Polska transformacja energetyczna - punkt wyjścia
Polska transformacja energetyczna rozpoczyna się z trudnej pozycji. Nasz kraj nadal w dużym stopniu opiera swoją gospodarkę na węglu, który odpowiada za około 70% produkcji energii elektrycznej. Gaz ziemny, choć emituje mniej CO₂ niż węgiel, nadal jest paliwem kopalnym, którego spalanie przyczynia się do efektu cieplarnianego.
Jednak w kontekście polskiej rzeczywistości, gaz ziemny jest często postrzegany jako "paliwo przejściowe" - krok w stronę gospodarki niskoemisyjnej. W porównaniu z węglem, gaz ziemny emituje o około 50-60% mniej dwutlenku węgla przy produkcji tej samej ilości energii, a także znacząco mniej innych zanieczyszczeń, takich jak tlenki siarki, tlenki azotu czy pyły.
W tym kontekście, firmy gazowe w Polsce stoją przed podwójnym wyzwaniem: z jednej strony muszą zapewnić bezpieczeństwo energetyczne kraju i wspierać przejście od węgla do czystszych źródeł energii, z drugiej - same muszą przygotować się na przyszłość, w której tradycyjny gaz ziemny będzie odgrywał coraz mniejszą rolę.
Biogaz - ekologiczna alternatywa dla gazu ziemnego
Jednym z najbardziej obiecujących kierunków rozwoju dla firm gazowych jest biogaz, który powstaje w procesie fermentacji beztlenowej materii organicznej, takiej jak odpady rolnicze, odpady komunalne czy osady ściekowe.
Czym jest biogaz i biometan?
Biogaz to mieszanina gazów, głównie metanu (50-75%) i dwutlenku węgla (25-45%), powstająca w procesie beztlenowej fermentacji materii organicznej. Biometan to oczyszczony biogaz o parametrach zbliżonych do gazu ziemnego (zawartość metanu powyżej 95%), który może być wtłaczany do sieci gazowej.
Z perspektywy ekologicznej, biogaz i biometan mają istotną przewagę nad gazem ziemnym - są odnawialne i w zasadzie neutralne pod względem emisji CO₂. Dwutlenek węgla uwalniany podczas spalania biogazu to ten sam węgiel, który został wcześniej pobrany z atmosfery przez rośliny w procesie fotosyntezy. W przypadku odpadów organicznych, które i tak by się rozkładały, produkcja biogazu pozwala dodatkowo uniknąć emisji metanu, który jest znacznie silniejszym gazem cieplarnianym niż CO₂.
Działania polskich firm gazowych w obszarze biogazu
Największe polskie firmy gazowe zaczynają dostrzegać potencjał biogazu:
PGNiG
Polska Grupa Gazownictwa (część Grupy PGNiG) uruchomiła pierwszy w Polsce program "Wspólny Biogaz", który ma na celu wsparcie rozwoju biogazowni i włączanie biometanu do sieci gazowej. W ramach programu firma oferuje kompleksowe wsparcie dla inwestorów zainteresowanych budową biogazowni, w tym doradztwo techniczne i pomoc w przyłączeniu do sieci.
PGNiG planuje, że do 2030 roku w Polsce powstanie około 1500-2000 biogazowni, które mogłyby produkować około 4 mld m³ biometanu rocznie. To znacząca ilość, stanowiąca około 25% obecnego zużycia gazu ziemnego w Polsce.
Polenergia
Polenergia, jeden z największych prywatnych producentów energii w Polsce, mocno inwestuje w odnawialne źródła energii, w tym w biogaz. Firma posiada biogazownię w Wysokiem (woj. lubelskie) o mocy 1,6 MW, a w 2022 roku uruchomiła nową biogazownię w Suchlinie (woj. pomorskie) o mocy 2 MW.
Co szczególnie interesujące, Polenergia rozwija koncepcję "lokalnych hubów energetycznych", w których biogazownie współpracują z farmami fotowoltaicznymi i wiatrowymi, zapewniając stabilne dostawy energii odnawialnej.
Fortum
Fortum, fiński koncern energetyczny działający również w Polsce, stawia na wykorzystanie biogazu w ciepłownictwie. Firma realizuje projekt "Fortum Bio", który ma na celu wykorzystanie biogazu z oczyszczalni ścieków i składowisk odpadów do produkcji ciepła i energii elektrycznej.
W Częstochowie Fortum uruchomiło instalację, która wykorzystuje biogaz z miejscowej oczyszczalni ścieków do produkcji ciepła dla miejskiej sieci ciepłowniczej, zastępując częściowo węgiel.
Wyzwania i bariery rozwoju biogazu w Polsce
Mimo obiecujących perspektyw, rozwój biogazu w Polsce napotyka na szereg przeszkód:
- Skomplikowane procedury administracyjne - uzyskanie wszystkich pozwoleń na budowę biogazowni może trwać nawet 2-3 lata
- Wysokie koszty inwestycyjne - budowa biogazowni o mocy 1 MW wymaga nakładów rzędu 15-20 mln zł
- Brak stabilnego systemu wsparcia - choć istnieją mechanizmy wsparcia, takie jak system aukcyjny czy taryfy gwarantowane dla małych instalacji, ich przyszłość po 2025 roku jest niepewna
- Problemy z akceptacją społeczną - biogazownie często spotykają się z oporem lokalnych społeczności obawiających się uciążliwości zapachowych
Branża gazowa argumentuje, że potrzebne są bardziej kompleksowe regulacje, które ułatwią i przyspieszą inwestycje w biogaz, w tym uproszczenie procedur administracyjnych i stworzenie długoterminowego, stabilnego systemu wsparcia.
Wodór - paliwo przyszłości?
Obok biogazu, wodór jest często wymieniany jako jeden z kluczowych elementów przyszłego, niskoemisyjnego miksu energetycznego. Szczególnie interesujący z perspektywy firm gazowych jest tzw. "zielony wodór", produkowany w procesie elektrolizy wody z wykorzystaniem energii elektrycznej z odnawialnych źródeł.
Różne "kolory" wodoru
W dyskusjach o wodorze często pojawiają się określenia dotyczące różnych metod jego produkcji:
- Szary wodór - produkowany z gazu ziemnego w procesie reformingu parowego, który wiąże się z emisją CO₂
- Niebieski wodór - produkowany tak jak szary, ale z zastosowaniem technologii wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CCS)
- Zielony wodór - produkowany w procesie elektrolizy wody z wykorzystaniem energii ze źródeł odnawialnych, bez emisji CO₂
- Turkusowy wodór - produkowany w procesie pirolizy metanu, gdzie zamiast CO₂ powstaje stały węgiel
Z punktu widzenia ochrony klimatu, najbardziej pożądany jest oczywiście zielony wodór, ale w okresie przejściowym również inne rodzaje mogą przyczynić się do redukcji emisji.
Działania polskich firm gazowych w obszarze wodoru
PGNiG
PGNiG realizuje program "Wodór dla miast", w ramach którego planuje budowę instalacji do produkcji i dystrybucji wodoru. Pierwsza taka instalacja powstaje w Gdańsku, gdzie wodór będzie wykorzystywany m.in. do napędu autobusów miejskich.
Firma prowadzi również projekt badawczy "InGrid - Power to Gas", którego celem jest opracowanie technologii produkcji "zielonego wodoru" i zatłaczania go do sieci gazowej. W ramach projektu powstaje pilotażowa instalacja elektrolizera o mocy 1 MW w Odolanowie (woj. wielkopolskie).
GAZ-SYSTEM
Operator Gazociągów Przesyłowych GAZ-SYSTEM, odpowiedzialny za przesył gazu w Polsce, realizuje program "Gotowi na Wodór", w ramach którego analizuje możliwości przystosowania istniejącej infrastruktury gazowej do transportu wodoru lub mieszanin gazu ziemnego z wodorem.
W 2022 roku firma opublikowała raport "Krajowy 10-letni plan rozwoju systemu przesyłowego", w którym uwzględniono aspekty związane z przystosowaniem sieci do transportu wodoru.
Orlen
Choć Orlen jest przede wszystkim firmą naftową, po fuzji z PGNiG stał się również istotnym graczem na rynku gazowym. Firma realizuje ambitny program wodorowy, w ramach którego planuje budowę hubów wodorowych w Płocku, Włocławku, Trzebini i Ostrołęce.
Orlen już produkuje wodór na potrzeby procesów rafineryjnych i petrochemicznych (szary wodór), ale planuje również budowę elektrolizerów, które będą produkować zielony wodór. Pierwszy taki elektrolizer o mocy 1 MW został uruchomiony w 2022 roku w Trzebini.
Wyzwania i bariery rozwoju wodoru w Polsce
Rozwój gospodarki wodorowej w Polsce napotyka na liczne wyzwania:
- Wysokie koszty produkcji zielonego wodoru - obecnie jest to wciąż technologia znacznie droższa niż produkcja wodoru z gazu ziemnego
- Ograniczona dostępność odnawialnych źródeł energii - dla produkcji zielonego wodoru potrzebne są duże ilości energii elektrycznej z OZE
- Potrzeba rozwoju infrastruktury - transport i magazynowanie wodoru wymaga specjalistycznej infrastruktury
- Brak kompleksowych regulacji - polskie prawo dopiero dostosowuje się do wymogów gospodarki wodorowej
Mimo tych wyzwań, firmy gazowe widzą w wodorze szansę na dywersyfikację działalności i przygotowanie się na postępującą dekarbonizację.
Power-to-Gas - pomost między sektorami energii
Technologia Power-to-Gas (P2G) pozwala na przekształcanie nadwyżek energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii w gaz, który może być następnie magazynowany i transportowany istniejącą infrastrukturą gazową. Jest to szczególnie interesujące rozwiązanie dla firm gazowych, ponieważ pozwala im na aktywne uczestnictwo w transformacji energetycznej bez konieczności radykalnej zmiany profilu działalności.
Jak działa technologia Power-to-Gas?
Proces Power-to-Gas można podzielić na kilka etapów:
- Produkcja wodoru w procesie elektrolizy wody z wykorzystaniem energii elektrycznej (najlepiej z OZE)
- Opcjonalnie, łączenie wodoru z CO₂ w procesie metanizacji, co prowadzi do powstania syntetycznego metanu
- Zatłaczanie otrzymanego gazu (wodoru lub metanu) do sieci gazowej lub wykorzystanie go lokalnie
Technologia P2G może pełnić kilka ważnych funkcji w systemie energetycznym:
- Magazynowanie nadwyżek energii z niestabilnych źródeł odnawialnych (wiatr, słońce)
- Integracja sektorów energii elektrycznej i gazu
- Dekarbonizacja sektora gazowego poprzez wprowadzanie odnawialnych gazów do sieci
Projekty Power-to-Gas w Polsce
Technologia Power-to-Gas jest w Polsce wciąż w fazie badań i projektów pilotażowych:
PGNiG - projekt InGrid
Wspomniany wcześniej projekt InGrid to pierwszy w Polsce projekt typu Power-to-Gas. W ramach projektu powstaje instalacja, która będzie produkować wodór z wykorzystaniem energii elektrycznej, a następnie zatłaczać go do sieci gazowej (początkowo jako mieszaninę z gazem ziemnym).
Projekt realizowany jest we współpracy z Politechniką Warszawską i otrzymał dofinansowanie z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.
Grupa Tauron - HydroPGNiG
Tauron, wspólnie z PGNiG, realizuje projekt badawczy HydroPGNiG, który ma na celu opracowanie metod produkcji wodoru z wykorzystaniem energii z OZE i magazynowania go w kawernach solnych.
W ramach projektu planowana jest budowa pilotażowej instalacji Power-to-Gas o mocy 1 MW, która będzie wykorzystywać energię z farmy fotowoltaicznej Taurona w Jaworznie.
Perspektywy rozwoju technologii Power-to-Gas w Polsce
Rozwój technologii Power-to-Gas w Polsce będzie zależał od kilku czynników:
- Kosztów technologii - obecnie instalacje P2G są wciąż relatywnie drogie, ale spodziewany jest spadek kosztów w miarę rozwoju technologii
- Rozwoju odnawialnych źródeł energii - P2G ma sens ekonomiczny przede wszystkim w systemach z dużym udziałem niestabilnych OZE
- Regulacji i wsparcia - potrzebne są odpowiednie ramy prawne i mechanizmy wsparcia, które zachęcą do inwestycji w P2G
Eksperci oceniają, że technologia Power-to-Gas będzie odgrywać coraz większą rolę w polskim systemie energetycznym po 2030 roku, gdy udział OZE w miksie energetycznym znacząco wzrośnie.
Strategia zielonej transformacji polskich firm gazowych
Analizując działania i strategie polskich firm gazowych, można zauważyć pewne wspólne elementy w ich podejściu do zielonej transformacji:
Stopniowa dywersyfikacja działalności
Większość firm gazowych nie decyduje się na radykalną zmianę profilu działalności, ale stopniowo dywersyfikuje swoją aktywność w kierunku bardziej zrównoważonych obszarów. Tradycyjny biznes gazowy nadal stanowi trzon ich działalności, ale coraz większe środki inwestowane są w projekty związane z biogazem, wodorem czy energią odnawialną.
Wykorzystanie istniejącej infrastruktury
Firmy gazowe starają się maksymalnie wykorzystać swoją istniejącą infrastrukturę (sieci przesyłowe i dystrybucyjne, magazyny) w nowych, bardziej ekologicznych modelach biznesowych. Dobrym przykładem jest dostosowywanie sieci gazowych do transportu wodoru lub biometanu.
Inwestycje w badania i rozwój
Polskie firmy gazowe znacząco zwiększyły nakłady na badania i rozwój w obszarze zielonych technologii. PGNiG, Orlen czy GAZ-SYSTEM współpracują z jednostkami naukowymi i realizują projekty badawcze dotyczące technologii wodorowych, biogazu czy Power-to-Gas.
Budowanie partnerstw strategicznych
Transformacja energetyczna wymaga współpracy między różnymi sektorami. Firmy gazowe nawiązują partnerstwa z producentami energii odnawialnej, firmami technologicznymi, samorządami i instytucjami naukowymi, aby wspólnie realizować projekty z zakresu zielonej energii.
Zielony marketing czy rzeczywista zmiana?
Oceniając działania polskich firm gazowych w obszarze zielonej energii, warto zadać pytanie: czy mamy do czynienia z rzeczywistą transformacją biznesową, czy jedynie z marketingowym "greenwashingiem"?
Skala inwestycji
Analizując budżety inwestycyjne największych firm gazowych, można zauważyć, że inwestycje w zielone technologie stanowią wciąż relatywnie niewielką część całkowitych nakładów inwestycyjnych. Dla przykładu, PGNiG w swojej strategii do 2026 roku przewiduje, że na projekty wodorowe i biogazowe przeznaczy około 2-3% całkowitego budżetu inwestycyjnego. To zdecydowanie więcej niż w poprzednich latach, ale wciąż niewiele w porównaniu z inwestycjami w tradycyjną infrastrukturę gazową.
Projekty pilotażowe vs. działania na dużą skalę
Większość projektów z zakresu zielonej energii realizowanych przez polskie firmy gazowe to wciąż projekty pilotażowe lub badawcze. Brakuje jak na razie inwestycji na dużą, komercyjną skalę, które mogłyby istotnie zmienić profil działalności tych firm.
Zgodność z celami klimatycznymi
Aktualne strategie polskich firm gazowych zakładają stopniowe zmniejszanie emisji CO₂, ale tempo tej redukcji jest w większości przypadków niewystarczające w kontekście celów Porozumienia Paryskiego i europejskiego Zielonego Ładu. Aby zatrzymać globalne ocieplenie na poziomie 1,5°C, konieczne byłoby znacznie bardziej radykalne odejście od paliw kopalnych, w tym gazu ziemnego.
Wpływ interesariuszy
Na działania firm gazowych w obszarze zielonej transformacji wpływa szereg interesariuszy, w tym:
- Akcjonariusze i inwestorzy - coraz częściej oczekują uwzględnienia ryzyk klimatycznych w strategiach biznesowych
- Regulatorzy i politycy - tworzą ramy prawne dla transformacji energetycznej
- Klienci - szczególnie klienci biznesowi, którzy sami podejmują zobowiązania klimatyczne, oczekują od dostawców energii bardziej zrównoważonych rozwiązań
- Organizacje pozarządowe i aktywiści klimatyczni - wywierają presję na firmy, aby przyspieszały transformację
W przypadku polskich firm gazowych, które w większości są kontrolowane przez Skarb Państwa, szczególnie istotne są decyzje polityczne dotyczące kierunków transformacji energetycznej.
Przyszłość zielonej energii w polskim sektorze gazowym
Jakie są perspektywy rozwoju zielonej energii w polskim sektorze gazowym? Eksperci wskazują na kilka kluczowych trendów i wyzwań:
Kluczowe trendy
- Wzrost znaczenia biometanu - biometan będzie stopniowo zastępował gaz ziemny w sieci gazowej
- Rozwój technologii wodorowych - wodór będzie odgrywał coraz większą rolę, szczególnie w zastosowaniach przemysłowych
- Integracja sektorów energetycznych - granice między sektorami energii elektrycznej, gazu i ciepła będą się zacierać
- Rozwój magazynowania energii - infrastruktura gazowa będzie wykorzystywana do magazynowania energii w formie gazu syntetycznego lub wodoru
Kluczowe wyzwania
- Konkurencyjność kosztowa - zielone gazy są obecnie droższe od gazu ziemnego
- Dostępność surowców - produkcja biogazu wymaga odpowiednich substratów, a produkcja zielonego wodoru - dużych ilości energii odnawialnej
- Konieczność modernizacji infrastruktury - istniejąca infrastruktura gazowa wymaga dostosowania do transportu wodoru lub biometanu
- Ramy regulacyjne - potrzebne są stabilne, długoterminowe regulacje wspierające rozwój zielonych gazów
Możliwe scenariusze rozwoju
Eksperci rozważają różne scenariusze przyszłości polskiego sektora gazowego:
Scenariusz ewolucyjny
W tym scenariuszu gaz ziemny pozostaje ważnym elementem miksu energetycznego przez kolejne dekady, stopniowo uzupełniany przez biometan i wodór. Firmy gazowe ewoluują w kierunku dostawców zdywersyfikowanych usług energetycznych, ale transformacja ta zachodzi relatywnie powoli.
Scenariusz przyspieszenia
W tym scenariuszu następuje gwałtowne przyspieszenie polityki klimatycznej, co prowadzi do szybkiego odchodzenia od gazu ziemnego. Firmy gazowe muszą radykalnie zmienić swój model biznesowy, koncentrując się na odnawialnych gazach i innych zrównoważonych rozwiązaniach energetycznych.
Scenariusz specjalizacji
W tym scenariuszu firmy gazowe specjalizują się w wybranych niszach rynkowych, takich jak produkcja i dystrybucja wodoru dla przemysłu ciężkiego czy zarządzanie magazynami energii w formie gazowej.
Podsumowanie
Polskie firmy gazowe podejmują coraz więcej inicjatyw w obszarze zielonej energii, inwestując w biogaz, wodór i technologie Power-to-Gas. Jednak skala tych działań jest wciąż relatywnie niewielka w porównaniu z tradycyjną działalnością gazową.
W najbliższych latach kluczowe będzie przyspieszenie i zwiększenie skali inwestycji w zielone technologie, aby firmy gazowe mogły skutecznie przygotować się do przyszłości, w której tradycyjny gaz ziemny będzie odgrywał coraz mniejszą rolę.
Transformacja sektora gazowego jest niezbędnym elementem szerszej transformacji energetycznej Polski. Jej powodzenie będzie zależało nie tylko od strategii poszczególnych firm, ale również od spójnej polityki energetycznej i klimatycznej państwa, odpowiednich regulacji i mechanizmów wsparcia dla zielonych technologii.
Obecnie trudno jednoznacznie ocenić, czy polskie firmy gazowe faktycznie idą w kierunku ekologii, czy jedynie wykonują minimalne kroki, aby dostosować się do zmieniającego się otoczenia regulacyjnego. Najbliższe lata pokażą, czy deklaracje dotyczące zielonej transformacji przełożą się na rzeczywiste działania na dużą skalę.
