Projekt okładki i stron tytułowych: Lidia Michalak-Mirońska

Fotografia na okładce: jakarin_2521/123RF

Wydawca: Adam Filutowski

Koordynator ds. redakcji: Adam Kowalski

Redaktor: Maria Kasperska

Koordynator produkcji: Mariola Grzywacka

Dział reklamy: Magdalena Lewocka (magdalena.lewocka@pwn.pl)
Urszula Obrycka (urszula.obrycka@pwn.pl)

Skład wersji elektronicznej na zlecenie Wydawnictwo Naukowe PWN S.A.: Michał Latusek

Książka, którą nabyłeś, jest dziełem twórcy i wydawcy. Prosimy, abyś przestrzegał praw, jakie im przysługują. Jej zawartość możesz udostępnić nieodpłatnie osobom bliskim lub osobiście znanym. Ale nie publikuj jej w internecie. Jeśli cytujesz jej fragmenty, nie zmieniaj ich treści i koniecznie zaznacz, czyje to dzieło. A kopiując jej część, rób to jedynie na użytek osobisty.

Szanujmy cudzą własność i prawo

Więcej na www.legalnakultura.pl

Polska Izba Książki

Copyright © by Wydawnictwo Naukowe PWN SA

Warszawa 2023

ISBN 978-83-01-22683-1

https://doi.org/10.53271/2022.109

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2023r. (Wydanie I)

Warszawa 2023

Wydawnictwo Naukowe PWN SA

02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera 2

tel. 22 69 54 321, faks 22 69 54 288

infolinia 801 33 33 88

e-mail: pwn@pwn.com.pl; reklama@pwn.pl

www.pwn.pl

Fragment

Wykaz ważniejszych oznaczeń i skrótów

Przedmowa

1. Wstęp - Waldemar Kamrat

1.1. Problematyka gospodarki energetycznej

1.2. Wybrane definicje gospodarki energetycznej

1.3. Jednostki stosowane w gospodarce energetycznej

Literatura do rozdziału pierwszego

2. Aspekty formalno-prawne współczesnej gospodarki energetycznej - Waldemar Kamrat

2.1. Uwagi ogólne

2.2. Regulacje prawne współczesnej gospodarki energetycznej

2.3. Obszar regulacji a gospodarka energetyczna

2.4. Podsumowanie

Literatura do rozdziału drugiego

3. Zagadnienia ogólnoenergetyczne - Waldemar Kamrat, Tomasz Minkiewicz, Józef Paska

3.1. Zasoby surowców energetycznych

3.1.1. Nośniki energii

3.1.2. Zużycie energii pierwotnej

3.1.3. Zasoby surowców energetycznych w Polsce

3.1.4. Zasoby surowców energetycznych na świecie

3.2. Energia a rozwój gospodarki

3.2.1. Uwagi ogólne

3.2.2. Kierunki rozwoju sektora energii i racjonalny miks energetyczny dla Polski

3.2.3. Możliwe scenariusze rozwoju

3.2.4. Podsumowanie

3.3. Modelowanie rozwoju systemów zaopatrzenia w energię w warunkach rynkowych

3.3.1. Systemy zaopatrzenia w energię i ich miejsce w gospodarce

3.3.2. Modele stosowane w planowaniu rozwoju systemów zaopatrzenia w energię

3.3.3. Rozwój systemów energetycznych w warunkach oddziaływania na sferę popytową rynku energii

Literatura do rozdziału trzeciego

4. Gospodarka energią elektryczną - Józef Paska

4.1. Zmienność obciążeń i problemy pokrywania zapotrzebowania na moc i energię elektryczną

4.1.1. Podstawowe wielkości charakteryzujące system elektroenergetyczny oraz zapotrzebowanie na moc i energię elektryczną

4.1.2. Obciążenie systemu elektroenergetycznego i jego zmienność

4.1.3. Udział elektrowni w pokrywaniu obciążenia

4.1.4. Moc regulacyjna i jej źródła w krajowym systemie elektroenergetycznym

4.2. Prognozowanie zapotrzebowania na moc i energię elektryczną

4.3. Koszty wytwarzania, przesyłania i dystrybucji energii elektrycznej

4.3.1. Społeczny koszt energii elektrycznej

4.3.2. Nakłady inwestycyjne na budowę elektrowni i ceny paliw

4.3.3. Kalkulacyjny układ kosztów oraz koszty stałe, zmienne i krańcowe

4.3.4. Obliczanie kosztów wytwarzania, przesyłania i dystrybucji energii elektrycznej

4.4. Rynek energii elektrycznej

4.4.1. Historia przemian rynkowych w elektroenergetyce

4.4.2. Organizacja elektroenergetyki i rynek energii elektrycznej w Polsce

4.4.3. Opłaty taryfowe za moc i energię elektryczną dla odbiorców finalnych

4.5. Poziom cen i kosztów w elektroenergetyce krajowej

4.6. Gospodarka mocą i energią elektryczną czynną

4.7. Gospodarka mocą i energią elektryczną bierną

4.8. Zagadnienia bezpieczeństwa energetycznego i niezawodności systemów zaopatrzenia w energię elektryczną

Literatura do rozdziału czwartego

5. Gospodarka ciepłem - Tomasz Minkiewicz

5.1. Wstęp

5.2. Zadania oraz wymagania stawiane scentralizowanym systemom zaopatrzenia w ciepło

5.3. Nośniki ciepła i ich parametry

5.4. Podstawowe układy sieci cieplnych – rozwiązania techniczne sieci przesyłowych i rozdzielczych

5.5. Rurociągi ciepłownicze

5.5.1. Wstęp

5.5.2. System rurociągów preizolowanych

5.5.3. Technologia układania rurociągów i sposób tyczenia tras

5.5.4. Dobór średnic rurociągów ciepłowniczych

5.5.5. Diagnostyka pracy systemów ciepłowniczych

5.6. Układy skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej w ciepłownictwie

Literatura do rozdziału piątego

6. Gospodarka paliwami gazowymi - Waldemar Kamrat

6.1. Ogólna charakterystyka sieci gazowych w Polsce

6.1.1. Wprowadzenie

6.1.2. Gazociągi

6.1.3. Stacje gazowe

6.1.4. Tłocznie gazu

6.2. Zagadnienia projektowania i budowy gazociągów

6.2.1. Uwagi ogólne

6.2.2. Kryteria techniczne

6.2.3. Równanie straty liniowej ciśnienia

6.2.4. Kryterium ekonomiczne

6.2.5. Dobór racjonalnej średnicy gazociągu

6.3. Efektywność transportu rurociągowego paliw gazowych

6.3.1. Uwagi ogólne

6.3.2. Analiza efektywności energetycznej na etapie projektowania

6.3.3. Efektywność energetyczna na etapie eksploatacji sieci gazowej

6.3.4. Modernizacja starych i wyeksploatowanych gazociągów

6.3.5. Racjonalna rozbudowa sieci gazowej

6.3.6. Efektywne sterowanie pracą systemu przesyłowego

6.3.7. Analiza metodą dynamicznego kosztu jednostkowego

6.3.8. Podsumowanie

6.3.9. Załącznik

6.4. Gospodarka biometanem

6.4.1. Wprowadzenie

6.4.2. Ogólna charakterystyka stanu gospodarki biogazem w Polsce

6.5. Magazynowanie energii, gospodarka wodorowa i ogniwa paliwowe

6.5.1. Wprowadzenie

6.5.2. Rodzaje technologii magazynowania energii elektrycznej

6.5.3. Magazynowanie energii elektrycznej produkowanej przez OZE

6.5.4. Gospodarka wodorowa i ogniwa paliwowe

6.5.5. Szacunkowy potencjał produkcji wodoru w Polsce

6.5.6. Podsumowanie

Literatura do rozdziału szóstego

7. Magazynowanie ciepła i energia odpadowa - Tomasz Minkiewicz

7.1. Wstęp

7.2. Technologie magazynowania ciepła

7.3. Konstrukcja, zasada działania i realizacje wybranych metod magazynowania ciepła

7.4. Energia odpadowa i jej rodzaje

7.5. Opis wybranych urządzeń i układów służących do odzyskiwania energii

Literatura do rozdziału siódmego

8. Racjonalizacja korzystania ze środowiska naturalnego - Józef Paska

8.1. Wprowadzenie

8.2. Wytwarzanie energii elektrycznej a środowisko

8.3. Aspekty ekonomiczne korzystania ze środowiska

Literatura do rozdziału ósmego

9. Ekonomika i zarządzanie energią - Waldemar Kamrat

9.1. Wprowadzenie do ekonomiki i zarządzania energią

9.2. Wybrane problemy dotyczące rachunku kosztów w sektorze energii

9.2.1. Uwagi ogólne

9.2.2. Przegląd metod podziału kosztów w układach skojarzonych

9.2.3. Koncepcja zastosowania uogólnionej metody ekonomicznej podziału kosztów w gospodarce skojarzonej

9.2.4. Problemy analizy kosztów awarii sieci ciepłowniczych

9.3. Metody oceny inwestowania w sektorze energii

9.3.1. Wprowadzenie

9.3.2. Uproszczone metody oceny

9.3.3. Dynamiczne metody oceny

9.3.4. Wybrane metody oceny efektywności inwestycji

9.3.5. Uwarunkowania aplikacyjne metod oceny efektywności inwestowania

9.4. Audyting energetyczny

9.4.1. Uwagi ogólne

9.4.2. Podstawy prawne audytingu energetycznego

9.4.3. Cel wykonywania audytów energetycznych

9.4.4. Istota audytu energetycznego

9.4.5. Forma audytu energetycznego

9.4.6. Etapy realizacji audytingu energetycznego w przedsiębiorstwie

9.4.7. Kredyt i premia termomodernizacyjna jako źródło finansowania przedsięwzięć termomodernizacyjnych

9.5. Współczesne narzędzia zarządzania energią

9.5.1. Uwagi ogólne

9.5.2. System monitorowania czynnego procesów w przemyśle

9.5.3. Problematyka diagnostyki infrastruktury energetycznej

9.5.4. Podsumowanie

Literatura do rozdziału dziewiątego

10. Uwagi końcowe

O Autorze

Przypisy

Pozostałe rozdziały dostępne w pełnej wersji e-booka.

Wykaz ważniejszych oznaczeń i skrótów

Oznaczenia

At – odpis amortyzacyjny w roku t

C – kapitał zakładowy

Ep – wartość oczekiwana funkcji użyteczności

I – nakłady inwestycyjne

KdR – suma dyskontowa wartości Kt sprowadzanych na rok R

Kr – koszty roczne

Kt – koszty roczne w roku t

Nt – zysk netto w roku t

P – roczny przychód

R – rok, na który sprowadza się wartości pieniężne

S – sprzedaż

T – podatek

Tb – liczba lat budowy inwestycji

Y – odsetki od kredytów

Z – zysk netto

– wartość średnia j-tej cechy diagnostycznej

c – cena jednostkowa

d – decyzja (ogólnie)

do – decyzja optymalna

ep – stopa ryzyka inwestycyjnego

n – liczba lat

p – stopa dyskonta

r – współczynnik rocznych kosztów kapitałowych

rs – stopa bezpieczeństwa inwestycji

wz – współczynnik zysku

y – minimalny stopień realizacji celu

z – pierwszy rok przyjętego okresu sprowadzania

γ – współczynnik ryzyka

δ – współczynnik odchylenia

Skróty

AMI – zaawansowana infrastruktura pomiarowa (Advanced Metering Infrastructure) z dwustronną komunikacją AMM (Automated Metering Management – zautomatyzowane zarządzanie pomiarami) lub MDM (Meter Data Management – zarządzanie danymi licznika); AMM służy do zarządzania infrastrukturą AMI oraz danymi pomiarowymi pobieranymi przez infrastrukturę AMI, MDM dostarcza dodatkowe informacje konieczne do celów zarządzania siecią oraz samodzielnego rozliczania usługi dystrybucyjnej (o ile zachodzi taka potrzeba, tj. w odniesieniu do odbiorców z rozdzielonymi umowami)

ARR – prosta rata zwrotu (Accountig Rate of Return)

CBA – analiza kosztów korzyści (Cost Benefit Analysis)

CEP – pakiet “Czysta energia dla wszystkich Europejczyków” (Clean Energy for All Europeans Package)

CF – przepływy finansowe (Cash Flow)

CGE – obliczeniowe modele równowagi ogólnej (Computable General Equilibrium)

CHP – skojarzona gospodarka energetyczna, kogeneracja (Combined Heat and Power)

DGC – dynamiczny koszt jednostkowy (Dynamic Generation Cost)

DR – odpowiedź strony popytowej, w szczególności na sygnał cenowy lub inny bodziec ekonomiczny (Demand Response)

DSM – zarządzanie odbiorem (Demand Side Management) – zbiór środków oddziaływania na poziom odbioru, w gestii OSP oraz Sprzedawców, w określonych sytuacjach także OSD E

DSR – dobrowolne czasowe obniżenie przez odbiorców zużycia energii elektrycznej lub przesunięcie w czasie jej poboru (Demand Side Response)

EB GL – wytyczne dotyczące bilansowania energii (Electricity Balancing Guideline)

EU ETS – Europejski System Handlu Emisjami (European Emissions Trading System)

FC – roczne koszty stałe produkcji (Fixed Costs)

FCA – długoterminowa alokacja zdolności przesyłowych (Forward Capacity Allocation)

GD – Zielony Ład (Green Deal)

IRiESP – Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowej

IRR – wewnętrzna stopa zwrotu (Internal Rate of Return)

KSE – Krajowy System Elektroenergetyczny

LCOE – jednostkowy zdyskontowany koszt wytwarzania energii (Levelized Cost of Energy)

MIRR – zmodyfikowana stopa zwrotu (Modified Internal Rate of Return)

MOP – maksymalne ciśnienie robocze (Maximum Operating Pressure)

NCFt – przepływ pieniężny netto w roku t (Net Cash Flow)

NPV – zaktualizowana wartość netto (Net Present Value)

OIP lub Operator – Operator Informacji Pomiarowych

OSD E lub OSD G – Operator Systemu Dystrybucyjnego Elektroenergetycznego lub Gazowego

OSP E – Operator Systemu Przesyłowego Elektroenergetycznego

OZE – odnawialne źródła energii

PBP – prosty okres zwrotu (Pay-Back Period)

PLC – pojęcie używane w odniesieniu do zbioru technologii umożliwiających transmisję danych przez sieć elektroenergetyczną (Power Line Communication)

PPS – standard siły nabywczej (Purchasing Power Standard)

ROE – stopa zwrotu od kapitału zakładowego (Return of Equity)

ROI – stopa zwrotu inwestycji (Return of Investment)

SGU – znaczący użytkownicy sieci (Significant Grid Users)

SOGL – kodeks sieci określający zasady pracy system przesyłowego sieci (System Operation Guidelines)

SP – jednostkowa cena sprzedaży (Sale Price)

VC – jednostkowe zmienne koszty produkcji (Variable Costs)

Przedmowa

Książka jest poświęcona zagadnieniom gospodarowania energią w warunkach rynkowych w zakresie modelowania, ekonomiki i zarządzania energią. Mimo że w minionym okresie powstało w literaturze krajowej wiele cennych publikacji (prace profesorów: Kopeckiego, Mejry, Matli, Gosztowta, Mareckiego, Bojarskiego, Góry, Budnego i innych), to po zmianie ustroju gospodarczego w Polsce nie zajmowano się powyższą problematyką w sposób kompleksowy/interdyscyplinarny w nowych realiach funkcjonowania naszej gospodarki.

Przede wszystkim nie zajmowano się tą problematyką w sposób wystarczający dla kształcenia kadr potrzebnych do realizacji zadań z zakresu kompleksowego gospodarowania energią. Autorzy, z jednej strony – na podstawie własnych doświadczeń ze sfery gospodarki, nabytych w trakcie pracy na stanowiskach kierowniczych, a z drugiej – jako nauczyciele akademiccy – uznali, że istnieje pilna potrzeba przygotowania opracowania użytecznego nie tylko dla studentów wydziałów elektrotechniki/energetyki, ale także dla inżynierów zajmujących się problematyką energetyczną w gospodarce krajowej. Kompozycja i struktura podręcznika została tak zaplanowana, aby zapewnić podstawową potrzebę wprowadzenia wszystkich elementów dydaktyki przedmiotu „Gospodarka energetyczna” w takim zakresie, na jaki pozwala ograniczony czas przewidziany w programie studiów na ten cel. Pominięto świadomie lub potraktowano syntetycznie wszelkie zagadnienia, które energetycy spotykają w swojej późniejszej pracy zawodowej, ale które wynikają z aktualnych (w danym czasie) przepisów normatywnych lub instrukcji branżowych. Położono natomiast nacisk na tę podstawową treść, która nie przemija wraz z upływem czasu i która pozwala zrozumieć zachodzące związki. Proponowana książka, w zamyśle autorów, może być użyteczna i pomocna dla osób zajmujących się problematyką modelowania rozwoju, ekonomiką i zarządzaniem energią w gospodarce narodowej. Przeznaczona jest nie tylko dla studentów wydziałów elektrotechniki/energetyki, ale także dla inżynierów zajmujących się problematyką energetyczną w gospodarce krajowej.

Książka składa się z bloków różnorodnych zagadnień. Zaprezentowano w niej zagadnienia formalno-prawne i ogólno-energetyczne (rozdz. 2 i 3), dotyczące gospodarowania energią, problematykę gospodarki elektroenergetycznej (rozdz. 4), cieplnej (rozdz. 5), paliwami gazowymi (rozdz. 6), magazynowania ciepła i energii odpadowej (rozdz. 7), a także tematykę racjonalizacji korzystania ze środowiska naturalnego, ekonomiki i zarządzania energią (rozdz. 8 i 9).

Podręcznik jest pracą zbiorową będącą zwieńczeniem wieloletniej współpracy autorów: Waldemara Kamrata i Tomasza Minkiewicza z Politechniki Gdańskiej oraz Józefa Paski z Politechniki Warszawskiej. Autorami poszczególnych rozdziałów są:

prof. dr hab. inż. Waldemar Kamrat – rozdział 1, rozdział 2, podrozdział 3.2, rozdział 6, rozdział 9 i redakcja podręcznika;

dr inż. Tomasz Minkiewicz – podrozdział 3.1, rozdział 5, rozdział 7;

prof. dr hab. inż. Józef Paska – podrozdział 3.3, rozdział 4, rozdział 8.

Autorzy uprzejmie dziękują liderom we wdrażaniu zielonych technologii energetycznych – czołowym firmom funkcjonującym w sektorze energii: PKP Energetyka, E.ON Polska S.A., Ignitis Renewables Polska oraz Polskiemu Towarzystwu Elektrociepłowni Zawodowych za dofinansowanie wydania niniejszego podręcznika.

Przy określaniu tematyki i zakresu podręcznika autorzy zawsze mogli liczyć na twórczą i krytyczną życzliwość Pana prof. dr. hab. inż. Jacka Mareckiego członka rzeczywistego Polskiej Akademii Nauk oraz na wsparcie intelektualne w trakcie realizacji współpracowników z Katedry Elektroenergetyki Politechniki Gdańskiej oraz Zakładu Elektrowni i Gospodarki Energetycznej Politechniki Warszawskiej, z którymi mieli zaszczyt wiele lat pracować i którym są szczerze zobowiązani za poświęcony czas.

Autorzy dziękują również Prezesowi Urzędu Energetyki (w latach 2007–2010) Panu dr. hab. Mariuszowi Sworze za twórczą współpracę w zakresie regulacji formalno-prawnych w obszarze gospodarki energetycznej.

Wyrazy wdzięczności należą się także wybitnemu specjaliście z zakresu gazownictwa Panu dr. inż. Adamowi Kielakowi za udostępnienie materiałów źródłowych dotyczących gospodarki gazem, którego cenne uwagi i materiały dotyczące efektywności transportu rurociągowego paliw gazowych przyczyniły się do nadania tej części pracy ostatecznego kształtu.

Podręcznik zyskał dużo na poprawności i precyzji dzięki pracy i zaangażowaniu Pani Marii Kasperskiej, która podjęła się bardzo trudnego (ze względu na specyfikę podręcznika) procesu korekty wydawniczej, za co autorzy uprzejmie dziękują. Wreszcie w trakcie składania roboczej wersji podręcznika nieocenioną pomoc okazał Pan Piotr Ruciński, któremu należą się szczególnie gorące podziękowania. Ponadto autorzy uważają za miły obowiązek podziękować tym wszystkim, którzy swoimi radami, opiniami i czynną współpracą w trakcie przygotowywania i pisania pracy pośrednio przyczynili się do powstania niniejszego podręcznika.

Autorzy

Gdańsk, październik 2022 r.

1
Wstęp
Waldemar Kamrat

1.1. Problematyka gospodarki energetycznej

Problematyka gospodarki energetycznej została podjęta już wiele lat temu. Prace profesorów: Kopeckiego, Mejry, Matli, Gosztowta, Mareckiego, Góry, Budnego i innych, a w szczególności Włodzimierza Bojarskiego dotyczyły fundamentalnych zagadnień gospodarowania energią [1.1], [1.3], [1.5], [1.6], [1.7].

Gospodarka energetyczna jako nauka rozwija się od wielu lat bardzo dynamicznie we wszystkich wysoko uprzemysłowionych krajach świata. Ma też z dawna utartą nazwę: „gospodarka energetyczna”, „Energiewirtschaft”, ,,Economie de l’Energie”, „Energy Economy” itd. W ogólności jednym z podstawowych wyzwań współczesnej cywilizacji jest zapewnienie dostępu do wody, pożywienia i energii. W tym miejscu nie ma potrzeby uzasadniania istnienia czy ważności tej gałęzi nauki. Jest prawdą ogólnie znaną, że paliwa i energia były i są podstawą nowożytnego rozwoju gospodarczego, a konieczność globalnego bilansowania i programowania rozwoju sektora energii w skali krajowej stała się podstawą wprowadzenia gospodarki planowej w wielu krajach [1.1], [1.2].

Przedmiotem (dziedziną) badań gospodarki energetycznej jako nauki jest gospodarka nośnikami energii, która obejmuje:

• w sensie rzeczowym: gospodarstwo energetyczne, na które składają się zasoby energetyczne oraz ogół urządzeń i obiektów energetycznych wraz z ich powiązaniami,

• w sensie czynnościowym: gospodarowanie paliwami i energią, jako odpowiednia sfera działań praktycznych.

Gospodarka energetyczna jest więc ogólną nauką o zasobach energetycznych, pozyskaniu energii pierwotnej, uszlachetnianiu i przetwarzaniu paliw na wtórne nośniki energii, o ich transporcie i przesyle oraz użytkowaniu i wykorzystaniu [1.1]. Nie jest to jednak nauka szczegółowa o technice i technologiach stosowanych w tak szerokiej dziedzinie działalności. Podstawowym przedmiotem (dziedziną badań) nowoczesnej gospodarki energetycznej są nie tyle poszczególne urządzenia i obiekty energetyczne, co analiza i synteza wyników szczegółowych badań w tym zakresie oraz wzajemne powiązania tych obiektów i realizowanych w nich procesów (pozyskania, przetwarzania, transportu i użytkowania paliw i energii). Przedmiotem tym są więc przede wszystkim systemy energetyczne oraz programowanie i planowanie harmonijnego ich rozwoju w powiązaniu z innymi działami gospodarki narodowej .

Podstawowym zadaniem (problemem badawczym) nowoczesnej gospodarki energetycznej jest optymalizacja globalna, społeczno-gospodarcza całości kompleksowego systemu energetycznego kraju, to jest struktury obiektów energetycznych i ich powiązań wzajemnych z uwzględnieniem oddziaływań i ograniczeń otoczenia [1.1]. Tak ukierunkowana gospodarka energetyczna rozpoczyna swe badania od punktów, w których kończą się możliwości poznawcze szczegółowych, fizykochemicznych i techniczno-ekonomicznych metod badawczych poszczególnych węższych działów techniki [1.1], [1.2]. Korzysta ona ponadto z dorobku badań wielu pozatechnicznych dyscyplin takich jak: geologia, ekologia, gospodarka przestrzenna i wodna, nauki społeczne, handel zagraniczny i polityka. W ten sposób gospodarka energetyczna nie koliduje ze szczegółowymi działami techniki, lecz je uzupełnia i syntetyzuje na wyższym poziomie, poddając im ze swej strony nowe aspekty badawcze i ogólniejsze ujęcia metodyczne mogące się istotnie przyczynić do dalszego rozwoju badań szczegółowych w tych działach nauki [1.2].

Tak rozumiana gospodarka energetyczna stanowi szeroki nurt, w którym wydzielić można cały szereg bardziej szczegółowych działów i kierunków badawczych. W tabeli 1.1 przedstawiono próbę układu macierzowego tego przedmiotu badań. Gospodarka energetyczna dzieli się bowiem na działy, a mianowicie [1.1]:

• ze względu na rodzaj nośników można wyróżnić:

– gospodarkę karboenergetyczną (paliwami stałymi),

– gospodarkę petroenergetyczną (paliwami ciekłymi),

– gospodarkę gazoenergetyczną (paliwami gazowymi),

– gospodarkę elektroenergetyczną (energią elektryczną),

– gospodarkę termoenergetyczną (energią cieplną w parze i gorącej wodzie),

– gospodarkę nukleoenergetyczną (paliwami rozszczepialnymi),

– powstającą dopiero gospodarkę gazem syntezowym, wodorem i metanolem;

• ze względu na fazy procesów można wyróżnić:

– gospodarkę zasobami energetycznymi (wraz z ich eksploatacją),

– handel międzynarodowy paliwami i energią,

– ekonomikę wzbogacania i przetwarzania paliw,

– ekonomikę transportu i rozdziału paliw i energii, oraz w sferze użytkowania paliw i energii:

– gospodarkę energetyczną w przemyśle (z ewentualnym dalszym rozróżnieniem przemysłu na podstawowe energochłonne gałęzie),

– gospodarkę energetyczną miast i osiedli (związaną z zaspokojeniem potrzeb bytowo-komunalnych),

– gospodarkę energetyczną wsi, rolnictwa i ośrodków rekreacyjnych,

– gospodarkę energetyczną transportu.

Rozwój metod badawczych gospodarki energetycznej następował stopniowo, w miarę rozwoju i wskutek transformacji gospodarki centralnie sterowanej w gospodarkę rynkową. Początkowo, przed kilkudziesięciu laty, gospodarka energetyczna miała charakter nauki analityczno-opisowej, zbierającej i porządkującej rozliczne dane techniczno-ekonomiczne. Z biegiem lat pogłębiała się analiza ekonomiczna i wyraźniej formułowano problem wyboru i optymalizacji rozwiązań. Badania te rozwijały się jednak oddzielnie, w zakresie poszczególnych systemów nośników energetycznych [1.1].

Tabela 1.1. Układ przedmiotowy różnych działów gospodarki energetycznej według [1.1]

Współczesne badania wielkich systemów energetycznych wymagają znacznego rozbudowania stosowanych dawniej metod badawczych. W gospodarce energetycznej pozostaje nadal potrzebna opisowo-analityczna warstwa poznawcza, techniczno-ekonomiczna, nawiązująca jednak coraz to szerzej do nowoczesnych systemów informatycznych. Wraz z nią poczesne miejsce wśród badaczy zajmują i nadal będą zajmować wybitni ludzie praktyki, doświadczeni eksperci poszczególnych działów energetyki. Równolegle jednak rozwija się druga, nowsza i głębsza warstwa związana z modelowaniem systemowym i programowaniem matematycznym. Udział w tej warstwie badawczej mają także matematycy, ekonomiści, geografowie, cybernetycy i inni specjaliści.

Wśród podstawowych podejść, teorii i metod badawczych stosowanych w nowoczesnej gospodarce energetycznej można wymienić: prakseologię, cybernetykę i teorię systemów, teorię rozwoju i teorię predykcji, ekonomię i teorię decyzji oraz modelowanie i programowanie matematyczne. Metody te znacznie rozwijają i wzbogacają narzędzia badawcze stosowane w klasycznej gospodarce energetycznej [1.1], [1.4].

1.2. Wybrane definicje gospodarki energetycznej

Systematyczny przegląd zagadnień dotyczących, systemów energetycznych nie jest możliwy bez stosowania jednoznacznej i przejrzystej terminologii. Częściowo terminologia taka już istnieje, częściowo wymagała dopracowania z uwagi na pojawiające się wyzwania związane z wprowadzeniem gospodarki rynkowej.

Starano się, aby nowe terminy stanowiły wraz z dawniejszymi pewną zharmonizowaną całość oraz aby w podobny sposób pozwalały na tworzenie pokrewnych form językowych. Takie porównawcze studium terminologiczne zawiera tabela 1.2. Podstawę poszerzonej terminologii stanowią nazwy trzech systemów sektorowych/branżowych [1.1]:

• system karboenergetyczny,

• system petroenergetyczny,

• system nukleoenergetyczny.

Za trafnością zaproponowanych terminów przemawiają następujące przesłanki [1.1]:

• dobrze pasują do stosowanych już nazw innych systemów branżowych, takich jak system elektroenergetyczny, system gazoenergetyczny, czy do używanej rzadziej nazwy: system cieplnoenergetyczny;

• dobrze oddają charakter grup nośników energetycznych, których dotyczą, i dobrze określają zakres rzeczowy systemu, są przy tym zrozumiałe bez dodatkowych określeń;

• nazwy systemów branżowych pozwalają te systemy łatwo odróżnić (bez pomyłek) od systemów poszczególnych nośników energetycznych, stanowiących ich części, na przykład system karboenergetyczny (branżowy) i system węgla energetycznego (system nośnika);

• nazwy dają się łatwo tłumaczyć na obce języki i pozostają nadal dobrze zrozumiałe.

W tabeli 1.3, korzystając z pracy Wł. Bojarskiego [1.1], przedstawiono uzupełniające zestawienie pozostałych ważniejszych określeń ogólnych z zakresu gospodarki energetycznej. Na uwagę zasługuje tutaj ogólnie używany termin „transport” i jeszcze ogólniejsze określenie „przenoszenie” wprowadzone przez Wł. Bojarskiego [1.1]. Obok stosowanych już dawniej terminów: „ogniwo przenoszenia” i „łańcuch przenoszenia”, wprowadzono termin „ścieżka energetyczna”, zapożyczony częściowo z teorii grafów.

Tabela 1.2. Podstawowa terminologia dotycząca różnych działów sektora energii według [1.1]

Podstawowe hasła

Stosowana terminologia

ogólnie o całości

o paliwach stałych

o paliwach ciekłych

o paliwach gazowych

o energii elektrycznej

o ciepłownictwie

o materiałach rozszczepialnych

Gospodarka

– jako dziedzina działań praktycznych

– jako nauka

gospodarka paliwowo-energetyczna

gospodarka energetyczna

gospodarka paliwami stałymi

gospodarka karboenergetyczna

gospodarka paliwami ciekłymi

gospodarka petroenergetyczna

gospodarka paliwami gazowymi

gospodarka gazoenergetyczna

gospodarka energią elektryczną

gospodarka elektroenergetyczna

gospodarka ciepłownicza

gospodarka termoenergetyczna

gospodarka materiałami rozszczepialnymi

gospodarka nukleoenergetyczna

System:

– nadrzędny kraju

– branżowy

– nośnika

– dostawy, odbioru nośnika

system energetyczny

s. paliw stałych (s. karboenergetyczny)

s. węgla energetyczn.

s. węgla gaz. — koks.

s. węgla brunatnego

s. koksu itd.

s.d. |

s.o. | jak wyżej

s. paliw ciekłych

(s. petroenergetyczny)

s. ropy naftowej

s. oleju opałowego

s. oleju napędowego

s. benzyny itd.

s.d. |

s.o. | jak wyżej

s. paliw gazowych (s. gazoenergetyczny)

s. gazu ziemnego czystego

s. gazu zaazotowanego

s. gazu koksowniczego

s.d. |

s.o. | jak wyżej

s. energii elektrycznej

(s. elektroenergetyczny)

s. energii elektrycznej

s.d. |

s.o. | jak wyżej

s. ciepłowniczy (s. termoenergetyczny)

s. gorącej wody s. pary grzejnej

s.d. |

s.o. | jak wyżej

s. materiałów rozszczepialnych

(s. nukleoenergetyczny)

s. materiałów uranowych

s. materiałów torowych

s. paliwa wypalonego

Bilans

– całości

– nośnika

bilans energetyczny

–

b. jak wyżej

–

b. jak wyżej

–

b. jak wyżej

–

b. jak wyżej

–

b. jak wyżej

–

b. jak wyżej

Ogólny rozwój systemu na dużym obszarze

energetyzacja

zaopatrzenie w paliwa stale

zaopatrzenia w paliwa ciekłe

gazyfikacja

elektryfikacja

uciepłownienie

Skróty: s. — system, s.d. — system dostawy, s.o. — system odbioru nośnika, b. — bilans.

Tabela 1.3. Dodatkowe terminy i określenia według [1.1]

Pojęcie ogólne

Wyszczególnienie, objaśnienie

Bilans nośnika — obejmuje:

stronę dostawy

stronę odbioru

pozyskanie

transportowanie I — do przetwórni przetwarzanie

Przenoszenie energii — dowolna z operacji:

transportowanie II — magistrale rozdzielanie I — rejonowe rozdzielanie II — detaliczne rozdzielanie w instalacji użytkowanie w odbiorniku przewodowy rurowy

Transport i rozdział

— przy dowolnym środku technicznym:

samochodowy

kolejowy

wodny

oraz magazynowanie w sferze transportu i rozdziału

Ogniwo przenoszenia

dowolny obiekt, zbiór urządzeń czy urządzenie uczestniczące w przenoszeniu energii

Łańcuch przenoszenia

zbiór szeregowo połączonych, kolejnych ogniw przenoszenia

Ścieżka energetyczna

pełny łańcuch przenoszenia od zasobów pierwotnych energii do jej wykorzystania użytecznego

1.3. Jednostki stosowane w gospodarce energetycznej

Poniżej zestawiono wybrane jednostki w międzynarodowym układzie SI (System International) stosowane w gospodarce energetycznej:

m jednostka długości – metr,

kg jednostka masy (materii) – kilogram,

s jednostka czasu – sekunda,

A jednostka natężenia prądu – amper,

K jednostka temperatury – stopień temperatury,

cd jednostka światłości – kandela;

oraz jednostki pochodne:

N jednostka siły – niuton,

J jednostka energii – dżul,

W jednostka mocy – wat;

i jednostki uzupełniające: rad – radian, sr – steradian.

W tabeli 1.4 podano zbiorcze zestawienie podstawowych jednostek stosowanych w gospodarce energetycznej.

Tabela 1.4. Jednostki podstawowe stosowane w gospodarce energetycznej według [1.4]

Wielkość

Jednostki w układzie

Nazwa

SI

Inne używane jednostki

Wielkości geometryczne

Kąt płaski

a

rad

1°

Kąt bryłowy

Ω

sr

Długość

l

m

mm, Å

Pole powierzchni

A

m^2

ha, a

Objętość przestrzeni

V

m^3

l, dm^3

Wielkości kinetyczne

Czas

τ

s

h, min

Częstotliwość

ν

kHz, MHz

Prędkość kątowa

ω

p/min

Przyspieszenie kątowe

ε

Prędkość liniowa

bezwzględna

unoszenia

względna

C

U

W

Objętość strumienia

Przyspieszenie liniowe

Kinematyczny współczynnik lepkości

ν

Wielkości statystyczne i dynamiczne

Masa, ilość materii

m

kg

kmol, Um^3

Gęstość masy

Objętość właściwa

Masa strumienia

Gęstość masy w strumieniu

Siła, strumień pędu

F, K

T

Pęd

mw

Ciśnienie, naprężenie

p

atm, Tr, mmH_2O

Ciężar właściwy (gęstość ciężaru)

γ

Moment statyczny

M

kpcm

Moment bezwładności (masowy)

I

kgm^2

Praca

Energia

Ciepło

Entalpia

Egzergia

L

E, U

Q

I

B

KMh,

kWh,

kcal,

eV

Energia jednostkowa

Ciepło spalania

Wartość opałowa

e

Wg

Wu

Moc, energia strumienia

Gęstość energii strumienia

Dynamiczny współczynnik lepkości

η

Wielkości cieplne

Temperatura

względna

bezwzględna

przyrost

t

T

Δt=ΔT

} K

Termiczny współczynnik rozszerzalności

β

Pojemność cieplna

Entropia

W

S

Ciepło właściwe (wł. poj. cieplna)

Entropia właściwa

Stała gazowa

cp

s

R

kpm/kgdeg

Współczynnik przewodzenia ciepła

Współczynnik wnikania

Współczynnik przenikania

} ciepła

a

K

W tabeli 1.5 zestawiono nazwy przedrostków do tworzenia nazw jednostek wtórnych.

Tabela 1.5. Nazwy przedrostków do tworzenia nazw jednostek wtórnych

Do jednostek ułamkowych

Do jednostek wielokrotnych

przedrostek

skrót

mnożnik

przedrostek

skrót

mnożnik

decy

d

10–1

deka

da

10

centy

c

10–2

hekto

h

10^2

mili

m

10–3

kilo

k

10^3

mikro

μ

10–6

mega

M

10^6

nano

n

10–9

giga

G

10^9

piko

d

10–12

tera

T

10^12

Z kolei na rys. 1.1 przedstawiono mnożniki do przeliczeń różnorodnych jednostek energii i paliw stosowanych w gospodarce energetycznej. Mnożniki te umożliwiają dokonywanie w bardzo prosty sposób przeliczeń różnorodnych jednostek energii i ilości różnych rodzajów paliw, co jest istotne przy prowadzeniu obliczeń i analiz porównawczych w praktyce inżynierskiej.

Rys. 1.1. Przeliczenie jednostek energii i ilości różnych rodzajów paliw według [1.4]

Literatura do rozdziału pierwszego

1.1. Bojarski W., Podstawy metodyczne oceny efektywności w systemach energetycznych, Wydawnictwo Polskiej Akademii Nauk, Warszawa 1979.

1.2. Brooks H., Wartościowanie techniki jako proces, Zagadnienia Naukoznawstwa, nr 2, 1974.

1.3. Góra St., Gospodarka elektroenergetyczna w przemyśle, PWN, Warszawa 1975.

1.4. Kamrat W., Materiały pomocnicze do wykładu Rynki Energii, Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej (2016-2020).

1.5. Góra St., Kopecki K., Marecki J.,Pochyluk R., Zbiór zadań z gospodarki elektroenergetycznej, PWN, Warszawa 1976.

1.6. Mejro Cz., Podstawy gospodarki energetycznej, II wyd., WNT, Warszawa 1974.

1.7. Mejro Cz., Gospodarka energetyczna, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1977.

2
Aspekty formalno-prawne współczesnej gospodarki energetycznej
Waldemar Kamrat

2.1. Uwagi ogólne

Aktualna sytuacja na świecie sprawia, że europejska, a więc także i polska gospodarka musi przejść gruntowne zmiany i stać się bardziej energooszczędna oraz efektywna energetycznie. Wynika to głównie z następujących przesłanek [2.4]:

• ciągły wzrost uzależnienia od importu energii,

• konieczność ograniczenia zmian klimatu,

• potrzeba wyjścia z kryzysu gospodarczego i ograniczenia jego skutków, potrzeba ciągłego unowocześniania efektywności gospodarowania energią.

Środkiem prowadzącym do planowego zmniejszenia zużycia energii w gospodarce jest stopniowa poprawa efektywności użytkowania energii. W celu wypełnienia unijnych zobowiązań w zakresie efektywności energetycznej i poprawnego określenia potencjału potrzebnego do zmniejszenia zużycia energii w polskiej gospodarce jest wskazane konsekwentne stosowanie zasad racjonalnej gospodarki energetycznej.

Z uwagi na znaczną dynamikę zmian legislacyjnych jest oczywistą kwestią, że pełne/całościowe opisanie regulacji formalno-prawnych nie jest możliwe. Z tego względu w dalszej części niniejszego podręcznika przedstawiono jedynie najważniejsze/najbardziej istotne w opinii autorów akty prawne, dyrektywy, zarządzenia, rozporządzenia etc. regulujące procesy gospodarowania energią.

2.2. Regulacje prawne współczesnej gospodarki energetycznej[1]

Podstawowym „źródłem/konstytucją energetyczną” jest ustawa Prawo energetyczne wprowadzone w 1997 roku (wraz z późn. zm.) i rozporządzenia wykonawcze do tego aktu.

W ogólności problematyka energetyczna ma swoje mocne osadzenie w przyjętej w 1997 roku Konstytucji Rzeczpospolitej Polskiej, w której jest między innymi zapis, że …Polska zapewnia ochronę środowiska, kierując się zasadą zrównoważonego rozwoju oraz ustala także ochronę środowiska jako obowiązek m.in. władz publicznych [2.2]. Poprzez swoją politykę władze są zobligowane zapewnić bezpieczeństwo ekologiczne współczesnym i przyszłym pokoleniom. Konstytucja narzuca obowiązek przygotowania polityki ekologicznej państwa. Do polityki tej powinny być dostosowane strategie branżowe i plany działania. Te dokumenty są kluczowe dla sektora energetycznego, ponieważ regulują politykę energetyczną i zagadnienia efektywności energetycznej. W dniu 15 kwietnia 2011 r. wprowadzono ustawę o efektywności energetycznej, która wraz z pozostałymi aktami prawnymi reguluje sprawy poszanowania energii , a wspomniane powyżej Prawo energetyczne (PE) jest podstawowym dokumentem dla krajowych uregulowań energetycznych. Zostało przyjęte w kwietniu 1997 roku (z późniejszymi nowelizacjami). Prawo energetyczne określa, że naczelnym organem administracji rządowej właściwym w sprawach polityki energetycznej jest Minister właściwy ds. gospodarki, do którego należy między innymi przygotowywanie założeń polityki energetycznej oraz koordynowanie jej realizacji, nadzór nad funkcjonowaniem krajowych systemów energetycznych, współdziałanie z wojewodami i samorządami terytorialnymi w sprawach planowania i realizacji systemów zaopatrzenia w paliwa i energię oraz koordynowanie współpracy z międzynarodowymi organizacjami rządowymi w zakresie określonym ustawą.

Kluczowe elementy polskiej polityki energetycznej to: poprawa efektywności energetycznej, wzrost bezpieczeństwa dostaw paliw i energii, dywersyfikacja struktury wytwarzania energii elektrycznej poprzez wprowadzenie energetyki jądrowej, rozwój wykorzystania odnawialnych źródeł energii, w tym biopaliw, rozwój konkurencyjnych rynków paliw i energii, ograniczenie oddziaływania energetyki na środowisko. Dla każdego ze wskazanych kierunków sformułowane są główne cele i działania na rzecz ich realizacji oraz przewidywane efekty. Działania na rzecz poprawy efektywności energetycznej to: wprowadzenie systemowego mechanizmu wsparcia dla realizacji wzrostu efektywności energetycznej, stosowanie obowiązkowych świadectw charakterystyki energetycznej dla budynków i mieszkań przy wprowadzaniu ich do obrotu oraz wynajmu, określenie energochłonności urządzeń i produktów zużywających energię, wsparcie inwestycji w zakresie oszczędności energii przy zastosowaniu kredytów preferencyjnych oraz dotacji ze środków krajowych i europejskich, zastosowanie technik zarządzania popytem (demand side management, DSM), stymulowane poprzez efektywne wykorzystanie energii, czyli zmniejszenie zużycia energii elektrycznej oraz reakcję strony popytowej (demand side response, DSR). DSM polega na stosowaniu różnych środków (programów) po stronie popytu, mających obniżyć koszty dostawy energii elektrycznej. Realizowane jest poprzez oszczędzanie energii elektrycznej, energooszczędne budownictwo lub bezpośrednią regulację obciążenia. Programy DSM dostosowują odbiorców do istniejących możliwości wytwórczych w celu efektywnego wykorzystania bieżących mocy generacyjnych. Techniki DSM pozwalają na kształtowanie krzywej obciążeń poprzez sterowanie obciążeniem, czyli zmniejszenie obciążenia lub przesunięcie obciążenia na okres poza szczytem [2.2], kampanie informacyjne i edukacyjne promujące racjonalne wykorzystanie energii.

Kilka lat temu weszły w życie przepisy o efektywności energetycznej. Po raz pierwszy przedsiębiorstwa energetyczne są zobligowane do wykazania się tzw. białymi certyfikatami, które mają być świadectwem poprawy efektywności energetycznej. Firmy zobligowane są do zakupu ich w ilości 1% w stosunku do dostarczonej energii. W zakresie promowania odnawialnych źródeł energii od października 2005 r. funkcjonuje w Polsce system zielonych certyfikatów. Jest to ilościowy mechanizm wsparcia produkcji energii elektrycznej z OZE. Normy dotyczące funkcjonowania systemów wsparcia źródeł odnawialnych są ujęte w dwóch oddzielnych aktach prawnych: Prawie energetycznym i Ustawie o odnawialnych źródłach energii. Zielone certyfikaty, które są prawami majątkowymi, są zbywalne i mogę stanowić przedmiot obrotu na odrębnym rynku, którym w Polsce jest Towarowa Giełda Energii (TGE). Obrót certyfikatami jest efektem zapisu w Prawie energetycznym, zobowiązującym operatorów systemów przesyłowego (OSP) i dystrybucyjnego (OSD) do zakupu energii ze źródeł odnawialnych oraz przedsiębiorstwa energetyczne do uzyskania i przedstawienia do umorzenia odpowiedniej liczby certyfikatów. W systemie zielonych certyfikatów energia odnawialna podlega zarówno obrotowi na rynku, jak i rynkowym cenom i warunkom.

Odmiennym do kwotowego systemu wsparcia OZE (zielonych certyfikatów), stosowanego w Polsce, jest system cen sztywnych (regulowanych) [2.2]. Feed-in tarrifs (taryfa gwarantowana) jest stosowana w większości państw Unii. Polega ona na określeniu na szczeblu regulacyjnym stałej ceny energii elektrycznej z OZE w zależności od szczegółowych parametrów, takich jak na przykład technologia czy lokalizacja. Taryfę ustala się na dłuższy okres. Systemy różnią się przede wszystkim tym, iż w systemie kwotowym dostawy energii z OZE mają wpływ na kształtowanie się cen na rynku energii, a w systemie cen sztywnych, gdzie energia trafia bezpośrednio na rynek – nie. Operator jest zobowiązany do zakupu określonej ilości energii, po ustalonej cenie, a następnie rozdzielenia jej na odbiorców końcowych [2.2].

Połączeniem systemu kwotowego i cen sztywnych jest system mieszany, funkcjonujący między innymi w Wielkiej Brytanii, gdzie oprócz standardowego systemu kwotowego dołożono system Feed-in tariffs. W Polsce trwa dyskusja na temat zbliżenia polskiego systemu wsparcia OZE do systemu taryfy gwarantowanej, co pozwoliłoby na większą indywidualizację certyfikatów, w tym na przykład na różnicowanie cen energii w zależności od rodzaju zielonej technologii (bez wykorzystania certyfikatów np. fioletowych czy żółtych).

Nadrzędnym prawem dla krajów Unii Europejskiej jest Prawo wspólnotowe. Podstawowym aktem Unii Europejskiej dotyczącym rynku energii jest Europejska Karta Energetyczna podpisana w Hadze w grudniu 1991 r. przez 46 państw, w tym przez Polskę oraz władze UE [2.1], [2.2]. Karta ma charakter deklaracji gospodarczo-politycznej, która przewiduje: powstanie konkurencyjnego rynku paliw, energii i usług energetycznych, swobodny wzajemny dostęp do rynków energii państw sygnatariuszy, dostęp do zasobów energetycznych i ich eksploatacji na zasadach handlowych bez jakiejkolwiek dyskryminacji, ułatwienie dostępu do infrastruktury transportowej energii w celu międzynarodowego tranzytu, popieranie dostępu do kapitałów, gwarancje prawne dla transferu zysków z prowadzonej działalności, koordynację polityki energetycznej poszczególnych krajów, wzajemny dostęp do danych technicznych i ekonomicznych, osobne negocjowanie warunków dochodzenia poszczególnych krajów do zgodności z postanowieniami Karty.

Do karty energetycznej załączony został Protokół Karty Energetycznej dotyczący efektywności energetycznej i ochrony środowiska, który określa zasady polityki promowania efektywności energetycznej jako poważnego źródła oszczędności energii i tym samym zmniejszania negatywnych oddziaływań systemów energetycznych na środowisko. Protokół dostarcza wytycznych do opracowywania programów poprawy efektywności energetycznej, wskazuje obszary współpracy oraz wyznacza ramy do przygotowania wspólnego i skoordynowanego działania. Celem Protokołu są: promocja polityki efektywności energetycznej, która jest zgodna z zasadą zrównoważonego rozwoju, tworzenie warunków strukturalnych, które pobudzają producentów i odbiorców do użytkowania energii w sposób możliwie najbardziej oszczędny, wydajny i przyjazny dla środowiska, szczególnie poprzez organizację sprawnych rynków energii, pełniejsze odzwierciedlenie kosztów i korzyści dla środowiska oraz popieranie współpracy w dziedzinie efektywności energetycznej. Zapisy Protokołu zobowiązują do sformułowania polityki efektywności energetycznej, wraz z odpowiednimi unormowaniami prawnymi i regulacyjnymi, obejmującymi m.in. efektywne funkcjonowanie mechanizmów rynkowych, łagodzenie barier dla efektywności energetycznej, finansowanie przedsięwzięć, przejrzystość struktury prawnej i regulacyjnej, działania wspierające transfer technologii oraz rozwój wiedzy i świadomości społecznej w tej dziedzinie.

Ograniczenie zużycia energii oraz eliminacja strat należą do głównych celów Unii Europejskiej (UE). Wsparcie UE w zakresie efektywności energetycznej ma szczególne znaczenie w aspektach konkurencyjności, bezpieczeństwa dostaw oraz wywiązania się ze zobowiązań w sprawie zmian klimatu. W krajach Unii Europejskiej istnieje duży potencjał ograniczenia zużycia energii. Bardzo ważnym działaniem UE jest próba zintegrowania polityki klimatycznej i energetycznej przez wdrożenie Pakietu energetyczno-klimatycznego [2.2]. Już 10 listopada 2010 r. Komisja Europejska przyjęła komunikat Europejska Strategia 30 „Energia 2020” określający pięć priorytetów w sektorze energii. Przyjęte przez Wspólnotę priorytety to: oszczędność energii w sektorach transportu i budownictwa, utworzenie wewnętrznego rynku energii wraz z infrastrukturą, realizacja wspólnej europejskiej polityki energetycznej, przywództwo Europy w dziedzinie technologii energetycznych i innowacji, zagwarantowanie Europejczykom dostępu do bezpiecznej, pewnej i niedrogiej energii.

W marcu 2011 r. Komisja Europejska przedłożyła kolejny dokument „Europa w perspektywie 2050” (Energy Roadmap), proponujący państwom Wspólnoty ogólną strategię przebudowy ich gospodarek energetycznych w kierunku niskoemisyjności. Mapa energetyczna dla Europy jest zbiorem pięciu różnych scenariuszy opracowanych przez Komisję dla gospodarki energetycznej państw Wspólnoty. Zaprezentowane rozwiązania są po części prognozami, a po części „drogowskazami” dla podjęcia konkretnych działań. Dokument charakteryzuje zarówno elastyczność unijnej polityki energetycznej, jak i złożoność problemu oszczędności energetycznych. Wszystkie projekty zakładają: zmniejszenie przez UE w trakcie niespełna 40 lat emisji dwutlenku węgla o ponad 80%, alternatywę dla tradycyjnych źródeł energii pod postacią źródeł odnawialnych, które w połowie XXI wieku zgodnie z przewidywaniami unijnych decydentów będą zaspokajać 55% całkowitego zapotrzebowania energetycznego Wspólnoty, wykorzystanie energetyki jądrowej oraz systemu CCS (Carbon Capture and Storage) do zaspokojenia pozostałej części zapotrzebowania na energię, dużą poprawę efektywności energetycznej, a w konsekwencji zmniejszenie o 1/3 zużycia energii w krajach Unii.

W scenariuszach analizujących przyszłość energetyczną w horyzoncie roku 2050 często w niewystarczającym stopniu uwzględnia się sektor ciepłownictwa i chłodnictwa. W maju 2012 r. opublikowano dokument „Heat Roadmap Europe 2050. First Pre-study for EU-27”. W dokumencie przedstawiono korzyści płynące z rozwoju ciepłownictwa scentralizowanego. Przedstawiono, jak zastosowanie nieskomplikowanych i wypróbowanych technologii, takich jak lokalny recykling ciepła i wykorzystanie OZE, może między innymi przyczynić się do zwiększenia efektywności energetycznej, ograniczenia importu energii i emisji do środowiska oraz polepszenia warunków pracy infrastruktury sieciowej [2.2].

Ważnym instrumentem formalno-prawnym jest wdrożenie systemu inteligentnego opomiarowania. Zgodnie z pkt. 2 Załącznika nr 1 do Dyrektywy 2009/72/WE dotyczącej wspólnych zasad rynku wewnętrznego energii elektrycznej państwa członkowskie zapewniają wdrożenie inteligentnych systemów pomiarowych, które pozwolą na aktywne uczestnictwo konsumentów w rynku dostaw energii elektrycznej. Ich wdrożenie może być uzależnione od ekonomicznej oceny wszystkich długoterminowych kosztów i korzyści dla rynku oraz indywidualnego konsumenta lub od oceny, która forma inteligentnego pomiaru jest uzasadniona z ekonomicznego punktu widzenia i najbardziej opłacalna oraz w jakim czasie ich dystrybucja jest wykonalna. Z zastrzeżeniem takiej oceny państwa członkowskie lub wyznaczony przez nie właściwy organ powinny przygotować harmonogram wdrażania inteligentnych systemów pomiarowych, wyznaczając termin docelowy wynoszący do 10 lat. W przypadku gdy rozpowszechnianie inteligentnych liczników zostanie ocenione pozytywnie, w krótkiej perspektywie czasowej przynajmniej 80% konsumentów powinno zostać wyposażonych w inteligentne systemy pomiarowe. Państwa członkowskie lub wyznaczony przez nie właściwy organ powinny zapewnić interoperacyjność tych systemów pomiarowych na swym terytorium i powinny uwzględnić stosowanie odpowiednich standardów i najlepszych praktyk oraz znaczenie rozwoju rynku wewnętrznego energii elektrycznej. Jednocześnie Dyrektywa 2012/27/WE w sprawie efektywności energetycznej adresuje kwestie inteligentnego opomiarowania, zobowiązując państwa członkowskie do zapewnienia odbiorcom końcowym energii elektrycznej, gazu ziemnego, ciepła sieciowego, chłodu sieciowego oraz ciepłej wody użytkowej możliwość nabycia po konkurencyjnych cenach indywidualnych liczników, które dokładnie oddają rzeczywiste zużycie energii przez odbiorcę końcowego i podają informacje o rzeczywistym czasie korzystania z energii [2.2].

W Dyrektywie 2006/32/WE w sprawie efektywności końcowego wykorzystania energii i usług energetycznych zwrócono uwagę na konieczność stosowania systemów pomiarowych, które dokładnie odzwierciedlają faktyczne zużycie energii przez odbiorcę końcowego oraz dostarczają informacji dotyczących czasu użytkowania. W odniesieniu do gazu zgodnie z Dyrektywą 2009/73/WE dotyczącą wspólnych zasad rynku wewnętrznego gazu ziemnego oraz Dyrektywą 2012/27/WE w sprawie efektywności energetycznej w przypadkach, w których rozpowszechnianie inteligentnych systemów pomiarowych zostanie ocenione pozytywnie, państwa członkowskie lub dowolny właściwy organ przez nie wskazany powinny przygotować harmonogram wdrożenia inteligentnych systemów pomiarowych.

Przedstawione w sposób skrótowy zagadnienia regulujące funkcjonowanie współczesnej gospodarki energetycznej, sukcesywnie uzupełnione dodatkowymi aktami normatywnymi, stanowią przestrzeń prawną do tworzenia prawa krajowego zharmonizowanego z prawem unijnym.

2.3. Obszar regulacji a gospodarka energetyczna

W ogólności ograniczenie emisji gazów cieplarnianych stało się jednym z priorytetów w działaniach podejmowanych w skali globalnej i (od podpisania Protokołu z Kioto w grudniu 1997 r.) zapoczątkowało wiele inicjatyw szczegółowych. Na kolejnych szczytach klimatycznych, w tym na szczycie paryskim w 2015 r. i szczycie katowickim w 2018 r., podjęto zobowiązanie, aby przez mitygację zmian klimatu ograniczyć wzrost temperatury na koniec stulecia do 1,5°C w porównaniu z erą przedindustrialną. Na szczycie katowickim, którego Polska była gospodarzem, wypracowano m.in. pakiet implementacyjny dla realizacji celów Porozumienia Paryskiego. W listopadzie 2021 r. uczestnicy kolejnego szczytu w Glasgow ogłosili potrzebę ograniczenia emisji metanu, jako najbardziej szkodliwego gazu cieplarnianego, o 30% do 2030 r. [2.4].

Unia Europejska szybko przejęła rolę światowego lidera w ograniczaniu emisji gazów cieplarnianych, a w konsekwencji odejścia od kopalnych surowców energetycznych na rzecz źródeł odnawialnych. W kolejnych pakietach klimatyczno-energetycznych z 2008 r. i 2014 r. planowanymi wielkościami ograniczenia emisji gazów cieplarnianych były: 20% w 2020 r. i 40% w 2030 r., a narzędziem do ich osiągnięcia miał być system handlu uprawnieniami do emisji. Ustanowiono też cele pomocnicze – zmierzanie do określonego udziału energii odnawialnej w finalnym zużyciu energii i zwiększanie efektywności energetycznej. W 2019 roku nowo wybrana Komisja Europejska przedstawiła plan osiągnięcia neutralności klimatycznej przez gospodarkę europejską w 2050 r., nazwany Europejskim Zielonym Ładem (Green Deal).

Europejski Zielony Ład jest to strategia przekształcenia UE w nowoczesną, konkurencyjną gospodarkę neutralną klimatycznie w 2050 r., której wzrost gospodarczy będzie oddzielony od wykorzystania zasobów naturalnych [2.3]. Strategię ogłoszono w komunikacie Komisji Europejskiej 12 grudnia 2019 r.[2] Komisja zapowiedziała działania w powiązanych ze sobą dziedzinach: w polityce klimatycznej, środowiskowej, energetycznej, transportowej, przemysłowej, rolnej oraz w dziedzinie zrównoważonego finansowania. Wśród pierwszych normatywnych inicjatyw w ramach Europejskiego Zielonego Ładu mających kluczowe znaczenie dla energetyki i przedsiębiorstw energetycznych należy wymienić:

• Europejskie prawo klimatyczne – propozycja rozporządzenia, w którym unijny cel dotyczący osiągnięcia neutralności klimatycznej do 2050 r. będzie zapisany w ustawodawstwie[3],

• Plan Klimatyczny do 2030 r. (2030 Climate Target Plan) – propozycja dalszej redukcji emisji gazów cieplarnianych o przynajmniej 55% do 2030 r. – zawarta w komunikacie Komisji z 17 września 2020 r.[4],

• Nową Strategię UE Adaptacji Klimatycznej[5],

• Komunikaty Komisji Europejskiej dotyczące unijnej strategii integracji systemu energetycznego[6] oraz unijnej strategii w zakresie wodoru[7].

Poza polityką stricte klimatyczną Zielony Ład to także propozycje dotyczące rolnictwa, gospodarki o obiegu zamkniętym i bioróżnorodności. Ponadto Komisja przygotowała projekty ustawodawcze, których jeszcze nie przedstawiła Radzie – możliwa jest m.in. rewizja dyrektywy RED II czy dyrektywy dotyczącej podatków energetycznych do 30 czerwca 2021 r.[8] Przeglądowi zostaną poddane przepisy w dziedzinie emisji gazów cieplarnianych, energii odnawialnej oraz efektywności energetycznej.

Aby wdrożyć postanowienia Zielonego Ładu, Komisja ma zadbać o to, aby przepisy były adekwatne do zakładanych wkładów państw członkowskich w osiągnięcie unijnych celów. Zielony Ład (GD) zakłada pełną integrację, wzajemne połączenia i cyfryzację na europejskim rynku energii, przy jednoczesnym poszanowaniu neutralności technologicznej. Stawia na inteligentną infrastrukturę i innowacje. Zaopatrzenie w energię w UE ma być bezpieczne, ale też przystępne cenowo dla konsumentów i przedsiębiorstw. Kluczowe będzie zacieśnienie współpracy transgranicznej między operatorami systemów energetycznych. Zielony Ład ma wspomóc usuwanie barier pozataryfowych w sektorze energii ze źródeł odnawialnych. Inwestycje w OZE mają doprowadzić do wysokiego stopnia decentralizacji, dając konsumentom okazje do zaangażowania, a prosumentom i społecznościom lokalnym do tego, aby sami wytwarzali energię i dzielili się nią. Bez wątpienia powyższe zmiany wpłyną na strategiczną działalność przedsiębiorstw energetycznych z państw członkowskich, których rolą będzie współtworzenie bezemisyjnego, bardziej wydajnego i wzajemnie połączonego sektora energetycznego.

Europejski Zielony Ład stanowi kolejny po pakiecie Czysta Energia dla Europejczyków (dalej: CEP) blok regulacyjny, który zmierza do zbudowania w Europie gospodarki zeroemisyjnej. Jeżeli chodzi o regulacje CEP, które w chwili obecnej już funkcjonują (zwłaszcza rozporządzenia i kodeksy sieciowe), to jego wpływ na gospodarkę energetyczną jest wielowymiarowy. W tabeli 2.1 przedstawiono najważniejsze implikacje dla gospodarki energetycznej płynące z regulacji CEP.

Tabela 2.1. Wpływ Pakietu na gospodarkę energetyczną vs obszary regulacji według [2.3]

PAKIET „CZYSTA ENERGIA DLA EUROPEJCZYKÓW” (PAKIET ZIMOWY) – WPŁYW NA GOSPODARKĘ ENERGETYCZNĄ

REGULACJA

NAJWAŻNIEJSZE UNORMOWANIA

WPŁYW

Pakiet zimowy

Dyrektywa elektryczna 2019/944

1) Wzmocnienie praw konsumenta

2) Odbiorca wrażliwy i ubóstwo energetyczne

3) Prawo do umowy z cenami dynamicznymi

4) Agregacja

5) Odbiorcy Aktywni

6) Obywatelskie wspólnoty energetyczne

7) Odpowiedź odbioru

8) Rachunki i informacje o rozliczeniach

9) Inteligentne systemy opomiarowania

10) Usługi systemowe i usługi elastyczności

11) Wykorzystanie magazynów

12) Integracja elektromobilności z siecią

13) Zamknięte systemy dystrybucyjne

Dyrektywa 2019/944 będzie, po implementacji, wpływała bezpośrednio w szczególności na segment sprzedaży oraz segment dystrybucji energii elektrycznej. Jeżeli chodzi o ryzyka, to z punktu widzenia sprzedawcy będą dotyczyć zwiększenia kosztów obsługi (np. przepisy konsumenckie), unormowania dyrektywy mogą również doprowadzić do pojawienia się konkurencji na poziomie detalicznym, która szybko wykorzysta przepisy do wejścia na rynek (np. agregatorzy, obywatelskie wspólnoty energetyczne). W przypadku OSD dodatkowe koszty mogą dotyczyć wdrożenia inteligentnego opomiarowania (CBA smart meteringu określa również korzyści dla OSD), przyłączeń infrastruktury elektromobilności, magazynów, zamawiania usług elastyczności i systemowych. W przypadku OSD ryzykiem jest zawsze możliwość przeniesienia tych kosztów w taryfie.

Dyrektywa RED II 2018/2001 (OZE w ciepłownictwie)

1) Zwiększanie udziału energii z OZE zwłaszcza w sektorze ciepłowniczym i transporcie

2) Redukcja emisji gazów cieplarnianych

3) Obniżenie zależności krajów UE od importu surowców energetycznych

Implementacja przepisów dyrektywy RED II w zakresie promowania rozwoju pomp ciepła, napędów elektrycznych w transporcie, kogeneracji wykorzystującej biopaliwa wpłynie bezpośrednio na sektor ciepłowniczy, ale również na segmenty obrotu energią elektryczną oraz dystrybucji. Jeżeli chodzi o źródła ciepła, to dyrektywa wyznacza krajowe cele w zakresie OZE w ciepłownictwie, co będzie kierunkowało część inwestycji. Rentowność inwestycji w OZE w ciepłownictwie powinna zostać zwiększona poprzez publiczny system wsparcia.

Dyrektywa ETS 2003/87 zmieniona Dyrektywą 2018/410

1) Dalsza redukcja emisji gazów cieplarnianych

2) Zmniejszenie w szybszym tempie liczby uprawnień w systemie w celu przeciwdziałania nadpodaży i nadmiernemu spadkowi cen

3) Zmiana mechanizmu rezerwy stabilności rynkowej (MSR)

a. do końca 2023 roku podwoi się liczba uprawnień przenoszonych do MSR

b. od 2023 roku zostanie wprowadzony mechanizm ograniczający ważność uprawnień przeniesionych do MSR

4) Zapobieganie tzw. ucieczce emisji (carbon leakage) – bezpłatne uprawnienia dla sektorów najbardziej narażonych

5) Mechanizmy finansowe wspierające proces transformacji w kierunku gospodarki niskoemisyjnej:

a. fundusz modernizacyjny oraz

b. fundusz innowacyjny

Wdrożenie rozwiązań wynikających z reformy systemu ETS spowoduje znaczący wzrost kosztów funkcjonowania całego sektora energetycznego (według szacunków PKEE w latach 2021-2030 największe firmy energetyczne będą musiały wydać na zakupu uprawnień do emisji CO_2 ok. 130 mld PLN). Wspomniany skutek będzie zatem istotnym ryzykiem dla funkcjonowania sektora wytwarzania opartego na węglu, generując znaczące obciążenia finansowe i w praktyce przyczyniając się do wycofywania tych jednostek z rynku.

Mechanizmy wspierające proces transformacji mogą z kolei być szansą na pozyskanie środków na inwestycje w wytwarzanie i wykorzystywanie energii elektrycznej OZE, poprawę efektywności energetycznej, magazynowanie energii i modernizację sieci energetycznych. Należy jednak wskazać, że potencjalne korzyści wynikające z możliwości pozyskania środków na nowe inwestycje nie zrekompensują kosztów związanych z koniecznością pozyskania uprawnień do emisji.

Dyrektywa EPBD (efektywność energetyczna budynków) 2010/31 zmieniona Dyrektywą 2018/844

oraz

Dyrektywa ws. efektywności energetycznej 2012/27 zmieniona Dyrektywą 2018/2002

1) Długoterminowa strategia renowacji budynków przyczyniającej się do realizacji krajowego celu klimatycznego

2) Określenie optymalnych kosztowy minimalnych wymagań w zakresie efektywności energetycznej budynków

3) Od 2021 r. wszystkie nowe budynki powinny być niemal zero-energetyczne

4) Świadectwa efektywności energetycznej budynków

5) Wymogi w zakresie wsparcia elektromobilności oraz inteligentnych technologii w zakresie automatyki i kontroli zużycia energii

6) Zwiększenie celu w zakresie efektywności energetycznej do 32,5% do roku 2030

Wdrożenie rozwiązań w zakresie efektywności energetycznej może doprowadzić do zmniejszenia zapotrzebowania na energię elektryczną, co będzie miało istotne znaczenie dla segmentu obrotu. Z drugiej strony wdrożenie rozwiązań w zakresie wsparcia elektromobilności może w jakimś stopniu zrekompensować przewidywane zmniejszenie popytu.

Wymogi w zakresie wsparcia elektromobilności oraz inteligentnych technologii stanowić będą wyzwanie i ryzyka dla segmentu dystrybucji, w szczególności w zakresie możliwości przeniesienia kosztów integracji tych instalacji z siecią dystrybucyjną. Kierunek dot. elektromobilności w chwili obecnej jest mało obiecujący w krótkim terminie ze względu na mały popyt.

Rozporządzenie rynkowe 2019/943

1) Wprowadzenie docelowo swobodnego transgranicznego obrotu energią elektryczną w ramach całej UE

2) Zwiększenie roli i znaczenia elastyczności umożliwiającej efektywniejszą integrację źródeł OZE z systemem

3) Zwiększenie możliwości udziału wszystkich uczestników rynku w wymianie międzysystemowej

4) Swobodne kształtowanie się cen na rynkach hurtowych

5) Dalsza dekarbonizacja sektora (ograniczenie wsparcia za pośrednictwem mechanizmów mocowych dla jednostek działających w oparciu o paliwa kopalne)

6) Zwiększenie praw odbiorców

Wzrost wymiany międzysystemowej oraz swobodny transgraniczny obrót energią elektryczną generować będą ryzyka zarówno dla segmentu wytwarzania, jak i obrotu w zakresie konkurencyjności z podmiotami z innych państw członkowskich UE.

Postępująca dekarbonizacja sektora oraz wprowadzenie limitów emisji jako przesłanki udzielenia wsparcia w ramach mechanizmów mocowych będą stymulować odchodzenie segmentu wytwarzania od technologii emisyjnych.

Wprowadzenie mechanizmów w zakresie wzrostu znaczenia elastyczności oraz zwiększenie praw odbiorców wytworzą dodatkową presję w segmencie obrotu w związku z koniecznością sprostania nowym wymogom, ale stanowić będą też szansę na uzyskanie przewag konkurencyjnych związanych z możliwością agregowania zdolności rozproszonych odbiorców i prosumentów w zakresie dostarczania usług elastyczności. Uwzględnienie elastyczności będzie też stanowić dodatkowe ryzyko (ale i szansę) dla segmentu dystrybucji.

Kodeksy sieci – obszar operacyjny

Rozporządzenie 2017/1485 Wytyczne dotyczące pracy systemu przesyłowego energii elektrycznej (SO GL)

1) Wymogi i zasady dotyczące bezpieczeństwa pracy systemów elektroenergetycznych

2) Zasady i zakres koordynacji i wymiany danych pomiędzy OSP, OSD oraz SGU (significant grid users) w zakresie planowania operacyjnego oraz pracy w czasie zbliżonym do rzeczywistego

3) Koordynacja pracy systemu i planowania operacyjnego

4) Wymogi opracowywania grafików wymiany pomiędzy obszarami regulacyjnymi

5) Regulacje dotyczące rezerw oraz regulacji mocy i częstotliwości (LFC-R)

SO GL ma wpływ na funkcjonowanie jednostek wytwórczych będących SGU poprzez konieczność spełnienia szeregu wymogów i obowiązków w zakresie współpracy z OSD i OSP. Podobny skutek będzie wynikał dla segmentu dystrybucji (OSD).

W połączeniu z EB GL, SO GL będzie stymulował rozwój i wzrost konkurencyjności na rynku usług bilansujących poprzez utworzenie wspólnego rynku usług bilansujących na poziomie europejskim oraz umożliwienia świadczenia usług przez nowe podmioty. Powyższe będzie rodzić ryzyka, ale i szanse dla segmentu obrotu hurtowego.

Rozporządzenie 2017/2196 Kodeks sieci dotyczący stanu zagrożenia i stanu odbudowy systemów elektroenergetycznych (ER)

1) Zasady współpracy operatorów systemów przesyłowych w zakresie procesów obrony i odbudowy połączonych systemów elektroenergetycznych

2) Zadania OSD, SGU (significant grid users) oraz dostawców usług w zakresie obrony i odbudowy systemu w przygotowywaniu oraz wdrożeniu planu obrony i odbudowy

Umiarkowany wpływ na segment wytwarzania: jednostki wytwórcze będą zarówno znaczącymi użytkownikami sieci (SGU), jak i dostawcami usług w zakresie odbudowy i obrony systemu, w związku z czym są zobligowane do wdrożenia określonych środków technicznych oraz organizacyjnych oraz do niezwłocznego wykonywania poleceń OSP.

Kodeksy sieci – obszar rynkowy

Rozporządzenie Komisji 2015/1222 Wytyczne dotyczące alokacji zdolności przesyłowych i zarządzania ograniczeniami przesyłowymi (CACM)

1) Zasady funkcjonowania rynków krótkoterminowych: dnia następnego (Day-Ahead Market) oraz dnia bieżącego (Intra-Day Market) w ramach procesu jednolitego łączenia

2) Zasady wyznaczania i alokacji zdolności przesyłowych oraz energii elektrycznej na rynkach krótkoterminowych

3) Obowiązki podmiotów zaangażowanych w prowadzenie rynków krótkoterminowych

Ułatwienie transgranicznej wymiany energii w ramach jednolitego łączenia RDN i RDB generować będzie presję konkurencyjną zarówno na segment obrotu, jak i segment wytwarzania, zwłaszcza w kontekście możliwości konkurowania z tanią energią wytwarzaną w OZE.

Rozporządzenie 2016/1719 Wytyczne dotyczące długoterminowej alokacji zdolności przesyłowych (FCA)

1) Wymogi wyznaczania i alokacji międzysystemowych zdolności przesyłowych oferowanych na rynkach długoterminowych

2) Zwiększenie efektywności i integracji rynków długoterminowych na poziomie regionalnym i europejskim

3) Ustalanie kosztów i przychodów działań OSP i ich podziału oraz rozliczenia i monitorowanie

Ze względu na oferowanie przez OSP jedynie fizycznych praw przesyłowych w ramach alokacji długoterminowych, będących atrakcyjnym instrumentem dla dużych podmiotów, o znacznej sile rynkowej i dysponujących aktywami wytwórczymi, wdrożenie kodeksu FCA ma neutralny wpływ na funkcjonowanie GK TAURON. Należy się liczyć jednak w docelowym modelu z wdrożeniem na granicach KSE w odniesieniu do długoterminowej alokacji zdolności przesyłowych finansowych praw przesyłowych, co zwiększy presję konkurencyjną na konwencjonalnych wytwórców energii elektrycznej, a więc na segment wytwórczy.

Rozporządzenie 2017/2195 Wytyczne dotyczące bilansowania (EB GL)

1) Zasady bilansowania europejskich systemów elektroenergetycznych

2) Definicje produktów rynku bilansującego

3) Zasady aktywowania ofert dot. usług bilansujących w ramach wspólnego rynku bilansującego

W wyniku wdrożenia rozwiązań EB GL utrzymany jest model centralnego dysponowania, co oznacza ograniczoną możliwość konkurowania innych niż krajowe podmioty na rynku bilansującym oraz ograniczoną możliwość udziału podmiotów krajowych w świadczeniu usług bilansujących dla innych OSP. Nie przewiduje się także znaczących zmian w funkcjonowaniu podmiotów odpowiedzialnych za bilansowanie (POB). Powyższe oznacza, że wpływ EB GL na funkcjonowanie GK TAURON należy ocenić jako neutralny.

Kodeksy sieci – obszar przyłączeniowy

Rozporządzenie 2016/631 Kodeks sieci dotyczący wymogów w zakresie przyłączania jednostek wytwórczych do sieci (RfG)

1) Jednolite na obszarze UE wymagania dla wytwórców przyłączanych do systemu elektroenergetycznego

Wymogi w zakresie przyłączania jednostek wytwórczych wprowadzone przez RfG nie odbiegają od stosowanych dotychczas rozwiązań krajowych. Wpływ na funkcjonowanie obecnych i przyszłych jednostek wytwórczych należy zatem uznać za neutralny. Podobnie jako neutralny należy ocenić wpływ na segment dystrybucji.

Rozporządzenie 2016/1388 Kodeks sieci dotyczący przyłączania odbioru (DCC)

1) Jednakowe na obszarze UE wymogi przyłączania instalacji odbiorczych do sieci elektroenergetycznych

Wymogi w zakresie przyłączania instalacji odbiorczych wprowadzone przez DCC nie odbiegają od stosowanych dotychczas rozwiązań krajowych. Wpływ na funkcjonowanie segmentu dystrybucji należy zatem uznać za neutralny.

Rozporządzenie 2016/1447 Kodeks sieci określający wymogi dotyczące przyłączania do sieci systemów wysokiego napięcia prądu stałego oraz modułów parku energii z podłączeniem prądu stałego (HVDC)

1) Jednolite dla całej UE wymogi dotyczące przyłączania do sieci systemów wysokiego napięcia prądu stałego oraz modułów parku energii z podłączeniem prądu stałego

Wymogi w zakresie przyłączania systemów HVDC nie odbiegają od stosowanych dotychczas rozwiązań krajowych. Wpływ na funkcjonowanie segmentu dystrybucji należy zatem uznać za neutralny.

Przedstawione w tabeli zagadnienia możliwego wpływu pakietów regulacyjnych UE powinny być uwzględniane w procesach modelowania, ekonomiki i zarządzania współczesnej krajowej gospodarki energetycznej.

2.4. Podsumowanie

Planowana przebudowa unijnej gospodarki energetycznej w kierunku gospodarki niskoemisyjnej została zakłócona przez pandemię COVID-19, która spowodowała załamanie gospodarki światowej w 2020 r., co doprowadziło do przyjęcia przez Radę Europejską w grudniu 2020 r. nowego celu redukcji emisji gazów cieplarnianych o 55% w 2030 r. i planu odbudowy gospodarki europejskiej wraz z określeniem wysokości i źródeł finansowania (750 mld euro z dodatkowego budżetu KE). Europejski Zielony Ład został przyjęty jako jedyny kierunek transformacji i odbudowy gospodarki po pandemii. W konsekwencji przyjęcia nowego celu redukcji emisji w lipcu 2021 r. KE ogłosiła pakiet nowych celów efektywnościowych i celów dotyczących udziału energii odnawialnej w finalnym zużyciu, a także objęcie opłatami za emisję sektorów transportu i budownictwa, nazwany Fit for 55. Należy oczekiwać negocjacji odnośnie do wysokości samych celów, a także ich podziału między państwa członkowskie i dziedziny gospodarki nimi objęte. W związku z tym, że punkt startowy poszczególnych państw jest różny, należy spodziewać się twardych negocjacji wraz z określonymi postulatami finansowymi.

W najbliższych dwóch latach należy oczekiwać ustalenia ostatecznych celów pakietu Fit for 55, a następnie dostosowania celów polityki energetycznej Polski do nowych wyzwań. Stworzy to solidne podwaliny pod standaryzację/unitaryzację przepisów branżowych (szczegółowych), wymuszających prowadzenie racjonalnej gospodarki energetycznej.

Literatura do rozdziału drugiego

2.1. Bartosik M., Kaźmierkowski M., Kamrat W. i in., Raport. Energia elektryczna dla pokoleń, Monografia II Kongresu Elektryki Polskiej, t. III., Warszawa 2016.

2.2. Grycan W., Ekonometryczne modele kształtowania obciążeń elektroenergetycznych w różnych grupach odbiorców, Rozprawa doktorska pod kierunkiem prof. B. Wnukowskiej, Politechnika Wrocławska, Wrocław 2013.

2.3. Kamrat W., Swora M., Opinia na temat dokumentu “Rekomendacja dotycząca aktualizacji strategii w oparciu o analizę otoczenia rynkowego oraz sytuację wewnętrzną Grupy Tauron”, Opracowanie RG&WK Consulting, Gdańsk 2021 (niepublikowane).

2.4. Tokarski St. i in., Transformacja energetyczna, Praca zbiorowa pod red. St. Tokarskiego, GIG, Katowice 2021.

O Autorze

Redaktor naukowy książki: prof. dr hab. inż. WALDEMAR KAMRAT

Profesor tytularny (2006 r.), pracownik Politechniki Gdańskiej, Wydziału Elektrotechniki i Automatyki, Katedry Elektroenergetyki specjalizujący się w zagadnieniach elektroenergetyki/ciepłownictwa/gazownictwa, posiadający ponad 40-letni staż pracy zawodowej.

Przez wiele lat pracował w przemyśle na stanowiskach kierowniczych, budując obiekty energetyczne (w kraju i za granicą). Pełnił wiele najwyższych stanowisk kierowniczych w przemyśle, szczególnie energetycznym (w zarządach i radach nadzorczych dużych firm energetycznych).

Przypisy

[1] Wykorzystano materiały przedstawione w pracy W.Grycan [2.2].

[2] Komisja Europejska, komunikat Europejski Zielony Ład, dostęp: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/HTML/?uri=CELEX:52019DC0640&from=EN

[3] Komisja Europejska, Wniosek - Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady ustanawiające ramy na potrzeby osiągnięcia neutralności klimatycznej i zmieniające rozporządzenie (UE) 2018/1999 (Europejskie prawo o klimacie), dostęp: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/HTML/?uri=CELEX:52020PC0080&from=EN

[4] Komisja Europejska, komunikat Ambitniejszy cel klimatyczny Europy do 2030 r., dostęp: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/HTML/?uri=CELEX:52020DC0562&from=EN, por. Komisja Europejska, 2030 Climate Target Plan, dostęp: https://ec.europa.eu/clima/policies/eu-climate-action/2030_ctp_en

[5] Komisja Europejska, komunikat Forging a climate-resilient Europe -the new EU Strategy on Adaptation to Climate Change, dostęp: https://ec.europa.eu/clima/sites/clima/files/adaptation/what/docs/eu_strategy_2021.pdf

[6] Komisja Europejska, komunikat Powering a climate-neutral economy: An EU Strategy for Energy System Integration, dostęp: https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/energy_system_integration_strategy_.pdf,

[7] Komunikat A hydrogen strategy for a climate-neutral Europe, dostęp: https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/hydrogen_strategy.pdf

[8] Komisja Europejska, Harmonogram Zielonego Ładu, dostęp: https://ec.europa.eu/info/sites/info/files/european-green-deal-communication-annex-roadmap_en.pdf