Trzy scenariusze przyszłości sektora energetycznego w Polsce (22 Nov 2021)

• Co się stanie, jeśli silna ofensywa regulacyjna promująca energię z OZE zbiegnie się w czasie z wejściem na rynek przełomowych technologii ICT?
• Czy do 2050 r. moĹźliwe jest radykalne podniesienie efektywności energetycznej budynkĂłw i instalacji w polskich miastach?
• KtĂłre z problemĂłw sektora rozwiąże energia jądrowa w miksie energetycznym?
• Czy jesteśmy w stanie zbilansować dwukrotnie wyĹźszy popyt na energię elektryczną?
• Czy da się zasilić wzrost gospodarczy węglem?
• Czy moĹźemy zacisnąć zęby i znosić długofalowe skutki zmian klimatycznych?

Od tych pytań zaczęły się rozwaĹźania autorĂłw i ekspertĂłw skupionych wokół projektu Transformacja 2050. Nakreślili oni trzy konkretne scenariusze przyszłości sektora energetycznego w Polsce będące końcowym efektem wielomiesięcznej pracy badawczo-analitycznej. W projekcie wykorzystano zaawansowane metody analityczne foresightu strategicznego oraz wiedzę ekspertĂłw rynku energii. W procesie tworzenia scenariuszy eksperci proszeni byli o wskazanie najwaĹźniejszych obszarĂłw niepewności odnoszących się do polskiego rynku energii w perspektywie roku 2050. Wzajemne relacje pomiędzy rozstrzygnięciami w zakresie tych obszarĂłw zostały następnie poddane specjalistycznej ocenie, w oparciu o ktĂłrą wyznaczono klastry łączących się ze sobą zdarzeń. Pozwoliło to na wyłonienie zasadniczych grup rozstrzygnięć spornych kwestii, ktĂłre to nakreśliły trzy odrębne scenariusze przyszłości sektora energetycznego. Wczytajmy się w takim razie w szczegóły i zobaczmy jak moĹźe być za 30 lat...

Scenariusz pierwszy

W 2050 polska energetyka jest zdominowana przez odnawialne ĹşrĂłdła energii

To wersja przyszłości, w której szczęśliwy splot zdarzeń oraz trafnych decyzji na szczeblu krajowym i wspólnotowym sprawił, że sektor energetyczny zmienił się w sposób wyjątkowo korzystny dla planety i młodych pokoleń. W nowej rzeczywistości 2050 roku królują nowoczesne technologie, które nie tylko umożliwiły tę transformację, ale także wpłynęły na istotne zmiany w zakresie krajowej infrastruktury, w tym w szczególności przekształcając polski transport i budownictwo.

W 2050 energia pochodząca ze ĹşrĂłdeł odnawialnych jest najtańszą energią dostępną na polskim rynku. OZE nawet przy uwzględnieniu kosztĂłw amortyzacji pozostają najkorzystniejszą opcją zaopatrzenia w prąd zarĂłwno dla biznesu, jak i klientĂłw indywidualnych. MoĹźna wręcz powiedzieć, Ĺźe polski rynek energetyczny w roku 2050 został całkowicie zdominowany przez OZE. Patrząc z szerszej perspektywy jest to całkowicie zrozumiałe – na skutek międzynarodowych regulacji sektora energetycznego, zwłaszcza tych przyjętych przez państwa członkowskie UE w ramach wspĂłlnej polityki energetyczno-klimatycznej, tradycyjne ĹşrĂłdła energii stały się wyjątkowo nieatrakcyjne ekonomicznie. Spalanie paliw wysokoemisyjnych (tj. kopaliny) na terenie Unii stało się nielegalne, a za złamanie zakazu grożą wysokie kary. Jednocześnie presja ze strony organĂłw regulacyjnych na zwiększanie efektywności energetycznej jest większa niĹź kiedykolwiek. Rząd RP aktywnie wspiera inwestycje w energetykę opartą na OZE, a samorządy rozwijają programy dofinansowywania mikroinstalacji OZE będących własnością osĂłb prywatnych. 

Powyższe działania doprowadziły do całkowitego przeobrażenia struktury polskiego sektora energetycznego w porównaniu do stanu znanego z 2019 roku. W 2050 roku już połowa energii produkowanej w Polsce pochodzi z indywidualnych, prywatnych źródeł. Taka transformacja nie byłaby jednak możliwa, gdyby nie gwałtowny postęp technologiczny. Był on szczególnie intensywny w dwóch obszarach – innowacji w technologiach magazynowania energii elektrycznej oraz w szerokim spektrum różnorodnych technologii ICT, dzięki któremu możliwe stało się skuteczne zarządzanie różnicą między popytem, a podażą energii w polskiej sieci.

W 2050 roku Polacy dysponują szerokim dostępem do róşnorodnych systemĂłw magazynowania energii elektrycznej – zaczynając od niewielkich mocy na prywatny uĹźytek po będące juĹź w powszechnym uĹźyciu przez sektor instalacje wysokich mocy (zdolne magazynować 5 GW, a w niektĂłrych specjalnych przypadkach i więcej). Magazyny przydomowe pozwalają na gromadzenie energii wykorzystywanej do ogrzewania w okresach chłodniejszej aury. Dzięki instalacjom OZE i systemom magazynowania energii cena elektryczności jest bardzo niska – klienci płacą w zasadzie jedynie za przesył oraz obsługę. Ciepło jest w większości generowane w instalacjach elektrycznych. Kogeneracja odeszła do lamusa. 

Niemal cała sieć energetyczna znajduje się pod ciągłym nadzorem monitoringu złożonego z tysięcy różnorakich urządzeń sensorycznych, nieprzerwanie gromadzących dane i przesyłających je do dalszej analizy przez systemy działające w oparciu o chmury obliczeniowe.

Większość urządzeń elektrycznych i elektronicznych w 2050 roku ma wbudowane wewnętrzne ĹşrĂłdła zasilania z funkcją autoładowania oraz złoĹźonymi systemami odzyskiwania energii. Te innowacje sprawiły, Ĺźe w porĂłwnaniu do 2019 roku zuĹźycie energii elektrycznej w Polsce jest niĹźsze per capita o 40 proc. 

Zmianie uległ rĂłwnieĹź polski rynek energii. W 2050 roku rynek czystej energii jest zderegulowany oraz wysoce konkurencyjny – o klienta zabiega na nim zdecydowanie więcej graczy niĹź w 2019 roku. Co więcej, są to gracze bardzo zróşnicowani – zarĂłwno pod kątem skali działalności (prywatni właściciele, mikroprzedsiębiorstwa i indywidualni posiadacze OZE vs. duĹźe firmy państwowe i prywatne), jak i oferowanych usług. Znaczna część konkurentĂłw “tradycyjnych” spółek energetycznych pochodzi z sektora ICT. Jego przedstawiciele zrozumieli, Ĺźe kluczem do branĹźy energetycznej nie jest juĹź wytwarzanie energii, a efektywne rĂłwnowaĹźenie podaĹźy z popytem na nią. To tutaj dostrzegli szansę dla swoich nowych technologii. W związku z tym, Ĺźe polska energetyka w 2050 roku w istotnym zakresie polega na rozwiązaniach cyfrowych zmianie uległa rĂłwnieĹź główna kategoria ryzyka, na jakie naraĹźony jest sektor.

Zapewnienie bezpieczeństwa dostaw surowców stało się sprawą drugorzędną, a głównym zagrożeniem dla możliwości zapewnienia nieprzerwanych dostaw prądu są obecnie cyberataki i cyberprzestępczość.

Czy ten scenariusz Czytelnikom CIRE wydaje się realny? Zapraszamy do komentowania. Tymczasem zobaczmy ....

Scenariusz drugi

Polska uzyskała zdolność do generowania 6 GW energii w instalacjach jądrowych

W 2050 roku średnie roczne temperatury w Polsce są o 2,5°C wyĹźsze niĹź temperatury sprzed ery industrialnej. Katastrofa klimatyczna, choć była wieszczona od wielu lat, zastała Polskę całkowicie nieprzygotowaną. Nagłe ocieplenie klimatu i przetaczające się przez kraj fale upałów doprowadziły do gwałtownego skoku konsumpcji energii. 

Nie tylko zapotrzebowanie na energię jest w tej przyszłej Polsce na fali wzrostowej. Rośnie takĹźe liczba PolakĂłw mieszkających w miastach, ktĂłrych zdecydowana większość jest juĹź przegrzana i przeludniona. Największe z nich zaś zaczynają przypominać azjatyckie megalopolis. Przyczyn zwiększonej migracji do miast było wiele, jednak kluczową rolę odgrywała jedna – rosnące zapotrzebowanie na tanie ĹşrĂłdło chłodu podczas długich fali ekstremalnych upałów. W efekcie chłodnictwo stało się bardzo waĹźną częścią polskiego sektora energetycznego. NiektĂłre z miast inwestują nawet w chłód systemowy. 

Polacy doświadczywszy na własnej skĂłrze efektĂłw nadmiernej emisji CO2 do atmosfery domagają się obecnie przejścia na czyste ĹşrĂłdła energii. JuĹź ponad 80 proc. PolakĂłw jest gotowych płacić dwukrotnie więcej za czystą energię. 

Pierwsze kroki w tym kierunku zostały juĹź podjęte. Polska uzyskała zdolność do generowania 6 GW energii w instalacjach jądrowych. Niestety, przy prawie dwukrotnie wyĹźszym w porĂłwnaniu z 2019 rokiem popycie na energię per capita, silnych regulacjach i wysokich cenach za prawa do emisji CO2 jest to zbyt mało, by uchronić polskie gospodarstwa domowe przed drastycznym wzrostem cen energii. 

Szczęśliwie sentymenty antyunijne znane z pierwszych dekad dwudziestego pierwszego wieku nie doprowadziły do opuszczenia przez Polskę Unii Europejskiej. WspĂłlny, otwarty rynek energii jest zbawienny w okresach pikĂłw zapotrzebowania na prąd. Przynajmniej jedna trzecia energii w Polsce pochodzi z importu, z okresowymi skokami do nawet 50 proc. Jest oczywiste dla wszystkich, Ĺźe polski sektor energetyczny jest wysoce wraĹźliwy i zapewnienie państwu bezpieczeństwa energetycznego stanowi priorytet ekip rządzących. Dni dominacji węgla i gazu w Polsce zdają się być policzone. 

Mimo znaczących zmian jakie wzrost temperatur przyniĂłsł codziennej rzeczywistości w Polsce roku 2050, struktura sektora energetycznego pozostała bardzo zbliĹźona do tej z końca drugiej dekady XXI wieku. Sektor jest silnie scentralizowany. Kluczową rolę odgrywają w nim duĹźe elektrownie dostarczające energię do krajowego systemu elektroenergetycznego poprzez linie przesyłowe. Wciąż obecna jest kogeneracja, w związku z krĂłtkimi okresami znacznego ochłodzenia wynikającego z anomalii pogodowych, jednak większość dostawcĂłw stawia obecnie na systemy trigeneracyjne, ktĂłre wspierane są dodatkowo przez rząd. Administracja jest dziś takĹźe bardziej niĹź 30 lat temu skłonna do podejmowania partnerstwa publiczno-prywatnego (PPP) oraz wykorzystywania innych instrumentĂłw współpracy biznesu i państwa. 

Między obrazem sektora energetycznego w 2050 i 2019 roku jest znacząca różnica. Większość spółek działających na rynku energii posiada w swoim portfolio usługę “wszystkie media – jeden dostawca”. Podążyli zatem tą samą drogą, jaką przebyły spółki telekomunikacyjne w pierwszej dekadzie XXI wieku. Obecnie spółki, które dawniej dostarczały jedynie ciepło i prąd oferują dzisiaj także zarządzanie odpadami, wodą oraz – rzecz jasna – dostawę chłodu.

Zapraszamy do komentowania tego scenariusza. Jak widzimy zawiera on sporo elementĂłw powiązanych ze zmianami klimatycznymi. Na koniec jeszcze ... 

Scenariusz trzeci

W 2050 w Polsce węgiel wciąż pozostaje najwaĹźniejszym ĹşrĂłdłem energii, mając ponad 40 proc. udziałów w miksie energetycznym

W scenariuszu tym paliwa kopalne pozostają głównym ĹşrĂłdłem energii w kraju, a niekontrolowane zmiany klimatyczne pustoszą europejską i polską gospodarkę. Wysokie ceny prądu oraz kurczące się zasoby wzmacniają dodatkowo zaleĹźność energetyczną kraju od wschodnich sąsiadĂłw. 

Śmiałe plany Komisji Europejskiej z końca drugiej dekady XXI wieku, dążące do bardzo silnego uregulowania energetyki wysokoemisyjnej, nie wytrzymały starcia z prawami rynku. Wybierając między “kryzysem jutro”, a “ociepleniem za 30 lat” obywatele UE postanowili nie narzucać sobie dodatkowych obciążeń ekonomicznych, zwłaszcza w świetle rosnącej presji ze strony coraz bardziej konkurencyjnych Chin i Indii. 

Ta zmiana w polityce UE przyniosła znaczące skutki dla polskiego sektora energetycznego, który nie będąc związany ograniczeniami w zakresie kwot emisji CO2 do atmosfery nie musiał dalej inwestować w OZE.

Dlatego tradycyjne elektrownie pozostają dziś dominującą formą produkcji energii, a węgiel stanowi główny surowiec uĹźywany do wytwarzania prądu, ciepła oraz chłodu.

Przy czym to właśnie zapotrzebowanie na chłód rośnie najszybciej w związku ze wzrostem średnich rocznych temperatur o ponad 2,5 oC w porównaniu do ery przedindustrialnej.

Podejmując decyzję o pozostaniu przy energetyce węglowej Polska ulokowała się wewnątrz błędnego koła – starając się rozwiązać problemy z zapotrzebowaniem na chłód zwiększa emisję CO2 do atmosfery, co skutkuje dalszym nasileniem efektu cieplarnianego.

Tempo wzrostu krajowych emisji CO2 jednak w ostatnich latach nieco wyhamowuje. Jest to efektem ubocznym spadku siły nabywczej PolakĂłw oraz wysokich cen energii. Olbrzymie nakłady poniesione na likwidację skutkĂłw i adaptację do zmian klimatycznych pociągnęły za sobą gigantyczną recesję na całym kontynencie, ktĂłra tym razem nie ominęła Polski. Jednocześnie malejące rezerwy węgla krajowego oraz rosnące koszty jego wydobycia przyczyniły się do wzrostu cen energii.

W tym scenariuszu Polski w 2050 wysoka zaleĹźność od węgla jest ponadto powaĹźnym zagroĹźeniem dla polskiego bezpieczeństwa narodowego. W świetle kurczenia się narodowych rezerw tego surowca nasz rząd zwiększa import z Ukrainy i Rosji, co umocnia zaleĹźność energetyczną kraju od dostaw ze wschodu.

Przy tym scenariuszu rĂłwnieĹź pytamy naszych CzytelnikĂłw o opinię. Zapraszamy do komentowania publikacji. 

powrót do listy wiadomości