Modelowanie wpływu trendów efektywności energetycznej na … · Autor: Zygmunt Parczewski –...

28
Autor: Zygmunt Parczewski – niezależny ekspert ds. transformacji energetycznej Modelowanie wpływu trendów efektywności energetycznej na wolumen energii finalnej i towarzyszące emisje CO2 w sektorze non-ETS Polski do roku 2030 VI Krajowe Seminarium ODYSSEE-MURE „Efektywność energetyczna – konieczność i szansa polskiej gospodarki” Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 7 czerwca 2018 r. 1 Prawa autorskie zastrzeżone. Wykorzystywanie publiczne, w tym kopiowanie, cytowanie czy powoływanie się prezentację autora z podaniem źródła

Transcript of Modelowanie wpływu trendów efektywności energetycznej na … · Autor: Zygmunt Parczewski –...

  • Autor:

    Zygmunt Parczewski – niezależny ekspert ds. transformacji energetycznej

    Modelowanie wpływu trendów efektywności energetycznej na wolumen energii finalnej i towarzyszące emisje CO2 w

    sektorze non-ETS Polski do roku 2030

    VI Krajowe Seminarium ODYSSEE-MURE „Efektywność energetyczna – konieczność i szansa polskiej gospodarki”

    Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 7 czerwca 2018 r.

    1 Prawa autorskie zastrzeżone. Wykorzystywanie publiczne, w tym kopiowanie, cytowanie czy

    powoływanie się prezentację autora z podaniem źródła

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    2

    Plan prezentacji:

    1. Wprowadzenie – ETS vs non-ETS

    2. Gdzie jesteśmy? – kontekst gospodarczy & społeczny

    3. Metodyka i model - zarys

    4. Wyniki projekcji do 2030 r.: (działalności, sektory, kraj)

    a) paliwa i energia

    b) emisje CO2 ze spalania

    5. Podsumowanie i wnioski

    6. Co i jak zmienić w non-ETS? (problemy i wyzwania– dyskusja)

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    3

    ETS vs non-ETS-

    różnice klasyfikacyjne i kontekstowe

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    4

    ETS vs non-ETS: różnice klasyfikacyjne

    Działalności/sektory ETS Działalności/ sektory non-ETS

    gazy: CO2 + N2O + PFCs gazy: ghg

    - duże źródła spalania (> 20 MWth) - energetyka; przemysł; usługi

    małe źródła spalania

    - rafinerie ropy i koksownie ----

    - hutnictwo żelaza i stali małe obiekty hutnicze

    - hutnictwo met. Kolorowych jw.

    - branża cementowa (klinkier) prawie nie występuje

    - branża prod. wapna i gipsu jw.

    - branża prod. szkła > 20 t/d małe huty szkła

    - branża prod. ceramiki (różne) mali producenci ceramiki

    - branża celulozowo-papiernicza mali producenci papieru, tektury i in.

    - branże chemiczne (kwasy i chemikalia organ. + wodór+ sadze)

    pozostała chemia

    pozostały PRZEM & sektory: ROL+LESN+BUD+USL+GD

    gazy: CO2

    - lotnictwo (transport) pozostałe działalności transportu

    duże i energochlonne działalności (relatywnie tańsze redukcje emisji)

    mniejsze, niżej energochłonne działalności - lecz istotnie droższe

    redukcje emisji

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    5 Źródło: http://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolna

    Pakiet energetyczno-klimatyczny – grudzień 2008r./publik. 06.2009:

    dyrektywa 2009/29/WE z dnia 23.04.2009r. – zm. dyrektywę 2003/87/WE (ETS),

    decyzja 2009/406/WE (non-ETS) z dnia 23.04.2009r. w sprawie podziału celów redukcji emisji GHG pomiędzy państwa członkowskie UE - w 2020r.

    Dyrektywy inne (np. OZE, CCS, env-state aid)

    Pakiet

    2013 - 2020

    ETS vs non-ETS: różnice kontekstowe

    http://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolna

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    6 Źródło: http://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolna

    Ramy polityczne na okres 2020 – 2030 dot. klimatu i energii ( I - X. 2014)

    Cele klimatyczne i energetyczne do 2030 (rys. KOBIZE poniżej)

    Zintegrowane krajowe plany na rzecz konkurencyjnej, bezpiecznej i zrównoważonej energii

    Pakiet ’zimowy’ (30.XI.2016)- „czysta energia dla Europejczyków”

    Zmiany dyrektyw ETS/non-ETS (rozp. ESR); rynek energii, EED, OZE2, EBPD, in.)

    Ramy polityczne

    okresu:

    2021 – 2030 (rok odniesienia

    emisje w 2005)

    PL: non-ETS

    + 14%

    - 7%

    ETS vs non-ETS: różnice kontekstowe

    http://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolnahttp://www.kobize.pl/pl/article/pakiet-energetyczno-klimatyczny-ue/id/387/informacja-ogolna

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    7

    ETS vs non-ETS

    ETS – instalacje krajowe w unijnym handlu emisjami:

    wielkie źródła stacjonarne razem (~ 10-11 tys. instalacji)

    Lotnictwo - wydzielona pula uprawnień

    Zobowiązania redukcyjne UE – do emisji z 1990 r.

    non-ETS – obligacje (pułap) & instrumenty krajowe:

    Mniejsze źródła spalania

    Sektory i działalności poza ETS

    Działalności w przemyśle silnie podzielone

    Zobowiązania redukcyjne krajowe - do emisji z 2005 r.

    Instrumenty krajowe??

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    8

    Gdzie jesteśmy? - kontekst gospodarczy & społeczny

    ETS & non-ETS

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    9

    relacja

    2014/2005

    DK 119

    DE 111

    FR 121

    IT 117

    NL 125

    PL 131

    UK 127

    Produktywność energii finalnej sektora biznesu Dane o VA wg kursu wymiany ER (wg Eurostat)

    1 kgoe= 0,25 - 1 EUR

    (1bbl ~40-150 USD)

    ETS vs non-ETS: kontekst gospodarczy

    Obecnie 1 bbl = 50-60 USD 1 kgoe=~0,33-0,4 EUR tworzy ok. 8 EUR GVA Polski (*20)

    Źródło: oprac. własne; dane Eurostat

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    10

    Tendencje zmian – średniorocznych wydatków GD na paliwa i energię

    (bez paliw silnikowych)

    ETS vs non-ETS: kontekst społeczny

    Źródło: oprac. własne; dane Eurostat

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    11

    Tendencja zmian energochłonności sektora

    mieszkaniowego (GD), (bez paliw silnikowych)

    (en.finalna/osobę)

    ETS vs non-ETS: kontekst społeczny

    Źródło: oprac. własne; dane Eurostat

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    12

    Struktura emisji wybranych zanieczyszczeń powietrza – rok 2014; wg KOBIZE

    ETS vs non-ETS: kontekst społeczny & gospodarczy

    SO2 NOX CO TSP HgMetale

    ciężkie

    Energetyka 47,4 30,0 1,7 8,1 54,3 6,6

    Inne sektory - spal. 32,3 11,6 62,2 40,8 10,5 39,0

    Przemysł - spal. 18,7 9,4 9,6 7,9 29,4 41,8

    Przemysł-procesy 1,3 3,3 1,8 9,1 5,4 11,4

    Transp. drogowy 0,2 43,9 23,7 22,8 0,0 1,1

    Gosp. Odpady 0,0 0,3 0,8 5,0 0,4 0,1

    Rolnictwo 0,0 1,5 0,2 6,4 0,0 0,0

    Energetyka- ETS 47,4 30,0 1,7 8,1 54,3 6,6

    Przemysł ETS (~75%) 15,0 9,5 8,6 12,7 26,1 39,9

    non-ETS (kraj - ETS) 37,5 60,4 89,7 79,2 19,6 53,5

    800,1 723,1 2703,7 367,8 9,6 2451,5

    %%

    Rok 2014

    tys. ton tonyRAZEM kraj -

    emisje w 2014 r

    Struktura sektorowa - zagregowana

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    13

    Non-ETS … stan spraw (mini-diagnoza)

    Silnie rozproszony i zróżnicowany, i o różnych interesach …

    Wielkie trudności logistyczne i koordynacyjne (= kosztowny i

    wrażliwy społecznie)

    Znaczne ryzyka przedsięwzięć eko- i energo-przyjaznych

    Archaiczne struktury paliwowe - wielkie i szkodliwe emisje

    Relatywnie niska świadomość korzyści i/bo – nadal niskie i bez

    monitoringu wsparcie politykami publicznymi i sektorowymi

    inne? (często fasadowe i/lub niewystarczające instrumenty

    wsparcia… );

    ???

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    14

    Metodyka i model – szkic (1)

    - Analiza popytu na paliwa i energię & emisje CO2 – to proces w warunkach ryzyka i niepewności

    - Podejście scenariuszowe i symulacje wariantów obliczeniowych (rozpraszanie ew. zarządzanie ryzykiem)

    - Zachowanie równowagi modelowania ilościowego (szczegółowego) z jakościowym (istota i mechanizmy) – to także opcja zarządzania ryzykiem

    Cele szczegółowe, m.in.:

    Ocena zmienności popytu w funkcji zmian istotnych param.

    Ocena możliwości wypełnienia pułapu emisji CO2 w 2030

    Główna cecha: model symulacyjny ze znaczną liczbą struktur danych szczegółowych (segmenty modelu)

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    15

    Metodyka i model – szkic (2)

    Główne cechy funkcjonalne:

    Wykonywanie prognoz popytu na energię użyteczną i finalną w sektorach non-ETS oraz towarzyszących emisji CO2

    Wyznaczenie ścieżki rozwoju w celu osiągnięcia zał. celu

    Sterowanie parametrami i/lub opcje technologiczne (mieszkalnictwo, transport) – substytucje paliwowe i zmiany struktury wiązki (klastra) technologii (funkcjonalnych)

    Elastyczne sterowanie poprawą efektywności energetycznej

    Łatwość rozbudowy z uwagi na modularność (segmentację zapisu danych i adresowanych formuł obliczeniowych)

    Inne, np. publikacja wyników (rysunki, tablice) w różnych przekrojach

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    16

    Mo

    de

    l –

    pa

    ne

    l ste

    row

    an

    ia

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    17

    Projekcje scenariuszowe do 2030:

    Rozwój makrogospodarczy (PKB, GVA; demografia, inne)

    Ramy polityczne UE PL; sektory – siły sprawcze

    BAZA

    • Tempo energofektywności - ~1%/a (2008 - 2014)

    • Zmiany tempa rozwoju Makro- sektory gospodarki

    • Brak zmian strukturalnych w gałęziach (przemysł)

    • Małe zmiany struktury zużycia nośników finalnych

    EFEN

    • Poprawa energofektywności ~ 1,5%/a

    • Makro –jak w BAZA;

    • zmiany struktury w gał. Przemysłu i częściowo transp.

    • Zmiany (substytucje) nośnikowe i technolog. (GD+TR)

    RCO2

    • Poprawa energoefektywności ≥ 1,5 – 2%/a (zróżnic.)

    • Makro jak w BAZA; w sektorach – jak w EFEN

    • Większe zmiany substytucyjne (nośnikowe i technolog. (GD+ TR + PRZEM + USŁUGI);

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    18

    Wyniki projekcji scenariuszowych do 2030:

    paliwa i energia

    emisje CO2 z procesów spalania w non-ETS

    Zestawienia wyników (tabele, wykresy)

    a. Trendy zmian zapotrzebowania na energię użyteczną oraz nośniki energii finalnej – odrębnie elektrycznej,

    b. Zmiany strukturalne popytu nośników– (sektor/ kier. użytkowania)

    c. Zmiany wskaźników np. produktywności energii (sektory i kierunki biznesowe) oraz energochłonności - sektor GD

    d. Zmiany strukturalne wiązki technologii energetycznych wg kierunków użytkowania energii - istotny element w kreowaniu opcji rozwojowych; (np. typy budynków; środki transp., AGD i in)

    e. Emisje CO2 oraz ich wskaźniki (wymagane korekty zakresu, w porównaniu do obliczeń popytu finalnego na energię)

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    19

    Wyniki projekcji scenariuszowych do 2030 (1)

    paliwa i energia finalna – nośniki i warianty

    Wniosek: tylko warianty EFEN i RCO2 mogą spełnić kryterium 71,6 mtoe – w 2020 i 2030 r.

    Jednak nie gwarantuje to wypełnienia limitu CO2 w 2030 r. – (projekt ESR)

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    20

    Wyniki projekcji scenariuszowych do 2030 (2)

    paliwa i energia finalna – sektory i warianty

    Wniosek: zauważalne zmiany popytu w: GD, usługi; problemem transport Zmiany te nie gwarantują wypełnienia limitu CO2 w 2030 r. – (projekt ESR)

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    21

    Wyniki projekcji scenariuszowych do 2030 (3)

    wskaźniki intensywności sektorów– scen. BAZA

    Wnioski: zauważalne spadki energochłonności sektorów biz; problem TRANS Energ-PKB= PRZ; Energ-TR = 20 * energ-USŁ !

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    22

    Wyniki projekcji scenariuszowych do 2030 (4)

    wskaźniki intensywności- BAZA; (sfera biznesu & mieszkalnictwo)

    Wnioski: zauważalny wzrost produktywności energii finalnej – sfera biznesu, w tys. zł GVA/toe - niewielki spadek energochłonności GD (toe/gospodarstwo)

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    23

    Wyniki projekcji scenariuszowych do 2030 (5)

    Emisje CO2 – sektory i warianty

    Wniosek: zauważalne redukcje emisji CO2 w war. RCO2 i EFEN w -GD+USŁ+PRZEM; brak zmian w pozostałych sektorach

    Zagrożenie pułapu emiCO2 w 2030 r. = TRANSPORT – każdy wariant

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    24

    Podsumowanie wyników

    - Pułapy emisji CO2 w wariantach non-ETS

    Lp. Kategoria emisji Jedn. miary 2005 2020 2030

    1 Oszacowana emisja CO2 (KOBIZE) Mln ton ~114,7

    2 Dozwolone pułapy emisji dla Polski

    (w 2030 r. wg wniosku legis. KE)

    % +14,0 -7,0

    Mln ton 130,8 106,6

    3a. Emisja w wariancie BAZA (oblicz.)

    Mln ton

    Emisje

    CO2

    z lotnictwa

    (w bilansie

    tylko loty

    krajowe)

    134,6 152,3

    3b. Saldo emisji

    (emisja dozwolona – obliczona) -3,8 -45,7

    4a. Emisja w wariancie EFEN (oblicz.) 128,4 136,5

    4b. Saldo emisji +2,4 -29,9

    5a. Emisja w wariancie RCO2 (oblicz.) 126,1 131,4

    5b. Saldo emisji +4,7 -24,8

    5c. Potencjalny ‘zysk’ emisji CO2 z tytułu

    odrębnej puli dla TIR Mln ton 8,2 12,8

    5d. Saldo emisji – max. przekroczenia

    w war. BAZA, min. w RCO2 Mln ton 5 ÷ 12,9 -33÷ -12

    Źródło: opracowanie własne - na bazie informacji z KOBIZE

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    Sektor non-ETS – specyfika krajowa:

    a) Znaczne rozproszenie = brak koordynacji i poważne luki w wielu danych; EFEKT - nadmierne ryzyka i koszty działań

    b) Bardzo znaczne powiązania gospodarcze (efektywność) i społeczne (obciążenie kosztami paliw i energii)

    c) Nadal znaczne uzależnienie GD od węgla > 33% = smog + wysokie emisje (SO2 + NOx + CO + TSP + metale) = zagrożenie zdrowia i inne koszty (straty PKB)

    d) Rosnący stan świadomości społecznej (miasta i NGO’s) przy sporej obojętności i małej skuteczności działań publicznych – wyjątkiem i szansą MIASTA + (niektóre) Samorządy + NGO’s

    25

    Podsumowanie i wnioski (1)

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    Sektor non-ETS – warianty rozwoju – opcje pragmatyczne w warunkach ograniczonej informacji:

    e) Popyt na paliwa i energię finalną w horyzoncie 2030 może zostać ograniczony do ok. 70 mln toe; główne działania energo-efektywne w mieszkalnictwie (budynki) i usługach oraz przemyśle – z substytucją paliwową i modernizacją techniczną (raczej do 2030 nie technologiczną – zbyt kosztowna)

    f) Popyt na energię elektryczną fin. (!) – ok. 145-160 TWh w 2030, co oznacza potrzebę dostaw (prod. & imp.) do ~212 TWh (brt)

    g) Poprawa efektywności PKB w okresie 2014 – 2030 w:

    BAZA – ok. 25%; lider: USŁ; maruderzy: TR & GD

    EFEN – ok. 27%; lider: USŁ; maruderzy: TR & …~GD

    RCO2 – ok. 29%; lider: USŁ; maruder: TR

    26

    Podsumowanie i wnioski (2)

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    27

    Co i jak zmienić w non-ETS?

    - Problemy i wyzwania – dyskusja …

    Przykładowe: (budynki i GD, usługi, przemysł, transport, rolnictwo i pozostałe)

    Czy i jakie działania energooszczędne i niskoemisyjne są możliwe do 2030 r. w poszczególnych sektorach non-ETS?

    Czy mamy wystarczająco głębokie i rzetelne rozeznanie sektorowe (inżynieryjno-techniczne i technologiczne)?

    Czy i jakie bariery uniemożliwiają zmiany? (fizyczne, finansowe, mentalne) – trzeba to nazwać, oswoić i rugować (zamieniać w korzyści)

    Identyfikacja zbieżności i rozbieżności interesów sektorów

    Czy możliwe stworzenie centrum koordynacji działań? Powstaje wokół elektromobilności … czy ma to sens? Jaki?

    Czy i jaką rolę może/ powinien odegrać Związek Miast Polskich we wsparciu/koordynacji działań?

  • Zygmunt Parczewski, 7-czerwca-2018

    Debata – energia i emisje z sektorów non-ETS

    28

    Link do artykułu – pełniej opisuje zastosowane podejście metodyczne …: http://www.cire.pl/item,144253,2,0,0,0,0,0,prognozy-popytu-na-paliwa-i-energie-finalna-do-roku-2030-oraz-emisje-co2-z-sektorow-non-ets.html

    http://www.cire.pl/item,144253,2,0,0,0,0,0,prognozy-popytu-na-paliwa-i-energie-finalna-do-roku-2030-oraz-emisje-co2-z-sektorow-non-ets.html