gorzów wlkp. 4 sierpnia 2008
DESCRIPTION
Kogeneracja szansą na pokrycie zwiększającego się zapotrzebowania na energię elektryczną Polski i regionu. Marian Babiuch: Prezes Zarządu Polskiego Towarzystwa Elektrociepłowni Zawodowych Prezes Zarządu Lubuskiego Towarzystwa na Rzecz Rozwoju Energetyki. Gorzów Wlkp. 4 sierpnia 2008. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
1
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Kogeneracja szansą na pokrycie zwiększającego się zapotrzebowania na
energię elektryczną Polski i regionu
Marian Babiuch:Prezes Zarządu Polskiego Towarzystwa Elektrociepłowni Zawodowych Prezes Zarządu Lubuskiego Towarzystwa na Rzecz Rozwoju Energetyki
Gorzów Wlkp. 4 sierpnia 2008
2
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
95 % energii elektrycznej w Polsce wytwarza się z węgla kamiennego
i brunatnego (najwięcej w Europie), powodując dużą emisję CO2
/ w 2007 r. łącznie wytworzono 159,5 TWh en. el./
Przestarzałe aktywa wytwórcze
– ok. 60% mocy wytwórczych ma ponad 25 lat
– ok. 45% ma ponad 30 lat
Duże straty przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej (11 %)
Wymogi dotyczące ochrony środowiska wynikające z polityki
energetycznej UE
Ograniczone możliwości przesyłu energii elektrycznej poprzez
połączenia transgraniczne (ok. 10 % w stosunku do krajowej mocy
zainstalowanej)
RzeczywistośćRzeczywistość
3
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Znaczący przyrost zużycia energii elektrycznej: 2006/2005 - 3,5%
2007/2006 – 2,9%
w 2020 r. prognozowany przyrost wyniesie ok. 60 – 80 TWh
/łączne zapotrzebowanie 210 – 230 TWh /
Wzrost zapotrzebowania na moc szczytową, przy jednoczesnym
zmniejszaniu się dostępnej mocy /dyspozycyjnej/
w dniu 18.12. 2007r. - popyt szczytowy 24,61 GW
- obciążenie elektrowni 26,07 GW
- moc dyspozycyjna elektrowni 27,69 GW
TWh
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
2005 2010 2015 2020 2025
obecnie Polak zużywa
50 % en. el. mniej niż
mieszkaniec Europy Zachodniej
RzeczywistośćRzeczywistość
4
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Dane PSE Operator: www.pse-operator.pl
Obciążenie elektrowni krajowych i dostępne dla OSP rezerwy mocy w dobowym szczycie
krajowego zapotrzebowania na moc w styczniu 2008
Dane PSE Operator: www.pse-operator.pl
5
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Krajowe zapotrzebowanie oraz
moc dostępna dla OSP w dobowych
szczytach krajowego zapotrzebowania na moc – styczeń 2008r.
Dane PSE Operator: www.pse-operator.pl
6
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Każdego roku powinniśmy oddawać do eksploatacji 1000 – 1500 MW nowych
mocy elektrycznych
Do roku 2020 – ok. 15 000 MW
7
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
I.Rozbudowa mocy wytwórczych w istniejących elektrowniach oraz budowa nowych elektrowni
Opłacalność inwestycji – poziom cen e.e., wymogi ekologiczne UE – wybór technologii, problemy związane z finansowaniem, wzrost cen urządzeń energetycznych i usług, ograniczone zdolności producentów urządzeń (realizacja zamówień na bloki węglowe o podwyższonej sprawności możliwa po 2015r.), konieczność zmian prawnych i stabilizacji prawa
II.Energetyka jądrowa Zakończenie prac i przyjęcie polityki energetycznej Polski do 2030r, Konieczność uchwalenia nowych ustaw. Edukacja społeczna i przygotowanie kadr. Po podjęciu decyzji oraz zagwarantowaniu środków finansowych wdrożenie energetyki jądrowej minimum 15 – 20 lat.
Potencjalne sposoby pokrycia Potencjalne sposoby pokrycia zapotrzebowania na energię elektrycznązapotrzebowania na energię elektryczną
8
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
III.Odnawialne źródła energii Ograniczone możliwości rozwoju energetyki odnawialnej
energetyka wiatrowa – wymaga rezerwy mocy, krótki czas wykorzystania w roku ok. 2 tys. h/rok
energetyka wodna – bardzo ograniczone możliwości, Polska nie posiada odpowiednich warunków dla dalszego jej rozwoju
energia słoneczna i geotermia – bardziej do indywidualnych potrzeb ciepłowniczych, przetwarzanie na energię elektryczną jest szczątkowe – badawcze, do celów handlowych nieopłacalne
biomasa – w coraz większym stopniu wykorzystywana w energetyce, bariery w pozyskaniu, wzrost cen
biogazownie – możliwy rozwój lokalny w połączeniu z wykorzystaniem upraw rolnych
Łączna produkcja energii elektrycznej z OZE w 2007 r. wyniosła ok. 5TWh t.j. 3,1% a przewidywana w 2020 r. optymistycznie 11 – 13%
IV.Pokrycie z importuBariery wynikające z ograniczonych możliwości przesyłu energii elektrycznej
poprzez połączenia transgraniczne (ok. 10 % w stosunku do krajowej mocy zainstalowanej). Potrzeba nowych inwestycji sieciowych.
Potencjalne sposoby pokrycia Potencjalne sposoby pokrycia zapotrzebowania na energię elektrycznązapotrzebowania na energię elektryczną
9
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Polska posiada znaczny potencjał kogeneracji - większość miast
posiada
scentralizowane systemy ciepłownicze zasilane głównie z ciepłowni.
W kogeneracji wytwarza się zaledwie ok. 22 TWh/a energii elektrycznej
t.j.14% ogółu produkowanej e.e.
Przy pełnym wykorzystaniu potencjału ekonomicznego kogeneracji
możliwe jest wytwarzanie ok. 80 TWh/a tj. ok. 40% ogółu produkowanej
energii elektrycznej w roku 2020.
Znaczna ilość obiektów wielkokubaturowych zlokalizowanych
w aglomeracjach miejskich nie jest podłączona do istniejących
scentralizowanych systemów ciepłowniczych
Niezadawalający rozwój elektroenergetyki gazowej /ok. 2,5% en.el.
z gazu/ (niewielkie wykorzystywanie lokalnych zasobów gazu, znaczne
ilości gazu importowanego spalane głównie w kotłowniach)
Energia elektryczna wytwarzana w skojarzeniu z produkcją ciepłaEnergia elektryczna wytwarzana w skojarzeniu z produkcją ciepła
Niewykorzystywane szanse – potencjał kogeneracjiNiewykorzystywane szanse – potencjał kogeneracji
10
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
KogeneracjaKogeneracja
ciepło en.elektryczna
SYNERGIATechnologia wysokiej efektywności
wykorzystania paliwa
11
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
30
produkcja rozdzielona
elektrownia
37%
kotłownia
85%
energia el.
50 ciepło
paliwo
81
139
100
paliwo
razem
100
kogeneracja
80%
Elektrocie-płownia
Oszczędność paliwa
139 - 100139
= 28%
razem
58
KorzyściKorzyściOszczędność energii pierwotnej i ograniczenie emisji Oszczędność energii pierwotnej i ograniczenie emisji
X 100%=
Odbiorca
12
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Efekt ekonomiczny
EC zawodowe - PTEZ
produkcja ciepła - 140 000 TJprodukcja energii elektrycznej - 21 TWhzużycie węgla - 12 000 000 ton
oszczędność paliwa - 5 000 000 tonwartość - ponad 1 mld zł
Przykład dane z roku 2006Przykład dane z roku 2006
Oszczędność energii pierwotnejOszczędność energii pierwotnej
13
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
EC zawodowe - PTEZ
Emisja CO2 - 26 000 000 tonemisja SO2 - 120 000 tonemisja NOx - 45 000 tonemisja pyłu - 24 000 ton
ograniczenie emisji
emisja CO2 - 10 000 000 tonemisja SO2 - 48 000 tonemisja NOx - 18 000 tonemisja pyłu - 9 000 ton
Ograniczenie emisjiOgraniczenie emisji
14
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Kraje członkowskie UE mają obowiązek co cztery lata wykonać analizę potencjału kogeneracji swoich gospodarek.
(dyrektywa 2004/8/EC)
Polska po raz pierwszy taką analizę przedstawiła w 2007 roku. Minister Gospodarki zawarł w sierpnia 2006r z Polskim Towarzystwem Elektrociepłowni Zawodowych (PTEZ) Porozumienie o współpracy w zakresie opracowania analizy krajowego potencjału zastosowania wysokosprawnej kogeneracji.
Na zamówienie PTEZ zespół naukowców z Uczelnianego Centrum Badawczego Energetyki i Ochrony Środowiska Politechniki Warszawskiej oraz Instytutu Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej opracował Analizę krajowego potencjału wysokosprawnej kogeneracji oraz Strategię rozwoju w Polsce wysokosprawnej kogeneracji.
Analiza potencjału kogeneracjiAnaliza potencjału kogeneracji
15
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Potencjał ekonomiczny ciepła użytecznego
277 277
27,8 36,1
121 116
22 35
277277
23,822,3 28,817
17,942,3
9,79,79,7
9,7
115103
13,613,713,8
12,6
40
2,431,620,81
0,04
0
100
200
300
400
500
600
2005 2010 2015 2020
PJ
Aktulana produkcja w skojarzeniu Ciepła w oda użytkow a
Ciepło do ogrzew ania budynków Uciepłow nienie elektrow ni
Ciepło dla celów przemysłow ych Budynki w ielko – kubaturow e
Przyrost produkcji w istniejacych Ec Produkcja chłodu
16
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
2005 2010 2015 2020
Wariant w ęglow y Wariant gazow y
Udział energii elektrycznej wyprodukowanej w skojarzeniu w całkowitej produkcji energii elektrycznej, przy wykorzystaniu
potencjału ekonomicznego
Potencjał produkcji energii elektrycznej
17
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Koszty zewnętrzne uniknięte
2005 2010 2015 2020
Uniknięte koszty zewnętrzne – technologia węglowa [mld. zł/rok]
3,58 4,04 4,19 4,31
Uniknięte koszty zewnętrzne – z tytuły wymiany paliwa z węgla na gaz [mld. zł/rok]
29,92 33,79 35,02 36,01
Koszty zewnętrzne obejmują koszty zwiększonej umieralności i zachorowalności ludzi, degradacji budowli, zmniejszenia plonów upraw, ocieplenia klimatu, uciążliwości hałasu oraz zakwaszenia środowiska.
W przypadku technologii węglowej koszty uniknięte są iloczynem zaoszczędzonego paliwa oraz jednostkowego kosztu zewnętrznego spalania węgla. Zgodnie z założeniami wysokość tych kosztów przyjęto na podstawie wyników programu ExternE. Dla spalania węgla wynoszą one 24 zł/GJ.
Wykorzystanie potencjału ekonomicznego kogeneracji – uniknięcie kosztów zewnętrznych
18
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Możliwe nowe moce kogeneracyjneMożliwe nowe moce kogeneracyjne
Okres 2008 - 2010 2011 - 2015 2016- 2020 Razem
Moc elektryczna nowych instalacji [MW] 425 2 200 2 200 4 825
Moc elektryczna odnawianych instalacji [MW] 806 542 434 1 782
Szacunkowa wartość inwestycji [mln. zł] 5 000 11 000 10 600 26 600
Przy realizacji potencjału ekonomicznego
Łącznie do 2020 r. 6 607 MW
19
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
l
20
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
l
Skojarzone wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła jest technologią, która pozwala na znacznie efektywniejsze wykorzystanie paliw niż wytwarzanie rozdzielone. W konsekwencji umożliwia zmniejszenie emisji zanieczyszczeń,w tym przede wszystkim dwutlenku węgla, oraz zmniejszenie kosztów zewnętrznych wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Technologia ta przy uwzględnieniu rynkowych cen ciepła i energii elektrycznej jest jednak mniej opłacalna od wytwarzania rozdzielonego i jej rozwój wymaga stosowania wsparcia finansowego.
Wielkość potencjału ekonomicznego, czyli wielkość ciepła użytkowego, którego wytworzenie w kogeneracji jest opłacalne z punktu widzenia inwestora, zależy od systemu i wysokości wsparcia kogeneracji. Przyjęto, że w Rzeczypospolitej Polskiej stosowany będzie system wsparcia oparty na zbywalnych świadectwach pochodzenia energii elektrycznej wytworzonej w skojarzeniu. Przeprowadzone analizy wykazały, że w obecnych warunkach dla zapewnienia opłacalności inwestycji w jednostki kogeneracyjne wartości tych świadectw powinny wynosić 50 zł/MWh dla technologii wykorzystujących jako paliwo węgiel oraz 120 zł/MWh dla technologii wykorzystujących paliwa gazowe. Przy takim wsparciu potencjał ekonomiczny kogeneracji wynosi ok. 430 PJ w roku 2005 oraz ok. 530 PJ w roku 2020.
Wnioski z raportu
21
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
W 2005 r. w Rzeczypospolitej Polskiej wyprodukowano w skojarzeniu 277 PJ ciepła, co oznacza, że wykorzystywane jest zaledwie 64 % potencjału uznanego za ekonomiczny. Pozwala to stwierdzić, że stosowane dotychczas w kraju mechanizmy wsparcia kogeneracji były niewystarczające. Rozwój kogeneracji ograniczały bariery o charakterze ekonomicznym, prawnym, administracyjnym i społecznym.
Stosowane aktualnie w Rzeczypospolitej Polskiej technologie kogeneracji charakteryzują się małym wskaźnikiem skojarzenia, tj. małym stosunkiem produkcji energii elektrycznej do produkcji ciepła. W 2005 r. wyprodukowane zostało w skojarzeniu zaledwie 21,7 TWh energii elektrycznej, co stanowi około 36 % energii potencjalnie możliwej do wyprodukowania przy wykorzystaniu całego potencjału ekonomicznego. Konieczne jest zatem uruchomienie procesu wymiany urządzeń w istniejących elektrociepłowniach. Wymiana ta jest konieczna także ze względu na znaczące zużycie eksploatowanych instalacji.
Wnioski z raportu
22
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Wykorzystanie ekonomicznego potencjału kogeneracji przyniesie wymierne efekty. Na przykład w 2020 r. możliwe będzie zaoszczędzenie 7-11 mln Mg węgla, zmniejszenie emisji CO2 o 17-60 mln Mg oraz zmniejszenie kosztów zewnętrznych o 4-36 mld zł. Skrajne wielkości podanych przedziałów dotyczą przypadków, kiedy w kogeneracji w 100 % wykorzystywany jest węgiel lub gaz ziemny.
Opracowanie, a następnie realizacja strategii rozwoju wysokosprawnej kogeneracji w Polsce zgodnie z dyrektywą 2004/8/WE powinno spowodować usunięcie barier rozwoju skojarzonego wytwarzania. Rozwój kogeneracji może być jednym z najistotniejszych sposobów wypełnienia w Rzeczypospolitej Polskiej polityki energetycznej Unii Europejskiej przewidującej znaczące ograniczenie emisji CO2 oraz zwiększenie efektywności wykorzystania energii.
Wnioski z raportu
23
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
EC ZawodoweCzłonkowie PTEZ
EC Zawodowenie zrzeszone
Większe EC Przemysłowe
Źródła skojarzone w polskiej energetyce
24
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Porównanie liczby elektrociepłowni /źródeł kogeneracyjnych funkcjonujących w Danii w latach 80-tych oraz obecnie
Elektrociepłownie w Danii
Lata 80 – te15
Stan obecnyok. 700
25
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Zapotrzebowanie na moc elektrycznąok. 700 MW
Moc osiągalna w źródłach energii elektrycznejok. 460 MW
Wniosek:deficyt mocy elektrycznej
Województwo lubuskieWojewództwo lubuskie
Zapotrzebowanie na ciepło w woj. lubuskim ok. 2 500 MW
Moc cieplna w kogeneracjiok. 570 MW
Wniosek:niewykorzystany potencjał kogeneracyjny regionu
26
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Gubin
Miasta posiadające systemy ciepłowniczeMiasta posiadające systemy ciepłowniczew województwie lubuskimw województwie lubuskim
Nowa Sól
Sulechów
Żary
Gorzów Wlkp.
Zielona Góra
Międzyrzecz
Świebodzin
Żagań
Słubice
Krosno Odrz.
Kostrzyn
Potencjał kogeneracyjny regionuPotencjał kogeneracyjny regionu
27
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
EC Zielona Góra Blok gazowo-parowy 198 MWe, 135 MWt
Kostrzyn Arctic Paper Blok gazowo-parowy 20,7 MWe, 126 MWt
EC Gorzów Blok gazowo-parowy 65MWe, 113 MWt
Skojarzone źródła Skojarzone źródła wytwarzania en. elektr. i ciepła w województwie lubuskimwytwarzania en. elektr. i ciepła w województwie lubuskim
Jedyny region w kraju posiadający 3 nowoczesne bloki gazowo – parowe zasilane gazem ze złóż krajowych
Razem w blokach gazowo – parowych regionu
283,7 MWe374 MWt
28
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Podsumowanie
Wykorzystajmy potencjał ekonomiczny kogeneracji dla zapewnienia
bezpieczeństwa energetycznego kraju i regionu
29
Lubuskie Towarzystwo na Rzecz Rozwoju Energetyki
Dziękuję za uwagę