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