Tak OZE może ograniczyć import paliw do Polski
W ubiegłym roku import gazu, ropy i węgla kosztował Polskę 89 mld zł. W tym roku będzie to znacznie więcej – 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 – pisze 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. Niniejsza analiza dotyczy pomijanego, a niezwykle ważnego wątku dyskusji – wpływu odnawialnych źródeł energii na zależność od importu paliw.
Poprawa bezpieczeństwa energetycznego
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.
Wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną
Poniżej przeanalizowane zostały 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).
Przedstawione są 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 około 1,8 mln samochodów elektrycznych (EV). 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 około 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 proc. wyższa niż w roku 2021.
W analizie Forum Energii 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 2 mln urządzeń. Spowoduje to wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w 2030 roku o około 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 proc. szarego wodoru (z gazu ziemnego i węgla) w przemyśle powinno być zastąpione wodorem bezemisyjnym.
W Polsce produkuje się około 1,3 mln ton szarego wodoru rocznie. Zastąpienie 1/3 tego wolumenu będzie wymagało uruchomienia około 6,7 GW elektrolizerów. Rozwój zielonego wodoru będzie wiązał się ze znaczącym zapotrzebowaniem na energię elektryczną (wzrost o około 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
W bliskiej perspektywie czasowej – 8 kolejnych lat – istotne będzie przyspieszenie 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 około 25 GW energii ze słońca i 25 GW energii z wiatru na lądzie oraz około 6 GW z energii z morza. Elektrownie konwencjonalne zapewnią około 26 GW mocy.
Poniższy wykres przedstawia porównanie miksu energetycznego w roku 2022 i 2030. 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 2030 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 1 GWh z OZE, która zastąpi 1 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 mln ton.
Łączna redukcja zużycia paliw kopalnych w roku 2030
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 proc. mniej w porównaniu z 2021)
Całkowite zużycie węgla kamiennego w Polsce wyniosło około 70 mln ton w 2021 roku, w tym gospodarstwa domowe zużyły około 9 mln ton. Wydobycie węgla kamiennego w Polsce systematycznie spada. Tylko w latach 2019–2021 nastąpiła redukcja wydobycia o 11 proc. (z 62 mln ton do 53 mln ton). W zeszłym roku import węgla netto do Polski wyniósł około 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 mln ton i w ogrzewnictwie o około 4,3 mln 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 proc. 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 20 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 m3 (16 proc. konsumpcji z roku 2021)
Zużycie gazu w Polsce wynosiło niemal 19 mld m3 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 m3 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 – wzrost cen energii oraz wzrost 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 m3, a w ogrzewnictwie o 1,7 mld m3. 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 proc. do roku 2030 (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.
- Przyspieszenie 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.
Tobiasz Adamczewski, dr Joanna Maćkowiak-Pandera, Forum Energii
