Strategia dla polskiej energetyki pilnie poszukiwana

Strategia dla polskiej energetyki pilnie poszukiwana

Europejskie stowarzyszenie zrzeszające operatorów systemów przesyłowych ENTSO-E przedstawiło wstępne wersje scenariuszy rozwoju rynku energetycznego, które mogą zapewnić realizację klimatycznych zobowiązań Unii Europejskiej. Sprostanie globalnym ambicjom oznacza dla Polski szybki spadek udziału węgla. Co wejdzie w to miejsce?

Tej jesieni mamy prawdziwy urodzaj rozmaitych strategii energetycznych. Ministerstwo Energii przedstawiło nową wersję Polityki Energetycznej Państwa do 2040 r. . Dokument, który w zeszłym roku wywołał sporą dyskusję, dziś nie budzi wielkich emocji. Można go traktować jako testament ustępującego ministra energii, Krzysztofa Tchórzewskiego, ale przecież nie po to premier Mateusz Morawiecki doprowadził do odejścia Tchórzewskiego z rządu, żeby realizować jego politykę. Niektóre wpisane do PEP 40 pomysły, np. przedłużenie działalności elektrowni w Bełchatowie (dzięki uruchomieniu nowej odkrywki w Złoczewie) to już zupełna fikcja literacka. Nie tylko ze względu na politykę klimatyczną UE, ale także na odległość Złoczewa od elektrowni - węgiel brunatny trzeba by dowozić koleją.

Trwają intensywne negocjacje z Komisją Europejską dokumentu, który rzeczywiście będzie miał spore znaczenie czyli Krajowego Planu dla Energii i Klimatu. Na razie na szczeblu roboczym, ale już za kilka tygodni mocno siądzie w siodle zarówno nowy unijny komisarz odpowiedzialny za "zielony ład" czyli Frans Timmermans a polskiej stronie stery polityki klimatycznej obejmie Michał Kurtyka. Obaj panowie spotkali się niedawno w Brukseli, według informacji portalu WysokieNapiecie.pl rozmawiali m.in o problemach z wypełnieniem przez Polskę celu dla zielonej energii na 2020 r. Prawdopodobnie zadaniem Kurtyki będzie ubicie jakiegoś klimatyczno-energetyczno "dealu" z UE - Polska zgodzi się na dekarbonizację, a Unia sypnie groszem.

Czytaj także: Nadspodziewanie szczery plan dla energii i klimatu

Z tym związany jest kolejny strategiczny dokument, który zobaczymy za kilka lub kilkanaście dni. Chodzi o przygotowaną przez resort rozwoju strategię zeroemisyjnej gospodarki do 2050 r. Podobnie jak Krajowy Plan dla Energii i Klimatu, dokument taki musi zostać przedstawiony Komisji Europejskiej do końca roku.

Operatorzy mają swoje analizy

Dlaczego warto przyjrzeć się scenariuszom przedstawionym przez ENTSO-E? Organizacja wykonała w dużej części tę samą robotę, nad którą siedzą teraz urzędnicy Komisji Europejskiej. Porównała dane  przedstawione przez operatorów sieci poszczególnych państw na podstawie ich KPEiK, a potem sprawdziła na ile te plany wpisują się w unijne cele. Tak powstał scenariusz krajowy - National Trend. To scenariusz polityczny zastosowany na etapie oceny infrastruktury dziesięcioletnich planów rozwoju sieci (TYNDP2020), z bardziej szczegółową analizą w porównaniu z innymi. Pozostałe scenariusze: Global Ambition - globalnych ambicji i Distributed Energy - energetyki rozproszonej, przygotowano zgodnie z celem Porozumienia paryskiego.

Po raz pierwszy tak wyraźnie ENTSOE uwzględniła rozwój rynku energii w kontekście realizacji zobowiązań Porozumienia Paryskiego. Chodzi o dążenie do ograniczenia wzrostu średniej globalnej temperatury do 1,5 °C i  dojścia do neutralności klimatycznej (emisji netto zero) w 2050 r. Europejska organizacja przygotowuje długoterminowe scenariusze dla rynku energetycznego w związku z dziesięcioletnimi planami rozwoju sieci (TYNDP). Dekarbonizacja oraz decentralizacja - to wyzwania z jakimi mierzy się energetyka. Warto przypomnieć, że Unia Europejska jeszcze nie uzgodniła celu neutralności klimatycznej, między innymi z powodu sprzeciwu Polski. Wcześniej ogłoszone ambicje dotyczą redukcji emisji o 80-95 proc. (w porównaniu do 1990 r.).

Dekarbonizacja decyduje o innowacyjności

Aby przejść na niskoemisyjny system energetyczny, konieczne są znaczne inwestycje w "zielone" technologie dotyczące produkcji gazu i energii elektrycznej. Do tego dalsza ekspansja transgranicznych zdolności przesyłowych między rynkami. W każdym ze scenariuszy występuje energetyka jądrowa, ale ok. 2040 r.

Czytaj także: Energetyczna porażka Polski?

- Innowacje, integracja i wydajność mają kluczowe znaczenie dla osiągnięcia celów UE w zakresie dekarbonizacji i zaspokojenia potrzeb europejskich konsumentów energii. Hybrydowa infrastruktura energetyczna systemów elektrycznych i gazowych jest częścią tej wizji. Scenariusze te stanowią kompleksowy, niezawodny i skontrastowany zestaw możliwych przyszłości energetycznych, które umożliwią ENTSO przeprowadzenie rzetelnej oceny europejskich projektów infrastrukturalnych w ramach TYNDP - tłumaczył Laurent Schmitt, sekretarz generalny ENTSO-E.

Centralizacja czy decentralizacja?

Drugim kluczowym czynnikiem decydującym o kształcie rynku energii jest model centralizacji czy decentralizacji produkcji. Tym właśnie różnią się dwa scenariusze klimatyczne. Global Ambition zakłada większą centralizację produkcji, oparcie wytwarzania energii na dużych źródłach, takich jak farmy wiatrowe offshore. W tym scenariuszu jest też wyższy import energii. Korzyści skali prowadzą do znacznego obniżenia kosztów technologii takich jak morska energetyka wiatrowa i wytwarzanie wodoru dzięki energii elektrycznej (Power-to-Gas), ale również import energii z tańszych źródeł uważa się za realną opcję. Scenariusz ten charakteryzuje się najwyższymi poziomami efektywności energetycznej.

Czytaj także: Jak zdekarbonizować polską energetykę?

Distributed Energy to inaczej scenariusz oparty na energetyce rozproszonej. Jak się łatwo domyślić, tu dużą rolę odegra lokalna produkcja energii - ze słońca czy biometanu. Co ważne, w tym scenariuszu zakłada się aktywny udział w rynku konsumenta energii, który inwestuje w niewielkie źródła wytwórcze i jednocześnie stosuje zasady gospodarki obiegu zamkniętego. Wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w tym scenariuszu jest związany z wysoką elektryfikacją wynikającą z dużego upowszechnienia pojazdów elektrycznych i pomp ciepła.

Dekarbonizacja nie ominie gazu

W każdym z długoterminowych scenariuszy ENTSOE zakłada wysoki udział gazu. Jego import do 2030 roku wzrasta we wszystkich scenariuszach. Organizacja zaznacza jednak, że także gaz musi zostać poddany dekarbonizacji, a do tego konieczne staje się w przyszłości stosowanie z nim technologii CCS i CCU.

"Obecnie gaz jako nośnik energii opiera się głównie na metanie, który jest głównym składnikiem gazu ziemnego. Jednak w dłuższej perspektywie wodór może stać się równie ważnym nośnikiem energii w kierunku pełnej dekarbonizacji nośników gazu w 2050 r." - czytamy w opracowaniu.

Czytaj także: Prąd z gazu kosztowałby dziś 160 zł/MWh

W dłuższej perspektywie, Power-to-Gas będzie odgrywać kluczową rolę zarówno w integracji nadwyżki energii elektrycznej ze zmiennych źródeł odnawialnych, jak i dekarbonizacji dostaw gazu. Elektrownie opalane gazem będą nadal zapewniać maksymalną elastyczność mocy, aby wspierać miks energetyczny oparty na coraz bardziej zmiennej produkcji energii elektrycznej.

 

Ucieczka od węgla

„Szybkie wygrane” są niezbędne do ograniczenia globalnego ocieplenia - uznaje ENTSOE. Przejście z węgla na mniej emisyjny gaz powoduje w skali Europy dodatkowe zapotrzebowanie na 290 TWh gazu, a jednocześnie oszczędza do 150 mln t CO2 rocznie do 2025 r. Tu wskazuje się wyraźnie na Europę Środkowo-Wschodnią, a zwłaszcza Polskę. Ze względu na wysoki udział węgla i paliw stałych w ogrzewaniu, przewiduje się przechodzenie na gaz. W innych regionach Europy w ogrzewaniu domów kierunkiem jest elektryfikacja.

Ponieważ węgiel jest stopniowo wycofywany do 2040 r., pozostały popyt pokrywany jest z energii jądrowej i gazu. Jednocześnie wzrost produkcji energii odnawialnej powoduje spadek udziału importu. Dwa scenariusze zgodne z porozumieniem klimatycznym zakładają, że produkcja energii elektrycznej w Europie w 2040 r. będzie pod względem emisji neutralna, ponieważ nastąpi wygaszenie produkcji energii z węgla.

Czytaj także: Na Wybrzeżu gaz zastąpi węgiel

Jednocześnie paliwa kopalne będą nadal stosowane w elektrociepłowniach w całej Europie. W Polsce wycofanie węgla z ciepłownictwa będzie trudne do realizacji. Dlatego w scenariuszach ENTSOE pojawia się pozycja źródeł "inne niż OZE".

Polska dekarbonizacja

Jak mógłby wyglądać miks energetyczny naszego kraju? Udział węgla w produkcji energii elektrycznej powinien spaść poniżej 30 proc. w 2030 roku i a w 2040 roku być bliski zera - przewidują scenariusze zgodne z Porozumieniem paryskim.

Inny plan wyłania się z zaprezentowanego w tym miesiącu poprawionego projektu Polityki Energetycznej Polski 2040. Według tego dokumentu, w 2030 roku 56 proc. energii elektrycznej będzie pochodziło z węgla (kamiennego i brunatnego), zaś w 2040 r. - 28 proc. Udział OZE to 32 proc. w 2030 r. i 40 proc. w 2040 r.

W scenariuszach zgodnych z Porozumieniem paryskim w 2030 roku udział OZE wyniósłby w elektroenergetyce 33-36 proc. , a więc nieznacznie więcej niż planuje rząd w PEP 2040. W 2040 roku 45-55 proc., do tego dochodzi energetyka jądrowa (11-20 proc.) i gaz (12-16 proc.). Miks dopełnia produkcja energii w instalacjach  "inne niż  OZE".

 

Efektywność energetyczna

Scenariusze ENTSOE to wstępny projekt, który ujrzał światło dzienne po to, by - jak sama organizacja przyznaje - zebrać do niego oceny. W pierwszych komentarzach eksperci wskazują na stosunkowo niski wzrost zapotrzebowanie na energię elektryczną przy jednocześnie wysokim wykorzystaniu gazu.

Organizacja w swoich projekcjach wykorzystuje średnią roczną stopę wzrostu poszczególnych dziedzin gospodarki (CAGR): sektora komunalno-bytowego, transportu, przemysłu, z uwzględnieniem poprawy efektywności energetycznej. Zakłada, że UE obniży w porównaniu do roku 2005  końcowe zużycie energii brutto o 32,5 proc. do 2030 r. , a do 2040 roku - o ponad 40 proc. Będzie to możliwe poprzez termomodernizację, podniesienie efektywności urządzeń i pojazdów w transporcie, zastępowanie nieefektywnych źródeł energii bardziej efektywnymi - słowem: mocne postawienie na efektywność energetyczną. Zapotrzebowanie na samą energię elektryczną w skali UE wzrosłoby z 3 086  TWh (dane z 2015 r.)  do 3 800 TWh.

Czytaj także: W Nowym Jorku magazyn energii lepszy niż gaz

Zakłada się elektryfikację transportu i ciepłownictwa. W scenariuszu rozproszonej energii w 2040 roku w UE jeździłoby 245 mln aut elektrycznych, a liczba pomp ciepła wyniosłaby ok. 50 mln. W przypadku scenariuszy krajowych liczba aut elektrycznych wyniosłaby w 2040 r. "zaledwie" 100 mln, ale pomp ciepła byłoby nawet 60 mln.

Pozostaje kwestia dostosowania długoterminowych projekcji popytu i produkcji energii. W scenariuszu krajowym Polski okazuje się, że planowana produkcja energii elektrycznej byłaby znacznie wyższa niż krajowe zapotrzebowanie. W pozostałych dwóch scenariuszach zgodnych z celami Porozumienia paryskiego tak nie jest, podobnie zresztą jak w krajowym projekcie PEP 2040.

Wyzwanie klimatycznej neutralności

Osiągnięcia emisji zerowych netto oznacza zastosowanie rozwiązań, które są innowacyjne, a przy tym mogą być drogie lub trudne w realizacji. Kluczowym czynnikiem umożliwiającym przejście jest konwersja energii wiatrowej i słonecznej na P2G.

"Dekarbonizacja zasilania gazem może odbywać się na wiele sposobów. Gaz może być wytwarzany z energii odnawialnej, takiej jak biometan lub wodór z P2G, ale może być również dekarbonizowany z konwencjonalnego gazu ziemnego za pomocą różnych technologii, takich jak reforming parowo-metanowy (związany z procesem wychwytywania i sekwestracji węgla) lub piroliza" - czytamy w raporcie.

Czytaj także: Tanie ciepło z biomasy

Zmiany stylu życia oznaczają, że konsumenci aktywnie zmniejszą zakupy, będą częściej korzystali z transportu publicznego a także zweryfikują poziomy komfortu odnośnie ogrzewania i chłodzenia.

Wskazuje się na konieczność obniżenia uśrednionego kosztu energii z odnawialnych źródeł energii (LCOE), podniesienia efektywności energetycznej urządzeń, wsparcia gazu odnawialnego i zdekarbonizowanego. To także konieczność opracowania nowych technologii, które dopiero powstaną i będą wspierać ujemne emisje.

Czytaj także: Pyrzyce pokonały smog gorąca wodą

Technologie dostarcza

Zobacz także...

Komentarze

Patronat honorowy

Partnerzy portalu

PSE