Odnawialne źródła energii w Polsce

Obecnie na świecie istnieje wiele źródeł, z których można czerpać energię. Należą do nich surowce, takie jak ropa naftowa, czy węgiel kamienny. Ich zasoby jednak się kurczą, co sprawia, że coraz częściej sięga się do innych, odnawialnych źródeł.

Polska jest zasobna w odnawialne źródła energii. Uważa się, że potencjał techniczny tych źródeł wynosi 3,850 PJ rocznie, co stanowi ok. 90 % zapotrzebowania na energię naszego kraju. Ponieważ zasoby energii odnawialnej charakteryzują się jednak dużą zależnością od: pory roku, cyklu dobowego dnia i nocy, warunków klimatycznych i geologicznych, a także nierównomiernym rozmieszczeniem itp., mogą być one wykorzystywane głównie w rozwiązywaniu lokalnych i regionalnych problemów energetycznych.

Do najzasobniejszych odnawialnych źródeł energii w Polsce należą:

• • energia geotermalna (1,512 PJ/rok),
  • energia słoneczna (1,340 PJ/rok),
  • energia biomasy (619 PJ/rok).

Ponadto Polska posiada także pewne niewielkie zasoby wiatru (43 PJ/rok) i wody (36 PJ/rok).

W 1998 r. produkcja energii pochodzącej z odnawialnych źródeł przyniosła:

• • ok. 2,500 GWh energii elektrycznej pochodzącej z elektrowni wodnych,
  • ok. 1,150 GWh energii elektrycznej i cieplnej z instalacji na biomasę (tzn. produkujących ciepło ze słomy, drewna i biogazu, a energię elektryczną z biogazu pochodzącego z fermentacji osadów ściekowych i odpadów komunalnych),
  • ok. 900 GWh energii cieplnej z wód geotermalnych,
  • ok. 8 GWh energii elektrycznej z siłowni wiatrowych,
  • ok. 7 GWh energii cieplnej z instalacji słonecznych.

Mimo znacznych zasobów zużycie energii z odnawialnych źródeł jest w Polsce jest bardzo niskie. Wynosi ono zaledwie ok. 1,5% zapotrzebowania na energię pierwotną.

Do najpopularniejszych odnawialnych źródeł energii należą drewno i energia wodna. W ostatnim czasie następuje także szybki rozwój wykorzystania źródeł takich jak: słoma, energia geotermalna i gaz wysypiskowy. Zwiększa się także zainteresowanie energetyką wiatrową.

Odnawialne surowce energetyczne

1. Energia biomasy

Do podstawowych, mających największe znaczenie w Polsce, surowców energetycznych zaliczanych do biomasy należą: drewno, słoma oraz biogazy.

Drewno:

Lasy stanowią 28,8% powierzchni Polski, czyli około 8,9 mln hektarów. Są to w przeważającej części lasy państwowe (7,4 mln ha).

W roku 1997 z leśnictwa pozyskano ok. 21,6 mln m³ drewna, w tym 2,5 mln m³ drewna opałowego z Lasów Państwowych. Według szacunków Generalnej Dyrekcji Lasów Państwowych dalsze 2 - 2,5 mln m³ odpadów drzewnych pozostaje w lasach, ponieważ popyt na nie jest ograniczony.

Do produkcji energii może być jednak wykorzystane nie tylko drewno pozyskiwane z lasów, ale również drewno odpadowe z zieleni miejskiej i sadów (jest to ok. 20 mln m³/rok) oraz odpady przemysłu drzewnego (ok. 2 - 3 mln m³/rok). Dużą ilość drewna do celów energetycznych można też uzyskać z recyklingu (byłoby to ok. 3 mln m³).

Potencjał techniczny obecnych zasobów drewna opałowego i odpadów drzewnych (z leśnictwa, sadownictwa, parków, zieleńców oraz przemysłu drzewnego), szacuje się na ok. 270 PJ rocznie. Może on wzrosnąć, jeśli obszary o gruntach ubogich i skażonych zostałyby wykorzystane pod uprawy szybko rosnących lasów.

Wykorzystanie drewna jako materiału opałowego ma w Polsce bardzo długą tradycję. Jednak dopiero od niedawna technologie spalania zapewniają efektywne wykorzystanie zawartej w nim energii oraz ograniczają emisje gazów i pyłów. Liczbę nowoczesnych instalacji opałowych szacuje się na nieco ponad 40 (są to głównie kotłownie przemysłowe i osiedlowe o łącznej mocy do 7 MW). Funkcjonuje również wiele małych kotłów na drewno (o mocy 20 - 80 kW). Odpady drzewne są wykorzystywane również w miejscu ich powstawania przez przemysł drzewny. Służą wówczas głównie do produkcji ciepła lub pary użytkowanej w procesach technologicznych. Ilość tych odpadów znacznie przekracza jednak wewnętrzne zapotrzebowanie przemysłu drzewnego. Stąd można je wykorzystywać np. do ogrzewania osiedli mieszkaniowych czy budynków użyteczności publicznej. Pewną ilość odpadów drzewnych spala się ponadto w domach w piecach węglowych.

Słoma:

Rolnictwo rocznie produkuje ok. 25 mln ton słomy (głównie rzepakowej i zbożowej). Jest ona zazwyczaj wykorzystywana jako ściółka i pokarm w hodowlach zwierząt, a także do nawożenia pól. W ostatnim czasie takie wykorzystanie słomy jednak spadło, a to za sprawą obniżenia się pogłowia zwierząt hodowlanych, wobec czego (od roku 1990) nastąpił wzrost nadwyżek słomy. Większość tych nadwyżek rolnicy spalają na polach, powodując poważne szkody ekologiczne, a także zagrożenie dla zdrowia. Owe nadwyżki, o wartości opałowej wynoszącej 167 PJ, mogłyby być wykorzystywane dla celów energetycznych, czym przynosiłyby dodatkowe dochody rolnikom.

W Polsce działa obecnie kilka kotłowni opalanych słomą o łącznej mocy 13 MW (500 kW - 5,5 MW) oraz ok. 100 małych kotłów na słomę zainstalowanych w gospodarstwach rolnych o łącznej mocy 20 MW.

Biogaz:

Potencjał techniczny biogazu pochodzącego z beztlenowej fermentacji odchodów zwierzęcych szacuje się na 37,5 PJ. Ponadto potencjał biogazu z osadów ściekowych wynosi ok. 100 PJ. Podobną wartość posiada również potencjał gazu wysypiskowego.

W Polsce istnieje zaledwie kilka gospodarstw rolnych wykorzystujących energię biogazu z odchodów zwierzęcych do produkcji ciepła. Występuje także szereg instalacji wykorzystujących biogaz w oczyszczalniach ścieków (produkują one rocznie około 6,7 GWh energii cieplnej i elektrycznej). Energia ta jest zazwyczaj wykorzystywana dla własnych potrzeb. W Polsce funkcjonuje także kilkanaście instalacji na gaz wysypiskowy. Sprzedają one prąd elektryczny do sieci, a ciepło wykorzystują dla potrzeb własnych.

2. Odpady stałe

Od niedawna, na wzór krajów zachodnich, w Polsce prowadzona jest segregacja odpadów stałych. Nasz kraj nie posiada jak dotąd żadnej spalarni tego typu odpadów, ale pewna ich liczba jest w budowie. Będą one zapewne w przyszłości dostarczać energię cieplną.

3. Biopaliwa płynne

Niedawno wszedł w życie obowiązek dodawania 4,5 - 5% bioetanolu do paliw płynnych. Ma to pozwolić wykorzystać rocznie około 343 mln litrów etanolu do celów transportowych. Ogólny potencjał techniczny biopaliw dla środków transportu szacuje się na ok. 44 PJ rocznie.

4. Energia słoneczna

Teoretyczny potencjał promieniowania słonecznego ocenia się w Polsce na 3,3 - 4 GJ/m² rocznie. Energię słoneczną na prąd i ciepło przetwarzają instalacje zamontowane na dachach budynków i w miejscach zabudowanych. Warunki do wykorzystania tej energii występują niestety jedynie na około 0,5% powierzchni Polski. Łączny potencjał techniczny energii słonecznej wynosi ok. 1,340 PJ.

5. Energia wiatru

W Polsce potencjał techniczny energii wiatrowej szacuje się na ok. 36 PJ. Ocenia się, że moc siłowni wiatrowych w kraju wynosi obecnie około 600 MW. Najlepsze warunki wiatrowe, czyli średnia roczna prędkość wiatru na wysokości 30 m równa 5 - 6 m/sek., występują jedynie w niewielkiej części kraju - na Wybrzeżu Bałtyku i Suwalszczyźnie.

W roku 1999 r. w Polsce pracowało 11 elektrowni wiatrowych o łącznej mocy 3 MW i produkcji energii elektrycznej wynoszącej 5,9 GWh. Obecnie funkcjonuje także ponad 50 małych autonomicznych siłowni wiatrowych produkujących rocznie ok. 0,1 - 0,2 GWh. W ostatnich latach obserwuje się spore zainteresowanie inwestorów instalacjami wiatrowymi.

6. Energia geotermalna

W Polsce energię geotermalną wykorzystuje się już od ponad 200 lat. Możliwość wykorzystania tego typu energii występuje na ponad 60% powierzchni kraju. Polskie wody geotermalne cechują się temperaturami w granicach 30ºC - 120ºC, co sprawia, że są przydatne do pozyskiwania przede wszystkim energii cieplnej. Potencjał techniczny energii pochodzącej z wód geotermalnych szacuje się na 1,512 PJ rocznie.

Obecnie w kraju kilka instalacji geotermalnych o łącznej mocy 60 MW i produkcji rocznej ok. 700 GWh.

7. Energia wodna

Zasoby energii wodnej są w Polsce stosunkowo niewielkie, a to ze względu na nizinny charakter powierzchni kraju. Potencjał techniczny rzek szacuje się na 43 PJ rocznie, co daje możliwość około 1 000 małych elektrowni wodnych o łącznej mocy ponad 200 MW.

Obecnie w Polsce działa ok. 130 dużych elektrowni wodnych, które stanowią własność przedsiębiorstw energetycznych oraz kilkaset małych hydroelektrowni prywatnych. Duże elektrownie (o mocy powyżej 5 MW) produkują ponad 90% energii elektrycznej uzyskiwanej z siły spadku wód w naszym kraju.

Polityka energetyczna Polski a odnawialne źródła energii

W ostatnim czasie zwiększa się liczba przedsiębiorstw korzystających z technologii i urządzeń do pozyskiwania energii z odnawialnych źródeł. Ich liczba to, co najmniej: 23 przedsiębiorstwa produkujące urządzenia do przetwarzania biomasy na energię cieplną, około 10 producentów turbin dla małej hydroenergetyki, 2 firmy prowadzące produkcję silników przetwarzających gazy fermentacyjne z odpadów komunalnych i osadów ściekowych na energię elektryczną oraz 2 firmy produkujące turbiny wiatrowe.

Niestety programy rządowe nie interesują się obecnie promocją energii pochodzącej z odnawialnych źródeł. Mimo to, przed kilkoma laty wprowadzono pewne finansowe i prawne mechanizmy, mające na celu wspomaganie wykorzystania energii odnawialnej. Są to:

• Program małej retencji - został stworzony przez Ministerstwa Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa oraz Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej. Wspiera on działania mające na celu poprawę stosunków wodnych kraju, w tym wykorzystywanie do produkcji energii spiętrzeń wodnych.
• Ustawa o wspieraniu przedsięwzięć termomodernizacyjnych - za jej sprawą powołany został fundusz kredytujący między innymi zmianę dotychczasowych źródeł ogrzewania na źródła odnawialne (np. wykorzystanie energii słonecznej, czy instalowanie kotłowni opalanych biomasą). Fundusz na ten cel udziela kredytów wynoszących do 80% kosztów modernizacji, po czym, po udanej realizacji inwestycji umarza 25% tego kredytu.
• Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie obowiązku zakupu energii elektrycznej i ciepła ze źródeł niekonwencjonalnych - stworzyło ono szansę rozwoju małym producentom energii ze źródeł odnawialnych (produkującym instalacje o mocy do 5 MW). Owo rozporządzenie wymienia następujące źródła energii: wodną, wiatrową, słoneczną, geotermalną, biomasy stałej, biogazu i gazu wysypiskowego. Przedsiębiorstwa nie mają jednak obowiązku zakupu tego typu energii, jeśli jej cena jednostkowa:
  • w przypadku energii elektrycznej jest wyższa od najwyższej oferowanej dla miejscowej sieci niskiego napięcia;
  • w przypadku cieplnej jest wyższa od najwyższej oferowanej dla źródeł konwencjonalnych.

Obecnie, w zakresie wykorzystania odnawialnych źródeł energii, najistotniejszym zadaniem rządu jest utworzenie strategii zwiększenia roli tego typu energii w bilansie energetycznym kraju. Jednak ministerstwa nie traktowały jak dotąd rozwoju tego sektora energetycznego jako priorytetu. Kompetencje w tej sprawie podzielone są na kilka departamentów w kilku różnych ministerstwach. Rozproszenie kompetencji i zadań nie pozwala skoordynować działań w tym zakresie, a co za tym idzie odpowiednio wykorzystać szans ekologicznych i gospodarczo-społecznych związanych z wykorzystywaniem energii ze źródeł odnawialnych.

Resortem odpowiedzialnym za politykę energetyczną kraju oraz za wdrażanie rozporządzeń do ustawy "Prawo energetyczne" jest Ministerstwo Gospodarki. Do jego głównych zadań należy zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego Polski, wspieranie jej rozwoju gospodarczego przy jednoczesnej minimalizacji wpływu energetyki na środowisko, wprowadzanie regulacji prawnych dostosowujących gospodarkę do polityki Unii Europejskiej (obejmuje to także liberalizację rynku energii), różnicowanie źródeł energii, zwiększenie wykorzystania odnawialnej energii oraz tworzenie warunków dla rozwoju lokalnych rynków energetycznych.

Z Ministerstwem Gospodarki ściśle współpracuje Urząd Regulacji Energetyki. Zajmuje się on wydawaniem koncesji i zatwierdzaniem cen energii wyliczonych przez przedsiębiorstwa energetyczne. Wszelkie elektrownie, ciepłownie i elektrociepłownie, które wykorzystują odnawialne źródła energii, przekraczające moc 1 MW, muszą posiadać koncesję Urzędu.

Pewne kompetencje w zakresie pozyskiwania energii odnawialnej w kraju ma również Ministerstwo Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa. Na podstawie międzynarodowego porozumienia Polski (m. in. Protokół z Kioto, Ramowa Konwencja Klimatyczna ONZ, Konwencja o Transporcie Zanieczyszczeń Powietrza na Duże Odległości), a także zobowiązań krajowych, Ministerstwo odpowiedzialne jest za redukcję emisji zanieczyszczeń do powietrza. Odpowiada ponadto za proekologiczne fundusze, które efektywnie można wykorzystać poprzez rozwój energetyki odnawialnej. Jest odpowiedzialne także za ochronę zasobów wodnych i geologicznych kraju, a ponadto ma wpływ na wykorzystanie energii wnętrza ziemi, poprzez wydawanie pozwoleń na inwestycje mające na celu użytkowanie energii geotermalnej.

Następny resort, który jest zainteresowany korzyściami płynącymi z użytkowania odnawialnych źródeł energii w Polsce stanowi Ministerstwo Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej. Stara się ono przede wszystkim zapewnić obszarom wiejskim:

• • ciągłe dostawy energii;
  • korzyści społeczne, jakie mogą wyniknąć z wykorzystania lokalnych źródeł energii, takie jak: oszczędności, gdyż energia pozyskiwana z lokalnych źródeł jest tańsza, oraz tworzenie nowych miejsc pracy przy produkcji, montażu oraz obsłudze urządzeń, a także przy produkcji i przygotowywaniu paliw;
  • korzyści ekologiczne, np.: ograniczenie emisji spalin na terenach wiejskich oraz poprawa stosunków wodnych, która towarzyszy instalacjom spiętrzającym;
  • zróżnicowanie produkcji rolnej, np. wprowadzenie na skażonych i ubogich gruntach upraw roślin energetycznych.

Ministerstwo Rolnictwa ma za zadanie wspierać prace instytutów badawczych - Agencji Własności Rolnej Skarbu Państwa, Agencji Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa, Fundacji Programów Pomocy dla Rolnictwa oraz wojewódzkich ośrodków doskonalenia rolniczego. Ministerstwo szczególnie interesuje restrukturyzacja rolnictwa, zwłaszcza w zakresie zmian w profilu produkcji rolnej oraz rozbudowy infrastruktury w obszarach wiejskich. Aby skuteczne wdrożyć "Strategię średniookresową rozwoju rolnictwa i obszarów wiejskich" potrzebna jest jednak współpraca szeregu agencji rządowych i resortów.

Na szersze i efektywniejsze wykorzystanie odnawialnych źródeł energii może wpłynąć w Polsce szczebel wojewódzki, zwłaszcza wydziały: ochrony środowiska, rozwoju regionalnego i rolnictwa oraz wojewódzkie ośrodki doskonalenia rolniczego. Województwa mają tworzyć plany rozwoju, również rozwoju infrastruktury wymaganej dla energetyki odnawialnej. Podejmowane działania mają być finansowane z wojewódzkich i powiatowych funduszy ochrony środowiska i gospodarki wodnej oraz z funduszy przedakcesyjnych Unii Europejskiej, m.in. ISPA (na projekty rozwojowe infrastruktur ochrony środowiska) czy SAPARD (na modernizację obszarów wiejskich i rolnictwa).

Istotne znaczenie dla energetyki odnawialnej kraju ma także szczebel lokalny. Samorządy gminne i powiatowe muszą ograniczyć emisję zanieczyszczeń powietrza, między innymi poprzez modernizację i zastąpienie nowoczesnymi urządzeniami starych palenisk węglowych. Stworzy to możliwości zwiększania wykorzystywania odnawialnych źródeł energii przyjaznych środowisku i dostępnych lokalnie.

Samorządy mają możliwość wykorzystywania odnawialnych źródeł energii do zaspokajania potrzeb mieszkańców na energię cieplną czy oświetlenie ulic i placów, a także jako odbiorcy energii cieplnej (pobierają ją bezpośrednio w budynkach administracji samorządowej, a pośrednio - m.in. w obiektach użyteczności publicznej, takich jak: szkoły, przedszkola, szpitale, czy domy opieki). Na mocy ustawy "Prawo energetyczne" są ponadto zobowiązane do tworzenia lokalnych planów energetycznych i brania w nich pod uwagę wykorzystania energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych.

Głównym źródłem finansowania projektów z zakresu wykorzystania odnawialnych źródeł energii są kredyty. Można je uzyskać w następujących instytucjach finansowych:

• • Narodowym Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Dysponuje on około 400 mln zł. rocznie. Wspiera on projekty realizowane na dużą skalę, które rekomendują wojewodowie;
  • wojewódzkich funduszach ochrony środowiska i gospodarki wodnej. Posiadają one zróżnicowane warunki pozyskiwania kredytów, ponieważ, ze względu na zróżnicowane warunki społeczne, gospodarcze i ekologiczne województw wyznaczają różne priorytety finansowania. Zazwyczaj wspierają finansowo do 50% kosztów inwestycyjnych;
  • Banku Ochrony Środowiska. Udziela on kredytów preferencyjnych na inwestycje proekologiczne, ponadto prowadzi osobne kredytowanie energetyki odnawialnej;
  • Fundacji Rolniczej. Udziela ona kredytów preferencyjnych na działania mające poprawić stosunki wodne obszarów wiejskich, m. in. na funkcjonowanie małych elektrowni wodnych;
  • Banku Gospodarki Żywnościowej. Wspiera on w niewielkim stopniu wykorzystanie odnawialnych źródeł w rolnictwie;
  • Banku Światowym. Jest on potencjalnym źródłem udzielania kredytów na inwestycje wykorzystania odnawialnych źródeł energii z Globalnego Funduszu Węglowego.

Pieniądze posiadane przez wyżej wspomniane fundusze pozyskiwane są przede wszystkim z opłat i kar, które płacą przedsiębiorstwa za zanieczyszczanie wód, powietrza, wytwarzanie odpadów płynnych i stałych, a także przez osoby prywatne, np. za wycinkę drzew. Z pozyskiwanych w ten sposób środków 20% z nich kierowanych jest do Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, 50% do funduszy wojewódzkich, 10% do funduszy powiatowych, a 20% do gminnych.

Istnieją także inne instytucje finansową udzielające dotacji. Są to:

• • Fundacja Ekofundusz.
  • Program Małych Dotacji Globalnego Funduszu Środowiska UNDP.
  • Fundacja Partnerstwo dla Środowiska.