Efektywność energetyczna Dolnego Śląska.

Report
Efektywność energetyczna szansą dla gmin
Efektywność energetyczna Dolnego Śląska
Prof. dr hab. inż. Zbigniew GNUTEK
Wrocław, dn. 29.09.2014 r.
Plan wystąpienia
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych UE i Polski.
2. Podział administracyjny Dolnego Śląska.
3.
Problemy energetyczne Dolnego Śląska.
4.
Czego miarą jest efektywność?
5.
Efektywność energetyczna czy efekty energetyczne?
6.
Potrzeby energetyczne Dolnego Śląska.
7.
Poprawa efektywności energetycznej Dolnego Śląska.
8.
Autonomiczne Regiony Energetyczne.
9. Działania na szczeblu lokalnym.
10. Akty prawne związane z efektywnością energetyczną.
11. Podsumowanie.
2/48
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
1. Problemy energetyki w wymiarze globalnym cechuje
duża różnorodność poglądów.
2. Brak jednej idei przewodniej. Każde państwo lub
regiony formułują skrajnie przeciwne oczekiwania.
3. W warunkach Polski i UE kluczowe wydaje się doraźne
bezpieczeństwo energetyczne a także bezpieczeństwo
klimatyczne.
4. Wyczuwa się oczekiwanie na nowe technologie
pozyskiwania energii i jej użytkowania.
5. Jednym z ważniejszych czynników jest efektywność
energetyczna w skali regionu.
3/48
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
Światowe zapotrzebowanie
4/48
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
Polska
5/48
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
6/48
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
7/48
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
8/48
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
Polska
9/48
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
10/48
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
11/48
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
12/48
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
13/48
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
14/48
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
15/48
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
RÓŻNICE STATYSTYCZNE
RÓŻNICE STATYSTYCZNE
ZMIANA ZAPASÓW
POZYSKANIE ROPY
PRZEMYSŁ
IMPORT ROPY
RAFINERIE
IMPORT
PRODUKTÓW
NAFTOWYCH
TRANSPORT
POZYSKANIE WĘGLA
IMPORT WĘGLA
POZOSTAŁE
PRZEMIANY
POZYSKANIE GAZU
IMPORT GAZU
POZOSTAŁE
POZYSKANIE BIOPALIW
IMPORT BIOPALIW
IMPORTER ENERGII
ELEKTRYCZNEJ
POZYSKANIE ENERGII
GEOTERMALNEJ
ZUŻYCIE
NIEENERGETYCZNE
INNE
ELEKTROWNIE
WODNE
ELEKTROWNIE
ZMIANA ZAPASÓW
16/48
EKSPORT
STRATY
EKSPORT
ZUŻYCIE WŁASNE
1. Wprowadzenie. Panorama problemów energetycznych
UE i Polski
HUTNICTWO ŻELAZA
PRZEMYSŁ CHEMICZNY
HUTNICTWO NIEŻELAZNE
PRODUKTY
NAFTOWE
PRZEMYSŁ MINERALNY
PRZEMYSŁ ŚRODKÓW TRANSP.
PRZEMYSŁ MASZYNOWY
PRZEMYSŁ
WĘGIEL
GÓRNICTWO
PRZEMYSŁ SPOŻYW. I TYTONIOWY
PRZEMYSŁ PAPIERNICZY
PRZEMYSŁ DRZEWNY
BUDOWNICTWO
PRZEMYSŁ TEKSTYLNY
INNE FORMY PRZEMYSŁOWE
GAZ ZIEMNY
TRANSPORT
BIOPALIWA I ODPADY
TRANSPORT DROGOWY
LOTNICTWO KRAJOWE
TRANSPORT KOLEJOWY
TRANSPORT RUROCIĄGOWY
ENERGIA GEOTERMALNA
POZOSTAŁE
GOSPODARSTWA DOMOWE
ENERGIA SŁONECZNA,
PŁYNÓW ORAZ WIATRÓW
USŁUGI KOMERC. I PUBLICZNE
ROLNICTWO I LEŚNICTWO
ENERGIA ELEKTRYCZNA
ZUŻYCIE NIEENERGETYCZNE
ZUŻYCIE NIEENERG. PRZEMYSŁU
ZUŻYCIE NIEENERG. TRANSPORTU
ZUŻYCIE NIEENERG. POZOSTAŁE
17/48
CIEPŁO
2. Podział administracyjny Dolnego Śląska
18/48
3. Problemy energetyczne Dolnego Śląska
Podstawową cechą charakterystyczną Dolnego Śląska ze
względu na zaopatrzenie w energię jest :
• Istnienie zasobów węgla brunatnego (BOT Turów)
oraz kamiennego (nie eksploatowane),
• Istnienie niedużych zasobów gazu ziemnego
(zaazotowanego),
• Liczne, choć rozproszone małe elektrownie wodne,
• Niedokończona elektrownia wodna w Młotach,
• Budowana energetyka wiatrowa, fotowoltaiczna,
• Budowana energetyka oparta o biomasę,
• Brak źródeł paliw ciekłych,
19/48
3. Problemy energetyczne Dolnego Śląska
• Dostawcą energii elektrycznej jest firma, której siedziba
znajduje się poza Dolnym Śląskiem,
• Stan techniczny sieci elektroenergetycznych wymaga
doinwestowania,
• Podobnie jest w odniesieniu do gazu,
• Węgiel kamienny oraz paliwa ciekłe są dostarczane do
naszego Regionu z odległych kopalń oraz rafinerii w
znacznym stopniu transportem samochodowym.
20/48
3. Problemy energetyczne Dolnego Śląska
Region dolnośląski zajmuje znaczącą pozycję w kraju w produkcji
wyrobów przemysłowych:
 1 miejsce w produkcji chłodziarek i zamrażarek [67,8% produkcji
krajowej],
 1 miejsce w produkcji domowych pralek i wirówek elektrycznych,
 2 miejsce w produkcji tkanin bawełnianych i bawełnopodobnych,
 2 miejsce w produkcji środków do prania i mycia,
 3 miejsce w produkcji soli,
 4 miejsce w produkcji cukru,
 5 miejsce w produkcji prądu elektrycznego.
21/48
3. Problemy energetyczne Dolnego Śląska
Województwo dolnośląskie zajmuje czołową pozycję w kraju pod względem
występujących surowców mineralnych. Zasoby kopalin użytecznych stanowią
podstawę dla rozwoju przemysłu wydobywczego oraz innych gałęzi przemysłu
bazujących na górnictwie i kopalnictwie [energetyka, hutnictwo miedzi i metali
nieżelaznych, budownictwo, drogownictwo, przemysł ceramiki szlachetnej,
budowlanej i innych.
Najważniejsza dla gospodarki regionu są:
22/48
 eksploatacja rud miedzi i srebra – KGHM Polska Miedź S.A. w LegnickoGłogowskim Okręgu Miedziowym,
 węgla brunatnego prowadzona w KWB Turów [3 miejsce w kraju pod
względem wydobycia],
 kamieni drogowych i budowlanych, glin ogniotrwałych [złoże RuskoJaroszów] – blisko 600 udokumentowanych złóż kopalin skalnych, w tym
kamieni drogowych, kruszywa naturalnego oraz surowców ilastych ceramiki
budowlanej
 gazu ziemnego
3. Problemy energetyczne Dolnego Śląska
23/48
3. Problemy energetyczne Dolnego Śląska
24/48
3. Problemy energetyczne Dolnego Śląska
25/48
3. Problemy energetyczne Dolnego Śląska
26/48
3. Problemy energetyczne Dolnego Śląska
27/48
3. Problemy energetyczne Dolnego Śląska
28/48
3. Problemy energetyczne Dolnego Śląska
29/48
3. Problemy energetyczne Dolnego Śląska
30/48
4. Czego miarą jest efektywność?
• Efektywny = skuteczny,
• Być skutecznym (efektywnym) to:
 Osiągnąć cel mając do dyspozycji efektory,
 Osiągnąć cel za pomocą najmniejszej ilości efektorów
o możliwie najmniejszej ich „ sile”,
 Osiągnąć jak największy cel lub największą ich ilość przy danym
efektorze.
• Efektywność ocenia więc działania,
31/48
• Działania, które są oceniane podlegają prawom natury.
4. Czego miarą jest efektywność?
Termodynamika, która rozważa procesy konwersji energii
uczy, że w przyrodzie zachodzą wyłącznie procesy
nieodwracalne. W odniesieniu do procesów innych niż
fizyczne ( np. ekonomicznych) można również mówić o ich
niedoskonałości.
Miarą efektywności może być ocena werbalna lub wielkość ,
którą często określa się jako iloraz oceniający.
Istnieją różne zasady konstruowania ilorazów oceniających.
 Iloraz mianowany,
 Iloraz niemianowany.
32/48
5. Efektywność energetyczna czy efekty energetyczne?
Przykłady definicji mianowanych ilorazów oceniających:
• Efektywność energetyczna – jest to wielkość zużycia
energii odniesionej do uzyskiwanej wielkości efektu
użytkowego (Ministerstwo Gospodarki)
• Efektywność energetyczna – stosunek uzyskanych
wyników, usług, towarów lub energii do wkładu energii
(Dyrektywa 2006/32/WE)
33/48
5. Efektywność energetyczna czy efekty energetyczne?
Przykłady definicji niemianowanych ułamków oceniających:
Sprawność maszyny cieplnej (np. silnika):
ℎ
= 1-
Stopień wykorzystania energii pierwotnej:
=
34/48
ż
.

Efektywność energetyczna czy efekty energetyczne?
Efekty energetyczne to:
• Wykonana praca mechaniczna,
• Dostarczone do układu ciepło,
• Skutek ziębniczy,
• Efekt grzejny,
• Przepływ prądu elektrycznego,
• Ciała o odpowiednich (zaplanowanych) własnościach np.
para wodna ,gorące spaliny, powietrze o odpowiedniej
wilgotności itp..
35/48
Efektywność energetyczna czy efekty energetyczne?
Sam efekt lub efekty energetyczne nie informują
o efektywności. Dopiero zestawione z nakładami
(efektorami) pozwalają na ocenę.
Różnica
poniesionych
nakładów
energetycznych
i uzyskanych efektów to nieużyteczny wysiłek w procesie
otrzymywania zamierzonego celu.
Na nieużyteczny wysiłek składają się:
 Straty energii wynikające z nieodwracalności zjawisk
fizycznych,
 Ze źle zaprojektowanego łańcucha konwersji energii,
 Ze strat wynikających z przewymiarowanego celu.
36/48
5. Efektywność energetyczna czy efekty energetyczne?
Energia dostarczona do ciała w charakterze efektora
wynosi:
 = ż +  +  + 
gdzie:
Ed - energia dostarczona ,
Euż -energia zużyta na realizację celu w sposób odwracalny,
Esn -straty energii wynikające z nieodwracalności konwersji energii,
Eske -straty energii wynikające z realizacji nieoptymalnego łańcucha konwersji,
Esc -straty energii wynikające z przewymiarowania celu.
Poprawa efektywności polega na minimalizacji trzech ostatnich składników.
37/48
6. Potrzeby energetyczne Dolnego Śląska
• Potrzeby energetyczne regionu (powiat, województwo)
to suma potrzeb energetycznych wszystkich
użytkowników na oferowane produkty.
• Jednocześnie z tymi potrzebami związane są straty. One
również podlegają sumowaniu.
• Poprawa efektywności Dolnego Śląska to minimalizacja
głównie dwóch składników strat tj. Eske i Esc.
• Na pierwszy człon duży wpływ ma konieczność
sprowadzania energii spoza Dolnego Śląska. Drugi to
problem odpadowych źródeł energii.
38/48
7. Poprawa efektywności energetycznej Dolnego Śląska
Poprawa efektywności energetycznej – zwiększenie stopnia
wykorzystania energii końcowej.
Cele efektywności energetycznej:
 Redukcja wykorzystania energii,
 Podwyższenie sprawności konwersji energii,
 Redukcja strat energii w przesyle i dystrybucji.
39/48
Działania poprawiające efektywność energetyczną:
 Zmiany technologiczne (np. wymiana kotła),
 Optymalizacja procesów (np. automatyka pogodowa),
 Zmiana zachowań (np. obniżenie temperatury).
7. Poprawa efektywności energetycznej Dolnego Śląska
Powody konieczności poprawiania efektywności
energetycznej:
 Zobowiązania międzynarodowe,
 Malejące zasoby paliw konwencjonalnych,
 Rosnące ceny paliw,
 Rosnące zapotrzebowanie na energię,
 Ochrona środowiska,
 Bezpieczeństwo energetyczne.
40/48
8. Autonomiczne Regiony Energetyczne
1. Zobowiązania prawne (3x20 – redukcja gazów cieplarnianych,
zwiększenie udziału energii odnawialnej, poprawa efektywności
energetycznej).
2. Bezpieczeństwo energetyczne:





Rozproszona generacja energii,
Wykorzystanie lokalnych źródeł energii,
Większa samowystarczalność energetyczna,
Mniejsze straty przesyłowe,
Zasilanie awaryjne.
3. Aspekt ekonomiczny – zwiększone przychody regionu, oszczędności
mieszkańców, większe zainteresowanie potencjalnych inwestorów.
4. Aspekt społeczny – nowe miejsca pracy, aktywizacja lokalnej
społeczności.
5. Aspekt środowiskowy – zmniejszenie emisji, czystsze środowisko
naturalne.
41/48
9. Działania na szczeblu lokalnym
 Dążenie do uzyskania wymaganych oszczędności paliw i energii
poprzez realizację na szczeblu lokalnym działań określonych w
krajowym planie działań dotyczącym efektywności energetycznej.
 Maksymalizacja wykorzystania istniejącego lokalnie potencjału
energetyki odnawialnej, zarówno do produkcji energii elektrycznej,
ciepła, chłodu, produkcji skojarzonej, jak również do wytwarzania
biopaliw ciekłych i biogazu.
 Zwiększenie wykorzystania technologii wysokosprawnego
wytwarzania ciepła i energii elektrycznej w układach skojarzonych,
jako korzystnej alternatywy dla zasilania systemów ciepłowniczych i
dużych obiektów w energię.
42/48
9. Działania na szczeblu lokalnym
 Rozwój scentralizowanych lokalnie systemów ciepłowniczych, który
umożliwia osiągnięcie poprawy efektywności i parametrów ekologicznych
procesu zaopatrzenia w ciepło oraz podniesienia lokalnego poziomu
bezpieczeństwa energetycznego.
 Modernizacja i dostosowanie do aktualnych potrzeb odbiorców sieci
dystrybucji energii elektrycznej, ze szczególnym uwzględnieniem
modernizacji sieci wiejskich i sieci zasilających tereny charakteryzujące się
niskim poborem energii.
 Rozbudowa sieci dystrybucyjnej gazu ziemnego na terenach słabo
zgazyfikowanych, w szczególności terenach północno-wschodniej Polski.
 Wspieranie realizacji w obszarze gmin inwestycji infrastrukturalnych o
strategicznym znaczeniu dla bezpieczeństwa energetycznego i rozwoju
kraju, w tym przede wszystkim budowy sieci przesyłowych, infrastruktury
magazynowej, kopalni surowców energetycznych oraz dużych elektrowni
systemowych.
43/48
9. Działania na szczeblu lokalnym
• Badanie potrzeb energetycznych końcowych odbiorców.
• Tworzenie zasad racjonalnego użytkowania różnych form
energii.
• Opracowanie zasad substytutywności dla tych form.
• Magazynowanie form energii pochodzących ze źródeł
odpadowych.
• Budowanie wielopoziomowego systemu bezpieczeństwa
energetycznego.
44/48
10. Akty prawne związane z efektywnością energetyczną
Dyrektywy Unii Europejskiej,
Polityka energetyczna Polski,
Prawo energetyczne,
Ustawa o wspieraniu przedsięwzięć
termomodernizacyjnych,
 Ustawa o efektywności energetycznej,
 Krajowy Plan Działań dotyczący efektywności
energetycznej.




45/48
11. Podsumowanie
1. Pojawiające się nowe technologie pozyskiwania energii
(np.OZE) definiują nowe problemy techniczne
i organizacyjne.
2. Jednym z nich jest efektywność energetyczna.
3. Nie posiada ona jednoznacznej definicji, co prowadzi do
różnych prób jej wdrażania.
4. Rozpatrywanie jej jako problemu regionalnego nadaje jej
piętno bardziej społeczno-polityczne niż techniczne.
5. Konieczne jest, zdaniem referującego, zwrócenie
baczniejszej uwagi na mało poznane własności i potrzeby
końcowego odbiorcy, a w konsekwencji stworzenie energetyki
użytkownika.
46/48
Dziękuję za uwagę
47/48
Efektywność energetyczna szansą dla gmin
Efektywność energetyczna Dolnego Śląska
Prof. dr hab. inż. Zbigniew GNUTEK
Wrocław, dn. 29.09.2014 r.

similar documents