Transcript Energia elektryczna

Energia elektryczna
Katarzyna Kocik
Siódmy Międzynarodowy Wieczorek
Popularno – Naukowy
Warszawa, 6 listopada 2010 roku
Strona 2
Energia elektryczna
Rachunek za prąd
Strona 3
Energia elektryczna
Skąd się bierze prąd w Twoim domu?
Wytwórcy
Obrót hurtowy
Obrót
detaliczny
Odbiorcy
końcowi
Kupiłeś „towar”, ktoś go musi
jeszcze dostarczyć do Ciebie 
Przesył
Strona 4
Dystrybucja
Energia elektryczna
Sieć przesyłowa w Polsce
Polski Operator Systemu
Przesyłowego dysponuje 236
liniami o łącznej długości 13 064
km, w tym:
► 1 linia o napięciu 750 kV o
długości 114 km,
► 68 linii o napięciu 400 kV o
łącznej długości 5 031 km,
► 167 linii o napięciu 220 kV o
łącznej długości 7 919 km,
Zależnie od odległości, na jakie ma
być przesyłana energia, różne są
wartości stosowanych napięć.
Wynoszą one:
► od 220 do 400 kV (tzw.
najwyższe napięcia), duże
odległości,
► 110 kV (tzw. wysokie napięcie),
odległości nie przekraczające
kilkudziesięciu kilometrów,
► od 10 do 30 kV (tzw. średnie
napięcia), stosowane w
lokalnych liniach rozdzielczych.
Strona 5
Energia elektryczna
Struktura zużycia paliw – dziś i w przyszłości
Gaz, Olej
5%
Inne
1%
OZE
6%
OZE
19%
Paliwo
jądrowe
16%
Węgiel
88%
2010
Węgiel
57%
Gaz,
Olej
8%
2030
Dziś nasz prąd jest w zdecydowanej większości produkowany z
węgla kamiennego i brunatnego. Energia z węgla nie jest niestety
„czysta” w związku z czym może się okazać dla nas bardzo „droga”.
Strona 6
Energia elektryczna
Gaz łupkowy
Gaz znajduje się w postaci
rozproszonej w niewielkich porach
skalnych.
► Opłacalność wydobycia gazu z
łupków zależy od istnienia naturalnej
sieci spękań oraz zabiegów stymulacji
hydraulicznej.
► Firmy konsultingowe wykonały
porównanie warunków geologicznych
w USA i Europie.
► Szacunki złóż w Polsce to 1,4–3,0 bln
metrów sześciennych.
► Brak odwiertów potwierdzających.
► Przeszkodą mogą być względy
ekologiczne.
► Gaz leżący pod polską ziemią jest
własnością państwa. Firma, która go
znajdzie, będzie musiała negocjować
z rządem podział wpływów.
►
Strona 7
Energia elektryczna
Pozwolenia na emisję CO2
Emisja dwutlenku węgla – CO2
►
►
►
►
►
Unia Europejska uznała, że nadmierna produkcja
dwutlenku węgla jest bardzo szkodliwa dla środowiska.
Wprowadzono limity emisji CO2 regulowane
Pozwoleniami na emisję.
Każdy producent został zarejestrowany w specjalnym
systemie i jest zobowiązany dokumentować wielkość
swojej emisji CO2.
Ilość pozwoleń na emisję przyznanych Polsce w okresie
regulacyjnym 2008-2012 jest „wystarczająca” i pokryje
ponad 90% zapotrzebowania polskich przedsiębiorstw.
„Problem” zacznie się od 2013 roku…
Strona 9
Energia elektryczna
Regulacje CO2 od 2013 roku
►
►
►
►
►
►
Brak jeszcze ostatecznych decyzji co do kształtu regulacji w latach
2013 -2020, lecz najprawdopodobniej radykalnie obniżona zostanie
ilość przyznawanych uprawnień do emisji.
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Obecnie cena uprawnienia obecnie cena uprawnienia do emisji 1 tony
CO2 wynosi ok. 57 PLN
Współczynnik emisji w zależności od technologii wynosić może 0,70,9 tony na 1 MWh produkcji.
W 2009 roku produkcja krajowa wyniosła ponad 151 TWh.
Jak myślicie kto za to zapłaci?
Należy więc ograniczyć emisję. Są dwa wyjścia: 1) wykorzystanie
„czystszych” paliw lub 2) instalacje wychwytywania i składowania CO2
Strona 10
Energia elektryczna
Kolorowa energia elektryczna
Odnawialne źródła energii i nie tylko
►
Odnawialne źródła energii (OZE) to:
►
►
►
►
►
Wiatr,
Woda,
Słońce,
Energia geotermalna,
Biomasa, itd.
►
W Polsce najpopularniejsze są elektrownie wodne, farmy
wiatrowe oraz spalanie biomasy.
►
Kogeneracja to jednoczesna produkcja energii
elektrycznej i ciepła użytkowego.
Strona 12
Energia elektryczna
Certyfikaty pochodzenia energii elektrycznej,
czyli wsparcie dla rozwiązań ekologicznych
►
►
►
Koszt produkcji energii z odnawialnych źródeł energii jest
wyższy niż produkcji w źródłach konwencjonalnych.
Aby wspierać taką produkcję ustawodawca stworzył
system certyfikatów pochodzenia energii elektrycznej.
Dziś wyróżniamy certyfikaty:
►
►
►
Zielone – energia elektryczna wyprodukowana w odnawialnym
źródle energii,
Żółte – energia elektryczna wyprodukowana w kogeneracji w
źródle opalanym gazem lub źródle o mocy mniejszej niż 1 MW,
Czerwone – energia elektryczna wyprodukowana w kogeneracji w
źródłach innych niż powyżej.
Strona 13
Energia elektryczna
Skąd się bierze wartość Certyfikatów?
►
Aby certyfikaty nie były bezużyteczne i bezwartościowe ustawodawca
wprowadza obowiązek umarzania certyfikatów.
►
Każdy sprzedawca energii elektrycznej ma obowiązek umorzenia
określonej liczby certyfikatów, proporcjonalnej do wolumenu energii
elektrycznej sprzedanej odbiorcy końcowemu lub uiszczenia
odpowiedniej opłaty zastępczej.
►
Procenty dla każdego koloru są ustalane przez Ministra. W 2010 roku
zielone – 10,4%, żółte – 3,1%, czerwone – 21,3%.
►
To oznacza, że spółka za każde 100 MWh sprzedane odbiorcy
końcowemu musi umorzyć 10,4 szt. zielonych certyfikatów; 3,1 szt.
żółtych certyfikatów i 21,3 szt. czerwonych.
►
W 2008 roku wolumen zużycia energii elektrycznej w Polsce
przekroczył 116 TWh (116 000 000 MWh).
Strona 14
Energia elektryczna
Kontrakty Długoterminowe
Kontrakty długoterminowe – skąd się wzięły?
►
Już na początku lat 90-tych XX wieku zaczęto sobie zdawać sprawę,
że majątek wytwórczy w Polsce:
►
►
►
►
►
jest stosunkowo stary (większość elektrowni powstawała w latach 50-tych
i 60-tych),
w dłuższej perspektywie czasu będzie niewystarczający, aby zaspokoić
rosnące potrzeby energetyczne w kraju,
wymaga inwestycji związanych ze zmianą technologii produkcji oraz coraz
bardziej restrykcyjnych przepisów prawa.
Polskie firmy nie dysponowały wystarczającym kapitałem, aby
udźwignąć ciężar finansowy wszystkich inwestycji.
Na potrzeby zapewnienia stabilnego poziomu przychodów (jako
zabezpieczenie przy zaciągnięciu kredytów) wprowadzono
Kontrakty Długoterminowe na sprzedaż energii elektrycznej
(KDT).
Strona 16
Energia elektryczna
Kontrakty długoterminowe – charakterystyka
►
►
Większość wytwórców zawarła KDT. Drugą stroną tych
kontraktów była państwowa spółka obrotu hurtowego należąca
do grupy kapitałowej PSE. Miała ona skupować od wytwórców
wyprodukowaną energię.
Wszystkie kontrakty były długoterminowe, a najdłuższy został
zawarty w 1997 roku na 20 lat. KDT charakteryzowały się
ponadto dwoma czynnikami. Ustalono w nich:
►
►
►
wielkość dostaw energii w każdym roku obowiązywania kontraktu,
cenę po jakiej będzie kupowana/sprzedawana energia w każdym
roku obowiązywania kontraktu.
Przy takim zabezpieczeniu banki chętnie udzieliły finansowanie
polskim spółkom wytwórczym.
Strona 17
Energia elektryczna
KDT a Unia Europejska
►
►
►
►
W czasie negocjacji warunków przystąpienia Polski do UE
Unia uznała, że KDT są niedozwoloną pomocą państwa
dla przedsiębiorstw i zagrażają zasadom wolnego rynku.
W traktacie akcesyjnym w 2004 roku Polska zobowiązała
się do rozwiązania tego problemu i wycofania się z
„ingerencji w rynek”.
I tu pojawią się problem – jeżeli kontrakty zostaną
najzwyczajniej zerwane banki zażądają natychmiastowej
spłaty zobowiązań, co doprowadzi system energetyczny
do załamania…
Przygotowanie rozwiązania tej sytuacji trwało aż do 2007
roku.
Strona 18
Energia elektryczna
Długie negocjacje i w końcu ustawa o
przedterminowym rozwiązaniu KDT
►
►
►
►
Jeżeli wytwórcy potrzebują dochodów, państwo nie może ingerować
pozostaje przerzucenie kosztów na odbiorców czyli na nas.
Wprowadzono mechanizm kompensacji, który ma zapewnić wytwórcom
podobny poziom przychodów, jak gdyby kontrakty dalej obowiązywały.
Wprowadzono dodatkową opłatę, którą jesteśmy obciążani za zużycie każdej
MWh prądu.
Wódka czyli Wdk czyli oznaczenie wyniku finansowego jakiego użyto w
ustawie o rozwiązaniu KDT
Strona 19
Energia elektryczna
Energia jądrowa
Skąd się bierze energia jądrowa?
Reakcja jądrowa
1) Rozpędzony neutron
2) Uderzenie w rozszczepialne jądro
atomowe
3) Powstają jądra innych atomów oraz
kolejne rozpędzone neurony
4) Podczas rozszczepienia jądra
uwalniana jest energia
►
►
►
►
►
Strona 21
Przyjmijmy k=(produkcja
neutronów)/(destrukcja neutronów)
k<1 reakcja wygasa
k>1 reakcja „przyspiesza”
Stan krytyczny(inaczej stan
równowagi) występuje dla k=1
Dla celów bezpieczeństwa w
reaktorach montowane są pręty
regulacyjne oraz wyłączeniowe.
Energia elektryczna
Elektrownia na schemacie …
►
►
►
Energia uwolniona w reakcji jądrowej ogrzewa wodę / parę wodną,
Rozgrzana para wodna wprawia w ruch obrotowy turbinę, która podłączona
jest do wytwornicy prądu (generatora),
Następnie para jest schładzana, skraplana i ponownie zatłaczana do
reaktora.
Strona 22
Energia elektryczna
Paliwo jądrowe
►
►
►
W reaktorze jądrowym wykorzystywane są nuklidy rozszczepialne, bez których
reakcja nie byłaby możliwa. Są to: U233, U235, Pu239, Pu241.
W naturalnej rudzie uranu występuje U238  99,2745%; U235  0,72%; U234
 0,0055%.
Uran wzbogacony to taki, gdzie zawartość nuklidu U235 jest większa niż 0,72%.
Czym się różni reaktor od bomby jądrowej?
►
►
Paliwo do bomby składa się wyłącznie z nuklidów rozszczepialnych – tzn. jest
wzbogacone do 100%, podczas gdy paliwo do reaktora jest wzbogacone do zaledwie
kilku procent.
Bomba ma za zadanie uwolnić możliwie dużo energii w możliwie krótkim czasie,
podczas gdy w reaktorze ma powstawać stała ilość energii w długim czasie, tak można
ją było przechwycić i wykorzystać.
Wybuch jądrowy w reaktorze jest fizycznie niemożliwy.
Reaktor może się co najwyżej stopić, ewentualnie zapalić - jeżeli ma się co palić.
Strona 23
Energia elektryczna
Elektrownie jądrowe w Europie
4
10
Rosja 31
19
1
7
17
6
59
5
1
8
15
5
4
2
2
Strona 24
Problemy jakie czekają Polskę jeżeli
nie chcemy zostać jedną z ostatnich
ciemnych plam w Europie:
► Aktywny i szczery dialog
społeczny,
► Uregulowanie prawne wszystkich
aspektów działania elektrowni,
► Pozyskanie finansowania na
budowę elektrowni,
► Pozyskanie paliw,
► Składowanie wypalonego paliwa,
Energia elektryczna
Pytania