ELEKTROENERGETYKA
Moc elektryczna zainstalowana i dyspozycyjna na terenie woj. pomorskiego
Na terenie województwa pomorskiego zlokalizowanych jest kilka rodzajów źródeł energii elektrycznej. Zaliczamy do nich:
· elektrownie przemysłowe;
· elektrociepłownie;
· elektrownie szczytowe;
· elektrownie wiatrowe.
Elektrownie przemysłowe i elektrociepłownie charakteryzuje stabilna praca i produkcja energii elektrycznej w ciągu całego roku, przy czym produkcja tej energii w elektrociepłowniach jest zdecydowanie niższa w okresie sezonu letniego niż w sezonie grzewczym. Do tej grupy źródeł energii elektrycznej zaliczamy:
· elektrociepłownie zawodowe – w woj. pomorskim są to: Elektrociepłownia Gdańska (Ec 2) zlokalizowana w Gdańsku i Elektrociepłownia Gdyńska (Ec 3) zlokalizowana w Gdyni;
· elektrownie przemysłowe (węglowe, gazowe i olejowe);
· małe elektrownie wodne (MEW);
· elektrociepłownie gazowe opalane biogazem.
Elektrownie szczytowe i wiatrowe charakteryzuje niestabilna praca i zmienna produkcja energii elektrycznej w ciągu nawet krótkiego czasu, np. kilku godzin. Elektrownie wiatrowe mają zmienny cykl pracy, dlatego bardzo trudno określić dla nich zarówno możliwą do uzyskania moc elektryczną, jak i okres, w którym dana moc będzie osiągalna. Również elektrownie szczytowe zaliczane są do grupy urządzeń o zmiennym (okresowym) charakterze produkcji i poboru energii elektrycznej. Produkcja energii realizowana jest w określonych godzinach doby w celu pokrycia szczytowego zapotrzebowania na energię elektryczną. Do tej grupy źródeł energii elektrycznej zaliczamy:
· elektrownię szczytowo-pompową zlokalizowaną w woj. pomorskim nad Jeziorem Żarnowieckim w miejscowości Czymanowo w gminie Gniewino (oficjalna nazwa Elektrownia Wodna „Żarnowiec”);
· elektrownie wiatrowe – zlokalizowane indywidualnie i w kilku parkach wiatrowych w rejonach Słupska, Pucka, Malborka i Sztumu.
Podstawowe parametry eksploatacyjne źródeł energii elektrycznej to:
· moc elektryczna zainstalowana;
· moc elektryczna dyspozycyjna (osiągalna);
· sprawność eksploatacyjna.
Poniżej, na rysunkach nr 1–3, przedstawiono dla województwa pomorskiego bilans mocy elektrycznej zainstalowanej i dyspozycyjnej dla wyżej wymienionych grup elektrowni zawodowych i przemysłowych. I tak, na rysunku nr 1 pokazano bilans mocy elektrycznej dla różnych grup elektrowni przemysłowych, na rysunku nr 2 bilans mocy elektrycznej dla tych grup łącznie i dla Elektrociepłowni Wybrzeże S.A., natomiast na rysunku nr 3 –zapotrzebowanie na moc elektryczną dla całego województwa pomorskiego oraz możliwości pokrycia tego zapotrzebowania źródłami zlokalizowanymi na jego terenie.
Rys. 1. Moc elektryczna zainstalowana i dyspozycyjna (MW) w elektrowniach przemysłowych i wodnych zlokalizowanych w woj. pomorskim
Rys. 2. Porównanie mocy elektrycznej zainstalowanej i dyspozycyjnej (MW) w EC „Wybrzeże” i w elektrowniach przemysłowych zlokalizowanych w woj. pomorskim
Rys. 3. Porównanie łącznej mocy elektrycznej zainstalowanej i dyspozycyjnej (MW) w elektrowniach przemysłowych i EC z zapotrzebowaniem na tę moc w woj. pomorskim
Łączna zainstalowana moc elektryczna w źródłach określanych jako stabilne wynosi ok. 440 MW, natomiast deklarowana moc osiągalna – ok. 408 MW. Należy podkreślić, że rysunek nr 3 ilustruje również wielkość mocy elektrycznej (ok. 1500 MW), która gwarantowałaby pełne bezpieczeństwo dostaw energii elektrycznej dla rejonu województwa pomorskiego.
Zapotrzebowanie na energię elektryczną
Łączne zapotrzebowanie na energię elektryczną województwa pomorskiego w ostatnich kilku latach systematycznie rosło, z wyjątkiem roku 2008. Aktualnie zapotrzebowanie to wynosi około 6500 GWh i wzrosło w stosunku do roku 2004 o blisko 600 GWh. Należy podkreślić, że średni wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w ostatnich czterech latach wyniósł ok. 2,4%, natomiast największy wystąpił w latach 2006–2007 i wyniósł około 5,5%. Wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną woj. pomorskiego w ostatnich czterech latach ilustruje rysunek nr 4.
Rys. 4. Wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną (GWh/rok) w latach 2004–2008 na terenie woj. pomorskiego
Produkcja energii elektrycznej w odnawialnych źródłach energii (OZE)
Województwo pomorskie jest jednym z największych producentów energii elektrycznej produkowanej w źródłach odnawialnych, głównie w siłowniach wiatrowych i małych elektrowniach wodnych. Zgodnie z danymi przedsiębiorstwa ENERGA – OPERATOR S.A., produkcja energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, wprowadzona do sieci tego operatora w roku 2004, wynosiła blisko 360 GWh, natomiast w roku 2008 wzrosła o 60% do poziomu 567 GWh. Na rysunku nr 5 przedstawiono produkcję energii elektrycznej w trzech głównych grupach źródeł odnawialnych w latach 2005–2008. Znaczący wzrost produkcji energii elektrycznej w OZE przyczynił się do wzrostu udziału procentowego tej energii w bilansie całkowitej zużywanej energii elektrycznej oraz w bilansie energii elektrycznej produkowanej na terenie woj. pomorskiego. Relacje te ilustruje tabela nr 1.
Tabela nr 1. Udział OZE w produkcji i zużyciu energii elektrycznej w woj. pomorskim
Rys. 5. Produkcja energii elektrycznej z OZE (GWh/rok) w latach 2005–2008 na terenie woj. pomorskiego
Stan systemów elektroenergetycznych
Na terenie województwa pomorskiego produkuje się jedynie 30–33% energii elektrycznej zużywanej przez odbiorców. Brakująca ilość jest dostarczana z Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE) poprzez sieci elektroenergetyczne eksploatowane przez przedsiębiorstwa PSE OPERATOR S.A. i ENERGA – OPERATOR S.A. KSE dostarcza energię elektryczną z elektrowni zawodowych zlokalizowanych 250–300 km od naszego województwa. Tak znaczna odległość oraz zły stan techniczny sporej części linii przesyłowych i stacji elektroenergetycznych przyczyniają się do dużych strat energii elektrycznej, co przekłada się na zwiększone koszty pozyskania tej energii oraz pogorszenie stanu bezpieczeństwa energetycznego województwa.
Reasumując, można stwierdzić, że w sektorze elektroenergetycznym podstawowe problemy województwa pomorskiego to:
· niedostatecznie rozbudowany systemu linii i stacji elektroenergetycznych najwyższych napięć, co wpływa negatywnie na stan bezpieczeństwa energetycznego oraz warunkuje brak możliwości wyprowadzenia energii elektrycznej z budowanych i planowanych farm wiatrowych;
· zły stan techniczny znacznej części istniejącej infrastruktury elektroenergetycznej;
· brak stabilnych źródeł energii elektrycznej (elektrowni zawodowych), które pokryłyby aktualne zapotrzebowanie województwa na moc i energię elektryczną.
Na rysunku nr 6 przedstawiono systemy elektroenergetyczne wysokiego napięcia (WN), tj. linie elektroenergetyczne i stacje GPZ zlokalizowane na terenie woj. pomorskiego.
Rys. 6. Systemy zaopatrzenia woj. pomorskiego w energię elektryczną i ciepło
SEKTOR CIEPŁOWNICTWA I PALIW GAZOWYCH
W sektorach ciepłownictwa i paliw gazowych w ostatnich kilkunastu latach wykonano szereg inwestycji i działań ukierunkowanych na poprawę efektywności energetycznej, zarówno po stronie wytwarzania i przesyłania ciepła, jak i po stronie odbiorców. Tym działaniom sprzyjały prace legislacyjne, m.in. ustawa termomodernizacyjna z 1998 roku, wydane w roku 2001 rozporządzenie dotyczące audytów energetycznych budynków, sieci cieplnych i lokalnych źródeł ciepła, a także programy pomocowe ukierunkowane na poprawę stanu środowiska naturalnego, wykorzystujące środki krajowe (EkoFundusz, WFOŚiGW, NFOŚiGW) oraz środki pomocowe UE.
Działania prowadzone przez przedsiębiorstwa energetyczne (PEC, MPEC, ZEC) operujące na danym terenie, a także przez indywidualnych właścicieli kotłowni, przyczyniły się do poprawy efektywności energetycznej, co wyraża się znaczącym podwyższeniem sprawności modernizowanych źródeł ciepła. Modernizacje te obejmowały zarówno konwersję starych kotłów opalanych węglem na nowe kotły gazowe, olejowe lub opalane biomasą, jak również zmodernizowane kotły węglowe nowej generacji.
Modernizacji poddawano także systemy przesyłu i dystrybucji – dotyczy to głównie wymiany tradycyjnych sieci cieplnych na sieci cieplne preizolowane, a także budowy nowoczesnych sieci gazowych oraz modernizacji przyłączy i węzłów cieplnych w systemach ciepłowniczych. Te ostatnie wyposażone zostały w najnowsze urządzenia automatyki ciepłowniczej oraz układy regulacji pogodowej. Działania te znacząco przyczyniły się do obniżenia zapotrzebowania na ciepło, szczególnie w miejskich i lokalnych systemach ciepłowniczych, a tym samym wymuszały dalszą modernizację źródeł ciepła – dopasowanie mocy cieplnej źródła do zapotrzebowania odbiorców.
Bardzo ważny udział w ograniczeniu zużycia ciepła oraz paliw gazowych mieli i nadal mają końcowi odbiorcy energii. W latach 90. spółdzielnie mieszkaniowe zapoczątkowały szeroki program działań termomodernizacyjnych (docieplanie budynków, wymiana okien, modernizacja instalacji grzewczych), który z powodzeniem jest kontynuowany. Do prac termomodernizacyjnych włączyły się również wspólnoty mieszkaniowe oraz indywidualni odbiorcy. Tak konsekwentnie prowadzone działania termomodernizacyjne, praktycznie na terenie całego województwa, przyczyniły się do stałego i systematycznego obniżania zapotrzebowania na ciepło po stronie odbiorców. Przeprowadzone analizy dotyczące stopnia zaawansowania prac termomodernizacyjnych oraz ich efektów potwierdziły, że średni wskaźnik zużycia energii na 1 m2 powierzchni w budownictwie wielorodzinnym spółdzielczym obniżył się z 240–270 kWh/m2 rocznie do poziomu 140–170 kWh/m2 rocznie, natomiast w niektórych spółdzielniach, które dokonały powtórnej termomodernizacji, wskaźnik ten spadł nawet do 90 kWh/m2 rocznie (np. Spółdzielnia Janowo w Rumi).
Na rysunku nr 7 przedstawiono systemy zaopatrzenia w paliwa gazowe zlokalizowane na terenie woj. pomorskiego.
Rys.7. Systemy zaopatrzenia woj. pomorskiego w energię elektryczną i ciepło
Zapotrzebowanie
Łączne zapotrzebowanie na ciepło w województwie pomorskim, w przeciwieństwie do energii elektrycznej, od kilkunastu lat systematycznie obniża się. Dzieje się tak mimo stale prowadzonych inwestycji w sektorach budownictwa mieszkaniowego i przemysłowo-usługowym. Aktualnie roczne zapotrzebowanie na ciepło odbiorców z województwa pomorskiego wynosi około 61,5 tys. TJ i obniżyło się w stosunku do roku 2004 o 3,2 tys. TJ, tj. o 5,1%.
Rysunek nr 8 ilustruje obserwowaną tendencję obniżającego się zapotrzebowania na ciepło w województwie pomorskim w ostatnich czterech latach – przedstawione wartości nie uwzględniają przeliczenia na standardowy sezon grzewczy.
Rys. 8. Roczne zapotrzebowanie na ciepło (TJ/rok) w latach 2005–2008 na terenie
woj. pomorskiego
Zapotrzebowanie na paliwa gazowe na terenie województwa w latach 2004–2008 ilustruje rysunek nr 9. Przedstawia on zarówno roczne zużycie gazu ziemnego, jak i łączne zużycie tego paliwa i gazów płynnych (LPG i LPBG przeliczono na gaz ziemny GZ-50). Natomiast na rysunku nr 10 pokazano tendencję wzrastającego zapotrzebowania na biomasę w regionie w latach 2004–2008. Wzrost zużycia biomasy w roku 2008 wynika w znacznym stopniu z uruchomienia instalacji współspalania węgla z biomasą w Elektrociepłowniach Wybrzeże S.A.
Rys. 9. Roczne zużycie paliw gazowych (mln m3) w latach 2004–2007 na terenie woj. pomorskiego
Realizowane od połowy lat 90. prace modernizacyjne w sektorach ciepłowniczym i paliw gazowych, a w szczególności szeroko prowadzone przedsięwzięcia termomodernizacyjne, przyczyniły się do zmiany struktury zużywanych paliw i nośników energii, zarówno w paliwach i energii pierwotnej, jak i w strukturze energii końcowej. W bilansie paliw i energii należy podkreślić malejący udział węgla i paliw olejowych, stabilny udział paliw gazowych oraz stale rosnący odsetek źródeł odnawialnych (OZE).
Rys. 10. Roczne zużycie biomasy (energia w paliwie, w TJ) w latach 2004–2007
na terenie woj. pomorskiego
Na rysunkach 11 i 12 przedstawiono procentowy udział paliw i nośników energii w bilansie energii końcowej, odpowiednio dla roku 2004 i 2007.
Rys. 11. Procentowy udział paliw i nośników energii w bilansie energii końcowej w roku 2004 na terenie woj. pomorskiego
Rys. 12. Procentowy udział paliw i nośników energii w bilansie energii końcowej w roku 2007 na terenie woj. pomorskiego
Wnioski
Dr inż. Tadeusz Żurek
Departament Rozwoju Gospodarczego
Urząd Marszałkowski Województwa Pomorskiego
Stan techniczny oraz poziom zaawansowania prac modernizacyjnych w poszczególnych sektorach energetycznych województwa pomorskiego są zdecydowanie różne, przy czym pozytywnie można ocenić zaawansowanie prac modernizacyjnych w sektorach ciepłowniczym i paliw gazowych, natomiast największe zaległości w modernizacji i rozwoju infrastruktury technicznej dotyczą sektora elektroenergetycznego. Sektor ten stoi również przed koniecznością przeprowadzenia największych inwestycji w infrastrukturę techniczną.
Działania w sektorze elektroenergetycznym powinny obejmować zarówno rozbudowę oraz modernizację infrastruktury sieci przesyłowych i dystrybucyjnych, jak i budowę nowych źródeł energii elektrycznej. Obecnie województwo pomorskie jest znaczącym importerem energii elektrycznej, co pogarsza warunki bezpieczeństwa energetycznego regionu.
Sektor ciepłowniczy jest przykładem pozytywnych działań w zakresie ograniczania zużycia paliw i nośników energii, poszanowania energii oraz poprawy efektywności energetycznej zarówno po stronie producentów ciepła oraz dystrybutorów, jak i odbiorców. W sektorze tym aktualnie nie ma zagrożeń dotyczących bezpieczeństwa energetycznego. Jeżeli dalej konsekwentnie wykonywane będą prace modernizacyjne, a w szczególności realizowane dyrektywy i ustawy o efektywności energetycznej oraz promocji OZE, to w perspektywie roku 2020 realne będzie osiągniecie znacznie większego obniżenia zużycia energii pierwotnej niż dwudziestoprocentowe oraz znaczące zmniejszenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery.
W sektorze paliw gazowych w ostatnich kilkunastu latach wzrost zapotrzebowania na paliwa gazowe, wynikający ze wzrostu liczby odbiorców tego paliwa (rozbudowa sieci gazowych, gazyfikacja nowych miejscowości), skompensowany został przez działania modernizacyjne oraz wprowadzanie nowych technologii i wysokosprawnych źródeł ciepła. Jednakże aby zapewnić bezpieczeństwo dostaw gazu ziemnego w rejon Pomorza, konieczne są inwestycje w dalszą rozbudowę gazociągów wysokiego ciśnienia. Dotyczy to głównie drugiej nitki gazociągu z Włocławka do Gdyni (Wiczlino) i Kosakowa oraz budowa magistrali łączącej Trójmiasto ze Szczecinem i Świnoujściem.