NPF Polska 2020, prezentacja prof. Krystyny Czaplickiej
1. BADANIA TYPU FORESIGHT
DLA SEKTORA ENERGETYCZNEGO
Krystyna CZAPLICKA
Główny Instytut Górnictwa
Scenariusze foresightu
energetycznego
… i co dalej?
Warszawa 16.02.2009 r.
2. Prezentacja wyników
wynikó
Elementy TRADYCYJNEGO
foresightu technologicznego
identyfikacja kluczowych technologii
STAN WIEDZY
STAN WIEDZY
w przyszłości, (technologie: schyłkowe, dojrzałe
przemysłowo, prototypowe, przyszłościowe)
Technologie kluczowe: preferencyjne wsparcie z funduszy
publicznych, decyzje strategiczne odnośnie wdrażania,
ocena szans i zagrożeń dla tych technologii
(STEEP, SWOT),
SEKTOR ENERGETYKI:
wykorzystanie węgla kamiennego i brunatnego; ropa naftowa i gaz ziemny;
energetyka jądrowa; OZE; gospodarka wodorowa
budowa możliwych scenariuszy,
program badawczy
Warszawa 16.02.2009 r.
3. Prezentacja wyników
wynikó
Priorytetyzacja
Analiza strukturalna
technologii kluczowych
wpływów czynników
kluczowych (MICMAC)
Bezp. energetyczne
mocni
kandydaci do
listy finalnej
Technologia x
Czynniki i wzajemne korelacje:
•Technologiczne,
•Środowiskowe
•Ekonomiczne,
•Społeczne, wdrażalność
•Polityczno-prawne,
Warszawa 16.02.2009 r.
4. Technologie Wizja 1 Wizja 2 Wizja 3 Wizja 4 Pojedyncze tabele dla grup
krytyczne
tematycznych :
Nr 1 x x
I: Węgiel, technologie spalania, UPS
Prezentacja wyników
wynikó
Nr 2 x x
II: Nafta i gaz;
Nr 3 x
III: Energia atomowa;
Nr 4 x x x
+
IV: Energie odnawialne
Nr 5 itd x x x
V: Wodór
akceptacja
koszty ryzyko
Wizja 1 Wizja 2 Wizja 3 Wizja 4
elektrowni zatrudnienie
inwestycyjne awarii
jądrowej
Wariant 2 3 2 1 0
=Wariant 3
Wariant 1 akceptacja wysokie wzrost duże
Wariant 2 akceptacja wysokie wzrost małe
0 2 3 1
Wariant 3 akceptacja wysokie spadek małe
Wariant 4 2 2 3 0
Wariant 4 akceptacja niskie spadek duże
Wariant 5 brak akceptacji niskie spadek małe
5 6 7 1
Analiza cross impact
wybór najbardziej realnych wariantów scenariuszy
KILKA PRZYKŁADOWYCH WYNIKÓW
FORESIGHTU TECHNOLOGICZNEGO W GRUPACH Warszawa 16.02.2009 r.
5. Scenariusz optymistyczny
Prezentacja wyników
wynikó
WYKORZYSTANIE WĘGLA
Zwiększenie sprawności. Wdrażanie technologii CCS.
Zakłada technologie z wykorzystaniem:
Kotły pyłowe nadkrytyczne np. 250 bar, 600/610°C
Kotły pyłowe ultranadkrytyczne np. 350 bar, 700/700°C
Kotły fluidalne atmosferyczne CFB podkrytyczne np. 170 bar, 570/570oC
Kotły fluidalne atmosferyczne CFB nadkrytyczne np. 280 bar, 600/600oC.
Układy gazowo – parowe zintegrowane ze zgazowaniem węgla IGCC – zgazowanie
powietrzne
Układy gazowo – parowe zintegrowane ze zgazowaniem węgla IGCC – zgazowanie
tlenowe
Spalanie w atmosferze wzbogaconej tlenem – Oxy – combustion
z opcją ograniczania emisji CO2 Warszawa 16.02.2009 r.
7. INSTYTUT ENERGII ATOMOWEJ
Prezentacja wyników
wynikó
Wariant Optymistyczno-Życzeniowy
zachowania się czynników kluczowych
polityka państwa aktywnie wspierająca energetykę
jądrową (udzielanie gwarancji kredytowych, preferencje dla
regionów lokalizacji inwestycji itp.),
wysoki poziom akceptacji społecznej będący wynikiem
polityki informacyjnej państwa,
duży nacisk na spełnienie wymogów ochrony środowiska,
długookresowa prognoza: dobra kondycja ekonomiczna
państwa i społeczeństwa i w konsekwencji stały silny
wzrost zapotrzebowania na energię,
Warszawa 16.02.2009 r.
9. Scenariusze sektorowe
Prezentacja wyników
wynikó
Węgiel kamienny i brunatny
Ropa naftowa i gaz ziemny Gospodarka wodorowa
Odnawialne źródła energii Energetyka jądrowa
Proces scalania scenariuszy
DANE WEJŚCIOWE:
Scenariusz bazowy
Polityka Energetyczna Polski do 2025 r. przyjęty przez MRR
Scenariusze
Prognoza Agencji Rynku Energii makroekonomiczne
„Scenariusze Rozwoju Sektora Energetycznego” NPR 2007-2013
Warszawa 16.02.2009 r.
10. Foresight…
Prezentacja wyników
wynikó
scenariusz bazowy rozwoju
gospodarczego Polski.
wariant referencyjny
wymagania wyższe wymagania
ekologiczne, ekologiczne
wariant alternatywny
wynikające z odnoszące się do
emisji CO2, których
obowiązującego
należy się
obecnie prawa spodziewać biorąc
UE pod uwagę
Wyróżnik: opłaty za emisję CO2 jako przedłożony przez
najsilniejszy instrument polityki KE w I 2007 r. Pakiet
Energetyczny z
ekologicznej w energetyce
propozycjami nowej
od 2013 roku:
polityki energetycznej
20 €/tCO2
5 €/tCO2 UE
SCALANIE SCENARIUSZY Warszawa 16.02.2009 r.
11. Tło zagadnienia:
Wyznaczenie kryteriów charakteryzujących
wzrost sprawności,
scenariusz mniej emisyjne paliwa,
Prezentacja wyników
wynikó
referencyjny i alternatywny CO2 (to także wzmożone
wydobycie ropy, gazu czy CH4)
Scenariusze
cząstkowe dla
obszarów wersja „realistyczna” wersja „optymistyczna”
rozwoju energetyki rozwoju energetyki
węglowej, węglowej,
GŁÓWNE PROBLEMY:
równomierny rozwój równomierny rozwój
różnorodność
gospodarki ropą i gazem gospodarki ropą i gazem
czynników kluczowych
w trzech wersjach – w trzech wersjach –
warunkujących
transport, pozyskiwanie transport, pozyskiwane
warianty scenariuszy
surowców surowców
cząstkowych
i rozwój wybranych i rozwój niektórych,
różnorodność
technologii, wybranych technologii,
założeń wizji rozwoju
wersja „umiarkowanie wersja „optymistyczna”
technologii
pesymistyczna” rozwoju rozwoju OZE,
zależności czasowe
OZE, wersja „optymistyczna”
wersja „pesymistyczna” rozwoju energetyki
rozwoju energetyki jądrowej,
jądrowej, wersja „realistyczna-
wersja „realistyczna plus” minus” gospodarki
gospodarki wodorowej. wodorowej.
Warszawa 16.02.2009 r.
12. Wariant rozwoju technologii energetycznych
Prezentacja wyników
wynikó
według scenariusza referencyjnego
Warszawa 16.02.2009 r.
13. Wariant rozwoju technologii energetycznych
według scenariusza alternatywnego
Prezentacja wyników
wynikó
Warszawa 16.02.2009 r.
14. SCENARIUSZ ALTERNATYWNY
Prezentacja wyników
wynikó
Wyższe ceny CO2 – powodują minimalizację emisji
Wykorzystanie krajowych źródeł energii pierwotnej i udziału OZE w
bilansie energetycznym
technologie efektywnie wytwarzające energię elektryczną (np. spalanie
przy nad i ultranadkrytycznych parametrach pary) i te z możliwością
usuwania CO2 w trakcie procesu wytwarzania energii (np. zgazowanie i
oxy-spalanie),
Instalacje demonstracyjne – około 2025r
Sekwestracja CO2 i zwiększenie stopnia sczerpania złóż ropy
Zmniejszanie strat gazu w rurociągach przesyłowych oraz zwiększenie
stopnia wykorzystania ropy poprzez zgazowanie pozostałości z jej
przeróbki.
Wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną będzie w znaczącym
stopniu pokrywany przez energetykę jądrową. Uruchomienie zakładu z
reaktorem LWR - po 2015 r, po 2020 r możliwe uruchomienie reaktora
HTGR. Ciepło odpadowe z reaktora może zostać wykorzystane do produkcji
wodoru w instalacji demonstracyjnej zgazowania
Wysokosprawne spalanie biomasy i odpadów oraz ich zgazowanie,
Wysokosprawne układy wykorzystujące nisko i średniotemperaturowe
zasoby wód geotermalnych
Warszawa 16.02.2009 r.
15. Foresight a prognoza
Prezentacja wyników
wynikó
rozwoju sektora energetycznego (model IAEA)
Opis za pomocą siła sprawcza
Wzrost zapotrzebowania
zmiennych
Wzrost gospodarczy na energię
makroekonomic
znych
GOSPODARKA
Sektor energii: Część zużywająca energię
Pozyskiwanie nośników energii pierwotnej, Odbiorcy finalni
Wytwarzanie nośników energii finalnej (sektory gospodarki)
Transport energii
Dystrybucja energii BAZA
Analiza energochłonności gospodarki (1994-2005)
Scenariusze makroekonomiczne 2006-2030
Założenia do prognozy:
Dostępność nośników energii pierwotnej,
Prognoza cen paliw,
Założenia ekologiczne
Likwidacja starych mocy wytwórczych energii elektrycznej i planowane nowe moce
Parametry nowych jednostek wytwórczych
WYNIKI PROJEKTU FORESIGHT Warszawa 16.02.2009 r.
16. Foresight a prognoza
Prezentacja wyników
wynikó
rozwoju sektora energetycznego (model IAEA)(2)
Prognoza produkcji energii
PROGNOZA ZAPOTRZEBOWANIA
elektrycznej w elektrowniach
NA ENERGIĘ:
ENERGIĘ systemowych
użyteczną
Prognoza rozwoju technologii
w sektorze energii wytwarzania energii elektrycznej
finalną Prognoza rozwoju technologii
wytwarzania ciepła sieciowego
Prognoza zużycia i struktury paliw w
transporcie
Prognoza zapotrzebowania i struktury
zużycia energii pierwotnej
Emisje oraz wskaźniki emisyjności
Porównano prognozy z CO2
wynikami foresightu
produkcja energii elektrycznej
dla obu scenariuszy
produkcja ciepła sieciowego
napędy pojazdów
Współpraca z ARE Warszawa 16.02.2009 r.
17. Prognoza a foresight
Prezentacja wyników
wynikó
pytania, założenia…
Jaka jest perspektywa wykorzystania w przyszłości
nowych technologii i alternatywnych paliw ?
Prawie wszystkie założenia dotyczące przyszłych
technologii, cen paliw na rynku międzynarodowym
obarczone są dużą niepewnością.
niepewnością
Wiele rozpatrywanych technologii jest obecnie w fazie
eksperymentalnej lub doświadczalnej.
Oferty komercyjne technologii można się spodziewać w
ostatniej dekadzie rozpatrywanego okresu, natomiast ich
pełnej technicznej dojrzałości oraz masowej produkcji i
konkurencyjności do technologii konwencjonalnych,
konwencjonalnych
dopiero po roku 2030.
Warszawa 16.02.2009 r.
18. Czym dysponujemy...?
Prezentacja wyników
wynikó
Co powinniśmy...!
Scenariusze rozwoju technologicznego
FORESIGT
Prognozy zapotrzebowania i zużycia energii
CEL:
Bezpieczeństwo energetyczne:
Zaprogramować optymalną
Dostępność energii:
energii strukturę produkcji energii
KREUJE
w każdym czasie, Z WYKORZYSTANIEM
POLITYKĘ
w różnych formach, pogłębionych wyników
w zadawalającej ilości, FORESIGHTU
w przystępnych cenach
Poziom rozwoju technologicznego i B+R
Możliwości ekonomiczne
BAZA:
Założenia zrównoważonego rozwoju
Wymagania prawne UE i Polski (zmienne!!!) Warszawa 16.02.2009 r.
19. Foresight – tworzy TYLKO wizję a nie przewiduje przyszłości!
Prezentacja wyników
wynikó
Zamiast podsumowania...
OPTYMALNA
polityka
STRUKTURA
polityka
PRODUKCJI
ENERGII
Procesy
modelowanie i symulacja
Źródła i zasoby Zapotrzebowanie
energii na energię
technologie
Parametry techniczne:
techniczne
•dostępność,
Ekoefektywność:
Poparcie społeczne
•wdrażalność
•Ekonomia (koszty...)
•źródło pochodzenia (dyspozycyjność)...
•Ekologia (LCA,...)
Zaawansowane ilościowe narzędzia analizy+foresight
STUDIA STRATEGICZNE; PROGNOZY; FORESIGHT;
FORESIGHT
BADANIA OPERACYJNE; MODELOWANIE Warszawa 16.02.2009 r.
