W ubiegłym roku import gazu, ropy i węgla kosztował Polskę 89 mld zł. W tym roku będzie to znacznie więcej, gdyż tylko do końca czerwca było to 85 mld zł. Podaż i cena paliw stały się źródłem kryzysu energetycznego i gospodarczego oraz narzędziem wywierania presji na Europę. Tymczasem OZE nie tylko ograniczają emisje i ceny energii, ale również zależność importową od surowców energetycznych – piszą Tobiasz Adamczewski i dr Joanna Maćkowiak-Pandera z Forum Energii.
Pomimo wysokich cen energii, problemów z dostawami paliw, wiedzy na temat procesów inwestycyjnych (m.in. złożoności, czasu trwania inwestycji) źródła odnawialne są traktowane przez decydentów jak niechciany dodatek do systemu energetycznego. Mimo wielokrotnych deklaracji o rewizji ustawy odległościowej, energia z wiatru (najtańsza forma wytwarzania energii) jest nadal politycznie zablokowana. W tej analizie skupiamy się na pomijanym, a niezwykle ważnym wątku dyskusji – wpływie odnawialnych źródeł energii na zależność od importu paliw.
Ograniczenie zużycia paliw kopalnych i naszej zależności od monopolistycznych dostawców jest sposobem na poprawę bezpieczeństwa energetycznego. Pierwszym działaniem jest zmniejszenie zużycia energii oraz umiejętne jej oszczędzanie. W ogólnym bilansie energetycznym, przy spadającym popycie na konwencjonalne nośniki energii, musimy jednak liczyć się z rosnącym zapotrzebowaniem na energię elektryczną. Aby zagwarantować dostęp do niej, najszybciej i najtaniej jest rozwijać energię odnawialną – pokonując bariery sieciowe i integrując źródła zmienne z pracą źródeł konwencjonalnych.
Zastępowanie paliw kopalnych jest możliwe głównie dzięki szybkiej elektryfikacji – w sektorach, w których mamy sprawdzone i relatywnie tanie technologie. Najwięcej w krótkim czasie można osiągnąć w ogrzewnictwie, transporcie i przemyśle. Rozwój pomp ciepła, samochodów elektrycznych i zielonego wodoru – leży w strategicznym interesie Polski. Jest to jednak trudne, ponieważ system elektroenergetyczny jest na skraju niezbilansowania i boryka się ze słabo rozwiniętymi sieciami.
Potencjał elektryfikacji i wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną
Poniżej analizujemy wybrane trzy działania, które pomogą wyjść z kryzysu energetycznego (obniżyć ceny i zmniejszyć kryzys podażowy):
– termomodernizacja budynków i instalacja pomp ciepła (redukcja konsumpcji węgla i gazu),
– elektryfikacja transportu (redukcja konsumpcji ropy),
– wykorzystanie zielonego wodoru na potrzeby przemysłu (redukcja konsumpcji gazu).
Przedstawiamy możliwe, choć ambitne ścieżki rozwoju tych technologii do 2030 roku, opracowane na podstawie wyliczeń Forum Energii i wspólnej analizy z Aurora Energy Research.
Samochody elektryczne – 1,8 mln sztuk w 2030 roku
Zakładamy, że po polskich drogach w 2030 roku może jeździć ok 1,8 mln samochodów elektrycznych. Zwiększenie dynamiki rozwoju EV będzie wynikać z porównywalnych kosztów posiadania samochodu spalinowego i elektrycznego, coraz lepszej dostępności infrastruktury ładowania i modeli samochodów. Spowoduje to wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w 2030 roku o ok. 5 TWh.
Pompy ciepła – 2 mln sztuk w 2030 roku
W ostatnich latach wyraźnie rośnie zainteresowanie pompami ciepła. Według szacunków Port PC sprzedaż pomp ciepła zbliży się do 200 tys. w 2022 roku i będzie o 130 procent wyższa niż w roku 2021 roku. W analizie Forum Energii Kreml zakręca kurek? Wykluczmy gaz i węgiel z gospodarstw domowych wskazywaliśmy ścieżkę rozwoju elektryfikacji ogrzewnictwa, która do roku 2030 powinna skutkować instalacją w sumie ponad dwóch milionów urządzeń. Spowoduje to wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w 2030 roku o ok. 15 TWh.
Zielony wodór w przemyśle – 6,7 GW w elektrolizerach w 2030 roku
Zielony wodór ma szczególny potencjał w przemyśle, ponieważ tam jest potrzebna alternatywa dla gazu ziemnego. Jednocześnie możliwości finansowo-organizacyjne w tym sektorze są duże. Zgodnie z konkluzjami Rady Europejskiej z czerwca 2022 roku, do końca dekady 35 procent szarego wodoru (z gazu ziemnego i węgla) w przemyśle powinno być zastąpione wodorem bezemisyjnym. W Polsce produkuje się ok 1,3 mln ton szarego wodoru rocznie. Zastąpienie jednej trzeciej tego wolumenu będzie wymagało uruchomienia ok. 6,7 GW elektrolizerów.
Rozwój zielonego wodoru będzie wiązał się ze znaczącym zapotrzebowaniem na energię elektryczną (wzrost o ok. 18 TWh w 2030 roku).
Bilans energetyczny – redukcja importu paliw
Zapotrzebowanie gospodarki na paliwa może spadać, pod warunkiem pokrycia potrzeb energetycznych przez sektor elektroenergetyczny. Rozwój elektromobilności, pomp ciepła i zielonego wodoru przełoży się na wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w sumie o 38 TWh w 2030 roku. Na poniższym wykresie przestawiamy szacowany popyt na energię elektryczną w 2022 i 2030 roku, po uwzględnieniu elektryfikacji ogrzewnictwa i transportu oraz zaspokojeniu zapotrzebowania na zielony wodór. Oceniamy, że zapotrzebowanie w 2030 roku może wynieść 216 TWh. W szacowaniu wzrostu popytu przyjęliśmy umiarkowany poziom ambicji w zakresie oszczędzania energii. Mamy świadomość, że w kwestii efektywności energetycznej konieczne jest nowe otwarcie i nowe mechanizmy zachęcające do oszczędzania.
Udział źródeł odnawialnych w 2030 roku
Mając na uwadze bliską perspektywę czasową – 8 kolejnych lat, istotne będzie przyśpieszenie rozwoju sprawdzonych i skalowalnych technologii. W tym okresie należy wziąć pod uwagę realne możliwości finansowania i długość procesów inwestycyjnych różnych źródeł wytwórczych.
Najbardziej realistyczny scenariusz to pokrycie wzrostu zapotrzebowania przez źródła odnawialne wraz z poprawą elastyczności systemu energetycznego i możliwością przesuwania (minimalizowania) w czasie szczytowego zapotrzebowania. Oznacza to, że bez znacznego przyspieszenia rozwoju OZE, będzie trzeba zrezygnować z działań modernizacyjnych transportu, ogrzewania i przemysłu.
Model miksu energetycznego opracowany przez Aurora Energy Research zakłada, że w 2030 roku powinno funkcjonować ok. 25 GW energii ze słońca i 25 GW energii z wiatru na lądzie oraz ok. 6 GW z energii z morza. Elektrownie konwencjonalne zapewnią ok. 26 GW mocy.
Poniższy wykres przedstawia porównanie miksu energetycznego w 2022 i 2030 roku. Założenia do modelowania miksu biorą pod uwagę wzrost zapotrzebowania na energię zgodnie z wcześniej pokazanym rozwojem elektryfikacji i zielonego wodoru.
Przy takim miksie, w roku trzydziestym, odnawialne źródła pokrywają 116 TWh – ponad połowę zapotrzebowania na energię elektryczną. Energetyka wiatrowa na lądzie odgrywa kluczową rolę, ponieważ jest najtańszym źródłem energii. Rozwój energetyki wiatrowej na lądzie i morzu oraz fotowoltaiki spowoduje, że pod koniec dekady wystarczy energii na pokrycie podstawowego i dodatkowego zapotrzebowania wynikającego z elektryfikacji i rozwoju zielonego wodoru. Na poniższym wykresie przedstawiono miks energetyczny w kontekście produkcji energii elektrycznej w poszczególnych technologiach w latach 2022 i 2030.
Ze względu na strukturę polskiego miksu energetycznego, rozwój OZE będzie również redukować zapotrzebowanie na energię z węgla. Każda GWh z OZE, która zastąpi jedną GWh z węgla, to 444 ton zaoszczędzonego węgla kamiennego. Gdyby energia z OZE zastąpiła produkcję z węgla kamiennego, w roku 2030 oszczędność węgla w elektroenergetyce mogłaby wynieść 23,4 milionów ton.
Łączna redukcja zużycia paliw kopalnych w 2030 roku
Wdrożenie przedstawionych wyżej ścieżek rozwoju nowych technologii, przy jednoczesnym rozwoju OZE, przyniesie skumulowaną redukcję popytu na poszczególne nośniki energii w roku 2030:
Węgiel kamienny – mniej o 27,7 mln ton (40 procent mniej w porównaniu z 2021 roku);
Całkowite zużycie węgla kamiennego w Polsce wyniosło ok. 70 mln ton w 2021 roku, w tym gospodarstwa domowe zużyły ok 9 mln ton. Wydobycie węgla kamiennego w Polsce systematycznie spada. Tylko w latach 2019-2021 nastąpiła redukcja wydobycia o 11 procent (z 62 mln ton do 53 mln ton). W zeszłym roku import węgla netto do Polski wyniósł ok 6 mln ton. W obecnym najprawdopodobniej zabraknie tego surowca do ogrzewania budynków i nastąpi deficyt.
Wdrożenie prezentowanego scenariusza zakładającego przyspieszenie rozwoju OZE zredukowałoby zapotrzebowanie na węgiel kamienny w energetyce o 23,4 milionów ton i w ogrzewnictwie ok. 4,3 milionów ton. Biorąc pod uwagę dotychczasowy trend redukcji wydobycia węgla kamiennego w Polsce, zmniejszenie zapotrzebowania na ten surowiec jest pożądane, ponieważ pomoże zapobiec wzrostowi jego importu.
Olej napędowy – mniej o 1,7 mld litrów (8 procent mniej w porównaniu z 2021);
Ropa to paliwo, od którego jesteśmy najbardziej uzależnieni, ponieważ wydobycie krajowe jest znikome. Jego import kosztuje nas też najwięcej ze wszystkich nośników energii – w ostatnich dwudziestu latach wydaliśmy już ponad 800 mld zł (44 mld zł w roku 2021). W celu redukcji tej zależności będzie potrzebny szereg działań, w tym przede wszystkim rozwój transportu zbiorowego i zmiany behawioralne (np. praca z domu, wspólne korzystanie z auta, korzystanie z roweru lub transportu zbiorowego). Kluczowy też będzie rozwój elektromobilności indywidualnej. Redukcja popytu na ropę pomoże w ograniczaniu jej ceny i przyczyni się do zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego kraju.
Gaz wysokometanowy – mniej o 3,1 mld m sześc. (16 procent konsumpcji z 2021 roku);
Zużycie gazu w Polsce wynosiło niemal 19 mld m sześc. w 2021 roku. W związku z dużą zmiennością cenową mocno się wahało w 2022 roku. Według Krajowego dziesięcioletniego planu rozwoju systemu przesyłowego Gaz Systemu, wzrost zużycia gazu mógłby sięgnąć nawet 35 mld m sześc. w 2035 roku. W obecnych warunkach jednak już wiemy, że stawianie na gaz może być ruchem ryzykownym. Brak racjonalizowania użycia gazu w różnych sektorach może zwiększyć ryzyka dla polskiej gospodarki – wzrostu cen energii oraz wzrostu uzależnienia od importu – z kierunków, które nawet w tym momencie wydają się bezpieczne. Konkurencja o dostawy błękitnego paliwa będzie silna.
Zgodnie z przedstawionym scenariuszem rozwoju zielonego wodoru i pomp ciepła, nastąpi redukcja zużycia gazu w przemyśle o 1,4 mld m sześc. a w ogrzewnictwie o 1,7 mld m sześc. Zaoszczędzony gaz mógłby zostać wykorzystany w nowych jednostkach bilansujących.
Gdyby prezentowany w tej analizie scenariusz rozwoju nowych technologii został zrealizowany, redukcja zapotrzebowania na energię w paliwach kopanych wyniosłaby 26 procent do 2030 roku (por. wykres poniżej). Dane te nie uwzględniają ewentualnego wzrostu zapotrzebowania na gaz w elektroenergetyce czy ciepłownictwie w związku z potencjalną zmianą miksu paliwowego.
Główne wnioski
Polska dla zachowania bezpieczeństwa energetycznego musi przyspieszyć inwestycje w OZE. Trzeba brać sprawy w swoje ręce i zachęcać inwestorów do działania. Inwestycje w źródła odnawialne powstają najszybciej, łatwo je sfinansować, łatwo przyśpieszyć rozwój – zwłaszcza upraszczając postępowania administracyjne wydawania decyzji lokalizacyjnych i pozwoleń na budowę. Odnawialne źródła energii nie tylko zmniejszają emisje, ale również zmniejszają presję cenową na paliwa kopalne. Są to wprawdzie źródła pracujące w sposób nieciągły, ale jednak przewidywalny, na pewno możliwy do zaplanowania. Co więcej, do produkcji energii korzysta się z wiatru i słońca, który występuje w nieograniczonym wymiarze i nie podlega spekulacjom cenowym. W krótkim terminie (do 2030 roku) są dwie opcje dla Polski:
Radykalna redukcja zapotrzebowania na energię elektryczną. Jest to działanie, które warto podjąć zawsze, ale wobec perspektyw elektryfikacji ogrzewania, transportu i rozwoju zielonego wodoru i tak spodziewamy się wzrostu.
Przyśpieszenie rozwoju źródeł odnawialnych, w szczególności odblokowanie energetyki wiatrowej na lądzie i zwiększanie skali rozwoju energetyki morskiej.
Ze względu na dotychczasowy dryf decyzyjny skończył się czas i ilość dostępnych opcji na sprostanie niedoborowi energii w najbliższych latach. Dalsze utrzymywanie nierentownych elektrowni węglowych wymagałoby nie tylko niedozwolonej pomocy publicznej, ale też coraz większego importu węgla. Jednocześnie, energetyka jądrowa nie powstanie w najbliższym czasie. Rozwijanie nowych mocy wytwórczych w OZE powinno być traktowane priorytetowo.
PKEE: Farelka lub grzejnik elektryczny mogą znacznie zwiększyć rachunki za prąd
