europower

O perspektywach i barierach w rozwoju OZE w Polsce w kontekście gospodarczym oraz społecznym będą rozmawiać eksperci z branży energetycznej w trakcie 37. Konferencji Energetycznej EuroPOWER & 7. OZE POWER. Konferencja odbędzie się w dniach 13-14 kwietnia b.r. w Warszawie.

W 2022 roku produkcja energii elektrycznej w Polsce osiągnęła rekordowy poziom 175 TWh. W dużej mierze przyczynił się do tego duży wzrost o niemal 9 TWh produkcji w elektrowniach wiatrowych i słonecznych. Jednak pomimo dynamicznego rozwoju zielonych inwestycji, zwłaszcza fotowoltaicznych, OZE stanowi zaledwie 25 procent w polskim miksie energetycznym. Eksperci z branży OZE szacują, że obecna sytuacja geopolityczna oraz naciski Komisji Europejskiej skłonią polski rząd do szybkiego znoszenia barier dla rozwoju OZE. Zmiana niekorzystnych przepisów oraz systemu finansowania doprowadziłoby do odwrócenia proporcji w miksie energetycznym w ciągu nadchodzących lat. Optymistyczne prognozy zakładają, że w 2040 roku niemal 60 procent energii może pochodzić z samych farm wiatrowych offshore. Uruchomienie wirtualnych elektrowni, czyli sieci rozproszonych źródeł energii pozwoli ustabilizować sieć energetyczną i zoptymalizować produkcję, przesył, dystrybucję i wykorzystanie energii elektrycznej. W tym celu konieczna jest m.in. integracja systemu energetycznego z najnowszymi rozwiązaniami IT. Samorządy pokładają duże nadzieje w odnawialnym wodorze, który może pomóc uniezależnić transport i ciepłownictwo w miastach od centralnych elektrowni zasilanych węglem.

Informacje na temat konferencji oraz bilety dostępne są na stronie wydarzenia https://konferencjaeuropower.pl/lp/lpm/

Perspektywy i bariery rozwoju farm wiatrowych i fotowoltaiki

OZE w Polsce ma ogromny potencjał rozwoju. Szacuje się, że już do 2030 roku aż 50 procent zapotrzebowania na energię elektryczną w kraju mogłoby zostać pokryte z odnawialnych źródeł energii. Morskie i lądowe farmy wiatrowe są w stanie osiągnąć roczną produkcję wielkości 77 TWh, a fotowoltaika – 21 TWh. Nie ma bowiem żadnych barier technologicznych, aby Polska pozyskiwała ponad połowę potrzebnej energii z odnawialnych źródeł – farm wiatrowych, fotowoltaicznych oraz elektrowni wodorowych.

Jednak produkcja taniego prądu z wiatru do tej pory była zaprzepaszczana z powodu tzw. zasady 10H, która skutecznie hamowała nowe inwestycje wiatrowe na lądzie. W marcu b.r. prezydent podpisał zmianę tzw. ustawy wiatrakowej, która w obecnym kształcie zezwala na stawianie farm wiatrowych w odległości co najmniej 700 metrów od zabudowań mieszkalnych. Jednak eksperci są zgodni, że 700 metrów to wciąż zbyt dużo, aby można było budować farmy wiatrowe na masową skalę. W rezultacie, w najbliższym czasie możemy się spodziewać pojedynczych inwestycji wiatrowych na lądzie, które wygenerują rocznie zaledwie kilka GW mocy.

W przypadku inwestycji offshore kluczowe są zmiany w sposobie ich finansowania. Inwestorzy realizujący projekty morskich farm wiatrowych wskazują na konieczność wprowadzenia pewnych mechanizmów w tzw. ustawie offshore w celu poprawy ekonomiki pierwszych projektów. Dopóki to nie nastąpi, Polenergia, Orlen oraz Polska Grupa Energetyczna czekają z rozpoczęciem projektów, od których w dużej mierze zależy to, jak szybko Polska odejdzie od energetyki opartej na węglu.

W przypadku fotowoltaiki przewiduje się, że zainteresowanie produkcją własnego prądu wciąż będzie wysokie. W ciągu ostatnich 4 lat liczba mikroinstalacji PV wzrosła z ok. 50 tys. do 1,2 mln. Jest to w dużej mierze zasługa dopłat dla prosumentów z programu „Mój prąd”, rosnących cen energii i spadku cen paneli PV. Przedsiębiorcy mogą liczyć na pożyczki z programu „Energia Plus” oraz „Przemysł energochłonny – OZE” oferowane przez NFOŚiGW. Firmy mogą skorzystać także z kredytów i leasingów udzielanych przez banki, jednak w IV kwartale ubiegłego roku banki zaostrzyły kryteria udzielania kredytów dla MŚP, co przeszkodziło wielu mniejszym podmiotom gospodarczym wykonać instalację fotowoltaiczną. Kolejną barierą dla firm jest brak odpowiedniej powierzchni pod fotowoltaikę, dotyczy to szczególnie zakładów energochłonnych, którzy nie posiadają wystarczająco dużych gruntów pod farmę słoneczną.

Dofinansowanie z programów unijnych to dla wielu przedsiębiorców jedyny sposób wykonania instalacji fotowoltaicznej. Wkrótce mają ruszyć programy regionalne w ramach, których firmy mogą uzyskać pożyczkę na poprawę efektywności energetycznej, w tym instalacje OZE. Z kolei Ministerstwo Rozwoju i Technologii ogłosiło nabór wniosków dotyczących instalacji OZE realizowanych przez społeczności energetyczne.

Nowoczesne technologie podstawą rozwoju energetyki opartej na OZE

Wraz z rozwojem energetyki opartej na odnawialnych źródłach energii konieczne są inwestycje w nowoczesne technologie takie jak Big Data, blockchain czy Internet Rzeczy (IoT). Odpowiednie zaplecze technologiczne umożliwi połączenie rozproszonych źródeł energii odnawialnej w wydajny system energetyczny – tzw. wirtualne elektrownie. Platformy informatyczne pozwolą na bieżąco monitorować pracę oddalonych od siebie farm wiatrowych i solarnych, wykrywać anomalie na wczesnym etapie oraz optymalizować wykorzystanie wyprodukowanej energii z OZE. Wdrożenie innowacyjnych rozwiązań technologicznych może stanowić pierwszy krok do tokenizacji energii pochodzącej z mikroinstalacji, co umożliwi przekazywanie jej i odbieranie w dowolnym miejscu. Odkładanie nadwyżek wygenerowanej z wiatru i słońca energii w postaci tokenów zwiększy automatyzację, a co za tym idzie efektywność systemu energetycznego w Polsce. Dzięki aplikacjom opartym na technologii blockchain prosumenci instalacji fotowoltaicznych będą mogli na bieżąco weryfikować umowy i faktury, monitorować produkcję energii oraz samodzielnie zarządzać jej dystrybucją.

Wykorzystanie na dużą skalę rozproszonych systemów sensorowych (IoT), ustrukturyzowanych danych (Big Data) oraz nowoczesnych magazynów energii pozwoli, zdaniem ekspertów, rozwiązać główny problem odnawialnych źródeł energii jakim jest nadprodukcja lub niedobory energii związane ze zmiennymi warunkami atmosferycznymi, cyklem dobowym oraz porami roku. Dzięki temu zwiększy się wydajność wykorzystania dostępnego wolumenu produkcji energii z OZE i będzie możliwe ustabilizowanie sieci przesyłowej w kraju.

Nowe technologie informatyczne są także kluczowym elementem wykorzystania zielonego wodoru do produkcji energii elektrycznej. Dzięki narzędziom IT wzrośnie efektywność i bezpieczeństwo produkcji, magazynowania, przesyłu, dystrybucji oraz wykorzystania tego paliwa. Jednym z cyfrowych rozwiązań, które poprawią wydajność gospodarki wodorowej jest tzw. cyfrowy bliźniak (ang. digital twin). Dzięki tej technologii możliwe będzie dokładne prognozowanie oraz optymalizacja wydajności inwestycji wodorowej.

Jakie rodzaje inwestycji OZE staną się kluczowe dla transformacji energetycznej w Polsce w najbliższych latach?

Przede wszystkim fotowoltaika i wiatr. Czyli projekty o relatywnie niskim profilu ryzyka inwestycyjnego i operacyjnego, o krótkim czasie budowy (choć o relatywnie długim czasie przygotowania jeśli chodzi o wiatr). Czyli inwestycje, które w relatywnie krótkim czasie mogą przynieść bardzo duże korzyści – czystą i tanią energię elektryczną. – wyjaśnia Monika Morawiecka, Senior Advisor, Regulatory Assistance Project.

Stan mocy zainstalowanej OZE przekroczył już 23 GW. Dla porównania pod koniec 2015 r. to ok. 7 GW. Dzięki już podjętym decyzjom i kontraktacjom nowych mocy w różnych systemach wsparcia, przewidujemy ok. 27-28 GW OZE w 2025 r. Do roku 2030 możemy osiągnąć nawet 50 GW oraz 50% OZE w energii elektrycznej.

W dobie inwazji Rosji na Ukrainę i szantażu energetycznego z kierunku wschodniego, Polska jest jednym z europejskich liderów transformacji energetycznej. To tworzy szansę na budowę nowoczesnej gospodarki i kreowanie przewag konkurencyjnych dla polskich przedsiębiorstw. Z drugiej strony jest to również wyzwanie aby wykorzystać dostępny potencjał w możliwie jak najszerszym zakresie. W tym kontekście niezbędne są inwestycje w nową infrastrukturę sieciową, która zapewni możliwość absorbcji energii z istniejących instalacji OZE, jak również przyłączenia nowych źródeł niskoemisyjnej energii. Równolegle powinny być rozwijane zdolności do magazynowania nadwyżek energii produkowanej z instalacji OZE. Dynamicznie rozwija się sektor fotowoltaiki (dziś to ponad 12 GW) i energetyki wiatrowej na lądzie (ponad 8,3 GW). Stawiamy też na rozwój energetyki wiatrowej na morzu. W pierwszej fazie systemu, która zakończyła się z dniem 30 czerwca 2021 r., dla morskich farm wiatrowych o łącznej mocy zainstalowanej 5,9 GW przyznane zostało wsparcie w drodze decyzji administracyjnej. Instalacje te powstaną w okresie 2026-2030. Natomiast w kolejnych latach wsparcie przyznawane będzie w formule konkurencyjnych aukcji planowanych na lata 2025 i 2027. Bardzo ważny będzie dla nas także sektor biometanu – w ramach prac legislacyjnych nad nowelizacją ustawy o OZE (UC99) przygotowaliśmy liczne regulacje wspierające branżę. Bardzo nam zależy na dalszym dynamicznym rozwoju odnawialnych źródeł w Polsce. – komentuje Marcin Ścigan, Dyrektor departamentu OZE, Ministerstwo Klimatu i Środowiska.

Nie ulega wątpliwości, że zapotrzebowanie na energię elektryczną będzie w naszym kraju stale rosło. Trend ten będzie związany przede wszystkim z elektryfikacją kolejnych sektorów gospodarki, np. z wprowadzeniem pojazdów elektrycznych w transporcie, pomp ciepła w sektorze komunalnym oraz potencjalnie produkcją wodoru. Większość tego popytu zostanie zaspokojona przez tanie odnawialne źródła energii, które zmienią ekonomikę sektora, dostarczając przy sprzyjających warunkach pogodowych będą w stanie zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną w proporcji ok 70-80%. Energia ta będzie uzupełniana energią zero- lub niskoemisyjną, taką jak energia jądrowa, elektrownie gazowe z wychwytywaniem i składowaniem dwutlenku węgla lub z wykorzystaniem paliwa biogazowego, które wypełnią luki, gdy energii z OZE będzie brakować. Nie bez znaczenia również stała modernizacja sieci przesyłowych jak również budowa magazynów energii, tych bateryjnych jak również wielkoskalowych jak chociażby elektrownie szczytowo-pompowe, których celem będzie przede wszystkim stabilizacja systemu w obliczu dużej generacji ze źródeł OZE.

Mając te wszystkie wyzwania na uwadze w naszej ocenie kluczowy jest rozwój aktywów OZE, w tym morskiej energetyki wiatrowej zwłaszcza w basenie Morza Bałtyckiego, realizacja inwestycji z zakresu lądowej energetyki wiatrowej, fotowoltaiki oraz energetyki wodnej. W Grupie Orlen planuje się rozwój segmentu OZE z obecnych ok. 0,7 GW mocy zainstalowanej do ponad 9 GW mocy zainstalowanej w perspektywie 2030 roku. Z kolei z obszaru energetyki niskoemisyjnej kluczowy jest rozwój źródeł gazowych z obecnych ok. 1,7 GW mocy zainstalowanej ok. 3,8 GW. Bardzo istotny jest ponadto dalszy rozwój innych obszarów energetyki, w tym magazynowania energii oraz SMR. – mówi Piotr Meler, Prezes Zarządu Energa Wytwarzanie.

Wykorzystanie zielonego wodoru w ciepłownictwie i transporcie

Zielony wodór ma duży potencjał, aby stać się paliwem numer jeden w energetyce, zastępując paliwa kopalne. Unijna strategia wodorowa (plan RePowerEU) zakłada, że produkcja wodoru odnawialnego w krajach UE wyniesie 10 mln ton w 2030 roku, co odpowiada 14 procentom całkowitego zużycia energii elektrycznej w UE. Obecnie barierami wykorzystania wodoru na większą skalę są niejasne przepisy oraz wysoka cena surowca. Aby przyśpieszyć transformację energetyczną z wykorzystaniem wodoru, 13 lutego b.r. Komisja Europejska zaproponowała przyjęcie przepisów, które szczegółowo określą czym jest wodór odnawialny oraz jakie wymagania muszą spełniać podmioty produkujące wodór. Propozycja Komisji zakłada m.in., że za odnawialne paliwa płynne (RFNBO) będzie uznawany wodór produkowany przez zasilanie elektrolizera energią elektryczną pochodzącą ze źródeł odnawialnych. Dodatkowo, zielony wodór będzie mógł być produkowany tylko tam, gdzie dostępna jest wystarczająca ilość energii odnawialnej. Propozycje KE będą wkrótce procedowane w Parlamencie Europejskim, jednak na pewno wkrótce pojawią się kolejne regulacje na poziomie unijnym. Polityka klimatyczna Unii oraz obecna sytuacja geopolityczna wymaga prężnych działań mających na celu jak najszybsze odejście od energetyki opartej na paliwach kopalnych na rzecz OZE. Odnawialny wodór wydaje się dobrym rozwiązaniem. Polskie miasta już planują wykorzystanie zielonego wodoru w ciepłownictwie oraz transporcie, aby uniezależnić się od wysokich kosztów energii dostarczanych przez elektrownie węglowe. Wodór ma być jednym z elementów lokalnych sieci energetycznych opartych o odnawialne źródła energii, które dostarczą ciepło, chłód, parę oraz paliwo do transportu. Co ważne, produkcja odnawialnego wodoru przez lokalne instalacje OZE wpisuje się w europejski Zielony Ład, który zakłada niezależność energetyczną samorządów.

Jakie inwestycje i przepisy są niezbędne, aby transport i ciepłownictwo w miastach oprzeć na odnawialnym wodorze?

Ani transport ani ciepłownictwo w miastach nie będą oparte na wodorze. Bezpośrednia elektryfikacja jest dużo efektywniejszym rozwiązaniem. – mówi Monika Morawiecka, Senior Advisor, Regulatory Assistance Project.

Biogaz i biometan to produkty, w których pokłada się nadzieje na zwiększenie europejskiego bezpieczeństwa energetycznego. Redukcja emisji CO2 wspiera dekarbonizację sektora energetycznego i rolniczego. Im szybciej na rynku energii pojawi się biogaz i biometan, tym szybszy będzie rozwój różnych sektorów rynkowych, jak np. transport lotniczy, transport morski, rolnictwo, ciepłownictwo czy energetyka.

W ciągu 8 lat UE rozszerzy ilość produkowanego biogazu i biometanu dzięki strategii “From Farm to Fork”
Mikrobiogazownie skierowane do małych i średnich gospodarstw rolnych i odbiorców indywidualnych pozwolą zmniejszyć zapotrzebowanie na węgiel
Wykorzystanie zielonego wodoru w transporcie skutkować będzie zyskiem dla środowiska i oszczędnościami konsumentów
Dywersyfikacja źródeł energii zapewni stabilność dostaw energii i dbałość o środowisko

Zielony wodór przyszłością energetyki

Paliwa kopalne wciąż są filarem rozwoju przemysłu, a przez to także naszej codzienności. Tymczasem to transformacja energetyczna, odnawialne źródła energii i paliwa to pretekst do formułowania nowych pomysłów, planów i postulatów na dywersyfikację źródeł energii i dekarbonizację miksu energetycznego. Przy okazji rozważań o tym, mocny akcent kładzie się na zielony wodór. Wszystko po to, by osiągnąć w najbliższych dziesięcioleciach taki status pod względem emisji, który będzie co najmniej neutralny dla klimatu, do czego zobowiązuje nas chociażby Komisja Europejska.

Powyższe zagadnienia są dogłębnie analizowane podczas Konferencji Energetycznej EuroPOWER & OZE POWER. W 2023 roku odbędzie się ona 13-14 kwietnia w Warszawie. To ponad 500 uczestników, 70 prelegentów, aż 11 merytorycznych debat, którym towarzyszy 45 partnerów i patronów. W programie są prelekcje m.in. o transformacji energetycznej, ciepłownictwie, energetyce jądrowej, wiatrowej oraz elektryfikacji transportu.

Biogazownie jako metoda na dywersyfikację źródeł energii

Unia Europejska od dłuższego czasu ma plany tworzenia zdekarbonizowanej i konkurencyjnej gospodarki. Projekt ten, nazwany Europejskim Zielonym Ładem, zakłada rozszerzenie ilości produkowanego i zużywanego biogazu i biometanu. Obecnie te składniki zaspokajają niecałe 5% popytu na gaz w UE. Dlatego strategia „From Farm to Fork” prowadzi do rozwoju społeczności, które wykorzystują biogaz pochodzący z odpadów rolniczych na terenach wiejskich. W odpowiedzi na przerwane łańcuchy dostaw energii przez wojnę w Ukrainie, unijny system energetyczny ma ambicje przekształcania się w rekordowym tempie. W ciągu 8 lat planowane jest wybudowanie 1000 dużych instalacji.

Mikrobiogazownie – małe kroki do wielkiego sukcesu

Na potrzeby dywersyfikacji źródeł energii odpowiada też firma Global Hydrogen, która w 2023 roku planuje wprowadzić na rynek pierwsze modułowe mikrobiogazownie. To rozwiązanie o mocy do 5 kW, które producent kieruje do małych i średnich gospodarstw rolnych oraz odbiorców indywidualnych. Pozwoli ono zmniejszać zapotrzebowanie na węgiel i inne szkodliwe dla środowiska źródła ciepła i energii.

Jaki jest potencjał biogazu i biometanu? Czy to faktycznie szansa na tańszy prąd i ciepło?

Energia elektryczna i cieplna pozyskiwana z biogazu produkowana jest w odnawialnym źródle energii bardzo stabilnie, bo nie jest pogodozależna, ale pracuje w trybie ciągłym . Potencjał bioodpadowy kraju pozwala na budowę nawet kilku tysięcy mniejszych i większych instalacji, zarówno zintegrowanych z rynkiem rolno-spożywczym, jak i działających na wysypiskach odpadów i oczyszczalniach ścieków. Jednak obecnie branża biogazowa jest niedoinwestowana, gdyż ustawodawca nie docenia jej charakteru polegającego nie tylko na produkcji energii, ale i utylizacji odpadów, a przez to pochłaniania szkodliwych emisji, co powinno być osobno wynagradzane w systemach wsparcia.

BioLNG powstające ze skroplonego biometanu to konieczność dla koncernów paliwowych zobowiązanych do realizacji Narodowego Celu Wskaźnikowego. Drogą do realizacji NCW jest budowa kilkuset odpowiednio dużych instalacji produkujących biogaz, oczyszczających go do biometanu i finalnie skraplających. Mamy wtedy do czynienia z paliwem powstającym w krajowych rozproszonych źródłach, co uzupełnia zawsze ryzykowny eksport i zwiększa niezależność paliwową kraju. – mówi Artur Zawisza, Prezes Zarządu, Unia Producentów i Pracodawców Przemysłu Biogazowego.

Energia z odpadów wykorzystywana w transporcie

Zielony wodór uważany jest za substytut paliw kopalnych, szczególnie w lotnictwie i transporcie morskim. Końcówka 2022 roku przyniosła istotne osiągnięcie w obszarze transportu lotniczego. W Wielkiej Brytanii uruchomiono pierwszy wojskowy samolot Airbus A330, w którym użyto zrównoważonego paliwa lotniczego SAF. Było to wspólne przedsięwzięcie RAF, DE&S oraz ich partnerów – Airbus, AirTanker, Rolls-Royce. Do tego zespołu dołączyła także firma Air BP, która dostarczyła paliwo. Do 2040 roku RAF planuje być pierwszymi siłami powietrznymi na świecie, które wyróżniać się będą zerową emisją netto.

Biogaz można stosować jako paliwo szczególnie w czasach obecnego kryzysu, co zabezpiecza produkcję energii. Dzięki temu biogaz potrafi dostarczyć nie tylko prąd, ale także ciepło. Pokłosiem tego stają się oszczędności konsumentów i zyski dla środowiska – resztki organiczne, z których biogaz powstaje nie są jedynie utylizowane, ale również przetwarzane i efektownie zagospodarowane.

Jakie panują trendy i jakie są obecne wyzwania w magazynowaniu energii?

Rozmiar energii odnawialnej należy mierzyć nie w mocy zainstalowanej wyrażonej w gigawatach, ale w realnej produkcji wyrażonej w gigawatogodzinach. Wtedy wyraźnie widać, że źródła pogodozależne uzyskują większą efektywność poprzez magazynowanie energii. Koncerny energetyczne powinny premiować przyłączanie do sieci magazynów energii, a niezależnie od tego współdzielenie sieci pomiędzy mniej i bardziej stabilnymi odnawialnymi źródłami energii. – komentuje Artur Zawisza, Prezes Zarządu, Unia Producentów i Pracodawców Przemysłu Biogazowego.

Biogazownie a dywersyfikacja energetyczna

W czasach zachwiania bezpieczeństwa energetycznego, niezbędna jest dywersyfikacja źródeł energii i dekarbonizacja miksu energetycznego. Udział niezależnej energii w miksie energetycznym zapewnia stabilność dostaw energii i dbałość o środowisko. Do takich źródeł należą przykładowo: energetyka wiatrowa, jądrowa, czy biogazownie. Jest to zatem przyszłość, jeśli chodzi o metody dywersyfikacji źródeł energii.

Rozpatrując kwestie ogrzewania, można przywołać przykład wsi Przybroda w Województwie Wielkopolskim. To tam pod koniec 2022 roku ciepło produkowane w doświadczalnej biogazowni Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, trafiło do mieszkańców części domów. Biogazownia powstała w 2019 roku, produkuje rocznie tyle ciepła, ile porównać można do efektu spalania 800 ton węgla. Docelowo system ciepłowniczy ma ogrzewać ponad 400 mieszkańców. Obecnie, w fazie eksperymentalnej, ciepło trafia do 58 odbiorców. Innowacją na skalę międzynarodową w tej biogazowni są takie rozwiązania jak np. akcelerator biotechnologiczny (hydrolizer), który ma zdolność przyspieszania wstępnego procesu fermentacji i rozkładu substratów.

Biogazownia możliwa niemal wszędzie

Inwestycje biogazowe, ale te mniejsze, o mocy poniżej 500 kW lub produkujące do 1 mln sześciennego metanu rocznie, mają łatwiejszą drogę realizacji. Nie jest tu konieczne wydanie decyzji środowiskowej, opracowanie raportu wpływu na środowisko ani też konsultacje społeczne. W związku z tym ścieżka administracyjna skrócona jest do minimum.