Henryk S. TUSZYŃSKI Zagrożenie energetyczne, czyli o dywersyfikacji

Proponuję, abyś spojrzał z większego dystansu i bez zbędnych emocji na problem bezpieczeństwa energetycznego Polski oraz na to, co kryje się pod hasłem „dywersyfikacja” w dostawach gazu i ropy. Uważam, że warto rozważyć ten problem przede wszystkim z punktu widzenia realizowalno­ści koncepcji prezentowanych przez naszych polityków oraz ich kosztów. Dywersyfikacja w dostawach surowców energetycznych to pojęcie o znaczeniu gospodarczym, ale w Polsce zrobiło ono karierę przede wszystkim polityczną. Bazuje bowiem na sporych pokładach nie najlepszych wspomnień naszego społeczeństwa i naszej klasy politycznej z nie tak odległej historii, kiedy to Polska była zależna politycznie i gospodarczo od wschodniego sąsiada. W jego tre­ści zawarty jest zamiar uniezależnienia się od Rosji w dostawach tak strategicznych surowców jak ropa i gaz. Po prostu boimy się możliwości wykorzystania tej przewagi nad nami w celach politycznych. Bezpieczeństwo energetyczne jest uważane przez prawie każdy kraj za problem o najważniejszym priorytecie. Lecz w dzisiej­szych realiach bezpieczeństwo energetyczne to także problem kosztowny, a przy tym bardzo złożony i trudny do rozwiązana nie tylko dla takiego kraju jak Polska, ale nawet dla największych krajów świata. Nie jest moim zamiarem prezentowanie tu możliwych wariantów rozwoju sytuacji na rynku surowców energetycznych, lecz uznałem za celowe pokazać jak widzę realność funkcjonujących w kraju koncepcji w tym zakresie, a także chcę zaprezentować swoje w tym zakresie watpliwości. 1. Niewiele jest dziedzin w światowej gospodarce, które bez zastrzeżeń są uznawane za dziedziny strategiczne. Jedną z nich jest szeroko rozumiana energetyka. Dlatego jednym z głównych zadań każdego rządu jest działanie na rzecz budowy niezawodnego, krajowego systemu energetycznego oraz zapewnienie krajowi dostępu do zasobów surowców energetycznych i gwarancja ich stabilnych dostaw. Uważam, że dziś można to uczynić jedynie w ramach tworzącego się w świecie i w Europie nowego ładu energetycznego i przez umiejętne wkomponowanie się w ten nowy porządek. Wydarzenia roku 2005 na światowych rynkach surowców energetycznych wywołały spore zaniepokojenie tak w kręgach politycznych, jak i gospodarczych. Wynikło ono nie tylko z wysokich i rosnących cen ropy, co było rezultatem niestabilności na światowych rynkach surowców energetycznych, ale zostało ono dodatkowo spo­tęgowane niekorzystnym rozwojem sytuacji po­litycznej w krajach producenckich (np. w Iraku, Wenezueli czy w Nigerii) oraz katastrofami klimatycznymi w Zatoce Meksykańskiej. Temperatura politycznych dyskusji, w trakcie których od dłuższego czasu rozważane są w Europie te tak ważne dla gospodarki problemy, dodatkowo podniosła się w wyniku emocji, jakie towarzyszyły negocjacjom handlowym w końcu 2005 roku, które prowadziła Rosja ze swo­imi klientami w sprawie nowych, wyższych cen gazu. Niepokój ten jeszcze bardziej wzrósł, gdy w naj­zimniejsze dni na przełomie 2005 i 2006 roku czołowe europejskie kraje musiały uruchamiać swoje rezerwy strategiczne, bo trudności techniczne nie pozwalały na utrzymanie wydobycia gazu w Rosji na niezbędnym poziomie, a dodatkowo Ukra­ina po­bierała z gazociągu ilości gazu większe, niż zakontraktowała. Obecna dyskusja na temat rynku energetycznego nie jest czymś nowym i zaskakującym. Od dłuższego już czasu eksperci zwracają uwagę na problem wyczerpywania się odkrytych zasobów surowców energetycznych i na rosnące koszty ich dalszej eksplo­atacji. Wskazują, ile kosztują poszukiwania nowych złóż, przygotowanie ich do do eksploatacji i budowanie nowych sieci prze­syłowych. Sugerują też konieczność dalszego roz­woju technik i technologii umożliwiających większe oszczędzanie energii tak w co­dziennym życiu, jak i w procesach przemysłowych. Za­lecają zwiększenie nakładów na kontynuowanie wysiłków nad rozwo­jem sposobów pozyskiwania energii ze źródeł alternatywnych. Zapewnienie sobie bezpieczeństwa energetycznego na bliskie jutro i dającą się przewidzieć dalszą przyszłość, jest zadaniem trudnym. Wymaga to w szczególności: solidnej wiedzy umożliwiającej trafne, długookresowe przewidywania kierunków rozwoju w dziedzinie surowców i technologii energetycznych, umiejętnego łączenia w realizowanym, wieloletnim programie konieczności skutecznego zaspokojenia potrzeb bieżących i przyszłych (a które wynikają z trafnej wizji i prognozy rozwoju gospodarczego kraju na najbliższe dziesięciolecia), mądrego podziału środków, które realnie można przeznaczyć na rozwój energetyki (w tym na rozwój krajowej sieci energetycznej , rozwój eksploatacji własnych złóż oraz na dostęp do zagranicznych zasobów surowców energetycznych), zdolności do współpracy z innymi krajami w staraniach o zapewnienie sobie dostępu do źródeł tych surowców (chodzi tu o współudział w poszukiwaniu nowych złóż oraz ich ekspoloatacji, w rozwoju sieci transportowej i magazynowej itp.). Jeśli do dotychczasowych rozważań dodać wysoką kapitałochłonność takich inwestycji oraz długie terminy zwrotu zainwestowanych w tę branżę środków, to mamy obraz problemu, który przez ekspertów gospodarczych jest uznawany za fundamentalny w strategii gospodarczej każdego kraju. Wydaje się, że dziś pierwszoplanowym zadaniem w tej dziedzinie na rynku europejskim jest uporządkowanie reguł gry, a więc zagwarantowanie tak niezawodnych dostaw jak i względnej stabilności cen. Wiadomo też, że cel ten nie może być osiągnięty indywidualnie, przez pojedynczy kraj. Można to osiągnąć jedynie skoordynowanym, zbiorowym wysiłkiem wszystkich państw unijnych i Polska musi to zaakceptować i musi być do tego przygotowana. 2. Rosja to dziś największy światowy producent gazu i drugi producent ropy. Po uruchomieniu największych zasobów gazu w strefie arktycznej (złoża Sztokmana na Morzy Barentsa), rola Rosji na światowym rynku paliw energetycznych jeszcze bardziej wzrośnie. Dziś ponad 50% potrzebnego nam gazu i przeszło 90% ropy importujemy z Rosji. Ten stopień uzależnienia uznano za niekorzystny dla naszej gospodarki (chociaż w nie lepszej sytuacji są inne, nowoprzyjęte do Unii kraje Europy Srodkowo-Wschodniej), więc rząd postawił sobie za cel zmianę tej sytuacji i chce szybko doprowadzić do dywersyfikacji w dostawach surowców energetycz­nych. Ponieważ jest to także jeden z głównych celów politycz­nych obecnej ekipy rządowej, więc zadanie to ma być zrealizowane w ciągu obecnej kadencji Sejmu. W prezentowanych ostatnio sposobach realizacji tej decyzji nie ma żadnych nowości. Kontynuowane są próby realizacji tych samych koncepcji, które w ostatnim piętnastoleciu były szeroko i wielokrotnie rozważane, a dotąd nie zostały zrealizowane. Są to: dostawy ropy ze złóż kaspijskich, rurociągiem Odessa-Brody, przedłużonym do Płocka, a być może także do Gdańska. Jest obietnica współfinansowania jego budowy przez Unię Europejską. W opinii rządu ukraińskiego inwestycja może być zreali­zowana w ciągu 2-3 lat. Za kilka miesięcy ma być opracowany biznesplan. Realizatorem przedsięwzięcia ma być polsko-ukraińska spółka Sarmatia (wspólne przedsięwzięcie UkrTransNaft i PERN Przyjaźń). Inwestycja ma być realizowana przy pomocy zewnętrznego finansowania (w pierwszym etapie ma kosztować ok. 535 mln USD, a w drugim 118 mln USD). Jego zdolność przesyłowa szacowana jest na 15 mln ton, a po modernizacji nawet 25 mln ton. Słabym punktem tego przedsięw­zięcia jest zapewnienie dostaw ropy z Kazachstanu. Inwestycja ma szansę uzyskać finansowanie jedynie w przypadku gwa­rancji tych dostaw. W przeszłości Ukraina wielokrotnie zobowiazywała się do realizacji tej koncepcji, a jednak dotąd rurociąg eksploatuje rosyjski koncern i rosyjska ropa płynie w kierunku przeciwnym, niż uzgadniano to z Polską. dostawy gazu spoza Rosji w oparciu o nowe inwestycje. Dziś wchodzą w rachubę dwa rozwiązania: -budowa terminalu do przeładunku skroplonego gazu w Szczecinie, lub w Gdańsku lub -budowa rurociągu z Norwegii. Obecnie nie ma możliwości realizacji obu koncepcji. Nasze roczne potrzeby szacuje się ok. 13,5 mld m sześciennych gazu rocznie. W ciągu najbliższych lat nie powinno ono przekroczyć 15 mld m sześciennych. Dziś połowę naszych potrzeb zabezpieczamy importem z Rosji, krajowe wydobycie to 30-35% naszych potrzeb. Obecnie z Norwegii (rurociągami niemieckimi) sprowadza­my ok. 0,5 mln m sześciennych, jednak ceny dostaw norweskich są znacznie wyższe niż gazu z Rosji. Na poczatku roku odbyła się kolejna runda rozmów PGNiG z norweskim koncernem Statoil. Znowu mówiono o rurociągu, z którego Polska mogłaby brać rocznie 5 mld m sześciennych gazu. Jednak taka ilość nie uzasadnia opłacalnej budowy rurociągu. Na razie brak innych klientów, którzy kupiliby gaz tak, by przynajmniej płynęło nim 8-9 mld m sześciennych gazu rocznie. To mogłoby uzasadniać budowę nowego rurociągu. Prócz tego nasza pozycja w rozmowach z Norwegią osłabła w obliczu powstającego partnerstwa rosyjsko - norweskiego (Statoil i Norsk Hydro kończą negocjacje dotyczące współpracy z Gazpromem w eksploatacji odkrytych, największych złóż gazu -złoża na Morzu Barent­sa). Jest jednak realna możliwość zbudowania terminalu do przeładunku skroplonego gazu. Wygląda też na to, że możemy włączyć się w program realizacji podobnych inwestycji w ramach Unii. Wydaje się jednak, że na obu frontach, w zakresie zmniejszenia naszego uzależnienia od dostaw dostaw ropy, jak i gazu z Rosji niewiele zmieniło się. Sami jesteśmy zbyt słabi, by szybko i zgodnie z polskimi interesami zrealizować naszą potrzebę zmniej­szenia zależności od dostaw z Rosji. Wyjściem jest współpraca w tym zakresie z innymi krajami unijnymi i wkomponowanie się w unijną koncepcję zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego Starego Kontynentu. Wymagać to będzie naszej gotowości do poszukiwania kompromisowych rozwiązań, zdolności do uczestnictwie w grze zespołowej, ale też konieczności obniżenia po­ziomu emocji i pragmatyzmu w stosunkach z Rosją. 3.Dywersyfikacja" i "bezpieczeństwo energetyczne kraju" to słuszne hasło, jednak jego realizacja musi uwzględniać realia polityczne - interesy innych krajów, które też chcą i na miarę swoich możliwości realizują własną politykę w tym zakresie oraz zawsze bardzo ważne racje ekonomiczne. Ja mam kilka wątpliwości, którymi chcę sie podzielić z naszymi czytelnikami. Oto one: Powrót do koncepcji dostaw gazu rurociągiem z Norwegii nie wydaje się realny. Za rezygnacją z niej przemawia to, że w ciągu kilku ostatnich lat nie było zainteresowania innych krajów tą inwestycją, a nasze zapotrzebowanie jest za małe i nie uzasad­nia budowy rurociągu. Także zbytnio przeceniamy wielkość norweskich złóż. Stan potwierdzonych zasobów norweskich złóż na początku 2005 roku był szacowany na 2,4 biliona metrów sześciennych (to spadek o 4% w stosunku do szacunku sprzed roku). Eksperci twierdzą, że przy dzisiejszym poziomie wydobycia gazu i przy braku nowych odkryć Norwegia za 15 latach będzie sama importerem tego surowca. Prócz tego norweskie koncerny Statoil i Norsk Hydro kończą negocjacje dotyczace ściśłej współpracy z Gazpromem Prawdopodobnie obie norweskie firmy wraz z amerykańskimi koncernami Chevron i ConocoPhillips będą pomagały rosyjskiemu Gaz­promowi w przygotowaniu do eksploatacji gazowego złoża Sztokmana na Morzu Barentsa, którego zasoby są uważane za największe na świecie (35 bln m³). Wartość tego przedsięwzięcia ocenia się na ok. 20 mld USD, a eksploatacja rozpocznie się za cztery lata. Norwegowie wniosą  do niego swoje technologie i doświadczenie, Amerykanie dostęp do własnego rynku. Gazprom rocznie produkuje dziś ok. 600 mld m³ gazu, a giełdowa jej wartość wyceniana jest na 225 mld USD. To bardzo duży potencjał. Mam spore wątpliwości, czy można dziś problem zapewnienia nam alternatywnych dostaw gazu rozwiązać z Norweskimi firmami. Gazprom od kilku lat, w dużym tempie i bardzo konsekwentnie rozwija i zacieśnia swoje kontakty z krajami i firmami energetycznymi na całym świecie. Dziś nie można nie zauważać, że interesy Gazpromu są silnie związane z zagranicznymi fir­mami tej branży w Unii. Nie można też uważać światowych interesów koncernu Gazprom wyłacznie za interesy tylko rosyjskie, bo sta­je się on coraz bardziej korporacją transnarodową. Dlatego nie należy się dziwić i nie wymaga komentarza akceptująca po­stawa Brukseli wobec magistrali gazowej po dnie Bałtyku. Zainteresowane są w tej inwestycji przede wszystkim Niemcy, ale też Dania, Wielka Brytania, Szwecja, ale nawet Francja. Zatem utrzymujący się nasz sprzeciw w tym zakresie ma niewielkie szanse powo­dzenia. Prócz tego Niemcy są zainteresowane kolejnym etapem rozwoju współpracy z Rosją. Ze złóż Jużno-Russkoje w Za­chodniej Syberii ma być dostarczany gaz tym rurociagiem do Niemiec. Dziś złoża te są oceniane są na 700mld m³. Niemiec­ki koncern E.ON chce mieć w nich 24,5% udziałów. Ich wartość ocenia się na 1 mld euro. Transakcja nie będzie mieć jednak charakteru pieniężnego. W zamian Gazprom ma otrzymać udziały w firmach-córkach niemieckiego koncernu na Węgrzech, w Bułgarii, Czechach, Polsce i na Słowenii... Gazprom ma ścisłą współpracę (myślę o powiązaniach kapitałowych) z tym niemieckim koncernem, który ma kontrolę nad czeską częścią ru­rociągu, a którym obecnie płynie ponad 60% gazu przesyłanego do Europy Zachodniej. Warto dodać, że Rosjanie kontrolują słowacką część tego rurociągu. Także bardzo szybko rozwija sie współpraca wegiersko-rosyjska. Na Wegrzech ma być tworzone cen­trum koordynacyjne w energetyce gazowej dla tej części naszego kontynentu, oraz wspólne inwestycje w podziemne zbiorniki gazu... Gazprom rozwija też współpracę z włoskim Eni. Za udziały Eni we włoskich gazociągach i elektrowniach na gaz, Gazprom będzie udziałowcem spółek włoskiego koncernu Enipower, który eksploatuje sieć elektrowni we Włoszech oraz Snam Rete Gas (która obsługuje sieć gazociągów przesyłowych we Włoszech). Rosyjski koncern ma za to zapłacić udziałami w rosyj­skich złożach ropy naftowej i gazu. Rosjanie zamierzają też dostar­czać gaz do Włoch nowym gazociągiem przez Adriatyk. Będzie więc przedłużona do Włoch magistrala prowadząca przez przez Morze Czarne (gazoci­ągiem "Błękitny Potok"), która jest obecnie wykorzystana tylko w jednej czwartej swoich mocy przesyłowych, a następnie przez Grecję i Turcję... To tylko kilka przykładów inicjatyw inwestycyjnych największego producenta gazu na świecie, który rozbudowuje swoją sieć powiązań z firmami innych krajów umacniając i stabilizując swoja sytuację. W tym kontekście należy oceniać szanse reali­zacji naszej polityki zmierzającej do uniezależniania się od Rosji. Na te działania Gazpromu my odpowiadamy nie do końca określoną koncepcją budowy terminalu gazowego, który będzie zbudowany do 2010 roku, prawdopodobnie we współpracy z hiszpańskim Repsolem. A i tę inwestycje należy postrzegać w kontekście ostatniej informacji, że w pobliżu Sankt Petersburga rosyjski Gazprom wraz z Petro Canada do końca 2009 roku zbudują terminal portowy do eksportu skroplo­nego gazu. Rocznie przewiduje się eksport 5 mld m³ gazu do Kanady i USA. Koszt inwestycji szacowany jest na 2 mld USD (1,5 mld USD -instalacja do skraplania gazu i 4-5 statków po ok. 230 mln USD).... Słyszy się u nas wypowiedzi o możliwości sprowadzania gazu z Algierii. Co prawda kraj ten ma udokumentowane zasoby gazu dwukrotnie większe niż Norwegia, lecz całe wydobycie jest na wiele lat w przód zakontraktowane i nie ma rezerw na nowe kontrakty. Prócz tego Algieria nie jest krajem stabilnym politycznie... Nie można też wiązać nadziei z bardzo dużymi zasobami gazu w Iranie, ze względu na duży konflikt tego kraju ze społecz­nością światową (chodzi o program nuklearny), a także ze względu na ostatnie doniesienia agencyjne, które mówią, że Gazprom będzie pośredniczył w sprzedaży irańskiego gazu... Jest jeszcze jeden potentat gazowy - Turkmenistan, chociaż tu nie bez znaczenia jest to, że jedyną siecią przesyłową turkmeńskiego gazu na północ jest magistrala należąca do Gazpromu... 4.Na zakończenie warto zwrócić uwagę na problemy ekonomiczne. Od zapewnienia stabilnych dostaw surowców energetycznych zależy bezpieczny i stabilny rozwój kraju. Jednak warto zastanowić się nad realizowalnością naszych idei dywersyfikacji. Wszelkie analizy wykazują, że jej realizacja jest niezwykle kosz­towna, a osiągnięcie znaczących zmian w obecnej sytuacji zaopatrywania Polski w surowce energetyczne jest praktycznie niemożliwe. Warto więc zastanowić się, czy nie warto ułożyć sobie stosunków z Rosją, która jest jedynym państwem - dostawcą ropy naftowej i gazu na naszym kontynencie, który także dostarcza te surowce po najniższych kosztach. Nie widzę innego, realnego z punktu widzenia ekonomicznego alter­natywnego dostawcy, z którym umowy handlowe mogłyby w zauważalny sposób zmienić naszą zależność od rosyjskich dostaw. Uważam, że należy bardzo aktywnie właczyć się w politykę unijną w tym zakresie, starać się odgrywać w niej znaczącą rolę, zadbać o uwzględnienie w niej naszych interesów, a nie stać na boku jak „Zosia samosia”. Czy ktoś zastanowił się, jaka będzie sytuacja za kilka lat, gdy działał będzie rurociąg słowacko-czeski (to ponad 60% dostaw do Europy zachodniej) i będą dwie nitki rurociągu po dnie Bałtyku (o podobnej, niewiele mniejszej przepustowości co rurociąg czesko-słowacki), podczas gdy polsko-białoruska nitka to tylko połowa przepustowości każdej z powyższych linii... Podzielam pogląd jedniego z nielicznych publicystów, który analizując możliwości istotnych zmian w naszym uzależnieniu w do­stawach surowców energetycznych powiedział, że „prawdziwe zagrożenie dla bezpieczeństwa energetycznego kraju wynika z braku rozeznania w istniejących realiach, lekceważenie ich, a także obawa i bojaźń krytyki utrwalonego w społecznej świadomości mitu o dywersyfikacji.

Alternatywne źródła energii - inne niż klasyczne źródła energii, jakimi są paliwa naturalne. Należą do nich: energia słoneczna, pływów, biomasy, wiatrowa energia odnawialna.

Energia słoneczna

Prace nad wykorzystaniem bezpośredniej przemiany energii słonecznej w elektryczną metodą fotowoltaiczną prowadzone są w Polsce od 1973 roku. Polega ona na powstawaniu siły elektromotorycznej w wyniku napromieniowania półprzewodnika przez promienie słoneczne. W celu wykorzystania tego zjawiska buduje się kolektory w postaci baterii słonecznych stanowiących zestaw ogniw fotowoltaicznych połączonych szeregowo, aby uzyskać odpowiednie napięcie i równolegle aby uzyskać niezbędną moc.

Oprócz kolektorów instalacje fotowoltaiczne zawierają konstrukcję wspierającą wraz z układem sterującym ruchem kolektorów, system regulacji i kontroli, urządzenie przekształcające prąd stały uzyskiwany z kolektorów w prąd zmienny i system magazynowania energii lub rezerwowe źródło energii.
Podstawowe cechy instalacji fotowoltaicznych są następujące:
o żadne paliwo nie jest potrzebne, a zatem wszelkie problemy związane z transportem i magazynowaniem paliwa są wyeliminowane;
o nie wymagają one intensywnego chłodzenia, zatem mogą być lokalizowane z dala od rzek;
o ogniwa przekształcają także rozproszoną część promieniowania słonecznego padającego na Ziemię; o ich wydajność nie zmniejsza się wraz z upływem czasu;
o żywotność wynosi 20-30 lat;

W Kalifornii na pustyni Mojave, 200 km na NE od Los Angeles, w latach 1984-1992 powstał kompleks 13 elektrowni heliotermicznych o różnej mocy. Również w Kalifornii w 1984 r. uruchomiono elektrownię Carissa Plain wytwarzającą energię elektryczną metodą helioelektryczną. Metoda ta polega na bezpośredniej przemianie energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną za pomocą ogniw fotoelektrycznych. Ogniwa takie przemieniają w energię elektryczną nie tylko bezpośrednie promieniowanie Słońca, lecz także promieniowanie rozproszone, przy zachmurzeniu.
Elektrownia helioelektryczna o mocy 300 kW pracuje także od 1983 r. na niemieckiej wyspie Pellworm leżącej na Morzu Północnym. Aktualnie w Europie największa elektrownia słoneczna pracuje we Włoszech, wytwarzając prąd o mocy 3,3 MW.

Elektrownie słoneczne odznaczają się wysokimi kosztami eksploatacyjnymi, co powoduje, że większe nadzieje wiąże się z wykorzystaniem energii słonecznej w małych instalacjach, do produkcji ciepłej wody. Kolektory słoneczne umieszczone na dachu domu umożliwiają ogrzanie wody do 40°C, co przy ogrzewaniu podłogowym wystarcza do ogrzania całego domu. Pierwszy tego typu dom w Europie powstał niedawno w szwajcarskiej miejscowości - Oberburen.
Większe kolektory słoneczne, instalowane m.in. w Stanach Zjednoczonych, podgrzewające wodę do temperatury 65°C. Wykorzystywane są w rolnictwie, do ogrzewania basenów kąpielowych oraz do wytwarzania ciepłej wody tam, gdzie nie ma systemów ciepłowniczych.

W Szwajcarii opracowano również nowy sposób spożytkowania energii słonecznej. Na szosie w pobliżu Interlaken oddano do użytku instalację, która “zbiera” latem ciepło z rozgrzanej promieniowaniem słonecznym szosy, natomiast zimą oddaje je i podgrzewa jezdnię, przeciwdziałając jej oblodzeniu. Zasada działania instalacji jest następująca: pod jezdnią umieszczono wielką wężownicę, przez którą przepływa mieszanina wody i glikolu. Podgrzana ciecz kierowana jest do wnętrza góry, gdzie następuje oddawanie ciepła skałom za pośrednictwem 91 sond wykonanych z polietylenu. Latem, gdy temperatura asfaltu często przekracza 60°C, skały wewnątrz góry podgrzewają się do ok. 20°C. Cała góra może akumulować 200 tys. kWh energii cieplnej, którą zimą stopniowo się.
Inną metodą spożytkowania energii słonecznej jest wykorzystanie fotosyntezy, tj. asymilacji przez rośliny dwutlenku węgla z powietrza, podczas której tworzy się energia biomasy. Najprostszym i powszechnie stosowanym sposobem uzyskania energii z biomasy jest jej spalanie. Dotyczy to takich surowców jak słoma, drewno opałowe i drewno odpadowe. Wysuszona 1 tona biomasy ma wartość opałową 0,7 tony węgla kamiennego. Jest to surowiec przyjazny dla środowiska, ponieważ ma małą zawartość siarki oraz zamknięty cykl obiegu. Dwutlenek węgla wydzielany przy spalaniu biomasy jest absorbowany w czasie wegetacji roślin w tej samej ilości. W 1997 r. w gminie Grabowiec na Zamojszczyźnie przekazano do użytku dużą kotłownię opalaną słomą.

Biomasa zawierająca dużą ilość wilgoci (nie wysuszona) nie nadaje się do spalania, może natomiast być zużytkowana w procesie fermentacji beztlenowej (metanowej), celem uzyskania produktu zwanego biogazem. Przykładem może być zautomatyzowana i skomputeryzowana instalacja biogazu pracująca na wysypisku śmieci w Toruniu. Instalacja ta produkuje 550 kW energii elektrycznej oraz 800 kW energii cieplnej na godzinę, wykorzystywanej do ogrzewania mieszkań. Wyprodukowana w ciągu roku energia odpowiada energii uzyskanej ze spalenia 2,6 tys. ton węgla. Innym sposobem uzyskania energii z biomasy jest jej kompostowanie i ujęcie wydzielanego ciepła. W Szwecji opracowano program produkcji biomasy roślinnej, tworząc specjalne plantacje energetyczne. Obecnie uzyskuje się tam 50-70 m3 masy drewna wierzbowego wyhodowanego na powierzchni 1 ha w ciągu roku. Do tego należy dodać 4-7 ton biomasy wytworzonej z liści i korzeni tych drzew. Zwrot kosztów założenia plantacji następuje po pięciu latach.

Energia wodna

Pobieranie tej energii jest bardzo korzystne zarówno ze względu na ekologiczny, jak i ekonomiczny charakter, bowiem dostarcza ona ekologicznie czystej energii i reguluje stosunki wodne zwiększając retencję wód powierzchniowych, co polepsza warunki uprawy roślin oraz warunki zaopatrzenia ludności i przemysłu w wodę.
Działanie elektrowni wodnych jest dość proste. Woda z rzek spływa z wyżej położonych terenów takich jak np. góry, czy wyżyny do zbiorników wodnych (mórz lub jezior) położonych np. na nizinach. Przepływ wody w rzece spowodowany jest różnicą energii potencjalnej wód rzeki w górnym i dolnym biegu. Energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną płynącej wody. Fakt ten wykorzystuje się właśnie w elektrowni wodnej przepuszczając przez turbiny wodne płynącą rzeką wodę.

Energia elektryczna produkowana w elektrowniach wodnych zazwyczaj wprowadzana jest do krajowego systemu przesyłu energii.

Energia morza

Aktualnie wykorzystuje się energię pływów morskich, fal morskich oraz energię cieplną mórz. Przewiduje się wykorzystanie energii prądów morskich. Największa na świecie elektrownia pływowa, uruchomiona w 1967 r., pracuje we Francji przy ujściu rzeki La Rance do Kanału La Manche. Ma ona 24 turbiny wodne o mocy po 10 MW, a więc jej moc wynosi 240 MW. Elektrownie wykorzystujące pływy morskie pracują także w Kanadzie, Chinach i Rosji. Projektowane są w Wielkiej Brytanii, Korei Południowej i w Indiach. Elektrownie wykorzystujące energię fal morskich, napędzających turbiny wodne, pracują np. na norweskiej wyspie Toftestallen, dając moc 350 kW, oraz na wyspie Islay u wybrzeży Szwecji. Energię uzyskuje się też przez wykorzystanie różnicy temperatury wody oceanicznej na powierzchni i w głębi oceanu. Najlepsze warunki do tego celu istnieją na oceanicznych obszarach równikowych, gdzie temperatura wody na powierzchni wynosi ok. 30°C, a na głębokości 300-500 m - ok. 7°C. Wykorzystanie tej różnicy temperatury odbywa się przy zastosowaniu amoniaku, freonu lub propanu, który paruje w temperaturze wody powierzchniowej i jest skraplany za pomocą wody czerpanej z głębokości 300-500 m. Cała instalacja, wraz z generatorem, znajduje się na pływającej platformie i nosi nazwę elektrowni maretermicznej. Energia elektryczna jest przesyłana na ląd kablem podmorskim. Prąd wytwarzany w takich elektrowniach wykorzystywany jest na wyspie Bali w Indonezji (5 MW), w Japonii (10 MW), na Tahiti (5 MW) i na Hawajach (40 MW).

Energia wiatru

Energia wiatru jest dziś powszechnie wykorzystywana - w gospodarstwach domowych, jak i na szerszą skalę w elektrowniach wiatrowych. Stosowanie tego typu rozwiązań nie jest bardzo kosztowne, ze względu na niezbyt skomplikowaną budowę urządzeń jak i tanią eksploatację.
Najważniejszym czynnikiem jest duża prędkość wiatru, gdyż zwiększenie średnicy łopatek jest ograniczone względami konstrukcyjnymi do 100m. Nie mniej ważna niż prędkość wiatru jest jego stałość występowania w danym miejscu, gdyż od niej zależy ilość wyprodukowanej przez silnik wiatrowy energii elektrycznej w ciągu roku - a to decyduje o opłacalności całej inwestycji. Z tego względu elektrownie wiatrowe są budowane w miejscach ciągłego występowania wiatrów o odpowiednio dużej prędkości, zwykle większej niż 6m/s. Są to zazwyczaj rejony nadmorskie i podgórskie. Roczny czas wykorzystania mocy zainstalowanej elektrowni wiatrowej wynosi 1000-2000h/a i rzadko kiedy przekracza 2500h/a.

Wady elektrowni wiatrowych, to zapotrzebowanie na wielkie powierzchnie, hałas, zeszpecenie krajobrazu i ujemny wpływ na ptactwo; odległość od domów mieszkalnych przy mocy wiatrowych zespołów prądotwórczych 300kW, powinna być większa niż 300m.

Od czasu kryzysu energetycznego (1973 r.) powstało na świecie tysiące instalacji wykorzystujących wiatr do produkcji energii elektrycznej. O opłacalności tych instalacji decyduje duża prędkość wiatru i stałość jego występowania w danym miejscu. Dlatego elektrownie wiatrowe są zazwyczaj budowane na terenach nadmorskich i podgórskich. W Europie - Dania, Niemcy, Szwecja i Wielka Brytania - znajdują się w czołówce państw wykorzystujących wiatr do produkcji energii elektrycznej. Dania eksploatuje już ponad 5 tys. wiatraków, które w 1997 r. zaspokajały 6,5% zapotrzebowania na prąd. Na wybrzeżach Danii ma powstać dalsze pięć kompleksów elektrowni wiatrowych liczących 500 wiatraków. W ten sposób zrealizowana zostanie uchwała rządu zakładająca, że do roku 2008 energia wiatru pokryje 15% zapotrzebowania energetycznego kraju. W Niemczech, w landzie Szlezwik-Holsztyn wiatraki są od dawna elementem krajobrazu. Do końca 1996 r. 1000 zespolonych elektrowni wiatrowych dostarczyło 6% zapotrzebowania energetycznego w tym rejonie. W Szwecji k. Malmo pracuje elektrownia wiatrowa o mocy 3. Największą w Europie elektrownię wiatrową uruchomiono w 1996 r. w Walii, w pobliżu Carno. Elektrownia ta wyposażona jest w 56 turbin wytwarzających prąd o mocy ponad 30 MW.

Autorka: Aleksandra Maj

Bringing Energy Security to East Central Europe: Regional Cooperation Is the Key

Keith Smith

Much of the blame for the lack of greater Central and Southeastern Europe (CSEE) energy cooperation can be laid at the feet of the large EU member states who seek closer energy ties with Russia, along with the lack of support from the European Commission, which has so far hindered regional cooperation.

Nevertheless, by far the biggest obstacle to collaboration and more effective resistance to Russian pressure is the lack of sufficient reform within the CSEE countries themselves. Their vulnerability to energy coercion and questionable agreements with Russian leaders in large measure stem from the lack of transparency in their own governments. In addition, there are regulatory, licensing, and taxation issues that have to be tackled by each of the region's governments in order to effectively implement the funding programs approved by the European Commission. Investment laws have to be adopted in order to attract foreign energy investors—those who follow the best business practices and who bring the most innovative technology into the country. They need to attract foreign firms who intend to stay involved in the long term, and they must not act as future sales agents for nontransparent firms representing Russian interests.

The situation, however, may now be moving in a more positive direction. The intergovernmental group that was announced at the February 24, 2010 Budapest energy summit could be put together quickly and should include the best energy policy specialists from each of the 11 participating states. The group should be given broad authority by each government to implement the best practices in developing domestic and cross-border projects. Total transparency should be required of the group in order to prevent nontransparent or corrupt local business interests from overriding the need for regional energy security. Openness is also needed in order to combat efforts by supplier nations to subvert the goal of greater regional cooperation. It will be a difficult task to harmonize totally the energy activities of 11 nations, but a high degree of combined action should be possible, particularly if it has strong political support from member governments and it is allowed to reach out to international banks and development institutions for technical and financial advice.

Effective use of this intergovernmental group would likely increase the region's influence within the European Commission's Directorate-General for Energy and with the commissioner for energy. Strong and effective support from member governments could persuade Russia's closest energy backers in the European Union (Germany, France, Italy, and Austria) to pay greater attention to investment opportunities and even to the energy security needs of the region. Most importantly, the kind of cooperation envisioned at Budapest would increase the weight of the CSEE countries on a wide range of energy security issues, including the formation of a common energy market and the enforcement of competition and antitrust laws that are now openly flouted by several of the larger states. An intergovernmental commission, however, cannot resolve many of the most important impediments to regional cooperation. Under international law, two countries cannot link together their energy transmission systems without a formal state-to-state agreement. Several countries that want to build gas interconnectors with EU funding have not yet reached agreements with their neighbors. Even Hungary and Romania, which plan to tie part of their pipeline systems together, do not yet have the required intergovernmental agreement, which has caused some delay in completing the interconnector. This is one area in which a nudge from the Directorate-General for Energy could help move things along.

All EU members are already subject to the rules contained in the Energy Charter Treaty. And yet, several member states have taken no action to force their domestic firms to open their pipelines as “common carriers” so that multiple companies would have access to spare capacity. Doing so would increase competition and efficiency, and would ultimately lower prices for the consumer. Unfortunately, several of the larger EU members, such as France and Germany, have resisted both unbundling and a common carrier system, but this should not prevent the CSEE countries from moving ahead on their own.

A stable regulatory and licensing system that covers pipelines, LNG facilities, and nuclear plants, as well as pricing and environmental concerns, is also a must. The challenge is to devise a regulatory system that encourages, rather than stifles, competition and that is transparent without tying projects up with endless political conflict. The United Kingdom's energy regulatory system is a good model for the new democracies, as is the US Federal Energy Regulatory Commission, although the United States has a separate agency for oil and nuclear plants. Both countries appear to strike a reasonable balance between promoting open energy markets and being able to protect the interests of the consumer. Governments should provide a regulatory framework and not try to “manage” the market. All of the countries must avoid the temptation to regulate consumer prices to the benefit of either producer or consumer groups, rather than have them reflect the real market price of the final product.

Although for political reasons many governments are reluctant to publicize negotiations with non-EU or non-European energy suppliers, the European Union has so far refused to require greater transparency. The CSEE states could take on this challenge. It would prevent the smaller and more economically vulnerable countries from being played off against each other by phantom promises of future riches made by supplier states, such as Russia. The history of Russian negotiations with CSEE states regarding participation in the South Stream project and possible benefits to individual countries is a good example of why greater transparency is needed in bilateral discussion involving energy deals. The shrouded negotiation between Croatia and Russia regarding the Druzhba pipeline and the pipeline from the Krk Island LNG facility is a good case in point. Both pipelines are controlled by a Croatian company that is independent of Hungary's MOL. The unspoken goal of Gazprom appears to be one of shutting off competition to Russian oil and South Stream gas by limiting shipments to Central Europe through Adriatic ports. After Gazprom's takeover of the key NIS oil refinery in Serbia, a Croatia-Russia deal would pose a significant danger to CSEE energy security. Although the Croatians deny that they are “breaking ranks” with their CSEE neighbors on energy security, they have agreed to Russian suggestions that they support the South Stream pipeline in return for possible economic benefits, such as insuring that the pipeline would pass through Croatia to the gas storage terminals in eastern Austria. Even if South Stream never materializes (a good possibility), Russia will still be in a strong position through its control of Croatia's pipelines from the Adriatic.

The Croatians are not the only CSEE country to sign up for South Stream while at the same time declaring their support for Nabucco. Austria, Hungary, and Bulgaria have agreed to participate in both pipelines. There is not sufficient gas demand for both pipelines, and it may appear prudent for governments to hedge their bets on which pipeline (assuming one of them is built) can demonstrate that it will be constructed and be the first to bring new gas supplies. Not only are there supply questions regarding Nabucco, but in addition, Turkey's demands for effective control of the gas and its touchy relationship with Azerbaijan has stalled the project. At the same time, Russia's South Stream project shows even fewer signs that it can supply the necessary gas volumes. South Stream's reported $26-billion construction costs stimulate the question whether the project is only being put forward in order to kill off Nabucco. Only Italy appears to claim that it is a serious proposal to supply the region with new gas supplies. Russia also sees South Stream as a means of putting pressure on Ukraine to turn its pipeline system over to Gazprom.

Recently, Russia and Turkey have floated the idea of Gazprom becoming part of the Nabucco project, with Russian gas from the Blue Stream or a possible new Russia-Turkey pipeline contributing a large share of the gas. The difficulty with such an option is that Russia has never been content to play a minority role in any of its pipeline deals. It should be assumed that even if Gazprom were to take a minority and non-blocking share of Nabucco ownership at the beginning, it would, within a short time, start applying pressure on other partners to sell their shares to Gazprom, until it acquired a majority, or at least a blocking position in the consortium.

A look at Baltic cooperation: slow but steady on regional integration
The “energy island” countries of Estonia, Latvia, and Lithuania are nearly 100 percent dependent on Russia for oil and gas imports, reflecting the legacy energy policies of the former Soviet Union. The three Baltic states have been a prime target for Russian energy supply disruptions for the past 20 years. An oil cutoff was used by Moscow in 1990 in an attempt to stifle the region's new independence movements. In 1992, in a futile effort to keep the Russian officer corps stationed in Estonia and Latvia, energy supplies were again shut off in the middle of an especially cold winter. Oil shipments to Lithuania were disrupted nine times between 1997 and 1999 in an attempt to influence negotiations over ownership of an oil refinery. Russian oil shipments through the Druzhba pipeline have now been permanently stopped to Latvia and Lithuania (both EU member states) as a result of these two countries' unwillingness to sell their pipelines, oil ports, and refineries to Russian companies cheaply (or at no cost). Gazprom has succeeded in gaining control of the natural gas companies of all three Baltic states, along with ownership of power plants in Latvia and Lithuania.

Surprisingly, few Western Europeans are aware of the extensive use by Moscow of energy coercion in the Baltic states, even though more than 25 politically motivated disruptions have occurred in the past 20 years. These tactics by the Kremlin have been widely documented but have attracted little attention in Germany, France, Italy, or Austria—Moscow's closest energy partners in Europe. Requirements imposed on the three Baltic states as a condition for EU membership, such as the premature closing of the nuclear power stations in Lithuania, have made it certain and unavoidable that in the short term the three countries will be more, rather than less, dependent on energy supplies from Russia.

Since the mid-1990s, there have been numerous meetings among officials of the Baltic states in an attempt to adopt a coordinated response to Russian pressure and a strategy for enlisting more support from Western Europe. In addition, a Baltic States Energy Forum is held each year in one of the capitals, with representatives from the United States joining officials of the three governments. The goal of the forum is to draw up realistic proposals for greater regional energy cooperation and diversity of energy import sources.

Although there have been repeated meetings at the governmental and nongovernmental level, progress toward greater regional energy cooperation has been slow. Nevertheless, there has been development toward establishing a common electricity market that would cover the three Baltic states. Lithuania has even introduced an electricity exchange, in which 43 percent of the country's domestic electricity use is now traded. Electricity exchanges in the other two countries would advance considerably the prospects for a real common Baltic market for energy. With the help of Sweden and Finland, construction of a Baltic-wide power grid is under way, linking the three Baltic states' electricity systems with those of Poland and the two Nordic countries. Estlink I, the first electricity inter-connector between Estonia and Finland  (350 megawatts) was completed in 2007, and a second line (Estlink II) with a capacity of 650 megawatts will likely be completed in 2013-2014. In times of need, the three Baltic states will in the future be able to draw on excess electricity from Finland, particularly when Finland's two newest nuclear power plants go on stream in the next few years. Another significant development has been the signing in early February 2010 of a deal between Estonia and the Norway-based regional electricity bourse called Nord Pool, with the aim of creating a single Nordic and Baltic owner market by 2013. The latest agreement allows Nord Pool to expand its connections with Latvia and Lithuania. Until February, the Baltic-Nord Pool agreement provided only for electricity ties with Estonia manifested through Estlink I.

The European Union has approved funding of a large-capacity electricity inter-connector between Lithuania and Sweden, and the governments of Latvia and Estonia have agreed to the arrangement. It also appears as if the long talked about “power bridge” between Poland and Lithuania will be constructed in the next five years. All of these interconnectors are designed to work in two directions. Nevertheless, there is some uncertainty whether a new nuclear power station will ever be constructed in Lithuania to replace the two reactors that were shut down, the last at the end of 2009. The Baltic states have been discussing for the past five years the common use of power from a new Lithuanian nuclear reactor. The project's delays, however, only add to the energy insecurity in the region. Russia's announcement that it will construct a nuclear power reactor in the small Russian enclave of Kaliningrad and that it will sell excess electricity to neighboring states appears to be an attempt to weaken support for constructing a new Lithuanian reactor.

Within the Baltic states there is growing interest in importing LNG in order to compete with Russia's present gas monopoly. There is the inevitable competition among the three countries regarding where to establish the LNG gasification plant. Lithuania seems to have taken the lead over Latvia, by securing funding in 2008 from the US Trade and Development Agency for an $800,000 feasibility study for a plant located on the country's Baltic west coast. One Polish energy planner, however, voiced a preference for a plant in Latvia, arguing that an LNG receiving plant located at the port of Ventspils could serve to ship the piped gas more easily to the three Baltic markets.

In any case, with the Baltic economies only slowly emerging from a deep recession, it is difficult to see how a proposed LNG plant could secure the necessary financing in the near term. One Latvian businessman has discussed with Qatar the possibility of that country financing an LNG port with the guarantee that the three countries would take enough gas to make the venture profitable. It would be very difficult, however, to persuade the three governments to agree to this formula—and to overcome the inevitable opposition of Gazprom, which at present controls the gas distribution systems in the region. Surprisingly, the Latvian branch of Russia's Itera is supporting the idea of building an LNG plant in Latvia. Since Itera relies on Gazprom for its product, this may simply be an attempt by Gazprom to control any possible competition or to discredit the deal.

Another plan, with better prospects, is the attempt to reach an agreement among the three countries on the construction underground of additional gas storage facilities. Currently, the largest underground storage facility is in Latvia and is controlled by Gazprom. The firm uses gas imported in the summer to supply the St. Petersburg area during periods of peak demand in the winter. A new and larger Baltic-wide storage facility, including a revised financing formula, would have to be agreed upon by the three governments in order to construct new facilities. This project is already receiving funding for a feasibility study by the European Union, and it might receive construction funding as part of the European Union's next energy facilities funding package. Latvia is the only Baltic state that appears to have enough underground cavern space for constructing new storage facilities, although Lithuania is financing a new geological survey that will examine possible storage sites in that country. In any case, the region is under pressure by the European Union to increase significantly its gas storage capacity; in itself, this is a positive step.

One roadblock that has defied resolution for the past 15 years is the demarcation of the sea boundary between Latvia and Lithuania. An intergovernmental agreement has been signed between the two states and has been approved by the Lithuanian parliament. However, its prospects for passage in the Latvian parliament are not good. This is a serious setback, since there is good reason to believe that profitable quantities of oil and gas lie offshore in almost the entire Baltic Sea basin. The Chevron Company of the United States was ready to begin exploratory drilling in the disputed zone in the late 1990s but pulled up stakes after it became apparent that the two countries were far from reaching a sea boundary agreement. Even the possibility of significant tax revenues has not been enough incentive to break the legal and political logjam.

Meanwhile, Russian companies have already been drilling off Kaliningrad, and while the results have not been made public, it is reasonable to assume that significant amounts of gas and oil will be found there. Polish seismic work in the Baltic basin just west of the Kaliningrad offshore economic zone indicates that there are reasonable prospects for commercial exploitation of some oil and larger quantities of gas. Therefore, the failure of the Latvian government to ratify the most recent treaty is a major disappointment to those hoping for some relief from the tight grip that Gazprom has over the gas markets of Latvia and Lithuania.

Lithuania proposed in November 2009, at the NATO Industrial Planning Committee, the establishment of a NATO Energy Security Center of Excellence, with a possible location at a university in Kaunas, Lithuania. Although Lithuania has been floating the idea for over a year, it has not been able to gather enough support from other member states. It is difficult to ascertain how much opposition is coming from countries like Germany that oppose any NATO role in energy security. In order to move ahead, the proposal would require a strong push from the United States and several other key NATO members.

Keith C. Smith is currently a Senior Associate in the Center for Strategic and International Studies'  New   European Democracies Project in Washington, D.C. He retired from the US Department of State in 2000. From 1997 to 2000, he was US ambassador to Lithuania 

---