Prezentacja towarzysząca raportowi Forum Energii. Polska zaczyna odchodzić od węgla. Wydobycie surowca spada, uprawnienia do emisji CO2 są coraz droższe. Po 2025 roku, kiedy skończy się wsparcie publiczne dla przestarzałych bloków węglowych, spółki energetyczne będą chciały je wyłączyć. W ciągu dekady z krajowego systemu elektroenergetycznego może wypaść co najmniej 10 GW mocy. Jak wypełnić tę lukę?

1. JAK WYPEŁNIĆ LUKĘ PO WĘGLU
43% OZE W 2030
www.forum-energii.eu

2. WĘGIEL
KAMIENNY
48,1%
WĘGIEL BRUNATNY
25,5%
GAZ ZIEMNY
8,8%
ELEKTROWNIE
PRZEMYSŁOWE
1,8%
ELEKTROWNIE
SZCZYTOWO-POMPOWE
0,4%
OZE
15,4%
• • W 2019 udział OZE w produkcji
energii elektrycznej wyniósł
tylko 15,4%
•• Cel na 2020 – 19%
•• Cel na 2030 – 32%
Źródło: ARE
Tło

3. • • Mocy dyspozycyjnej i energii
produkowanej z elektrowni
węglowych będzie coraz mniej.
•• Konieczne będzie wypełnienie
luki wytwórczej i mocowej.
Źródło: Modernizacja europejskiego trójkąta węgla brunatnego, Forum Energii 2020
Luka węglowa
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200 TWh
2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030
WĘGIEL KAMIENNY WĘGIEL BRUNATNY POZOSTAŁE LUKA ZUŻYCIE
Wizualizacja problemu luki wytwórczej

4. • • Proces inwestycyjny jednostek
gazowych to ponad 7 lat.
• • PV powstaje od 6 miesięcy do 3 lat.
• • Elektrownie wiatrowe powstają od
3 do 9 lat (onshore i offshore).
Źródła: NIK, WindEurope, IEO, Forum Energii
Czas budowy jednostek wytwórczych
0 2 4 6 8 10 12 14
MIKROINSTALACJE
FOTOWOLTAIKA
BIOGAZ
ENERGETYKA WIATROWA LĄDOWA
ENERGETYKA WIATROWA MORSKA
GAZ ZIEMNY
WĘGIEL KAMIENNY
LATA
Cykl inwestycyjny

5. Wyzwanie
Koniec rynku mocy dla węgla + rosnące ceny uprawnień do emisji CO2
. Wzrost konkurencyjności OZE.
Presja na transformację energetyczną.
Wycofanie (szybciej niż zakładano w KPEiK) jednostek węglowych. Obawy przed „zmiennością” OZE.
Luka wytwórcza w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym.
Dostępne opcje w perspektywie 2030.

6. Analiza Jak wypełnić lukę
po węglu? 43% OZE w 2030 r.
przygotowana we współpracy
z Instytutem Energetyki
Oddział Gdańsk.
www.forum-energii.eu
Jak wypełnić lukę węglową?
43% OZE w 2030 roku

7. Cel analizy
•• Cel 1: Ile OZE w systemie elektroenergetycznym do 2030?
Przy założeniu wysokiego poziomu bezpieczeństwa dostaw.
•• Cel 2: Ile gazu/nowych jednostek konwencjonalnych
potrzebujemy do 2030?

8. Podejście
Metodologia
•• Modelowano różne miksy mocy w celu
zapewnienia odpowiedniego pokrycia
zapotrzebowania na moc.
•• Zdeterminowane JWCD w 2030:
•• Węgiel kamienny: 12,9 GW,
węgiel brunatny 4,1 GW, gaz 4,4 GW
•• Optymalizacja produkcji z OZE
Założenia
•• Wysoki poziom bezpieczeństwa dostaw
(oparcie o źródła krajowe, odpowiedni poziom
rezerw, „must run” JWCD)
•• Maksymalizacja produkcji z OZE
•• Minimalizacja mocy zainstalowanej nowych
jednostek konwencjonalnych
•• Maksymalizacja wykorzystania zasobów
regulacyjnych
•• Podejście konserwatywne

9. 0 5 10 15 20
2019 2030 – NASZA ANALIZA POTENCJAŁ DO 2030
GW
BIOGAZ
BIOMASA
ENERGETYKA WODNA
OFFSHORE
ONSHORE
FOTOWOLTAIKA
Potencjał OZE do 2030 r.
•• Fotowoltaika – 13,2 GW
•• Energetyka wiatrowa lądowa – 10,6 GW
•• Energetyka wiatrowa morska – 5,2 GW
•• Energetyka wodna (bez elektrowni
szczytowo-pompowych) – 1,1 GW
•• Biomasa – 1,4 GW
•• Biogaz – 2,25 GW
Aktualna i przewidywana na 2030 moc zainstalowana OZE
wobec potencjału ekonomicznego
Źródło: IEn Gdańsk

10. Rola źródeł elastyczności
•• System z wysokim udziałem OZE nie może opierać się wyłącznie na źródłach wytwórczych.
•• Potencjał DSR, pomp ciepła i samochodów elektrycznych musi być wykorzystany.
•• Przyjęte poziomy dostępności źródeł regulacyjnych:
•• Pompy ciepła: do 1 miliona sztuk – 2,57 GW
•• Pojazdy elektryczne: ponad 680 tysięcy sztuk – 1,36 GW
•• Magazyny energii – 5 GW włącznie z elektrowniami szczytowo-pompowymi
•• Power to heat – 3,2 GW
•• DSR – 2,8 GW
•• Połączenia transgraniczne – 2,36 GW

11. Wyniki

12. Optymalna struktura miksu w 2030 r. (1)
JWCD
(ISTNIEJĄCE)
38%
JWCD (NOWE)
1%
NJWCD
16%
MAGAZYNY ENERGII
2%
ENERGETYKA WIATROWA
MORSKA
12%
ENERGETYKA WIATROWA
LĄDOWA
14%
FOTOWOLTAIKA
6%
BIOGAZ
6%
BIOMASA
3%
ENERGETYKA WODNA
2%
OZE
43%
Źródło: IEn Gdańsk

13. Optymalna struktura miksu w 2030 r. (2)
•• 43% energii elektrycznej z OZE
w 2030 jest możliwe
•• Bezpieczeństwo dostaw
będzie zapewnione
•• Energetyka wiatrowa
i słoneczna – około 32%
•• CAPEX 136–168 mld PLN
0 2 4 6 8 10 12 14 16
GW
WĘGIEL KAMIENNY
WĘGIEL BRUNATNY
GAZ ZIEMNY
NOWE OCGT
MAGAZYNY ENERGII
ENERGETYKA WIATROWA MORSKA
ENERGETYKA WIATROWA LĄDOWA
FOTOWOLTAIKA
BIOGAZ
BIOMASA
ENERGETYKA WODNA
Źródło: IEn Gdańsk

14. Zapotrzebowanie na JWCD
• • Maksimum 3 GW nowych gazowych mocy wytwórczych – OCGT
• • Ostatni, trzeci GW mocy, będzie pracował średnio ok. kilkanaście godzin rocznie
h
15 000
16 000
17 000
18 000
19 000
20 000 MW
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
1 GW POZOSTAŁE
0
2 000
4 000
6 000
8 000
10 000
12 000
14 000
16 000
18 000 MW
0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000
h
ISTNIEJĄCE NOWE
Roczne zapotrzebowanie na moc JWCD Roczne zapotrzebowanie na moc JWCD (nowe i istniejące)
Źródło: IEn Gdańsk

15. Bilansowanie KSE – krok 1
Nadmiar mocy:
•• Około 1 300 h rocznie
•• Nadpodaż 3 TWh
Niedobór mocy:
•• Około 430 h rocznie
•• Niepokryta rezerwa mocy
•• Maksymalny deficyt – 6 GW
Regulacja popytem i podażą:
•• Samochody elektryczne
•• Pompy ciepła
•• Magazyny energii
Efekt:
•• Redukcja okresów z nadmiarem
mocy z 1 300 h do 800 h
•• Redukcja okresów z niedoborem
mocy z 430 h do 120 h
0
2 000
4 000
6 000
8 000
10 000
12 000
0 200 400 600 800 1000 1200
MW
h
NADMIAR MOCY BEZ REGULACJI SYSTEMU
NIEDOBÓR MOCY BEZ REGULACJI SYSTEMU
NADMIAR MOCY Z REGULACJĄ SYSTEMU
NIEDOBÓR MOCY Z REGULACJĄ SYSTEMU
Źródło: IEn Gdańsk

16. NADMIAR MOCY Z REGULACJĄ SYSTEMU
NIEDOBÓR MOCY Z REGULACJĄ SYSTEMU
0
2 000
4 000
6 000
8 000
10 000
12 000
0 200 400 600 800 1000 1200
DSR IMPORT
MW
0
2 000
4 000
6 000
8 000
10 000
12 000
0 200 400 600 800 1000 1200
POWER TO HEAT EKSPORT REDUKCJA OZE
MW
h
h
Bilansowanie KSE – krok 2
Zagospodarowanie nadwyżek:
•• Power To Heat
•• Eksport
•• Produkcja zielonego wodoru
•• Redukcja produkcji z OZE
Efekt:
•• Redukcja okresów z nadmiarem mocy
z 800 h do 0 h
Pokrycie rezerwyw kierunku
zwiększania generacji:
•• DSR
•• Import
Efekt:
•• Redukcja okresów z niedoborem mocy
z 120 h do 0 h
Źródło: IEn Gdańsk

17. Najważniejsze wyniki
• • Do 2030 r. w Polsce pojawi się problem zbilansowania mocy (luka wytwórcza).
• • Biorąc pod uwagę długość procesów inwestycyjnych – Polska ma do wyboru:
•• OZE i gaz – po stronie nowych jednostek wytwórczych,
•• większą elastyczność rynku i efektywność energetyczną.
• • Potencjał rozwoju gazu jest ograniczony ze względów środowiskowych i ekonomicznych.
• • OZE mogą wypełnić lukę po węglu. Udział tych źródeł w produkcji energii elektrycznej w 2030 r.
może wynieść 43%.
• • Do zbilansowania systemu elektroenergetycznego potrzebujemy max. 3 GW elastycznych
jednostek gazowych.

18. Rekomendacje
Należy podjąć trzy kluczowe działania:
• • Zwiększyć dynamikę rozwoju OZE do 2030 r. Zarysować cele i zmobilizować rynek.
• • Uwzględnić potencjał elektryfikacji transportu i ciepłownictwa.
• • Dalej zmieniać rynek energii elektrycznej w stronę większej integracji sektorów
i większej elastyczności.

19. DZIĘK UJĘ Z A U WAGĘ
www.forum-energii.eu
Dr Joanna
Maćkowiak-Pandera
Prezes Forum Energii