Energia XXXII
Dodatek reklamowy do RZECZPOSPOLITEJ.
nr 217 (6294) 17 września 2002 r.

Szanse rozwoju energetyki odnawialnej

Jan Tokarz, prezes Zarządu Elektrowni Szczytowo-Pompowych S.A.

W Polsce około 2% produkcji energii elektrycznej ogółem stanowi produkcja ze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych ("zielona energia"), z czego zdecydowana większość (ok. 84%) to produkcja z elektrowni wodnych.

W krajach Unii Europejskiej (UE) udział produkcji energii elektrycznej z takich źródeł wynosi średnio 14% i jest to również głównie energia z elektrowni wodnych.

Przedstawiciele krajów UE zaakceptowali w końcu roku 2000 projekt dyrektywy promujący wzrost energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych z obecnych 14% do 22% w ciągu najbliższego dziesięciolecia.

W Polsce zakłada się wzrost udziału energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych i niekonwencjonalnych w całkowitej sprzedaży energii elektrycznej z 2,4% w roku 2001 do 7,5% w roku 2010.

Stan obecny energetyki wodnej

W 2001 roku produkcja energii elektrycznej z elektrowni wodnych w Polsce wyniosła 4043 GWh, przy czym, bez elektrowni szczytowo-pompowch, z dopływu naturalnego rzek 2243 GWh (energia elektryczna produkowana ze źródeł odnawialnych). Przy sprzedaży ogółem odbiorcom finalnym 102 317 GWh energii elektrycznej rocznie, udział energii produkowanej ze źródeł odnawialnych hydroenergetyki wyniósł ok. 2,2%.

Aktualnie (stan na 31.12.2001) czynnych jest w Polsce 128 elektrowni będących własnością energetyki zawodowej (Elektrownie Szczytowo-Pompowe S.A., zakłady energetyczne), RZGW Kraków (3 el.) oraz Skarbu Państwa (ZZW Czorsztyn-Niedzica-Sromowce Wyżne S.A.).

Ponadto zarejestrowanych jest około 400 małych elektrowni wodnych o mocy poniżej 1 MW, będących w rękach prywatnych.

Ze znaczących wytwórców energii elektrycznej z elektrowni wodnych należy wymienić:

• GK ESP - 1533 MW mocy zainstalowanej,
• EW Włocławek - 162 MW,
• EW Żydowo - 150 MW,
• EW Czorsztyn-Niedzica-Sromowce Wyżne - 94,6 MW,
• EW Rożnów-Czchów - 58 MW,
• EW Dębe - 20 MW.

Razem 2017,6 MW mocy zainstalowanej.

Każdy z ww. zakładów produkuje ponad 50 000 MWh rocznie energii elektrycznej. Przy mocy zainstalowanej ogółem w hydroenergetyce 2160 MW - moc zainstalowana ww. elektrowni (2017,6 MW) stanowi 93,4%, przy czym GK ESP ma udział ponad 76%.

Stan techniczny majątku produkcyjnego jest bardzo zróżnicowany.

Elektrownie wodne ww. grupy o mocy powyżej 20 MW były budowane w latach od 1942 (Rożnów-Czchów) do 1997 (EW Czorsztyn-Sromowce Wyżne) oraz podlegały w okresie eksploatacji modernizacjom.

W najlepszym stanie technicznym znajdują się:

• EW Żarnowiec - 716 MW, zbudowana w latach 1979-1983, elektrownia szczytowo-pompowa (właściciel ESP S.A.)
• EW Porąbka-Żar - 500 MW, zbudowana w latach 1975-1979, elektrownia szczytowo-pompowa (właściciel ESP S.A.)
• EW Czorsztyn-Sromowce Wyżne - 94,6 MW, zbudowana w latach 1992-1997, elektrownia szczytowo-pompowa na rzece Dunajec (właściciel Skarb Państwa)
• EW Solina - aktualnie 178,6 MW, docelowo w roku 2002 - 200 MW, zbudowana w latach 1962-1968, obecnie gruntownie modernizowana, elektrownia szczytowo-pompowa na rzece San (właściciel ESP S.A.)
• EW Rożnów - 50 MW, zbudowana w latach 1942-1944, gruntownie zmodernizowana w latach 1995-1999, elektrownia szczytowo-pompowa na rzece Dunajec (właściciel ZE Kraków).

W dobrym stanie technicznym jest EW Dębe - 20 MW na rzece Wiśle, elektrownia przepływowa, zbudowana w 1960 roku będąca własnością ZE Warszawa Teren;

W złym stanie technicznym, tj. wymagającym podjęcia prac modernizacyjnych w najbliższym czasie, są:

• EW Dychów - o mocy 79,3 MW, elektrownia szczytowo-pompowa na rzece Bóbr, pochodząca z lat 1934-1936, odbudowana w roku 1953, aktualnie w głębokiej modernizacji (właściciel ESP S.A.),
• o mocy 150 MW, elektrownia szczytowo-pompowa na rzece Radew, zbudowana w 1970 roku (właściciel ZE Słupsk),
• EW Włocławek - o mocy 162 MW, elektrownia przepływowa na rzece Wiśle, zbudowana w 1968 roku (w szczególnie złym stanie technicznym jest zapora), właściciel ZE Toruń S.A.
• EW Czchów - o mocy 8 MW, elektrownia przepływowa na rzece Dunajec, zbudowana w 1954 roku (właściciel ZE Kraków).

Polskie regulacje prawne i istotne dokumenty w zakresie energetyki odnawialnej

Polski Sejm, w nawiązaniu do wcześniejszej uchwały z 1990 roku dotyczącej polityki energetycznej, w lipcu 1999 r. uznał, "że użytkowanie odnawialnych źródeł energii umożliwia osiągnięcie korzyści ekologicznych, gospodarczych i społecznych", a "wzrost wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych powinien stać się integralnym elementem zrównoważonego rozwoju państwa". Polityka rządu RP w zakresie energetyki odnawialnej jest określona w "Założeniach polityki energetycznej Polski do roku 2020 r." - przyjętych przez Radę Ministrów w lutym 2000 r.

Inne istotne regulacje prawne i dokumenty rządowe to:

• Prawo energetyczne znowelizowane w maju 2000 r.,
• rozporządzenie ministra gospodarki z dnia 15 grudnia 2000 roku w sprawie obowiązku zakupu energii elektrycznej ze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych, zwane dalej rozporządzeniem "ekologicznym",
• Prawo wodne,
• "Strategia rozwoju energetyki odnawialnej" Ministerstwa Środowiska,
• rozporządzenie ministra finansów z 22 marca 2002 r. ws. podatku akcyzowego,
• ustawa z 31 stycznia 1980 r. o ochronie i kształtowaniu środowiska w części dotyczącej ochrony powietrza.

Klasyfikacja prawna źródeł odnawialnych

Zgodnie z rozporządzeniem "ekologicznym" energią elektryczną wytwarzaną z źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych, niezależnie od wielkości mocy zainstalowanej w źródle, określono energię pochodzącą z:

• elektrowni wodnych,
• elektrowni wiatrowych,
• biogazu pozyskanego w szczególności z: instalacji przeróbki odpadów zwierzęcych, oczyszczalni ścieków, składowisk odpadów komunalnych,
• biomasy,
• biopaliw,
• słonecznych ogniw fotowoltaicznych.

Prognozy popytu i podaży na "zieloną energię"

Prognoza popytu

Przyjęto, że wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną będzie zbliżony do opisanego w "Założeniach polityki energetycznej (...)" scenariusza "Przetrwania".

Według tego scenariusza prognozowana produkcja energii elektrycznej w 2010 roku ma wynosić około 176 TWh, a jej zużycie stanowiące umowną bazę rozporządzenia "ekologicznego" wyniesie około 120 TWh. Oznacza to, przy założeniu realizacji zobowiązań wynikających z rozporządzenia "ekologicznego", wzrost produkcji ze źródeł odnawialnych z obecnych 2,2 TWh do około 9,0 TWh w 2010 roku (tabela 1).

Prognoza podaży

Punktem wyjścia do dalszych rozważań są obecne możliwości produkcyjne (moc) źródeł energetyki odnawialnej w Polsce, których moce wynoszą:

• około 800 MW w hydroenergetyce,
• około 30 MW w energetyce wiatrowej,
• około 13 MW w elektrociepłowniach na biopaliwa i biomasę.

Nowe "Rozporządzenia ekologiczne" z dnia 15 grudnia 2000 roku narzuca szybkie tempo rozwoju energetyki odnawialnej. Obowiązkowy udział tej energii w sprzedaży ogółem danego przedsiębiorstwa energetycznego wynosi nie mniej niż 2,4% w roku 2001 i wzrasta w kolejnych latach aż do poziomu 7,5% w roku 2010. Oznacza to zapotrzebowanie na energię ze źródeł odnawialnych w 2010 roku na poziomie 9,0 TWh.

Uwzględniając warunki geograficzne Polski można założyć, że rozwój źródeł odnawialnych nastąpi w trzech grupach technologii, poprzez budowę i rozbudowę:

• elektrowni wodnych,
• elektrowni wiatrowych,
• elektrociepłowni spalających biopaliwa i biomasę.

Oznacza to, że w Polsce powinno się wybudować, w ciągu najbliższych dziesięciu lat nowe źródła o łącznej mocy zainstalowanej około 1500 do 2000 MW, w zależności od udziału poszczególnych rodzajów źródeł.

Prognozy rozwoju poszczególnych technologii w Polsce

Hydroenergetyka

Budowa dużych elektrowni wodnych związana jest z ogromnymi nakładami finansowymi. Na wstępnym etapie prowadzone są analizy budowy II stopnia wodnego na dolnej Wiśle (Ciechocinek-Nieszawa).

Analizując dotychczasowy rozwój hydroenergetyki i zarysowane trendy można przyjąć, że w małych elektrowniach wodnych może przybyć około 100-150 MW, a w średniej wielkości i w dużych elektrowniach kolejne 50-100 MW.

Łączny wzrost mocy w okresie do 2010 roku wyniesie około 200 MW, a produkcja energii odnawialnej z tych źródeł około 3 TWh rocznie.

Energia wiatru

Do roku 2001 wybudowano w Polsce kilkanaście elektrowni wiatrowych, dających produkcję 8000 MWh/rok.

Analizując dotychczasowy rozwój i zarysowane trendy energetyki wiatrowej w Europie można przyjąć, że w Polsce do 2010 roku w elektrowniach wiatrowych może przybyć około 600 MW.

Prognoza produkcji energii elektrycznej z polskich elektrowni wiatrowych to:

• w 2005 roku - 0,4 do 0,6 TWh,
• w 2010 roku ok. 1,2 TWh.

Biomasa i biopaliwa

Do roku 2001 wybudowano w Polsce ponad dwadzieścia bioelektrowni i bioelektrociepłowni o łącznej mocy elektrycznej ponad 13 MW, dających produkcję roczną około 23 000 MWh. Są to jednostki od kilkuset kW do kilku MW.

Analizując dotychczasowy rozwój i zarysowane trendy rozwoju energetyki opartej na biomasie i biopaliwach w Europie można przyjąć, że w Polsce w tego typu źródłach może przybyć około 800 MW, z tego:

• z elektrociepłowni na drewno i słomę o mocy łącznej około 700 MW,
• z elektrociepłowni na biogaz z wysypisk o mocy łącznej około 50 MW,
• z elektrociepłowni na biogaz z produkcji rolniczej i z oczyszczalni komunalnych o mocy łącznej około 50 MW.

Łącznie produkcja energii elektrycznej z biomasy i biopaliw wyniesie w 2010 roku około 4,8 TWh.

Inne

Pozostałe rodzaje energii odnawialnej nie mają w Polsce, w świetle dzisiejszej wiedzy, większych możliwości rozwoju. Dla celów niniejszego opracowania przyjęto ich moc zainstalowaną w 2010 roku około 10 MW z produkcją roczną około 40 000 MWh.

Podsumowanie

W tabeli 2 przedstawiamy strukturę produkcji "zielonej energii" w okresie od 2001 do 2010 roku.

Prognoza kształtowania się cen "zielonej energii"

W Niemczech po wejściu w styczniu 1991 roku nowej ustawy "o dostarczaniu energii" wprowadzono obowiązek zakupu przez dystrybutorów energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych oraz ustalono sposób określania cen w stosunku do przeciętnej ceny energii elektrycznej dla odbiorców finalnych.

W 1999 roku obowiązywały następujące ceny za:

• energię z elektrowni wiatrowych - 16,52 Pf/kWh,
• energię z elektrowni fotowoltaicznych - 16,52 Pf/kWh,
• energię z małych elektrowni wodnych - 14,69 Pf/kWh.

Dla poszczególnych technologii wytwarzania, w oparciu o dostępne dane oraz materiały własne określono ceny dla energii z elektrowni wodnych, wiatrowych i elektrociepłowni na biomasie (w okresie 2002-2010):

• dla elektrowni wodnych - 300-350 PLN/MWh (ze średnim okresem zwrotu 20-30 lat),
• dla elektrowni wiatrowych - 350-400 PLN/MWh (ze średnim okresu zwrotu 8-10 lat),
• dla elektrociepłowni na biomasę - 200-250 PLN/MWh (ze średnim okresem zwrotu 10-15 lat).

Aktualnie (2002) ceny netto zakupu energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych w hydroenergetyce są w przedziale 200-240 PLN/MWh.

Zdolności produkcyjne grupy ESP S.A. i udział w rynku "zielonej energii"

Aktualne zdolności wytwórcze Grupy Kapitałowej ESP S.A. pokazano w tabeli 3 (zgodnie z planami rocznymi spółek z Grupy ESP S.A. na 2001 rok).

Planowane wielkości określono na podstawie Planu Strategicznego ESP S.A. i pokazano w tabeli 4. Zgodnie z tymi prognozami szacowane zdolności produkcyjne grupy ESP S.A. wyniosą w 2005 roku łącznie ok. 600 000 MWh.

Oznacza to, że do 2005 roku udział Grupy ESP S.A. w rynku "zielonej energii" utrzyma się na aktualnym poziomie ok. 17%.

Elementy ryzyka na rynku energii odnawialnej

Do najważniejszych elementów ryzyka występujących na rynku "zielonej energii" należy zaliczyć:

• przyjmowane szacunki w zakresie podaży "zielonej energii" - brak zweryfikowanych i wiarygodnych informacji o aktualnej produkcji energii,
• prognozowane szacunki w zakresie inwestycji - brak zweryfikowanych informacji o planowanych inwestycjach w podziale na segmenty rynku energii odnawialnej,
• w rozporządzeniu "ekologicznym" zostały określone progi ilościowe energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych, ale nie zostały określone ceny gwarantowane,
• na rynku energii "odnawialnej" wprowadzono segmentację. Znaczne zróżnicowanie kosztów marginalnych pomiędzy poszczególnymi segmentami, w warunkach czasowej nadprodukcji energii może spowodować presję na obniżenie cen w segmentach o wysokich kosztach marginalnych (np. energii produkowanej w MEW),
• niewielkie doświadczenie w Polsce w nowych segmentach rynku energii "odnawialnej" (innych niż energia produkowana z dopływu i przepływu),
• brak kilkuletnich doświadczeń rynku polskiego w zakresie legislacji, nowych technologii, doświadczeń w budowie i sprzedaży energii ze źródeł odnawialnych w stosunku do krajów Unii Europejskiej,
• silna penetracja rynku energii "ekologicznej" przez firmy zagraniczne,
• brak systematycznych analiz rynku polskiego oraz analiz zmian zachodzących na rynkach w krajach sąsiednich,
• brak instrumentów kształtowania jednolitego rynku energii "odnawialnej" oraz ceny rynkowej,
• ograniczenie możliwego wzrostu cen wynikające z procesu zatwierdzania cen (taryf) przez prezesa URE.

W związku ze znacznym zróżnicowaniem geograficznym producentów energii "ekologicznej" oraz potrzebą gromadzenia i weryfikacji informacji o rynku energii "odnawialnej" powstaje koncepcja emisji przez producentów specjalnych certyfikatów "zielonej energii".

System zielonych certyfikatów polega na sprzedaży zielonych certyfikatów odbiorcom energii elektrycznej jako potwierdzenie obowiązkowych zakupów z odnawialnych źródeł energii. System ten może być łączony z systemem ofertowym dla wyboru projektów i producentów, którzy będą promowani. Natomiast wytwórcy energii elektrycznej z OŹE są nagradzani odpowiednimi certyfikatami przez władze centralne krajów członkowskich Unii lub instytucje do tego powołane. Istnieje jednak niebezpieczeństwo podwójnego obciążenia finansowego odbiorców energii elektrycznej np. zakupem zielonych certyfikatów oraz innych zobowiązań finansowych związanych z redukcją CO₂. W celu uniknięcia tego prowadzi się analizy stosownych systemów certyfikatów w powiązaniu z handlem emisjami itp. System ten obecnie jest najbardziej obiecujący. Wewnętrzne analizy wykonane przez EURELECTRIC wskazują, że system zielonych certyfikatów rozwijany i stosowany w wielu krajach członkowskich jest skutecznym mechanizmem rynkowym, zarówno w promocji OŹE, jak i przy finansowaniu rozwoju nowych technologii.

Emisja certyfikatów umożliwiłaby wykreowanie ceny rynkowej oraz spowodowałaby równe szanse dostępu do ekologicznej energii przez wszystkie podmioty rynku energii elektrycznej, niezależnie od lokalizacji.

Wnioski

• Wolumen sprzedaży energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych został określony w RMG z dnia 15 grudnia 2000 roku. Brak jednoznacznie określonych cen sprzedaży powoduje ograniczenia i zwiększa ryzyko realizacji nowych inwestycji. Dyskusja w prasie o "rozsądnej wartości" energii odnawialnej nie może być wyznacznikiem dla cen w przyszłym roku taryfowym. Brak jednoznacznych reguł określania cen powoduje dodatkowe utrudnienia w zakresie finansowania projektów inwestycyjnych.
• Jednocześnie należy wskazać na znaczne zróżnicowanie cen i ilości zakupu energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych przez spółki dystrybucyjne. Na terenie działania SD pojawiają się nadmiary oraz znaczne niedobory energii pochodzącej ze źródeł "zielonej energii". W takiej sytuacji należy spodziewać się lokalnego zróżnicowania cen energii ekologicznej. Spółki nie posiadające zakontraktowanej energii, gotowe będą do zapłacenia kwoty znacznie wyższej od cen obecnie występujących.
• Na podstawie obowiązującego prawa istnieje znaczna swoboda interpretacyjna nakładania kar i sankcji przez prezesa URE. Brak jednoznacznych zapisów określających wysokość sankcji z tytułu niezrealizowania obowiązku zakupu energii ze źródeł odnawialnych może spowodować zmienność cen energii elektrycznej.
• Wydaje się, że biorąc pod uwagę szacowane ceny energii elektrycznej produkowanej z energii wiatru w wysokości 350-400 PLN/MWh, ceny energii wyprodukowanej w małych elektrowniach wodnych w wysokości ok. 300-350 PLN/MWh, a ceny energii wytwarzanej z biomasy w wysokości 200-250 PLN/MWh - otrzymamy średni poziom cen "energii elektrycznej zielonej" w wysokości ok. 300 PLN/MWh (w okresie 2005-2010).
• Po uporządkowaniu przepisów promujących budowę elektrowni wytwarzających energię elektryczną w oparciu o odnawialne źródła energii - istnieje realna szansa wzrostu produkcji energii elektrycznej "zielonej energii" z obecnego 2,4% do 7,5% w 2010 roku (udział w ilości sprzedanej energii elektrycznej do odbiorców końcowych). n

• Informacje o Elektrowniach Szczytowo-Pompowych SA