Energia elektryczna

Energia elektryczna

Katarzyna Kocik

Siódmy Międzynarodowy Wieczorek Popularno – Naukowy

Warszawa, 6 listopada 2010 roku

Energia elektrycznaStrona 2


Rachunek za prąd


Skąd się bierze prąd w Twoim domu?

Odbiorcy końcowi

Obrót

detaliczny Obrót hurtowyWytwórcy

Kupiłeś „towar”, ktoś go musi jeszcze dostarczyć do Ciebie

DystrybucjaPrzesył


Sieć przesyłowa w Polsce

Polski Operator Systemu Przesyłowego dysponuje 236 liniami o łącznej długości 13 064 km, w tym: ►1 linia o napięciu 750 kV o długości 114 km, ►68 linii o napięciu 400 kV o łącznej długości 5 031 km, ►167 linii o napięciu 220 kV o łącznej długości 7 919 km,

Zależnie od odległości, na jakie ma być przesyłana energia, różne są wartości stosowanych napięć. Wynoszą one:►od 220 do 400 kV (tzw. najwyższe napięcia), duże odległości,►110 kV (tzw. wysokie napięcie), odległości nie przekraczające kilkudziesięciu kilometrów,►od 10 do 30 kV (tzw. średnie napięcia), stosowane w lokalnych liniach rozdzielczych.


Struktura zużycia paliw – dziś i w przyszłości

Dziś nasz prąd jest w zdecydowanej większości produkowany z węgla kamiennego i brunatnego. Energia z węgla nie jest niestety

„czysta” w związku z czym może się okazać dla nas bardzo „droga”.


Gaz łupkowy

► Gaz znajduje się w postaci rozproszonej w niewielkich porach skalnych.

► Opłacalność wydobycia gazu z łupków zależy od istnienia naturalnej sieci spękań oraz zabiegów stymulacji hydraulicznej.

► Firmy konsultingowe wykonały porównanie warunków geologicznych w USA i Europie.

► Szacunki złóż w Polsce to 1,4–3,0 bln metrów sześciennych.

► Brak odwiertów potwierdzających.► Przeszkodą mogą być względy

ekologiczne.► Gaz leżący pod polską ziemią jest

własnością państwa. Firma, która go znajdzie, będzie musiała negocjować z rządem podział wpływów.

Pozwolenia na emisję CO2


Emisja dwutlenku węgla – CO2

► Unia Europejska uznała, że nadmierna produkcja dwutlenku węgla jest bardzo szkodliwa dla środowiska.

► Wprowadzono limity emisji CO2 regulowane Pozwoleniami na emisję.

► Każdy producent został zarejestrowany w specjalnym systemie i jest zobowiązany dokumentować wielkość swojej emisji CO2.

► Ilość pozwoleń na emisję przyznanych Polsce w okresie regulacyjnym 2008-2012 jest „wystarczająca” i pokryje ponad 90% zapotrzebowania polskich przedsiębiorstw.

► „Problem” zacznie się od 2013 roku…


Regulacje CO2 od 2013 roku

► Brak jeszcze ostatecznych decyzji co do kształtu regulacji w latach 2013 -2020, lecz najprawdopodobniej radykalnie obniżona zostanie ilość przyznawanych uprawnień do emisji.

► Obecnie cena uprawnienia obecnie cena uprawnienia do emisji 1 tony CO2 wynosi ok. 57 PLN

► Współczynnik emisji w zależności od technologii wynosić może 0,7-0,9 tony na 1 MWh produkcji.

► W 2009 roku produkcja krajowa wyniosła ponad 151 TWh.► Jak myślicie kto za to zapłaci?► Należy więc ograniczyć emisję. Są dwa wyjścia: 1) wykorzystanie

„czystszych” paliw lub 2) instalacje wychwytywania i składowania CO2

2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

Kolorowa energia elektryczna


Odnawialne źródła energii i nie tylko

► Odnawialne źródła energii (OZE) to:► Wiatr,► Woda,► Słońce,► Energia geotermalna,► Biomasa, itd.

► W Polsce najpopularniejsze są elektrownie wodne, farmy wiatrowe oraz spalanie biomasy.

► Kogeneracja to jednoczesna produkcja energii elektrycznej i ciepła użytkowego.


Certyfikaty pochodzenia energii elektrycznej,czyli wsparcie dla rozwiązań ekologicznych

► Koszt produkcji energii z odnawialnych źródeł energii jest wyższy niż produkcji w źródłach konwencjonalnych.

► Aby wspierać taką produkcję ustawodawca stworzył system certyfikatów pochodzenia energii elektrycznej.

► Dziś wyróżniamy certyfikaty:► Zielone – energia elektryczna wyprodukowana w odnawialnym

źródle energii,► Żółte – energia elektryczna wyprodukowana w kogeneracji w

źródle opalanym gazem lub źródle o mocy mniejszej niż 1 MW,► Czerwone – energia elektryczna wyprodukowana w kogeneracji w

źródłach innych niż powyżej.


Skąd się bierze wartość Certyfikatów?

► Aby certyfikaty nie były bezużyteczne i bezwartościowe ustawodawca wprowadza obowiązek umarzania certyfikatów.

► Każdy sprzedawca energii elektrycznej ma obowiązek umorzenia określonej liczby certyfikatów, proporcjonalnej do wolumenu energii elektrycznej sprzedanej odbiorcy końcowemu lub uiszczenia odpowiedniej opłaty zastępczej.

► Procenty dla każdego koloru są ustalane przez Ministra. W 2010 roku zielone – 10,4%, żółte – 3,1%, czerwone – 21,3%.

► To oznacza, że spółka za każde 100 MWh sprzedane odbiorcy końcowemu musi umorzyć 10,4 szt. zielonych certyfikatów; 3,1 szt. żółtych certyfikatów i 21,3 szt. czerwonych.

► W 2008 roku wolumen zużycia energii elektrycznej w Polsce przekroczył 116 TWh (116 000 000 MWh).

Kontrakty Długoterminowe


Kontrakty długoterminowe – skąd się wzięły?

► Już na początku lat 90-tych XX wieku zaczęto sobie zdawać sprawę, że majątek wytwórczy w Polsce:► jest stosunkowo stary (większość elektrowni powstawała w latach 50-tych

i 60-tych),► w dłuższej perspektywie czasu będzie niewystarczający, aby zaspokoić

rosnące potrzeby energetyczne w kraju,► wymaga inwestycji związanych ze zmianą technologii produkcji oraz coraz

bardziej restrykcyjnych przepisów prawa.

► Polskie firmy nie dysponowały wystarczającym kapitałem, aby udźwignąć ciężar finansowy wszystkich inwestycji.

► Na potrzeby zapewnienia stabilnego poziomu przychodów (jako zabezpieczenie przy zaciągnięciu kredytów) wprowadzono Kontrakty Długoterminowe na sprzedaż energii elektrycznej (KDT).


Kontrakty długoterminowe – charakterystyka

► Większość wytwórców zawarła KDT. Drugą stroną tych kontraktów była państwowa spółka obrotu hurtowego należąca do grupy kapitałowej PSE. Miała ona skupować od wytwórców wyprodukowaną energię.

► Wszystkie kontrakty były długoterminowe, a najdłuższy został zawarty w 1997 roku na 20 lat. KDT charakteryzowały się ponadto dwoma czynnikami. Ustalono w nich:► wielkość dostaw energii w każdym roku obowiązywania kontraktu,► cenę po jakiej będzie kupowana/sprzedawana energia w każdym

roku obowiązywania kontraktu.

► Przy takim zabezpieczeniu banki chętnie udzieliły finansowanie polskim spółkom wytwórczym.


KDT a Unia Europejska

► W czasie negocjacji warunków przystąpienia Polski do UE Unia uznała, że KDT są niedozwoloną pomocą państwa dla przedsiębiorstw i zagrażają zasadom wolnego rynku.

► W traktacie akcesyjnym w 2004 roku Polska zobowiązała się do rozwiązania tego problemu i wycofania się z „ingerencji w rynek”.

► I tu pojawią się problem – jeżeli kontrakty zostaną najzwyczajniej zerwane banki zażądają natychmiastowej spłaty zobowiązań, co doprowadzi system energetyczny do załamania…

► Przygotowanie rozwiązania tej sytuacji trwało aż do 2007 roku.


Długie negocjacje i w końcu ustawa o przedterminowym rozwiązaniu KDT

► Jeżeli wytwórcy potrzebują dochodów, państwo nie może ingerować pozostaje przerzucenie kosztów na odbiorców czyli na nas.

► Wprowadzono mechanizm kompensacji, który ma zapewnić wytwórcom podobny poziom przychodów, jak gdyby kontrakty dalej obowiązywały.

► Wprowadzono dodatkową opłatę, którą jesteśmy obciążani za zużycie każdej MWh prądu.

► Wódka czyli Wdk czyli oznaczenie wyniku finansowego jakiego użyto w ustawie o rozwiązaniu KDT

Energia jądrowa


Skąd się bierze energia jądrowa?

1) Rozpędzony neutron

2) Uderzenie w rozszczepialne jądro atomowe

3) Powstają jądra innych atomów oraz kolejne rozpędzone neurony

4) Podczas rozszczepienia jądra uwalniana jest energia

► Przyjmijmy k=(produkcja neutronów)/(destrukcja neutronów)

► k<1 reakcja wygasa► k>1 reakcja „przyspiesza”► Stan krytyczny(inaczej stan

równowagi) występuje dla k=1► Dla celów bezpieczeństwa w

reaktorach montowane są pręty regulacyjne oraz wyłączeniowe.

Reakcja jądrowa


Elektrownia na schemacie …

► Energia uwolniona w reakcji jądrowej ogrzewa wodę / parę wodną,► Rozgrzana para wodna wprawia w ruch obrotowy turbinę, która podłączona

jest do wytwornicy prądu (generatora),► Następnie para jest schładzana, skraplana i ponownie zatłaczana do

reaktora.


Paliwo jądrowe

► W reaktorze jądrowym wykorzystywane są nuklidy rozszczepialne, bez których reakcja nie byłaby możliwa. Są to: U233, U235, Pu239, Pu241.

► W naturalnej rudzie uranu występuje U238 99,2745%; U235 0,72%; U234 0,0055%.

► Uran wzbogacony to taki, gdzie zawartość nuklidu U235 jest większa niż 0,72%.

Czym się różni reaktor od bomby jądrowej?► Paliwo do bomby składa się wyłącznie z nuklidów rozszczepialnych – tzn. jest

wzbogacone do 100%, podczas gdy paliwo do reaktora jest wzbogacone do zaledwie kilku procent.

► Bomba ma za zadanie uwolnić możliwie dużo energii w możliwie krótkim czasie, podczas gdy w reaktorze ma powstawać stała ilość energii w długim czasie, tak można ją było przechwycić i wykorzystać.

Wybuch jądrowy w reaktorze jest fizycznie niemożliwy.

Reaktor może się co najwyżej stopić, ewentualnie zapalić - jeżeli ma się co palić.


Elektrownie jądrowe w Europie

Problemy jakie czekają Polskę jeżeli nie chcemy zostać jedną z ostatnich ciemnych plam w Europie:►Aktywny i szczery dialog społeczny,►Uregulowanie prawne wszystkich aspektów działania elektrowni,►Pozyskanie finansowania na budowę elektrowni,►Pozyskanie paliw,►Składowanie wypalonego paliwa,

10

4

15

2

2

45

6

1

17

191

7

595

8

Rosja 31

Pytania

Energia elektryczna

Documents

Transcript of Energia elektryczna