Projekt aktualizacji Krajowego Planu na rzecz energii i klimatu (KPEiK) to pierwszy rządowy dokument przedstawiający scenariusz zmian w elektroenergetyce zasadniczo zbieżny z celami unijnej polityki klimatycznej. Autorska analiza Instratu przeprowadzona przy pomocy modelu optymalizacyjnego PyPSA-PL pozwala na ocenę rządowych prognoz dot. tempa rozwoju czystych źródeł energii.

W nowym raporcie Instrat zajmuje się trudniejszymi pytaniami dot. przyszłości polskiej elektroenergetyki – rolą paliw kopalnych w okresie przejściowym, ryzykiem luki mocy oraz ścieżką rozwoju aż do neutralności emisyjnej netto w 2050 r.

KPEiK – wreszcie wizja dla OZE

Rządowy dokument po raz pierwszy przedstawia scenariusz ambitnej transformacji z uwzględnieniem dodatkowych, planowanych polityk, na rzecz realizacji m.in. celów wynikających z unijnego pakietu Fit for 55. Według przedstawionych danych, Polska miałaby dążyć do ok. 56% udziału OZE w produkcji energii elektrycznej już w 2030 r., natomiast do roku 2040 r. nasza elektroenergetyka opierałaby się na paliwach kopalnych w mniej niż 10%. Porównując nowy rządowy scenariusz ze ścieżką ambitnej transformacji Instrat, doceniamy silne postawienie na energetykę wiatrową na lądzie do 2030 r. – mielibyśmy osiągnąć ok. 19 GW mocy, co wymagałoby nie tylko skutecznej liberalizacji reguł odległościowych, ale też uproszczenia procesów administracyjnych oraz inwestycji w sieci elektroenergetyczne – tłumaczy Michał Smoleń, kierownik programu badawczego Energia i Klimat w Instracie.

Nowy projekt KPEiK uwzględnia  także wyższe tempo rozwoju morskiej energetyki wiatrowej, wynikające ze zmian legislacyjnych w ostatnich latach (dążenie do 18 GW w 2040 r.).




Z drugiej strony, rządowa strategia znowu nie w pełni docenia potencjał energetyki słonecznej. Niepokoi nas także prognozowane spowolnienie rozwoju lądowej energetyki wiatrowej po 2030 r. W rządowej ścieżce, osiągnięcie celu redukcji emisji na 2040 r. w przesadnym stopniu opiera się na skrajnie optymistycznych założeniach na temat możliwego tempa rozwoju energetyki jądrowej (aż 7,2 GW w 2040 r.). Budzi to obawy, że w rzeczywistości odchodzenie od paliw kopalnych znacznie się przeciągnie – ocenia Michał Smoleń. Ścieżka dekarbonizacji autorstwa Instratu w większym stopniu opiera się na rozproszonych źródłach odnawialnych, które można budować znacznie szybciej.

KPEiK wciąż zbyt optymistycznie o węglu

Ambitny scenariusz KPEiK przedstawia ścieżkę minimalizacji znaczenia paliw kopalnych w perspektywie 2035-2040 r. Rządowy dokument wydaje się dążyć do uniknięcia kontrowersji i wskazuje na znaczący udział węgla jeszcze w pierwszej połowie lat 30. Tymczasem dokładna analiza tego zagadnienia wskazuje na szereg trudności, które przedstawia Patryk Kubiczek: Przy założonych przez nas cenach gazu oraz uprawnień EU ETS, elektrownie gazowe mogą produkować prąd taniej niż elektrownie węglowe, spychając te ostatnie do roli źródeł szczytowych i sezonowych. Na niekorzyść węglówek przemawiają wyższe emisje CO₂, niższa elastyczność oraz wysokie koszty stałe (szczególnie w przypadku węgla brunatnego), a także wyższa awaryjność. Po stronie gazu ziemnego, do problemów należy konieczność importu paliwa z zagranicy, szkodliwe emisje metanu w całym łańcuchu dostaw, oraz konieczność finansowania nowych mocy na to paliwo.





Analiza pokazuje, że mechanizmy rynkowe mogą przełożyć się na znacznie szybszy spadek wykorzystania węgla niż wynikałoby to nawet z ambitnego scenariusza KPEiK – oraz na znaczny, choć przejściowy, wzrost zużycia gazu ziemnego koło 2030 r. Niski poziom zużycia gazu w 2030 r. prognozowany przez scenariusze KPEiK zastanawia. W jaki sposób rząd mógłby ograniczyć zużycie gazu w elektroenergetyce? Nasza badania pokazują, że rezygnacja z budowy nowych elektrowni gazowych może mieć ograniczony wpływ na zużycie paliwa, a jednocześnie zwiększyć import energii elektrycznej do Polski – podsumowuje Kubiczek.





Czy zabraknie prądu w latach 30.?

Raport porusza również kwestię zapotrzebowania na moc szczytową w perspektywie 2040 r. Problem jest realny – o ile w latach 30. OZE będą stanowiły główne źródło energii elektrycznej przez większość godzin roku, system musi być gotowy także na trudne momenty. Szczególnym wyzwaniem będą mroźne i bezwietrzne zimowe wieczory. Chwilowa produkcja z zależnych od pogody OZE może spaść wtedy do niskich poziomów, nawet przy znacznej rozbudowie mocy wiatrowych, natomiast zapotrzebowanie podbijać będą zainstalowane w domach pompy ciepła. Bez zabezpieczenia dostaw energii również w takich okresach elektryfikacja ciepłownictwa się nie powiedzie.

Analiza pokazuje, że pomimo wielu korzyści, wynikających z rozwoju czystych technologii produkcji i magazynowania energii, Polska będzie musiała zachować znaczne dyspozycyjne moce oparte na paliwach kopalnych do 2040 r. i później. Ich rolę opisuje Michał Smoleń: Będą one wykorzystywane coraz rzadziej, dzięki czemu unikniemy emisji i kosztów paliw. Stopniowo kopalny gaz ziemny może też być zastępowany biometanem. Konfrontując nasze wyliczenia ze scenariuszem KPEiK, mamy wrażenie, że nie do końca docenia on te problemy w perspektywie 2035 i 2040 r., także ze względu na bardzo optymistyczne założenia dot. możliwego tempa rozwoju energetyki jądrowej.

Neutralność klimatyczna w 2050? Nie będzie łatwo

Choć scenariusz KPEiK sięga tylko 2040 r., Polska powinna określić także długofalową ścieżkę rozwoju zgodnie z europejskimi celami dot. neutralności klimatycznej. W nowej analizie zespół Instratu po raz pierwszy sięgnął do 2050 r. Ograniczenie emisji z elektroenergetyki jest w dłuższej perspektywie stosunkowo prostym zadaniem. Wyzwaniem będzie jednak znaczne zwiększenie produkcji prądu, w związku z nasileniem procesu elektryfikacji innych sektorów i potencjalnie dużym zapotrzebowaniem na zielony wodór. Nasza analiza  wskazuje, że niezbędne będzie przyspieszenie rozbudowy wszystkich niskoemisyjnych źródeł energii elektrycznej – podsumowuje Patryk Kubiczek.



Pobieramy

Trzy dekady wyzwań. Scenariusz polskiej transformacji energetycznej do 2050 r.