-minus 10%). Barierę dla padku narażamy się na znaczne koszty
funkcjonowania biogazowni może stano- transportu rozwodnionego substratu.
wić także ciągłość dostaw jednorodnego W przypadku surowców o wyższych
surowca w okresie eksploatacji biogazowni wartościach energetycznych (większa za-
(20-25 lat). W związku z tym wydaje się, że wartość suchej masy w masie ogółem)
Tabela 4. Produkcja energii elektrycznej z biomasy [GWh]
Table 4. Electricity production from biomass [GWh]
Lata 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Ogółem 1399,5 1832,7 2360,4 3365,4 4904,1 5905,2
w tym współspalanie 1236,3 1644,6 2126,2 2963,3 4663,8 5592,5
y
ródło: GUS, 2011
wzrost sektora będzie wolniejszy niż przewi- transport może się odbywać na większe
dywano jeszcze kilka lat temu (Osiak, 2011; odległości (nawet kilkudziesięciu km).
Kupczyk, Wójcik, Majkowska, 2010). W każdym jednak przypadku należy ogra-
Zalecane surowce do produkcji bioga- niczać odległości transportowe surowców
zu to surowce odpadowe z produkcji roślin- do produkcji bio gazu, co wpływa korzyst-
nej, przetwórstwa rolno-spożywczego lub nie na efektywność inwestycji.
produkcji zwierzęcej, a po nadto odpady ko-
munalne i osady ściekowe. Obok surowców Energetyka wiatrowa
zalecanych-odpadowych znajdują się obec-
nie w Polsce i innych krajach rośliny upraw- Energetyka wiatrowa w Polsce odnoto-
ne (kukurydza, zboża i in.). Dostępność su- wała w ostatnich latach dynamiczny rozwój.
rowca ma charakter lokalny, co oznacza, że W 2010 roku uruchomiono siłownie wiatro-
lokalizacja i wielkość planowanego obiek- we o łącznej mocy 455,6 MW, co w stosun-
tu biogazowego ma silny związek z miej- ku do roku 2009 dało przyrost o niemal 63%.
scową możliwością dostaw surowca. Surow- Dynamikę zmian w energetyce wiatrowej
ce odpadowe płynne (np. gnojowica, w Polsce przedstawiono w tabeli 6.
Tabela 5. Produkcja energii elektrycznej z biogazu [GWh]
Table 5. Electricity production from biogas [GWh]
Lata 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Ogółem 111,3 160,1 195,2 251,6 319,2 398,4
biogaz z wysypisk odpadów 75,3 92,0 113,6 148,4 174,8 219,9
w tym
biogaz z oczyszczalni ścieków 35,4 66,7 79,5 94,9 122,7 132,4
biogaz pozostały 0,6 1,5 2,1 8,3 21,7 46,1
y
ródło: GUS, 2011
18 Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia, R. XII  2012
01_Osiak_Trendy_europejskie 2013-03-05 11:20 Strona 19
Tabela 6. Produkcja energii elektrycznej z wiatru w Polsce
Table 6. Electricity production from wind in Poland
Moc zainstalowana Dynamika rok Produkcja energii Dynamika rok
Rok
[MW] do roku [%] z wiatru [GWh] do roku [%]
2005 83,3 135,3
2006 152,0 82 388,4 187
2007 287,9 89 494,2 27
2008 451,0 57 790,2 60
2009 724,7 61 1029,0 30
2010 1180,3 63 1485,0 44
y
ródło: Opracowanie własne na podstawie danych PSE Operator, URE, PSEW
W perspektywie 2020 roku mogą zajść dzy innymi z małych spadków terenów, nie-
zmiany w proporcjach rozmieszczenia zbyt obfitych opadów występujących na te-
farm wiatrowych, co wynika z rozkładu te- rytorium kraju i dużej przepuszczalności
rytorialnego stref o najlepszych warun- gruntów. W krajowym układzie hydrogra-
kach wietrznych i założenia, że w pierw- ficznym przeważają, a wręcz dominują, rze-
szej kolejności wykorzystywane będą ki nizinne. Ogranicza to możliwości uzyski-
najdogodniejsze lokalizacje. wania dużych spiętrzeń i spadów do kilku
Projekty na lądzie będą uzupełnione procent powierzchni kraju. Podobnie poten-
przez instalacje na otwartym morzu. Tech- cjał energetyczny krajowych rzek z punktu
nologia jest rozwojowa i należy oczekiwać widzenia wielkości przepływów jest niewiel-
dalszego zwiększenia efektywności siłow- ki. Oprócz Wisły i Odry, terenów górskich i
ni wiatrowych. Lądowe instalacje wiatro- podgórskich zasoby naturalne pozostałych
we pozwalają na równoległą eksploatację rzek kwalifikują się jedynie do wykorzystania
terenów dla celów rolniczych. Potencjał lokalnego w postaci małej energetyki wod-
rozwojowy ogranicza stosunkowo niewiel- nej (MEW). Ponadto, potencjał wodno-ener-
ki obszar Polski z korzystnymi warunkami getyczny jest nierównomiernie rozłożony
wietrznymi, dodatkowo ograniczany z po- na terenie kraju. Przeważająca jego część, bo
wodu obszarów chronionych. aż około 68% występuje w dorzeczu Wisły,
w tym aż połowa to potencjał odcinka Dol-
Hydroenergetyka nej Wisły (od ujścia Pilicy do morza); zaled-
wie 17,6% w dorzeczu Odry; około 2,1% rze-
W 2010 r. według danych GUS krajo- ki Przymorza oraz Warmii i Mazur
wa produkcja energii elektrycznej w elek- niezwiązane z dorzeczem Wisły oraz 12,5%
trowniach wodnych wyniosła 2,9 TWh. Jest mała energetyka. Do rzek o dużym potencja-
to 32-procentowy wzrost w odniesieniu le energetycznym zalicza się Wisłę, Dunajec,
do roku 2005. Jednak w latach 2005-2009 San, Bug oraz Odrę, Bóbr i Wartę. Najwięk-
produkcja energii elektrycznej była zmien- sza koncentracja istniejących elektrowni
na, co przedstawia tabela 7. wodnych średniej i dużej mocy w Polsce jest
Potencjał hydroenergetyki w Polsce na- na zachodzie i południu kraju. Najsłabsze za-
leży do jednego z najmniej korzystnych gęszczenie  w Polsce centralnej, a na wscho-
wśród krajów europejskich. Wy nika to mię- dzie kraju praktycznie nie występują. Najko -
Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia, R. XII  2012 19
01_Osiak_Trendy_europejskie 2013-03-05 11:20 Strona 20
Tabela 7. Produkcja energii elektrycznej w elektrowniach wodnych w Polsce [GWh]
Table 7. Electricity production in hydroelectric power station in Poland [GWh]
Lata 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Ogółem 2201,1 2042,3 2352,1 2152,2 2375,1 2919,9
elektrownie o mocy
358,2 247,9 306,3 290,2 292,2 516,0
osiągalnej < 1 MW
elektrownie o mocy
w tym 504,2 566,6 658,1 605,4 627,9 667,2
osiągalnej od 1 do 10 MW
elektrownie o mocy
1338,7 1227,8 1387,7 1256,6 1455,0 1736,7
osiągalnej > 10 MW
y
ródło: GUS, 2011
rzystniejsze pod względem zasobów MEW wodnymi napotyka na ogromne trudności
są rejony południowe Polski (podgórskie), i nie zrozumienie or ganizacji oraz osób zaj-
ze względu zaś na istniejącą zabudowę hy- mujących się ochroną przyrody. Praktycznie
drotechniczną także zachodnie i północne. jedynymi obiektami hydroenergetycznymi,
Możliwości rozwoju energetyki wodnej których ilość stale wzrasta w kraju, są małe
sprowadzają się głównie do utrzymania elektrownie wodne. W ostatnich latach naj-
i modernizacji istniejących obiektów. Nie- więcej hydroelektrowni, wykorzystujących
liczne elektrownie o mocy < 5 MW powsta- z reguły istniejące spiętrzenia, przybyło na te-
ją przy istniejących spiętrzeniach. Budowa renach byłych województw: olsztyńskiego,
nowych stopni wodnych z elektrowniami gdańskiego, słupskiego i bydgoskiego.
Ryc. 6. Moce zainstalowane w fotowoltaicznych z
ródłach energii elektrycznej w Polsce w latach
2005-2010. W roku 2011- wartość szacowana
Fig. 6. Power installed in photovoltaic electric energy sources in Poland in the years 2005-2010.
In 2011  estimated value
y
ródło: Systemes solaires le journal du photovoltaique 2011
20 Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia, R. XII  2012
01_Osiak_Trendy_europejskie 2013-03-05 11:20 Strona 21
Fotowoltaika nia fotowoltaicznego była dostarczo-
na (sprzedana) do sieci energetycznych
W Polsce, pomimo umiarkowanych wa- (EPIA, 2011).
runków nasłonecznienia i braku wyraz
nych Z uwagi na sztuczny charakter rynku
bodz
ców ekonomicznych oraz systemowych, i jego wysoką zależność od decyzji admini-
corocznieodnotowujesięprzyrostyzainstalowa- stracyjnych dotyczących wsparcia, przewi-
nych mocy wfotowolta icznych z
ródłach energii dywania jego rozwoju są obarczone znacz-
elektrycznej (por. ryc.6). Wroku2010 moc zain- nym błędem.
sta lowana wyniosła oko ło 1750 kW, przy czym Obecnie szacuje się, że zainstalowa-
tylko 450 kW było dostarczane ze z
ródeł foto- ne w przemyśle mo ce produkcyjne pa-
woltaicznych do sieci energetycznej (on-grid) neli fotowoltaicznych ok. dwukrotnie
apozostałe1300kWzasilałoinstalacjeautono- przekraczają aktualny popyt. W związku
miczne (off-grid). Wielkości te nie miały do- z tym można spodziewać się dalszego
tychczas praktycznie żadnego wpływu na bi- spadku cen urządzeń fotowoltaicznych.
lans energetyczny kraju. Dla porównania, Rozwój fotowoltaicznych ogniw słonecz-
globalnie w roku 2010 działały na świecie in- nych następuje dosyć powoli w ostat-
stalacje fotowoltaiczne o mocy 40 GW (z cze- nich 30 latach. Jednakże należy podkre-
go 30 GW w krajach UE), które wyproduko- ślić, że odnotowuje się stały wzrost
wały 50 TWh energii w skali roku. sprawności tego typu instalacji i zdecy-
Zdecydowana większość energii pochodze- dowany spadek ich cen.
EUROPEAN TRENDS IN THE USE OF RENEWABLE ENERGY SOURCES.
POLISH EXPERIENCE
Summary
The biogas power industry provided in 2010 almost 4% of electric energy production from renewables. In Poland
small biogas power plants (or combined head and power plants) located near garbage dumps are most popular. The se-
cond largest group consists of systems acquiring biogas from sewage treatment plants. Least numerous are agricultural bio-
gasworks, but the interest in such investments is increasing. The production capacity of the Polish agriculture enables acqu-
iring substrates needed for production of about 5-6 billion m3 of biogas a year, with para meters of high-methane natural
gas. However, due to numerous various obstacles of legal, economic and technical nature, it is not actually used. Almost27%
of electric energy produced in 2010 from renewable came from hydroelectric power plants. Electricity production from that
energy source cannot increase significantly in nearest future, mainly due to the fact that there are no favourable conditions
in Poland to develop water-power engineering. This is caused by lack of steeply descending land, small amount of atmo-
spheric precipitation and high permeability of soil. Only a modest development of small water-power plants is forecast in
the nearest future. Electricity production from photovoltaic cells in Poland is negligible; in the structure of renewable ener-
gy sources it is close to zero. Energy from photovoltaic cells is significantly more expensive than that from fossil fuels, consi-
dering current economic and technical conditions. Its availability is only limited to daytime, mainly during summer mon-
ths. Moreover, variable cloudiness leads to uncertainty as to the level of currently available energy from that source. The use
of photovoltaic cells requires specific legal solutions related to production and selling of electric energy by many small pro-
ducers. The operation of a network of many small energy providers vulnerable to weather fluctuations requires also speci-
fic technical solutions related to the management of such of network.
Key words: biogas, biomass, wind power industry, solar power industry
Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia, R. XII  2012 21
01_Osiak_Trendy_europejskie 2013-03-05 11:20 Strona 22
Piśmiennictwo
EPIA: Global market outlook for photovoltaic s until 2015 (2011 r.).
Kupczyk A., Wójcik A., Majkowska M.: Biogaz rolniczy. Stan i perspektywy rozwoju w Polsce na tle
świata i UE. Gospodarka Materiałowa i Logistyka, 2010, 3, 2-8.
Osiak J.: Kierunki rozwoju biogazowni rolniczych w Polsce do 2020 r. Przemysł Fermentacyjny
i Owocowo-Warzywny, 2011-5.
Osiak J., Skudlarski J., Izdebski W.: Assessment of profitability levels of agricultural biomass pro-
duction for purposes of the professional energy sector. TEKA Komisji Motoryzacji i Energetyki
Rolnictwa PAN, 2009a, 9, s. 205-210.
Osiak J., Skudlarski J., Izdebski W.: Assessment of farmers potential decisions on setting up peren-
nial plantations of energy plants. TEKA Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa PAN, 2009b,
9, s. 199-204.
Osiak J., Skudlarski J., Izdebski W.: Profitability of energy plants cultivation with consideration
to production and market risk as a limiting factor of biomass production for the power plants.
Annals of Warsaw University of Life Science  SGGW, Agriculture (Agricultural and Forest
Engineering). 2009c, 54, s. 19-25.
SystŁmes solaires: le journal du photovolta�que N� 5  2011 BaromŁtre Photovolta�que
 Eurobserv er  avril 2011.
White Paper on renewable energy, November 2003.
Nie umiemy się różnić pięknie i mocno
Cyprian Norwid
22 Roczniki Warszawskiej Szkoły Zdrowia, R. XII  2012