OZE to popularne określenie źródeł energii, które w zasadzie nigdy się nie wyczerpują. Zaliczamy do nich m.in. energię z wiatru, promieniowania słonecznego, czy fal, prądów i pływów morskich.
Powszechnie przyjęto, że określenie „OZE” jest tożsame z ekologicznym pozyskiwaniem i wprowadzaniem do obiegu energii, czasami pomijając istotny element, jakim jest ograniczenie śladu węglowego i emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Dlatego też w ostatnich kilku latach niektóre z rodzajów OZE zostały całkowicie wycofane lub też są wycofywane, właśnie ze względu na wysoki poziom generacji gazów cieplarnianych w połączeniu z mniejszą efektywnością w porównaniu z analogicznymi źródłami (np. energii odnawialnej z biomasy).
Dlaczego OZE?
Aktualnie wykorzystywane tradycyjne źródła energii to:
- węgiel – do największych wad należą: zasoby fizycznie ograniczone, wysoka emisja gazów cieplarnianych, uciążliwe i coraz kosztowniejsze wydobycie, składowanie i transport,
- gaz – mimo nieustannej presji politycznej i ekonomicznej, emisji metanu do atmosfery, udział w bilansie energetycznym będzie najprawdopodobniej rósł w związku z uruchomieniem trzech dużych inwestycji gazowych: Elektrowni Ostrołęka C, elektrowni Dolna Odra i Elektrowni Czechnica – każda z blokami gazowymi o mocy 700-900 MW,
- energetyka jądrowa – w Polsce jak dotychczas nie wykorzystywana,
- ropa naftowa – jako paliwo do wytwarzania energii, jest w zasadzie niestosowana.
Plusy i minusy wykorzystywania Odnawialnych Źródeł Energii to przede wszystkim:
- ograniczona do minimum emisja gazów cieplarnianych,
- możliwość pozyskiwania energii lokalnie,
- nieograniczone fizycznie źródło energii,
- „brudny” sposób produkcji urządzeń do wytwarzania i magazynowania energii odnawialnej powodujący problemy natury środowiskowej w procesie utylizacji i recycklingu – czynnik dotychczas pomijany, jednak za sprawą starzejących się elektrowni wiatrowych zaczyna być podnoszony na świecie.
Aktualny udział źródeł energii w bilansie energetycznym Polski wynosi obecnie ok. 13,5%, co stanowi połowę tego, jaki udział mają OZE w energetyce światowej.
Poniżej znajduje się zestawienie źródeł energii w kraju i na świecie.
Źródło: https://www.rynekelektryczny.pl/produkcja-energii-elektrycznej-w-polsce
Natomiast światowa produkcja energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych to ok. 27%.
Poniżej przedstawiamy charakterystykę OZE z podziałem źródła energii.
Energetyka wiatrowa
Energetyka wiatrowa w naszym kraju jest obecnie zdominowana przez lądowe farmy wiatrowe. Rozwój energetyki morskiej jest w fazie przedkoncesyjnej. Rynek dostawców dla lądowej energetyki wiatrowej liczy obecnie ok. 200 czynnych producentów, z czego tak naprawdę jedynie 10 posiada dominujący udział w rynku energetyki zawodowej.
Największym rynkiem energetyki wiatrowej pozostają Chiny, które zdecydowanie wyprzedzają pozostałe kraje. Co prawda w obszarze offshore na razie prym wiedzie Wielka Brytania, jednak patrząc na wolumen nowych inwestycji, w najbliższym czasie i w tym obszarze zarysuje się silna dominacja Chin.
Aktualny udział państw w rynku energetyki wiatrowej przedstawia poniższa ilustracja:
źródło: GWEC Global wind report 2021
Rynek producentów od kilku lat jest raczej stabilny i pierwsza piątka producentów od kilku lat jest niezmienna i przedstawia się następująco:
Źródło: https://gwec.net/gwec-releases-global-wind-turbine-supplier-ranking-for-2020/
Stosunkowo silna koncentracja producentów, którzy realizują swoje kontrakty metodą „zaprojektuj i wybuduj” jako generalni wykonawcy, jest czynnikiem sprzyjającym bezpieczeństwu technicznemu i finansowemu energetyki wiatrowej. Ze względu na standaryzację wśród producentów, zwiększona jest dostępność części zamiennych na rynku, a także i serwisu oraz zakres świadczonych usług w ramach umów serwisowych.
Główne przyczyny awarii elektrowni wiatrowych według dostępnych statystyk przedstawiają się następująco:
Energetyka słoneczna
Obecnie jest to najdynamiczniej rozwijająca się gałąź OZE w Polsce, nie tylko za sprawą gwałtownego wzrostu liczby przydomowych mikroinstalacji indywidualnych, jak i w tzw. klastrach (czyli realizowanych przez samorządy), ale także za sprawą rozwoju w ramach energetyki zawodowej. Obecnie cechą charakterystyczną tego segmentu wytwarzania energii jest jego ogromne rozdrobnienie oraz rozproszenie dostawców rozwiązań technicznych (zarówno producentów komponentów jak i firm montażowych).
Instalacje fotowoltaiczne dzielimy na:
- Mikroinstalacje – instalacja odnawialnego źródła energii o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej nie większej niż 50 kW, przyłączoną do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym niższym niż 110 kV albo o mocy osiągalnej cieplnej w skojarzeniu nie większej niż 150 kW, w której łączna moc zainstalowana elektryczna jest nie większa niż 50 kW; są to instalacje najczęściej montowane na budynkach mieszkalnych i niewielkich obiektach przemysłowych i użyteczności publicznej.
- małe instalacje – instalacja odnawialnego źródła energii o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej większej niż 50 kW i mniejszej niż 500 kW, przyłączoną do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym niższym niż 110 kV albo o mocy osiągalnej cieplnej w skojarzeniu większej niż 150 kW i nie większej niż 900 kW, w której łączna moc zainstalowana elektryczna jest większa niż 50 kW i mniejsza niż 500 kW; są to zarówno instalacje montowane na budynkach przemysłowych (np. magazyny), jak i na gruncie.
- średnie elektrownie fotowoltaiczne – instalacja odnawialnego źródła energii o łącznej mocy zainstalowanej elektrycznej większej niż 500 kW i mniejszej niż 1 MW, przyłączoną do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym 110 kV; Tego typu instalacje są częściej montowane na gruncie niż dachach budynków (stanowią poważne obciążenie konstrukcji nośnej budynku i wymagają znacznej powierzchni).
- duże instalacje – o mocy przekraczającej 1 MW i przyłączone do sieci 110 kV lub wyższej – tego typu instalacje w kraju są montowane na gruncie zarówno przez inwestorów prywatnych jak i energetykę zawodową. Największa obecnie farma PV ma moc 70 MWp i należy do inwestora branżowego energetyki zawodowej z grupy PAK.
Na świecie głównymi producentami energii ze słońca w 2021 roku są:
- Chiny moc zainstalowana 253,355 GW
- USA moc zainstalowana 75,572 GW
- Japonia moc zainstalowana 63,000 GW
- Niemcy moc zainstalowana 53,783 GW
- Indie moc zainstalowana 39,211 GW
- Włochy moc zainstalowana 21,600 GW
- Australia moc zainstalowana 17,627 GW
- Wietnam moc zainstalowana 16,504 GW
- Korea Pd. Moc zainstalowana 14,575 GW
- Hiszpania moc zainstalowana 14,089 GW
- ……………………………………………………..
21.Polska moc zainstalowana 3,936 GW
(źródło: https://www.visualcapitalist.com/mapped-solar-power-by-country-in-2021/)
Rynek producentów komponentów dla energetyki słonecznej jest rozproszony i dominują producenci z Azji. Należy zwrócić uwagę, że odwrotnie niż w przypadku energetyki wiatrowej, w energetyce słonecznej nie mamy jednego producenta finalnego, a są oni podzieleni przede wszystkim na producentów modułów PV, producentów inwerterów oraz firmy monterskie.
O ile na świecie lista głównych producentów modułów, inwerterów jest raczej określona i przy postępującej konsolidacji mamy z reguły ok. 20-30 producentów najbardziej popularnych (z reguły kryteria doboru są raczej subiektywne), o tyle w każdym kraju mamy niezwykle zróżnicowany i rozproszony rynek monterski. Takie rozdrobnienie rynku występuje także w naszym kraju, szczególnie w obszarze mikroinstalacji. Na świecie lista 10 największych producentów modułów PV jest następująca:
Źródło: https://news.energysage.com/best-solar-panel-manufacturers-usa/
Na krajowym rynku szczególnie widoczne jest ogromne rozproszenie firm monterskich. Według danych Urzędu Dozoru Technicznego, w Polsce lista monterów OZE (instalacje fotowoltaiczne, pompy ciepła, systemy geotermalne, inne- lista bardzo nieintuicyjna) certyfikowanych przez UDT liczy na dzień 12.07.2021 (ostatnia dostępna aktualizacja) 7793 pozycje! Co ciekawe, w tym zestawieniu są także osoby, których certyfikacja już wygasła. Należy jednak nadmienić, że certyfikacja przez UDT nie jest obowiązkowa, i dlatego realna ilość podmiotów zajmujących się montażem instalacji PV jest znacznie większa. Takie rozproszenie rynku w zakresie producentów, firm monterskich niesie za sobą trudny wręcz do określenia poziom zagrożeń, począwszy od wadliwych dostaw po nieprawidłowy montaż.
Jak widać z poniższego zestawienia (w Polsce nie są jak do tej pory prowadzone statystyki przyczyn awarii instalacji fotowoltaicznych), aż ponad 21% wszystkich awarii stanowiły błędy konstrukcyjne i materiałowe. I to na rynku niemieckim, który „przygodę” z popularną fotowoltaiką rozpoczął znacznie wcześniej niż my.
Termiczne przetwarzanie odpadów
Czyli spalarnie odpadów. Są elektrociepłownie wykorzystujące jako paliwo odpady zmieszane i powstają najczęściej jako inwestycje realizowane przez miasta przy współudziale inwestorów branżowych z zagranicy.
Spalanie biomasy
Instalacje wspomagające w elektrowniach zawodowych i elektrociepłowniach. Ze względów ekonomicznych obecnie w większości te układy zostały już wygaszone. Także niewielkie lokalne (najczęściej miejskie/gminne) elektrociepłownie.
Biogaz
Instalacje najczęściej montowane są na terenie oczyszczalni ścieków, składowisk odpadów oraz większych gospodarstw rolnych. Jako paliwo wykorzystują naturalny biogaz odzyskiwany z komór fermentacyjnych lub kwater składowiskowych.
Ostatnie dwa rodzaje w Polsce mają tendencję nierokującą poważnego wzrostu w bilansie energetycznym kraju. Spalanie biomasy energetycznej ze względu na niższą niż węgla efektywność, w połączeniu z wysokimi kosztami montażu samych instalacji zostało niemal porzucone przez energetykę zawodową i duże elektrociepłownie. Natomiast rynek niewielkich lokalnych instalacji (np. spalania słomy) na terenach wiejskich nie rozwinął się. Podobnie hydroenergetyka – z różnych przyczyn, wliczając w to wysokie koszty realizacji projektów, istotne zmiany w ekosystemach, również nie zyskał powszechnego aplauzu.
Termiczne przetwarzanie odpadów (spalanie odpadów) – w ostatnich latach nastąpił poważny postęp w powstawaniu spalarni, jednak ze względu na relatywnie wysokie koszty budowy takich jednostek, konieczność stałego zapewnienia paliwa, koszty budowy infrastruktury ciepłowniczej oraz kwestie związane z lokalizacją, spalarnie powstają z reguły jedynie w pobliżu większych ośrodków miejskich z już rozbudowaną infrastrukturą wyprowadzenia mocy i ciepłowniczą, stąd ich udział w ogólnym bilansie energetycznym również jest mocno ograniczony.
Podobnie biogaz – jest obecnie najczęściej wykorzystywany jako paliwo do pomocniczej produkcji energii elektrycznej w oczyszczalniach ścieków, składowiskach odpadów oraz w bardzo nielicznych gospodarstwach rolnych. Nie można mówić o systemowym wykorzystaniu biogazu w bilansie energetycznym kraju.
Istniejące hydroelektrownie stanowią jedynie niewielki ułamek produkcji energii w Polsce. Najbardziej obiecująco zapowiada się rozwój energetyki wiatrowej i słonecznej. Udział poszczególnych źródeł energii odnawialnej wraz z tendencją rozwoju przestawia poniższy wykres:
Źródło: Instytut Energii Odnawialnej. Rynek fotowoltaiki w Polsce. Warszawa, maj 2021
Jakie wyzwania dla rynku ubezpieczeniowego niesie za sobą OZE? O tym w kolejnych wydaniach poświęconych poszczególnym rodzajom OZE, w szczególności energetyce słonecznej, energetyce wiatrowej lądowej oraz morskiej.
Jeżeli natomiast interesują Was dodatkowe informacje dotyczące tego tematu, zapraszamy do kontaktu z Krzysztofem Jakubikiem: Krzysztof.jakubik@warta.pl.
