Kogeneracja w Europie
Wysoko sprawna kogeneracja jest procesem technologicznym sprzyjającym ograniczaniu zużycia paliwa do produkcji energii, a tym samym – obniżaniu emisji zanieczyszczeń i ograniczaniu zużycia paliw kopalnych.
W 1997 r. Komisja Europejska opublikowała strategię określającą cel indykatywny podwojenia udziału energii elektrycznej pochodzącej z produkcji w skojarzeniu do 18% do 2010 r. Obecnie uważa się, że cel ten jest nieobowiązujący. Analizy możliwości realizacji tej strategii wskazują, że osiągnięcie celu prowadzić będzie do redukcji emisji CO2 o 65 mln t rocznie do 2010 r. W celu realizacji określonej w ten sposób polityki, Komisja Europejska opublikowała Dyrektywę o promocji kogeneracji (2004/8/WE), mającą zapewnić prawne ramy dla budowy systemu wsparcia tej efektywnej techniki. Dyrektywa nie wskazuje celu indykatywnego dla każdego kraju z uwagi na różną strukturę paliwową gospodarek europejskich, klimat i zapotrzebowanie na ciepło. Wymaga jednak przeprowadzenia analiz potencjału dla zwiększenia udziału wysoko sprawnej kogeneracji w produkcji energii na rynku europejskim, a także wskazuje na szereg innych działań mających wesprzeć rozwój tej technologii: wprowadzenie gwarancji pochodzenia energii elektrycznej z kogeneracji, możliwość priorytetowego zapewnienia dostępu do sieci, przegląd procedur administracyjnych w celu usuwania barier dla kogeneracji oraz raportowanie do Komisji o postępie w zwiększaniu udziału kogeneracji w bilansie energetycznym kraju (pierwszy raport ma powstać do lutego 2007 r.).
Najważniejszym i najciekawszym z narzędzi określonych przez dyrektywę jest system gwarancji pochodzenia energii elektrycznej – narzędzia wykorzystywanego także przy promocji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych.
Koncepcja gwarancji pochodzenia energii elektrycznej produkowanej w wysoko sprawnym skojarzeniu powstała w późnych latach 90. ubiegłego wieku. Koncepcja zakłada, że za każdą wyprodukowaną MWh energii elektrycznej w skojarzeniu producent otrzyma od państwa gwarancję pochodzenia. Gwarancja ta może służyć różnym celom: może stanowić podstawę wypłacenia dotacji w postaci stałych taryf – dopłat do produkcji lub do zwolnień podatkowych albo może być przedmiotem obrotu (np. zielone certyfikaty w Polsce). Dzięki zastosowaniu gwarancji pochodzenia typowa wysoko sprawna elektrociepłownia będzie posiadać trzy produkty w swoim portfolio: ciepło, energię elektryczną i certyfikat (schemat).
Schemat działania systemu wsparcia energii elektrycznej produkowanej w skojarzeniu
Certyfikacja kogeneracji w wybranych krajach
Narzędzie, choć wymagane przez dyrektywę, nie funkcjonuje jeszcze we wszystkich krajach, a tam, gdzie je wprowadzono, zastosowano różne rozwiązania pod względem podstawy wystawienia certyfikatu (produkcja ciepła, produkcja energii elektrycznej, oszczędność energii/uniknięte emisje) i stworzenia popytu na certyfikaty (system obowiązku kwotowego, dotacje do produkcji, rynek dobrowolny). W Polsce trwają obecnie prace nad wdrożeniem systemu takiej certyfikacji, warto zatem przyjrzeć się, jak funkcjonuje on w krajach, w których certyfikaty kogeneracji wprowadzono kilka lat temu.
• Wielka Brytania
W Wielkiej Brytanii system wsparcia elektrociepłowni (Quality Assurance for Combined Heat and Power – CHPQA) jest systemem dobrowolnym i działa od 2001 r. Certyfikaty CHPQA nadawane są wysoko sprawnym instalacjom produkującym w skojarzeniu, na podstawie kryterium „dobrej jakości”, tj. sprawności produkcji energii elektrycznej powyżej 20% i wskaźnika jakości charakteryzującego ogólną sprawność przemian i efekty środowiskowe. Metodologia określania tego wskaźnika jest dość skomplikowana, ale jednoznacznie zdefiniowana.
Posiadanie certyfikatów CHPQA stanowi podstawę do skorzystania z ulg podatkowych, m.in. zwolnienia z podatku klimatycznego nałożonego na wszystkich producentów energii w wysokości 0,43 pensów/kWh (dane za 2005 r.) i innych korzyści. Systemy skojarzone, oparte na odnawialnych źródłach energii (np. na biomasie) mogą skorzystać z dodatkowego wsparcia – systemu zielonych certyfikatów ROC. W systemie uczestniczy 90% rynku CHP w Wielkiej Brytanii.
• Holandia
Systemem wsparcia kogeneracji w Holandii jest system stałych taryf dla producentów energii, wprowadzony w czerwcu 2004 r. Obowiązuje wszystkie instalacje, zarówno zawodowe, jak i przemysłowe. W ramach systemu producent energii otrzymuje od CertiQ (spółki córki holenderskiego operatora sieci elektroenergetycznych, zajmującej się wydawaniem certyfikatów energii elektrycznej) niebieskie certyfikaty kogeneracji, które upoważniają do dotacji. Za każdą taką kWh otrzymuje się dopłatę w wysokości 2,6 eurocentów. Certyfikat jest wydawany za wyprodukowaną energię elektryczną pomnożoną przez tzw. indeks CO2, który obrazuje, jaka część wyprodukowanej energii elektrycznej może być uważana za wolną od emisji CO2. Indeks CO2 jest obliczany dla poszczególnych technologii i publikowany rokrocznie przez holenderskie Ministerstwo Gospodarki. Wsparcie w postaci dotacji do produkcji mogą jednak otrzymać tylko instalacje młodsze niż 10-letnie. Certyfikaty kogeneracji nie mogą być przedmiotem obrotu. Jednocześnie można łączyć systemy wsparcia energii elektrycznej pochodzącej ze źródeł odnawialnych i produkowanej w skojarzeniu.
• Portugalia
W Portugalii funkcjonuje bardzo skomplikowany system, oparty na unikniętych kosztach w systemie elektroenergetycznym, związanych z inwestycjami w nowe moce, kosztami paliwa i obsługi produkcji energii elektrycznej, kosztami przesyłu i dystrybucji energii (związanymi z inwestycjami sieciowymi, obsługą sieci i strat na przesyle), a w końcu uwzględniający emisję CO2. Warunkiem przyznania certyfikatu jest: wymagana minimalna sprawność produkcji energii elektrycznej zależna od technologii (paliwa gazowe – 55%, ciekłe – 50%, w układach spalających minimum 50% biomasy – 45%) oraz sprawność energetyczna produkcji energii elektrycznej liczona przy założeniu 90-procentowej sprawności przemian przy produkcji ciepła.
Główne korzyści dla producenta certyfikowanej energii to: gwarancja zakupu energii przez operatora sieci; gwarantowane taryfy na energię, indeksowane cenami paliw ciekłych; premia za niską emisję CO2 – odnoszona do wskaźnika 370 kg CO2/MWh.
• Belgia
Z uwagi na federalny charakter państwa w Belgii istnieją cztery różne systemy certyfikacji energii. Pierwszy to system zielonych certyfikatów obejmujących zarówno produkcję w cyklu skojarzonym, jak i energię elektryczną ze źródeł odnawialnych dla Walonii – został on wprowadzony w 2003 r. i jest najbardziej dojrzałym systemem w Belgii. Kolejny to system zielonych certyfikatów obejmujących zarówno produkcję w cyklu skojarzonym, jak i energię elektryczną ze źródeł odnawialnych dla Brukseli, wprowadzony w 2004 r. Trzecim rodzajem jest system certyfikatów obejmujących energię ze źródeł odnawialnych dla Flamandii, wprowadzony w 2002 r., a ostatnim – system certyfikatów wysoko sprawnej kogeneracji dla Flamandii, wprowadzony w styczniu 2005 r.
Każdy dostawca energii elektrycznej jest zobowiązany do oszczędności energii pierwotnej przy pomocy kogeneracji. Ilość zaoszczędzonej energii pierwotnej odpowiada określonemu minimalnemu udziałowi energii elektrycznej z kogeneracji w całkowitej ilości sprzedaży energii elektrycznej odbiorcom końcowym. Ten minimalny udział zmienia się od 1,19% w 2005 r. do 5,23% w 2012 r. dla Flamandii i od 3% w 2003 r. do 7% w 2007 r. w Walonii. Jako dowód wypełnienia obowiązku, dostawcy energii powinni umorzyć odpowiednią ilość certyfikatów kogeneracji (system kwotowy, podobnie jak system działający w Polsce).
Oprócz oszczędności energii pierwotnej uwzględnia się unikniętą emisję CO2 w odniesieniu do wskaźnika referencyjnego zastąpionej instalacji, np. w Walonii 1 certyfikat = 456 kg unikniętego CO2, co jest równoważne produkcji 1 MWh energii elektrycznej w instalacji gazowej. Certyfikaty wydaje belgijski regulator VREG. Mogą one być przedmiotem obrotu. W odróżnieniu od certyfikatów energii odnawialnej, na które ustalona jest gwarantowana minimalna cena w wysokości 65 euro, cena na certyfikaty kogeneracji ustalana jest przez popyt na rynku. Instalacja produkująca energię w kogeneracji i używająca np. biomasę może otrzymywać zielone certyfikaty obok certyfikatów kogeneracji.
Systemy wsparcia energii elektrycznej produkowanej w skojarzeniu wykorzystujące koncepcje gwarancji pochodzenia w wybranych krajach
*najbardziej dojrzały system
bd. – brak danych
Europejski potencjał
Produkcja energii elektrycznej i ciepła w skojarzeniu jest rozwiązaniem efektywnym pod względem energetycznym i środowiskowym. W Europie istnieje znaczny potencjał dla rozwoju tej technologii i dlatego prowadzi się starania wsparcia tej technologii w skali całej UE. Komisja Europejska pozostawia jednak dowolność szczegółowej realizacji wsparcia kogeneracji poszczególnym krajom. Z powyżej przedstawionego krótkiego przeglądu wynika, że poszczególne kraje stosują różne rozwiązania, uzależnione od kultury gospodarki w danym kraju. Wszystkie opisane systemy są dość młode, dlatego trudno mówić o ich skuteczności, jednak warto zwrócić uwagę na system brytyjski – system certyfikacji, który istnieje już od pięciu lat i – choć to system dobrowolny – obejmuje niemal wszystkie elektrociepłownie w tym kraju.
Pozostaje mieć nadzieję, że wdrażamy w Polsce system czerwonych certyfikatów także skutecznie będzie wspierał rozwój tej przyjaznej środowisku technologii.
Źródła
Izabela Kielichowska
MBA,
dr Maria Szweykowska-Muradin
Ecofys Polska
W 1997 r. Komisja Europejska opublikowała strategię określającą cel indykatywny podwojenia udziału energii elektrycznej pochodzącej z produkcji w skojarzeniu do 18% do 2010 r. Obecnie uważa się, że cel ten jest nieobowiązujący. Analizy możliwości realizacji tej strategii wskazują, że osiągnięcie celu prowadzić będzie do redukcji emisji CO2 o 65 mln t rocznie do 2010 r. W celu realizacji określonej w ten sposób polityki, Komisja Europejska opublikowała Dyrektywę o promocji kogeneracji (2004/8/WE), mającą zapewnić prawne ramy dla budowy systemu wsparcia tej efektywnej techniki. Dyrektywa nie wskazuje celu indykatywnego dla każdego kraju z uwagi na różną strukturę paliwową gospodarek europejskich, klimat i zapotrzebowanie na ciepło. Wymaga jednak przeprowadzenia analiz potencjału dla zwiększenia udziału wysoko sprawnej kogeneracji w produkcji energii na rynku europejskim, a także wskazuje na szereg innych działań mających wesprzeć rozwój tej technologii: wprowadzenie gwarancji pochodzenia energii elektrycznej z kogeneracji, możliwość priorytetowego zapewnienia dostępu do sieci, przegląd procedur administracyjnych w celu usuwania barier dla kogeneracji oraz raportowanie do Komisji o postępie w zwiększaniu udziału kogeneracji w bilansie energetycznym kraju (pierwszy raport ma powstać do lutego 2007 r.).
Najważniejszym i najciekawszym z narzędzi określonych przez dyrektywę jest system gwarancji pochodzenia energii elektrycznej – narzędzia wykorzystywanego także przy promocji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych.
Koncepcja gwarancji pochodzenia energii elektrycznej produkowanej w wysoko sprawnym skojarzeniu powstała w późnych latach 90. ubiegłego wieku. Koncepcja zakłada, że za każdą wyprodukowaną MWh energii elektrycznej w skojarzeniu producent otrzyma od państwa gwarancję pochodzenia. Gwarancja ta może służyć różnym celom: może stanowić podstawę wypłacenia dotacji w postaci stałych taryf – dopłat do produkcji lub do zwolnień podatkowych albo może być przedmiotem obrotu (np. zielone certyfikaty w Polsce). Dzięki zastosowaniu gwarancji pochodzenia typowa wysoko sprawna elektrociepłownia będzie posiadać trzy produkty w swoim portfolio: ciepło, energię elektryczną i certyfikat (schemat).
Schemat działania systemu wsparcia energii elektrycznej produkowanej w skojarzeniu
Certyfikacja kogeneracji w wybranych krajach
Narzędzie, choć wymagane przez dyrektywę, nie funkcjonuje jeszcze we wszystkich krajach, a tam, gdzie je wprowadzono, zastosowano różne rozwiązania pod względem podstawy wystawienia certyfikatu (produkcja ciepła, produkcja energii elektrycznej, oszczędność energii/uniknięte emisje) i stworzenia popytu na certyfikaty (system obowiązku kwotowego, dotacje do produkcji, rynek dobrowolny). W Polsce trwają obecnie prace nad wdrożeniem systemu takiej certyfikacji, warto zatem przyjrzeć się, jak funkcjonuje on w krajach, w których certyfikaty kogeneracji wprowadzono kilka lat temu.
• Wielka Brytania
W Wielkiej Brytanii system wsparcia elektrociepłowni (Quality Assurance for Combined Heat and Power – CHPQA) jest systemem dobrowolnym i działa od 2001 r. Certyfikaty CHPQA nadawane są wysoko sprawnym instalacjom produkującym w skojarzeniu, na podstawie kryterium „dobrej jakości”, tj. sprawności produkcji energii elektrycznej powyżej 20% i wskaźnika jakości charakteryzującego ogólną sprawność przemian i efekty środowiskowe. Metodologia określania tego wskaźnika jest dość skomplikowana, ale jednoznacznie zdefiniowana.
Posiadanie certyfikatów CHPQA stanowi podstawę do skorzystania z ulg podatkowych, m.in. zwolnienia z podatku klimatycznego nałożonego na wszystkich producentów energii w wysokości 0,43 pensów/kWh (dane za 2005 r.) i innych korzyści. Systemy skojarzone, oparte na odnawialnych źródłach energii (np. na biomasie) mogą skorzystać z dodatkowego wsparcia – systemu zielonych certyfikatów ROC. W systemie uczestniczy 90% rynku CHP w Wielkiej Brytanii.
• Holandia
Systemem wsparcia kogeneracji w Holandii jest system stałych taryf dla producentów energii, wprowadzony w czerwcu 2004 r. Obowiązuje wszystkie instalacje, zarówno zawodowe, jak i przemysłowe. W ramach systemu producent energii otrzymuje od CertiQ (spółki córki holenderskiego operatora sieci elektroenergetycznych, zajmującej się wydawaniem certyfikatów energii elektrycznej) niebieskie certyfikaty kogeneracji, które upoważniają do dotacji. Za każdą taką kWh otrzymuje się dopłatę w wysokości 2,6 eurocentów. Certyfikat jest wydawany za wyprodukowaną energię elektryczną pomnożoną przez tzw. indeks CO2, który obrazuje, jaka część wyprodukowanej energii elektrycznej może być uważana za wolną od emisji CO2. Indeks CO2 jest obliczany dla poszczególnych technologii i publikowany rokrocznie przez holenderskie Ministerstwo Gospodarki. Wsparcie w postaci dotacji do produkcji mogą jednak otrzymać tylko instalacje młodsze niż 10-letnie. Certyfikaty kogeneracji nie mogą być przedmiotem obrotu. Jednocześnie można łączyć systemy wsparcia energii elektrycznej pochodzącej ze źródeł odnawialnych i produkowanej w skojarzeniu.
• Portugalia
W Portugalii funkcjonuje bardzo skomplikowany system, oparty na unikniętych kosztach w systemie elektroenergetycznym, związanych z inwestycjami w nowe moce, kosztami paliwa i obsługi produkcji energii elektrycznej, kosztami przesyłu i dystrybucji energii (związanymi z inwestycjami sieciowymi, obsługą sieci i strat na przesyle), a w końcu uwzględniający emisję CO2. Warunkiem przyznania certyfikatu jest: wymagana minimalna sprawność produkcji energii elektrycznej zależna od technologii (paliwa gazowe – 55%, ciekłe – 50%, w układach spalających minimum 50% biomasy – 45%) oraz sprawność energetyczna produkcji energii elektrycznej liczona przy założeniu 90-procentowej sprawności przemian przy produkcji ciepła.
Główne korzyści dla producenta certyfikowanej energii to: gwarancja zakupu energii przez operatora sieci; gwarantowane taryfy na energię, indeksowane cenami paliw ciekłych; premia za niską emisję CO2 – odnoszona do wskaźnika 370 kg CO2/MWh.
• Belgia
Z uwagi na federalny charakter państwa w Belgii istnieją cztery różne systemy certyfikacji energii. Pierwszy to system zielonych certyfikatów obejmujących zarówno produkcję w cyklu skojarzonym, jak i energię elektryczną ze źródeł odnawialnych dla Walonii – został on wprowadzony w 2003 r. i jest najbardziej dojrzałym systemem w Belgii. Kolejny to system zielonych certyfikatów obejmujących zarówno produkcję w cyklu skojarzonym, jak i energię elektryczną ze źródeł odnawialnych dla Brukseli, wprowadzony w 2004 r. Trzecim rodzajem jest system certyfikatów obejmujących energię ze źródeł odnawialnych dla Flamandii, wprowadzony w 2002 r., a ostatnim – system certyfikatów wysoko sprawnej kogeneracji dla Flamandii, wprowadzony w styczniu 2005 r.
Każdy dostawca energii elektrycznej jest zobowiązany do oszczędności energii pierwotnej przy pomocy kogeneracji. Ilość zaoszczędzonej energii pierwotnej odpowiada określonemu minimalnemu udziałowi energii elektrycznej z kogeneracji w całkowitej ilości sprzedaży energii elektrycznej odbiorcom końcowym. Ten minimalny udział zmienia się od 1,19% w 2005 r. do 5,23% w 2012 r. dla Flamandii i od 3% w 2003 r. do 7% w 2007 r. w Walonii. Jako dowód wypełnienia obowiązku, dostawcy energii powinni umorzyć odpowiednią ilość certyfikatów kogeneracji (system kwotowy, podobnie jak system działający w Polsce).
Oprócz oszczędności energii pierwotnej uwzględnia się unikniętą emisję CO2 w odniesieniu do wskaźnika referencyjnego zastąpionej instalacji, np. w Walonii 1 certyfikat = 456 kg unikniętego CO2, co jest równoważne produkcji 1 MWh energii elektrycznej w instalacji gazowej. Certyfikaty wydaje belgijski regulator VREG. Mogą one być przedmiotem obrotu. W odróżnieniu od certyfikatów energii odnawialnej, na które ustalona jest gwarantowana minimalna cena w wysokości 65 euro, cena na certyfikaty kogeneracji ustalana jest przez popyt na rynku. Instalacja produkująca energię w kogeneracji i używająca np. biomasę może otrzymywać zielone certyfikaty obok certyfikatów kogeneracji.
Systemy wsparcia energii elektrycznej produkowanej w skojarzeniu wykorzystujące koncepcje gwarancji pochodzenia w wybranych krajach
| Kraj | Rodzaj narzędzia | Udział w systemie | Podstawa wydania certyfikatu | Możliwość wykorzystania certyfikatu | Czy certyfikat jest przedmiotem obrotu? |
| Wielka Brytania | CHPQA | dobrowolny | – sprawność produkcji energii elektrycznej powyżej 20%
– wskaźnik jakości charakteryzujący ogólną sprawność przemian i efekty środowiskowe | – zwolnienia podatkowe | nie |
| Holandia | Niebieskie certyfikaty | obowiązkowy | – wiek instalacji (poniżej 10 lat) | – dotacje | nie |
| Belgia (Walonia)* | Zielone certyfikaty | obowiązkowy | – uniknięta emisja CO2 | – sprzedaż na rynku | tak |
| Portugalia | bd. | obowiązkowy | – uniknięte koszty inwestycji w nowe moce
– uniknięte koszty produkcji, przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej z produkcji rozdzielnej – uniknięta emisja CO2 | -gwarancja zakupu energii
– gwarantowane ceny – premia za niską emisję CO2 | – |
*najbardziej dojrzały system
bd. – brak danych
Europejski potencjał
Produkcja energii elektrycznej i ciepła w skojarzeniu jest rozwiązaniem efektywnym pod względem energetycznym i środowiskowym. W Europie istnieje znaczny potencjał dla rozwoju tej technologii i dlatego prowadzi się starania wsparcia tej technologii w skali całej UE. Komisja Europejska pozostawia jednak dowolność szczegółowej realizacji wsparcia kogeneracji poszczególnym krajom. Z powyżej przedstawionego krótkiego przeglądu wynika, że poszczególne kraje stosują różne rozwiązania, uzależnione od kultury gospodarki w danym kraju. Wszystkie opisane systemy są dość młode, dlatego trudno mówić o ich skuteczności, jednak warto zwrócić uwagę na system brytyjski – system certyfikacji, który istnieje już od pięciu lat i – choć to system dobrowolny – obejmuje niemal wszystkie elektrociepłownie w tym kraju.
Pozostaje mieć nadzieję, że wdrażamy w Polsce system czerwonych certyfikatów także skutecznie będzie wspierał rozwój tej przyjaznej środowisku technologii.
Źródła
- Dyrektywa 2004/8/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 11 lutego 2004 r. w sprawie wspierania kogeneracji w oparciu o zapotrzebowanie na ciepło użytkowe na rynku wewnętrznym energii oraz zmieniająca dyrektywę 92/42/EWG.
- Benchmarking Report: Status of CHP in EU Member States, COGEN Europe, www.sei.ie/getFile.asp?FC_ID=1772&docID=57
- Szweykowska-Muradin M., Kielichowska I.: Certyfikaty kogeneracji w Europie. Konferencja „Kogeneracja i czerwone certyfikaty”. Warszawa 16-17 października 2006.
- http://ec.europa.eu/energy/demand/legislation/heat_power_en.htm.
- http://www.chpqa.com.
Izabela Kielichowska
MBA,
dr Maria Szweykowska-Muradin
Ecofys Polska
