www.ieo.pl

EURENDEL:

Technologiczne i społeczne wizje

przyszłości energetycznej Europy

Anna Oniszk-Popławska

Instytut Energetyki Odnawialnej (IEO)

www.ieo.pl

aoniszk@ieo.pl

http://www.eurendel.net/

Prezentacja przygotowana na obrady panelu tematycznego ‘Energia i efektywność energetyczna’ w projekcie foresight’u regionalnego Pomorze 2030 w dn. 5 listopada 2009

www.ieo.pl

• Projekt z 5-ego Programu Ramowego BR UE, 2002-2004

• Ogólnoeuropejskie (EU 25+3) studium delfickie

• Długoterminowe (30 lat) prognozy rozwoju sektora energetycznego – potencjały i oczekiwany wpływ technologii na społeczeństwo

• Rozwój technologii zrównoważonego rozwoju w sektorze energetycznym

• Metoda: Studium delfickie w tym: 2 tury kwestionariuszy delfickich (wysyłanych do ekspertów)

Krótki opis projektu EURENDEL

www.ieo.pl

Część 1 – perspektywa technologicznawyrażenie opinii nt. 19 przyszłościowych wybranych technologii z określeniem kluczowych rozwiązań wcześniej nie znanych lub nie branych pod uwagę oraz wskazania ich czasu wystąpienia, przewidywanych skutków wraz określeniem działań mogących skrócić czas ich wdrożenia.

Część 2 –perspektywa społecznaokreślenie skutków społecznych wywołanych wdrożeniem wskazanych technologii, wpływu technologii na społeczeństwo: przedstawiono trzy wizje i poproszono uczestników o ocenę znaczenia poszczególnych innowacyjnych technologii dla każdej z tych wizji.

Kwestionariusz

www.ieo.pl

Technologie popytowe – wzrost zapotrzebowania kontra efektywność energetyczna

TransportPrzemieszczanie Rozwój sieci elektroenergetycznejPrzyszłość technologii odnawialnychMagazynowanie i dystrybucja energiiWyczerpywanie się zasobów kopalnych Energia jądrowaPodatki energetyczne i cenyPrzyszłe stosunki społeczne Przyszłość pracyTrendy demograficznePostęp technologicznyCele i ograniczenia z zakresu ochrony środowiska

15 o

bsz

arów

tem

atyc

znyc

h

43 k

lucz

owe

czy

nn

iki s

yste

mu

Proces formułowania kwestionariusza- Część 1 – perspektywa technologiczna

Burza mózgów

www.ieo.pl

Proces formułowania kwestionariusza Część 1 – perspektywa technologiczna

Nowe i bardziej wydajne procesy w przemyśle Nowe technologie w budownictwieOgniwa paliwowe w transporcie, większy udział kolei w przewozach towarówZaawansowane technologie przesyłu gazu ziemnegoLinie przesyłowe wysokiego napięcia do przesyłu energii z OZESystemy magazynowania energii z OZE o niestabilnym charakterze produkcjiSystemy produkcji wodoruNadprzewodnikiRozproszone systemy produkcji energii elektrycznejInstalacje geotermalneSiłownie wiatroweBiopaliwa transportoweBiomasa do celów grzewczychOgniwa fotowoltaiczneSystemy wykorzystujące energię mórz i oceanówPasywne systemy jądrowe (reakcje rozszczepienia)FuzjaSekwestracja CO2

Popyt na energię

Infrastrukturaenergetyczna

Podaż energii

Kluczowe technologie

www.ieo.pl

1. Biomasa do celów ogrzewania jest powszechnie stosowana 2. 15% przewozów towarów koleją 3. Nowe i bardziej wydajne procesy przemysłowe (50% zmniejszenie popytu)4. Redukcja popytu na energię w sektorze mieszkaniowym (inteligentne systemy w 50% budynków)5. 25% udział odnawialnych źródeł energii w energii pierwotnej6. Praktyczne stosowanie technologii oceanicznych7. 30% udział generacji energii rozproszonej w rynku8. 20% udział ogniw paliwowych w rynku transportowym9. 25% biopaliw w transporcie10. Magazynowanie energii dla OZE, charakteryzującymi się niestabilnością produkcji energii, jest

szeroko stosowane 11. Reaktory jądrowe oparte na systemach pasywnego bezpieczeństwa są praktycznym stosowaniu

12. Materiały nadprzewodnikowe są szeroko stosowane w systemach energetycznych 13. Wyłapywanie i sekwestracja CO2 w praktycznym stosowaniu14. Energia z OZE praktycznie wykorzystywana w przesyle energii poprzez sieci międzynarodowe15. 5% fotowoltaiki w rynku energii elektrycznej16. Fuzja termojądrowa w praktycznym stosowaniu17. Wysoka penetracja rynkowa wodoru produkowanego z odnawialnych źródeł energii 18. Wysoka penetracja rynkowa wodoru z różnorodnych źródeł 19. Produkcja wodoru na drodze biologicznej w praktycznym stosowaniu

Proces formułowania kwestionariusza Część 1 – perspektywa technologiczna

19 tez technologicznych

www.ieo.pl

Wizja indywidualnego wyboru kładzie nacisk na indywidualne potrzeby, wolny rynek i suwerenność konsumenta w wyborze produktów i usług.

Wizja równowagi ekologicznej ceni ochronę ekosystemu, świadomość ekologiczną oraz równowagę między produkcją a konsumpcją.

Głównymi cechami wizji sprawiedliwości społecznej są: redukcja niewspółmierności dochodów i społecznego wyłączenia, którym towarzyszy równowaga we wspólnocie i spójność na poziomie europejskim, pozwalające na rozwiązania regionalne.

Wizje przedstawiają skrajne sytuacje, które zmaterializowałyby się, jeśli wartości, na których się opierają zaczęłyby przeważać i jeśli energetyczny system Europy zostałby ukształtowany zgodnie jedynie z tymi wartościami. Wydaje się raczej bardziej prawdopodobne, że wartości europejskie w 2030 roku będą odzwierciedlać kombinację tych wizji.

Proces formułowania kwestionariusza Część 2 –

perspektywa społeczna3 wizje

www.ieo.pl

Zakres ankiety dotyczył technologii nie w pełni dojrzałych i dlatego brak jest w powyższym zestawieniu technologii tradycyjnych, choć z całą pewnością wiadomo, że w perspektywie roku 2030 wiele z nich będzie nadal odgrywać bardzo ważną rolę w systemie energetycznym.

Priorytetowe potraktowanie technologii pewnych, w kontekście zrównoważonego rozwoju, pozwoli w efekcie na zaspokojenie potrzeb ekonomicznych, ekologicznych oraz społecznych.

Wyniki projektu- wybrane elementy

• Technologie zarządzania po stronie popytu uznaje się za najważniejsze i osiągnęły one najwyższe miejsce w rankingu w każdej z trzech wizji.

• Jako pożądane społecznie wskazano technologie związane z OŹE oraz z budownictwem energooszczędnym. OŹE maja największy wpływ na tworzenie dobrobytu, ochronę środowiska i jakość życia oraz bezpieczeństwo.

• Wodór został uznany za raczej niezależny od wartości społecznych i otrzymał średnią ocenę we wszystkich trzech wizjach.

• Sekwestracja CO2 otrzymała niską ocenę, z wyjątkiem wizji równowagi ekologicznej, w której przypisano jej średnie znaczenie.

• Wykorzystanie energii jądrowej uznano za technologie o najmniejszym w wpływie na jakość życia i ochronę środowiska i nie największym wpływie na bezpieczeństwo energetyczne oraz tworzenie dobrobytu.

• Technologie oparte na procesie rozszczepienia jądrowego otrzymały najniższą ocenę społeczną we wszystkich trzech wizjach.

www.ieo.pl

Wyniki- ocena społeczna technologii

Wyniki- technologie popytowe

• Technologie zmniejszające zapotrzebowanie na energię mają najbardziej korzystny wpływ na społeczeństwo i należy nadać im priorytet. Zarówno w przemyśle jak i w sektorze mieszkalnictwa, energetycznie wydajne technologie z pewnością staną się elementem w najwyższym stopniu decydującym o energetycznej przyszłości Europy. Jednakże wysoki poziom efektywności energetycznej zarówno w sektorze publicznym jak i prywatnym można osiągnąć dopiero w dalszej perspektywie, po roku 2020.

• Oszczędność energii w istniejących budynkach wymagają raczej zastosowania instrumentów fiskalnych, regulacji i wsparcia sektora publicznego niż środków na badania i rozwój.

www.ieo.pl

Wyniki- transport• Zahamowanie wzrastającego popytu na energię w sektorze transportowym zostało

zidentyfikowane jako kluczowe wyzwanie. Czysto technologiczne rozwiązania nie są w stanie przyczynić się do redukcji popytu na energię. Opcjami technologicznymi zidentyfikowanymi w projekcie były ogniwa paliwowe i transport towarów koleją.

• Zwiększanie udziału “towarowego transportu kolejowego” jest postrzegane jako pożądane przez większość uczestników badania. Zwiększenie transportu kolejowego zależy w większym stopni od struktury i organizacji systemów kolejowych, obowiązującej polityki rządowej niż od przyjętych rozwiązań technologicznych.

• Potencjalnie duża rola ogniw paliwowych w transporcie w perspektywie kolejnych 20-30 lat i to niezależnie od prowadzonej polityki społeczno-gospodarczej i zmieniających się warunków zewnętrznych. Paliwem przejściowym dla ogniw paliwowych mógłby być początkowo gaz ziemny, stopniowo zastępowany biopaliwami i wodorem z OŹE . Dalsze silne wsparcie dla badań jest konieczne, aby osiągnąć technologiczny przełom w ogniwach paliwowych dla transportu. Jednocześnie instrumenty rynkowe i różnorodne instrumenty fiskalne są potrzebne, aby w okresie przejściowym zapewnić poszerzenie infrastruktury dystrybucyjnej dla alternatywnych paliw.

www.ieo.pl

Wyniki- magazynowanie energii

• Technologie magazynowania energii będą nabierały znaczenia po roku 2020. Istnieje silna potrzeba przeprowadzenia podstawowych i stosowanych badań i rozwoju, podczas gdy istnieją sygnały niedoinwestowania w tym obszarze.

• Innowacje w technologiach magazynowania są szczególnie ważne dla rozwoju energetyki odnawialnej, przy których przechowywanie jest kluczem do ich integracji z systemem energetycznym. Wsparcie dla badań w tym sektorze wraz ze świadomą celu promocją ze strony władz publicznych wydaje się istotne dla osiągnięcia coraz większego udziału energii odnawialnej w europejskim systemie energetycznym.

www.ieo.pl

• Ciągle zwiększanie udziału produkcji w rozproszonych systemach energii jest uważane za bardzo prawdopodobne we wszystkich analizowanych warunkach strukturalnych i bardzo korzystne za względu na to, jak przyczynia się to do zwiększenia bezpieczeństwa dostaw energii.

• Wskazany jest zapis mówiący o konieczności wspierania generacji rozproszonej na terenach wiejskich, z wykorzystaniem lokalnych zasobów energii, przy wykorzystaniu krajowych i unijnych środków pomocowych.

• Potrzeba analiz potencjału zasobów energii odnawialnej na poziomie lokalnym i systemu refinansowania/dofinansowania tego typu studiów dla samorządów lokalnych.

www.ieo.pl

Wyniki- generacja rozproszona

• Rozwój produkcji i przechowywania wodoru wymaga bardzo zintensyfikowanych działań w zakresie badań podstawowych i stosowanych.

• Produkcja na dużą skalę wodoru jako nośnika energii i jako substytutu innych paliw będzie miała miejsce w bardzo odległym czasie, po roku 2030. W perspektywie długoterminowej powinna być wspierana produkcja wodoru z odnawialnych źródeł energii raczej niż z paliw kopalnych czy energii jądrowej.

• Niezbędna jest budowa nowej infrastruktury przesyłu i przechowywania, aby uniknąć wąskich gardeł na drodze do przyszłej ekspansji tej technologii. W tym celu należy ustalić łatwo dającą się zastosować tzw. mapę drogową rozwoju identyfikując przyszłą rolę wodoru w europejskim systemie energetycznym. Działania podejmowane w celu wdrożenia ekonomi opartej na wodorze na obecnym etapie są przedwczesne biorąc pod uwagę poziom rozwoju tej technologii.

www.ieo.pl

Wyniki- wodór

www.ieo.pl

Duży wzrost stosowania OŹE ma duże znaczenie dla środowiska oraz dla długoterminowego bezpieczeństwa dostaw energii, przyczynia się również do osiągnięcia spójności regionalnej.

Konieczny jest zapis mówiący o potrzebie stworzenia spójnego i kompleksowego systemu wsparcia energetyki odnawialnej. Wsparciu powinny podlegać zarówno technologie produkcji energii elektrycznej, jak również technologie produkcji ciepła, biopaliw, a w przyszłości także technologie produkcji wodoru ze źródeł energii odnawialnej. Oprócz podmiotów będących właścicielami inwestycji, wsparcie powinno być skierowane także do jednostek samorządu terytorialnego na cele związane z oceną potencjału lokalnych zasobów.

Rozwojowi energetyki odnawialnej musi towarzyszyć rozwój technologii magazynowania energii.

Rozwój OŹE wprowadzany równolegle z oszczędzaniem energii!! Długoterminowa strategia budowania niezależności energetycznej Europy powinna bazować na wysokim udziale odnawialnych źródeł energii w bilansie energetycznym przy jednoczesnej intensyfikacji działań w zakresie podniesienia efektywności wykorzystania energii.

Wyniki odnawialne źródła energii

• Biomasa mogłaby być powszechnie stosowana już w średnioterminowej perspektywie, po roku 2010. Jednakże potencjał zasobów może być czynnikiem ograniczającym jej wykorzystanie na dużym obszarze terytorium europejskiego, chociaż tę sytuację można byłoby częściowo poprawić poprzez rozwój dostaw i infrastruktury obrotu biomasą z regionach o dużym potencjale. Z powodu niepewności dotyczącej roli biomasy i biopaliw w europejskim systemie energetycznym, potrzebne są również badania mające na celu ocenę potencjału tych zasobów w różnych opcjach rozwojowych, tak, aby można było zaplanować realistyczne strategie wdrożeniowe.

www.ieo.pl

Wyniki odnawialne źródła energii

Wyniki – synteza jądrowa

• Respondenci badania EurEnDel są wyraźnie podzieleni w opinii na temat technologii jądrowych. Są zgodni w sprawie pozytywnego wpływu energetyki jądrowej na redukcję emisji CO2, lecz nie są zgodni w sprawie postrzegania ryzyka i bezpieczeństwa jak również problemu gospodarowania odpadami. Wszyscy mają pełną świadomość delikatnej sprawy społecznej akceptacji. Jedna grupa rekomenduje poprawę informacji publicznej na temat technologii jądrowej, podczas, gdy druga woli zmienić kierunek przepływu środków przeznaczonych na badania i rozwój energii jądrowej na alternatywne źródła energii. Respondenci, którzy zakwalifikowali samych siebie jako ekspertów w tej dziedzinie, postrzegają energetykę jądrową jako ważną dla zwiększenia bezpieczeństwa dostaw.

www.ieo.pl

www.ieo.pl

Biopaliwa dla transportu (25% rynku)

Bezpieczne rozszczepienie

Produkcja wodoru z różnych źródeł

Sekwestracja CO2

Transport kolejowy towarów (15% rynku)

Rozproszona produkcja energii elektrycznej (30% rynku)

20

20-

20

30

Synteza jądrowa

Fotowoltaika (5% en. elektrycznej)

Nadprzewodniki

Samochody na ogniwa paliwowe (20%)

Magazynowanie energii dla systemów OZE

Produkcja ciepła z biomasy 20

10-

20

20

po

2030

Badania podstawowe

Badania stosowane

Mechanizmy finansowe

Regulacje Akceptacja społeczna

Tec

hn

olo

gie

„p

ewn

e” T

ech

no

log

ie „

wa

run

ko

we”

Technologie oceaniczne

Zaawansowana struktura do transportu gazu ziemnego

Międzynarodowe sieci przesyłowe do przesyłu energii z OZE

OZE ogółem (25% en. pierwotnej)

Inteligentne, energoszczędne budynki (50% nowych)

Nowe energooszczędne technologie w przemyśle (redukcja o 50% na jedn. produktu)

20

20-

20

30

Wyn

iki t

ech

nol

ogie

Na podstawie wyników badania delfickiego zostały sformułowane trzy jakościowe scenariusze, aby przedstawić pozornie niezwiązane ze sobą dane na temat różnych technologii w spójnym kontekście. Ilustrują one wyniki badania delfickiego i służą jako instrument sprawdzenia siły przebicia się opcji technologicznych w warunkach różnych struktur.

Scenariusz 1: Radykalna zmiana obecnego systemu postępowania

Silne przesunięcie polityki ku zrównoważonemu rozwojowi w latach do 2030: dzięki wspólnej woli politycznej, postępowi technologicznemu, zmianom strukturalnym w ekonomii i naglących presji środowiskowych UE jest na drodze do osiągnięcia dużego postępu pod względem efektywności energetycznej. Te połączone czynniki uruchamiają intensywny i samo doskonalący się mechanizm prowadzący ku wiele niższym poziomom zużycia energii we wszystkich procesach i krajach. Najczęściej jest to uniwersalna postawa, która przenika wszystkie warstwy społeczeństw i sfer działania będąca wypadkową wysiłków wielu osób w wielu miejscach.

www.ieo.pl

Wyniki- 3 scenariusze

• Scenariusz 2: Wojna o paliwa kopalne

Jest to scenariusz kryzysowy, w którym obawy związane ze zmianą klimatu odgrywają mniejszą rolę w definiowaniu priorytetów polityki energetycznej. Konflikty między różnymi grupami interesów panują na poziomach zarówno europejskim jak i narodowych. Gospodarcze, społeczne i środowiskowe cele polityczne trudno zintegrować i powszechny jest brak chęci wśród sektora prywatnego i obywateli do ponoszenia coraz większych kosztów ochrony środowiska.

• Scenariusz 3 : Brnięcie pomostem gazowym

W trzecim scenariuszu również kładzie się duży nacisk na zrównoważony rozwój, lecz zakłada się, że nie da się uniknąć na dłuższą metę wpływu zmian klimatycznych. W roku 2030 Europa ciągle znajduje się na drodze powolnej zmiany ku bardziej zrównoważonemu systemowi energetycznemu. Gaz ziemny odgrywa rolę kluczową jako rozwiązanie przejściowe nie tylko w dziedzinie wytwarzania energii, lecz także jako paliwo transportowe.

www.ieo.pl

Wyniki- 3 scenariusze

Dylematy dla projektu Pomorze 2030• Dylematy polityki energetycznej:

- Czy to co korzystne dla kraju korzystne z perspektywy regionu?- Bezpieczeństwo energetyczne - technologia nuklearna vs. generacja rozproszona, rola gazu ziemnego- Aspekty społeczne (miejsca pracy, rozwój regionalnej gospodarki) = OŹE (biomasa)?- Aspekty środowiskowe? Czy polityka klimatyczna utrzyma priorytet w dobie kryzysu gospodarczego? Jakie finansowanie dla technologii

przyjaznych środowisku po roku 2013?

• Technologie obecne na rynku i technologie w fazie rozwoju- co wybrać? Produkcja wodoru i ogniwa paliwowe? Produkcja wodoru – tylko z OŹE?

• Jakie technologie wzbudzają opór społeczny?

• Jakie działania prowadzą do ograniczenia zużycie energii w transporcie?

• Czy regionalne zasoby energetyczne są dobrze zbilansowane?

• Czy rozwój OŹE wprowadzany jest równolegle z oszczędzaniem energii?

• Jak rozwiązać problem integracji OŹE z siecią elektroenergetyczną? Magazynowanie energii, produkcja wodoru?

ie dzia

www.ieo.pl

www.ieo.pl

Dziękuję za uwagę

Anna Oniszk-Popławska

Instytut Energetyki Odnawialnej (IEO)

www.ieo.pl

aoniszk@ieo.pl

http://www.eurendel.net/