Odnawialne źródła energii (OZE) są bardzo istotnym zagadnieniem dla gospodarki i energetyki. Skumulowany jest w nich ogromny potencjał, który może być antidotum dla kryzysu energetycznego, ten bowiem – prędzej czy później – nadejdzie. Polska ma jednak jeszcze wiele do nadrobienia w zakresie wykorzystania poszczególnych rodzajów OZE w stosunku do rozwiniętych państw europejskich.

Kluczowym elementem pomagającym wykorzystać potencjał tkwiący w energii odnawialnej jest stworzenie przejrzystych ram prawnych. Po roku 2000 polski ustawodawca podjął wiele działań w tym zakresie. 20 lutego 2015 roku uchwalono pierwszą w Polsce samodzielną ustawę o OZE, w której zawarto legalną definicję odnawialnych źródeł energii. Ustawa jest sukcesywnie nowelizowana i dostosowywana do dynamicznego rozwoju technologii dotyczących OZE.

Czym są OZE?

W ogólnym ujęciu OZE to źródła energii, których wykorzystywanie nie wiąże się z długotrwałym ich deficytem, ponieważ ich zasób odnawia się w krótkim czasie (a więc są to surowce odnawialne). Takimi źródłami są słońce, wiatr, woda (rzeki, pływy i fale morskie), a także energia jądrowa w zamkniętym cyklu paliwowym, biomasa, biogaz oraz biopłyny. Do energii odnawialnej zalicza się również ciepło pozyskane z ziemi (energia geotermalna), powietrza (energia aerotermalna), wody (energia hydrotermalna) oraz spalania biomasy. Przeciwieństwem źródeł odnawialnych są nieodnawialne źródła energii, czyli źródła, których zasoby odtwarzają się bardzo powoli bądź wcale: ropa naftowa, węgiel, gaz ziemny i uran pozyskiwany z kopalin.

Definicja ustawowa OZE

Definicja ustawowa odnawialnych źródeł energii (z polskiej ustawy o OZE) brzmi: „Odnawialne źródła energii oznaczają energię wiatru, energię promieniowania słonecznego, energię aerotermalną, energię geotermalną, energię hydrotermalną, hydroenergię, energię otrzymywaną z fal, prądów i pływów morskich, energię otrzymywaną z biomasy, biogazu, biogazu rolniczego, oraz energię otrzymywaną z biopłynów”.

W ujęciu globalnym w 2018 roku odnawialne źródła energii zaspokajały 17,9% zapotrzebowania ludzkości na energię (według REN21, czyli think tank i grupy zarządzającej z udziałem wielu zainteresowanych stron, która koncentruje się na polityce w zakresie energii odnawialnej – celem REN21 jest ułatwienie rozwoju polityki, wymiany wiedzy i wspólnych działań na rzecz szybkiego globalnego przejścia na energię odnawialną), w tym uwzględniono 6,9% wyprodukowanej energii przez tradycyjne opalanie drewnem i innego typu biomasą, a 11% – wyprodukowane przez nowoczesne technologie OZE.

Światowe inwestycje w odnawialne źródła energii na początku XXI wieku rosły w sposób wykładniczy. Powodowały to z jednej strony spadek ich cen, z drugiej zaś – dopłaty wprowadzane przez wiele państw. Inwestycje te były i są nadal przedmiotem toczącej się debaty. Zwolennicy odnawialnych źródeł energii wskazują na problemy związane ze spalaniem paliw kopalnych, stanowiących źródło około 80% energii dla ludzkości (według REN21), takie jak zanieczyszczenie środowiska, globalne ocieplenie i wyczerpywanie się zasobów. Przeciwnicy OZE wskazują natomiast na wysokie koszty, niestabilność produkowanej energii, dodatkowe koszty ekologiczne i wątpliwy wpływ na zużycie paliw kopalnych.

Energia słoneczna…

Najobfitszym źródłem energii odnawialnej jest energia słoneczna. Do powierzchni Ziemi dociera 86 petawatów mocy, czyli około 5000 razy więcej, niż wynosi zapotrzebowanie ludzkości. Około 1% tej mocy zamienia się w moc wiatrów, co oznacza, że sumaryczna moc wiatrów wynosi około 870 terawatów (prawie 50 razy więcej niż zapotrzebowanie ludzkości). Część mocy wywołuje parowanie wody, która następnie spada na Ziemię w postaci opadów i tworzy rzeki. Moc rzek, którą można wykorzystać do generowania energii, szacowana jest na 7,2 terawata (około 40% światowego zapotrzebowania). Energia geotermalna ma inne źródło – jest generowana przez rozpad radioaktywnych izotopów we wnętrzu Ziemi. Jej moc szacowana jest na około 32 TW.

…i jej problemy z koncentracją

Duży wpływ na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii ma ich koncentracja. Choć, jak wspomniano, najobfitszym źródłem energii jest energia słoneczna, jest ona też najbardziej rozproszona. Z 1 m2 powierzchni oświetlonej słońcem w zenicie można „wyprodukować” maksymalnie ok. 1 kilowata energii elektrycznej. Energia wiatru może być bardziej skoncentrowana: pojedyncza turbina wiatrowa może mieć moc kilku megawatów. Elektrownie wodne, wykorzystujące wodę spływającą z dużego obszaru, mogą wytwarzać moc rzędu gigawatów.

Tymczasem już w 1931 r. T.A. Edison głosił swoje przekonanie: „Stawiam swoje pieniądze na energię słoneczną. Mam nadzieję, że nie będziemy z tym czekali, aż skończy się ropa i węgiel”.

Stopniowy spadek cen

Mimo że odnawialne źródła energii, takie jak woda, wiatr czy słońce, są dostępne do wykorzystania za darmo, to do końca XX wieku wykorzystanie ich było znacznie droższe od spalania paliw kopalnych. Rozwój technologii i zwiększenie skali ich wykorzystania spowodowały jednak stopniowy spadek cen. Od początku XXI wieku wiele państw zaczęło wprowadzać subwencje na energetykę odnawialną, co przyczyniło się do gwałtownego rozwoju tej branży i dalszego spadku cen.

Określenie opłacalności energetyki odnawialnej oraz energetyki opartej na nieodnawialnych źródłach jest skomplikowane, ponieważ każdy typ energii jest obecnie dotowany na różne sposoby. Dopłaty do energetyki paliw kopalnych na świecie w 2010 roku były 6 razy wyższe od dopłat do energii odnawialnej, jednak te drugie dostarczały 15-krotnie mniej energii. Zwolennicy odnawialnych źródeł wskazują, że przy analizie kosztów energii odnawialnej należy także uwzględniać korzyści środowiskowe i zdrowotne, wynikające z ich zastosowania (np. w postaci ograniczenia emisji zanieczyszczeń), w stosunku do pozyskiwania energii z paliw kopalnych.

Oficjalne wyliczenia, m.in. rządowej Agencji ds. Energii Odnawialnych Niemiec, wskazują, że poziom publicznego wsparcia dla OZE jest znacząco niższy od korzyści (finansowych czy zdrowotnych i ekologicznych) dzięki nim uzyskanych. W sensie ekonomicznym publiczny program wsparcia OZE nie jest zatem jego subwencjonowaniem, ale inwestycją publiczną w produkcję czystej energii, poprawiającą stan zdrowia ludzi i stan środowiska. Wynika to z faktu, że każda wyprodukowana kilowatogodzina czy każdy kilodżul energii z OZE zastępujące energię z nieodnawialnych źródeł energii poprawiają m.in. stan zdrowia społeczeństwa oraz zmniejszają poziom kosztownych zanieczyszczeń środowiska.

Głosy „za” i „przeciw”

Rozwój energetyki odnawialnej wzbudza szereg kontrowersji. Krytycy wskazują na wysokie koszty inwestycji, konieczność wspierania elektrowni wiatrowych i słonecznych przez tradycyjne elektrownie, zagrożenia ekologiczne i zdrowotne oraz wątpliwy wpływ na całkowitą emisję CO2. Jednak wiele analiz wskazuje na liczne korzyści, przewyższające koszty początkowego wsparcia rozwoju OZE (stopniowo obniżanego w przeliczeniu na jednostkę wyprodukowanej energii), np. zdrowotne czy ekologiczne (m.in. ograniczenie zanieczyszczeń) oraz ekonomiczne (m.in. ograniczenie importu surowców energetycznych, tworzenie milionów nowych miejsc pracy), a także ograniczanie emisji gazów cieplarnianych.

Ustawa o OZE

W Polsce nałożono obowiązek zakupu energii z odnawialnych źródeł energii, o czym mówi rozporządzenie Ministra Gospodarki z 19 grudnia 2005 r. W tym akcie prawnym podane zostały wielkości wzrostu udziału energii ze źródeł odnawialnych w zakresie od 2,65% w 2003 r. do 9% w 2010 roku. Ustawa o OZE z 20 lutego 2015 roku w zamyśle całościowo ma regulować sprawy związane z energetyką odnawialną w Polsce. Ustawa wychodzi naprzeciw przepisom unijnym dotyczącym zielonej energetyki i obliguje nasz kraj do większego wsparcia tej gałęzi przemysłu. Uregulowania w niej zawarte miały pozwolić na uzyskanie do 2020 r. 15% udziału energii odnawialnej w całkowitym zużyciu energii.

Ustawa zapewniła także wsparcie dla prosumentów, czyli jednoczesnych producentów i konsumentów energii z małych źródeł odnawialnych. Dzięki niej możliwe stało się wykorzystanie wyprodukowanej energii na własne potrzeby.

W kolejnych modernizacjach ustawy zmieniano definicje: biomasy pochodzenia rolniczego, biowęgla, toryfikatu, hybrydowej instalacji odnawialnego źródła energii oraz modernizacji, umożliwiając wytwórcom uzyskanie pomocy publicznej dla istniejących instalacji OZE.

Wykorzystywanie OZE staje się z roku na rok popularniejsze, także bezpośrednio w naszym życiu codziennym. Planując nowe inwestycje, a także modernizując już istniejące nieruchomości, zaczynamy zwracać coraz większą uwagę na ekologię oraz obniżanie kosztów eksploatacyjnych. Przykładowo analizując koszty ogrzewania naszych domów i lokali mieszkalnych, wiemy, że chociaż za kolektory słoneczne, panele fotowoltaiczne czy pompę ciepła trzeba zapłacić więcej niż za kocioł (na węgiel czy gazowy), to taka inwestycja zaprocentuje w przyszłości. Zwiększając koszty budowy o 10-20%, redukujemy koszty utrzymania na dziesięciolecia.

Informacji nt. OZE w każdym WFOŚiGW udzielają Doradcy Energetyczni działający w ramach projektu „Ogólnopolski system wsparcia doradczego dla sektora publicznego, mieszkaniowego oraz przedsiębiorstw w zakresie efektywności energetycznej oraz OZE”. Więcej o projekcie: https://doradztwo-energetyczne.gov.pl.

Ireneusz Ratajczak
Doradca Energetyczny WFOŚiGW w Poznaniu