Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt."— Zapis prezentacji:

1 Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt Z FIZYKĄ, MATEMATYKĄ I PRZEDSIĘBIORCZOŚCIĄ ZDOBYWAMY ŚWIAT !!! jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA

2 DANE NASZYCH GRUP Nazwa szkoły: Zespół Szkół w Brzeźnicy ID grupy: 98/36_MF_G1 Kompetencja: Matematyka i Fizyka Temat projektowy: Znaczenie alternatywnych źródeł energii w Polsce i na świecie. 2010/2011 semestr IV Nazwa szkoły: Gimnazjum im. Jana Pawła II w Mroczeniu ID grupy: 98/48_MF_G1 Kompetencja: Matematyczno-fizyczna Temat projektowy: Znaczenie alternatywnych źródeł energii w Polsce i na świecie. Semestr/rok szkolny: 2010/2011– semestr IV.

3 Alternatywne źródła energii !

4 KILKA SŁÓW CO TO JEST ALTERNATYWNE ŹRÓDŁO ENERGII. Alternatywne źródło energii - rodzaj pozyskiwania energii w inny sposób niż klasyczny(paliwa naturalne). Energię tą stosuje się do zasilania zakładów miast, często wytwarzana przez gospodarstwa domowe.

5 Alternatywnymi źródłami energii są:

6 MAŁA ELEKTROWNIA WODNA Mała elektrownia wodna (MEW) – elektrownia wodna o mocy zainstalowanej poniżej 5 MW. To kryterium stosuje się w Polsce oraz w niektórych krajach Europy zachodniej. MEW wykorzystują środowisko przyrodnicze. Uznawane są za odnawialne źródła energii.

7 WIATRAK I TURBINA WIATROWA Wiatrak i turbina wiatrowa – urządzenia zmieniające energię kinetyczną wiatru na pracę mechaniczną dzięki ruchom obrotowym wirnika. Jest to ekologiczny sposób pozyskiwania energii.

8 KOŁO WODNE Koło wodne - inaczej gatro. Koło, które ma obwodzie na łopatki lub przegrody, poruszane siłą naporu wody. Najczęściej wykorzystywane do napędu młynów wodnych.

9 ENERGIA WODY MORSKIEJ Energia pływów morskich - rzeka, która wpływa do morza oraz wysokie jej brzegi pozwalają na budowę zapory, dzięki której wody morskie wpływają w dolinę rzeki podczas przypływów.

10 Energia fal morskich - Istnieją dwa sposoby wykorzystania tej energii: 1) woda morska pchana kolejnymi falami wpływa sztolnią do zbiornika. Gdy w zbiorniku jest wystarczająca ilość wody, przelewa się przez upust i napędza turbinę. 2) zbiornik jest zbudowany na platformach na brzegu morza. Fale wlewają się na podstawę platformy i wypychają powietrze do zbiornika. Sprężone przez fale powietrze wprawia w ruch turbinę, która napędza generator

11 ENERGIA CIEPLNA OCEANU Energia cieplna oceanu – jest to wykorzystanie różnicy temperatury na powierzchni wody i głębi morza lub oceanu. Jest to możliwe na obszarach równikowych, ponieważ woda morska ma tam na powierzchni ok C, a na głębokości m ok. 7 0 C. Wykorzystanie różnicy polega na zastosowaniu czynnika roboczego, który paruje w temperaturze wody powierzchniowej i jest skraplany za pomocą wody czerpanej z głębokości m.

12 KOLEKTOR SŁONECZNY Kolektor słoneczny - urządzenie, które konwersuje energię promieniowania słonecznego na ciepło. Energia docierająca do kolektora zamieniana jest na energię cieplną nośnika ciepła, którym może być ciecz lub gaz.

13 BIOGAZ Biogaz –powstaje w procesie beztlenowej fermentacji biomasy, składa się z metanu i dwutlenku węgla. Podstawowymi jego źródłami są oczyszczalnie ścieków i wysypiska śmieci, a także biogazownie.

14 BIOMASA Biomasa - ogólna masa materii organicznej, zawartej w organizmach zwierzęcych i roślinnych w danym siedlisku. W potocznym rozumieniu są to wszelkie pozostałości roślinne i zwierzęce, np. słoma, odchody zwierząt, drewno, różnego rodzaju bioodpadki.

15 ENERGIA GEOTERMALNA Energia geotermalna - energia zgromadzona w gruntach, skałach i płynach wypełniających pory i szczeliny skalne. O energii geotermalnej mówi się przede wszystkim, gdy nośnikiem tej energii jest woda i para wodna. Energetyka geotermalna bazuje na gorących wodach cyrkulujących w przepuszczalnej warstwie skalnej skorupy ziemskiej poniżej 1000 m.

16 ROZWÓJ RYNKU ALTERNATYWNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII Coraz więcej państw decyduje się na wykorzystywanie alternatywnych źródeł energii, ponieważ: można więcej oszczędzić, zwiększa się bezpieczeństwo energetyczne kraju, obniżenie o 50% kosztów przyłączenia źródeł odnawialnych do sieci elektroenergetycznej, zwolnienie przedsiębiorstw energetycznych wytwarzających energie elektryczna z odnawialnych źródeł w jednostkach o mocy poniżej 5 MW z opłat za udzielenie koncesji, w ramach programów operacyjnych na lata finansowanych z funduszy europejskich przewidziano możliwość uzyskania w kolejnych latach bezpośredniego wsparcia przez podmioty realizujące nowe inwestycje w zakresie infrastruktury do produkcji energii z OZE.

17 WYRÓŻNIAMY DWA RODZAJE ŹRÓDEŁ ENERGII: Odnawialną - nie podgalającą zużyciuNieodnawialną – których nie można odbudować promieniowanie słoneczne wiatry, biomasa, woda w postaci fal, pływów, spływu rzek energia geotermiczna drewno torf węgiel kamienny i brunatny ropa naftowa gaz ziemny Uran

18 ZALETY I WADY ALTERNATYWNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII: ZaletyWady Bardzo niskie koszty produkcji energii Możliwość szybkiego zatrzymania i wznowienia pracy elektrowni Mała liczba pracowników Niskie koszty eksploatacji Nie zanieczyszczają atmosfery Wysokie koszty budowy Mogą być budowane tylko w określonych warunkach środowiska naturalnego (często jednak warunki takie występują na obszarach, gdzie nie ma dużego zapotrzebowania na energię elektryczną). Powodują znaczne zmiany środowiska: zamulanie zbiorników, zmiany hydrologiczne jakiegoś obszaru, zmiany klimatyczne zmiany świata roślinnego i zwierzęcego.

19 Gaz łupkowy w Polsce - mapa Oto mapa z obszarami Polski, na których mogą znajdować się złoża gazu z łupków. Według szacunków, w Polsce możemy mieć nawet 1,4 bln metrów sześciennych gazu łupkowego.

20 EKSPLOATACJA ZŁÓŻ TEGO TYPU STAJE SIĘ CORAZ POWAŻNIEJSZYM ŹRÓDŁEM GAZU ZIEMNEGO W STANACH ZJEDNOCZONYCH W OSTATNIM DZIESIĘCIOLECIU. SPORE ZASOBY TEGO GAZU CZEKAJĄ NA EKSPLOATACJĘ W KANADZIE, EUROPIE, AZJI I AUSTRALII. JAKO ŻE ŁUPKI ZWYKLE MAJĄ PRZEPUSZCZALNOŚĆ NIEWYSTARCZAJĄCĄ DO ZAPEWNIENIA PRZEPŁYWU DO ODWIERTU, DOTYCHCZAS NIE WYKORZYSTYWANO ICH JAKO ŹRÓDŁA GAZU. SPOŚRÓD INNYCH NIEKONWENCJONALNYCH ŹRÓDEŁ GAZU ZIEMNEGO WYMIENIĆ NALEŻY TAKŻE METAN ZE ZŁÓŻ WĘGLA, NIEKTÓRE PIASKOWCE, ORAZ HYDRATY METANU. POZYSKIWANIE GAZU ZE SKAŁY O NISKIEJ PRZEPUSZCZALNOŚCI WYMAGA JEJ PERFORACJI. GAZ ŁUPKOWY PRODUKOWANY BYŁ Z ŁUPKÓW Z NATURALNYMI SZCZELINAMI. W CIĄGU OSTATNICH LAT OPRACOWANO TECHNOLOGIĘ KRUSZENIA HYDRAULICZNEGO, W CELU STWORZENIA SZTUCZNYCH PĘKNIĘĆ W OKOLICY ODWIERTÓW.

21 Po informacji, że Polska w ciągu najbliższych lat może stać się drugim Katarem bardzo głośno zrobiło się wokół krajowych złóż gazu łupkowego. Zaczęto przed nami rysować perspektywy zbliżającego się bogactwa i dobrobytu. Pojawiły się również wątpliwości co do posunięć polskiej administracji, której zaczęto zarzucać działanie na szkodę skarbu państwa oraz rozdawnictwo narodowego majątku.

22 Poszukiwania gazu łupkowego w Polsce. Województwo Pomorskie może już niedługo stać się drugim Teksasem. Właśnie ruszyły tam pierwsze odwierty, które mają pokazać, czy Polska posiada największe w Europie złoża gazu łupkowego.

23

24 Gaz łupkowy – technologia wydobycia Według najbardziej ogólnego kryterium podziału gazu ziemnego, można wyróżnić gaz znajdujący się w złożach konwencjonalnych oraz niekonwencjonalnych. Eksploatacja tych pierwszych nie nastręcza problemów i jest procesem znanym od XIX wieku. Inaczej sytuacja wygląda w przypadku złóż, w których gaz znajduje się w postaci rozproszonej w niewielkich porach skalnych. Gaz niekonwencjonalny to taki, który z punktu widzenia ekonomicznego jest trudniejszy i mniej opłacalny w eksploatacji. Mimo, że w Polsce znany jest on powszechnie jako gaz łupkowy, to można wyróżnić więcej rodzajów złóż niekonwencjonalnych. Poza gazem łupkowym występują również gaz zamknięty, pochodzący z pokładów węgla, gaz głębinowy oraz hydraty gazowe.

25

26 Pierwsze próby eksploatacji łupków podjęto już w 1821 roku, lecz w związku z małą wydajnością tego typu wydobycia, szybko go zaprzestano. Zmianę przyniósł rozwój technologii i zamiana wiercenia z pionowego w poziome przy jednoczesnym drenowaniu sieci spękań w skale. Proces otwierania skał nazywany szczelinowaniem hydraulicznym polega na wtłoczeniu wody pod ciśnieniem 600 atmosfer a następnie drobnoziarnistego piasku wciskającego się w powstałe w skale pęknięcia, który uniemożliwia ich ponowne zamknięcie.

27

28 WYDOBYCIE GAZU ŁUPKOWEGO MOŻE ZAGROZIĆ NASZEJ PLANECIE? Gaz łupkowy jest to gaz ziemny znajdujący się w złożach rozproszonych w niewielkich porach skalnych. Jest to gaz tzw. niekonwencjonalny, wymagający specjalnych metod pozyskiwania. Eksploatacja złóż tego typu staje się coraz poważniejszym źródłem gazu ziemnego w Stanach Zjednoczonych w ostatnim dziesięcioleciu. Okazuje się, że spore złoża gazu łupkowego mogą znajdować się w Polsce. Niedawno rozpoczęły się pierwsze odwierty. Żeby wydobyć gaz łupkowy trzeba "otworzyć" skałę, a proces ten nazywany jest szczelinowaniem hydraulicznym. Szczelinowanie polega na wtłoczeniu wody pod ciśnieniem 600 atmosfer a następnie drobnoziarnistego piasku wciskającego się w powstałe w skale pęknięcia, który uniemożliwia ich ponowne zamknięcie. Wraz z rozwojem technologii woda oraz piasek zostały zastąpione bardziej zaawansowanymi płynami oraz materiałami ceramicznymi o regulowanej lepkości i wielkości w zależności od złoża. Naukowcy przypuszczają również, że ostatniewybuchy wulkanów na Islandii były związane z nasileniem intensywności wydobycia gazu łupkowego w USA. Apelują o zaprzestanie wydobycia gazu metoda szczelinowania, gdyż w niedługim czasie doprowadzi to do katastrofy na niespotykaną skalę. Czy jednak wierzyć badaniom rosyjskich uczonych?

29 GAZU STARCZY NA 300 LAT Jak informuje amerykańska Agencja ds. Energii (EIA), Polska ma 5,3 bln metrów sześciennych możliwego do eksploatacji gazu łupkowego. Przy obecnym zużyciu, gazu wystarczy na ok. 300 lat. Według szacunków raportu EIA, w 32 krajach znajduje się blisko siedem razy więcej opłacalnego w wydobyciu gazu łupkowego niż w USA. Zasoby gazu łupkowego możliwego do wydobycia w tych państwach sięgają 163 bln metrów sześciennych - czyli sześć razy więcej niż potwierdzone zasoby gazu naturalnego. Największe złoża znajdują się według tego raportu w Chinach, a duże zasoby w Argentynie, Meksyku, Afryce Południowej i Kanadzie. Kolejne kraje bogate w gaz łupkowy to: Libia, Algieria, Francja i Polska. Każdy z tych krajów, posiada zasoby gazu łupkowego, który można eksploatować przy użyciu istniejących technologii. Obecnie uwaga sektora wydobywczego skupiła się na zasobach gazu łupkowego w Polsce. Jeśli polskie zasoby gazu łupkowego okażą się tak duże, jak to jest przewidywane, Polska w ciągu kilku lat może zostać eksporterem gazu. Wąskim gardłem może okazać się jednak o wiele mniejsza niż w USA dostępność wież wiertniczych, doświadczonych inżynierów i geologów. Jak podaje portal, w 2010 roku w Europie dostępnych było około 100 aktywnych wież, podczas gdy w USA było ich W pierwszej fazie przeszkody związane z wydobyciem gazu niekonwencjonalnego mogą wynikać też z gęstości zaludnienia na km kw. W USA wynosi ona średnio 32 osoby na km kw., w Niemczech jest to 225, w Polsce - 122, na Ukrainie zaś 78. Warstwy gazu łupkowego w Europie znajdują się na większej głębokości niż w USA, co oznacza znacząco wyższe zużycie wody. (PAP)

30

31 ELEKTROWNIA GAZOWA W elektrowniach gazowych jako paliwo wykorzystuje się gaz ziemny, który jest paliwem znacznie droższym niż węgiel. Zaletami tego typu elektrowni są: szybsza i tańsza budowa w porównaniu z elektrownią konwencjonalną, większa czystość ekologiczna, ograniczenie emisji szkodliwych związków chemicznych oraz wyższa (o około 20%) sprawność układu przetwarzania energii. Większa sprawność wiąże się z mniejszymi wymaganiami układu chłodzenia, a co za tym idzie zużywana jest mniejsza ilość wody. Przemiany energetyczne w elektrowniach gazowych mogą się odbywać w obiegach zamkniętych lub otwartych. W przeciwieństwie do elektrowni parowych, w których obieg pary jest zawsze obiegiem zamkniętym, w elektrowni gazowej wykorzystuje się obieg otwarty powietrza i spalin otrzymywanych w komorze spalania. W elektrowniach gazowych spotyka się także obieg zamknięty, gdzie powietrze jest podgrzewane do wysokiej temperatury w odpowiedniej nagrzewnicy, a następnie napędza turbinę gazową (powietrzną). W skład układu cieplnego elektrowni gazowej wchodzą: komora spalania - do której dostarczane jest paliwo oraz sprężone powietrze turbina gazowa do której trafiają spaliny podgrzane do wysokiej temperatury. W wyniku rozprężania się spali od ciśnienia dolotowego do ciśnienia atmosferycznego, energia cieplna przekształcona zostaje w energie mechaniczną. Wał turbiny gazowej połączone jest z wałem generatora oraz z sprężarką powietrza. W wielu rozwiązaniach stosuje się dodatkowy podgrzewacz powietrza. Spaliny rozprężone do pewnego ciśnienia, wyższego jednak niż atmosferyczne, trafiają do wymiennika regeneracyjnego, w którym podgrzewane jest powietrze. Sprawność układu, w którym sprężone powietrze zanim trafi do komory spalania jest jeszcze podgrzewane, jest większa. Dodatkowe zwiększenie sprawności układu cieplnego elektrowni gazowej można osiągnąć poprzez: zastosowanie turbiny wielostopniowej ( np. wysokoprężnej i niskoprężnej) oraz dodatkowych komór spalania przed wejściem do kolejnych stopni turbiny użycie dwustopniowego sprężania powietrza: w pierwszym etapie powietrze jest sprężane w sprężarce niskoprężnej, w drugim następuje obniżenie temperatury powietrza w chłodnicy międzystopniowej, n następnie sprężenie powietrza w sprężarce niskostopniowej

32 DZIAŁANIE ELEKTROWNI Poprzez sprężarkę zasysane jest powietrze do komory spalania. Tam nastepuje spalenie wraz z paliwem (gaz ziemny, olej). Powstające w efekcie spalania gorące spaliny (pod wysokim ciśnieniem) napędzają turbinę, a ta generator. Zaletą tych elektrowni jest ich mjniejszy koszt i nakład technologiczny w porównaniu do elektrowni opisanych poprzednio. Wadą jest, iz sprężarka zasysająca powietze sama potrzebuje wiele energii. Rownież gaz używany do spalania jest droższy od węgla. Inną roznicą pomiędzy elektrowniami na węgiel a tymi gazowymi jest czas ich uruchomienia. Te pierwsze do osiągniecia swej pełnej mocy potrzebują nawet kilku godzin. Pracują więc praktycznie non-stop zaspokajając tzw. podstawowe zapotrzebowanie na prąd. Elektrownie gazowe osiagają swą sprawność roboczą o wiele szybciej i mogą zostać włączone w czasie dużego zapotrzebowania na prąd, ewentualnie podczas awarii innej elektrowni działającej w sieci. Istnieje rownież mozliwość połączenia tych dwóch rodzajów elektrowni w jedną- po przejściu przez turbinę spaliny ze spalania gazu wymieszanego z powietrzem są jeszcze dość gorące (ok. 600st. C ) i mogą posłużyć do zamiany wody w parę, która będzie wprawiać w ruch inny zespół turbin, a co za tym idzie i generator

33

34 ELEKTROWNIE GAZOWE W POLSCE To jest przyszłość, a nie jakaś biomasa! W Amsterdamie można obejrzeć elektrociepłownię gazową. Podobno – trzecią w tym samym miejscu. Buduje się jedną, która w ciągu ok. 20 lat spłaca nakłady, następnie burzy się ją i na tym miejscu stawia nową, bardziej efektywną i bardziej ekologiczną. A zajmuje ona 1/3 miejsca potrzebnego EC o tej samej mocy, tyle że opalanej węglem kamiennym. Jak wynika z obliczeń prof. Władysława Mielcarskiego 1 MW mocy w elektrowni gazowej to koszt rzędu 1,1 mln euro, a w węglowej już 1,7 mln euro. Elektrociepłowni wiatrowych jeszcze nikt nie wymyślił, a wszystkie inne technologie są droższe (często wielekroć droższe) od wymienionych powyżej. Technologia gazowa ma jeszcze jeden atut: rozpalenie turbiny gazowej czy kotła ogrzewanego gazem trwa nieporównanie krócej niż w przypadku kotła węglowego. Stąd często stosowanie technologii gazowej jako mocy szczytowej.

35 W Elektrowni Stalowa Wola Tauron Polska Energia wspólnie z Polskim Górnictwem Naftowym i Gazownictwem budują elektrociepłownię zasilaną gazem. Nowa instalacja będzie produkować zarówno energię elektryczną, jak i ciepło, co pozwoli uzyskać duże oszczędności. Gorąca woda będzie wykorzystywana na potrzeby komunalne Stalowej Woli i Niska. Natomiast parę technologiczną będą użytkować pobliskie zakłady przemysłowe. Moc elektryczna nowego bloku wyniesie 400 MWe, a moc cieplna 265 MWt. Planowana roczna produkcja energii wyniesie ok. 3,1 TWh, a ciepła 1,8 PJ. Rocznie blok będzie zużywał ok. 550 mln m sześc. gazu.

36 PRZYSZŁOŚĆ ODNAWIALNEJ ENERGII

37 PRZYPUSZCZENIA Przypuszczenia Uczniów ( projektanci) Najprawdopodobniej za 50 lat na świecie będzie tylko energia produkowana przez elektronie cieplne, jądrowe i odnawialne. Co za tym idzie ludzie będą coraz lepiej starać się wykorzystać środowisko dla własnych interesów. Przypuszcza się, że złóż węgla starczy na pięćdziesiąt lat.

38 ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII Można wyróżnić kilka źródeł odnawialnej energii : a) wodna; b) wietrzna; c) słoneczna; d) geotermalną; e) biomasy; f) biogazu

39 STATYSTYKI By dalej zrozumieć pracę należy zapoznać się z zależnościami do surowców energetycznych czyli ile ich jeszcze jest: - ropa naftowa: 30 lat, - gaz ziemny: 60 lat, - węgiel kamienny: 220 lat, - paliwa rozszczepialne: 210 lat.

40 PLANY UNII EUROPEJSKIEJ Komisja Europejska zaproponowała obligatoryjny cel: do 2020 r. 20 % całkowitej energii powinno pochodzić z odnawialnych źródeł energii (tzn. wszystkich źródeł energii: wiatru, słońca, fal morskich itp., jak również z bioenergii). Obecnie odnawialne źródła energii stanowią 6,7 % zużycia energii w Europie. Dwie trzecie tego zużycia pochodzi z biomasy. Komisja Europejska skłania się również ku propagowaniu biopaliw jako paliwa stosowanego w transporcie, gdyż dywersyfikacja jest szczególnie ważna w tym sektorze, z uwagi na jego uzależnienie od ropy. Sektor transportu odpowiada również za wzrost emisji gazów cieplarnianych i pochłania oszczędności emisji uzyskane w innych sektorach.

41 PROGNOZA Jak widać prędzej czy później ludzkość stanie w obliczu już nie kryzysu energetycznego ale braku surowców energetycznych i masowego wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Cała energia odnawialna pochodzi od Słońca, które jest siłą napędową życia na Ziemi. Głównym źródłem energii Słońca jest przemiana wodoru w hel a zapasy wodoru w Słońcu oceniane są na około 5 mld lat. Mówiąc o energii ze źródeł odnawialnych nie można pominąć aspektów ekologicznych związanych z jej wykorzystaniem. Brak emisji gazów cieplarnianych, czystsze powietrze, brak skażenia środowiska naturalnego to czynniki, które zainteresują każdego kto chce zostawić swoim dzieciom czysty i zdrowy Świat.

42 POMPY CIEPLNE Energia odnawialna w dzisiejszych czasach jest jednym z kluczowych elementów dalszego istnienia całej populacji ludzkiej! W przypadku braku dobrych źródeł energii odnawialnej, ludzie mogą niebawem zostać całkowicie pozbawieni prądu i innych wygód wynikających z używania jakiejkolwiek z rodzajów energii. Byłaby to prawdziwa katastrofa, a ludzkość skazana zostałaby na kompletny chaos i zamieszanie. Na szczęście na świecie energia odnawialna w różnej postaci jest coraz bardziej, lepiej i efektywniej wykorzystywana. Dzięki niej wiele ludzi może używać codziennych urządzeń elektrycznych, i ogrzewać swoje mieszkania praktycznie za darmo. Przewiduje się, że w przeciągu trzydziestu lat, energia odnawialna zastąpi standardową energię elektryczną pochodzącą ze zwykłych elektrowni w ponad siedemdziesięciu procentach! Jeżeli utrzymamy taką zwyżkę stosowania energii odnawialnych, wówczas możemy być spokojni nie tylko o prąd z którego mamy tak liczne profity, ale również o naszą planetę i środowisko nas otaczające!

43 PRZYKŁAD ZASTOSOWANIA ENERGII ODNAWIALNEJ

44

45 PORTFEL ZAKUPOWY WIELKIEGO ODBIORCY PRZEMYSŁOWEGO Każdy odbiorca na krajowym rynku energii ma zagwarantowane dostarczenie energii elektrycznej. Istnieją jednak dwie formy jej zakupu. Zakład Energetyczny, do sieci którego przyłączony jest odbiorca, zobowiązany jest do dostarczenia odbiorcy energii po cenie zawartej w opracowanej przez ZE taryfie. Taryfa ta kontrolowana jest przez URE. Taka forma handlu nazywa się taryfowym obrotem energii. Jeżeli zgodnie z tzw. zasadą TPA odbiorca posiada prawo dostępu do sieci elektroenergetycznej (zgodnie z prawem dostępu do sieci), może on swobodnie wybierać dostawcę (np. elektrownię), u którego dokona zakupu energii. Przedsiębiorstwa eksploatujące sieć przesyłową i sieci rozdzielcze są zobowiązane do przesłania zakupionej przez odbiorcę energii, oczywiście jeżeli jest to technicznie możliwe. Taka forma handlu energią nazywa się pozataryfowym obrotem energią.

46 ZAMÓWIENIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ DLA WIELKICH ODBIORCÓW PRZEMYSŁOWYCH, WYMAGA STWORZENIA PORTFELA ZAKUPÓW WYMAGAJĄCE JEDNAK UWZGLĘDNIENIA: *przygotowania wielkiego odbiorcy przemysłowego do aktywnego udziału w rynku energii, * szans i zagrożeń związanych z korzystaniem z zasady TPA, *oceny efektywności ekonomicznej alternatywnych dostaw energii. Zgodnie z harmonogramem uzyskiwania prawa dostępu do sieci od 1 stycznia 2002 r. ponad 600 odbiorców energii, zużywających rocznie ponad 10 GWh energii uzyskało prawo zakupu energii poza dotychczasowym dostawcą, czyli lokalną spółką dystrybucyjną (Zakładem Energetycznym). Teoretycznie energia może być kupowana bezpośrednio od wytwórców energii, w innych Zakładach Energetycznych lub w firmach zajmujących się handlem energią, czyli tzw. spółkach obrotu. Zwłaszcza te ostatnie oferują odbiorcom często nominalnie niższe ceny energii oraz korzyści finansowe wynikające ze zmiany dotychczasowego dostawcy energii. Kupując energię poza lokalnym Zakładem Energetycznym odbiorca energii musi mieć jednak świadomość, że staje się uczestnikiem rynku ze wszelkiego rodzaju konsekwencjami tego faktu. Uzyskuje szereg praw, które dają mu szansę na obniżenie kosztów zaspokojenia zapotrzebowania na energię elektryczną, traci jednak stabilność kosztów energii wynikającą z taryfy swego dotychczasowego dostawcy. Nałożone zostają również na niego obowiązki wynikające z przestrzegania dokumentów określających zasady funkcjonowania rynku energii, a mianowicie Instrukcji Ruchu i Eksploatacji Sieci: Rozdzielczej, Przesyłowej oraz Regulaminu Rynku Bilansującego. Jak każda decyzja biznesowa, również decyzja o zmianie dostawcy energii musi więc opierać się o rzetelną i niezależną analizę uwzględniającą uwarunkowania prawne, techniczne i ekonomiczne rynku energii w Polsce. Oszacowanie szans i zagrożeń związanych z budową portfela zakupów pozwala na aktywny udział w rynku energii, doskonalenie się w mechanizmach rynkowych istniejących w Europie i na świecie. Przypomnijmy że odbiorcy energii elektrycznej dokonujący rocznych zakupów tej energii w wielkości nie mniejszej niż 500, 100, 40 GWh uzyskiwali sukcesywnie prawo do korzystania z usług przesyłowych już w poprzednich latach.

47 STRUKTURA PORTFELA ZAKUPU ENERGII ELEKTRYCZNEJ ODBIORCY TARYFOWEGO : Odbiorca taryfowy korzysta z dostawy energii elektrycznej przez lokalny zakład energetyczny wg taryfy zatwierdzonej przez Prezesa URE. Mimo pewnych możliwości handlowych zakładu energetycznego zaoferowanie atrakcyjnej ceny energii wielkiemu odbiorcy przemysłowemu natrafia na bariery wynikające z tworzenia cen, które muszą przenieść obciążenia z tytułu obowiązkowych zakupów. Jednak mimo wszystko na wysokość uzyskanej ceny może złożyć się ta część energii, którą lokalny zakład uzyskuje z innych źródeł. Do taryfy są przenoszone koszty wynikające z kontraktów długoterminowych i z obowiązkowych zakupów energii zielonej oraz wytworzonej w skojarzeniu z ciepłem.

48 KONTRAKTY DŁUGOTERMINOWE KDT Spółka dystrybucyjna jest zobowiązana zakupić energię z kontraktów długoterminowych zawartych przez PSE SA z wytwórcami. Minimalne ilości energii tzw. MIE przypadająca na dane przedsiębiorstwo energetyczne są określane w Taryfie PSE SA. zatwierdzanej przez Prezesa URE. W chwili obecnej jest to średnio ok. 60% zapotrzebowania spółki dystrybucyjnej.

49 CAŁKOWITE ZAPOTRZEBOWANIE NA ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ A ILOŚĆ ENERGII W KONTRAKTACH DŁUGOTERMINOWYCH

50 ENERGIA ZIELONA ORAZ WYTWORZONA W SKOJARZENIU Z CIEPŁEM Zgodnie z rozporządzeniem występuje obowiązek zakupu przez przedsiębiorstwa energetyczne energii pochodzącej ze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych, pochodzącej z: elektrowni wodnych, elektrowni wiatrowych, biomasy, biogazu, biopaliw oraz słonecznych kolektorów do produkcji ciepła. Ilość obowiązkowego zakupu energii ze źródeł odnawialnych określa rozporządzenie jako procent sprzedaży przez dane przedsiębiorstwo do odbiorców końcowych. Dodatkową wytyczną do określenia ilości i ceny energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych stanowiących obligatoryjny zakup są wytyczne URE przyjęte przy zatwierdzaniu taryf zakładów energetycznych.

51 KONTRAKTY BILATERALNE Jednym z podstawowych źródeł zakupu energii są kontrakty bilateralne. Mogą być zawierane bezpośrednio z wytwórcami energii elektrycznej jak również z przedsiębiorstwami obrotu. Specyficznym rodzajem kontraktów bilateralnych jest zakup energii z limitu kontraktów długoterminowych MIE, energii ekologicznej i z produkcji w skojarzeniu, jednak ze względu na obligatoryjny charakter tych transakcji a także odmienny sposób kształtowania cen, traktuje się je jako osobny segment portfela. Kontrakty bilateralne mogą być zawierane w różnym horyzoncie czasowym i w zależności od czasu obowiązywania ceny kreowane są na bazie różnych poziomów odniesienia.

52 RYNEK GIEŁDOWY Kolejnym źródłem zakupu energii elektrycznej są rynki zorganizowane takie jak Giełda Energii, iHE i POOE. Oferowane przez nie produkty pozwalają na zawarcie transakcji w horyzoncie czasowym : dziennym, tygodniowym, miesięcznym. Zakupy na GE i w POEE są obciążone opłatą za transakcje ponoszona przez obie strony, tak więc przy analizie cen należy uwzględnić koszt transakcji.

53 RYNEK BILANSUJĄCY Rynek Bilansujący jest to segment rynku, na którym zawierane są transakcje przez Operatora Systemu Przesyłowego w celu zbilansowania produkcji energii elektrycznej z rzeczywistym zapotrzebowaniem na energię elektryczną. Jest to rynek techniczny, służący wyłącznie do rozliczania odchyleń, zapewniający stałe równoważenie bilansu w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym. Cena na rynku bilansującym zmienia się w czasie i jest określana powykonawczo na podstawie cen przyjętych ofert na Rynku Bilansującym w danej godzinie doby.

54 PRZYGOTOWANIA WIELKIEGO ODBIORCY PRZEMYSŁOWEGO DO UDZIAŁU W RYNKU ENERGII Wielki odbiorca przemysłowy uzyskując dostęp do sieci staje się tzw. odbiorcą uprawnionym do korzystania z usług przesyłowych. Uprawnienie do korzystania z usług przesyłowych umożliwia zawieranie bezpośrednich umów zakupu energii elektrycznej od wytwórców lub przedsiębiorstw obrotu. Przedsiębiorstwami obrotu są firmy posiadające koncesję na obrót energią elektryczną. Mogą nimi być spółki dystrybucyjne posiadające w swojej strukturze organizacyjnej jednostki zajmujące się obrotem energią elektryczną oraz oddzielne firmy powołane do prowadzenia obrotu energią elektryczną. Wyjście odbiorcy z segmentu taryfowego i zawarcie indywidualnej umowy na zakup energii elektrycznej będzie się wiązało z wykupieniem usługi przesyłowej u operatora systemu rozdzielczego bądź przesyłowego. Realizacja indywidualnego zakupu energii elektrycznej przez odbiorcę będzie wymagała także uregulowania pełnienia funkcji operatora handlowo – technicznego. Atrakcyjność dla wielkiego odbiorcy indywidualnej umowy na zakup energii elektrycznej będzie zatem uzależniona od ceny energii elektrycznej oferowanej przez wytwórców bądź przedsiębiorstwa obrotu i kosztów usługi przesyłowej naliczonej przez właściwego operatora oraz kosztów realizacji pełnienia niezbędnych funkcji na rynku energii elektrycznej. Obciążenie umowy opłatą przesyłową będzie uzależnione od kosztów przesyłu, które ta umowa spowoduje.

55 Głównym celem strategii zakupów na rynku konkurencyjnym przez wielkiego odbiorcę powinno być obniżenie kosztów zakupu energii elektrycznej w stosunku do kosztów zakupu energii elektrycznej obowiązujących go jako odbiorcę taryfowego. W tym celu należy wystosować zapytania ofertowe do dostawców w celu określenia cen energii elektrycznej po jakich możliwy jest pozataryfowy zakup energii elektrycznej, następnie należy podpisać oddzielną umowę na świadczenie usług przesyłowych. Kolejny etap przygotowań powinien obejmować dostosowanie układów pomiarowo- rozliczeniowych do wymogów stawianych odbiorcom uprawnionym korzystających z zasady dostępu do sieci. Systemy pomiarowo – rozliczeniowe powinny być oparte na nowoczesnych systemach komunikacyjnych, informatycznych i pomiarowych, aby wspomagać pracę operatorów systemów i umożliwić niezawodne, szybkie i rzetelne przekazywanie informacji między uczestnikami rynku energii elektrycznej. Jednocześnie pojawiają się zagrożenia spowodowane nieprzystosowaniem przedsiębiorstw przemysłowych do uczestniczenia w rynku energii. Wielcy odbiorcy przemysłowi muszą posiadać systemy pomiarowo – rozliczeniowe które pozwolą im na monitorowanie cen jednogodzinnych i ustalanie trendu ich zmian, co pozwala na najbardziej efektywny ekonomicznie zakup energii. Aktywne uczestniczenie wielkich odbiorców przemysłowych w rynku energii elektrycznej musi być wspomagane przez odpowiednie narzędzia informatyczne do procesów planistycznych i prognostycznych, które uwzględniają strukturę i specyfikę danego przedsiębiorstwa i pozwalają wybrać najkorzystniejszego dostawcę energii elektrycznej.

56 NOWOCZESNE SYSTEMY POMIAROWO - ROZLICZENIOWE SĄ SWOISTYM POŁĄCZENIEM SYSTEMU POMIAROWEGO (POZYSKIWANIE I AKWIZYCJA DANYCH POMIAROWYCH) I SYSTEMU HANDLOWEGO WSPOMAGAJĄCEGO PROCESY ROZLICZENIOWE. NOWOCZESNE SYSTEMY POMIAROWO - ROZLICZENIOWE ODBIORCÓW UCZESTNICZĄCYCH BEZPOŚREDNIO LUB POŚREDNIO W RYNKU BILANSUJĄCYM, ZGODNIE Z INSTRUKCJĄ MUSZĄ SPEŁNIAĆ NASTĘPUJĄCE WYMAGANIA: dla układów pomiarowo-rozliczeniowych energii elektrycznej (kategorii 1 i 2), wytwórców, autoproducentów oraz odbiorców pozataryfowych wymagane są dwa równoważne pod względem metrologicznym i funkcjonalnym układy pomiarowe: podstawowy i rezerwowy; transmisja danych z podstawowego układu pomiarowo-rozliczeniowego energii elektrycznej (kategorii 1 i 2) odbiorców powinna być realizowana bezpośrednio z wyjść cyfrowych liczników energii elektrycznej łączami komutowanymi w cyklach dobowych; protokoły transmisji danych pomiarowych z liczników energii elektrycznej i urządzeń rejestrujących powinny być ogólnie dostępne, a format danych udostępnianych na wyjściach liczników akceptowany przez właściwe, dla kategorii i rodzaju pomiaru, systemy bilansująco - rozliczeniowe funkcjonujące u Operatora Sieci Rozdzielczej;

57 STRUKTURA PORTFELA ZAKUPU ENERGII ELEKTRYCZNEJ ODBIORCY POZATARYFOWEGO Kontrakty bilateralne Kontrakty bilateralne zakupu energii elektrycznej możemy podzielić ze względu na czas realizacji. Zdecydowana większość kontraktów bilateralnych jest oparta o produkcję elektrowni systemowych. Przy prognozowaniu rozwoju cen energii elektrycznej należy wziąć pod uwagę następujące kwestie: rozwój cen energii elektrycznej jest uzależniony od interakcji między poszczególnymi sektorami rynku energetycznego, jak: rynek energii elektrycznej, rynek ciepłowniczy, gazowy czy rynek węgla, wielkość importu energii elektrycznej tj. stopień otwarcia rynku krajowego na energię z Europy, który ma wpływ na kształtowanie cen energii, harmonogram ubytków mocy zainstalowanej w KSE.

58 PONIŻEJ PRZEDSTAWIONO MOŻLIWOŚĆ KSZTAŁTOWANIA SIĘ CEN ENERGII Z UWOLNIONEGO RYNKU W ZAKRESIE ZAKUPÓW KRÓTKOTERMINOWYCH NP. DO MIESIĄCA.

59 DLA SCENARIUSZY ROZWOJU CEN ENERGII ELEKTRYCZNEJ BAZĘ PORÓWNYWALNĄ STANOWI PROGNOZOWANA LINIA ROZWOJU CEN ENERGII W NIEMCZECH W LATACH CENA ENERGII ELEKTRYCZNEJ W POLSCE W ROKU 2002 STANOWI PUNKT WYJŚCIOWY DLA TRZECH MOŻLIWYCH SCENARIUSZY ROZWOJU CEN ENERGII ELEKTRYCZNEJ DO ROKU 2010: scenariusza cen niskich przy krótkotrwałym okresie przejściowym, scenariusza cen niskich przy długotrwałym okresie przejściowym, scenariusza cen wysokich. Różnice między przedstawionymi scenariuszami są widoczne w: możliwej cenie minimalnej, w punkcie zwrotnym w rozwoju cen energii i długości trwania okresu przejściowego.

60 RYNEK GIEŁDOWY Po wejściu w życie dobowo-godzinowego ryku bilansującego mamy do czynienia z załamaniem się obrotów na Giełdzie Energii. Taka tendencja obrotów może zostać utrzymana do czasu kształtowania się cen na rynku bilansującym poniżej ofert na Giełdzie Energii. Również ma tu niebagatelne znaczenie wielkość przekontraktowania na rynku w stosunku do wielkości podanych w miesięcznych planach koordynacyjnych.\ Plany rozwojowe Giełdy Energii SA dotyczą dwóch obszarów: rynku kontraktów miesięcznych SPOT oraz Rynku Terminowego. Rynek SPOT, w ramach którego funkcjonuje Rynek Dnia Następnego (RDN) może zostać wzbogacony o Rynek Dnia Bieżącego, czyli możliwość zawierania transakcji z wyprzedzeniem przynajmniej 5 godzin przed fizyczną dostawą. Wprowadzenie tego instrumentu jest uzależnione od wprowadzenia zmian do sposobu funkcjonowania Rynku Bilansującego a także wzrostu obrotów na funkcjonującym już RDN do poziomu co najmniej 8% w skali całego rynku energii. Drugim obszarem, który w najbliższym okresie może ulec rozwojowi jest Rynek Terminowy. Pierwszym produktem są kontrakty terminowe rozumiane jako umowa pomiędzy dwoma stronami, z której wynika wzajemne zobowiązanie do dostarczenia/przyjęcia energii elektrycznej w ustalonym okresie w przyszłości po cenie określonej w chwili zawarcia umowy (dokonania transakcji giełdowej). Scenariusze cenowe dla tego segmentu rynku są takie same jak wcześniej opisane dla kontraktów bilateralnych w okresie kontraktów miesięcznych SPOT. W latach 2001 i 2002 można wyróżnić trzy charakterystyczne okresy funkcjonowania GE, które są ściśle związane z funkcjonowaniem Rynku Bilansującego (RB): 1) styczeń – sierpień 2001 r. – okres funkcjonowania GE w warunkach miesięcznego Rynku Bilansowego, 2) wrzesień 2001 r. – czerwiec 2002 r. – wprowadzenie dobowo-godzinowego Rynku Bilansującego, 3) lipiec 2002 r. – grudzień 2002 r. – zmiana Regulaminu RB polegająca na wprowadzeniu rozchylenia cen zakupu i sprzedaży energii przez upoważnionych odbiorców, głównie spółki dystrybucyjne. Nie wszystkie z obserwowanych zjawisk są zgodne z oczekiwaniami. Jednakże pomimo przedłużających się prac nad restrukturyzacją KDT i ograniczeń dotyczących odbiorców TPA mechanizmy konkurencyjne na rynku energii elektrycznej zaczynają działać. Aktualnie, jak w każdym okresie przejściowym, mają miejsce różne deformacje. Jednak w najbliższym czasie rynek energii elektrycznej powinien zostać poddany w pełni mechanizmom rynkowym. Procesy te mogą zachodzić w skali kraju poprzez restrukturyzację KDT i po otwarciu rynku międzynarodowego po akcesji Polski do UE. Wówczas nieprawidłowości powinny stanowić margines. Powinno okazać się, jakie są naprawdę koszty produkcji energii, czy istnieje możliwość ich redukcji i czy zostaną one pokryte przy rynkowej cenie sprzedaży.

61 RYNEK BILANSUJĄCY W dniu 1 września 2001r. został uruchomiony segment bilansujący rynku energii elektrycznej, w ramach którego planowanie i rozliczenia kontraktów i transakcji handlowych następują w systemie dobowo-godzinowym. Obecnie sytuacja na rynku bilansującym jest sytuacją przejściową, która ustabilizuje się w wyniku dostosowania się uczestników rynku do mechanizmów rynkowych. Nie powinna ona więc być podstawą do pospiesznej oceny przyjętych rozwiązań rynkowych i nadmiernie nerwowych reakcji uczestników rynku. Innymi elementem, który decyduje o tym, że obecny etap działania rynku bilansującego należy określić jako fazę przejściową jest fakt, że ilości energii w dotychczas zawieranych kontraktach bilateralnych były określane w okresach miesięcznych. Brak uzgodnionych grafików przy zawieraniu umów skutkuje obecnie trudnościami przy realizacji tych kontraktów a tym samym znacznymi obrotami na rynku bilansującym. Tym samym obserwujemy obecnie, że w godzinach szczytowych obroty na rynku dotyczą energii z ofert wytwórców, zaś obroty w godzinach poza szczytem są czynnikiem przekontraktowań spółek dystrybucyjnych. Można się jeszcze spodziewać przejściowej sytuacji, w której znacząca cześć przedsiębiorstw energetycznych zachęcona niskimi cenami na Rynku Bilansującym nie zawrze transakcji zakupu energii elektrycznej, w kontraktach bilateralnych pokrywających całość zapotrzebowania, szczególnie w godzinach szczytu. Znaczący wzrost popytu pociągnie za sobą wzrost cen, jednak w miarę nabywania doświadczenia uczestnicy Rynku Bilansującego będą pokrywać zapotrzebowanie w godzinach szczytu z kontraktów bilateralnych. Stosowana przez niektóre podmioty na rynku strategia zaopatrywania się w znaczne ilości energii elektrycznej na Rynku Bilansującym w najbliższym czasie może okazać się bardzo niebezpieczna ze względu na następujące czynniki: okres przejściowy wdrożenia mechanizmów Rynku Bilansującego może być uzasadnieniem do wprowadzenia korekt ceny na tym rynku (co wydaje się prawdopodobne zważywszy na nieracjonalnie niskie ceny, do których nie przyznają się wytwórcy a co wskazuje na możliwość funkcjonowania błędnych algorytmów wyliczenia ceny rozliczeniowej na tym rynku, nagłe ubytki mocy w systemie, które zwykle mają miejsce w okresie jesienno-zimowym (awaria bloków w wielkich elektrowniach) mogą skutkować gwałtowną zmianą ceny na Rynku Bilansującym, unikanie przekontraktowań przez spółki dystrybucyjne doprowadzi do sytuacji, gdy na cenę rozliczeniową na Rynku Bilansującym będą miały wpływ jedynie oferty wytwórców. W takich okolicznościach ten segment rynku będzie bardzo silnie narażony na niebezpieczeństwo zmowy wytwórców.

62 KANTOR ENERGII Kantor w sposób ciągły pokazuje ofertę cenową sprzedaży i kupna energii dla wszystkich 24-ech godzin doby dnia następnego, nie pozostawiając żadnych pustych godzin bez oferty cenowej. Ceny zmieniają się w sposób ciągły (ciągłość zmian cen oznacza tu np. zmianę ceny co kilkadziesiąt sekund lub co minutę) odpowiadając na reakcje uczestników. Po uruchomieniu sesji ceny sprzedaży mają tendencję malejącą, a ceny zakupu rosnącą, do chwili aż będą na tyle atrakcyjne by zawarta została transakcja. Po zawarciu pierwszej transakcji na daną godzinę, oferty cenowe zakupu i sprzedaży oscylują wokół ceny transakcyjnej z ostatniej transakcji, starając się doprowadzić do zawarcia kolejnej transakcji, itd. W rezultacie umożliwia to zawarcie maksymalnej liczby transakcji, z możliwych do zawarcia na daną godzinę. Funkcją celu w algorytmie ustalania cen jest uzyskanie możliwie największej płynności. Oferowane w ten sposób ceny są zatem notowaniami ciągłymi z poziomem zbliżonym do cen rzeczywistego rynku (ceny transakcyjne) na daną chwilę. System aktywnych notowań ciągłych w sposób zasadniczy odróżnia Kantor Energii od tabeli ofert. Natomiast główną przewagą w stosunku do zasad funkcjonowania giełdy – oprócz ciągłości notowań – jest to, iż transakcje w Kantorze są zawierane w czasie rzeczywistym po określonych widocznych na ekranie komputera cenach. Dodatkowym elementem różniącym Kantor od giełdy, na korzyść Kantoru, jest proces aktywnej animacji rynku (zmian cen w taki sposób, aby możliwe było zawarcie maksymalnej liczby transakcji na daną godzinę), prowadzonej przez cały czas trwania sesji handlowej. Jest to możliwe w wyniku przyjęcia na siebie przez firmę handlową, która jest stroną wszystkich zawieranych w Kantorze transakcji, ryzyka rynku czyli ryzyka cenowego i ryzyka niezbilansowania zawartych transakcji. Dzięki temu nie ma też w Kantorze niebezpieczeństwa nieprzyjęcia lub redukcji oferty, co jest stałym elementem ryzyka przy składaniu ofert na giełdzie. Kantor Energii nie ma na celu i nie zastępuje żadnego z istniejących już na rynku narzędzi do handlu energią, lecz je wszystkie uzupełnia (między innymi poprzez elastyczne dostosowanie godzin trwania sesji handlowych). Filozofię tą odzwierciedla również sposób prezentacji cen Kantoru Energii na ekranach komputerów u jego uczestników. Ceny ofert w Kantorze Energii, zarówno zakupu jak i sprzedaży dla wszystkich godzin doby handlowej, pojawiają się u każdego uczestnika Kantoru na ekranie jego komputera w formie wąskiego paska w górnej części ekranu w taki sposób, aby nie zasłaniać innych aplikacji wyświetlanych w tym samym czasie na ekranie. Równocześnie z obserwacją cen i/lub zawieraniem transakcji w Kantorze Energii, każdy uczestnik może jednocześnie na tym samym ekranie wyświetlać np. strony giełdy, platform handlowych czy też arkusze kalkulacyjne z analizami pokrycia zapotrzebowania.

63 STRATEGIA ZAKUPÓW ENERGII ELEKTRYCZNEJ W pierwszym etapie budowania strategii zakupów energii elektrycznej na konkurencyjnym rynku energii elektrycznej należy dokonać wyboru dostawcy pomiędzy spółką dystrybucyjną a spółką obrotu. Wprawdzie występują różnice cenowe pomiędzy tymi dostawcami, ale w przypadku spółki obrotu istnieje możliwość obniżenia oferowanych cen w trakcie negocjacji handlowych uwzględniających indywidualny charakter wielkiego odbiorcy przemysłowego. Kolejnym etapem rozwoju strategii zakupów energii elektrycznej byłoby wejście zarówno na Giełdę Energii jak i na rynek bilansujący. W zależności od poziomów cen w poszczególnych segmentach rynku energii należy zbudować portfel zakupów, którego podstawę stanowić będą kontrakty bilateralne, resztę w kolejności Giełda Energii i rynek bilansujący. Przedstawione powyżej etapy przygotowania strategii zakupów energii elektrycznej przez wielkiego odbiorcę na rynku konkurencyjnym zakładają brak barier w szczególności prawnych związanych z realizacją zasady dostępu stron trzecich do sieci. Jedną z ważniejszych przeszkód w realizacji dostępu do sieci może być stanowisko spółek dystrybucyjnych kwestionujące prawo np. odbiorców rozproszonych do zawierania bezpośrednich umów sprzedaży energii elektrycznej, co może skutkować odmową. zawarcia umowy o świadczenie usług przesyłowych uzasadnioną brakiem technicznych warunków lub też niemożliwością utrzymania dotychczasowych technicznych warunków dostaw energii. Głównym celem strategii zakupów na rynku konkurencyjnym przez wielkiego odbiorcę powinno być obniżenie kosztów zakupu energii elektrycznej w stosunku do kosztów zakupu energii elektrycznej obowiązujących odbiorcę taryfowego. W tym celu należy wystosować zapytania ofertowe do dostawców w celu określenia cen energii elektrycznej po jakich możliwy jest pozataryfowy zakup energii elektrycznej, następnie należy podpisać oddzielną umowę na świadczenie usług przesyłowych z lokalną spółką dystrybucyjną. Kolejny etap przygotowań powinien obejmować dostosowanie układów pomiarowo-rozliczeniowych do wymogów stawianych odbiorcom uprawnionym korzystający z zasady dostępu do sieci. Ostatnim krokiem będzie podpisanie umowy sprzedaży energii elektrycznej z dostawcą oferującym najkorzystniejsze warunki cenowej. Drugi etap przygotowań uwarunkowany wystąpieniem zmian na Giełdzie Energii oraz na rynku bilansującym. W przypadku podjęcia decyzji o uczestnictwie w tych segmentach rynku należy odpowiednio przygotować kadrę do realizacji zakupów na Giełdzie Energii i na rynku bilansującym oraz rozpocząć działania mające na celu budowę portfela zakupów energii elektrycznej.

64 ZARZĄDZANIE RYZYKIEM PORTFELA ZAKUPÓW Na rynku energii dokonuje się transakcji kupna i sprzedaży energii elektrycznej, mocy oraz usług systemowych. Działają na nim wytwórcy, spółki dystrybucyjne, operatorzy sieci przesyłowych i dystrybucyjnych, wreszcie wielcy odbiorcy przemysłowi i spekulanci. Spekulanci wpływają przeważnie pozytywnie na płynność i efektywność rynku. Pojęcie ryzyka także w finansach nie jest jednoznacznie zdefiniowane. Najczęściej wyróżnia się ryzyko rynkowe (ceny) i ryzyko niedotrzymania warunków. Należy też uwzględniać ryzyko płynności, prawne i operacyjne. Pomiar ryzyka rynkowego jest potrzebny do analiz odchyleń od oczekiwanych cen lub stóp zwrotu. Najczęstszą miarą jest VaR – wartość narażona na ryzyko; jest to całościowa miara ryzyka. Definiuje się ją jako stratę, która z pewnym prawdopodobieństwem nie zostanie przekroczona w określonym czasie. Wartość narażona na ryzyko kontraktów na energię elektryczną jest funkcją czasu ich trwania, typu kontraktu, wielkości dostawy, bieżącej ceny energii oraz zmienności cen energii. Wniosek z tego wypływa, że VaR nie zależy od ceny wykonania kontraktu. Nie każdy rodzaj ryzyka jest niepożądany i nie każdy wymaga zabezpieczenia. Jednak ważne jest by każdy uczestnik rynku był świadomy i rozumiał ryzyko, na jakie jest narażony, oraz był w stanie nim zarządzać. Duża zmienność cen na rynkach energii zmusi wytwórców i wielkich odbiorców energii do zabezpieczenia się przed stratami. Elektroenergetyka już staje do silnej konkurencji ze strony europejskiego rynku energii oraz ze strony innych podmiotów krajowego kompleksu paliwowo – energetycznego. Zatem jest niemal pewnikiem, że sprawne zarządzanie ryzykiem będzie w cenie. Nowoczesny rynek energii elektrycznej, nie tylko z powodu zarządzania ryzykiem, musi posiadać odpowiednią infrastrukturę informatyczną.

65 SYSTEMY INFORMATYCZNE WSPOMAGAJĄCE TWORZENIE PORTFELI ZAKUPÓW Na rynku dostępne są zestawy narzędzi wspomagających obrót energią. Wykorzystują one szczegółowe informacje dostarczone przez wielkiego odbiorcę i wspomagają prognozowanie zapotrzebowania mocy i ilości energii elektrycznej oraz optymalizację portfela kontraktów na zakup energii elektrycznej Uzyskane w ten sposób wyniki bazujące na specyfice wielkiego odbiorcy przemysłowego można wykorzystać jako wygodny system informatyczny wspomagający udział przedsiębiorstwa obrotu na rynku energii elektrycznej na dwa sposoby: w celu określenia optymalnego składu portfela (czy należy dodać nową pozycję do portfela, usunąć lub też zmienić istniejącą pozycję), w celu budowy i oceny optymalnej strategii do zarządzania ryzykiem istniejącego portfela kontraktów Spółki. Systemy te wspomagają zarządzanie portfelem kontraktów, wspierając procesy zakupów obligatoryjnych i na rynku konkurencyjnym. Systemy umożliwiają także efektywne budowanie portfela kontraktów przy wykorzystaniu mechanizmów automatycznej komunikacji poprzez odpowiedni protokół (np. WIRE) z Rynkiem Bilansującym Energii Elektrycznej, przez internet z Giełdą Energii lub z Uczestnikami rynku energii. Systemy umożliwiają monitorowanie procesów na rynku energii z zakresu prognozowania zużycia, planowania, budowy portfela kontraktów i zarządzania ryzykiem finansowym i rynkowym. Internet stwarza szansę korzystania z następujących usług świadczonych przez ORL: monitorowania i korygowania danych pomiarowo – rozliczeniowych, akwizycję rozliczeń bilansowych, monitorowanie i planowanie zapotrzebowania na moc i energię. Stosowane systemy zabezpieczające gwarantują poufność dokonywanych transakcji i niezawodność.

66 Najbliższe lata pokażą znaczenie krajowego rynku energii i pozwolą na ocenę zachowań na nim wielkich odbiorców przemysłowych. Wpływ dobrych doświadczeń z kraju i zza granicy może sprzyjać rozszerzeniu się mechanizmów rynkowych i pozwalać konkurować polskim firmom na rynkach Unii Europejskiej. Od aktywnej postawy na rynku energii wielkich odbiorców przemysłowych zależy rozległość i głębokość zachodzących zmian.

67 RÓŻNE FORMY PRZETWARZANIA ENERGII PIERWOTNEJ

68 SŁOŃCE ŹRÓDŁEM CIEPŁA Elektrownia słoneczna o mocy 10 kW z zainstalowanymi silnikami Stirlinga Kolektory słoneczne Schemat słonecznej instalacji przygotowania ciepłej wody użytkowej A - Kolektor słoneczny, B - pompa, C - grzejnik pomocniczy, D - ciepła woda użytkowa, E - woda powrotna.

69 ENERGIA FOTOWOLTAICZNA bateria słoneczna Ogniwo fotowoltaiczne (inaczej fotoogniwo, solar lub ogniwo słoneczne) służy do bezpośredniej konwersji energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną, poprzez wykorzystanie półprzewodnikowego złącza typu p-n. Koszt wytworzenia energii elektrycznej przy użyciu fotoogniw jest o rząd wielkości wyższy, niż w przypadku energii jądrowej. Stosowanie fotoogniw staje się opłacalne w miejscach trudno dostępnych, o ile zapotrzebowanie na moc elektryczną jest niewielkie (pojedynczy dom), zaś odległość od najbliższej linii energetycznej jest większa niż kilka kilometrów lub też budowa nowej linii jest utrudniona z powodu ukształtowania terenu. panele słoneczne Zaletą fotoogniw jest w przybliżeniu proporcjonalność ceny ogniwa do jego mocy. Dzięki temu, ogniwa słoneczne mogą być tanim źródłem energii dla przenośnych urządzeń małej mocy: kalkulatorów, zegarków i lamp. Są niezastąpione w przestrzeni kosmicznej.

70 ENERGIA WIATROWA Linie prędkości wiatru w Polsce, średnie prędkości roczne w [m/s] na wysokości 30 m, wg IMGW

71

72

73 ENERGIA WODNA Podstawową rolę w przemianie energii wody śródlądowej (w elektrowni wodnej) w energię elektryczną odgrywa energia potencjalna. W turbinach wodnych następuje zamiana energii potencjalnej wody na energię kinetyczną, a ta następnie w prądnicach elektrycznych (hydrogeneratorach) jest zamieniana na energię elektryczną. gdzie: V - strumień objętości wody przepływającej przez turbinę, m 3 /s; H u = h A - h s - Δh d - spad użyteczny (wykorzystany), z uwzględnieniem straty spadu Δh s w zbiorniku i przewodach doprowadzających wodę do elektrowni, m; η e - sprawność elektrowni. Sposoby sztucznej koncentracji spadu; E - elektrownia wodna; K - kanał skracający; P - przegroda; R - koryto rzeki; Z - zapora; S - sztolnia (derywacja ciśnieniowa); DW - dolna woda; GW - górna woda; 1 - warstwa retencyjna; 2 - warstwa energetyczna; 3 - warstwa martwa.

74 TURBINY WODNE PELTONA KAPLANA FRANCISA

75 Elektrownia zbiornikowa przyzaporowa z członem pompowym w Solinie na Sanie. Przekrój poprzeczny przez zaporę z widokiem na hydrozespół odwracalny; 1 - wlot z zamknięciem remontowym i awaryjnym; 2 - rurociąg doprowadzający wodę do turbiny; 3 - urządzenia kompensacyjne; 4 - pompoturbina (Francis); 5 - prądnica/silnik; 6 - hala maszyn; 7 - pomieszczenia pomocnicze.

76 ELEKTROWNIE POMPOWO-SZCZYTOWE Plan sytuacyjny i przekrój elektrowni pompowej: a) naziemnej; b) podziemnej; 1 - zbiornik górny (1' - jezioro; 1" - zbiornik sztuczny); 2 - ujęcie wody; 3 - kanał otwarty; 4 - ciśnieniowe sztolnie opadowe (4' - derywacja rurociągami napowietrznymi; 4" - derywacja rurociągami podziemnymi); 5 - elektrownia; 6 - komora wyrównawcza wraz z napowietrzaniem; 7 - sztolnia odpływowa; 8 - zbiornik dolny (8' - jezioro; 8" - rzeka); 9 - sztolnia komunikacyjna; 10 - sztolnia kablowa (wyprowadzenie mocy); 11 - most; 12 – rzeka. ŻARNOWIEC

77 MEW

78 MYCZKOWCE ZAPORA HOOVERA ITAIPU

79 ENERGIA PRĄDÓW MORSKICH, PŁYWÓW I FALOWANIA W elektrowniach morskich wykorzystuje się: ruch wód morskich podczas przepływów i odpływów (elektrownie pływowe), falowanie powierzchni morza do sprężania powietrza i napędu turbiny, różnicę temperatury wody morskiej na powierzchni i na głębokości (300÷500) m (w strefie podzwrotnikowej) do odparowania i skraplania czynnika o niskiej temperaturze wrzenia, np. amoniaku (elektrownie maretermiczne).

80 GEOTERMIA Energia geotermalna – wykorzystywanie ciepła z wnętrza Ziemi, szczególnie w obszarach działalności wulkanicznej i sejsmicznej. Woda opadowa wnika w głąb ziemi, gdzie podgrzewa się do znacznych temperatur. W wyniku tego wędruje do powierzchni ziemi jako gorąca woda lub para wodna. Woda geotermalna wykorzystywana jest bezpośrednio (doprowadzana systemem rur), bądź pośrednio (oddając ciepło chłodnej wodzie pozostającej w obiegu zamkniętym). Źródłem energii geotermalnej jest wnętrze Ziemi o temperaturze około 5400ºC, generujące przepływ ciepła ku powierzchni. Pierwotnie, ciepło wewnętrzne Ziemi pochodziło głównie z kontrakcji grawitacyjnej w okresie formowania się planety. Obecnie, najwięcej ciepła (do 90%) pochodzi z rozpadu radioaktywnych izotopów: potasu ( 40 K), uranu ( 238 U) i toru ( 232 Th).

81 TEMPERATURY WGŁĘBNE NA OBSZARZE POLSKI Głębokość występowania izotermy +50 o C Głębokość występowania izotermy +80 o C Temperatury wgłębne

82 SYSTEMY WYDOBYWCZE WÓD GEOTERMALNYCH GWC - geotermalny wymiennik ciepła, OC - odbiornik ciepła, P – pompa, PG - pompa głębinowa, WW - warstwa wodonośna, S - sprężarka, ZR - zbiornik retencyjny System jednootworowy System dwuotworowy

83 Schemat ideowy ciepłowni geotermalnej w Pyrzycach

84 OGNIWA PALIWOWE W ogniwach paliwowych następuje bezpośrednia zamiana energii chemicznej w energię elektryczną. Dzięki wyeliminowaniu nieodwracalnych przemian pośrednich zapewniają one uzyskanie dużej sprawności energetycznej. Sprawność ogniw paliwowych w wytwarzaniu energii elektrycznej zawiera się w granicach (35 60)%, a w procesie kogeneracji do 85%. Ogniwo paliwowe jest w zasadzie ogniwem galwanicznym, w którym paliwo - wodór w stanie czystym lub mieszaninie z innymi gazami jest doprowadzany w sposób ciągły do anody, a utleniacz - tlen w stanie czystym lub w powietrzu jest podawany do katody. W ogniwach paliwowych wykorzystuje się energię reakcji elektrochemicznych, zwanych reakcjami utleniania-redukcji, podczas których następuje przemieszczanie się elektronów między reagującymi ze sobą substancjami. Substancja, która oddaje elektrony ulega utlenianiu (paliwo), a substancja przejmująca elektrony ulega redukcji (tlen). W ogniwie paliwowym realizowane jest utlenianie elektrochemiczne, tzw. zimne spalanie, w którym następuje wymiana elektronów między atomami paliwa i tlenu. Tlen, któremu brakuje dwóch elektronów do zapełnienia na zewnętrznej powłoce przejmuje elektrony, których w obecności katalizatora pozbywa się na przykład wodór. W idealnym ogniwie paliwowym z 1 mola wodoru można uzyskać 238 kJ energii elektrycznej i 48 kJ ciepła, a podczas spalania (utleniania klasycznego) uzyskuje się 286 kJ ciepła. W wyniku elektrochemicznej reakcji wodoru i tlenu powstaje prąd elektryczny, ciepło i woda.

85 Zasada działania ogniw paliwowych dla różnych elektrolitów (typ ogniwa): a) roztwór KOH (AFC); b) stopiony węglan alkaliczny (MCFC); c) polimerowe membranowe (PEMFC) lub kwas fosforowy (PAFC); d) membrana tlenkowa (SOFC). Miedzy katodą a anodą znajduje się elektrolit w postaci ciekłej, półprzepuszczalnej membrany lub stałej. Elektrolit współuczestniczy w reakcji elektrodowej (na anodzie z paliwami, a na katodzie z utleniaczem) oraz przenosi jony wytworzone w trakcie reakcji z jednej elektrody do drugiej elektrody, blokując jednocześnie przepływ elektronów. Elektrody są wykonane z materiałów będących dobrymi przewodnikami elektryczności i są porowate, aby zwiększyć powierzchnię aktywną biorącą udział w reakcji i ułatwić transport gazów do elektrolitu. Zespół anoda-elektrolit-katoda ma grubość rzędu ułamka milimetra lub kilku milimetrów.

86 W ogniwie z wodnym roztworem KOH cząstki wodoru H 2 dochodzą do elektrody paliwowej (anody), dyfundują przez kanaliki porów anody i w obecności katalizatora zachodzi dysocjacja wodoru (powstają jony H + ), a ujemne jony OH - powstałe w reakcji: Przy anodzie następuje utlenianie paliwa, a elektrony 2e - obwodem zewnętrznym przepływają do katody, gdzie następuje reakcja z O 2 i H 2 O. Zatem wodór i tlen reagują z elektrolitem i dzięki jego przewodności jonowej płynie prąd. Powstająca woda rozcieńcza elektrolit KOH, który jest uzupełniany. Przepływający przez ogniwo elektrolit jest jednocześnie chłodziwem (odbiera Q) i czynnikiem transportującym wodę z układu ogniwa.

87 Ogniwa paliwowe SOFC

88 BIBLIOGRAFIA

89 odnawialne-%C5%BAr%C3%B3d%C5%82a-energii- przysz%C5%82o%C5%9B%C4%87-unii/

90 Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt Z FIZYKĄ, MATEMATYKĄ I PRZEDSIĘBIORCZOŚCIĄ ZDOBYWAMY ŚWIAT !!! jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA


Pobierz ppt "Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt."

Podobne prezentacje


Reklamy Google