Przyszłość polskiej elektroenergetyki – trzy dekady wyzwań
Projekt aktualizacji Krajowego Planu na rzecz Energii i Klimatu (KPEiK) to pierwszy rządowy dokument przedstawiający scenariusz zmian w elektroenergetyce zasadniczo zbieżny z celami unijnej polityki klimatycznej. Autorska analiza Instratu przeprowadzona przy pomocy modelu optymalizacyjnego PyPSA-PL pozwala na ocenę rządowych prognoz dotyczących tempa rozwoju czystych źródeł energii.
Nowy raport Instratu podejmuje trudniejsze pytania dotyczące przyszłości polskiej elektroenergetyki – rolę paliw kopalnych w okresie przejściowym, ryzyko luki mocy oraz ścieżkę rozwoju aż do neutralności emisyjnej netto w 2050 r.
KPEiK – wreszcie wizja dla OZE
Rządowy dokument po raz pierwszy przedstawia scenariusz ambitnej transformacji z uwzględnieniem dodatkowych planowanych polityk na rzecz realizacji m.in. celów wynikających z unijnego pakietu Fit for 55. Według przedstawionych danych Polska miałaby dążyć do około 56-proc. udziału OZE w produkcji energii elektrycznej już w 2030 r., natomiast do roku 2040 r. nasza elektroenergetyka opierałaby się na paliwach kopalnych w mniej niż 10 proc.
– Porównując nowy rządowy scenariusz ze ścieżką ambitnej transformacji Instratu, doceniamy silne postawienie na energetykę wiatrową na lądzie do 2030 r. – mielibyśmy osiągnąć około 19 GW mocy, co wymagałoby nie tylko skutecznej liberalizacji reguł odległościowych, ale też uproszczenia procesów administracyjnych oraz inwestycji w sieci elektroenergetyczne – tłumaczy Michał Smoleń, kierownik programu badawczego Energia i Klimat w Instracie.
Nowy projekt KPEiK uwzględnia także wyższe tempo rozwoju morskiej energetyki wiatrowej, wynikające ze zmian legislacyjnych w ostatnich latach (dążenie do 18 GW w 2040 r.).
Z drugiej strony rządowa strategia znowu nie w pełni docenia potencjał energetyki słonecznej.
– Niepokoi nas także prognozowane spowolnienie rozwoju lądowej energetyki wiatrowej po 2030 r. W rządowej ścieżce osiągnięcie celu redukcji emisji na 2040 r. w przesadnym stopniu opiera się na skrajnie optymistycznych założeniach na temat możliwego tempa rozwoju energetyki jądrowej (aż 7,2 GW w 2040 r.). Budzi to obawy, że w rzeczywistości odchodzenie od paliw kopalnych znacznie się przeciągnie – ocenia Michał Smoleń.
Ścieżka dekarbonizacji autorstwa Instratu w większym stopniu opiera się na rozproszonych źródłach odnawialnych, które można budować znacznie szybciej.
KPEiK wciąż zbyt optymistycznie o węglu
Ambitny scenariusz KPEiK przedstawia ścieżkę minimalizacji znaczenia paliw kopalnych w perspektywie 2035-2040 r. Rządowy dokument wydaje się dążyć do uniknięcia kontrowersji i wskazuje na znaczący udział węgla jeszcze w pierwszej połowie lat 30. Tymczasem dokładna analiza tego zagadnienia wskazuje na szereg trudności.
– Przy założonych przez nas cenach gazu oraz uprawnień EU ETS elektrownie gazowe mogą produkować prąd taniej niż elektrownie węglowe, spychając te ostatnie do roli źródeł szczytowych i sezonowych. Na niekorzyść węglówek przemawiają wyższe emisje CO2, niższa elastyczność oraz wysokie koszty stałe (szczególnie w przypadku węgla brunatnego), a także wyższa awaryjność. Po stronie gazu ziemnego do problemów należy konieczność importu paliwa z zagranicy, szkodliwe emisje metanu w całym łańcuchu dostaw oraz konieczność finansowania nowych mocy na to paliwo – wyjaśnia Patryk Kubiczek, współautor raportu „Trzy dekady wyzwań. Scenariusz polskiej transformacji energetycznej do 2050 r.”.
Analiza pokazuje, że mechanizmy rynkowe mogą przełożyć się na znacznie szybszy spadek wykorzystania węgla, niż wynikałoby to nawet z ambitnego scenariusza KPEiK – oraz na znaczny, choć przejściowy, wzrost zużycia gazu ziemnego koło 2030 r. Niski poziom zużycia gazu w 2030 r. prognozowany przez scenariusze KPEiK zastanawia.
– W jaki sposób rząd mógłby ograniczyć zużycie gazu w elektroenergetyce? Nasza badania pokazują, że rezygnacja z budowy nowych elektrowni gazowych może mieć ograniczony wpływ na zużycie paliwa, a jednocześnie zwiększyć import energii elektrycznej do Polski – podsumowuje Kubiczek.
Czy zabraknie prądu w latach 30.?
Raport porusza również kwestię zapotrzebowania na moc szczytową w perspektywie 2040 r. Problem jest realny – o ile w latach 30. OZE będą stanowiły główne źródło energii elektrycznej przez większość godzin roku, o tyle system musi być gotowy także na trudne momenty. Szczególnym wyzwaniem będą mroźne i bezwietrzne zimowe wieczory. Chwilowa produkcja z zależnych od pogody OZE może spaść wtedy do niskich poziomów, nawet przy znacznej rozbudowie mocy wiatrowych, natomiast zapotrzebowanie podbijać będą zainstalowane w domach pompy ciepła. Bez zabezpieczenia dostaw energii również w takich okresach elektryfikacja ciepłownictwa się nie powiedzie.
Analiza pokazuje, że pomimo wielu korzyści wynikających z rozwoju czystych technologii produkcji i magazynowania energii Polska będzie musiała zachować znaczne dyspozycyjne moce oparte na paliwach kopalnych do 2040 r. i później.
– Będą one wykorzystywane coraz rzadziej, dzięki czemu unikniemy emisji i kosztów paliw. Stopniowo kopalny gaz ziemny może też być zastępowany biometanem. Konfrontując nasze wyliczenia ze scenariuszem KPEiK, mamy wrażenie, że nie do końca docenia on te problemy w perspektywie 2035 i 2040 r., także ze względu na bardzo optymistyczne założenia dotyczące możliwego tempa rozwoju energetyki jądrowej – wskazuje Michał Smoleń.
Neutralność klimatyczna w 2050? Nie będzie łatwo
Choć scenariusz KPEiK sięga tylko 2040 r., Polska powinna określić także długofalową ścieżkę rozwoju zgodnie z europejskimi celami dotyczącymi neutralności klimatycznej. W nowej analizie zespół Instratu po raz pierwszy sięgnął do 2050 r.
– Ograniczenie emisji z elektroenergetyki jest w dłuższej perspektywie stosunkowo prostym zadaniem. Wyzwaniem będzie jednak znaczne zwiększenie produkcji prądu w związku z nasileniem procesu elektryfikacji innych sektorów i potencjalnie dużym zapotrzebowaniem na zielony wodór. Nasza analiza wskazuje, że niezbędne będzie przyspieszenie rozbudowy wszystkich niskoemisyjnych źródeł energii elektrycznej – podsumowuje Patryk Kubiczek.
Z raportem Instratu można się zapoznać tutaj.
Patryk Kubiczek, Instrat
