ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII W POLSCE

Tabela 1. Moc zainstalowana instalacji OZE wytwarzających energię elektryczną w oparciu o ważną na dzień 31 grudnia 2007 r. koncesję

 

Rodzaj źródła OZE	Moc zainstalowana [MW]	Liczba instalacji [szt.]
(1)	(2)	(3)
Elektrownie na biomasę	255,390	7
Elektrownie na biogaz	45,699	87
Elektrownie wiatrowe	287,909	160
Elektrownie wodne	934,779	694
Łącznie	1523,777	948

Źródło: Urząd Regulacji Energetyki

 

 

Tabela 2. Ilość energii elektrycznej wytworzonej w źródłach odnawialnych w roku 2006 i 2007 na podstawie wydanych do dnia 8 lutego 2008r. świadectw pochodzenia – w rozbiciu na poszczególne technologie wytwarzania

 

Rodzaj źródła OZE	Okres wytwarzania 01.01.2007 – 21.12.2007
	Ilość energii [MWh]
(1)	(2)
Elektrownie na biomasę	491737,182
Elektrownie na biogaz	122689,7622
Elektrownie wiatrowe	356768,5356
Elektrownie wodne	1926218,343
Współspalanie	1456763,377
Łącznie	4 354 177,200

Źródło: Urząd Regulacji Energetyki

 

Energetyka odnawialna: wodna

Realny potencjał ekonomiczny:

18 PJ (5 TWh/rok) [wykorzystany w 41%]

Elektrownie wodne:

Moc zainstalowana instalacji w 2009 roku:

944,130 MW[i]

Ilość energii elektrycznej wytworzonej w 2009 roku: 
1 616 039,309 MWh[ii]

Energetyka wodna ma w Polsce największe tradycje mimo stosunkowo słabych warunków do rozwoju tej branży. Zasoby energii wody zależą od dwu czynników: spadku koryta rzeki oraz przepływów wody. Polska jest krajem nizinnym, o stosunkowo małych opadach i dużej przepuszczalności gruntów, co znacznie ogranicza zasoby tego źródła. Jednakże pierwsze siłownie wodne na ziemiach polskich powstały zapewne wcześniej niż struktury państwa. Świadczą o tym stare nazwy miejscowości oraz historia zapisów, regulujących przywileje i prawa wykorzystywania urządzeń wodnych.

 

Energia wody jest ekologiczne czysta, ale dostępna jedynie na obszarach posiadających odpowiednio dużo opadów oraz korzystne ukształtowanie terenu. Większość krajowych zasobów (około 68%) skupionych jest w obszarze dorzecza Wisły, zwłaszcza jej prawobrzeżnych dopływów. Dogodne warunki do budowy małych elektrowni wodnych istnieją w Karpatach, Sudetach, na Roztoczu, a także na rzekach Przymorza. Również istotne znaczenie ma potencjał rzeki Odry.

Zasoby techniczne

 

dorzecze Wisły	9 270 GWh/a	77,6 %
dorzecze Odry	2 400 GWh/a	20,1 %
rzeki Przymorza	280 GWh/a	2,3 %

Razem zasoby techniczne

 

głównych rzek	11 950 GWh/a
mała energetyka	1 700 GWh/a
rzeki Przymorza	280 GWh/a

Czynnikiem ograniczającym rozwój dużych obiektów hydroenergetycznych są obawy przed dewastacją naturalnych dolin rzecznych poprzez ich zatapianie. Wobec licznych protestów przeciwko budowie dużych stopni wodnych, w ostatnich latach nie wzrasta liczba elektrowni wodnych o dużych mocach, natomiast notuje się znaczny wzrost liczby małych elektrowni wodnych o mocy poniżej 2 MW. Energia wody wykorzystywana jest do produkcji prądu elektrycznego.

BARIERY W WYKORZYSTANIU WODY:

 

1. Brak woli wsparcia dla budowy dużej elektrowni wodnej na Dolnej Wiśle. Budowa dużej elektrowni wodnej na Wiśle powinna być traktowana jako alternatywa dla budowy elektrowni jądrowej w Polsce.

 

2. Niezwykle skomplikowana sytuacja własnościowa obiektów wodnych, mogących służyć rozwojowi małej energetyki wodnej.

 

3.  Zbyt duże koszty inwestycyjne, przy konieczności budowy od podstaw stopnia wodnego. Niezbędne jest zidentyfikowanie i właściwe zarządzanie istniejącymi obiektami wodnymi oraz wpisywanie inwestycji energetycznych w działania inwestycyjne służące bezpieczeństwu przeciwpowodziowemu.

 

Energetyka odnawialna: biomasowa

Realny potencjał ekonomiczny: 600 PJ

odpady stałe suche – 166

biogaz (odpady mokre) – 123

drewno opałowe (lasy) – 24

uprawy energetyczne - 287[i]

 

Elektrownie na biomasę:

Moc zainstalowana instalacji w 2009 roku: 246,490 MW[ii]

Ilość energii elektrycznej wytworzonej w 2009 roku: 334 015,572 MWh[iii]

Biomasa w Polsce uznana jest za odnawialne źródło energii o największych zasobach, którego wykorzystanie jest na tyle tanie, że już teraz może konkurować z paliwami kopalnymi. Z wykorzystaniem tego źródła energetyka odnawialna wiąże obecnie największe nadzieje. Może ona być wykorzystywana do celów energetycznych w procesach bezpośredniego spalania biopaliw stałych, gazowych lub przetwarzana na paliwa ciekłe, zarówno do produkcji energii elektrycznej, jak i cieplnej. Obecnie zasoby biomasy stałej związane są z wykorzystaniem nadwyżek słomy i siana, odpadów drzewnych, upraw roślin energetycznych oraz wykorzystania odpadów z produkcji rolnej w tym biogazu. Dlatego też skoncentrowane są one na obszarach intensywnej produkcji rolnej.

W najbliższym dziesięcioleciu przewiduje się wykorzystanie dla celów energetycznych, tj. przetworzenie na energię cieplną następujących produktów rolniczych i roślinnych:

Produkty rolnicze:

• słoma roślin zbożowych;

• gałęzie z przecinek sadów oraz inne odpady produkcji roślin i warzyw;

• zrębki z upraw roślin energetycznych, m.in. wierzby, ślazowca, róży bezkolcowej;

• alkohole (surowce: ziemniak, burak cukrowy, zboże) jako dodatki do benzyn silników gaźnikowych;

• olej rzepakowy (surowce: rzepak uprawiany na gruntach częściowo skażonych) jako paliwo do silników wysokoprężnych; 

•  biogaz z nawozu organicznego produkcji zwierzęcej;

• biogaz z osadów ściekowych, odpadów komunalnych, płynnych i stałych.

Produkty leśne: 

•  drzewa i gałęzie z przecinek i cięć sanitarnych lasów;

• gałęzie z cięć produkcyjnych;

• odpady z przemysłu drzewnego, trociny itp.;

• plantacje lasów energetycznych liściastych (grubizna do budowy domów jednorodzinnych), czuby i gałęzie pocięte na pułapki do spalania w piecach grzewczych o mocy cieplnej około 200 kW.

Biomasa jest źródłem wykorzystywanym głównie do produkcji energii cieplnej w obiektach małej i średniej mocy w generacji rozproszonej (indywidualne piece i lokalne kotłownie) oraz do produkcji energii elektrycznej w kondensacyjnych kotłach węglowych elektrociepłowni dużych mocy w procesie współspalania. W przyszłości duże znaczenie będzie miała produkcja energii elektrycznej i cieplnej w jednym procesie technologicznym, czyli tzw. kogeneracji.

BARIERY W WYKORZYSTANIU BIOMASY:

1. Brak lokalnych rynków biomasy energetycznej.

2. Słaba konstrukcja systemu dopłat do upraw energetycznych.

3. Brak wyraźnych ograniczeń dla współspalania biomasy w kotłach węglowych dużej mocy.

4. Brak prostego systemu wsparcia dla powszechnego stosowania indywidualnych biomasowych instalacji energetycznych (małe kotłownie i elektrociepłownie).

5. Brak systemu kontroli emisji z instalacji energetycznych małej mocy (np. dla biomasy poniżej 1 MW).

6. Brak jakichkolwiek standardów odnośnie paliw biomasowych oraz nieścisłości w klasyfikacji odpadów mogących stanowić biomasę na cele energetyczne oraz wymagań odnośnie urządzeń i możliwości ich „termicznego przekształcania”.

 

BARIERY W WYKORZYSTANIU BIOGAZU:

1. Brak uwzględnienia odpadów po produkcji biogazu w rozporządzeniu o liście odpadów, które mozna przekazywać osobom fizycznym. Wykorzystanie energetyczne biogazu jest opłacalne tylko w połączeniu z funkcją utylizacyjną odpadów z produkcji zwierzęcej, roślinnej i spożywczej. Substancje pofermentacyjne powinny być wykorzystywane jako nawóz, ale żeby to było możliwe muszą być one ujęte w rozporządzeniach Ministra Środowiska dotyczących procesu R10 i zasad przekazywania odpadów osobom fizycznym. Minister Środowiska zmienił już rozporządzenie o R10, ale powinien także niezwłocznie zmienić rozporządzenie o przekazywaniu odpadów.

2. Słaby system wsparcia dotacyjnego inwestycji biogazowych. Inwestycje takie, spełniające 2 cele ekologiczne (utylizacja i wykorzystanie OZE), powinny być traktowane bardziej priorytetowo w systemie funduszy ekologicznych, RPO i PO IiŚ. Tym bardziej, że mogą się przyczynić do rozwiązania poważnych problemów, jakimi są zanieczyszczenia środowiska gnojowicą, czy problem osadów pościekowych, których będzie w najbliższych latach przybywać w postępie geometrycznym.

3. Brak jednoznacznej interpretacji przepisów o uzyskaniu świadectw pochodzenia za energię z OZE i energię wytworzoną w wysokosprawnej kogeneracji.

 

BARIERY DLA ROZWOJU BIOGAZOWNI ROLNICZYCH W POLSCE:

1.       bariery organizacyjne

• brak zaplecza technicznego do budowy instalacji biogazowych może stanowić niekorzystny czynnik dla rozwoju tego sektora w początkowej fazie rozwoju. Część urządzeń do budowy biogazowni będzie musiała być sprowadzana z zagranicy, co może podnieść  koszty inwestycyjne. Brak jest również projektantów, generalnych wykonawców, firm budowlanych oraz technologów wyspecjalizowanych w projektowaniu, budowie oraz eksploatacji biogazowni rolniczych.

• brak zaplecza merytorycznego dla inwestorów zainteresowanych budową biogazowni rolniczych

• konieczność zagwarantowania odbioru ciepła produkowanego w biogazowni, także w okresie letnim

• słaba dostępność i przepustowość na terenach wiejskich sieci elektroenergetycznej.

2.       bariery ekonomiczne:

• wysokie nakłady inwestycyjne

• trudności w uzyskaniu dodatkowego dofinansowania zwłaszcza w przypadku małych biogazowni, mających możliwość korzystania jedynie z lokalnych, znacznie słabszych mechanizmów wsparcia

•  bardzo długi okres zwrotu z poniesionych nakładów.

3.       bariery prawne:

• brak objęcia produkcji biogazu rolniczego Polską Klasyfikacją Działalności

• wytwarzanie biogazu z odchodów zwierzęcych i odpadów produkcji rolnej nie figuruje w spisie działalności tak zwanych „Działów specjalnych produkcji rolnej” – stąd proces i przebieg fermentacji może być zaliczony jako produkcja przemysłowa, a wtedy np. gnojowicę pofermentacyjną kwalifikuje się jako odpad przemysłowy, ze wszystkimi tego konsekwencjami

• brak jednoznacznej definicji biogazowni rolniczej oraz uwzględnienia warunków lokalizacyjnych dla biogazowni względem innych obiektów

• brak możliwości uzyskania przez rolnika, jako osoby fizycznej, koncesji na wytwarzanie energii z OZE, a co zatem idzie świadectwa pochodzenia

• brak uwzględnienia odpadów po produkcji biogazu w rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 21 kwietnia 2006 r. (Dz. U. Nr 75, poz. 527 z dnia 4 maja 2006 r.) w sprawie listy rodzajów odpadów, które posiadacz odpadów może przekazywać osobom fizycznym lub jednostkom organizacyjnym niebędącym przedsiębiorcami, oraz dopuszczalnych metod ich odzysku. Należy dodać do listy odpadów:

 i.      19 06 05 - Ciecze z beztlenowego rozkładu odpadów zwierzęcych i roślinnych,

 ii.      19 06 06 - Przefermentowane odpady z beztlenowego rozkładu odpadów zwierzęcych i roślinnych

• brak zaliczenia inwestycji biogazowych, jak i innych inwestycji OZE do inwestycji celu publicznego, co miałoby ogromne znaczenie dla przyśpieszenia procesu uzyskiwania lokalizacji dla inwestycji OZE

• brak obowiązku uwzględniania w studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gminy problematyki związanej z zagospodarowaniem lokalnych zasobów odnawialnych źródeł energii, co może stać się jednym z kluczowych narzędzi promocji biogazowni rolniczych

• brak objęcia w niektórych aktach prawnych mniejszych jednostek wytwarzających energie elektryczną < 1MWel

• brak spójności w prawodawstwie oraz rozproszenie legislacyjne zagadnień związanych z instalacją i funkcjonowaniem biogazowi, w kontekście spraw związanych z bezpieczeństwem pożarowym i zabezpieczeniem przed wybuchem.

Energetyka odnawialna: wiatrowa

Realny potencjał ekonomiczny:

445 PJ[i]

(ląd: 337, morze: 67)

Elektrownie wiatrowe:

Moc zainstalowana instalacji w 2009 roku:

666,332 MW[ii]

Ilość energii elektrycznej wytworzonej w 2009 roku: 
499 235,352 MWh[iii]

 

Zasoby energii wiatru są silnie związane z lokalnymi warunkami klimatycznymi i terenowymi. Obszary o szczególnie dobrych warunkach wiatrowych to wybrzeże Morza Bałtyckiego, zwłaszcza część zachodnia, oraz północno wschodni kraniec Polski. Aby prawidłowo zweryfikować zasoby wiatru w celach energetycznych należy dokonywać pomiarów wiatru na wysokościach co najmniej .

Rozważając budowę elektrowni wiatrowej, można także brać pod uwagę inne tereny, zwłaszcza charakteryzujące się zwiększoną wysokością nad poziomem morza, bez przeszkód terenowych oraz niezalesione obszary wzgórz i wzniesień Polski południowej. Tereny takie można wskazać w Sudetach, Beskidzie Śląskimi Żywieckim, w Bieszczadach, na Pogórzu Dynowskim, Garbie Lubawskim, w okolicach Kielc. Dotychczasowe fragmentaryczne pomiary dokonywane na tych terenach wskazują na istotny potencjał energii wiatru, aczkolwiek dla celów ewentualnych przyszłych inwestycji wiatrowych niezbędne byłoby wykonanie szczególnych pomiarów prędkości wiatru.

Potencjał energetyczny wiatru szacuje się na poziomie 6,0 - 8,0TWh energii elektrycznej rocznie. Energia wiatrowa w naszym kraju zaczęła rozwijać się dopiero na początku lat dziewięćdziesiątych, głównie na wybrzeżu. Pierwsza profesjonalna farma wiatrowa powstała dopiero w 1999 roku w Barzowiach k. Darłowa. Kosztem 25 mln PLN postawiono 6 wiatraków o mocy 850 kW każdy, co daje łącznie 5 MW. W 2001 r. w Cisowie k. Darłowa oddano do użytku farmę o mocy 18 MW, a na początku 2003 r. uruchomiono farmę wiatrową w Zagórzu o mocy 30 MW. Na kolejny obiekt tego typu trzeba było poczekać aż 4 lata, głównie z powodu braku odpowiednich przepisów prawnych wspierających energetykę odnawialną. W czerwcu 2006 roku, w Tymieniu rozpoczął pracę największy w Europie Środkowej park wiatrowy o mocy 50 MW. W tym samym roku uruchomione zostały także farmy wiatrowe w Gnieżdżewie (22 MW) oraz w Gniewinie (8,4 MW).

Z analiz rządowych wynika, że w 2010 roku elektrownie wiatrowe mają wytwarzać 2,3% krajowego zużycia energii. Aby to było możliwe, konieczne jest zainstalowanie co najmniej 2000 MW mocy w energetyce wiatrowej. Zgłoszone aktualnie lokalizacje z wystąpieniami o techniczne warunki przyłączenia do sieci elektroenergetycznej lub je posiadające - przekraczają tę wartość, a biorąc pod uwagę, że w samych Niemczech w ciągu jednego roku zainstalowano 2,5 tys. MW - założenia te wydają się być realne.

BARIERY W WYKORZYSTANIU WIATRU:

1.  Przyłączenie do sieci: słaba infrastruktura sieci przesyłowej na terenach o dużej wietrzności (pólnocna Polska); nieadekwatne procedury wydawania warunków przyłączenia do sieci.

2. Lokalizacje w obszarach cennych przyrodniczo. Niezbędne jest wypracowanie oficjalnych obiektywnych, transparentnych i kompromisowych zasad sporządzania i oceniania raportów oddziaływania na środowisko farm wiatrowych. 

3. Bilansowanie. Preferencyjne zasady bilansowania energii z wiatraków będą obowiązywać wyłącznie 3 lata (2008-2010). Są one ponadto obciążone nieprecyzyjnymi zapisami, co spowoduje liczne konflikty.

4. Podatek od nieruchomości.  Pomimo korzystnych zmian w prawie budowlanym
   i korzystnych interpretacji przepisów podatkowych Ministerstwa Finansów, niektóre gminy nadal próbują naliczać  podatek od nieruchomości od całej wartości elektrowni wiatrowej, a nie tylko od fundamentów i wież.

Energetyka odnawialna: geotermalna

Realny potencjał ekonomiczny:

12,4 PJ (wykorzystany w 12%)[i]

 

Moc zainstalowana w Polsce w w 2005 roku:

102 MW[ii]

Energia geotermalna pozyskiwana jest z wnętrza Ziemi. Wody geotermalne znajdują się pod powierzchnią prawie 80% terytorium Polski, w ilości ok. 6600 km3, a ich temperatura mieści się w granicach 25-150 ̊C. Zasoby te są dość równomiernie rozmieszczone na znacznej powierzchni Polski, co daje możliwość wykorzystania ich na cele energetyczne

Należy podkreślić, że polskie wody geotermalne mają stosunkowo niską temperaturę. Zasoby tych wód koncentrują się głównie na obszarze Podkarpacia, pasie od Szczecina do Łodzi oraz regionie grudziącko-warszawskim. Zasoby energii geotermalnej zostały dość dokładnie zbadane, istnieje jednak potrzeba dalszych badań w zakresie możliwości odprowadzania do górotworu wykorzystanych wód geotermalnych.

Dotychczas w Polsce wybudowano zaledwie cztery systemy ciepłownicze w oparciu o wykorzystanie wód geotermalnych - w Pyrzycach, Zakopanem, Mszczonowie i w Uniejowie, a kilka dalszych czeka na realizację.

Oprócz zakładów zaopatrujących ludność w ciepło, istnieją również uzdrowiska wykorzystujące energię z ciepłych źródeł: Cieplice, Duszniki Zdrój, Lądek Zdrój, Ustroń, Konstancie, Ciechocinek.

Poza ogrzewaniem i przygotowywaniem cieplej wody użytkowej energia geotermalna może być również wykorzystywana w rolnictwie, suszarnictwie, do ogrzewania stawów hodowlanych, w obiektach rekreacyjnych, procesach technologicznych. Wody geotermalne na obszarze Polski od dawna wykorzystywane były również do celów leczniczych. Ze względu na zbyt niskie temperatury energia geotermalna nie jest w Polsce wykorzystywana do produkcji prądu elektrycznego, jak ma to miejsce np. w Islandii.

Energetyka odnawialna: słoneczna

Realny potencjał ekonomiczny:

83 PJ (wykorzystany w 0,2%)[i]

Zasoby energii słonecznej w Polsce charakteryzują się przede wszystkim bardzo nierównomiernym rozkładem czasowym w cyklu rocznym. 80% całkowitej rocznej sumy nasłonecznienia przypada na półrocze wiosenno-letnie, od początku kwietnia do końca września, przy czym czas operacji słonecznej w lecie wydłuża się do 16 godz/dzień, natomiast w zimie skraca się do 8 godzin dziennie.

Energia słoneczna jest powszechnie dostępnym, całkowicie czystym i najbardziej naturalnym z dostępnych źródeł energii. Najefektywniej może być wykorzystana lokalnie, zaspokajając zapotrzebowanie na ciepłą wodę i ciepło. Dużą zaletą jej użytkowania jest łatwa adaptacja, zwłaszcza do celów gospodarstwa domowego.

Najbardziej uprzywilejowanymi rejonami Polski pod względem napromieniowania słonecznego jest południowa cześć województwa lubelskiego. Centralna część Polski, tj. około 50% powierzchni kraju, uzyskuje napromieniowanie rzędu 1022-1048 kWh/m2/rok, a południowa, wschodnia i północna część Polski -1000 kWh/m2/rok i mnij. Najmniejszy w skali roku dopływ energii obserwuje się w rejonie Śląska oraz w obszarze znajdującym się na styku Czech, Niemiec i Polski, do niedawna nazywanym "Czarnym Trójkątem", z uwagi na wysokie zanieczyszczenie powietrza. Do obszarów słabo nasłonecznionych należy również rejon północny obejmujący pas wybrzeża z wyjątkiem Wybrzeża Zachodniego. W skali roku północne krańce Polski otrzymują o około 9% mniej energii słonecznej niż południowe. Z kolei rejony nadmorskie wyróżniają się najbardziej przezroczystą dla promieniowania atmosferą. Roczna gęstość promieniowania słonecznego w Polsce na płaszczyznę poziomą waha się w granicach 950 - 1250 kWh/m2.

Obecnie energia słoneczna wykorzystywana jest w Polsce głównie jako źródło ciepła poprzez instalacje kolektorów słonecznych ogrzewających powietrze lub wodę. Baterie słoneczne wykorzystujące promieniowanie słoneczne do produkcji energii elektrycznej, ze względów ekonomicznych, wykorzystywane są wyłącznie w instalacjach małych mocy, zasilających głównie obiekty wolnostojące oddalone od sieci elektroenergetycznych, np. znaki drogowe, lampy oświetleniowe, itp.

Słońce jest niewyczerpalnym źródłem energii, ilość energii docierająca w ciągu roku do powierzchni Ziemi jest wielokrotnie większa niż wszystkie zasoby energii odnawialnej i nieodnawialnej zgromadzone na Ziemi razem wzięte.

Polska posiada znaczne zasoby energii odnawialnej, jednak istnieją znaczne rozbieżności w ocenie ich potencjału technicznego oraz przestrzennego rozkładu na obszarze kraju. Dlatego też, rozważając możliwości jak wykorzystana może zostać ta energia odnawialna, należy każdorazowo przeprowadzić analizę dostępnych na danym terenie zasobów oraz technicznych możliwości ich wykorzystania.

BARIERY W WYKORZYSTANIU ENERGII SŁONECZNEJ:

1. Brak prostego systemu wsparcia małych indywidualnych inwestycji w instalacje kolektorów. Tylko system małych grantów łatwo dostępnych dla osób fizycznych pozwoli na masowy rozwój energetyki cieplnej opartej na energii słońca.

2. Brak zdefiniowanych celów odnośnie wykorzystania fotowoltaiki w budownictwie.