Kierunki rozwoju energetyki na Dolnym Śląsku w świetle badań foresightowych dr hab. inż. Zdzisław Szalbierz, prof. PWr dr inż. Edyta Ropuszyńska-Surma Wrocław, 16.12. 2010

Plan Cele i zakres prac badawczych Etapy prac badawczych Metodologia badań delphi Wnioski z badań foresightowych

Podstawowe informacje o projekcie PO IG 2007-2013 Oś priorytetowa 1: Badania i rozwój nowoczesnych technologii Działanie 1.1: Wsparcie badań naukowych dla budowy gospodarki opartej na wiedzy Poddziałanie 1.1.1: Projekty badawcze z wykorzystaniem metody foresight Nr umowy: UDA-POIG.01.01.01-02-005/08-00

ETAPY PRAC PROJEKTOWYCH – ZADANIA I ŹRÓDŁA DANYCH

Strategia Energetyczna Dolnego Śląska Etapy budowania strategii Etap 1 Analiza stanu obecnego wybranego sektora gospodarki Etap 2 Badania ankietowe wśród ekspertów. Etap 3 Analiza danych z wybranego sektora gospodarki – prognozy Etap 4 Opracowanie regionalnej strategii rozwoju. Etap 5 Opracowanie systemu monitoringu wdrażania strategii

Zadanie 2 – etapy prac

Strategia Energetyczna Dolnego Śląska Analiza kluczowych problemów energetycznych przebiegała w rozbiciu na cztery sektory: energia elektryczna, ciepło, gaz, OZE. Zespół ekspertów kluczowych w ramach obszarów badawczych składał się z: ekspert ekonomiczny ekspert ekologiczny ekspert techniczny ekspert ds. ekonomiczno-prawnych ekspert ds. samorządo-wych

Eksperci i ich dobór Eksperci kluczowi – 20 ekspertyz (18 ekspertów) Eksperci branżowi – 87 osób: Z podsektora elektroenergetyki: 35 osób Z podsektora gazu: 23 osoby Z podsektora ciepła: 31 osób Z podsektora OŹE: 36 osób

Ankieta dla ekspertów kluczowych - I Panel ekspertów (technologiczny)- Proponowane obszary tematyczne i technologie Które z proponowanych obszarów tematycznych będą istotne dla Dolnego Śląska?

Grupy technologii – wstępna typologia Węgiel Biomasa Biogaz Elektrownie wiatrowe Elektrownie wodne Energia słoneczna Paliwa jądrowe Gaz Magazynowanie, przesył i dystrybucja Ciepło, ogrzewnictwo, chłodnictwo Ogniwa paliwowe Smart grids Użytkowanie energii Transport i paliwa alternatywne

Technologie i fazy rozwoju 14 grup technologii poddano ocenie ze względu na cykl rozwoju każdej z technologii: Fazy rozwoju Faza I : przyszłościowa (prowadzone są badania teoretyczne lub wstępne, a świat nauki wiąże z nimi pewne nadzieje), Faza II: prototypowa (obecnie prowadzone są badania już na etapie prototypu – badania stosowane), Faza III wzrostu (rozwiązanie jest wprowadzane na rynek – wczesna faza implementacji) Faza IV: obecnie stosowane – które będą nadal w zastosowaniu,

Efekty weryfikacji materiałów panelowych przez ekspertów (efekty dialogu) Gaz OŹE Ciepło Elektroenergetyka Nauki ogólne Ekonomia Metodologia Razem 3 1 2 5 15 Ogniwa paliwowe Energetyka konwencjonalna Sieci inteligentne Helioenergetyka Przesył i dystrybucja energii elektrycznej Systemy zarządzania energetyką w sytuacjach kryzysowych Energetyka wiatrowa Kogeneracja, trigeneracja i poligeneracja Alternatywne paliwa Ciepłownictwo, chłodnictwo Biomasa (systemy zaopatrzenia w biomasę i zarządzania dostawami biomasy Energetyka przemysłowa Energooszczędność i efektywność energetyczna Koszty zewnętrzne Biogaz Technologie magazynowania energii

Efekty weryfikacji materiałów panelowych przez ekspertów (efekty dialogu) – nieistotne dla Dolnego Śląska Energetyka jądrowa Przechwytywanie, transport i sekwestracja CO2 Korytarze infrastrukturalne Wydobycie, magazynowanie, przesył i dystrybucja gazu Technologie przechowywania, optymalizacji składu i dostaw paliw dla elektrowni Hydrogeneracja Nadprzewodnictwo

Strategia Energetyczna Dolnego Śląska Ankieta 1 efekty, realizacji danej tezy czynniki umożliwiające realizację branże przemysłu lub usług koszty: ekonomiczne, społeczne i środowiskowe bariery: legislacyjne, finansowe, społeczne i związane z zasobami ludzkimi korzyści: środowiskowe, ekonomiczne i społeczne wskazanie powiatów Dolnego Śląska Ankieta 2 czynniki umożliwiające realizację danej tezy czynniki mające negatywny wpływ czynniki mające pozytywny wpływ koszty związane z realizacją danej tezy bariery realizacji korzyści z jej realizacji dlaczego dana teza nigdy nie będzie zrealizowana Wybór tez referencyjnych wybrano 18 tez, które mają, duże znaczenie dla Dolnego Śląska tezy uporządkowano wg znaczenia dla regionu tezy pogrupowano wg grup tematycznych Ankieta 3 Trzy scenariusze Technologie referencyjne dla każdego scenariusza Instrumenty społeczne, ekonomiczne i polityczne Okres realizacji danej tezy

Strategia Energetyczna Dolnego Śląska A. Węgiel (1) Będą podjęte pierwsze próby zagospodarowania złóż węgla brunatnego w okolicach Legnicy. (6) W powszechnym użyciu będzie spalanie w cyrkulacyjnym złożu fluidalnym (CFBC) (np. 280 bar, 600/600°C). (12) Na Dolnym Śląsku zostanie wykonana pierwsza instalacja do zgazowania węgla w złożu. B. Biomasa i energia słoneczna (4) Na Dolnym Śląsku funkcjonować będą lokalne sieci współpracy dotyczące zagospodarowania odpadów (lokalne rynki biomasy). (8) Udział ciepła wytwarzanego z biomasy w całym cieple wytwarzanym na Dolnym Śląsku będzie wynosić 20%. (9) Technologie wykorzystujące energię słoneczną (fotowoltaika i kolektory słoneczne) w budownictwie nieprzemysłowym na Dolnym Śląsku będą w powszechnym użyciu.

Strategia Energetyczna Dolnego Śląska C. Biogaz (16) Na Dolnym Śląsku wykorzystywane będą gazowe technologie wytwarzania energii elektrycznej. D. Paliwa jądrowe (13) Na Dolnym Śląsku zostanie zainstalowany pierwszy blok jądrowy o małej mocy (10-40 MW). (18) Zostanie zainstalowany pierwszy reaktor lekko wodny (LWR) na Dolnym Śląsku. E. Magazynowanie, przesył i dystrybucja (5) Na Dolnym Śląsku pojawią się pierwsze instalacje wykorzystujące zaawansowane technologie magazynowania energii w procesie dystrybucji energii odnawialnej. (7) Na Dolnym Śląsku 20% energii elektrycznej będzie pochodziło z zasobów rozproszonych (OŹE, głownie z energii słonecznej).

Strategia Energetyczna Dolnego Śląska F. Ciepło, ogrzewnictwo, chłodnictwo (10) Na Dolnym Śląsku będą stosowane technologie odzyskiwania ciepła odpadowego (produkt uboczny procesu technologicznego). G. Smart Grids (11) Na Dolnym Śląsku będzie stosowana zaawansowana automatyka elektroenergetyczna (AMR). (17) Na Dolnym Śląsku będą powszechnie instalowane inteligentne liczniki (AMI). H. Użytkowanie energii (2) Na Dolnym Śląsku technologie segregacji śmieci będą w powszechnym użyciu. (3) W przemyśle dzięki procesom energooszczędnym na Dolnym Śląsku zmniejszy się zużycie energii pierwotnej o 20%.

Strategia Energetyczna Dolnego Śląska I. Transport i paliwa alternatywne (14) Na Dolnym Śląsku wodór, jako nośnik energii, będzie stanowił istotną część w systemie energetycznym (transport i inne zastosowania). (15) Technologie produkcji syntetycznych paliw, takich jak metan, metanol i eter metylowy z węgla i biomasy poprzez użycie wodoru z niekopalnych surowców, będą miały zastosowanie na Dolnym Śląsku.

Ankieta 3 -Scenariusze W scenariuszu zwanym ekonomicznym rozwój energetyk będzie się opierał głównie o realizację celów biznesowych, takich jak: wzrost efektywności, maksymalizacja zysków, minimalizacja kosztów różnych podmiotów rynku. W scenariuszu zwanym ekologicznym rozwój energetyk będzie się opierał głównie o realizację celów prooszczędnościowych, minimalizację emisji zanieczyszczeń oraz łagodzenie skutków negatywnych efektów zewnętrznych. W scenariuszu zwanym społecznym, rozwój energetyk będzie się opierał głównie o realizację celów istotnych dla społeczeństwa, m.in. realizację inwestycji o charakterze dóbr publicznych, minimalizację kosztów społecznych, minimalizację cen zakupów nośników energii przez użytkowników.

Scenariusz ekonomiczny - priorytetowe technologie - 1.15 Będą podjęte pierwsze próby zagospodarowania złóż węgla brunatnego w okolicach Legnicy. 13.1 W przemyśle dzięki procesom energooszczędnym na Dolnym Śląsku zmniejszy się zużycie energii pierwotnej o 20%. 13.3M Zgodnie z wymogami UE, na Dolnym Śląsku 30% odpadów będzie składowanych, pozostałe zostaną zagospodarowane (recycling, utylizacja, w tym wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła). 13.9 Na Dolnym Śląsku zwiększy się bezpieczeństwo energetyczne rozumiane jako pewność i niezawodność dostaw energii (ciepła, gazu i energii elektrycznej) o określonej ilości i jakości, i w określonym czasie. 13.3 Na Dolnym Śląsku technologie segregacji śmieci będą w powszechnym użyciu. 13.M_3 Na Dolnym Śląsku zostanie przeprowadzona gruntowna modernizacja istniejących układów grzewczych mających na celu zwiększenie zużycia energii, wzrost niezawodności, obniżenie uciążliwości oraz kosztochłonności ogrzewania zarówno obiektów mieszkalnych jak i przemysłowych i hodowlanych.

Scenariusz ekonomiczny - priorytetowe technologie - 1.14M Na Dolnym Śląsku nowobudowane źródła ciepła, wykorzystujące spalanie paliw, będą źródłami kogeneracyjnymi lub multigeneracji (jeżeli jest to uzasadnione technicznie i ekonomicznie). 7.2 Na Dolnym Śląsku zostanie zainstalowany pierwszy blok jądrowy o małej mocy (10-40MW). 13.M_4 Na Dolnym Śląsku zostaną wdrożone pierwsze rozwiązania dotyczące wysokosprawnych systemów ogrzewania dla np. kilkunastu odmiennych grup odbiorców w zależności od dominujących w tych grupach potrzeb energetycznych (np. duże miejskie osiedla mieszkaniowe, osiedla przemysłowo-mieszkalne, średniej wielkości miasta, dzielnice przemysłowe, małe miasta, wsie łańcuchowe, wsie rozproszone, obiekty z wymuszoną autonomią: wojsko, szpital. itp.). 2.1M_2 W miejscowościach Dolnego Śląska, w których będą surowce i warunki ekonomiczne wykorzystania biomasy, zostaną uruchomione ciepłownie i elektrociepłownie na biomasę. 9.4 Na Dolnym Śląsku 20% energii elektrycznej będzie pochodziło z zasobów rozproszonych (OZE).

Scenariusz ekonomiczny - priorytetowe technologie -

Najważniejsze instrumenty społeczne, ekonomiczne i polityczne oraz działania 3. Dostosowanie regulacji prawnych do pożądanych rozwiązań finansowych, technicznych i organizacyjnych w energetyce i biznesie okołoenergetycznym 9. Konsekwentna, spójna i transparentna polityka energetyczna na poziomie kraju, województwa, powiatu gminy oraz skorelowana z innymi politykami (strategiami) 15.Wsparcie finansowe ze środków publicznych (krajowych i unijnych) B+R oraz modernizacji i rozbudowy infrastruktury (w tym infrastruktury pożytku publicznego) 5. Opracowanie i wdrożenie czytelnych i spójnych procedur administracyjnych, lokalizacyjnych, inwestycyjnych i innych na rzecz energetyki 26. Ustalanie jasnych zasad „służebności” gruntów na rzecz inwestycji energetycznych 19.Wprowadzenie mechanizmów i programów wsparcia finansowego na rzecz oszczędności energii (cieplnej elektrycznej). 21. Wdrożenie systemu reinwestycji funduszy pozyskanych z sektora energetycznego (podatków, akcyzy, certyfikatów itp.) i od odbiorców (podatków, akcyzy) na rzecz energetyki. 16. Wparcie instytucjonalne sprawnego systemu pozyskania środków z różnych źródeł finansowania inwestycji w energetyce 17. Polityka fiskalna wspierająca podmioty sektora prywatnego w zakresie B+R.

Wpływ wybranych instrumentów na scenariusz ekonomiczny

Lata realizacji wybranych tez w ramach scenariusza ekonomicznego

Scenariusz ekologiczny - priorytetowe technologie - 13.3. Na Dolnym Śląsku technologie segregacji śmieci będą w powszechnym użyciu. 1.2. W powszechnym użyciu będą bloki węglowe z odsiarczaniem gazów odlotowych (PF). 13.3M. Zgodnie z wymogami UE, na Dolnym Śląsku 30% odpadów będzie składowanych, pozostałe zostaną zagospodarowane (recycling, utylizacja, w tym wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła) 13.1. W przemyśle dzięki procesom energooszczędnym na Dolnym Śląsku zmniejszy się zużycie energii pierwotnej o 20%. 9.4. Na Dolnym Śląsku 20% energii elektrycznej będzie pochodziło z zasobów rozproszonych (OZE, )

Scenariusz ekologiczny - priorytetowe technologie - 14.1. Na Dolnym Śląsku wodór, jako nośnik energii, będzie stanowił istotną część w systemie energetycznym (transport i inne zastosowania) 4.1M. Technologie wytwarzania energii elektrycznej przy pomocy turbin wiatrowych o mocy od 600 kW do 2 MW będą powszechnie stosowane na Dolnym Śląsku na terenach o odpowiednim potencjale „wiatrowym”. 2.1M_2. W miejscowościach Dolnego Śląska, w których będą surowce i warunki ekonomiczne wykorzystania biomasy, zostaną uruchomione ciepłownie i elektrociepłownie na biomasę. 5.1M. Potencjał energetyczny rzek i potoków na Dolnym Śląsku zostanie w pełni wykorzystany. 6.3. Technologie wykorzystujące energię słoneczną (fotowoltaika i kolektory słoneczne) w budownictwie nieprzemysłowym na Dolnym Śląsku będą w powszechnym użyciu.

Scenariusz ekologiczny - priorytetowe technologie -

Najważniejsze instrumenty społeczne, ekonomiczne i polityczne oraz działania 19. Wprowadzenie mechanizmów i programów wsparcia finansowego na rzecz oszczędności energii (cieplnej elektrycznej). 15. Wsparcie finansowe ze środków publicznych (krajowych i unijnych) B&R oraz modernizacji i rozbudowy infrastruktury (w tym infrastruktury pożytku publicznego). 14. Edukacja społeczna na rzecz kształtowania postaw społecznych w zakresie pozyskiwania energii z różnych źródeł (odnawialnych, z odpadów, energii jądrowej, z węgla) i użytkowania energii. 9. Konsekwentna, spójna i transparentna polityka energetyczna na poziomie kraju, województwa, powiatu gminy oraz skorelowana z innymi politykami (strategiami) 16. Wparcie instytucjonalne sprawnego systemu pozyskania środków z różnych źródeł finansowania inwestycji w energetyce 3. Dostosowanie regulacji prawnych do pożądanych rozwiązań finansowych, technicznych i organizacyjnych w energetyce i biznesie około energetycznym.

Wpływ wybranych instrumentów na scenariusz społeczny

Lata realizacji tez mających najsilniejszy wpływ na realizację scenariusza społecznego

Scenariusz społeczny - priorytetowe technologie - 1.15 Będą podjęte pierwsze próby zagospodarowania złóż węgla brunatnego w okolicach Legnicy 13.3 Na Dolnym Śląsku technologie segregacji śmieci będą w powszechnym użyciu. 13.3M Zgodnie z wymogami UE, na Dolnym Śląsku 30% odpadów będzie składowanych, pozostałe zostaną zagospodarowane (recycling, utylizacja, w tym wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła) 13.9 Na Dolnym Śląsku zwiększy się bezpieczeństwo energetyczne rozumiane jako pewność i niezawodność dostaw energii (ciepła, gazu i energii elektrycznej) o określonej ilości i jakości, i w określonym czasie 13.M_3 Na Dolnym Śląsku zostanie przeprowadzona gruntowna modernizacja istniejących układów grzewczych mających na celu zwiększenie zużycia energii, wzrost niezawodności, obniżenie uciążliwości oraz kosztochłonności ogrzewania zarówno… 13.1 W przemyśle dzięki procesom energooszczędnym na Dolnym Śląsku zmniejszy się zużycie energii pierwotnej o 20%.

Scenariusz społeczny - priorytetowe technologie - 7.2 Na Dolnym Śląsku zostanie zainstalowany pierwszy blok jądrowy o małej mocy (10-40MW). 9.4 Na Dolnym Śląsku 20% energii elektrycznej będzie pochodziło z zasobów rozproszonych (OŹE). 6.3M_2 Technologie wykorzystujące energię słoneczną (kolektory słoneczne) w budownictwie nieprzemysłowym na Dolnym Śląsku będą w powszechnym użyciu . 13.M_2 Na Dolnym Śląsku w systemach ciepłowniczych oraz kotłach indywidualnego ogrzewania nastąpi poprawa jakości spalanego paliwa, tj. w 100% spalane paliwa niskiej jakości (węgiel kamienny, odpadowe formy paliw) zostaną zastąpione przez paliwa szlachetne (gaz ziemny, LPG, olej opałowy) lub uszlachetnione (przetwory węgla, biogaz i inne biopaliwa 10.5a Na Dolnym Śląsku powszechnie będą wykorzystywane technologie geotermii płytkiej (pompy ciepła).

Scenariusz społeczny - priorytetowe technologie -

Najważniejsze instrumenty społeczne, ekonomiczne i polityczne oraz działania Opracowanie i wdrożenie sprawiedliwych systemów rozliczeń za zaoszczędzoną energię (np. we wspólnotach mieszkaniowych). Wprowadzenie mechanizmów i programów wsparcia finansowego na rzecz oszczędności energii (cieplnej elektrycznej). 15. Wsparcie finansowe ze środków publicznych (krajowych i unijnych) B+R oraz modernizacji i rozbudowy infrastruktury (w tym infrastruktury pożytku publicznego). Edukacja społeczna na rzecz kształtowania postaw społecznych w zakresie pozyskiwania energii z różnych źródeł (odnawialnych, z odpadów, energii jądrowej, z węgla) i użytkowania energii. 5. Opracowanie i wdrożenie czytelnych i spójnych procedur administracyjnych, lokalizacyjnych, inwestycyjnych i innych na rzecz energetyki.

Wpływ wybranych instrumentów na scenariusz społeczny

Lata realizacji tez mających najsilniejszy wpływ na realizację scenariusza społecznego

www.energia.pwr.wroc.pl

Źródła: Ropuszyńska-Surma E., Węglarz M., Wyłomańska A.: Stratergia energetyczna Dolnego Śląska – kierunki rozwoju. Preprint, 2010 Ropuszyńska-Surma E., Węglarz M., Wyłomańska A.. Stratergia energetyczna Dolnego Śląska – metodolo­gia badań foresightowych. Preprint, 2010 Raport nr 2 z realizacji drugiego zadania badawczego projektu „Strategia rozwoju energetyki na Dolnym Śląsku metodami foresightowymi”. Wrocław, 2010

Dziękuję za uwagę