01 - Szurlej Mirowski Kaminski ZET13

ANALIZA ZMIAN STRUKTURY WYTWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ W KONTEKŚCIE ZAŁOŻEŃ POLITYKI ENERGETYCZNEJ
Autorzy: Adam Szurlej, Tomasz Mirowski, Jacek Kamiński
(„Rynek Energii” – nr 1/2013)
Słowa kluczowe: energia elektryczna, polityka energetyczna, węgiel kamienny, węgiel brunatny, gaz ziemny, odnawialne
źródła energii (OZE)
Streszczenie. W artykule przeprowadzono analizę zmian krajowej struktury wytwarzania energii elektrycznej w kontekście
kluczowych założeń polityki energetycznej. Do najistotniejszych zmian w krajowej strukturze wytwarzania energii elektrycznej należy zaliczyć stopniowe zmniejszenie się udziału węgla przy systematycznym wzroście udziału odnawialnych
źródeł energii (OZE) oraz gazu ziemnego. Podobnie jak w pozostałych państwach Unii Europejskiej, również w Polsce widoczny jest wpływ realizowanej polityki energetycznej na kierunki inwestycji w nowe moce wytwórcze. W ostatnich latach
obserwuje się przede wszystkim przyrost mocy w instalacjach bazujących na OZE. W artykule zwrócono również uwagę na
problematykę oddziaływania kryzysu gospodarczego na strukturę wytwarzania energii elektrycznej w wybranych państwach
UE, a także wpływu awarii w elektrowni Fukushima Dai-ichi z marca 2011 r. na rozwój energetyki jądrowej w wybranych
państwach UE.
1. WSTĘP
W ostatnich dziesięcioleciach zauważalne są zmiany w strukturze wytwarzania energii elektrycznej na
świecie. Do najistotniejszych z nich w okresie 1973–2010 należy zaliczyć: ograniczenie wykorzystania
paliw ropopochodnych ze względu na ich wysokie ceny w ostatnich latach oraz zwiększenie wykorzystania gazu ziemnego oraz odnawialnych źródeł energii (OZE) i energetyki jądrowej. Najważniejszym
nośnikiem energii pozostaje węgiel z 41% udziałem w światowej strukturze wytwarzania energii elektrycznej [4]. W przypadku Polski łączny udział węgla kamiennego i brunatnego w strukturze wytwarzania energii elektrycznej w 2011 r. wyniósł ok. 87% i zauważalne jest obniżenie tego udziału w ciągu
ostatnich lat głównie kosztem OZE. Również w krajach Unii Europejskiej w ostatnich latach najistotniejszą zmianą struktury wytwarzania energii elektrycznej jest znaczący wzrost mocy zainstalowanej w
OZE, czego przykładem może być fakt, że tylko w latach 2000–2009 nastąpił wzrost mocy elektrowni
wiatrowych o 576% [3]. W świetle przedstawionych powyżej przesłanek, celem niniejszego artykułu
jest przeprowadzenie analizy zmian struktury wytwarzania energii elektrycznej w Polsce w kontekście
założeń polityki energetycznej.
2. GŁÓWNE UWARUNKOWANIA SEKTORA WYTWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ
W latach 1990 – 2011 moc zainstalowana w krajowych elektrowniach zwiększyła się z 31,9 GW do
37,0 GW, zaś produkcja energii elektrycznej wzrosła z 136,3 TWh do 163,1 TWh. W analizowanym
okresie produkcja energii elektrycznej wzrosła w Polsce o 19,5%, przy średniej dla wszystkich państw
UE na poziomie 26%. Szczególnie duży wzrost zanotowano w Irlandii – 88,5%, a największy spadek na
Litwie – o przeszło 80% (w związku z zakończeniem eksploatacji ostatniego reaktora w Ignalińskiej
Elektrowni Jądrowej z końcem 2009 r.) [1]. Polski sektor wytwarzania energii elektrycznej wciąż bazuje przede wszystkim na węglu kamiennym i brunatnym (rys.1). W ostatnim okresie zauważalny jest
wzrost udziału elektrowni zasilanych węglem brunatnym w strukturze produkcji energii elektrycznej. W
okresie od stycznia do grudnia 2012 r. wielkość produkcji energii elektrycznej z węgla kamiennego
zmniejszyła się o blisko 7% w porównaniu do analogicznego okresu roku poprzedniego, a w przypadku
węgla brunatnego odnotowano ok. 4% wzrost (rys.2). Wzrost znaczenia węgla brunatnego w bilansie
wytwarzania energii elektrycznej należy wiązać głównie z niższymi kosztami produkcji energii elektrowni na tym właśnie paliwie [9, 12, 13, 19]. W 2012 r. produkcja energii elektrycznej zmniejszyła się
o około 2% w porównaniu do 2011 r., a zużycie o około 0,6%. Spadki te należy tłumaczyć głównie stanem kondycji gospodarki, zwłaszcza w drugiej połowie 2012 r. (porównując pierwszą połowę 2012 r.
do analogicznego okresu w 2011 r. zużycie energii elektrycznej było minimalnie wyższe, o 0,3%).
Wybrane parametry funkcjonowania Krajowego Systemu Elektroenergetycznego przedstawia tabela 1.
Przyrost mocy w 2011 r. wynika m.in. z przekazania do eksploatacji nowego bloku o mocy 858 MW
w Elektrowni Bełchatów we wrześniu 2011 r. oraz przyłączenia instalacji wykorzystujących OZE.
Wskaźnik jednostkowego zużycia energii elektrycznej zmienił się z 3,3 (1990 r.) do 3,8
MWh/osoba·rok (2011 r.). W porównaniu zarówno do krajów UE, jak i państw sąsiadujących z Polską,
wartość jednostkowego zużycia energii elektrycznej jest stosunkowo niska – rys.3 [1, 24].
Rys.1. Struktura wytwarzania energii elektrycznej w Polsce w 2011 r. wg nośników
Tabela 1 Wybrane parametry funkcjonowania krajowego systemu elektroenergetycznego [24]
Wyszczególnienie
Moc zainstalowana, GW
Maksymalne zapotrzebowanie na moc, GW
Średnie zapotrzebowanie na
moc, GW
Krajowa produkcja energii
elektrycznej, TWh
Krajowe zużycie energii
elektrycznej, TWh
2009
35,6
2010
35,8
2011
37,4
24,6
25,5
24,8
20,6
21,4
21,8
150,9
156,3
163,1
148,7
155,0
157,9
Wartość tego wskaźnika dla UE-27 wynosi 5,9 MWh/osoba·rok [1]. Najwyższe jego wartości obserwuje się w przypadku krajów skandynawskich, co należy wiązać przede wszystkim z uwarunkowaniami
klimatycznymi tych państw i powszechnym wykorzystaniem energii elektrycznej do ogrzewania mieszkań.
Rys. 2. Produkcja energii elektrycznej w cieplnych elektrowniach zawodowych na węglu kamiennym
i brunatnych od stycznia 2011 do grudnia 2012 r.
Rys. 3. Jednostkowe zużycie energii elektrycznej w wybranych krajach UE w 2010 r., MWh/osobę [1]
Analizując saldo wymiany energii elektrycznej z zagranicą w latach 1990 – 2011 warto podkreślić, że
Polska w każdym roku tego okresu była eksporterem netto energii elektrycznej, przy czym nadwyżka
eksportu nad importem zmieniała się od poziomu 0,7 TWh – 2008 r. do 11,2 TWh – 2005 r. W 2011 r.
ta nadwyżka wyniosła 5,2 TWh, a w 2012 r. zmniejszyła się prawie o połowę – 2,84 TWh. W 2005 r.
eksport energii elektrycznej osiągnął maksimum i wyniósł 16,2 TWh, zaś minimalny poziom eksportu
miał miejsce w 1995 r. – 7,2 TWh. W 2011 r. wśród państw UE przeważali importerzy netto energii
elektrycznej, natomiast eksporterami netto było oprócz Polski jeszcze osiem państw. Do największych
eksporterów energii elektrycznej w UE należy zaliczyć (dane za 2011 r., TWh): Francję – 65,9, Niemcy
– 54,8 i Republikę Czeską – 27,5. Z kolei państwa UE o największym imporcie energii elektrycznej
w 2011 r. to (TWh): Niemcy – 51,0, Włochy – 47,3 i Austria – 25,0 [1].
Warto także podkreślić, że Polska będąca eksporterem netto energii elektrycznej, cechuje się niskim
wśród państw UE poziomem importu nośników energii pierwotnej. Zależność od importu nośników
energii dla UE jest na poziomie 54%, dla Polski wartość tego wskaźnika kształtuje się na poziomie
34%, a przykładowo dla Francji – 51%, Niemiec – 62%, Włoch – 83%, Hiszpanii – 89%. Z państw UE
jedynie Dania jest praktycznie niezależna od zewnętrznych dostaw surowców energetycznych – jest
eksporterem netto tych surowców dzięki wydobyciu ropy i gazu z własnych złóż i relatywnie niskiemu
zapotrzebowaniu na energię pierwotną przy równoczesnym wykorzystywaniu OZE. Analizując zależność od importu nośników energii dla Polski widoczny jest jego wzrost w ostatnich latach: 1990 – 2%,
2000 – 11%, 2005 – 18%, 2010 – 32%, 2011 – 34%. Obniżenie tego wskaźnika wynika głównie ze
spadku wielkości wydobycia węgla kamiennego, w przeszłości Polska była liczącym się eksporterem
tego surowca – w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku na eksport trafiało nawet 30 mln ton, od
2008 r. jest importerem netto węgla. Dalsze wykorzystanie węgla w energetyce pozwoliłoby na utrzymanie relatywnie niskiego, w porównaniu z innymi państwami UE, poziomu uzależnienia od zewnętrznych dostaw surowców energetycznych. Jednak dla dalszego ograniczenia emisji gazów cieplarnianych
niezbędne jest rozwijane niskoemisyjnych technologii spalania węgla, takich jak np. gazyfikacja węgla
[6, 9, 10, 11, 20, 22].
3. SEKTOR WYTWARZANIA W WYBRANYCH DOKUMENTACH STRATEGICZNYCH
3.1. Założenia Polityki Energetycznej Polski na lata 1990–2010 z 1990 r.
Zgodnie z Założeniami Polityki Energetycznej Rzeczypospolitej Polski na lata 1990–2010, autorstwa
Ministerstwa Przemysłu z sierpnia 1990 r., produkcja energii elektrycznej miała wzrastać z poziomu
125 TWh w 1990 r. do 160-203 TWh w 2000 r. oraz 191-279 TWh w 2010 r. Skala wzrostu uzależniona była od scenariusza; scenariusz dolny (D) zakładał średnie tempo wzrostu gospodarczego w latach
1991 – 2010 na poziomie ok. 3% na rok, scenariusz średni (S) – ok. 5% na rok, zaś scenariusz wysoki
(W) – ok. 8% na rok, a w następnej dekadzie 5% na rok. Według prognozy zawartej w dokumencie do
1995 r. zapotrzebowanie gospodarki krajowej na energię elektryczną miało być mniejsze od zapotrzebowania z 1988 r. Dokument ten przewidywał ponadto stały poziom nadwyżki eksportu nad importem
energii elektrycznej na poziomie ok. 4 TWh/rok dla 2000 r. i 2010 r. (niezależnie od scenariusza). W
dokumencie tym założono brak kontynuacji budowy elektrowni jądrowej Żarnowiec (niemożliwe dokończenie budowy tego obiektu własnymi siłami) i rozwój energetyki jądrowej dopiero po 2000 r.
Udział produkcji energii elektrycznej z elektrowni jądrowej uzależniono od relacji pomiędzy kosztem
zakupu paliwa jądrowego, a kosztami węgla kamiennego. Założenia z 1990 r. zakładały, że wykorzystanie energii wiatru, słońca oraz wody nie będą istotne dla krajowego bilansu energii pierwotnej,
głównie z uwagi na wysokie nakłady inwestycyjne technologii bazujących na tych źródłach energii. W
dokumencie podkreślono konieczność uporządkowania systemu cen energii dla zapewnienia prawidłowego rozwoju kompleksu paliwowo – energetycznego.
Z kolei uchwała Sejmu z 1990 r. do podstawowych kierunków polityki energetycznej Polski w zakresie
elektroenergetyki zaliczyła m.in.: modernizację sektora wytwarzania energii elektrycznej mającą na
celu zmniejszenie negatywnego oddziaływania tego sektora na środowisko poprzez zwiększenie stopnia
produkcji energii elektrycznej i ciepła w skojarzeniu, a także zwiększenie mocy osiągalnej [25].
3.2. Założenia polityki energetycznej Polski do 2010 roku z 1995 r.
Zgodnie z Założeniami polityki energetycznej Polski do 2010 r., dokumentem rządowym przyjętym
przez Radę Ministrów w dniu 17 października 1995 r. do najważniejszych zadań w zakresie elektroenergetyki zalicza się działania modernizacyjne najstarszych elektrowni (m.in. Turów, Pątnów, Łagisza). Jednym ze środków podwyższenie efektywności sektora wytwarzania energii elektrycznej miało
być – podobnie jak zakładano w dokumencie z 1990 r. – wykorzystanie skojarzonej produkcji energii
elektrycznej i ciepła. Oszacowano, że deficyt mocy wytwórczych może sięgnąć ok. 33% w 2010 r. w
przypadku braku budowy nowych źródeł planowana wielkość produkcji energii elektrycznej miała wynieść 154,2 TWh w 2000 r. oraz 187 TWh w 2010 r. Dokument przewidywał saldo wymiany zagranicznej energii elektrycznej na poziomie (przewaga importu nad eksportem): 1,6 TWh w 2000 r. oraz 8,1
TWh w 2010 r. Na ten wynik wskazywały ówczesne relacje pomiędzy stosunkowo tanią energią elektryczną na hurtowym rynku europejskim, a wysoką ceną kapitału inwestycyjnego niezbędnego dla budowy nowych elektrowni systemowych. Dlatego też dokument nie przewidywał rozwoju energetyki
jądrowej w perspektywie do 2010 r.. W zakresie OZE dokument ten, podobnie jak dokument z 1990 r.
nie zakładał rozwoju z uwagi na wysokie koszty tych technologii. Wskazywał, że jedynie energetyka
wodna, w specyficznych warunkach terenowych, może być opłacalna.
3.3. Założenia polityki energetycznej Polski do 2020 roku z 22 lutego 2000 r.
Zgodnie z ustawą przyjętą w dniu 10 kwietnia 1997 r. – Prawo energetyczne Minister Gospodarki był
zobowiązany do przygotowywania, w porozumieniu z właściwymi ministrami, założeń polityki energetycznej państwa przedstawiających długoterminową, na okres nie krótszy niż 15 lat, prognozę rozwoju
gospodarki paliwami i energią oraz długofalowy program działania państwa w celu realizacji wniosków
wynikających z prognozy, sformułowany na podstawie oceny bezpieczeństwa energetycznego. Przygotowane przez Ministra Gospodarki Założenia polityki energetycznej Polski do 2020 roku, zostały przyjęte przez Radę Ministrów w dniu 22 lutego 2000 r. W dokumencie tym prognoza krajowego zapotrzebowania na paliwa i energię została przeanalizowana w trzech wariantach:
− przetrwania – realizowany w warunkach słabego światowego rozwoju, hamowanego przez wstrząsy
polityczne, średnioroczna stopa wzrostu PKB jest założona na poziomie około 2,3%,
− odniesienia – odbywa się w warunkach politycznej stabilności i rozwoju otoczenia międzynarodowego bez wstrząsów i nagłych zmian, Polska rozwijając się w tempie około 4,0% wzrostu PKB,
− postępu-plus – urzeczywistniany w sprzyjających warunkach otoczenia międzynarodowego, następują
korzystne zmiany ekonomiczne, wzrost PKB na poziomie 5,5%.
Dokument ten przewidywał dynamiczny wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną – tabela 2.
Krajowe zapotrzebowanie na energię elektryczną w 1997 r. było na poziomie 140,5 TWh.
Tabela 2 Prognoza zapotrzebowania na energię elektryczną, TWh
Scenariusz
Przetrwania
Odniesienia
Postępu-plus
2005 r.
161,8
167,6
161,5
2010 r.
175,9
186,9
184,4
2015 r.
187,7
204,4
204,8
2020 r.
201,9
233,2
236,4
Prognoza zakładała zmianę w strukturze wytwarzania energii elektrycznej - znaczący rozwój źródeł
rozproszonych (małej mocy), produkujących w skojarzeniu ciepło i energię elektryczną, głównie na
bazie gazu ziemnego. Udział wytworzonej energii elektrycznej w źródłach skojarzonych miał wynieść
w horyzoncie 2020 r. w zależności od scenariusza odpowiednio: przetrwania – 9,7%, odniesienia –
16,5%, postępu-plus – 18,5%. Dokument nie zakładał rozwoju energetyki jądrowej. W zakresie OZE
dokument przewidywał, że do roku 2010 można te źródła wykorzystać do produkcji ok. 7 TWh energii
elektrycznej. Podkreślono znaczenie tych źródeł dla zrównoważonego rozwoju państwa. Ich wykorzystanie przekłada się także na wzmocnienie bezpieczeństwa energetycznego Polski.
3.4. Polityka energetyczna Polski do 2025 roku z 4 stycznia 2005 r.
Rada Ministrów w dniu 4 stycznia 2005 r. przyjęła Politykę energetyczną Polski do 2025 roku. W dokumencie tym podkreślono, że szczególna rola przypada na węgiel brunatny ponieważ jest on najtańszym nośnikiem energii w kraju. Niezbędne są inwestycje w zagospodarowanie nowych złóż tego surowca i budowa nowych mocy w perspektywie 2025 r. Jednocześnie w dokumencie zwrócono uwagę,
że dla wypełnienia wymagań ekologicznych wynikających z prawodawstwa UE oraz zapisów Traktatu
Akcesyjnego niezbędne jest wycofanie z eksploatacji bloków energetycznych niespełniających określonych norm. W związku z tym, aby ten proces nie przełożył się na deficyt energii elektrycznej niezbędne
są inwestycje zarówno w obszarze połączeń dla wymiany, jak i budowy nowych mocy – nowoczesnych
źródeł, charakteryzujących się zarówno wysoką sprawnością, jak też wypełnianiem norm ekologicznych. Założono wzrost zużycia energii elektrycznej o 80 – 93% do 2025 r. Sporządzono prognozę krajowego zapotrzebowania na energie w czterech wariantach: traktatowy, podstawowy węglowy, podstawowy gazowy i efektywnościowy.
W zakresie rozwoju energetyki jądrowej w dokumencie z 2005 r. podkreślono, że za tym rozwojem
przemawia zarówno konieczność dywersyfikacji nośników energii pierwotnej, jak również potrzeba
ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Jednak dla realizacji tego projektu niezbędna jest akceptacja
społeczna. Produkcję energii elektrycznej z elektrowni jądrowej przewidywano na lata 2021 – 2022.
W zakresie OZE podkreślono, że celem strategicznym państwa jest wspieranie tych źródeł, aby udział
energii elektrycznej wytwarzanej w OZE w łącznym zużyciu energii elektrycznej brutto w kraju
osiągnął 7,5% w 2010 roku, zgodnie ze zobowiązaniami zawartymi w Traktacie Akcesyjnym Polski
do Unii Europejskiej. Wskazano, że biomasa i energia wiatru charakteryzują się największym potencjałem do wykorzystania. W dalszej kolejności plasują się energia wodna oraz geotermalna, a technologie
bazujące na energii Słońca mogą być efektywnie wykorzystywane jedynie do produkcji ciepła. Dla zapewnienia OZE odpowiedniej pozycji w energetyce wskazano m.in. utrzymanie stabilnych mechanizmów wsparcia wykorzystania odnawialnych źródeł energii oraz wykorzystanie biomasy do produkcji
energii elektrycznej oraz ciepła [16].
3.5. Program dla elektroenergetyki z 2006 r.
W Programie przywołano oceny, zgodnie z którymi w Polsce corocznie powinno powstawać około
800-1000 MW nowych zdolności wytwórczych, które powinny zastępować instalacje kończące pracę.
W dokumencie wskazano, że dla osiągnięcia udziału 7,5% energii elektrycznej z OZE w 2010 r. konieczny jest znaczy wzrost mocy wytwórczej OZE. Dla zapewnienia tego wzrostu niezbędne jest funkcjonowanie w długim horyzoncie czasowym stabilnego mechanizmu wsparcia, tzw. ,,zielonych
certyfikatów”, a także zwiększenie zakresu wsparcia finansowego nowych inwestycji OZE, w
tym infrastruktury umożliwiającej przyłączanie ich do sieci elektroenergetycznej. W dokumencie
wskazano, że w celu ograniczenia oddziaływania sektora energetycznego na środowisko oraz podwyższenia sprawności wytwarzania energii elektrycznej potrzebne są nowe technologie, m.in. wytwarzanie
energii elektrycznej w skojarzeniu w małych instalacjach (energetyka rozproszona).
Zgodnie z założeniami Programu przeprowadzona została konsolidacja krajowego sektora elektroenergetycznego. Wpłynęło to nie tylko na wzrost siły rynkowej koncernów energetycznych, ale również na
ich decyzje inwestycyjne [14, 15].
3.6. Polityka energetyczna Polski do 2030 r. z 2009 r.
Dokument został przyjęty przez Radę Ministrów w dniu 10 listopada 2009 r. Jednym z podstawowych
kierunków przyjętej w 2009 r. polityki energetycznej jest dywersyfikacja struktury wytwarzania energii
elektrycznej poprzez wprowadzenie energetyki jądrowej – rys.4. Zgodnie z dokumentem, do 2030 r.
powinny pracować trzy bloki jądrowe o łącznej mocy netto 4,5 GW [18]. Głównym celem polityki
energetycznej w obszarze wytwarzania i przesyłania energii elektrycznej jest zapewnienie ciągłego pokrycia zapotrzebowania na energię przy uwzględnieniu maksymalnego możliwego wykorzystania krajowych zasobów oraz przyjaznych środowisku technologii. Celem szczegółowym w tym obszarze jest
m.in. budowa nowych mocy umożliwiających zrównoważenie krajowego popytu na energię elektryczną i utrzymania nadwyżki dostępnej operacyjnie w szczycie mocy osiągalnej krajowych źródeł wytwórczych na poziomie minimum 15% maksymalnego krajowego zapotrzebowania na moc elektryczną.
Jednym z pozytywnych efektów wzrostu wykorzystania OZE będzie zmniejszenie emisji CO2.
W dokumencie podkreślono, że rozwój energetyki odnawialnej jest ważny dla realizacji podstawowych
celów polityki energetycznej. Zwiększenie wykorzystania OZE przekłada się na zmniejszenie uzależnienia od importu nośników energii (wzrost bezpieczeństwa energetycznego). Celem jest wzrost udziału
OZE w finalnym zużyciu energii co najmniej do poziomu 15% w 2020 roku. Polityka z 2009 r. zakłada,
że dla osiągnięcia tego celu ilościowego niezbędna będzie produkcja energii elektrycznej z OZE na poziomie ok. 31 TWh w 2020 r. oraz 39,5 TWh w 2030 r. Dokument przewiduje, że największy udział
będzie przypadać na elektrownie wiatrowe – ok. 18 TWh w 2030 r. (ok. 8,2% całkowitej przewidywanej produkcji energii elektrycznej brutto). Ostatnie lata, a zwłaszcza 2012 r., potwierdzają ten trend. W
zeszłym roku odnotowano łączny przyrost mocy farm wiatrowych 720 MW. Jest to najlepszy wynik w
historii. Całkowita moc zainstalowana siłowni wiatrowych na koniec 2012 r. wyniosła 2534 MW. Elektrownie wiatrowe wytwarzają ok. 2,5% krajowej produkcji energii elektrycznej.
W dokumencie przyjęto założenie o wzroście zapotrzebowania na energię elektryczną brutto z poziomu
ok. 151 TWh w 2006 r. do ok. 217 TWh w 2030 r. Analizując prognozę produkcji energii elektrycznej
określoną w Polityce oraz rzeczywistą produkcję w ostatnich latach można zauważyć niedoszacowanie
wielkości prognozowanych. Przykładowo dla 2010 r. produkcja wyniosła 156,3 TWh, a prognoza –
128,7 TWh. W 2011 r. – jak już wspomniano wcześniej – produkcja wyniosła 163,1 TWh, zatem była
wyższa niż wielkość prognozowana produkcji dla 2015 r. – 156,1 TWh. Zapewne te różnice wynikają
m.in. z różnicy pomiędzy wartościami zmian PKB przyjętych w prognozie (2009 r. – 1,7%; 2010 r. –
2,4% i 2011 r. – 3%), a rzeczywistymi zmianami PKB w ostatnich latach (2009 r. – 1,6%; 2010 -3,9%
i 2011 r. – 4,3%) (załącznik PEP). Analizując tempo wzrostu produkcji energii elektrycznej w ostatnich
latach potwierdza się, że jest ono uzależnione od dynamiki PKB [26].
Rys. 4. Struktura wytwarzania energii elektrycznej w podziale na paliwa w 2030 r. [18]
Obecnie obowiązująca polityka energetyczna zakłada umiarkowany wzrost wykorzystania gazu ziemnego do wytwarzania energii elektrycznej (TWh): 2010 r. – 4,4, 2020 – 8,4, 2030 – 13,4. W pespektywie 2030 r. udział gazu w strukturze wytwarzania energii elektrycznej ma kształtować się na poziomie
niespełna 7% - rys. 4. Mając na uwadze obecne zainteresowanie przedsiębiorstw energetycznych inwestycjami w bloki gazowo – parowe można spodziewać się, że przyrost mocy wytwórczych bazujących
na paliwie gazowym w rzeczywistości okaże się większa niż prognoza w tym zakresie zawarta w polityce [8]. Do najbardziej zaawansowanych projektów należy zaliczyć (styczeń 2013 r.) [7]:
− budowę bloku gazowo – parowego o mocy 449,16 MW w Stalowej Woli; wspólna inwestycja realizowana przez Grupę Kapitałową PGNiG i Grupę Tauron, planowane zakończenie – połowa 2015 r.,
− budowę bloku gazowo – parowego o mocy 400 – 500 MW we Włocławku; inwestorem będzie PKN
Orlen SA, planowane zakończenie – 2015 r.
Realizacja tylko tych dwóch projektów praktycznie zwiększy moc zainstalowaną bloków gazowo –
parowych o ok. 100%. Oprócz tych inwestycji, które są obecnie w trakcie realizacji, planowane są kolejne, m.in. w Grudziądzu, Warszawie i Katowicach.
4. ZMIANY STRUKTURY WYTWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ W UE
Analizując zmiany struktury mocy zainstalowanej w UE w latach 2000 – 2011 największy przyrost odnotowano w technologiach bazujących na OZE – ok. 140 GW, przy czym najwięcej przybyło mocy
w przypadku elektrowni wiatrowych – 84 GW i słonecznych – 47 GW, a na drugim miejscu pod względem przyrostu plasują się gazowe technologie energetyczne – 116 GW [2]. Biorąc pod uwagę przyrost
nowych mocy tylko w 2011 r. to przewaga technologii bazujących na OZE jest zdecydowanie wyraźniejsza: fotowoltaika – 21 GW, gaz – 9,7 GW i wiatr – 9,6 GW. W 2011 r. udział jednostek gazowych
w strukturze całkowitej mocy zainstalowanej to 23%, wyższy jest tylko udział jednostek węglowych –
26%. Porównując strukturę mocy zainstalowanej w UE w 2011 r. do tej struktury w 2000 r. największy
zmiany dostrzega się w zakresie przyrostu mocy instalacji bazujących na OZE: w przypadku elektrowni
wiatrowych – 730%, fotowoltaika – 24300%. Z drugiej strony, w analizowanym okresie czasu odnoto-
wano ubytek mocy w przypadku instalacji bazujących na węglu kamiennym (10 GW), oleju opałowym
(10 GW) oraz elektrowni jądrowych (10 GW).
Rys. 5. Struktura mocy zainstalowanej w UE w 2011 r. [2]
Wśród krajów UE najwięcej energii elektrycznej w 2011 r. w oparciu o gaz ziemny było wytwarzane
w Wielkiej Brytanii – 145 TWh, Włoszech – 142 TWh i Hiszpanii – 85 TWh, co przekłada się odpowiednio na udziały: 45,9%, 50,6% i 31,7%. Krajami UE produkującymi najwięcej energii elektrycznej
w oparciu węgiel w 2010 r. były: Niemcy – 278 TWh, Polska – 141 TWh oraz Włochy - 51 TWh. Rozpatrując znaczenie energetyki jądrowej w krajach UE, najwięcej energii elektrycznej w blokach jądrowych w 2011 r. zostało wytworzone we Francji – 442 TWh, co stanowi 78,6% całkowitej produkcji
energii elektrycznej oraz w Niemczech – 108 TWh i Wielkiej Brytanii – 69 TWh. W 2011 r. elektrownie wiatrowe wyprodukowały najwięcej energii elektrycznej w Niemczech – 47 TWh, Hiszpanii – 42
TWh oraz Francja – 12 TWh [5].
Najwięcej energii elektrycznej w krajach UE powstaje w elektrowniach jądrowych (ok. 28% w 2011 r.),
z węgla oraz gazu ziemnego. Po awarii w elektrowni jądrowej w Fukushima Dai-ichi (marzec 2011 r.)
Niemcy podjęły decyzję o rezygnacji z energetyki jądrowej. W 2011 r. wyłączonych zostało 8 z 17
niemieckich elektrowni jądrowych, a kolejne bloki będą odstawiane stopniowo do 2022 roku. W przypadku Niemiec planowane jest zastąpienie energetyki jądrowej głównie poprzez szersze wykorzystanie
odnawialnych źródeł energii. Dane za 2012 r. są tego potwierdzeniem – udział energetyki jądrowej w
bilansie energii elektrycznej obniżył się z 17,7% (2011 r.) do 16%, natomiast wzrosło znaczenie OZE –
ich udział w niemieckim bilansie energii elektrycznej wynosił w 2011 r. 20,3%, a w ubiegłym roku
wzrósł do 21,9% [21]. Decyzja rządu niemieckiego nie powinna być traktowana jako jednolite podejście UE do energetyki jądrowej po awarii w Fukushimie. Francja, Finlandia, Wielka Brytania (w listopadzie 2012 r. została wydana licencja na budowę nowej elektrowni jądrowej – Hinkley Point C) i
Szwecja opowiadają się za dalszym rozwojem energetyki jądrowej. Także w krajach Europy Środkowej, oprócz Polski, rozwój energetyki jądrowej planuje Republika Czeska, Słowacja i Rumunia.
5. PODSUMOWANIE
Analizując strukturę wytwarzania energii elektrycznej w ostatnich latach zarówno w Polsce, jak i na
poziomie UE, można zauważyć jej zmiany pod wpływem realizacji celów polityki energetycznej. Najlepszym przykładem jest przyrost mocy zainstalowanej w instalacjach bazujących na OZE. W Polsce
finalizowane są obecnie prace nad pakietem ustaw energetycznych, tzw. trój-pakiem energetycznym.
Regulacje te będą mieć kluczowe znaczenie nie tylko dla dalszego rozwoju OZE, ale również dla sektora wytwarzania energii elektrycznej. Także w przypadku pozyskania gazu ze złóż niekonwencjonalnych
niezmiernie ważne znaczenie będą mieć regulacje, nad którymi obecnie toczą się prace. Ewentualny
sukces projektu w zakresie poszukiwań i wydobycia gazu z formacji łupkowych w dużej mierze będzie
wynikiem determinacji poszczególnych inwestorów zaangażowanych w ten projekt. Regulacje, które
okażą się zbyt obciążające poprzez system fiskalny, mogą zniechęcić i zdemotywować zaangażowane
obecnie przedsiębiorstwa.
Ostatnie lata potwierdzają także związek pomiędzy produkcją energii elektrycznej a dynamiką PKB.
Porównując zmianę poziomu wytwarzania energii elektrycznej w latach 2008 – 2011 w Polsce i UE
zaobserwować można istotne różnice. W przypadku Polski odnotowuje się przyrost o ok. 5%, a w UE
redukcję o blisko 4%. Różnica ta jest zrozumiała po analizie wartości skumulowanego wzrostu PKB dla
tego okresu. Wartość tego wskaźnika dla UE oscyluje wokół zera (-0,5%), a dla Polski 15,8% (najwyższy wśród krajów UE).
W świetle tematyki podjętej w niniejszej publikacji interesujące są wyniki (za 2012 r.) sektora wytwarzania energii elektrycznej w Niemczech, które są największym producentem energii elektrycznej w
UE. Oprócz wzrostu produkcji energii elektrycznej w instalacjach bazujących na OZE odnotowano
zmniejszenie udziału gazu ziemnego w strukturze wytwarzania energii elektrycznej z 13,6% (2011 r.)
do 11,3% (2012 r.) i wzrost wykorzystania węgla, zarówno kamiennego (z 18,5% do 19,1%), jak i brunatnego (z 24,6% do 25,6%). Zmiany te należy tłumaczyć głównie wysoką konkurencyjnością cenową
węgla w porównaniu z gazem [21].
LITERATURA
Energy Information Administration: International Energy Statistics; 2012, www.eia.gov.
The European Wind Energy Association (EWEA), 2012: Wind in Power: 2011 European Statistics. February; www.ewea.org.
[3] Eurostat, 2011 – Energy, transport and environment indicators.
[4] International Energy Agency: Key World Energy Statistics. Paris, 2012.
[5] International Energy Agency: Electricity Information. Paris, 2012.
[6] Janusz P.: Zasoby gazu ziemnego w Polsce jako czynnik poprawiający bezpieczeństwo energetyczne, na tle wybranych państw UE. Polityka Energetyczna t. 13, 2010, z.1, s. 23 – 41.
[7] Janusz P., Pikus P., Szurlej A.: Rynek gazu ziemnego w Polsce – stan obecny i perspektywy rozwoju. Gaz, Woda i Technika Sanitarna nr 1, 2013s. 2-6.
[8] Kaliski M., Siemek J., Sikora A., Staśko D., Janusz P., Szurlej A.: Wykorzystanie gazu ziemnego
do wytwarzania energii elektrycznej w Polsce i UE – szanse i bariery. Rynek Energii 2009, nr 4,
s. 1-6.
[9] Kaliski M., Szurlej A., Grudziński Z.: Węgiel i gaz ziemny w produkcji energii elektrycznej Polski i UE. Polityka Energetyczna, t.15, 2012, z.4, s. 57-69.
[10] Kamiński J.: The impact of liberalisation of the electricity market on the hard coal mining sector
in Poland. Energy Policy. Volume 37, 2009. Issue 3. Str. 925-939.
[1]
[2]
[11] Kamiński J., Kudełko M.: The prospects for hard coal as a fuel for the Polish power sector. Ener[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
gy Policy. Volume 38. Issue 12, 2010. Str. 7939-7950.
Kamiński J.: The development of market power in the Polish power generation sector: A 10-year
perspective. Energy Policy. Volume 42, 2012. Str. 136–147.
Kamiński J.: Konsolidacja sektora wytwarzania energii elektrycznej w Polsce: wyniki analizy
wskaźnikowej. Polityka Energetyczna. Tom 14. Zeszyt 1, 2011. Str. 79–89.
Kamiński J.: Market power in a coal-based power generation sector: The case of Poland. Energy.
Volume 36. Issue 11, 2011. Str. 6634-6644.
Ministerstwo Gospodarki i Pracy. Program dla elektroenergetyki. Warszawa, 27 marca 2006 r.
www.mg.gov.pl.
Ministerstwo Gospodarki i Pracy. Polityka energetyczna Polski do 2025 roku. Dokument przyjęty
przez Radę Ministrów w dniu 4 stycznia 2005 roku.
Ministerstwo Gospodarki. Polityka energetyczna Polski do 2030 roku. Warszawa, 10 listopada
2009 r.; www.mg.gov.pl.
Ministerstwo Gospodarki. Prognoza zapotrzebowania na paliwa i energię do 2030 r. Załącznik 2.
do Polityki energetycznej Polski do 2030 roku. Warszawa, 10 listopada 2009 r.; www.mg.gov.pl.
Mikołajuk H.: Wyniki finansowe elektroenergetyki – kryzysowe? Rynek Energii Elektrycznej
REE 2012 w Kazimierzu Dolnym, 9 maja (www.cire.pl).
Mokrzycki E., Ney R., Siemek J.: Światowe zasoby surowców energetycznych. Wnioski dla Polski.
Rynek Energii 2008, nr 6, s.2–13.
Müller: 2013 ist ein wichtiges Jahr für die Energiepolitik in Deutschland. 10. Januar 2013, Berlin;
www.bdew.de.
Olkuski T.: Analiza produkcji węgla kamiennego i jego wykorzystanie w wytwarzaniu energii
elektrycznej w Polsce. Wydawnictwo Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią
PAN, Kraków 2012.
Siemek J., Kaliski M., Janusz P., Sikora S., Szurlej A.: Wpływ shale gas na rynek gazu ziemnego
w Polsce. Rynek Energii 2011, nr 5 s. 118–124.
Polskie Siecie Elektroenergetyczne Operator SA, 2012 – Raport roczny 2011; www.pseoperator.pl.
Uchwała Sejmu RP z 9 listopada 1990 r. w sprawie założeń polityki energetycznej Polski do 2010
r.
Monitor Polski z 1990 r., nr 43, poz. 332.
Urząd Regulacji Energetyki, Sprawozdanie z działalności Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki
w 2011 r. Warszawa, marzec 2012 r.
Praca finansowana z badań statutowych AGH nr 11.11.210.217
AN ANALYSIS OF CHANGES
THE ENERGY POLICY CONTEXT
IN
THE
POWER
GENERATION
FUEL-MIX:
Key words: electricity, energy policy, hard coal, brown coal, natural gas, renewable energy sources (RES)
Summary. The paper analyses changes in the power generation fuel-mix of the Polish power sector in the context of key
assumptions of energy policy. The most important changes include gradual reduction in the share of coal, accompanied by
the systematic increase in the share of renewable energy sources (RES) and natural gas. Similarly to other EU countries, also
in Poland the impact of energy policy objectives on the investments in new generation capacities is noticed. In the recent
years, an increase in renewable energy sources capacities is observed. This article also highlights the issue of the impact of
the economic crisis on the electricity generation fuel-mix in selected EU countries, as well as the effects of Fukushima Daiichi accident in March 2011 on the development of nuclear power generation in selected EU countries.
Adam Szurlej, dr inż., pracownik naukowo – dydaktyczny Katedry Zrównoważonego Rozwoju Energetycznego na Wydziale Energetyki i Paliw Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie, od stycznia
2009 r. do lipca 2012 r. pracownik Departamentu Ropy i Gazu w Ministerstwie Gospodarki. Tematyka
zainteresowań naukowych jest związana z rynkiem gazu ziemnego i energii elektrycznej. Tel. +48
12 617 34 29, e-mail: [email protected].
Tomasz Mirowski, dr inż., pracownik naukowo – dydaktyczny Katedry Zrównoważonego Rozwoju
Energetycznego na Wydziale Energetyki i Paliw Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie. Od marca 2012 roku koordynator zadań w gridzie dziedzinowym "Energetyka" w projekcie pt. "Dziedzinowo
zorientowane usługi i zasoby infrastruktury PL-Grid dla wspomagania Polskiej Nauki w Europejskiej
Przestrzeni Badawczej" - PLGrid PLUS. Tematyka zainteresowań naukowych jest związana z technologiami i rynkami OZE, polityką energetyczną i ekologiczną. Tel. +48 12 617 34 29, e-mail: [email protected].
Jacek Kamiński, dr inż., adiunkt, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Energetyki i
Paliw, Katedra Zrównoważonego Rozwoju Energetycznego. Od października 2007 r. do października
2009 r. był oddelegowanym ekspertem krajowym w Departamencie Ekonomiki Zmian Klimatycznych,
Energetyki i Transportu Instytutu Perspektywicznych Studiów Technologicznych Wspólnotowego Centrum Badawczego Komisji Europejskiej (European Commission, Joint Research Centre, Institute for
Prospective Technological Studies, Economics of Climate Change, Energy and Transport Unit). Zakres
zainteresowań naukowych to między innymi: energetyka, rynki energii, modelowanie matematyczne
systemów (GAMS), polityka energetyczna i ekologiczna, mikroekonomia. Tel. +48 12 617 34 29. Email: [email protected].