NPF Polska 2020, prezentacja prof. Krystyny Czaplickiej

Warszawa 16.02.2009 r.Warszawa 16.02.2009 r.

BADANIA TYPU FORESIGHT DLA SEKTORA ENERGETYCZNEGO

Scenariusze foresightuenergetycznego

… i co dalej?

Krystyna CZAPLICKAGłówny Instytut Górnictwa

Prezentacja wynikPrezentacja wynikóóww


identyfikacja kluczowych technologiiidentyfikacja kluczowych technologiiw przyszłości, w przyszłości, (technologie: schyłkowe, (technologie: schyłkowe, dojrzałe dojrzałe przemysłowo, prototypowe, przyszłościoweprzemysłowo, prototypowe, przyszłościowe))Technologie kluczoweTechnologie kluczowe: preferencyjne wsparcie z funduszy : preferencyjne wsparcie z funduszy

publicznych, decyzje strategiczne odnośnie wdrażania, publicznych, decyzje strategiczne odnośnie wdrażania,

ocena szans i zagrożeńocena szans i zagrożeń dla tych technologii dla tych technologii (STEEP, SWOT), (STEEP, SWOT),

budowa możliwych scenariuszybudowa możliwych scenariuszy,,program badawczy

STAN

WIED

ZYSTA

N W

IEDZY

SEKTOR ENERGETYKI:SEKTOR ENERGETYKI:wykorzystanie węgla kamiennego i brunatnego; ropa naftowa i gaz ziemny;

energetyka jądrowa; OZE; gospodarka wodorowa

Elementy TRADYCYJNEGOElementy TRADYCYJNEGOforesightuforesightu technologicznegotechnologicznego



wdrażalność

Bez

p. e

nerg

etyc

zne

Technologia x

mocni kandydaci do listy finalnej

Analiza strukturalna wpływów czynników

kluczowych (MICMAC)

Czynniki i wzajemne korelacje:Czynniki i wzajemne korelacje:•Technologiczne,•Środowiskowe •Ekonomiczne,•Społeczne,•Polityczno-prawne,

PriorytetyzacjaPriorytetyzacjatechnologii kluczowychtechnologii kluczowych



Analiza cross Analiza cross impactimpactwybór najbardziej realnych wariantów scenariuszywybór najbardziej realnych wariantów scenariuszy

Wizja 1 Wizja 2 Wizja 3 Wizja 4

Wariant 2 3 2 1 0

Wariant 3 0 2 3 1

Wariant 4 2 2 3 0

5 6 7 1

Technologie krytyczne

Wizja 1 Wizja 2 Wizja 3 Wizja 4

Nr 1 x x

Nr 2 x x

Nr 3 x

Nr 4 x x x

Nr 5 itd x x x

Pojedyncze tabele dla grup tematycznych :

I: Węgiel, technologie spalania, UPSII: Nafta i gaz;III: Energia atomowa;IV: Energie odnawialneV: Wodór

akceptacja elektrowni jądrowej

koszty inwestycyjne zatrudnienie ryzyko

awarii

Wariant 1 akceptacja wysokie wzrost duże Wariant 2 akceptacja wysokie wzrost małe Wariant 3 akceptacja wysokie spadek małe Wariant 4 akceptacja niskie spadek duże Wariant 5 brak akceptacji niskie spadek małe

+

=

KILKA PRZYKŁADOWYCH WYNIKÓWPRZYKŁADOWYCH WYNIKÓWFORESIGHTU TECHNOLOGICZNEGO W GRUPACH



Kotły pyłowe nadkrytyczne np. 250 bar, 600/610°CKotły pyłowe nadkrytyczne np. 250 bar, 600/610°CKotły pyłowe Kotły pyłowe ultranadkrytyczneultranadkrytyczne np. 350 bar, 700/700°Cnp. 350 bar, 700/700°CKotły fluidalne atmosferyczne CFB podkrytyczne np. 170 bar, 570/Kotły fluidalne atmosferyczne CFB podkrytyczne np. 170 bar, 570/570oC570oCKotły fluidalne atmosferyczne CFB nadkrytyczne np. 280 bar, 600/Kotły fluidalne atmosferyczne CFB nadkrytyczne np. 280 bar, 600/600oC.600oC.Układy gazowo Układy gazowo –– parowe zintegrowane ze zgazowaniem węgla IGCC parowe zintegrowane ze zgazowaniem węgla IGCC –– zgazowanie zgazowanie powietrznepowietrzneUkłady gazowo Układy gazowo –– parowe zintegrowane ze zgazowaniem węgla IGCC parowe zintegrowane ze zgazowaniem węgla IGCC –– zgazowanie zgazowanie tlenowetlenoweSpalanie w atmosferze wzbogaconej tlenem Spalanie w atmosferze wzbogaconej tlenem –– OxyOxy –– combustioncombustion

Zakłada technologie z wykorzystaniem:Zakłada technologie z wykorzystaniem:

Zwiększenie sprawności. Wdrażanie technologii CCS.

Scenariusz optymistycznyScenariusz optymistycznyWYKORZYSTANIE WWYKORZYSTANIE WĘĘGLAGLA

z opcją ograniczania emisji CO2



polityka państwa aktywnie wspierająca energetykęjądrową (udzielanie gwarancji kredytowych, preferencje dla regionów lokalizacji inwestycji itp.),

wysoki poziom akceptacji społecznej będący wynikiem polityki informacyjnej państwa,

duży nacisk na spełnienie wymogów ochrony środowiska,

długookresowa prognoza: dobra kondycja ekonomicznapaństwa i społeczeństwa i w konsekwencji stały silny wzrost zapotrzebowania na energię,

INSTYTUT ENERGII ATOMOWEJ

Wariant OptymistycznoWariant Optymistyczno--ŻŻyczeniowyyczeniowyzachowania sizachowania sięę czynnikczynnikóów kluczowychw kluczowych



Mapa drogowa ogólnaRozwój technologiczny w energetyce jądrowej

INSTYTUT ENERGII ATOMOWEJ



Proces scalania scenariuszyProces scalania scenariuszy

Polityka Energetyczna Polski do 2025 r.

Prognoza Agencji Rynku Energii„Scenariusze Rozwoju Sektora Energetycznego”

Węgiel kamienny i brunatny

Ropa naftowa i gaz ziemny

Odnawialne źródła energii Energetyka jądrowa

Gospodarka wodorowa

Scenariusze makroekonomiczne

NPR 2007-2013

Scenariusz bazowyprzyjęty przez MRR

D D A N E W E J Ś C I O W E :A N E W E J Ś C I O W E :

Scenariusze sektoroweScenariusze sektorowe



wariant referencyjny wariant referencyjny wariant alternatywnywariant alternatywny

scenariusz bazowy rozwoju gospodarczego Polski.

wymagania ekologiczne, wynikające z

obowiązującego obecnie prawa

UE

wyższe wymagania ekologiczne

odnoszące się do emisji CO2, których

należy się spodziewać biorąc

pod uwagę przedłożony przez

KE w I 2007 r. Pakiet Energetyczny z

propozycjami nowej polityki energetycznej

UE

Wyróżnik:Wyróżnik: opłaty za emisję CO2 jako najsilniejszy instrument polityki

ekologicznej w energetyceod 2013 roku:

5 €/tCO5 €/tCO22 20 €/tCO20 €/tCO22

S C A L A N I E S C E N A R I U S Z YS C A L A N I E S C E N A R I U S Z Y

ForesightForesight……



Wyznaczenie kryteriów charakteryzujących scenariusz scenariusz

referencyjny referencyjny i alternatywnyi alternatywny

Scenariusze Scenariusze czcząąstkowe dla stkowe dla

obszarobszaróóww

GŁÓWNE PROBLEMY:GŁÓWNE PROBLEMY:różnorodność różnorodność

czynników kluczowych czynników kluczowych warunkujących warunkujących warianty scenariuszy warianty scenariuszy cząstkowychcząstkowych

różnorodność różnorodność założeń wizji rozwoju założeń wizji rozwoju technologiitechnologii

zależności czasowezależności czasowe

Tło zagadnienia:Tło zagadnienia:wzrost sprawności,

mniej emisyjne paliwa,CO2 (to także wzmożone

wydobycie ropy, gazu czy CH4)

wersja „realistyczna” wersja „realistyczna” rozwoju energetyki rozwoju energetyki węglowej, węglowej, równomierny rozwój równomierny rozwój gospodarki ropą i gazem gospodarki ropą i gazem w trzech wersjach w trzech wersjach ––transport, pozyskiwanie transport, pozyskiwanie surowców surowców i rozwój wybranych i rozwój wybranych technologii, technologii, wersja „umiarkowanie wersja „umiarkowanie pesymistyczna” rozwoju pesymistyczna” rozwoju OZE,OZE,wersja „pesymistyczna” wersja „pesymistyczna” rozwoju energetyki rozwoju energetyki jądrowej,jądrowej,wersja „realistyczna plus” wersja „realistyczna plus” gospodarki wodorowej.gospodarki wodorowej.

wersja „optymistyczna” wersja „optymistyczna” rozwoju energetyki rozwoju energetyki węglowej, węglowej, równomierny rozwój równomierny rozwój gospodarki ropą i gazem gospodarki ropą i gazem w trzech wersjach w trzech wersjach ––transport, pozyskiwane transport, pozyskiwane surowców surowców i rozwój niektórych, i rozwój niektórych, wybranych technologii, wybranych technologii, wersja „optymistyczna” wersja „optymistyczna” rozwoju OZE, rozwoju OZE, wersja „optymistyczna” wersja „optymistyczna” rozwoju energetyki rozwoju energetyki jądrowej, jądrowej, wersja „realistycznawersja „realistyczna--minus” gospodarki minus” gospodarki wodorowej. wodorowej.



Wariant rozwoju technologii energetycznych Wariant rozwoju technologii energetycznych według według scenariusza referencyjnegoscenariusza referencyjnego



Wariant rozwoju technologii energetycznych Wariant rozwoju technologii energetycznych według według scenariusza alternatywnegoscenariusza alternatywnego



Wyższe ceny CO2 – powodują minimalizację emisjiWykorzystanie krajowych źródeł energii pierwotnej i udziału OZE w bilansie energetycznymtechnologie efektywnie wytwarzające energię elektryczną (np. spalanie przy nad i ultranadkrytycznych parametrach pary) i te z możliwością usuwania CO2 w trakcie procesu wytwarzania energii (np. zgazowanie i oxy-spalanie),Instalacje demonstracyjne – około 2025rSekwestracja CO2 i zwiększenie stopnia sczerpania złóż ropyZmniejszanie strat gazu w rurociągach przesyłowych oraz zwiększenie stopnia wykorzystania ropy poprzez zgazowanie pozostałości z jej przeróbki. Wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną będzie w znaczącymstopniu pokrywany przez energetykę jądrową. Uruchomienie zakładu z reaktorem LWR - po 2015 r, po 2020 r możliwe uruchomienie reaktora HTGR. Ciepło odpadowe z reaktora może zostać wykorzystane do produkcji wodoru w instalacji demonstracyjnej zgazowania Wysokosprawne spalanie biomasy i odpadów oraz ich zgazowanie,Wysokosprawne układy wykorzystujące nisko i średniotemperaturowezasoby wód geotermalnych

SCENARIUSZ ALTERNATYWNYSCENARIUSZ ALTERNATYWNY



Opis za pomocą zmiennych

makroekonomicznych

Wzrost gospodarczyWzrost gospodarczyWzrost zapotrzebowania

na energię

siła sprawczasiła sprawcza

GOSPODARKA

Część zużywająca energięCzęść zużywająca energięOdbiorcy finalni

(sektory gospodarki)

Sektor energii:Sektor energii:Pozyskiwanie nośników energii pierwotnej,Wytwarzanie nośników energii finalnejTransport energiiDystrybucja energii

Foresight a prognozarozwoju sektora energetycznego (model IAEA)

Analiza energochłonności gospodarki (1994-2005)Scenariusze makroekonomiczne 2006-2030

Założenia do prognozy:Założenia do prognozy:Dostępność nośników energii pierwotnej,Prognoza cen paliw,Założenia ekologiczneLikwidacja starych mocy wytwórczych energii elektrycznej i planowane nowe moceParametry nowych jednostek wytwórczychWYNIKI PROJEKTU FORESIGHT

BAZA



Foresight a prognozarozwoju sektora energetycznego (model IAEA)(2)

PROGNOZA ZAPOTRZEBOWANIA PROGNOZA ZAPOTRZEBOWANIA NA ENERGIĘNA ENERGIĘ:

użytecznąw sektorze energiifinalną

Prognoza produkcji energii elektrycznej w elektrowniach systemowychPrognoza rozwoju technologii wytwarzania energii elektrycznejPrognoza rozwoju technologii wytwarzania ciepła sieciowegoPrognoza zużycia i struktury paliw w transporciePrognoza zapotrzebowania i struktury zużycia energii pierwotnejEmisje oraz wskaźniki emisyjności CO2 Porównano Porównano prognozy z prognozy z

wynikami wynikami foresightuforesightuprodukcja energii elektrycznejprodukcja ciepła sieciowegonapędy pojazdów

dla obu scenariuszy

Współpraca z ARE



Jaka jest perspektywa wykorzystania w przyszłości Jaka jest perspektywa wykorzystania w przyszłości nowych technologii i alternatywnych paliw ?nowych technologii i alternatywnych paliw ?

Prawie wszystkie założenia dotyczące przyszłych technologii, cen paliw na rynku międzynarodowym obarczone są dużą niepewnościądużą niepewnością.Wiele rozpatrywanych technologii jest obecnie w fazie eksperymentalnej lub doświadczalnej. Oferty komercyjne technologii można się spodziewać w ostatniej dekadzie rozpatrywanego okresu, natomiast ich pełnej technicznej dojrzałości oraz masowej produkcji i konkurencyjności do technologii konwencjonalnychkonkurencyjności do technologii konwencjonalnych, dopiero po roku 2030.

Prognoza a foresightpytania, założenia…



Scenariusze rozwoju technologicznegoFORESIGT

Prognozy zapotrzebowania i zużycia energii

Zaprogramować optymalnąZaprogramować optymalnąstrukturę produkcji energiistrukturę produkcji energii

Z WYKORZYSTANIEM Z WYKORZYSTANIEM pogłębionych wyników pogłębionych wyników

FORESIGHTUFORESIGHTU

BAZA:BAZA:

Bezpieczeństwo energetyczne:

Dostępność energiiDostępność energii:w każdym czasie, w różnych formach, w zadawalającej ilości, w przystępnych cenach

Poziom rozwoju technologicznego i B+RMożliwości ekonomiczneZałożenia zrównoważonego rozwojuWymagania prawne UE i Polski (zmienne!!!)

CEL:

KREUJEKREUJEPOLITYKĘPOLITYKĘ

Czym dysponujemy...?Czym dysponujemy...?Co powinniśmy...!Co powinniśmy...!



OPTYMALNASTRUKTURAPRODUKCJI

ENERGII

Źródła i zasobyenergii

Zapotrzebowanie na energię

Procesymodelowanie i symulacja

t e c h n o l o g i et e c h n o l o g i e

politykapolityka politykapolityka

Parametry techniczneParametry techniczne:•dostępność,•wdrażalność

•źródło pochodzenia (dyspozycyjność)...

EkoefektywnośćEkoefektywność::•Ekonomia (koszty...)

•Ekologia (LCA,...)

Poparcie społecznePoparcie społeczne

Zaawansowane ilościowe narzędzia analizyZaawansowane ilościowe narzędzia analizy++foresightforesightSTUDIA STRATEGICZNE; PROGNOZY; FORESIGHTFORESIGHT;

BADANIA OPERACYJNE; MODELOWANIE

ForesightForesight –– tworzy tworzy TYLKOTYLKO wizję a nie przewiduje przyszłości!wizję a nie przewiduje przyszłości!

Zamiast podsumowania...


Dziękuję za uwagę!

BADANIA TYPU FORESIGHTDLA SEKTORA ENERGETYCZNEGO

NPF Polska 2020, prezentacja prof. Krystyny Czaplickiej

News & Politics

Transcript of NPF Polska 2020, prezentacja prof. Krystyny Czaplickiej