Transformacja energetyczna – czy gaz nadal będzie paliwem przejściowym?

Niecałe dwa lata temu byliśmy pewni, że gaz ma przed sobą kolejne dekady jako paliwo przejściowe. Jednak postępująca transformacja energetyczna tworzy dyskusję, czy aby na pewno. Czy wobec postępu projektów offshore’owych na Morzu Bałtyckim, wzmożonej aktywności wokół budowy polskiej elektrowni atomowej i prób uruchomienia potencjału biogazu i biometanu, stosowanie gazu ziemnego nadal będzie przybliżać do przejścia do gospodarki zeroemisyjnej? Czy przemysł nadal powinien stawiać na tę technologię? Tak i są na to argumenty.

Portal wysokienapiecie.pl donosi, że w zeszłym roku odnotowano rekord w produkcji energii elektrycznej. Produkcja przekroczyła wówczas 175 TWh. Co ciekawe nastąpiło to przy spadku produkcji w elektrowniach na węgiel kamienny i gaz ziemny. Znaczne wzrosty odnotowały za to OZE. Transformacja energetyczna jest już widoczna w statystykach. Najwięcej energii odnawialnej w Polsce pochodzi z wiatru, a w ostatnich latach obserwuje się dynamiczny rozwój farm wiatrowych. Projekty offshore: Bałtyk II i Bałtyk III mają rozpocząć produkcję energii już za 4 lata. Dachy pokrywają się fotowoltaiką, która w 2022 r. podwoiła swoją generację, decydenci próbują też pobudzić produkcję biogazu i biometanu. Ale czy to oznacza, że powinniśmy żegnać się z gazem? Raczej nie.

Według Agencji Rynku Energii w rekordowym 2022 r. ok. 21 proc. produkcji energii elektrycznej pochodziło z OZE. Prym wiodły elektrownie wiatrowe (11 proc.), fotowoltaika (4,5 proc.) i bioenergia – (biomasa i biogaz razem ok. 4,2 proc.). Polski system najbardziej potrzebuje solidnych fundamentów, które zapewniają sprawdzone w boju wysokoemisyjny węgiel i bardziej przyjazny gaz. Gdzieś zza horyzontu sunie ku nam atom, ale to jeszcze potrwa. I to długo.

Struktura produkcji energii elektrycznej w Polsce

Polskie Sieci Elektroenergetyczne podają, że produkcja energii elektrycznej w marcu 2023 r. wyniosła 14 575 GWh, czyli o 8,85 proc. mniej, porównując z marcem ubiegłego roku (a tylko 3498 GWh pochodziło z energii odnawialnej). Krajowe zużycie było symbolicznie niższe niż rok temu i wyniosło 14 961 GWh (-3,37 proc. r/r). Największy udział w produkcji energii elektrycznej w marcu 2023 r. miały węgiel kamienny (46 proc.) i brunatny (20 proc.). Elektrownie gazowe wyprodukowały w marcu 10 proc. energii elektrycznej – to o prawie 2 proc. więcej niż miesiąc wcześniej. Odnawialne źródła energii miały 24 proc. wkładu w produkcję, z czego 15 proc. to farmy wiatrowe, 3 proc. – elektrownie wodne, a 6 proc. łącznie stanowiła energia z pozostałych OZE.

Obecna struktura produkcji energii w Polsce nie pozwala na bezpośrednie przełączenie się na OZE. Jaki wobec tego kierunek zmian obierze transformacja energetyczna? Jak zmieni się w przyszłości produkcja eneregii elektrycznej w naszym kraju?

Produkcja energii oparta na OZE

Podstawowy cel, jaki stawia transformacja energetyczna to zeroemisyjność, ale nie osiągniemy jej od razu. OZE w tym momencie nie są wystarczającym źródłem energii, a sytuacja ta nie zmieni się jeszcze przez kilkanaście lat. Analizując to, jak wygląda struktura produkcji energii elektrycznej przez energetykę zawodową, widać wyraźnie potrzebę solidnego stabilizatora miksu. Przed podobnym dylematem stają firmy, które muszą w całości zapewnić zasilanie swoich procesów technologicznych. Z jednej strony chcą pozyskiwać energię elektryczną ze źródeł odnawialnych i niskoemisyjnych, do czego zachęcają dyrektywy unijne i wysokie koszty emisji CO2, z drugiej potrzebują stabilnych dostaw zapewniających ciągłość produkcji. I zastosowanie gau ziemnego jest tutaj nadal wygodnym rozwiązaniem. W porównaniu z węglem gaz umożliwia ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, pyłów i tlenków siarki i azotu, pozwala na spełnienie wyśrubowanych limitów i dają poczucie bezpieczeństwa i stabilizacji.

Właśnie tego, a także przewidywalności i ciągłości dostaw, potrzebuje przemysł, który musi działać tu i teraz, bez przerw spowodowanych brakiem energii z OZE w czasie niekorzystnych warunków atmosferycznych, np. gdy nie ma wiatru i słońca. Trzeba też brać pod uwagę, że w Polsce dopiero powstaje infrastruktura pozwalająca w większym stopniu wykorzystywać OZE i to potrwa. Według założonego harmonogramu morskie farmy wiatrowe Bałtyk III i Bałtyk II zaczną produkować energię w 2027 roku, a Bałtyk I w 2029 roku. Czy rzeczywistość wpisze się w te plany? Czas pokaże.

Przeczytaj więcej o nowych farmach wiatrowych w Polsce.

Co ciekawe nasza sieć dystrybucyjna nie jest jeszcze gotowa na dynamiczny rozwój OZE. Ostatnio alternatywne źródła energii wyprodukowały więcej energii niż suma potrzeb krajowych i możliwości eksportu. Do takiego stanu rzeczy przyczynił się… wyjątkowo słoneczny dzień. PSE ograniczył moc polskich źródeł fotowoltaicznych o ok. 2,2 GW w celu zbilansowania systemu elektroenergetycznego. Wcześniej podobne sytuacje miały miejsce w stosunku do farm wiatrowych, natomiast pierwszy raz zdarzyło się to w odniesieniu do energii słonecznej. Chcąc czerpać energię z OZE, powinniśmy dostosować do tego naszą sieć.

Gaz ziemny, OZE, a może atom jako źródło mocy?

Kryzys energetyczny spowodowany wojną i wzrost cen energii elektrycznej w Polsce znacząco wpłynęły na poparcie dla elektrowni atomowej. W 2022 roku poparcie lokalnej społeczności było o 12 punktów procentowych mniejsze niż w styczniu 2023 roku, kiedy niezależna agencja badawcza PBS zrealizowała badanie, w którym 75 proc. mieszkańców gmin Choczewo, Gniewino i Krokowa poparło budowę elektrowni jądrowej w swoim sąsiedztwie. Coś się zmienia. Padają kolejne bariery, w tym ta najważniejsza – psychologiczna. Atom zbliża się nieco szybciej, ale nadal bardzo powoli.

Najnowszy raport „Łańcuch wartości energetyki jądrowej w Polsce”, opracowany przez Instytut Energetyki i Klub Energetyczny UW, podaje, że atom może osiągnąć istotny udział w miksie energetycznym Polski, sięgający nawet 35,8 proc. do 2045 roku – w zależności od przyjętego scenariusza. Rośnie akceptacja dla atomu, ruszyły prace nad elektrownią atomową w Polsce. Energia atomowa będzie kluczowym czynnikiem stabilizującym miks energetyczny, ale dopiero w perspektywie 20–25 lat. Obecnie jednak transformacja idzie powoli, bo w Polsce jednym z największym wyzwań jest odejście od węgla.

Polska w badaniu ETRI 2022 – powoli w stronę transformacji energetycznej

Stowarzyszenie REA (Association for Renewable Energy and Clean Technology) we współpracy z firmą Eaton od 2019 roku sprawdza gotowość europejskich państw do transformacji energetycznej. W badaniu z 2022 roku indeksem ETRI (Energy Transition Readiness Index) po raz pierwszy objęto Polskę. Raport przedstawia 13 krajów w pięciostopniowej skali, gdzie 1 prezentuje najniższą, a 5 najwyższą gotowość. Poza Polską badanie objęło: Danię, Wielką Brytanię, Niemcy, Hiszpanię, Francję, Finlandię, Szwecję, Irlandię, Włochy, Norwegię, Holandię, Szwajcarię.

Wskaźnik naszego kraju wg raportu ETRI wynosi 3. Oznacza to, że Polska rozpoczęła proces transformacji energetycznej, ale przebiega on wolniej niż w Europie Zachodniej czy krajach skandynawskich. Robimy postępy, ale proces potrwa jeszcze lata. Taką samą ogólną ocenę otrzymały następujące państwa: Niemcy, Irlandia, Włochy, Hiszpania, Szwajcaria i Wielka Brytania. Najwyżej została oceniona Finlandia – otrzymała maksymalną notę – 5. Oznacza to, że polskie firmy, będą jeszcze przez 1–2 dekady potrzebowały pewnego źródła energii, którym może być gaz ziemny. Potwierdzają to znaczące inwestycje w infrastrukturę gazową i LNG, które widzimy w całej Europie.

Co dalej z produkcją energii elektrycznej w Polsce?

Inwestycje w Polsce są obarczone wysokim ryzykiem, a co za tym idzie – są mało atrakcyjne. Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy w Polsce są regulacje dotyczące przejścia na gospodarkę zeroemisyjną, które są na wczesnym etapie rozwoju i wdrażania. Przedstawiciele branży energetycznej uważają za niezbędne systemowe zmiany, których celem będzie usunięcie barier inwestycyjnych związanych z dostępem do sieci, pomiarami, zasadami rynkowymi czy systemami informatycznymi.

Inne wnioski z badania są takie, że nasz rynek energetyczny jest barierą dla inwestycji w OZE, ponieważ cechuje się złożonością, wolną dynamiką zmian i dominacją zasiedziałych podmiotów. Cały czas energia odnawialna w naszym kraju jest mniej konkurencyjna niż źródła konwencjonalne, a cena energii jest jednym z kluczowych czynników wpływających na opłacalność produkcji. Polska jest na wczesnym etapie przechodzenia z paliw kopalnych na alternatywne źródła energii. OZE to przyszłość, ale przejście na nie to proces, więc nadal musimy polegać na konwencjonalnych źródłach energii. Potrzebujemy pomostu – paliwa przejściowego – do realizacji strategii neutralności klimatycznej. I tu istotne zanczenie ma udział gazu ziemnego.

Różnicę między biometanem o biogazem sprawdzisz w artykule Czy rok 2023 będzie dla Polski rokiem biometanu?

Gaz ziemny nadal jako paliwo przejściowe?

Przykład USA, w których w 2022 roku gaz odpowiadał za prawie 40 proc. produkcji energii elektrycznej, pokazuje, że można stosunkowo szybko wdrożyć gaz jako paliwo przejściowe. A w państwach UE to właśnie czas gra kluczową rolę, ponieważ dyrektywa MCP wyznacza konkretne terminy, do których trzeba dostosować się do jej wymogów. Dlaczego gaz jest perspektywą lepszą niż węgiel? Zgodnie z celem, jakim jest osiągnięcie neutralności klimatycznej, paliwa kopalne, w tym w szczególności węgiel kamienny, muszą być stopniowo wycofywane i zastępowane przez źródła czystej energii pozwalające minimalizować ślad węglowy. Zastosowaniwe gazu ziemnego może nie tylko stabilizować miks energetyczny, ale również pomóc szybko, w sposób przewidywalny i bezpieczny (ponieważ to sprawdzona technologia) obniżyć emisje: dwutlenku węgla, tlenków siarki, tlenków azotu i pyłów.

Argumentem przeciwko stosowaniu gazu ziemnego jest fakt, że to nadal paliwo kopalne, którego użycie powinno zostać w przyszłości zredukowane do zera. Przeciwnicy gazu wskazują, że może to oznaczać problemy firm, które zainwestowały w infrastrukturę gazową i nie będą chciały rezygnować z jej używania, zanim upłynie okres amortyzacji sięgający nawet do 30 lat, co może przedłużyć użycie gazu ziemnego nawet, jeśli będą już dostępne powszechnie pewne i stabilne źródła zeroemisyjne w postaci miksu energii atomowej i OZE.

O czym musi pamiętać przemysł przy transformacji energetycznej?

Wydaje się, że przemysł powinien w tym kontekście zwrócić uwagę na dwa zagadnienia. Po pierwsze skala inwestycji w gaz na kontynencie europejskim w 2022 r. znacząco wzrosła. Po drugie metan (również w postaci LNG), który używany jest w instalacjach energetyki przemysłowej może pochodzić ze źródeł odnawialnych, np. biogazu. Jak wynika z danych Ministerstwa Klimatu i Środowiska, w Polsce możliwe jest pozyskanie nawet 8 mld m3 biometanu rocznie, który może rurami lub w postaci bioLNG trafiać do odbiorców na terenie całego kraju. Mogłoby to pokryć nawet 60 proc. krajowego zapotrzebowania na gaz ziemny.

Przeszkodą są oczywiście koszty, ale fotowoltaika i elektrownie wiatrowe też były kiedyś o wiele droższe od węgla. Działania legislacyjne i uruchamianie kolejnych programów wsparcia dla biogazowni i biometanowni wskazują, że Polska może iść w kierunku Niemiec, które posiadają już kilka tysięcy biogazowni i kilkaset biometanowni. Oznacza to, że możliwe będzie wykorzystanie instalacji gazowych i obniżanie ich emisji netto jeszcze przez wiele lat.