Energia rozumiana jako prąd i ciepło, stanowi bardzo ważny element gospodarki. Jej odpowiednia ilość jest niezbędna dla prawidłowego funkcjonowania różnych sektorów, m.in. przemysłu, a także możliwości komfortowego życia obywateli w gospodarstwach domowych. Warunki produkcji energii w Polsce są silnie zróżnicowane.
Spis tematów (kliknij, aby przejść do wyboru tematów)
Relacje między elementami środowiska
II Produkcja energii w Polsce
1. Podział źródeł energii
Energię produkuje się z różnych źródeł, które można podzielić na kilka sposobów. Pierwszy z nich zakłada podział na źródła nieodnawialne – wykorzystujące surowce naturalne, których spalenie prowadzi do wytworzenia energii oraz odnawialne, w których do produkcji energii dochodzi dzięki wykorzystaniu niewyczerpywalnych sił przyrody. Energetyka nieodnawialna opiera się o standardowe źródła energii: węgiel (kamienny i brunatny), gaz, uran i w mniejszym stopniu ropę naftową. Do OZE (odnawialnych źródeł energii) zaliczamy z kolei: wiatr, wodę, słońce oraz geotermię, a także biomasę i biogaz. Co ważne pojęcie odnawialności i nieodnawialności nie jest tożsame z pojęciem emisyjności, czyli produkcji dwutlenku węgla. O ile większość paliw jest emisyjna, to uran nie jest (a więc elektrownie jądrowe są nieodnawialne, ale też nieemisyjne), z kolei o ile wiatr, woda, słońce i geotermia są nieemisyjna to już spalanie biomasy i biogazu tak (a więc jest to energia odnawialana, ale emisyjna). Ponadto energetyka dzieli się na elektryczną oraz cieplną (służącą do ogrzewania).
Typy elektrowni na świecie
Źródło: Opracowanie własne.
2. Produkcja energii elektrycznej w Polsce
Polska produkuje obecnie około 163 TWh energii elektrycznej. Wielkość ta nieznacznie wzrasta w skali czasu. Nieznacznie rosnąca produkcja energii w Polsce to przede wszystkim skutek instalowania w systemie nowych źródeł odnawialnych, gdyż od lat nie zrealizowano większych inwestycji w energetyce konwencjonalnej (nieodnawialnej).
Wielkość i struktura produkcji energii elektrycznej w Polsce
Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych https://www.pse.pl/home
Do 2014 r. Polska notowała nadwyżki produkcji energii, którą odsprzedawała innym krajom. Jednak na skutek reindustrializacji i dynamicznego wzrostu produkcji przemysłowej w naszym kraju, w ostatnich latach saldo energetyczne jest ujemne i istnieje konieczność importu energii zza granicy (głównie od sąsiadów – Szwecji, Czech, Niemiec, a nawet malutkiej Litwy). Polska w 2019 r. musiała zaimportować aż 10 TWh energii (to np. 1/3 całej produkcji energii elektrycznej Danii). Klienci indywidualni odczuwają coraz boleśniej niedorozwój sektora energetycznego w Polsce, gdyż droga produkcja i import, przekładają się na coraz wyższe rachunki za prąd.
Bilans energetyczny Polski w latach 1990-2019
Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych https://www.pse.pl/home
W produkcji energii elektrycznej w Polsce największą rolę odgrywa węgiel (kamienny i w mniejszym stopniu brunatny). Jednak od 2004 r. (wejście Polski do UE) rośnie udział odnawialnych źródeł energii (zwłaszcza wiatru i biomasy) oraz mniej szkodliwego dla środowiska gazu ziemnego.
Struktura produkcji energii elektrycznej w latach 1985-2019
Źródło: Opracowanie własne na podstawie: https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/energy-outlook.html
Przed akcesją do Unii, Polska aż 94% energii produkowała z węgla (prawie 61% z kamiennego i prawie 34% z brunatnego), a źródła odnawialne stanowiły zaledwie 2,6% mixu energetycznego. W ciągu ostatnich 15 lat doszło do odczuwalnych (choć wciąż niewystarczających) zmian w polski mixie energetycznym – znacząco wzrósł udział gazu (prawie 9%),a wśród źródeł odnawialnych: wiatru (ponad 9%), a dodatkowo także biomasy (4,6%), co pozwoliło na przekroczenie granicy 15% energii produkowanej z OZE (z czego około 3/4 było nieemisyjne). Nadal jednak aż 73,5% energii produkowaliśmy z węgla. W prognozie rozwoju polskiej energetyki rząd zakłada, że do 2040 r. ze struktury energii elektrycznej w Polsce prawie zniknie węgiel brunatny, a utrzymana na obecnym poziomie produkcja energii z węgla kamiennego zmniejszy swój udział procentowy w mixie energetycznym, do zaledwie 22% (cały węgiel – 27%), dzięki zainstalowaniu dużych mocy nowych źródeł energii. Rząd planuje przede wszystkim rozwój energetyki wiatrowej na Morzu Bałtyckim (wzrost udziału do 18,5%) i częściowego rozwoju biomasy i biogazu. Dużą rolę (prawie 22%) pokłada się w energetyce dostarczonej do siebie przez małych producentów (np. zakłady przemysłowe i odbiorców indywidualnych), która w przytłaczającej większości pochodzić ma z fotowoltaiki (słońca). W 2032 r. ma ruszyć pierwsza w Polsce elektrownia jądrowa, a w 2040 udział energii atomowej ma sięgnąć 18% produkowanej w Polsce energii.
Mix energetyczny Polski w latach: 2004 i 2019 oraz prognoza na 2040 r.
Źródło: Opracowanie własne na podstawie: https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/energy-outlook.html
3. Warunki produkcji energii na przykładzie województwa łódzkiego i województwa pomorskiego
Oparcie produkcji energii elektrycznej w Polsce na węglu kamiennym (48,1%) i brunatnym (25,4%) związane jest z występującymi w naszym kraju warunkami naturalnymi dla rozwoju właśnie takich elektrowni. W Polsce nie ma złóż innych paliw (ropy naftowej, gazu, uranu) w ilości, którą można by wykorzystać do produkcji energii, stąd oparcie się o węgiel, którego Polska posiada (a przynajmniej posiadała w przeszłości) duże zasoby. W naszym kraju nie ma też dobrych warunków dla rozwoju hydroenergetyki (brak dużych rzek górskich) czy energii geotermalnej (jedynie lokalnie występujące ciepłe źródła). Polska posiada jeszcze możliwości wykorzystania do produkcji energii biomasy (głównie drewna), ale są one mało efektywne energetycznie. Z Odnawialnych Źródeł Energii istnieje jeszcze potencjał rozwoju energetyki wiatrowej i słonecznej i to właśnie te źródła są szansą na rozwój sektora energii elektrycznej w Polsce.
Elektrownie w Polsce (produkujące energię elektryczną – bez energii cieplnej) według mocy zainstalowanej i rodzaju zasilania w 2020 r. (kliknij aby powiększyć)
Źródło: Opracowanie własne.
Duże elektrownie w Polsce mieszczą się głównie na południu kraju, zwłaszcza w woj. śląskim, blisko kopalni węgla kamiennego. Największą elektrownią w kraju jest jednak Bełchatów położony w woj. łódzkim. Jest to elektrownia o mocy ponad 5200 MW, opalana węglem brunatnym. Zlokalizowana jest bezpośrednio przy wielkiej kopalni tego surowca, a sama siłownia jest największą tego typu na świecie, a w Polsce odpowiada za ponad 20% produkowanej energii elektrycznej. To przykład, jak warunki naturalne związane z dostępnością surowców wpływają na produkcję energii elektrycznej.
Elektrownia w Bełchatowie opalana węglem brunatnym wydobywanym w kopalni tuż obok niej to największa taka siłownia na świecie
Źródło: https://ocdn.eu/images/pulscms/OWI7MDA_/84125383-a80c-450c-8243-0611925841dc.jpeg
Województwo łódzkie posiada jeszcze pewne zasoby ciepłych wód geotermalnych, szacuje się, że stanowią one nawet 1/3 całych zasobów energii geotermalnej w Polsce. Ich eksploatacja jest jednak nadal mało opłacalna i sprowadziła się głównie do uruchomienia termów uzdrowiskowych w Uniejowie i Poddębicach oraz w niewielkim zakresie do ogrzewania budynków.
Choć energii geotermalnej jest w Polsce mało, np. w Uniejowie wykorzystuje się ją jako gorące źródła w celach rekreacyjnych
Źródło: https://infobasen.pl/photos/pools/1329/bigThumbs/53bb370c7d1154e6a49bc93ddbb6fa71.jpeg
O podobnym warunkach nie można mówić na północy Polski np. w województwie pomorskim. Nie ma tu zasobów węgla, ani ciepłych źródeł, a zlokalizowane tutaj elektrociepłownie m.in. w Gdańsku i Gdyni, produkują także (oprócz ciepła) pewne ilości prądu wykorzystując jednak głównie węgiel importowany z zagranicy lub sprowadzany z innych części Polski. Z dna Bałtyku wydobywa się pewne ilości ropy naftowej i gazu ziemnego, jednak ich znaczenie w gospodarce krajowej, a nawet w energetyce regionu jest niewielkie.
Za wydobycie surowców z dna Bałtyku odpowiadał przez lata koncern Lotos – obecnie Orlen
Źródło: https://www.lotos.pl/repository/52590/pl/
Deficyt energetyczny w północnej Polsce jest od dawna przedmiotem zainteresowania rządu. Jeszcze w latach 80-tych planowana właśnie na Pomorzu wybudować pierwszą polską elektrownię jądrową (zasilaną uranem z importu). Również obecnie planuje się lokalizację takiej siłowni własnie na terenie województwa pomorskiego. Do tej pory z planowanej inwestycji udało się jednak zrealizować jedynie hydroelektrownie Żarnowiec. Jest to największa elektrownia wodna w Polsce o mocy ponad 700 MW. Działając jako elektrownia szczytowo-pompowa, wykorzystuje dwa sąsiadujące ze sobą jeziora. Jej pierwotnym celem miało być zabezpieczenie budowanej właśnie w Żarnowcu elektrowni jądrowej, której budowę ostatecznie przerwano i porzucono. Budowa elektrowni wodnej stała się możliwa, dzięki istnieniu dużego naturalnego Jeziora Żarnowieckiego i korzystnej rzeźby terenu.
Hydroelektrownia w Żarnowcu to ważne źródło prądu na Pomorzu
Źródło: https://pliki.wnp.pl/d/39/82/62/398262_r0_940.jpg
Województwo łódzkie jak i województwo pomorskie są jednak doskonałymi przykładami lokalizacji (potencjalnej jak i faktycznej) innych źródeł energii – w tym zwłaszcza energetyki wiatrowej.
Warunki wietrzne dla rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce wg. IMGW z zaznaczonymi obszarami województw pomorskiego i łódzkiego
Źródło: https://www.rynekinstalacyjny.pl/media/cache/typical_view/data/202106/rys-1-strefy-energetyczne-wiatru-w-polsce.png
Okazuje się, że najlepsze warunki wietrzne dla rozwoju energetyki wiatrowej w Polsce występują w pasie brzegowym, co związane jest m.in. ze zjawiskiem nadmorskiej bryzy. Szczególnie mocno korzysta na tym województwo pomorskie, gdzie w znacznej jego części warunki te są wręcz wybitnie korzystne lub bardzo korzystne. Daje to perspektywę rozwoju energetyki nie tylko lądowej, ale także budowę morskich farm wiatrowych. Również województwo łódzkie jak i znaczna część pasa nizin, posiada sprzyjające – bardzo korzystne lub korzystne warunki rozwoju tego źródła energii. Łódzkie ma ponadto znaczną przewagę nad innymi regionami położonymi w pasie nizin, np. województwem wielkopolskim, ponieważ jest znacznie mniej zalesione, a przez to nie ma naturalnych barier w rozwoju energetyki wiatrowej. O ile jednak na Pomorzu powstaje wiele dużych farm wiatrowych o większej mocy, to w łódzkim tworzy się ich więcej, ale o znacznie mniejszej mocy. Oba województwa są bardzo korzystnymi lokalizacjami dla rozwoju lądowej energetyki wiatrowej.
W łódzkim wiatraki postawiono koło Elektrowni Bełchatów na Górze Kamieńsk – sztucznie zalesionym wyrobisku górniczym powstałym na skutek eksploatacji złóż węgla brunatnego – wykorzystano rosnącą wraz z wysokością prędkość wiatru by uzyskać korzystne warunki ekonomiczne
Źródło: https://cmsstatic.gkpge.pl/var/pgeeo_site/storage/images/_aliases/imagefull/3/1/4/8/18413-2-pol-PL/kamiensk003.jpg?v=1655806263
Energetyka wiatrowa jest wielką szansą dla Polski w odchodzeniu od węgla. Stale rośnie w Polsce moc zainstalowana podłączonych wiatraków, jak i ich udział w produkcji energii. W ostatnich latach rząd podjął wysiłki w celu rozwoju morskiej energetyki wiatrowej, która pozwoli wyprodukować jeszcze więcej prądu.
Moc zainstalowana energetyki wiatrowej i jej udział w produkcji energii elektrycznej w Polsce w latach 2000-2020
Źródło: Opracowanie własne.
Drugim potencjalnym źródłem rozwoju energii odnawialnej w Polsce jest fotowoltaika czyli energetyka słoneczna. Obecnie zainstalowana moc (2022) sięga już prawie 1700 MW i choć jest znacznie mniejsza innych źródeł, a sama energetyka odpowiada obecnie za nieco ponad 1% produkowanej w Polsce energii elektrycznej, to przeżywa ona najszybszy rozwój ze wszystkich źródeł energii. Dzieje się tak m.in. dzięki rządowym dofinansowaniem do rozwoju fotowoltaiki, spadającym cenom instalacji i dużemu zainteresowaniu osób prywatnych, które dzięki temu mogą obniżyć rachunki za prąd i ogrzewanie. Okazuje się, że właśnie mikroinstalacje, czyli domowe farmy słoneczne oparte o kolektory np. na dachach budynków, dzięki ich olbrzymiej skali ilościowej, będą w przyszłości stanowiły jedno z najważniejszych w Polsce źródeł energii elektrycznej.
Mapa usłonecznienia Polski wg. IMGW w 2005 r.
Źródło: https://mae.com.pl/galeria/text_53_1.jpg
O potencjale rozwoju tej energetyki decyduje m.in. liczba godzin rocznie, podczas których świeci Słońce. Okazuje się, że województwo łódzkie oraz pas brzegowy województwa pomorskiego to jedne z najkorzystniejszych obszarów dla rozwoju fotowoltaiki. Potencjał nie kryje się jednak w dużych farmach fotowoltaicznych – Polska nie jest krajem, w którym warunki słoneczne są tak dobre jak np. w Afryce czy w basenie Morza Śródziemnego. Kluczem jest więc mikroenergetyka, w którą inwestują prywatni właściciele nieruchomości. Według rządowych planów mikroinstalacje mają wytwarzać kiedyś (za 20-30 lat) nawet 20% prądu w naszym kraju.
Farma fotowoltaiczna w Przejazdowie koło Gdańska ma moc zaledwie 1,64 MW
Brak komentarzy