30
Przebudowa miksu energetycznego Polski w horyzoncie 2050
Duży potencjał wzrostu efektywności elektrycznej istnieje nadal w wiel-
kim przemyśle, jednak najprostsze rozwiązania zostały już zastosowane
(np. w górnictwie i kopalnictwie w ostatnich 20 latach obniżono jednost-
kowe zużycie energii elektrycznej o ok. 30%), dlatego niemożliwa jest
bezinwestycyjna poprawa użytkowania energii. Natomiast czasy zwrotu
nakładów inwestycyjnych w tej dziedzinie są bardzo atrakcyjne – szacuje
się, że cztery lata zapewnią redukcję zapotrzebowania na energię elek-
tryczną o ok. 20%, a dwa lata o ok. 10%. Zatem są to wskaźniki kilku-
krotnie korzystniejsze w stosunku do tych dla inwestycji wytwórczych.
x x x
Bilans zapotrzebowania na energię elektryczną
w Polsce po efektywnej elektryfikacji wszystkich usług
energetycznych [1]
Przez efektywną elektryfikację wszystkich usług energetycznych rozumie
się stan będący wynikiem działań podejmowanych w trzech kierunkach.
Pierwszy obejmuje pełne wykorzystanie technologii nowej generacji
(z uwzględnieniem ich dalszego rozwoju) w obecnym obszarze użytko-
wania energii elektrycznej. Chodzi o technologie już skomercjalizowane,
takie jak: oświetlenie LED, produkty przemysłu AGD i ICT, wyposażenie
przemysłowych napędów elektrycznych oraz instalacji grzejnictwa prze-
mysłowego w energoelektroniczne układy sterowania itd. Drugim kie-
runkiem jest pasywizacja budownictwa i elektryfikacja ciepłownictwa,
a trzecim – elektryfikacja transportu.
Bilans zapotrzebowania na energię elektryczną w Polsce po efektyw-
nej elektryfikacji wszystkich usług energetycznych przedstawia tab. 6.
(wykorzystano dane z tab. 2, 4 i 5). Został on poddany różnorodnym
krzyżowym weryfikacjom, zwłaszcza w kontekście działania mecha-
nizmów rynkowych, uwiarygodniających ich wystarczalność (dosta-
teczną siłę) w procesach samoregulacji, a co za tym idzie – „stabilność”
bilansu traktowanego jako proces. Oczywiście testy trzeba zawsze kon-
struować stosownie do wielkości i rodzaju zaburzeń, które rynek ma
ustabilizować. Do tych „małych” można zaliczyć zredukowanie w hory-
zoncie 2050 rocznego zużycia energii elektrycznej w pierwszym seg-
mencie procesu transformacyjnego do 95 TWh (z obecnych 125 TWh).
Wymaga to rocznej redukcji poboru energii elektrycznej zaledwie
o 0,8% (95 TWh = 125 TWh x 0,992
34
). Nie ma wątpliwości, że przy
powszechnej aktywności prosumentów zadanie takie będzie bardzo
łatwe do zrealizowania na rynku, a tym samym test „regresyjny” ma
w tym przypadku sens (stosuje się go do mało zaburzonych rynkowych
procesów, czyli odbywających się w środowisku energetyki rozproszonej
i bez przełomów technologicznych).
Pasywizacja budownictwa i elektryfikacja ciepłownictwa (drugi segment
procesu transformacyjnego I) należy natomiast do „zaburzeń” ekstremal-
nie dużych. W takiej sytuacji sprawdzą się nieskomplikowane testy tech-
nologiczno-ekonomiczne. Punktem wyjścia do najprostszego testu tech-
nologicznego jest wartość współczynnika COP dla pompy ciepła, przyjęta
na poziomie 3,5. Powinna ona pozwolić na zredukowanie zapotrzebo-
wania na ciepło grzewcze przeciętnie (statystycznie) ok. 3,5-krotnie (ze
155 do 45 TWh) w procesie pasywizacji budownictwa (w całym bilan-
sie). Ponieważ potencjalnie (indywidualnie) możliwa jest nawet 6-krotna
redukcja, to uznaje się, że przeprowadzony test daje wynik pozytywny).
Elektryfikacja transportu – trzeci segment procesu transformacyjnego I –
wprowadza zaburzenie rynku mniejsze niż segment drugi, ale większe
niż pierwszy. W tym przypadku należy zastosować ilościowy test techno-
logiczny, wykorzystujący oszacowania przeciętne, w połączeniu z testem
uwzględniającym zmianę stylu życia (i zmniejszenie liczby ludności).
Pierwszy z nich w horyzoncie 2050 pozwala oszacować zapotrzebowa-
nie na energię elektryczną przeznaczoną do indywidualnego transportu,
które wynosi ok. 65 TWh (co wynika z 3-krotnego wzrostu sprawności
eksploatacyjnej samochodu elektrycznego w stosunku do tradycyjnego
z silnikiem spalinowym). Drugi nakazuje natomiast zmniejszyć tę wartość
do 50 TWh, co wiąże się (głównie) z antycypowaną alokacją usług rea-
lizowanych za pomocą indywidualnego transportu samochodowego na
rynek transportu zbiorowego.
Bilans 2050 przedstawiony w tab. 6. jest może szokujący, zwłaszcza
w zestawieniu z prognozami pokazanymi w tab. 1. Cechują go jednak
właściwości, które przesądzają o tym, że jest zasadny: może być łatwo
zweryfikowany przez każdego zainteresowanego; określa warunki począt-
kowe do badań symulacyjnych stabilnego procesu transformacyjnego,
który zapewnia uczestnictwo w nim milionów prosumentów i tysięcy nie-
zależnych inwestorów na rynku OZE; jego podstawą jest fakt, że ener-
gia elektryczna ze źródeł OZE ma wśród wszystkich rodzajów energii naj-
wyższą egzergię w kontekście realizacji prosumenckich łańcuchów usług
energetycznych. Ponadto uwzględnia zmianę modelu rozwojowego
gospodarki na endogeniczny, z dotychczasowego egzogenicznego.
x x x
Transformacja OZE na rynku wytwarzania energii
elektrycznej [1, 3, 4]
Przez transformację OZE na rynku energii elektrycznej rozumie się pro-
ces, w wyniku którego w Polsce spełnione będą warunki unijnej klima-
tyczno-energetycznej Mapy Drogowej 2050 w zakresie redukcji emisji
CO
2
. Ma ona wynosić 80–95% i objąć wszystkie obecne rynki koń-
cowe: energii elektrycznej, ciepła i (chemicznej) energii transportowej.
Jeśli te dwa ostatnie zostaną w pełni zelektryfikowane, to dopuszczalny
limit emisji CO
2
, który w 2050 roku wyniesie dla Polski 15–60 mln ton,
można będzie wykorzystywać do zrealizowania dwóch transferów pali-
wowych na rynek energii elektrycznej – gazu ziemnego z rynku ciepła
oraz paliw transportowych.
Przyjmując optykę procesu transformacyjnego II, w której elektryfikację
wszystkich usług energetycznych za pomocą źródeł OZE dekomponuje
się na elektryfikację obszarów wiejskich, miast oraz wielkiego przemysłu,
można łatwo udowodnić, że praktycznie nie ma „napięcia” (trudności
transformacyjnych) na obszarach wiejskich. Zasoby źródeł OZE
Tab. 6. Polski rynek energii elektrycznej 2050 po antycypowanej efektywnej elektryfikacji
wszystkich usług energetycznych i transformacji OZE
Segment
Rynek odbiorców/prosumentów energii elektrycznej
2016 r. (tradycyjny,
odbiorców i korporacyjnych
wytwórców WEK)
[TWh]
2050 r. (prosumentów po elektryfikacji
usług energetycznych i transformacji
OZE oraz niezależnych wytwórców NI)
[TWh]
Zakres tradycyjnego rynku energii elektrycznej
Ludność, łącznie
z samorządami i rolnictwem
42
30
MSP, łącznie ze „średnim”
przemysłem
50
37
„Wielki” przemysł, łącznie
z transportem kolejowym
33
28
Spasywizowane budownictwo, zelektryfikowane ciepłownictwo
Ciepło grzewcze (w domach/
mieszkaniach)
~0
15
Produkcja c.w.u. (w domach/
mieszkaniach)
15
Zelektryfikowany transport indywidualny
Samochód elektryczny
~0
50
Suma
125/160
~175/200
