opłacalność zastosowań i polityka działań
Wysłano dnia 31-01-2006 o godz. 19:19:31 przez admin

szabpaw napisał "Światowe zasoby paliw kopalnych nadal są znaczne. Nie oznacza to, że ich zasoby nie maleją ale, że ich przyrost w wyniku nowo odkrywanych źródeł nadal jest porównywalny z wzrostem wydobycia. Nie należy się jednak spodziewać ich potanienie. Nowo odkrywane źródła znajdują się na ogół w miejscach trudniej dostępnych, a przez to i droższych. Obecnie największy wpływ na cenę paliw mają szybko rozwijające się gospodarki Chin, Indii, krajów Ameryki Środkowej i Południowej. I to właśnie wzrastająca konsumpcja w wymienionych regionach będzie główną przyczyną podbijania cen paliw (i surowców) na rynkach światowych. Dla przykładu Chiny, jeszcze w latach 90 produkowały więcej ropy niż zużywały, obecnie ich zapotrzebowanie jest dwukrotnie wyższe od możliwości wydobywczych, a według prognoz International Energy Outlook 2004, do roku 2030r. zapotrzebowanie w tym kraju ma wzrosnąć pięciokrotnie.

Według raportu International Energy Outlook 2002 wskaźnik wystarczalności zasobów (przy założeniu utrzymania dotychczasowego wydobycia) dla ropy kształtuje się na poziomie 30 lat. Należy jednak zaznaczyć, że w wyniku odkrywania nowych złóż wskaźnik ten oscyluje wokół tej granicy od 35 lat. Chociaż według najnowszych danych liczba nowo odkrywanych złóż ropy w ostatnim dziesięcioleci jest trzykrotnie mniejsza niż jej zużycie. Dla gazu ziemnego wskaźnik ten wynosi około 60 lat, a dla węgla kamiennego 220 lat. Podobnie wyglądają zasoby paliw rozszczepialnych (uran) szacowane na 210 lat. Stąd też należy się spodziewać, że w najbliższych latach paliwa te nadal pełnić będą strategiczną rolę w gospodarce światowej. Przy czym najszybszy wzrostu wskaźników zapotrzebowania obserwuje się dla gazu ziemnego (prawdopodobnie to on zostanie paliwem XXI wieku).

Według raportu Komisji Europejskiej z 2001r. "Towards a European Strategy for the Security of Energy Supplay" w Unii Europejskiej import energii w ciągu 20-30 lat wzrośnie z 50% do 70%, przy czym konsumpcja w 80% będzie pokrywana właśnie przez gaz.

Dużym zaskoczeniem ostatnich lat jest nagły wzrost koniunktury na węgiel. Gwałtowny rozwój gospodarki Chin i Indii sprawia, że kraje te starają się pokryć szybki wzrost zapotrzebowania na energię najtańszymi sposobami. Źródłem takim właśnie jest węgiel. Według szacunków rządu Stanów Zjednoczonych do 2015r. udział węgla w światowej produkcji energii podwoi się i sięgnie 50%. Innym pomysłem jest produkcja benzyny z węgla. Instalacje takie powstały w RPA i w USA. Od pewnego czasu mówi się o budowie podobnej w Polsce. Do produkcji 1 litra benzyny potrzeba około 3.5 kg węgla, a koszt produkcji 1 baryłki to około 40$, co przy obecnych cenach wychodzi bardzo korzystnie. Budowa instalacji to jednak około 2mld dolarów, a inwestorów brak. Na razie Polsce dostępny jest węgiel ekologiczny, dostarczany w papierowych workach prosto do domów. Spala się on nie emitując zanieczyszczeń, niestety piece do tej technologii są drogie.

Po wybuchu w Czarnobylu rozwój energetyki atomowa został wystopowany. Stan taki utrzymywał się do lat 90-tych. Ostatnio coraz częściej słyszy się o jej powrocie. W Europie od niedawna działa nowa elektrownia w Czechach w Temelinie. Następnym krajem, w którym ruszyła budowa kolejnej elektrowni atomowej jest Finlandia. Ogólnonarodowa debatę nad rozwojem tego sektora prowadzi Wielka Brytania, zwiększyć swój potencjał chce Francja, taką możliwość rozważa także Szwecja. Jedynie Niemcy planują do 2020r. zamknąć wszystkie elektrownie atomowe (każda, która ukończy 32 lata). Jest to jednak decyzja polityczna i pojawiają się głosy, że kraj ten może doprowadzić się do kryzysu energetycznego. Po zmianie rządów już słychać o propozycjach zmiany tej polityki. Po zakręceniu kurków z gazem przez Rosjan głosy o potrzebie budowy nowych elektrowni atomowych jeszcze nabrały na sile i dołączyły do nich Włochy, Ukraina, Litwa. Mają to być reaktory trzeciej i czwartej generacji z wielostopniowymi s ystemami bezpieczeństwa, wytwarzające więcej prądu, ale co nie zawsze się wymienia i więcej odpadów wysoce promieniotwórczych. Żywotność takiej elektrowni oblicza się na 60 lat z możliwością przedłużenia o 20-30 lat. W Polsce już kilka firm energetycznych z kraju i z zagranicy oficjalnie przedłożyło deklaracje wyłożenia środków pieniężnych na taką budowę, gdy tylko zapadną odpowiednie decyzje. W wielu krajach o potrzebie rozwoju energetyki atomowej mówi się w kontekście dbałości o czystość powietrza i środowiska, zwłaszcza obowiązku wywiązania się z Protokołu z Kioto o redukcji głównych gazów cieplarnianych. Ponieważ jest wiele głosów za i przeciw, pokrótce: 

- Za: Uran jest stosunkowo tani (w stosunku do tej samej ilości energii wyprodukowanej z węgla) i względnie nietrudno dostępny; jest to energia czysta (żadnych wyziewów czy ścieków), bezpieczna (Francja pozyskuje ponad 75% zapotrzebowania na prąd z energetyki atomowej, do tej pory bez większych awarii), daje tani prąd i ciepło.
- Przeciw: Droga budowa i drogie zamknięcie obiektu; kłopot z odpadami radioaktywnymi, dużo większy obszar zagrożenie w przypadku poważnej awarii.
Wyjaśnienia: Po wybuchu w Czarnobylu na terenie Polski nie wykryto zwiększonej zachorowalności z powodu promieniowania. Dawka promieniowania jaką każdy z nas otrzymał w wyniku wybuchu wyniosła 0.3 jednostki. 2.5 jednostki rocznie to naturalne promieniowanie ziemi jakim natura obdarza każdego z nas.

Co dale: Jedynie jeden z trzech scenariuszy Polityki Energetycznej Polski zakłada budowę elektrowni atomowej w naszym kraju, około 2020r. Miała by ona pokryć 9.1 % zapotrzebowania na prąd.
Paliwa odnawialne (słońce, wiatr itd.) dopiero wchodzą w swój złoty wiek. I najprawdopodobniej na skalę umożliwiającą ograniczenie spalania paliw kopalnych, w skali całego świata, zaczną być stosowane nie prędzej jak za 50 lat. Jednak polityka, próby uniezależnienia się energetycznego poszczególnych krajów oraz rozwój technologii wpływają na coraz szybszy wzrost zapotrzebowania gospodarki światowej na energię odnawialną. Szacuje się, że o ile ceny paliw kopalnych będą ciągle rosnąć (spadków cen nie należy się spodziewać z w/w powodów), to ceny energii odnawialnej będą miały tendencje spadkową, a jej udział w gospodarce w następnych dziesięcioleciach będzie gwałtownie przyrastał.

Warto się zastanowić, które źródła energii odnawialnej w naszych warunkach mają największą szansę bytu i z jakim się to wiąże problemami. Zwłaszcza, że nadzień dzisiejszy w większości przypadków o ile otrzymanie energii z źródeł odnawialnych jest zdecydowanie tańsze od wykorzystania konwencjonalnych paliw, to budowa instalacji je obsługujących jest dużo droższe. Dlatego w rozwoju tego źródła zdecydowaną rolę odgrywa polityka państwa kształtująca ten rynek za pomocą wsparcia finansowego w postaci dotacji, niskoprocentowych kredytów, polityki akcyzowej, polityki prawnej w zakresie wymogów ochrony środowiska czy dystrybucji energii.

W wielu przypadkach mówi się o konieczności dotowania instalacji energii odnawialnej. Nie należy jednak zapominać, że takie dotacje dostają także instalacje na paliwo nieodnawialne. Dotyczy to większości krajów np. Francja, Wielka Brytania, USA. Energetyka jako przemysł strategiczny, w żadnym rozwiniętym państwie nie jest pozostawiana sama w sobie. Najbliższy przykład w naszym kraju elektrownia Pontnów, budowa drugiego bloku dotowana kilkuset milionowymi, bezzwrotnymi i niskooprocentowanymi kredytami z instytucji i banków państwowych. Szacuje się, że na świecie subsydia dla konwencjonalnych i nuklearnych instalacji sięgają 250-300 mld $ rocznie (cały budżet polski to około 180-220 mld zł rocznie).
Na dzień dzisiejszy najbardziej obiecujące w naszym kraju wydaje się energetyka geotermalna i biomasa. Oba wymienione źródła są szeroko dostępne i nie zależne (lub w ograniczonym stopniu) od zewnętrznych warunków pogodowych.

Przy geotermii kłopotem mogą być koszty badań. Zwłaszcza wysoki koszt wierceń, który daje ostateczną odpowiedź nad wydajnością odwiertu oraz skład wody termicznej (zawartość kamienia). Jeśli źródło ciepłej wody okazałoby się nieodpowiednie należy liczyć się z koniecznością poniesienia kosztów następnych odwiertów. W skali jednego przedsięwzięcia może być to znaczący udział w jego opłacalności. Dużo korzystniejsze wydaje się przygotowanie krajowego programu odwiertów geotermalnych dla wielu potencjalnych inwestycji. Zbiorowe potraktowanie problemu znacznie obniżyłoby koszty badań i poszukiwań.

Inwestując w biomasę należy pamiętać, że nawet gdyby wszystkie ziemie uprawne w naszym kraju przeznaczyć by pod produkcję biomasy nie wystarczyłoby ich na pokrycie obecnego zapotrzebowania na paliwa samochodowe, a tym bardziej na energię. Dlatego przed podjęciem decyzji o inwestycji należy się zapoznać z dostępem do taniego źródła biomasy. Należy brać pod uwagę także czynniki ekonomiczne, przy wzroście zainteresowania tym paliwem jego ceny mogą szybko poszybować w górę. Jeśli mamy dobre dojście do źródła i biomasę chcemy używać do bezpośredniego spalania, to całe przedsięwzięcie na pewno się opłaca nawet gdyby wymagało to nakładów na modernizację kotłowni czy nowy piec.

Produkując biopaliwa należy pamiętać, że obecnie koszty ich produkcji są droższe niż tradycyjnych paliw. Zysk zapewnić może odpowiednia polityka akcyzowa. Po za tym, oprócz biodiesla w czasie przerobu powstaje także warstwa glicerynowa (zawiera około 40-50% czystej gliceryny) i mydła. Możliwość ich zagospodarowania może mieć znaczący wpływ na wartość ekologiczną i ekonomiczną produkcji. Należy jednak się liczyć, że opłacalność ich stosowania będzie szybko rosła z wzrostem cen ropy. Szczególnie biodiesla i etanolu.

Budując elektrownię wiatrową pierwszym problemem będą długotrwałe boje o podłączenie jej do sieci energetycznej. Dlatego całą inwestycje należałoby zacząć od tej formalności. Energetyka tłumaczy się tutaj głównie okresowością źródła, a więc trudnościami w jej sterowaniu. Rozwiązaniem może być połączenie wielu tego typu przedsięwzięć z różnych regionów w jedną sieć, co pozwala zastępować brak prądu z jednej fermy wiatraków, prądem z innej. Należy także unikać stawiania wiatraków na trasach przelotów lub w pobliżu gniazdowania ptaków. Ptaki w Polsce cieszą się dużą sympatia, boje i niezadowolenie społeczne w wielu przypadkach mogą doprowadzić do ograniczeń w funkcjonowaniu niefortunnie ustawionych instalacji.

Coraz korzystniejsze, zwłaszcza pod względem cenowym jest zakładanie kolektorów słonecznych. Problemem będzie jednak duża sezonowość tego źródła. Polska zaliczana jest do krajów o średnich warunkach słonecznych. Z kolei przy pompach ciepła należy się liczyć z długim okresem zwrotu inwestycji. Najkorzystniej wychodzą pasywne technologie słoneczne. Dobrze zaprojektowany budynek, z nowoczesnych energo-izolacyjnych materiałów jest w stanie zaoszczędzić nawet do 80% naszych wydatków na ogrzewanie. Nawet modernizacja budynku stawianego w starych technologiach może przynieść większe oszczędności niż zastosowanie instalacji grzewczych na paliwa odnawialne. Dlatego przejście na ogrzewanie alternatywne zawsze powinniśmy zacząć od sprawdzenia naszej stolarki okiennej, drzwiowej, uszczelnienia termicznego pionów klatka schodowa - dach, ścian.

Trochę innego typu problemy powstają przy zastosowaniu ogniw paliwowych i akumulatorów. Przede wszystkim ich efekt ekologiczny jest dyskusyjny, gdy wodór pozyskiwany jest z gazu, a prąd do ładaowania akumulatorów z elektrowni opalanych węglem. Natomiast produkcja metanolu jako źródła wodoru do ogniw jest bardzo energochłonna. Jeszcze droższa jest elektroliza wody. Aby uzyskać 1m3 wodoru potrzeba około 5 kW energii, natomiast w ogniwie paliwowym z 1m3 wodoru uzyskujemy około 1.8 kW prądu . Taki przelicznik może być korzystny tylko w miejscach gdzie prądu mamy za dużo, np. źródła odnawialne, gdy akurat dają więcej niż potrzeba lub w chwili, gdy zapotrzebowania są niższe. Osobnym problemem pozostaje sprawa recyklingu zużytych akumulatorów oraz żywotność ogniw paliwowych.

Oczywiście nigdy nie należy zapominać o niespodziankach. Przed sezonem grzewczy w 2005r. w Polsce wprowadzono podatek obejmujący także ogrzewanie geotermalne. Z dnia na dzień okazało się, że nawet gaz może być cenowo konkurencyjny do tego źródła. Po akcji w mediach pojawiły się informacje, że przepis ten zostanie zmieniony. Także w rodzącej się w bólach ustawie paliwowej pojawiają się informacje o objęciu biopaliw tak samo wysoką akcyzą jak pozostałe paliwa silnikowe. Akcyzę mają płacić także inwestorzy (rolnicy) produkujący go na własny użytek.

Należy jednak zaznaczyć, że na dłuższą skalę każde z odnawialnych źródeł energii jest bardziej opłacalne niż wykorzystanie paliw kopalnych.

Paweł Szablewski
Materiał opracowany na podstawie artykułów i materiałów prasowych oraz doniesień serwisów internetowych, pełna wersja na stronie: www.energiaodnawialna.republika.pl.

---