Możliwości konkurencyjności gazu ziemnego jako surowca do wytwarzania energii elektrycznej, Zarządzanie i ...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
GOSPODARKA
SUROWCAMI
MINERALNYMI
Tom 24
2008
Zeszyt 3/3
ADAM SZURLEJ*
Mo¿liwoœci konkurencyjnoœci gazu ziemnego jako surowca
do wytwarzania energii elektrycznej
Wprowadzenie
Uwa¿a siê, ¿e tak jak XIX wiek by³ wiekiem wêgla, XX – ropy naftowej, to obecny
nale¿eæ bêdzie do paliw gazowych: gazu ziemnego, a w przysz³oœci do wodoru. Argumentem
przemawiaj¹cym za t¹ hipotez¹ jest wzrost zu¿ycia gazu ziemnego w ostatnich latach. W
krajowej strukturze zu¿ycia energii dominuj¹ paliwa sta³e, udzia³ gazu ziemnego – 12%, jest
oko³o dwukrotnie mniejszy ni¿ œredni udzia³ dla UE. Tak wiêc przewiduje siê rozwój rynku
gazu ziemnego w kraju (oko³o po³owy obszaru kraju jest jeszcze niezgazyfikowana). Gaz
ziemny znajduje zastosowanie w wielu ga³êziach gospodarki – jest cennym surowcem dla
potrzeb przemys³u chemicznego oraz paliwem dla przemys³u i gospodarstw domowych.
W wielu pañstwach œwiata gaz ziemny szeroko wykorzystuje siê do wytwarzania energii
elektrycznej. W Polsce, ten kierunek stosowania paliw gazowych jest stosunkowo nowy.
Jednak wydaje siê, ¿e rosn¹ce zapotrzebowanie na energiê elektryczn¹ w kraju bêdzie
sprzyjaæ rozwojowy mocy wytwórczych, tak¿e tych opartych na paliwach gazowych.
1. Gaz ziemny w strukturze zasobów surowców energetycznych
W kraju z³o¿a gazu ziemnego zlokalizowane s¹ g³ównie na Ni¿u Polskim (66% udo-
kumentowanych zasobów) i przedgórzu Karpat (30%). Niewielkie iloœci znajduj¹ siê
w polskiej strefie morskiej Ba³tyku (3,5%) oraz w Karpatach (Ministerstwo Œrodowiska
2007a).
* Dr in¿., Wydzia³ Paliw i Energii AGH, Kraków; e-mail: szua@agh.edu.pl
328
Na Ni¿u Polskim z³o¿a gazu ziemnego obecne s¹ w regionie przedsudeckim i wielko-
polskim oraz na Pomorzu Zachodnim. Dominuje tam gaz ziemny zaazotowany, zawieraj¹cy
od 30 do ponad 80% metanu – jedynie cztery z³o¿a zawieraj¹ gaz ziemny wysokometanowy.
W przypadku z³ó¿ przedgórza Karpat, to najczêœciej wystêpuje gaz wysokometanowy,
niskoazotowy – w czterech z³o¿ach jest gaz zaazotowany. Na morzu, w polskiej strefie
morskiej Ba³tyku, gaz ziemny wystêpuje samodzielnie w z³o¿ach B4 i B6 oraz towarzyszy
ropie naftowej w z³o¿ach B3 i B8. Gaz z tych z³ó¿ jest dobrej jakoœci – do 95% metanu,
a poziom zasobów wydobywanych to 4,94 mld m
3
. W Karpatach, podobnie jak na przed-
górzu Karpat, wystêpuj¹ niewielkie iloœci gazu ziemnego wysokometanowego (70–99%
metanu) w z³o¿ach samodzielnych lub te¿ towarzysz¹c z³o¿om ropy naftowej i kondensatu.
Zasoby wydobywalne gazu ziemnego wynosz¹ 143,2 mld m
3
, przemys³owe – 72,9 mld m
3
.
Zasoby zagospodarowanych z³ó¿ to 113 mld m
3
– eksploatowanych jest 180 z³ó¿.
Rozpatruj¹c krajowe zasoby gazu ziemnego nale¿y tak¿e wymieniæ zasoby metanu
zwi¹zane ze z³o¿ami wêgla kamiennego Górnoœl¹skiego Zag³êbia Wêglowego – 48 z³ó¿
o zasobach wydobywanych na poziomie 85,9 mld m
3
(Ministerstwo Œrodowiska 2007a, b).
Nale¿y podkreœliæ, rozpatruj¹c kwestie zasobów gazu ziemnego, starania krajowych firm
(np. PGNiG SA, Grupa LOTOS SA) w zakresie pozyskania gazu ziemnego i ropy naftowej
poza granicami naszego kraju. W tym celu zosta³a powo³ana na prawie norweskim spó³ka
PGNiG Norway AS – dla celów realizacji projektu zagospodarowania i wydobycia gazu
i ropy ze z³ó¿
Skarv
,
Snadd
i
Idun
na Morzu Norweskim. Firma posiada 12% udzia³
w koncesji poszukiwawczo-wydobywczej dotycz¹cych tych z³ó¿ (zasoby gazu ziemnego
tych z³ó¿ s¹ szacowane na poziomie 37,9 mld m
3
, a przewidywane rozpoczêcie wydobycia
to 2011 r.) (PGNiG 2008).
W krajowej strukturze pok³adów surowców energetycznych zdecydowanie dominuj¹
paliwa sta³e – ich ³¹czny udzia³ to przesz³o 99%. Na paliwa wêglowodorowe przypada
niespe³na 1% udzia³u; gaz ziemny – 0,40%, metan z pok³adów wêgla kamiennego – 0,35%
i ropa naftowa – 0,10% (rys. 1). W strukturze œwiatowej tak¿e dominuj¹cy udzia³ maj¹
Rys. 1. Struktura zasobów surowców energetycznych w Polsce
Fig. 1. The structure of energy resources in Poland
329
paliwa sta³e (67%), a ³¹czny udzia³ gazu ziemnego i ropy naftowej – wynosi oko³o 33%.
Szacuje siê, ¿e zasoby wêgla na œwiecie zabezpiecz¹ zapotrzebowanie na oko³o 200 lat,
podczas gdy dla gazu ziemnego czas ten jest przewidywany na 60 lat , a dla ropy naftowej –
42 lata (Klank 2007).
Dziêki posiadaniu znacznych zasobów paliw sta³ych, nasz kraj jest jednym z najmniej
uzale¿nionych od importu surowców energetycznych w UE; udzia³ importu wynosi 18,4%,
podczas gdy dla UE ten udzia³ wynosi 56,2% (Czechy – 37,6%, Szwecja – 45%. Niemcy –
65,1%, W³ochy – 86,8%) (Paszcza i in. 2007).
2. Krajowy rynek gazu ziemnego
W krajowej strukturze zu¿ycia energii pierwotnej przewa¿aj¹ paliwa sta³e. Udzia³ gazu
ziemnego w tej strukturze w 2006 r. wyniós³ 12,5% i by³ oko³o dwukrotnie ni¿szy ni¿
w przypadku struktury dla UE, czy te¿ œwiata – 21%. W ostatnich latach roœnie znaczenie
gazu ziemnego na œwiecie i UE. W ostatnich dziesiêciu latach wzros³o roczne zu¿ycie gazu
ziemnego na œwiecie o 28%, a w UE o 16% (BP 2008). W niektórych pañstwach, w tym
okresie, nast¹pi³ ponad dwukrotny wzrost zu¿ycia gazu ziemnego (Chiny – 330%, Hisz-
pania – 270%). W perspektywie do 2030 r. szacuje siê, ¿e zu¿ycie gazu wzroœnie do oko³o
4831 mld m
3
/rok, stanowiæ to bêdzie oko³o 25% globalnego zu¿ycia energii. Ze wzglêdu
na udzia³, gaz ziemny stanie siê wówczas drugim, po ropie naftowej, noœnikiem energii
(obecnie jest trzecim, a wêgiel jest drugim) (Rychlicki, Siemek 2007).
Krajowe wydobycie gazu ziemnego w ostatnich latach wynosi³o 4,3 mld m
3
na rok.
Wielkoœæ ta stanowi³a oko³o trzeciej czêœci krajowego zapotrzebowania na gaz. Prognozuje
siê zwiêkszenie wydobycia – powy¿ej 5 mld m
3
w najbli¿szych latach. Dla zaspokojenia
popytu na gaz niezbêdny jest import – g³ównie z kierunku wschodniego (tab. 1). Wschodni
TABELA 1
Kierunku importu gazu ziemnego do Polski w latach 2001–2007 [mln m
3
]
TABLE 1
The directions of natural gas import to Poland in 2001–2007 [mln m
3
]
Rok
Lp.
Kraj
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
1.
Norwegia
271,6
492,0
487,5
480
485,1
360,1
–
2.
Niemcy
407,7
402,0
417,5
386,2
330,5
477,5
783,6
3.
Czechy
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
4.
Rosja
6 938,5
6 692,8
6 754,9
5 757,6
6 340,3
6 839,7
6 219,2
5.
Ukraina
709,9
188,1
–
–
–
3,9
4,2
6.
Spot
–
–
962,5
2 679,9
2 533,1
2 346,9
2 279,3
330
kierunek importu gazu ziemnego prawdopodobnie bêdzie dominowaæ w przysz³oœci (Rosja –
pañstwo o najwiêkszych zasobach gazu ziemnego na œwiecie), jednak w ramach dywer-
syfikacji dostaw gazu rozwa¿ane s¹ alternatywne kierunki: import gazu w formie LNG
(budowa gazoportu w Œwinoujœciu), gazoci¹g z Norwegii oraz udzia³ w projekcie
Nabucco
–
gazoci¹giem tym planuje siê dostarczaæ gaz z Bliskiego Wschodu oraz krajów Morza
Kaspijskiego (Rychlicki, Siemek 2007).
W Polsce w latach 1998–2007 zapotrzebowanie na gaz ziemny wzros³o o 33% (2007 r. –
13,7 mld m
3
). Je¿eli weŸmie siê pod uwagê wielkoœæ zu¿ycia gazu na mieszkañca w ci¹gu
roku, to widaæ wyraŸnie zasadnicze ró¿nice pomiêdzy stopniem rozwoju rynku gazu ziem-
nego w Polsce, a rynkami gazu w wybranych krajach UE (rys. 2).
Na podstawie rysunku 2 mo¿na zauwa¿yæ, ¿e krajowy rynek gazu ziemnego, charak-
teryzowany przez jednostkowe zu¿ycie gazu oraz jego udzia³ w strukturze zu¿ycia energii
pierwotnej, zdecydowanie odbiega od wiêkszoœci gazowych rynków unijnych; zarówno
pañstw Europy Zachodniej (Niemcy, Wielka Brytania), jak równie¿ naszych s¹siadów
(Litwa, S³owacja, Czechy). Udzia³ gazu ziemnego w strukturze zu¿ycia energii pierwotnej
dla pañstw UE (27) w 2007 r. wyniós³ 24,9% (BP 2008; Kaliski, Szurlej 2008).
Jak ju¿ wspomniano wczeœniej zu¿ycie gazu ziemnego w 2007 r. wynios³o 13,7 mld m
3
(praktycznie siê nie zmieni³o w odniesieniu do 2006 r.). Najliczniejsz¹ grupê odbiorców
stanowili klienci indywidualni – 99,6%. Najwiêkszy udzia³ zaœ w sprzeda¿y gazu mieli
odbiorcy przemys³owi (60,5%). Najwiêcej gazu trafi³o do zak³adów azotowych i szeroko
rozumianej energetyki – tabela 2.
Udzia³ sektora wytwarzania energii elektrycznej w Polsce w zu¿yciu gazu ziemnego
w 2007 r. to oko³o 6%. Na poziomie UE ten udzia³ jest zdecydowanie wiêkszy: w 2005 r.
wynosi³ 28%, a do 2030 r. na wzrosn¹æ do oko³o 38% (rys. 3) (Eurogas 2007).
Rys. 2. Udzia³ gazu ziemnego w strukturze energii pierwotnej [%] oraz jednostkowe zu¿ycie gazu ziemnego
w ci¹gu roku [m
3
/osoba·rok] dla wybranych pañstw UE
Fig. 2. Participation of the natural gas in the structure of primary energy [%] and unitary natural gas
consumption by year [m
3
/person·year] for selected EU countries
331
TABELA 2
Struktura sprzeda¿y gazu ziemnego wœród odbiorców przemys³owych PGNiG w 2007 r.
TABLE 2
The structure of natural gas sales among industrial PGNiG’s recipients in 2007
Lp.
Wyszczególnienie
Udzia³ w strukturze odbiorców
przemys³owych [%]
1. Zak³ady azotowe
29,5
2. Elektrownie i elektrociep³ownie
7,0
3. Ciep³ownie
3,0
4. Przemys³ rafineryjny i petrochemiczny
10,4
5. Przemys³ spo¿ywczy
8,4
6. Hutnictwo ¿elaza i stali
7,8
7. Hutnictwo szk³a
8,0
8. Producenci materia³ów budowlanych i ceramicznych
7,9
9. Pozostali odbiorcy przemys³owi
17,9
Widaæ zatem, ¿e spodziewany jest wzrost wykorzystania gazu ziemnego do wytwarzania
energii elektrycznej. Takie rozwi¹zanie charakteryzuje siê niskimi nak³adami inwestycyj-
nymi, wysokim stopniem elastycznoœci pracy uk³adu wytwórczego, stosunkowo niskimi
emisjami zanieczyszczeñ (brak odpadów sta³ych) oraz krótkim okresem budowy. Barier¹ dla
szerszego wykorzystania paliwa gazowego w elektroenergetyce s¹ jego wysokie koszty
(ceny gazu ziemnego s¹ uzale¿nione od cen ropy naftowej na gie³dach œwiatowych, a te s¹
rekordowo wysokie w ostatnich miesi¹cach, rekord cenowy – 147,27 dolarów za bary³kê –
lipiec 2008).
Rys. 3. Prognoza zapotrzebowania na gaz w UE do 2030 r. oraz struktura jego zu¿ycia [Mtoe]
Fig. 3. The forecast of gas demand in EU till 2030 and the structure of its consumption [Mtoe]
[ Pobierz całość w formacie PDF ]