Artykuły analityczne
2015/03/10 10:54:29
Energia bez trucia

Energia odnawialna oraz rozwiązania służące ograniczaniu zużycia energii to przykład sektora innowacyjnego. W ciągu ostatnich 10 lat już zaszła spora zmiana, ale najciekawsze wciąż jeszcze przed nami.

Cztery lata temu w programie BBC Dragon’s Den pochodzący ze Szwajcarii emerytowany rolnik Matthew Luethi zaprezentował wynalezioną przez siebie cichą turbinę wiatrową produkującą prąd. Jej zaletami było to, że do pracy nie potrzebuje – jak większość tego typu urządzeń – zewnętrznego źródła energii, jest od nich bardziej wydajna i nie przeszkadzają jej niekorzystne warunki, np. zbyt silny wiatr. Idea takich programów, jak Dragon’s Den, polega na tym, że przedsiębiorcze osoby próbują przekonać do swojego pomysłu na biznes siedzących w studiu jurorów, którzy na co dzień są aniołami biznesu. Ci potencjalni inwestorzy gotowi są zainwestować w koncepcję, która się im spodoba. Częściej jednak bezlitośnie obnażają jej słabości. W tym przypadku pomysłem się zachwycali, ale ze studia i tak wyszedł z niczym. Dlaczego? Bo chociaż inwestorzy uznali rozwiązanie za bardzo ciekawe, zwyciężyły obawy, że do spieniężenia pomysłu droga daleka.

Światowe trendy

Jeszcze 10 lat temu odnawialne źródła energii (OZE) nie były traktowane jako realna alternatywa dla tradycyjnego pozyskiwania energii z paliw kopalnych. Oprócz wykorzystywania elektrowni wodnych i spalania biomasy, rola pozostałych była marginalna. Tempo zachodzących na tym rynku przemian zależy od dwóch czynników – rozwoju technologii oraz wspierania sektora przez władze publiczne. Realizacja wielu fantastycznych pomysłów często jest więc uzależniona od tego, jak konkretne państwa rozwiążą problemy prawne i infrastrukturalne, m.in. z dostępem do sieci. To właśnie tego, czy projekt nie natrafi na tego typu bariery, obawiali się inwestorzy, od których zaangażowania zależał los innowacyjnych pomysłów. Takim przykładem jest właśnie opisany na początku artykułu przypadek. naszego bohatera można potraktować jako ciekawą innowację w dziedzinie odnawialnych źródeł energii, wpisującą się w przemiany, jakie zachodzą na tym rynku. Jednym z takich najważniejszych zjawisk jest pojawianie się prosumentów (ang. prosumers), czyli osób, które dysponując własnymi, małymi źródłami energii odnawialnej, wytwarzają ją na własny użytek, a nadwyżki mogą odsprzedawać do sieci. Są więc jednocześnie konsumentami i producentami energii.

Impulsem dynamicznego rozwoju (zarówno technologicznego, jak pod względem skali inwestycji) branży OZE w ostatnich latach były problemy związane z globalnym ociepleniem i rosnąca konieczność podjęcia działań zmniejszających emisję gazów cieplarnianych do atmosfery. Równolegle z negocjacjami, które doprowadziły wspólnotę międzynarodową do podpisania protokołu z Kioto (wynegocjowany w 1997 r., wszedł w życie w 2005 roku), szereg krajów poważnie zainteresował się rozwojem nowych technologii. Przekonują o tym liczby – w ciągu ostatnich 10 lat nastąpił olbrzymi wzrost inwestycji w odnawialne źródła energii. Według „Renewables 2014. Global Status Report” w skali świata wzrosły one z 40 mld USD rocznie do ponad 200 mld USD i to nie tylko w najbardziej rozwiniętych gospodarkach świata (zob. infografika).

Infografika

Chociaż kraje europejskie (Dania, Niemcy, Portugalia Hiszpania, Szwecja, Austria) nadal przodują – jeśli chodzi o potencjał wytwórczy OZE w przeliczeniu na mieszkańca – to najwięcej rocznie inwestują Chiny i Stany Zjednoczone. Autorzy tego raportu podają, że przełomowy pod wieloma względami był 2012 r., kiedy to udział odnawialnych źródeł energii w UE przekroczył 70% wszystkich nowych oddanych do użytku mocy energetycznych. W Chinach po raz pierwszy w historii powstało więcej mocy z odnawialnych źródeł energii niż z tradycyjnych bloków energetycznych opalanych paliwami kopalnymi i nuklearnymi. W sumie na świecie ogółem z OZE pochodzi 19% całej użytkowanej energii. Dzięki przełomowi technologicznemu i związanej z tym obniżce kosztów odnawialne źródła energii stają się coraz łatwiej dostępne także w krajach spoza grupy najbardziej rozwiniętych. Najczęściej wykorzystywaną technologią jest fotowoltaika. Niektóre prognozy (w tym tak poważnych instytucji, jak International Energy Agency) przewidują, że w nieodległej przyszłości energia słoneczna może stać się wręcz najważniejszym źródłem energii na świecie. Będzie to możliwe przede wszystkim dzięki bardzo szybkiemu rozwojowi technologii, który sprawia, że maleją związane z nią , a rośnie wydajność.

Dążenie krajów do obniżenia emisji gazów cieplarnianych spowodowało, że równie szybko powstają nowe technologie energooszczędne. Ich rozwój w wielu wypadkach towarzyszy pracom nad odnawialnymi źródłami energii. Często projekty dotyczące tej dziedziny powiązane są z projektami na rzecz większej efektywności wykorzystania energii i jej oszczędzania. Tu warto wspomnieć o dwóch sferach. Pierwsza to praca nad poprawieniem efektywności urządzeń do wytwarzania energii (np. wysokowydajne kotły w elektrowniach wszelkiego rodzaju, systemy informatyczne pozwalające na skuteczniejsze zarządzanie procesami produkcyjnymi) oraz eliminowanie strat powstałych przy jej dystrybucji – w ramach smart grid, inteligentnych sieci elektroenergetycznych. Drugi obszar to opracowywanie i wprowadzanie (w firmach, instytucjach publicznych, domach) technologii pozwalających na maksymalne oszczędzanie zużycia energii elektrycznej i ciepła. Jedną z najszybciej rozwijających się dziedzin, łączących w sobie technologie OZE i technologie energooszczędne, jest budownictwo zeroemisyjne. Sporo w tej dziedzinie dzieje się również w Polsce.

Mimo że przybywa krajów deklarujących wsparcie rozwoju OZE i technologii energooszczędnych, to jednocześnie sposoby wspierania energetyki odnawialnej zmieniały się w ostatnim czasie na gorsze. Wpływ na to ma pogorszenie się koniunktury gospodarczej. I tak w 2013 r. w Europie i USA publiczne wsparcie malało, a narastał opór przeciwko dotowaniu i szerszemu dopuszczaniu OZE do rynku ze strony dotychczasowych jego czempionów.

Czerpanie z doświadczeń

Najbardziej zaawansowanym na świecie krajem we wprowadzaniu przyjaznych środowisku rozwiązań energetycznych jest Dania. To państwo, które w zdecydowany sposób zmierza do pełnego zastąpienia paliw kopalnych odnawialnymi źródłami energii. Cząstkowym celem, jaki postawił sobie duński rząd, jest to, by do 2020 r. z OZE pochodziło 40% ciepła. W związku z tym np. od zeszłego roku zakazane jest montowanie w nowych budynkach kotłów grzewczych spalających paliwa kopalne. Dania, mimo wszechstronnego promowania rozwiązań OZE oraz efektywności energetycznej (inteligentne sieci elektroenergetyczne, tzw.smart grid), jest jednocześnie krajem, który zainwestował przede wszystkim w jeden sektor – produkcję energii wiatrowej. W przeważającej mierze zadecydowały o tym warunki naturalne. Szybki rozwój tej gałęzi energetyki nie byłby jednak możliwy, gdyby nie system zachęt stworzonych przez władze publiczne. Do rozpowszechnienia się małych lokalnych elektrowni wiatrowych przyczyniło się wprowadzenie i rozpropagowanie po 2000 r. ulg podatkowych, przysługujących na zakup potrzebnego do tego sprzętu. Nie każdy indywidualnie mógł sobie na taki wydatek pozwolić. Możliwe jednak było kupno turbiny wspólnie przez kilka rodzin. W ten sposób powstało szereg „spółdzielni”, które razem inwestowały w stworzenie lokalnej elektrowni, odliczając wydatki od podatku, a następnie korzystały z produkowanej energii. Efekt? W 2013 r. pozyskiwana z wiatru energia zaspokajała aż 1/3 całego popytu.

Duńskie doświadczenia są szczególnie ciekawe ze względu na to, że taki tryb wprowadzania OZE doprowadził do stworzenia w tym kraju rzeszy prosumentów. Z wyzwaniami związanymi z jednym z najważniejszych zjawisk, które w przyszłości będą kształtować światowy rynek energii, wkrótce zmierzy się praktycznie każdy kraj. Dotyczy to zarówno kwestii prawnych, podatkowych (jak traktować prosumentów, czy i ewentualnie w jaki sposób wspierać powstawanie lokalnych OZE za pomocą instrumentów fiskalnych), jak również technologicznych. Dzisiejsze sieci elektroenergetyczne zaprojektowano, by sprawnie dystrybuowały energię produkowaną przez nielicznych dużych producentów – elektrownie. Energia z OZE nie zawsze może być wytwarzana wtedy, kiedy jest najbardziej potrzebna – np. jej produkcja zależy od tego, czy wieje wiatr lub świeci słońce. W momencie pojawienia się dużej grupy małych producentów takiej energii uwidacznia się szereg problemów technologicznych do rozwiązania – m.in. jak zaprojektować efektywny system odbioru nadwyżek energii, a jednocześnie zapewnić bezpieczne dostawy energii w każdej sytuacji, jak skonstruować system rozliczeń. Dlatego warto uważnie śledzić, jak w tej dziedzinie poradzili sobie Duńczycy.

Cennym wzorem do naśladowania mogą być również Niemcy, gdzie inwestycje w OZE są bardziej zdywersyfikowane niż w Danii. Niemcy to jeden ze światowych liderów w niemal wszystkich sektorach energii odnawialnej. Politykę proekologiczną, nastawioną na to, by 100% popytu na energię w wybranych sektorach lub w całym przemyśle zaspokajały źródła odnawialne, prowadzą często władze regionalne czy wręcz miejskie. To zjawisko występuje w wielu krajach, ale w Niemczech tego typu inicjatyw jest najwięcej. Przyniosły one już zresztą rezultaty. Według raportu „Renewables 2014 Global Status Report” 20 mln Niemców mieszka w regionach, które szczycą się tym, że są „stuprocentowo energetycznie odnawialne”.

Chcąc rozwijać technologie energooszczędne czy stawiać na odnawialne źródła energii, należy czerpać z doświadczeń krajów, którym wiele udało się już osiągnąć w tej dziedzinie. Trzeba jednak pamiętać o tym, że to, jaki rodzaj OZE warto rozwijać, zależy w dużej mierze od warunków naturalnych. Nie ma więc sensu kopiować rozwiązań włoskich (OZE oparte na energii słonecznej) w kraju, gdzie tego typu energia jest trudniej dostępna, lub promować energetyki wodnej w nizinnym w przeważającej mierze kraju. Wzorując się na innych, trzeba też brać pod uwagę rozwój technologii, jaki nastąpił od czasu, gdy jakieś rozwiązanie było wprowadzane przez dane państwo, i uwzględnić obecnie dostępne możliwości.

Sytuacja w Polsce

Polska, podobnie jak wszystkie pozostałe kraje Unii Europejskiej, ma jasno wyznaczone cele, określone w Strategii 3x20, które obejmują poprawę efektywności energetycznej o 20%, zwiększenie udziału energii odnawialnej do 20% i redukcję emisji CO2 o 20% w łącznym bilansie UE do 2020 r. Patrząc jednak na perspektywy rozwoju polskiego rynku eko-energetycznego, można dostrzec zarówno sygnały pozytywne, jak i budzące wątpliwości.

Wiatrownia

Jedną z najważniejszych spraw jest przyjęcie nowej ustawy o odnawialnych źródłach energii. Projekt znany jest już od ponad roku i zakłada bardzo istotne zmiany w warunkach wspierania proekologicznych inwestycji. Przewiduje m.in. odejście od obowiązującego obecnie modelu zielonych certyfikatów na rzecz modelu aukcyjnego. Wiele przedsiębiorstw działających w tej branży boi się jednak tej zmiany i uważa ją za długofalowo niekorzystną, bo zniechęcającą do inwestowania w OZE. Na krótką metę jej efektem może być przyspieszenie szeregu inwestycji, np. w dziedzinie energetyki wiatrowej, ponieważ firmy planujące inwestycje skłonne będą je zrealizować wcześniej po to, by zostały one objęte dotychczas obowiązującymi zasadami (por. raporty „Energetyka wiatrowa w Polsce, Europie i na świecie” 2013i 2014).

Na rozwój poszczególnych sektorów OZE bardzo duży wpływ miały i mają uregulowania prawne, w tym zapisy pozwalające działającym w tej branży firmom na ubieganie się o dofinansowanie z różnych publicznych krajowych i zagranicznych funduszy. I tak np. instrumenty wsparcia (w tym przede wszystkim dofinansowanie ze strony NFOŚiGW oraz wojewódzkich funduszy ochrony środowiska i gospodarki wodnej) przyczyniły się w ostatnich latach do wyjątkowo dynamicznego rozwoju w Polsce rynku fotowoltaicznego oraz rynku kolektorów słonecznych. Ten drugi rynek według danych z raportu The State of Renewable Energies in Europe z 2013 r. już należy do największych w Europie. Dzięki rozwojowi technologii oraz dostępnym instrumentom wsparcia pojawiły się w naszym kraju niewielkie przydomowe instalacje, korzystające z energii słonecznej. Jednocześnie przybywa dużych inwestycji. Takim przykładem może być uruchomienie największej elektrowni słonecznej w Polsce przez spółkę AMB Energia. ta oddała niedawno do użytku dwie kolejne instalacje fotowoltaiczne, wchodzące w skład szerszego kompleksu o nazwie Podlasie Solar Park – elektrownię Kolno II o mocy 1,84 MWp oraz Jedwabno (moc 0,71 MWp). Dynamicznie rozwijającym się segmentem branży OZE są też elektrownie wiatrowe. Jeśli chodzi o inwestycje w tej dziedzinie, to 2013 r. był rekordowy – w farmach wiatrowych zainstalowanych zostało prawie 900 MW mocy.

Optymistyczne jest również to, że bez przerwy pojawiają się informacje o różnego rodzaju nowych przedsięwzięciach. Warto chociażby wymienić powstanie przy podwarszawskim Mazowieckim Centrum Psychiatrii „Drewnica” pierwszego w Polsce sezonowego magazynu ciepła, czyli zbiornika połączonego z polem kolektorów słonecznych. Dzięki tej kombinacji energia skumulowana w lecie może być wykorzystana do ogrzewania pomieszczeń w zimie. Inny przykład to otwarte niedawno przy Politechnice KrakowskiejMałopolskie Laboratorium Budownictwa Energooszczędnego, w którym prowadzone będą „badania technologii energooszczędnych, rozwiązań materiałowych, konstrukcyjnych i instalacyjnych oraz komfortu użytkowania budynków niskoenergetycznych”. Prace w tej samej dziedzinie już od paru lat prowadzi też Górnośląski Park Przemysłowy, który zbudował jeden z pierwszych w Polsce budynków zrównoważonych, który uzyskał najwyższą możliwą ocenę przy okazji uzyskania prestiżowego międzynarodowego certyfikatu BREEAM. Jak wynika z doświadczeń GPP, bardzo szybko zwiększa się atrakcyjność tego typu rozwiązań, ponieważ spadają budowy. O rosnącym znaczeniu ekoenergetyki i jej dynamicznym rozwoju świadczy również pojawianie się firm, które często specjalizują się w jednym wybranym sektorze, np. rozwiązaniach geotermicznych czy fotowoltaice. Co ważne, już 9 tego typu przedsiębiorstw notowanych jest na parkiecie New Connect. Nie mniej istotne jest to, że pojawiają się już firmy wdrażające opracowane przez polskich naukowców technologie. Przykładem może być niedawny laureat konkursu „Eko-Innowacyjny projekt” Ekobenz Sp. z o.o., która rozpoczęła produkcję syntetycznej benzyny na bazie spirytusu o parametrach energetycznych, porównywalnych do benzyny produkowanej z ropy naftowej. powstała we współpracy przedsiębiorców i naukowców z Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie. Innym ciekawym przykładem jest wyróżniona w tym samym konkursie Environmental Solutions Poland Sp. z o.o., która do wytwarzania oleju opałowego wykorzystuje odpady z tworzyw sztucznych i zużyte opony.

W dłuższej perspektywie czynnikiem, który pozwala mieć nadzieję, że branża związana z OZE ma w naszym kraju przyszłość, jest zainteresowanie, jakim cieszą się odnawialne źródła energii w polskim środowisku naukowym. Realizowane w tej dziedzinie projekty są tak skonstruowane, by wykorzystać silne strony naszej gospodarki, a jednocześnie odpowiadać na jej kluczowe potrzeby. Warto w tym kontekście wspomnieć o strategicznym programie badań naukowych i prac rozwojowych „Zaawansowane technologie pozyskiwania energii”, realizowanym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBiR).Podstawowy dylemat stojący przed naukowcami i przedsiębiorstwami, biorącymi udział w tym programie, tostworzenie rozwiązań technologicznych, które przyczyniłyby się do ograniczenia negatywnego wpływu technologii opartych na węglu na środowisko. Takie rozwiązania pozwoliłyby polskiej gospodarce zrealizować unijne cele, określone we wspominanej już Strategii 3x20. A jednocześnie nie pozbawiałoby to naszego kraju atutu, jakim jest posiadanie własnych zasobów paliw kopalnych. W latach 2010-2015 NCBiR przeznaczyło na te badania ok. 300 mln zł. W sumie na projekty dotyczące energetyki z budżetu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju przeznaczono ok. 1 mld zł, co stanowi ok. 5% wszystkich funduszy NCBiR. To pokazuje, jaką wagę do tej dziedziny przywiązuje najważniejsza instytucja finansująca badania naukowe w Polsce.

W odnawialnych źródłach energii wciąż leży duży potencjał, pozwalający rozwiązać problemy, z jakimi borykają się ludzie w różnych regionach świata. Ciekawym przykładem takiego właśnie innowacyjnego pomysłu jest projekt stworzony przez studentów z warszawskich uczelni, który w listopadzie tego roku zajął II miejsce w finale międzynarodowego konkursu „Global Business Challenge”. Polska drużyna – Bio Rangers – zmierzyła się z jednym z najbardziej palących problemów na świecie, jakim jest brak wody pitnej. Analizując ten problem, studenci doszli od wniosku, że zwykle u źródeł nie leży fizyczny brak wody, lecz to, że jest ona bardzo zanieczyszczona. Jednocześnie, chociaż są dostępne metody pozwalające na jej oczyszczenie, nikomu nie opłaca się inwestowanie w tego typu przedsięwzięcie. Kluczem byłoby więc opracowanie takiej metody, która zachęcałaby do inwestycji. Zaproponowane rozwiązanie nazwane zostało „Water Hub”. Jest to interaktywny kiosk, którego sercem są zasilane energią słoneczną filtry, oczyszczające wodę z bakterii i zanieczyszczeń. Wyposażono go w szereg dodatkowych elementów, m.in. w łącza internetowe, stacje do ładowania telefonów, urządzenia chłodzące niezbędne do przechowywania leków oraz ekrany LED. Oprócz korzyści, jakie daje ludności, dla biznesu jest cennym medium reklamowo-promocyjnym. Projekty takie, jak ten, pokazują, że prawdziwą stawką w rozwijaniu ekoenergetyki jest nie tylko zarabianie większych pieniędzy, lecz zmienianie świata na lepsze.

Autor:Krzysztof Orłowski 


powrót | do góry | strona główna | kalendarium | regulamin serwisu | pliki cookies | kontakt
Portal jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego.

© 2005-2016 Polska Agencja Rozwoju Przedsiębiorczości