Nawiguj
Łączenie sektorów zielonej energii.
CO TO OZNACZA DLA POLSKI? ELEKTRYFIKACJA, DECENTRALIZACJA, DIGITALIZACJA.
Redakcja: DR CHRISTIAN SCHNELL Redakcja naukowa: prof. dr hab. inż. piotr KacejKo

ze wstępu

Jadwiga Emilewicz Wicepremier, Minister Rozwoju

W przededniu przełomowych politycznych decyzji w obszarze Europejskiego Zielonego Ładu Instytut Jagielloński inicjuje ważny temat modelu transformacji polskiego systemu energetycznego. To istotne, abyśmy opierając się na faktach oraz danych próbowali nakreślić możliwe ścieżki tej transformacji i analizowali wszelkie konsekwencje podejmowanych decyzji. Zaprezentowane przez autorów tezy obrazują możliwość zastosowania w Polsce modelu, który cieszy się dużą popularnością w Europie. (...)

Marcin Roszkowski Prezes Instytutu Jagiellońskiego

Kryzys, którego jesteśmy świadkami to okazja do przemyślenia „nowej normalności”. Do tej „nowej normalności” przygotowują już nas uprzedzająco politycy, ale pewnie większość z nas czuje, że gospodarka będzie inaczej wyglądać w następnych kwartałach i latach. (...) Dlatego zapraszam do lektury najnowszego raportu Instytutu Jagiellońskego, który ma stać się przyczynkiem do dyskusji na temat konstruktywnej.

Wprowadzenie do koncepcji łączenia sektorów energii

zakładany przez europejski zielony ład Poziom redukcji gazów cieplarnianych w ue w roku 2030

Opublikowany w grudniu 2019 r. europejski zielony ład (ang. European Green Deal) ma na celu przyspieszenie tempa transformacji Wspólnoty w kierunku gospodarki zeroemisyjnej. Jedną z implikacji europejskiego zielonego ładu jest m.in. wzrost celu redukcji emisji gazów cieplarnianych na rok 2030 z obecnego poziomu 40 proc. do ok. 55 proc. (względem roku 1990).

podglądowy schemat koncePcji Łączenia sektorów

Kluczową koncepcją wydaje się tzw. „łączenie sektorów” (ang. sector coupling). kierunek ten zakłada wzrost wykorzystania energii elektrycznej, pochodzącej z najtańszej formy jej pozyskiwania, tj. elektrowni wiatrowychi instalacji fotowoltaicznych, w celu zasilania m.in. sektor transportowy, różne gałęzie przemysłu oraz ciepłownictwo – ogrzewanie budynków.

PotencjaŁ redukcji emisji gazów ciePlarnianych Na skutek „łączeNIa sektOróW”

W przypadku elektryfikacji sektorów transportu, przemysłu i budownictwa, potencjał redukcji emisji gazów cieplarnianych w horyzoncie 2050 r. wynosi ok. 60 proc. w porównaniu z rokiem 2020. W przypadku wdrożenia koncepcji łączenia sektorów, tj. energetyki, transportu, przemysłu i ciepłownictwa – ogrzewania budynków, potencjał redukcji emisji w roku 2050 względem roku 2020 wynosi ok. 68 proc. Według obecnej wiedzy technicznej nie istnieje inna koncepcja która jest w stanie za porównywalny koszt tak znacząco obniżyć emisyjności gospodarki.

możliwy wzrost mocy zainstalowanej w oze DO ROKU 2030

Polska powinna być przygotowana na rozwój dostatecznej ilości energii z elektrowni wiatrowych i instalacji fotowoltaicznych, żeby stymulować elektryfikację sektorów energii. Dobrym przykładem może być rynek elektroenergetyczny w Niemczech, na którym zainstalowana moc każdej z tych technologii obecnie jest na poziomie zapotrzebowania podstawowego i w 2030 r. ma osiągnąć poziom zapotrzebowania szczytowego, pomimo prawie dwukrotnie gęstszego zaludnienia.

Sektory możliwe do objęcia koncepcją Łączenia sektorów

Technologie objęcia koncepcją łączenia są sprawdzone i można zaobserwować szybki spadek kosztów i wzrost wydajności przy odpowiednim skalowaniu tych technologii. Plan wprowadzenia Europejskiego Zielonego Ładu koncentruje się, przede wszystkim, na wzroście docelowych wielkości planowanych osiągnięć w zakresie obniżania emisji CO2 w całej unijnej gospodarce. Wyznaczenie celu neutralności klimatycznej i wpisanie go do unijnego prawa, jako wiążącego, oznacza konieczność przyspieszenia działań i wejście na bardziej ambitną ścieżkę redukcji emisji.

Taksonomia - system jednolitej klasyfikacji działalności podmiotów systemów finansowych

Taksonomia to nowy system jednolitej klasyfikacji działalności wszystkich podmiotów systemów finansowych, tj. banków europejskich, banków krajowych i banków komercyjnych. Warunkiem uznania inwestycji za zrównoważoną jest przyczynianie się jej realizacji do spełnienia co najmniej jednego z ww. celów, przy jednoczesnym nieszkodzeniu pozostałym. Taksonomia w istotny sposób wpłynie na przyszłość klasyfikowania przez sektor finansowy inwestycji w sektor energetyczny.

Koszty i oszczędności transformacji sektorów energii do 2050 r. według kalkulacji IRENA

Przyszły system energetyczny będzie zdecentralizowany, zdigitalizowany i zelektryfikowany. Transformacja sektorów energii będzie napędzać szeroki rozwój społecznogospodarczy. Zgodnie z raportem agencji IRENA, zmieniające się ukierunkowanie inwestycji w perspektywie następnych 30 lat zwiększy liczbę miejsc pracy w sektorze odnawialnych źródeł energii do 42 milionów na całym świecie, a więc będzie to czterokrotniewięcej niż obecnie. Dodatkowe oszczędności znacząco przewyższają wyższe koszty inwestycyjne.

10 kluczowych wyzwań transformacji sektorów energii w Polsce

1

Sektor energetyczny może zapewnić dostawy tylko wtedy, kiedy rynek hurtowy zapewni długoterminowe perspektywy dla inwestycji. Kontynuacja systemu wsparcia aukcyjnego dla instalacji OZE przyłączonych do sieci publicznej wydaje się niezbędna.

2

Rosnący udział generacji zmiennej z OZE utrudnia operatorowi operacyjne bilansowanie systemu elektroenergetycznego, co zwiększa potrzebę dostępu do krótko i długoterminowej mocy dyspozycyjnej. Koncepcja łączenia sektorów może stabilizować system np. przez konwersję nadmiarowej energii elektrycznej z OZE w energię cieplną, włącznie z jej efektywnym długoterminowym magazynowaniem.

3

Nie wszystkie źródła dyspozycyjne (wielkoskalowe lub rozproszone) są odpowiednio wyceniane i wynagradzane na rynku hurtowym czy bilansującym. Digitalizacja, agregacja i sztuczna inteligencja mogą umożliwić godną wycenę dyspozycyjnych źródeł rozproszonych.

4

Rynek energii musi zachęcać do innowacji technologicznych. Pozytywne efekty lokalnych i regionalnych klastrów mogą być wykorzystywane dla rozwoju technologii – instytucje państwowe jak ARP, NCBR lub PFR powinny współpracować w celu maksymalizacji efektu.

5

Łączenie sektorów zmieni profil popytu poprzez zwiększenie i przesunięcie szczytów dziennych i sezonowych. Skala tego wyzwania będzie zależeć od elastyczności po stronie popytu (DSM) w systemie. Niezbędne jest znalezienie stabilnego systemu wsparcia dla usług systemowych.

6

Wzrost rozproszonych zasobów energii, w tym głównie udział generacji zmiennej z OZE, zarówno po stronie popytu, jak i podaży, stwarza wyzwania dla zarządzania siecią dystrybucyjną. Smart grids i smart meters stanowią rozwiązanie, aby lepiej planować rozkład energii, ale również jej magazynowanie w optymalnym momencie.

7

Krajowy system elektroenergetyczny stoi w obliczu wyzwań związanych z niedopasowaniem geograficznym między (przyszłą) lokalizacją mocy wytwórczych, a centrami zapotrzebowania. Wyzwania te będą się nasilać na poziomie lokalnym wraz ze wzrostem zmiennej energii odnawialnej.

8

Łączenie sektorów znacznie zwiększy całkowite zapotrzebowanie na energię elektryczną. Będzie to wymagało inwestycji i planowania, szczególnie dla rozbudowy sieci. Od samego początku powinna być wdrażana technologia big data.

9

Elektryfikacja sektora ciepłownictwa wymaga głębokiej modernizacji wysokotemperaturowych sieci, ale również skoordynowanych działań w zakresie efektywności energetycznej.

10

Ogromne inwestycje w rozbudowę sieci przesyłowej związanej z rozwojem farm wiatrowych na morzu mogą okazać się zbędne, jeżeli wytwarzana energia elektryczna przy głównych punktach odbioru na lądzie będzie konwertowana w zielony wodór, a przesył i dystrybucja wodoru nastąpi przy wykorzystaniu istniejącej infrastruktury sieci gazowej.

Sieć ciepłownicza, ogrzewnictwo i łączenie sektorów - metropolia, np. warszawa-centrum

Przewidywana skala elektryfikacji ogrzewnictwa dzięki pompom ciepła jest znacząca. Ponadto, trzeba uwzględnić efekt zapotrzebowania na energię elektryczną, jakie wygeneruje elektromobilność. Zgodnie z kalkulacją Bloomberg New Energy Finance już za 2 lata zakup samochodu elektrycznego będzie się bardziej opłacał niż zakup samochodu z silnikiem spalinowym. Wsparcie inwestycyjne dla dużych pomp ciepła jest niezbędne, aby przekonać samorządy do podejmowania tego typu przedsięwzięcia. Konieczna jest również modernizacja sieci ciepłowniczych oraz wdrożenie inteligentnego sterowania źródeł i odbiorców. Ustawodawca powinien promować tę technologię i zwolnić energię elektryczną zakupioną w celu zasilania pomp ciepła z szeregu opłat, pod warunkiem, że nabywana energia pochodzi (bilansowo) ze źródeł OZE.

ogrzewnictwo i łączenie sektorów - dzielnica domów jednorodzinnych np. warszawa wawer

Większa efektywność energetyczna budynków jest podstawą do gruntownej zmiany podejścia w zakresie ciepłownictwa systemowego. W miastach powiatowych nieefektywne sieci ciepłownicze są standardem. Przyszłością zbiorowych dostaw ciepła są niskotemperaturowe rozproszone systemy ciepłownicze, zasilane pompami ciepła. Pompy ciepła korzystające z energii z otoczenia (aero-, hydro-, lub geotermalnej) są klasyfikowane jako urządzenia korzystające z odnawialnych źródeł energii. W związku z tym istnieje możliwość uzyskania wsparcia dla modernizacji sieci ciepłowniczych i budowy sieci niskotemperaturowych.

zapraszamy do zapoznania się z całym raportem

czytaj cały raport
nasze ostatnie publikacje
Jesteśmy także wydawcą portali branżowych