Produkcja energii elektrycznej z OZE - podsumowanie roku 2021

Grudzień 2021 r. w Polsce przyniósł spektakularny wzrost zapotrzebowanie na energię elektryczną z 14,9 TWh w listopadzie do 16,2 TWh. Było to najwyższe miesięczne zużycie energii odnotowane w statystykach ENTSO-E. Ma to swoje skutki ekonomiczne i środowiskowe, które stają się bardziej oczywiste gdy na trendy miesięczne popatrzymy z perspektywy całego roku, a nawet z szerszej perspektywy ostatnich trzech lat zakłócanych przez pandemię.

Biorąc po uwagę cały 2021 r. krajowe zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrosło o 5,7 pp. względem roku ubiegłego. Dominujący udział w produkcji energii w grudniu miały elektrownie na węgiel (76 proc.), w tym brunatny (28,3 proc.) i kamienny (47,7 proc.), przy czym węgiel brunatny zanotował wzrost o 3,8 pp., a kamienny spadek o 2,8 pp. Trzecim źródłem energii były elektrownie wiatrowe odpowiadające za 11,6 proc. (spadek o 0,2 pp., pomimo wzrostu generacji m/m o niemal 100 GWh).

Przy ogólnym wzroście produkcji energii, grudzień przyniósł spadki generacji trzech źródeł niskoemisyjnych: fotowoltaiki, elektrowni biomasowych i gazowych. Wraz ze wzrostem generacji z najbardziej emisyjnych źródeł nastąpił jednocześnie niespotykany wcześniej, wzrost cen energii. Przedłużył niekorzystne trendy w energetyce widoczne zasadniczo przez cały 2021 r. w Polsce, Niemczech i w niektórych innych krajach UE (o czym dalej).

Przyczyną regresu jest kilkuletni brak znaczących inwestycji w nowoczesne technologie (oszczędzanie na CAPEX) i przywiązanie do życia z renty zacofania, bez zwracania uwagi na kwestie środowiskowe i dobrostan społeczno-gospodarczy za 5-10 lat (doraźne „dosypywanie” paliw kopalnych do starych źródeł konwersji energii czyli „pompowanie” OPEX, bez baczenia na ceny energii). Transformacja energetyczna w kierunku OZE (nie wspominając nawet o klimatycznej) została spowolniona w wielu krajach i nie jest to tylko polska „specjalność”. Ale wystarczy popatrzeć na dane GUS (oczywiście niepełne). Nakłady inwestycyjne na wytwarzanie energii wynosiły 24,8 mld zł w 2019 r., 23,3 mld zł w 2020 r. i tylko 12,2 mld zł w 2021 r. Przy rekordzie inwestycji w 2021 r. w nowe moce PV (nakłady rzędu 11 mld zł, choć PV wniosła tylko 0,6 proc. energii w grudniu i 2,7 proc. w całym 2021 r.), innych znaczących nowych inwestycji „CAPEX-owych” w nowoczesne technologie w zasadzie nie było od dawna. Wpływ „nic-nie-robienia” odczuły pozytywnie biznesy zasiedziałe, a negatywnie odczują, pomijając kwestie środowiskowe (czyli problemy dotyczące nas wszystkich), odbiorcy energii.

W Polsce w 2021 r. sama struktura produkcji energii elektrycznej nie zmieniła się istotnie w porównaniu z rokiem ubiegłym. Spadek udziału węgla kamiennego wyniósł zaledwie 0,2 pp. natomiast udział węgla brunatnego wzrósł o 1,2 pp. Niewielki spadek nastąpił również w przypadku gazu ziemnego o 1,2 pp.

Po fotowoltaicznym boomie z 2020 r., kolejny rok był również dobry pod względem przyrostu mocy zainstalowanej. Na koniec października 2021 r. moc zainstalowana w PV wynosiła 6687,5 MW, natomiast w 2020 r. wynosiła 3936 MW, czyli przybyło 2751,5 MW, a do końca roku przewidywany jest dodatkowy wzrost. Udział energii z PV w wytwarzaniu energii wzrósł z 1,5 proc. do 2,9 proc. Na koniec listopada 2021 r. moc zainstalowana w elektrowniach wiatrowych wynosiła 7185 MW w porównaniu do 6350 MW na koniec 2020 r. Pomimo wzrostu prawie o 1 GW mocy produkcja energii pozostała na podobnym poziomie, a w strukturze całej generacji udział energii z wiatru spadł z 10,8 proc. do 9,4 proc.

Przyczyną regresu w OZE był nie tego fakt, że 2021 r. był gorszym pod względem wietrzności, ale przede wszystkim wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną spowodowany został reakcją na wychodzenie z III fali pandemii – wzrostem zapotrzebowania na energię (mianownik).

Patrząc w perspektywie trzech ostatnich lat 2019-2021, można postawić tezę, że struktura energetyki została zakonserwowana, a sektor sprawnie przerzuca koszty na odbiorców i na podatnika. Patrząc z tej perspektywy zmiany nie są znaczące. W strukturze miksu energetycznego nastąpił niewielki spadek udziału węgla brunatnego o 0,2 pp. i węgla kamiennego o 2,6 pp. Gaz ziemny stanowił 7,6 proc. udziału w porównaniu do 7,3 proc. w 2019 r. Największą zmianą jest wzrost udziału energii z fotowoltaiki z 0,5 proc. do prawie 3 proc. (wzrost nowych mocy o ponad 5,2 GW). W ciągu 3 lat wzrost udziałów energii elektrycznej z OZE wynosił 0,8 proc. rocznie i doszedł o poziomu 13,6 proc.

Takie tempo transformacji w kierunku zerowej emisji „net zero”, jak w ostatnich 3 latach oznacza, że cel neutralności klimatycznej osiągniemy w … 2130 r. (!), pokonując wszystkich innych w utrwalaniu status quo. Chiny, Indie, a nawet Kazachstan i Wenezuela wobec Polski okażą się oderwanymi od realiów „progresistami” (net-zero ok. 2060-2070). Z tym, że Indie na COP-26 w Glasgow zapowiedziały, że co prawda net-zero będzie w 2070 r., ale już w 2030 r. będą miały już 50-proc. udział energii z OZE (Polska wg obecnych trendów w 2030 r. dojdzie zaledwie do 20,8 proc. udziału energii z OZE, co postawiłoby nas na poziome krajów trzeciego świata i wykluczyło z gospodarki światowej).

W 2021 r. w Polsce produkcja energii elektrycznej z węgla wzrosła, aż o 16 pp. w stosunku do roku ubiegłego. Energia z gazu ziemnego pozostała na podobnym poziomie, tak samo jak zielona energia z elektrowni wiatrowych, które w przeciągu roku wyprodukowały ponad 15,2 TWh i są głównym źródłem zielonej energii. Starując z niskich poziomów, w 2021 r. duży wzrost, podobnie jak w 2020, wykazała fotowoltaika, bo aż o 125 proc. produkując 4,6 TWh (w roku ubiegłym było to ponad połowę mniej – 2,05 TWh).
Ilość energii elektrycznej produkowanej w 2021 r. wg źródeł wytwarzania przedstawia wykres poniżej.

Tak jak zaznaczono na początku, polska energetyka nie jest osamotniona w przekonaniu, aby robić jak najmniej i dryfować, trwać wytrwale w walce z postępem, wiedzą naukową i zmianami. Nawet „zielone” deklaracje narodowych koncernów energetycznych i paliwowych, że dalej tak się nie da, odbierane są jak „bajki z mchu i paproci” (na użytek znienawidzonych rynków finansowych i dla zmylenia biurokratów unijnych). Ale zagraniczne koncerny i niektóre rządy też poczuły, że ciągła transformacja energetyczna (ile można?) jest trochę męcząca i naciskają swoje rządy mówiąc "langsam".

I tak w Niemczech w 2021 r. struktura miksu energetycznego też nieznacznie się zmieniła względem roku poprzedniego, ale na niekorzyść transformacji. Udział węgla, zarówno kamiennego jak i brunatnego, wzrósł w strukturze wytwórczej energii: kamiennego o 3,3 pp. i brunatnego 2,7 pp., natomiast jego zużycie do produkcji energii wzrosło dużo więcej – węgla kamiennego o 49 proc., a brunatnego o 17 proc. w stosunku do 2020 r. (z 34,9 TWh do 51,8 TWh dla kamiennego i z 83,4 TWh do 98,1 TWh dla brunatnego). Pomimo rocznego spadku produkcji energii z elektrowni wiatrowych o 12,7 pp. i tak energia wiatru stanowiła największy udział: 23 proc. energii elektrycznej w 2021 r. (spadek z 26,8 proc.). Drugim największym źródłem OZE była fotowoltaika, która odpowiadała, podobnie jak rok temu, za 9,5 proc. energii elektrycznej. Zapotrzebowanie krajowe na energię w Niemczech wzrosło niewiele, jedynie o 1,8 proc.

Spowolnienie „Energiewende” to nie jedyny problem naszego zachodniego sąsiada. Już 1 stycznia tego roku można było zauważyć skutki wprowadzania w życie planu wyłączania elektrowni atomowych w Niemczech. Z końcem 2021 r. zostały wyłączone z systemu elektroenergetycznego trzy jednostki jądrowe o łącznej mocy ponad 4 GW. Odpowiadały one za ok. połowę mocy elektrowni jądrowych w Niemczech (do końca 2022 r. wszystkie niemieckie elektrownie jądrowe zostaną zamknięte). Ubytek takiej mocy należało w sposób odpowiedni uzupełnić. Obecnie (z początkiem roku), ze względu na panujące warunki pogodowe (nieznaczna generacja PV), brakującą energię wytwarzają elektrownie wiatrowe. Porównując 4 grudnia 2019 i 2021 r., oraz 4 stycznia 2021 r. można zauważyć, że w tych dniach, w dużym stopniu, do zbilansowania miksu przyczyniają się elektrownie wiatrowe. Porównując pojedyncze dni z 2019 i 2022 r. widać, że przy podobnym udziale energii z wiatru i zmniejszeniu mocy elektrowni atomowych, uzupełnieniem brakujących mocy jest węgiel kamienny.

Pomimo wcześniejszej deklaracji rządu Angeli Merkel odchodzenia od węgla do 2038 r. (i skrócenia tego okresu do 2030 r. wg najnowszej deklaracji rządu Olafa Scholza), rok 2021 pokazał, że póki co zapowiedzi nie do końca są realizowane. Widać jednak, że tania energetyka wiatrowa przejmuje deficyt generacji po wycofywanej w trybie decyzji politycznej (bez szans na „repowering”) drożejącej energetyki jądrowej. Pomimo "wypadnięcia" 4 GW niemiecki system energetyczny działa bez zarzutu. Niemcy spowolnili, ale idą dalej.

Także w Europie udział węgla brunatnego i kamiennego w produkcji energii w 2021 r. wzrósł o ok. 1,1 pp., natomiast samo jego zużycie wzrosło w przypadku węgla kamiennego o 28,5 proc., a brunatnego o 19 proc. Ogólnie węgiel w produkcji energii elektrycznej w 2021 r. stanowił 16,26 proc. Energetyka wiatrowa z udziałem 14,8 proc. była największym źródłem OZE w strukturze generacji energii w UE w całym 2021 r. Elektrownie wodne miały udział 12,9 proc., a fotowoltaika blisko 5,5 proc. Ogólnie, OZE w produkcji energii elektrycznej w 2021 r. stanowiły 37,6 proc. – to dobry wynik, dwukrotnie lepszy od krajowego.

W elektrowniach jądrowych wyprodukowano 28 proc. energii, niewiele więcej niż rok wcześniej. Na relatywnie podobnym poziomie w 2021 r. pozostało zużycie gazu ziemnego – 19,2 proc., jedynie 2,7 pp. mniej niż w 2020 r. Strukturę produkcji energii elektrycznej UE-27 wg źródeł przedstawia poniższy wykres.

UE wg Eurostat osiągnęła też swój cel udziału energii z OZE (wszystkie rodzaje OZE i wszystkie nośniki) w końcowym zużyciu energii 2020 r. na poziomie minimum 20 proc. (przekroczyła go o 2pp.), a znaczący w tym udział – 22,1 proc. – miała energia elektryczna (w Polsce o realizacji 15-proc. celu zdecydowały dane o zużyciu drewna w celach grzewczych, a energia elektryczna z OZE miała tylko 3,1-proc. udział). Mamy w Polsce ewidentny problem z energią elektryczną z OZE.

Zmiany roczne na przestrzeni ostatnich trzech lat (2019-2021) w produkcji energii elektrycznej w Polsce w Niemczech na tle UE zestawiono w tabeli poniżej.

Na koniec 2021 r. obraz transformacji energetycznej i ochrony klimatu w UE nie jest jednoznaczny ani tym bardziej pozytywny. W dobie pandemii Polska, Niemcy i inne kraje spowalniają transformację, co oczywiście można zrozumieć. Ale w końcu pandemia się skończy, gospodarka ruszy swoim tempem, a kraje zaczną zastanawiać się nad energetyką. To właśnie UE (17 proc. światowego PKB) z „Zielonym Ładem”, systemem ETS (dopiero zaczyna działać), zieloną taksonomią, granicznym podatkiem węglowym i pakietem „Fit-for-55” (dyskusja właśnie się rozpoczyna) wyznaczy światowe trendy w energetyce w najbliższych latach. Inni będą spowalniać, krytykować, robić ostatnie interesy na paliwach kopalnych i tworzyć przypisy do historii, ale już nic nowego do energetyki nie wniosą.

Grzegorz Wiśniewski
Prezes Instytutu Energetyki Odnawialnej

Czytaj również:

ENTSO-E: grudzień ze znacznie zwiększonym zużyciem i produkcją energii elektrycznej w stosunku do listopada

Produkcja energii elektrycznej z OZE - podsumowanie roku 2021

Przy ogólnym wzroście produkcji energii, grudzień przyniósł spadki generacji trzech źródeł niskoemisyjnych: fotowoltaiki, elektrowni biomasowych i gazowych. Wraz ze wzrostem generacji z najbardziej emisyjnych źródeł nastąpił jednocześnie niespotykany wcześniej, wzrost cen energii.