Odnawialne źródła energii - analiza wzrostu ich udziału w Europie

Co to są odnawialne źródła energii?

To, czym dokładnie jest OZE w XXI wieku, jest istotną rzeczą, o której warto wiedzieć więcej. Dlaczego? Ponieważ liczne zmiany w gospodarce, a raczej jej dynamiczny rozwój oraz wzrost populacji na świecie wpływa na to, iż zapotrzebowanie na źródła energii rośnie w oszałamiająco szybkim tempie. Konwencjonalne źródła energii, czyli te będące przeciwieństwem OZE, jak węgiel kamienny, węgiel brunatny, gaz ziemny, ropa naftowa oraz uran zmniejszają się.

Dlatego należy szukać nowych rozwiązań, które pozwolą na produkcję energii elektrycznej. Odnawialne źródła energii, to idea, na którą składają się zasoby, których eksploatowanie i wykorzystywanie nie powoduje ich długotrwałego niedoboru, ponieważ da się je odnowić w dość krótkim czasie. IEA – Międzynarodowa Agencja Energetyczna, charakteryzuje OZE jako: Odnawialna energia jest tą ilością energii, jaką uzyskuje się w naturalnych procesach przyrodniczych stale odnawialnych. Występując w różnej postaci, jest generowana bezpośrednio lub pośrednio przez energię słoneczną, lub z ciepła pochodzącego z jądra Ziemi. Zakres tej definicji obejmuje energię generowaną przez promieniowanie słoneczne, energię wiatru, biomasy, geotermalną cieków wodnych i zasobów oceanicznych oraz biopaliwo i wodór pozyskiwany z wykorzystaniem wspomnianych odnawialnych źródeł energii.

Podział OZE ze względu na rodzaj wykorzystywanych zasobów

Wśród odnawialnych źródeł energii wyróżnia się m.in:

Energia słoneczna

Pozyskiwanie energii odnawialnej z promieni słonecznych jest możliwe za pomocą urządzeń, tj. panele fotowoltaiczne. To popularny i chętnie wybierany sposób na niekonwencjonalną produkcję energii w firmach oraz domach. Najczęściej z tego rozwiązania korzystają osoby fizyczne, które nie potrzebują ogromnych ilości energii elektrycznej. Fotowoltaika to także rozwiązanie, które nie musi być związane z dużymi kosztami, gdyż często są dostępne różnego typu dofinansowania, jak np. program – Mój Prąd. Najczęściej stosowanymi panelami PV do produkcji energii ze słońca są panele amorficzne, polikrystaliczne, monokrystaliczne. Różnią się one sprawnością, od której zależy żywotność paneli i efektywność związana z przetwarzaniem promieni UV na energię. Odpowiednio, wymienione panele mają sprawność: 6-10%, 14-18%, 18-22%. Najczęściej zwrot z inwestycji w fotowoltaikę następuje po 10 latach, a w przypadku dofinansowań po około 5 latach.

Energia wiatrowa

Energia wiatrowa to aktualnie najszybciej rozwijające się i pojawiające się odnawialne źródło energii. Dzięki poziomym ruchom powietrza względem ziemi powstaje dobrze znany nam wszystkim – wiatr. Turbiny wiatrowe to specjalnie zaprojektowane urządzenia, aby jak najefektywniej pozyskać energię. Ta forma OZE wymaga jednak dużych przestrzeni, najlepiej oddalonych od miast i wsi, gdyż praca wiatraków jest głośna. Za dużą zaletę tego rozwiązania wskazuje się: brak emisji zanieczyszczeń do środowiska, niewyczerpywalne zasoby wiatru, wpływ na uniezależnienie się kraju od dostaw surowców energetycznych od innych państw. Rosnącą liczbę farm wiatrowych w samej Polsce potwierdzają dane z GUS. W 2000 roku produkcja energii wiatrowej wynosiła 5,4 (GWh), a w 2018 roku 12 800 (GWh). W roku 2017 odnotowano największą produkcję energii wiatrowej, a dokładnie 14 909 (GWh).

Energia wodna

Hydroenergia znana jest już od bardzo dawna. Dawniej energetyka wodna służyła głównie do napędzania młynów, tartaków czy kuźni. Obecnie przy użyciu nowoczesnych maszyn wykorzystuje się w zależności od lokalizacji: siły grawitacji, wody przepływające czy też piętrzenie się wody. Fundamentalną częścią, która pozwala na uzyskanie energii elektrycznej za pomocą hydroenergii jest turbina wodna. Podobnie, jak w przypadku elektrowni wiatrowych i ich pracy niewytwarzane są szkodliwe substancje, które degradują środowisko naturalne. Co więcej, istnieją różne rodzaje hydroelektrowni, przez co istnieje możliwość montażu większych i mniejszych instalacji. Bardzo często zbiorniki, które znajdują się w okolicach dużych elektrowni są wykorzystywane np. do celów rekreacyjnych. Elektrownie wodne to także minusy. Instalacje wodne, które cechują się dużymi rozmiarami mogą mieć negatywny wpływ na otaczający ekosystem oraz na zajmowanie terenów rolniczych i leśnych pod ich budowę.

Energia geotermiczna

Energia geotermalna to najprościej ujmując - wykorzystywanie ciepła pochodzącego z głębi Ziemi. Wyróżnia się dwa nośniki ciepła, jak zasoby hydrotermiczne (gorąca woda lub mieszanina gorącej wody i pary wodnej) oraz petrotermiczne (ciepła woda wprowadzana do górotworu). Za największą zaletę tego rodzaju OZE uważa się brak negatywnego oddziaływania na przyrodę podczas eksploatacji jaki to, iż jest to stabilne źródło ciepła. Należy mieć na uwadze, iż błędna eksploatacja może wpłynąć na przemieszczenie się złoża oraz znaczny wzrost kosztów wydobywania, które są związane z energetyką geotermalną.

Biomasa

Biomasa to pozostałości oraz odpady organiczne, które zostają wykorzystane do produkcji ciepła. Cały proces uzyskiwania energii polega na odzyskiwaniu jej z roślin poprzez ich spalanie. Bardzo często uprawiane są rośliny, które wyróżnia duży przyrost roczny, jak np. wierzba wiciowa.

Głównymi źródłami biomasy jest:

• drewno, np. odpady drzewne,
• odpady rolnicze, np. pozostałości po zbiorach,
• inne odpady organiczne, np. osady ściekowe.

Dużym plusem biomasy, jest jej duża dostępność oraz możliwość wykorzystania surowców odpadowych. Minusem jest powstawanie tlenku azotu podczas spalania oraz to, iż zanieczyszczona biomasa np. przez pestycydy przyczynia się do emisji szkodliwych substancji do środowiska.

Wzrost produkcji energii z OZE w przeciągu 10 lat o dwie trzecie

To, iż udział OZE wzrasta wskazują dane z Eurostatu. W 2017 produkcja podstawowa energii z OZE wyniosła 226,5 mil ton to (oleju ekwiwalentnego). Ogółem ilość energii z OZE w UE-28 zwiększyła się o 64%, co daje średni roczny wzrost udziału OZE o 5,1%.

Najważniejszymi źródłami energii odnawialnej w produkcji podstawowej w 2017 roku było/-a:

1. drewno i biopaliwa stałe – 42%
2. energia wiatrowa – 13,8%
3. energia wodna – 11,4%
4. biogaz – 7,4%
5. biopaliwa ciekłe – 6,7%
6. energia słoneczna – 6,4%
7. energia cieplna – 5,0%
8. energia geotermiczna – 3,0%

Kraje wiodące pod względem OZE

Należy podkreślić, iż OZE w 2017 roku stanowiły 13,9% krajowego zużycia energii brutto w UE-28. Największe znaczenie odnawialnych źródeł energii w omawianym roku było w Danii (32,8%), Austrii (28,9%), a przede wszystkim na Łotwie (42,5%), w Szwecji (41,2%), Finlandii (34,7%) i Norwegii (45,7%). W Polsce krajowe zużycie energii brutto wyniosło w 2017 roku – 8,5%.

Dwukrotny wzrost udziału OZE w okresie od 2004 do 2017 roku

Punktem docelowym dla krajów UE jest osiągnięcie 20% udziału energii z OZE do końca 2020 roku. Każdy kraj ma określone indywidualne wytyczne, które powinien spełnić w wyznaczonym czasie. Wiele państw zrealizowało już w 100% cele związane z OZE, jak: Szwecja, Finlandia, Dania, Estonia, Chorwacja, Litwa, Rumunia, Włochy, Czechy, Węgry. Ponadto udział OZE w zużyciu energii końcowej brutto w UE w 2004 wyniósł 8,5%, a w 2017 roku już 17,5%.

!Warto zwrócić uwagę, iż te dwa pojęcia, jak udział energii z OZE w zużyciu energii końcowej brutto, a udział energii OZE w krajowym zużyciu energii brutto. Dlaczego? Ponieważ pierwszy zwrot to oficjalny wskaźnik na potrzeby monitorowania wyznaczonego na 2020 r. celu ustanowionego w dyrektywie 2009/28/WE w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych.

Udział OZE w transporcie – 2017 rok

Ważną kwestią jest także transport, ponieważ w 2017 roku udział OZE w tym sektorze wzrósł, aż o 7,6%. Zmiany pod względem udziału OZE w transporcie wskazują dobrze dane, mówiące, iż średni udział odnawialnych źródeł energii w transporcie wzrósł z 4% w 2004 r. do 7,6% w 2017 r. Dla przykładu w państwach UE względny udział energii z OZE w zużyciu paliw transportowych wynosił od 38,6% w Szwecji, 18,8% w Finlandii – 9,7% w Austrii. W grupie krajów członkowskich, gdzie udział energii z OZE w transporcie był niższy niż 2% to: Chorwacja, Grecja, Estonia. W Polsce udział OZE w opisywanym segmencie wyniósł 4,2%, a cel na 2020 rok dla każdego kraju wynosi 10%. Najczęściej wykorzystywanym źródłem odnawialnym energii w transporcie są biopaliwa ciekłe, jak np. biodisel.

Podsumowanie

Odnawialne źródła energii to zasoby naturalne, które w przeciwieństwie do konwencjonalnych źródeł energii mimo ciągłego zużycia – odnawiają się w krótkim czasie. To rozwiązanie, które jest bezpieczniejsze dla środowiska, gdyż źródła OZE nie wytwarzają szkodliwych emisji dla środowiska, które stale jest degradowane i zanieczyszczane. Wiele rozwiązań OZE na pierwszy rzut oka wydaje się droższych niż rozwiązania konwencjonalne, jednakże patrząc w dłuższej perspektywie instalacje OZE przynoszą wiele korzyści, jak:

• oszczędności finansowe,
• poprawę bezpieczeństwa energetycznego krajów,   
• możliwość produkcji własnego prądu, a w tym uniezależnienia się od ceny prądu,   
• zmniejszenie produkcji szkodliwych substancji, które niszczą otaczające nas środowisko,
• wzrost walorów przyrodniczych poszczególnych regionów,
• nieograniczona dostępność do poszczególnych źródeł OZE.

Jeżeli martwisz się o kwestie finansowe, w tym ceny energii - warto być na bieżąco w temacie odnawialnych źródeł energii. Dlaczego? Ponieważ na rynku funkcjonuje system dofinansowań, np. do fotowoltaiki, projekty dla rolników związane z OZE czy też liczne lokalne programy wsparcia dla osób, które chcą zostać właścicielami niekonwencjonalnych instalacji.

Warto dbać o otaczającą nas przyrodę, reagować na możliwe zmiany klimatu, kwestie ekonomiczne i ekologiczne. Zauważalny wzrost udziału OZE widać z roku na rok, na co wskazują powyższe dane z Eurostatu oraz rosnąca ilość programów i dofinansowań związanych z tematem, jakim są odnawialne źródła energii.