W 2023 roku odnawialne źródła energii (OZE) odpowiadały za 26% produkcji energii elektrycznej w Polsce. Jest to znaczący wynik, biorąc pod uwagę, że rok wcześniej OZE odpowiadały za 19,3%, a w 2021 roku za 14,7% elektryczności produkowanej w naszym kraju. Wyjaśniamy, czym są źródła energii odnawialnej, jakie są jej rodzaje i dlaczego powinniśmy zmienić dotychczasowy model wytwarzania energii.
Czym są odnawialne źródła energii?
Energia odnawialna pochodzi z naturalnych, niekopalnych źródeł, których zużycie nie wiąże się z długotrwałym deficytem. Ich zasoby stosunkowo łatwo dają się uzupełnić, mimo że ich dostępność zależy np. od czasu i pogody. Dotyczy to m.in. energii słonecznej – słońce świeci stale, ale jego intensywność zmienia się w ciągu dnia oraz w zależności od pory roku i panujących warunków atmosferycznych.
Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii wpływa na środowisko w znacznie mniejszym stopniu niż tradycyjne źródła energii takie jak paliwa kopalne. W szczególności ogranicza to emisję gazów cieplarnianych i innych szkodliwych substancji. To właśnie dlatego OZE często nazywa się również zieloną energią.
Jakie są rodzaje OZE?
Według ustawy o odnawialnych źródłach energii z 20 lutego 2015 roku obejmują one: energię wiatru i promieniowania słonecznego, energię aerotermalną, geotermalną i hydrotermalną, hydroenergię, energię fal, prądów i pływów morskich oraz energię, którą pozyskuje się z biomasy, biogazu, biogazu rolniczego i biopłynów. Czym charakteryzują się poszczególne rodzaje OZE?
Energia wiatru
W jaki sposób wykorzystujemy energię wiatru? Proces produkcji energii elektrycznej odbywa się w turbinach wiatrowych, które za pomocą siły wiatru obracają łopaty, co generuje moment obrotowy. Następnie generator przekształca energię kinetyczną wiatru w energię elektryczną. Turbiny stawia się zarówno na lądzie, jak i w większych zbiornikach wodnych – na morzach i oceanach.
Jedną z kluczowych cech energii wiatrowej jest jej zmienność. Prędkość i kierunek wiatru mogą się różnić w czasie i przestrzeni, co wpływa na ilość produkowanej energii.
Energia słońca
Energię promieniowania słonecznego wykorzystujemy do produkcji energii elektrycznej (fotowoltaika) i energii cieplnej (kolektory słoneczne). W praktyce korzystamy z niej, odkąd zaczęliśmy utrzymywać ciepło, uprawiać rośliny i suszyć żywność.
Dzisiaj, z pomocą zaawansowanej technologii, jesteśmy w stanie tworzyć instalacje, które z jednej strony zasilają domy i budynki komercyjne, oraz różne urządzenia elektryczne, a z drugiej odpowiadają za podgrzewanie wody użytkowej i ogrzewanie pomieszczeń na dużo większą skalę.
Energia wody
Energia wodna, znana również jako hydroenergia, główne źródła posiada w rzekach, jeziorach oraz falach morskich. Choć należy do OZE, to na przykład olbrzymie zapory często postrzega się jako nieprzyjazne środowisku. Dlaczego? Takie duże zapory zmieniają kierunek naturalnych przepływów i je zmniejszają, ograniczając dostęp do rzek zwierzętom i ludziom, którzy na tych rzekach polegają. To pokazuje, jak ważne jest to, w jaki sposób wykorzystujemy energię ze źródeł odnawialnych.
Energia geotermalna
Jeśli masz za sobą doświadczenie relaksu w gorącym źródle, to znasz już działanie energii geotermalnej w praktyce. Za to, że wnętrze Ziemi osiąga temperatury porównywalne z powierzchnią Słońca, odpowiada powolny rozpad radioaktywnych izotopów w jej głębokich warstwach. Głębokie otwory, które powstają za pomocą wierteł, umożliwiają wydobycie ekstremalnie gorącej wody, którą następnie wykorzystuje się jako źródło hydrotermalne. Wodę tę kieruje się przez turbiny, co pozwala na produkcję energii elektrycznej.
Elektrownie geotermalne zazwyczaj są przyjazne środowisku, ponieważ emitują niewielkie ilości zanieczyszczeń, zwłaszcza gdy wykorzystują systemy, które ponownie wprowadzają zużytą parę i wodę do podziemnych zbiorników. Budowa elektrowni na obszarze pozbawionym naturalnych źródeł jest możliwa, ale zwiększa ryzyko wystąpienia trzęsień ziemi w regionach geologicznie aktywnych.
Energia biomasy
Biomasę pozyskuje się z organicznych materiałów pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego (stałych lub ciekłych), które ulegają biodegradacji, a pochodzą z produktów, odpadów i pozostałości z przemysłu, rolnictwa oraz produkcji leśnej, a także z ziaren zbóż, które nie spełniają wymagań w zakresie jakości.
Choć proces spalania biomasy często klasyfikuje się jako neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla, w praktyce jego wpływ na klimat może być bardziej skomplikowany. W przypadku niewłaściwego zarządzania poziom emisji może przewyższać korzyści związane z wykorzystaniem biomasy.
Z jakich odnawialnych źródeł energii w Polsce korzystamy najczęściej?
Którą z energii z OZE wykorzystujemy najczęściej? Na pierwszym miejscu znajduje się energia solarna – jej popularność to efekt m.in. rządowych dopłat i dofinansowań paneli fotowoltaicznych dla gospodarstw domowych i przedsiębiorstw. Na drugim miejscu znajduje się wiatr – w 2023 roku jego moc znajdowała się w okolicach 10 GW. Na kolejnych pozycjach są elektrownie wodne, elektrownie na biomasę i mniej znaczące elektrownie biogazowe.
Wyraźnie widać jednak, że w sektorze OZE w Polsce dominuje fotowoltaika. Aż 98% instalacji OZE powstałych w sierpniu 2024 roku stanowiły elektrownie fotowoltaiczne. To pokazuje, że społeczeństwo polskie coraz lepiej wie, czym są OZE, nawet jeśli nie zna szczegółów i nie rozumie wszystkich niuansów z nimi związanych.
Jakie mamy korzyści z odnawialnych źródeł energii jako społeczeństwo?
Wzrost udziału energii z odnawialnych źródeł pozwala obniżyć ceny energii. Jest to możliwe dzięki mechanizmowi merit order, który ustala kolejność wykorzystywania źródeł energii na podstawie ich marginalnych kosztów produkcji. W praktyce oznacza to, że najtańsze źródła, takie jak energia słoneczna czy wiatrowa, są wykorzystywane do wytworzenia energii w pierwszej kolejności, co pozwala obniżyć średnie ceny energii na rynku. Jakie jeszcze korzyści daje rozwój OZE?
Redukcja emisji zanieczyszczeń – pozyskiwanie energii z odnawialnych źródeł energii znacząco zmniejsza emisję dwutlenku węgla i innych szkodliwych substancji do atmosfery, co przyczynia się do poprawy jakości powietrza i walki o skuteczniejszą ochronę środowiska naturalnego
Większa niezależność energetyczna – wzrost udziału OZE w miksie energetycznym zmniejsza zależność od importu paliw kopalnych, co pozwala zwiększyć bezpieczeństwo energetyczne i ustabilizować ceny energii na rynku
Zrównoważony rozwój – wykorzystanie OZE sprzyja efektywniejszemu gospodarowaniu naturalnymi zasobami, co wspiera ochronę środowiska, różnorodności biologicznej i pozwala łagodzić zmiany klimatyczne
Nowe miejsca pracy – rozwój sektora OZE tworzy nowe miejsca pracy w obszarach takich jak instalacja, konserwacja i produkcja technologii. Warto mieć jednak świadomość, że obecnie to Chiny dominują w produkcji technologii niezbędnej do efektywnego korzystania z OZE, co nieco komplikuje obraz rynku pracy w tym sektorze
Zielona energia – przyszłość instalacji OZE
Eksperci doskonale wiedzą, że obecność węgla kamiennego w polskiej energetyce musi się skończyć. Korzystanie z odnawialnych źródeł wiąże się z długotrwałymi zmianami w dotychczasowym modelu produkcji energii elektrycznej. Inwestycje w OZE są też częścią strategii zrównoważonego rozwoju, która wymaga efektywnego zarządzania śladem węglowym – szczególnie dotyczy to przedsiębiorstw oraz instytucji publicznych.
Jednocześnie sektor OZE w Polsce stoi przed wyzwaniem, jakim jest m.in. elastyczność produkcji, kiedy jest ona wyjątkowo wysoka i powoduje nadpodaż tak, by nie zaburzać systemu dystrybucji i efektywnie gospodarować zasobami.