Problematyka poszanowania energii – w wymiarze ekonomicznym i technologicznym oraz znaczenie

zrównoważonego rozwoju w kontekście poszanowania energii – część 1

Marcin Duda

Szkolenie: „Planowanie i zarządzanie energią w jednostce samorządu terytorialnego”Kościerzyna 28-29 listopada 2013

energia w aspekcie globalnym, światowe źródła energii, technologie produkcji, światowa konsumpcja

energii, trendy cenowe.

(1toe=11,63MWh=41,87GJ) Źródło:IEA

Całkowite światowe zużycie energii pierwotnej w okresie 1971 - 2011 (rodzaje paliwa) w Mtoe

Węgiel / torfWodna

Ropa naf. Gaz ziemnyBiopaliwa i odpady

NuklearnaPozostałe

www.ieo.pl

Źródło:IEA

Całkowite światowe zużycie energii pierwotnej w latach 1973 i 2011 (rodzaje paliwa) w Mtoe

Węgiel / torf Węgiel / torfPozostałaPozostała

Biopaliwai odpady

Biopaliwai odpadyWodna Wodna

Nuklearna Nuklearna

Ropa naft.Ropa

Gaz ziemn.

Gaz ziemn.

Źródło:IEA

Producenci ropy naftowej

Mt % światow.produkcji

Arabia Saudyjska 544 13,1

Rosja 520 12,6

Stany Zjednoczone

387 9,3

Chiny 206 5,0

Iran 186 4,5

Kanada 182 4,4

Zjednoczone Emiraty Ar.

163 3,9

Wenezuela 162 3,9

Kuwejt 152 3,7

Irak 148 3,6

Reszta świata 1 492 36,0

Świat 4 142 100,0

Producenci gazu ziemnego

mld m³ % światow.produkcji

Stany Zjednoczone

681 19,8

Rosja 656 19,1

Katar 160 4,7

Iran 158 4,6

Kanada 157 4,6

Norwegia 115 3,3

Chiny 107 3,1

Arabia Saudyjska 95 2,8

Holandia 80 2,3

Indonezja 77 2,2

Reszta świata 1 149 33,5

Świat 3 435 100,0

Światowi producenci ropy naftowej i gazu w 2011.

Światowi producenci węgla i energii wodnej w 2011

Producenci węgla

Mt % światow.produkcji

Chiny 3 549 45,3

Stany Zjednoczone

935 11,9

Indie 595 7,6

Indonezja 443 5,7

Australia 421 5,4

Rosja 354 4,5

RPA 259 3,3

Niemcy 197 2,5

Polska 144 1,8

Kazachstan 126 1,6

Reszta świata 808 10,4

Świat 3 435 100,0

Producenci energii wodnej

TWh % światow.produkcji

Chiny 699 19,6

Brazylia 428 12,0

kanada 376 10,5

Stany Zjednoczone

345 9,7

Rosja 168 4,7

Indie 131 3,7

Norwegia 122 3,4

Japonia 92 2,6

Wenezuela 84 2,3

Szwecja 67 1,9

Reszta świata 1 054 29,6

Świat 3 435 100,0

Światowe zużycie energii pierwotnej – pierwsza 20 państw w 2011r. (Mtoe)

Źródło:opracowanie własne

ChRL

United St

ates

India

Russian

Japan

German

yBraz

il

France

Canad

a

Indonesia

United Kingd

om Italy

Ukraine

Australia

Nigeria

Turke

y

Poland

Netherl

ands

Belgium

Swed

en

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

378.62457.62

213.46

-571.81

421.1

199.0428.61

126.4-158.46 -184.8

72.52141.12

47.75

-179.65-138.22

80.16 34.57 29.24 49.43 18.84

2727.73

2191.19

749.45 730.97461.47

311.77 270.03 252.83 251.85 209.01 188.07167.42 126.44

122.89 118.32112.46 101.31 77.42 59.09 49.04

import nettoŚZEP

Zużycie energii pierwotnej na osobę w 2011

Icelan

d

United St

ates

Norway

Swed

en

Russian

Austria

France

German

yJap

an

Denmark

Switze

rland

Belarus

United Kingd

om Italy

Spain

Poland

Hungary

Lithuan

iaChRL

Brazil

Ukraine

Indonesia

India0

2

4

6

8

10

12

14

16

1817.97

7.025.68 5.19 5.15

3.92 3.88 3.81 3.61 3.23 3.22 3.11 3 2.76 2.72 2.63 2.5 2.28 2.031.37 1.330.8600000000000010.600000000000001

TPES/capita

TPES/pop

Toe/capita

Źródło: opracowanie własne

Energochłonność gospodarki w 2011

Icelan

d

United St

ates

Norway

Swed

en

Russian

Austria

France

German

yJap

an

Denmark

Switze

rland

Belarus

United Kingd

om Italy

Spain

Poland

Hungary

Lithuan

iaChRL

Brazil

Ukraine

Indonesia

India0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.34

0.17

0.090.12

0.770000000000001

0.1 0.11 0.1 0.10.07 0.06

0.650000000000001

0.08 0.09 0.11

0.250.22

0.25

0.650000000000001

0.24

0.43

0.520.57

Zużycie energii pierwotnej /PKB

TPES/GDP

Toe/1000USD

Źródło: opracowanie własne

Światowa produkcja energii elektrycznej od roku 1971 do 2011 wg. rodzaju paliwa (TWh)

Światowa produkcja energii elektrycznej w latach 1973 do 2011 wg. rodzaju paliwa (TWh)

Ceny surowców i energii

Ceny surowej ropy w USD / baryłkę

Ceny produktów ropy w USD / baryłkę

Ceny węgla energetycznego w USD / tonę

Ceny gazu ziemnego USD / MBtu (1 MBtu ≈ 1 GJ)

Cena energii elektrycznej na świecie 2011

www.ieo.pl

Źródło:IEA

Ceny energii elektrycznej w EU

www.ieo.pl

Źródło:eurostat

Trend cenowy źródeł energii w Wielkiej Brytanii

Polska w aspekcie energii na tle świata i Europy. Krajowe technologie produkcji, dostępność źródeł energii.

www.ieo.pl

4.95%

7.02%3.11

%

6.71%

13.37%

17.33%

47.53%

do 5 latod 5 do 10 lat od 10 do 15 lat od 15 do 20 lat od 20 do 25 lat od 25 do 30 lat ponad 30 lat

Struktura wieku kotłów energetycznych w elektrowniach cieplnych zawodowych w Polsce w 2010.

Zestawienie skumulowanych krajowych zasobów złóż surowców energetycznych kopalnych w Polsce

Źródło: Państwowy Instytut Geologiczny (PIG) (dane za 2010 r.), opracowanie Instytut Energetyki Odnawialnej (IEO). Państwowy Instytut Geologiczny: Bilans zasobów kopalin i wód

podziemnych w Polsce. Warszawa 2011 r.

www.ieo.pl

zasoby ogółem/ potencjał

teoretyczny

zasoby przemysłowe/realny potencjał

techniczny

zasoby wykorzystanie/pozyskanie w

2010 r.

wystarczalność w stos do

zasobów przemysłowych

[PJ] [PJ] [PJ] [lata]Kopaliny RAZEM

1 152 123 107 190

2 202 49

gaz ziemny 4 989 3 119

189 17

ropa naftowa 1 068 719

28 25

węgiel brunatny 173 217 11 458

494 23

węgiel kamienny 972 850 91 894

1 491 62

Saldo wymiany handlowej surowców energetycznych w Polsce w 2010 r.

Źródło: Państwowy Instytut Geologiczny (PIG) (dane za 2010 r.), opracowanie Instytut Energetyki Odnawialnej (IEO). Państwowy Instytut Geologiczny: Bilans zasobów kopalin

i wód podziemnych w Polsce. Warszawa 2011 r.

Wyszczególnienie kopalin

Import Eksport Saldo

mln PLN mln PLN mln PLN

Kopaliny RAZEM 48 418 3 624 - 44 794gaz ziemny

6 000 15 - 5 985ropa naftowa

37 188 - - 37 188węgiel brunatny

21 13 - 8węgiel kamienny 5 209 3 596 - 1 613

Roczny potencjał odnawialnych zasobów energii i jego wykorzystanie

w 2010 roku Źródło: IEO oraz GUS (wykorzystanie zasobów w 2010 roku)  

 zasoby ogółem/

potencjał teoretyczny

zasoby przemysłowe/realny potencjał

techniczny

zasoby wykorzystanie/pozyskanie

w 2010 r.

Stopień wykorzystania odnawialnych

zasobów (przemysłowych) energii w Polsce

[PJ] [PJ] [PJ] %

RAZEM/ŚREDNIA

42 523

3 896

288 7,4%

Biomasa 2 709

602

269

44,7%

Woda

31

18

11 61,2%

Geotermia 3

870

313

1 0,2%

Wiatr 8

725 2

582

6 0,2%

Słońce 27

188

381

1 0,3%

Jakie jest obecny rozwój rynku technologii OZE do wytwarzania energii elektrycznej

OZE na świecie ‘2010źródło: REN21”RES Global Status Report ‚2012”

OZE dostarczają 17% energii końcowej w skali całego globu

OZE-E na świecie ‘2011źródło: REN21”RES Global Status Report ‚2012”

OZE-Elektryczne (OZE-E) stanowiły ok 50% wszystkich nowych inwestycji na świecie w 2011 r. (208 GW)

Całkowita moc OZE-E w 2011 roku wynosiła 1 360 GW (+8%)

Moc OZE-E przekroczyła 25% całkowitej globalnej mocy zainstalowanej

20.3% energii elektrycznej na świecie zostało wyprodukowane z OZE-E

Wiodące technologie OZE-E na świecieźródło: REN21”RES Global Status Report ‚2012”

Zestawienie nowych inwestycji OZE-E w UE na tle wszystkich inwestycji w wytwarzanie elektryczności w

2009 Źródło: JRC ‚2010

Polski patent na „tanią” zieloną energię elektryczną

Produkcja energii elektrycznej z OZE [TWh] w Polsce, 2005-2010źródło: URE

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

11000

12000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

GW

h

wodne wiatrowe biogazowe biomasowe współspalanie

CEL 2010 ~11,6 TWh

Dotychczasowa (2010) wysokość przychodów w Euro/1 MWh energii elektrycznej ze

współspalania w Polsce i w UE oraz USA

Porównanie trendów w zakresie zużycia biomasy w energetyce i jej cen

(korelacja 95%) Źródło: IEO

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

2006 2007 2008 2009 2010 2011

cena drewnaodpadowego w imporcie[zł/t]

zużycie biomasy wenergetyce [mln t *10]

Struktura koszty wdrażania systemu wsparcia OZE-E w latach 2006-2010

Źródło: opracowanie IEO)

Obowiązkowy udział(y) energii elektrycznej z OZE w końcowej sprzedaży energii

elektrycznejprzez przedsiębiorstwa energetyczne

*Rozporządzenie w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej, zakupu i energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzenia danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle energii

KONCENTRACJA NA RYNKU OZE-ENajwięksi gracze na TGE producenci OZE-E (powyżej 1% udziału w produkcji za 2010)

Typ Udziałelektrownia wodna 10,6%elektrownia wykorzystująca technologię współspalania 7,5%elektrownia wykorzystująca technologię współspalania 7,4%elektrownia wykorzystująca technologię współspalania 6,8%elektrownia wykorzystująca technologię współspalania 4,7%elektrownia wykorzystująca technologię współspalania 4,4%elektrownia wykorzystująca technologię współspalania 3,4%elektrownia wodna 3,0%elektrownia wykorzystująca technologię współspalania 2,8%elektrownia wykorzystująca technologię współspalania 2,6%elektrownia biomasowa 2,4%elektrownia wodna 2,3%elektrownia wodna 2,0%elektrownia wykorzystująca technologię współspalania 1,8%elektrownia wiatrowa 1,6%elektrownia wodna 1,5%elektrownia wiatrowa 1,4%elektrownia wodna 1,4%elektrownia wykorzystująca technologię współspalania 1,2%SUMA 70%

19 wytwórców ma 70% rynku

Obrót świadectwami pochodzenia na TGE --nadpodaż

Po zbliżeniu się do celu ilościowego na 2012 k (10,4%), przekroczeniu go w lutym br. trwający od dziesięciu miesięcy spadek notowań ŚP na TGE obniżył już ich wartość o prawie 20 proc. Na przełomie roku handlowano uprawnieniami po 283-285 zł/MWh, to na sesji październikowej ich cena osiągnęła 229,37 zł/MWh - to najniższy poziom w historii notowań indeksu PMOZE_A, czyli od kwietnia 2009 r.

Małe i mokro źródła elektrycznej (<5 MW) w Polsce w 2010 roku

Moc źródła MWIlość źródeł Produkcja kWh biogaz biomasa wiatrowe wodne PV

do 0,05 253 26 699 492 1 0 2 249 1

od 0,051 do 0,100 173 42 910 269 13 0 20 140 0

od 0,101 do 0,250 185 99 158 082 29 2 50 104 0

od 0,25 do 1,00 327 457 416 362 59 1 213 54 0

od 1,00 do 5,00 105 1 013 750 327 17 7 55 26 0

SUMA 1043 1 639 934 532 119 10 340 573 1

Niewiele ponad 1000 producentów zielonej energii !

Rozwój niezależnych producentów energii– przykład Niemiec

4 miliony producentów zielonej energii !Główne zastosowanie OZE w Niemczech to mieszkalnictwo:

• budownictwo indywidualne, • deweloperzy• rolnicy

Rozwój małych producentów i generacji rozproszonej – przykład Danii

W znanej publikacji „Small is profitable” (red. Amory Lowins) z 2002 r. autorzy naliczyli aż 217 korzyści dla konsumenta i obywatela jakie niesie rozwój generacji

rozproszonej

Ustawa o OZE Mały trójpak energetycznyDuży trójpak energetyczny

Nowe elementy systemu wsparcia w projekcie ustawy o OZE

• Zróżnicowanie technologiczne wysokości wsparcia

• Ograniczanie wsparcia dla dużych technologii OZE: współspalanie, duża (zamortyzowana energetyka wodna)

• Wzmocnienie wsparcia dla mikroinstalacji i energetyki typu prosumenckiego

• Ograniczenie barier administracyjnych

Najważniejsze elementy systemu wsparcia w I projekcie ustawy o OZE w wersji MG z dn.

9/10/2012mikroinstalacje z dużym wsparciem

Źródło: opracowanie IEO Rodzaje OZE Stała cena zł/kWh '2013/14 Mikroinstalacja Mała instalacja Instalacja OZE (duża)

Wsp. korekcyjny ŚP '2013 10 kW 40 kW 50 kW 75 kW 100 kW 200 kW 500 kW 1 MW 5 MW 10 MW 20 MW 50 MW

przychody jedsnostkowe

Energetyka wiatrowalądowa 0,95 0,65 1,20 0,90 J ?

morska 1,80   J

Biogaz

rolniczy 0,70 0,65 1,50 1,45 1,40 J Jze składowisk odpadów 0,55 1,10 J Jz oczyszczalni ścieków 0,45 0,75 ? L

Biomasa

współspalanie 0,30 0,30   Lbiomasa stała 1,30 1,30 1,05 0,95   Jbiomasa +CHP 1,70 1,70 1,40 1,15   Jbiopłyny 1,15 1,15   J

Energetyka wodna 0,70 1,60 1,60 2,00 2,30 J J

PVna budynkach 1,30 1,15 2,85 2,45 J Jwolnostojące 1,15 1,10 2,75 J J

Geotermia 1,20 1,20 J

wymagania admin.

wszystkie rodzaje OZE

wszystkie odmiany technologiczne OZE

Wystarczy informacja do operatora z opisem instalacji, nie stanowi

działałalności gospodarczej

Potrzebny jest wpis do rejestru wytwórców energii w małej

instalacji, działalność gospodarczaWymagana koncesja

przyłaczenie do sieci

wszystkie rodzaje OZE

wszystkie odmiany technologiczne OZE

Brak opłat przyłączeniowych, o ile mikroinstalacja ma moc mniejszą niż aktualnie

wydane warunki przyłączenia - tylko

zgłoszenie u operatora

Pobierana jest połowa opłaty przyłączeniowej Pobierana jest pełna opłata przyłączeniowa

J J J J J J J J J

Ograniczanie współspalnia:Liczba instalacji współspalających uprawnionych do otrzymywania świadectw pochodzenia wg I

projektu ustawy o OZE Źródło: opracowanie IEO

Rynek instalatorów OZE (mikro- i małych instalacji)

wg I projektu ustawy o OZE, obliczenia: IEO

Zatrudnienie instalatorów A.D 2011: 4 400 etatówZatrudnienie instalatorów OZE: 2020: ok. 21 000 etatów

Mały trojpak energetyczny – Nowelizacja Prawa energetycznego od 11 września 2013

Wprowadzenie nowych definicji mikro i małej instalacji.

- mikroinstalacja – odnawialne źródła energii, o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej nie większej niż 40 kW lub o łącznej mocy zainstalowanej cieplnej nie większej niż 70 kW- mała instalacja – odnawialne źródła energii, o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej powyżej 40 kW do 200 kW lub o łącznej mocy zainstalowanej cieplnej powyżej 70 kW do 300 kW;-Za przyłączenie mikroinstalacji do sieci przesyłowej nie pobiera się opłaty. Pociąga to za sobą zwolnienie z obowiązku wnoszenia zaliczki na poczet opłaty za przyłączenie do sieci. Przyłączenie mikroinstalacji do sieci, może odbyć się na podstawie zgłoszenia. Cena 80% ceny energii z rynku konkurencyjnego z roku poprzedniego.-Wprowadzono dokument - gwarancję pochodzenia, która jest dokumentem stanowiącym potwierdzenie odbiorcy końcowemu, że określona w tym dokumencie ilość wprowadzonej do sieci dystrybucyjnej lub sieci przesyłowej energii elektrycznej została wytworzona z odnawialnych źródeł energii. -Ustawa znowelizuje Prawo budowlane. Nowe przepisy wprost określają, że montaż pomp ciepła, urządzeń fotowoltaicznych (do 40 kW, ale bez terminu "łącznie") oraz wolno stojących kolektorów słonecznych nie będzie wymagało pozwolenia na budowę.

Duży trojpak energetyczny – projekt ustawy OZE z 13 listopada 2013

- Szacunki dotyczące skumulowanych kosztów proponowanego systemu wsparcia zostały określone do 2020 roku na około 24,262 mld zł. - Od 1 stycznia 2015 r. nastąpi pełne wdrożenie nowego mechanizmu wsparcia, ogłoszeniem pierwszych aukcji na energię elektryczną wytwarzaną w instalacjach OZE, całkowite wyłączenie ze wsparcia wszystkich elektrowni wodnych o mocy zainstalowanej powyżej 1MW oraz zredukowanie poziomu wsparcia dla technologii spalania wielopaliwowego biomasy z paliwami konwencjonalnymi, do wartości 0,5 świadectwa pochodzenia za każdą wytworzoną 1 MWh. - Aukcje mają być przeprowadzane oddzielnie na zakup energii ze źródeł o łącznej mocy zainstalowanej do 1 MW i powyżej 1 MW.

Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii na terenie Gminy Kisielice

I. Informacje ogólne- pow. 172,8 km2, ludność 6 370 osób- brak obszarów Natura 2000, -użytki rolne 12 490 ha, lasy 2 190 ha,- obszar chronionego krajobrazu w płd. części gminy,II. Plan zagospodarowania przestrzennego – elektrownie wiatrowe (1998) .III. Program badawczy siły i zasobów wiatru Ecolinks przy współudziale EC BREC oraz AWS Scientific (USA), 2001-2002,IV. Efekty działań w zakresie energetyk wiatrowej - Iberdrola: budowa 27 turbin x 1,5 MW każda,(2006),

- Eolica: budowa 12 turbin x 2 MW każda, (2008),

pozwolenie na budowę dla 9 turbin x 2 MW,

- Windprojekt: pozwolenie na budowę dla 4 turbin x 3MW,

Planowane kolejne 16 turbin

V. Program zagospodarowania biomasy do produkcji ciepła. 1.Budowa ciepłowni miejskiej zasilanej biomasą- słomą o mocy 3 MW (2004r.): 2.Rozbudowa sieci etap I (2007-2008r.) w ramach zadania pn. „Rozbudowa sieci ciepłowniczej na terenie miasta Kisielice, służącej do przesyłu energii cieplnej z istniejącej kotłowni opalanej biomasą" 3.Rozbudowa sieci etap II (2010-2012r.) w ramach zadania pn. „Rozbudowa sieci ciepłowniczej na terenie miasta Kisielice, służącej do przesyłu energii cieplnej z istniejącej kotłowni opalanej biomasą - etap II” - rozbudowa kotłowni do 6 MW4.Modernizacja kotłowni w Szkole Podstawowej w Łęgowie (2010r.) w ramach zadania pn. „Przebudowa systemu grzewczego w SP w Łęgowie –Gmina Kisielice. Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii –poprzez zakup pieca na biomasę” VI. Program budowy elektrociepłowni biogazowej w Kisielicach o mocy 2

MWVII. Wpływ na środowisko inwestycji z zakresu OZE. (badania wpływu

na awifaune oraz poziomu hałasu)VIII. Akceptacja społeczna. Ok.. 80-90 %

IX. Główne korzyści wynikające z dotychczasowych działań gminy w zakresie OZE:

1. Inwestycje przyczyniają się do realizacji Strategii Rozwoju Gminy w zakresie: - ekonomicznym (podniesienie dochodów własnych gminy oraz dochodów własnych części mieszkańców), ok. 4 mln PLN w 2012 roku - ekologicznym (ograniczenie emisji zanieczyszczeń, realizacja polityki ekologicznej państwa), - promocyjnym (konferencje, publikacje, wymiana doświadczeń). 2. Za pomocą tego typu działań, realizowana jest strategia bezpieczeństwa energetycznego gminy poprzez budowę rozproszonych źródeł energii.

Dziękuje za uwagę

Marcin Duda(Powiślańska Regionalna Agencja Zarządzania

Energią, Górki 3, 82-500 Kwidzyn)