We współczesnym świecie energia elektryczna odgrywa bardzo ważną rolę. Każda nowoczesna gospodarka potrzebuje jej w dużych ilościach, codziennie korzysta z niej każdy zwykły człowiek. Nie mniej ważna jest energia cieplna, z której również korzystamy codziennie (ciepła woda w kranach, ciepłe kaloryfery w zimie). Rosnącym zapotrzebowaniem na energię skutkuje rozwój gospodarczy i technologiczny, toteż stale musimy myśleć o jej nowych źródłach.

RqOSTSyrP1EhV
Turbiny wiatrowe na Pomorzu – przykład energetyki niekonwencjonalnej ze źródła odnawialnego
Źródło: kkic (http://commons.wikimedia.org), licencja: CC BY-SA 3.0.
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
  • czym są surowce energetyczne;

  • które surowce energetyczne występują w Polsce.

Twoje cele
  • Opiszesz różnicę pomiędzy energetyką konwencjonalną i niekonwencjonalną.

  • Wyjaśnisz, czym są odnawialne źródła energii.

  • Scharakteryzujesz strukturę wykorzystania źródeł energii w Polsce na podstawie odpowiednich danych.

  • Wyjaśnisz rozmieszczenie różnych rodzajów elektrowni w Polsce.

  • Ocenisz wpływ wykorzystania różnych źródeł energii na stan środowiska.

  • Wymienisz główne cele i kierunki rozwoju polskiej energetyki.

iZzE54HLg5_d5e221

1. Energetyka i jej rodzaje

EnergetykaenergetykaEnergetyka to dział przemysłu zajmujący się produkcją oraz dystrybucją energii elektrycznej i cieplnej. Dzieli się na:

  • energetykę konwencjonalnąenergetyka konwencjonalnaenergetykę konwencjonalną – wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej dzięki spalaniu paliwpaliwapaliw, którymi są na przykład: węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa, gaz, biogazy, biomasa (roślinna i zwierzęca), torf, łupki bitumiczne;

  • energetykę niekonwencjonalnąenergetyka niekonwencjonalna (alternatywna)energetykę niekonwencjonalną – pozyskiwanie energii elektrycznej i cieplnej ze źródeł alternatywnych, np. wód płynących, wód geotermalnychwody geotermalnewód geotermalnych, wiatru, Słońca, pływów morskich, reakcji jądrowych, ciepła otoczenia.

Z kolei źródła energii dzielą się na:

  • odnawialneodnawialne źródła energiiodnawialne – mające zdolność do samoregeneracji; źródła odnawialne wykorzystywane są przede wszystkim w energetyce niekonwencjonalnej (przykłady powyżej); w energetyce konwencjonalnej paliwa odnawialne (biopaliwa) wciąż jeszcze są rzadko używane;

  • nieodnawialnenieodnawialne źródła energiinieodnawialne – surowce mineralne (np. węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa, gaz), których zasoby kiedyś się wyczerpią; stanowią podstawę energetyki konwencjonalnej.

    RfNiHifDI3JmQ
    Ogólny podział energetyki
    Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
1
Polecenie 1

Podaj przykłady różnych rodzajów energetyki funkcjonujące w twojej okolicy, które wykorzystują odmienne źródła energii. Jeśli ich nie znasz – znajdź informacje w internecie.

RNQY3ftp1uZb7
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Przykłady infrastruktury energetycznej – galeria zdjęć

Energetyka konwencjonalna w przyszłości może być niewystarczająca do spełnienia potrzeb człowieka ze względu na wyczerpywanie się zasobów paliw nieodnawialnych. Dlatego konieczne są poszukiwania alternatywnych, odnawialnych źródeł energii i rozwój energetyki niekonwencjonalnej. Jest to też istotne dla środowiska naturalnego, ponieważ wydobycie i spalanie paliw czyni duże szkody w przyrodzie – niszczy środowisko naturalne, zanieczyszcza powietrze, wody i gleby. Natomiast energetyka niekonwencjonalna jest na ogół przyjazna środowisku.

Należałoby dodać, że większość alternatywnych oraz odnawialnych źródeł energii (choć nie wszystkie), a także wiele z nieodnawialnych źródeł energii to formy przejściowe energii Słońca. Energia wiatru, ciepło otoczenia, biomasa (stała, ciekła, gazowa) powstają dzięki energii docierającej do Ziemii z naszej najbliższej gwiazdy. Nawet węgle i węglowodory kopalne, które nie są co prawda odnawialne w skali naszego życia, powstały też głównie dzięki energii słonecznej w odległej przeszłości.

iZzE54HLg5_d5e289

2. Energetyka konwencjonalna w Polsce

Podstawowe surowce energetyczne wykorzystywane w Polsce to węgiel kamienny i węgiel brunatny oraz ropa naftowa i  gaz ziemny.

Około 70% wydobywanego u nas węgla kamiennego przeznaczane jest na produkcję energii elektrycznej. Węgiel z Górnego Śląska i Lubelszczyzny trafia do elektrowni cieplnych w całym kraju, aczkolwiek największe z tych elektrowni znajdują się względnie niedaleko kopalń. Elektrownie zazwyczaj są też położone nad dużymi rzekami (Wisła, Odra) lub zbiornikami sztucznymi, których woda służy do chłodzenia bloków energetycznych. Inny czynnik wpływający na lokalizację elektrowni to zapotrzebowanie na prąd – największe jest ono w dużych miastach, toteż przy każdym z nich znajduje się choćby jedna mała elektrownia.

1
Polecenie 2

Na mapach poniżej wskaż miejsca wydobycia węgla kamiennego i odczytaj nazwy największych elektrowni wykorzystujących to paliwo, następnie zapisz je we wskazanym miejscu. Spróbuj wyjaśnić przyczyny lokalizacji dużych elektrowni poza Górnym Śląskiem.

Na  podstawie dostępnych źródeł informacji wskaż miejsca wydobycia węgla kamiennego i odczytaj nazwy największych elektrowni wykorzystujących to paliwo. Spróbuj wyjaśnić przyczyny lokalizacji dużych elektrowni poza Górnym Śląskiem.

RfrUaplmEMP8l
(Uzupełnij).
Polecenie 3

Wskaż właściwe dokończenie zdania.

Węgiel kamienny w Polsce wydobywa się

RayWSBbTyYJ04
Możliwe odpowiedzi: 1. Górny Śląsk., 2. Pomorze., 3. Nizina Wielkopolska., 4. Zagłębie Konińskie.
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
Polecenie 4

Wskaż właściwe dokończenie zdania.

Węgiel brunatny w Polsce wydobywa się

R1Vhg7oubKy0g
Węgiel brunatny w Polsce wydobywa się Możliwe odpowiedzi: 1. w zagłebiu Turoszowskim., 2. w zagłębiu Pomorskim., 3. na Suwalszczyźnie., 4. w zagłębiu Lubelskim.
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
Polecenie 5

Uzupełnij poniższą tabelę odpowiednimi informacjami dotyczącymi energetyki w Polsce.

R18YufdrR2yHA
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
RTsS2XKT9D1PZ1
Ilustracja przedstawia dwie mapy Polski. Na mapie pierwszej przedstawiono występowanie i wydobycie surowców energetycznych. Po lewej stronie mapy legenda. Złoża surowców przedstawiono kolorami, a za pomocą sygnatur przedstawiono miejsca wydobycia poszczególnych surowców (węgiel kamienny – szary dwa kilofy, węgiel brunatny – pomarańczowy dwa kilofy, gaz ziemny niebieska świeczka i ropa naftowa fioletowy rurociąg – fioletowy, gaz łupkowy zasięg prognozowany – zielony). Okręgi przemysłu wydobywczego oznaczone są różową zamkniętą linią. Zastosowano podziałkę liniową od zera do stu kilometrów co pięćdziesiąt kilometrów. Prognozowane występowanie gazu łupkowego oznaczone jest od północnych obszarów kraju – basen bałtycki, przez regiony centralne – basen podlaski, po wschodnie – basen lubelski. Występowanie i wydobycie większości surowców skupione jest w południowej oraz zachodniej części Polski. Opisano nazwy okręgów przemysłowych: Górnośląski Okręg Przemysłowy (węgiel kamienny), Zagłębie Bełchatowskie (węgiel brunatny), Zagłębie Konińskie (węgiel brunatny), Zagłębie Turoszowskie (węgiel brunatny), Lubelskie Zagłębie Węglowe (węgiel kamienny), Karpacki Okręg Przemysłowy (gaz ziemny i ropa naftowa). Granice województw zaznaczone są szarą linią. Białymi kropkami zaznaczono miasta wojewódzkie: Szczecin, Gdańsk, Olsztyn, Białystok, Gorzów Wielkopolski, Poznań, Zielona Góra, Wrocław, Opole, Katowice, Bydgoszcz, Toruń, Łódź, Kraków, Kielce, Rzeszów, Lublin, Warszawa. Mapa pokryta jest równoleżnikami i południkami. Dookoła mapy w białej ramce opisano wartości szerokości i długości geograficznej co jeden stopień. Druga mapa Polski przestawia przetwarzanie surowców energetycznych. W legendzie zamieszczonej po prawej stronie mapy oznaczono większe elektrownie wraz z podaną przykładową mocą w megawatach. Symbol czerwonej gwiazdki ma elektrownia cieplna na węgiel kamienny, brązową gwiazdkę ma elektrownia cieplna na węgiel brunatny, niebieską gwiazdkę ma elektrownia wodna. Mniejsze elektrownie oznaczono mniejszymi gwiazdkami w kolorze czerwonym i niebieskim. Rafinerie ropy naftowej oznaczono fioletowym symbolem dyspozytora na paliwo. Ma ona dwa rozmiary - mniejszy i większy – co oznacza stosowanie małą i dużą rafinerię. Różowa linia oznacza rurociąg „Przyjaźń”, a zielona przerywana linia oznacza gazociąg jamalski. Elektrownie cieplne na węgiel kamienny znajdują się: pod Szczecinem w Dolnej Odrze (1600 MW), w Ostrołęce (720 MW), w Siekierkach (620 MW), Kozienicach (2600 MW), Połańcu (1600 MW), Opolu (2160 MW), Będzinie (840 MW), Jaworznie III (1200 MW), Trzebinie‑Sierszy (740 MW), Skawinie (550 MW), Rybniku (1600 MW) i Łaziskach (1100 MW). Mniejsze elektrownie na węgiel brunatny są w: okolicach Gdańska, Szczecina, Gorzowa Wielkopolskiego, Poznania, Białegostoku, Bydgoszczy, Płocka, Warszawy, Łodzi, Wrocławia, Katowic, Krakowa i Łazisk. Elektrownie cieplne na węgiel brunatny znajdują się w: Pątnowie (1600 MW), Koninie (585 MW), Adamowie (600 MW), Bełchatowie (5400 MW), Turowie (2000 MW). Elektrownie wodne znajdują się w: Żarnowcu (716 MW), Żydowie (156 MW), Włocławku (160 MW), Porąbce‑Żarze (500 MW) i Solinie (136 MW). Mniejsze elektrownie wodne są w okolicach: Bydgoszczy, Zielonej Góry, Wrocławia, Warszawy oraz na południu Polski. Rafinerie ropy naftowej są w: Gdańsku (duża), Płocku (duża), oraz mniejsze w okolicach Jaworzna i Łazisk oraz w Karpatach. Rurociąg „Przyjaźń” ciągnie się przez centrum Polski od zachodu na wschód oraz z centrum (z Płocka) na północ (do Gdańska). Gazociąg jamalski biegnie zaś od zachodu na wschód przez centrum Polski. Zastosowano podziałkę liniową od zera do stu kilometrów co pięćdziesiąt kilometrów. Mapa pokryta jest równoleżnikami i południkami. Dookoła mapy w białej ramce opisano wartości szerokości i długości geograficznej co jeden stopień.
Występowanie i wydobycie surowców energetycznych oraz ich przetwarzanie w Polsce
Źródło: Wydawnictwo Edukacyjne Wiking, licencja: CC BY 3.0.

Węgiel brunatny wydobywany jest w Polsce w trzech dużych zagłębiach – Bełchatowskim, Konińskim i Turoszowskim. Tuż przy kopalniach znajdują się duże elektrownie, które zużywają niemal cały wydobyty węgiel. Z powodu niskiej wartości opałowej w porównaniu z węglem kamiennym, ropą czy gazem jego transport na większe odległości jest nieuzasadniony ekonomicznie. Poza tym węgiel brunatny najlepszą kalorycznośćkalorycznośćkaloryczność ma zaraz po wydobyciu.

Wydobycie węgla kamiennego i brunatnego w ostatnich latach ustabilizowało się na poziomie pokrywającym nasze zapotrzebowanie. W przypadku węgla kamiennego niewielkie ilości importujemy i eksportujemy, co jest zależne od zmieniających się corocznie cen węgla na rynku krajowym i zagranicznym.

RmOZyzKjjyDAR1
Gospodarka węglem kamiennym w Polsce
Źródło: dostępny w internecie: dane: https://stat.gov.pl/files/gfx/portalinformacyjny/pl/defaultaktualnosci/5485/1/11/1/energia_2023.pdf, licencja: CC BY-SA 3.0.
R18UKImlvt8621
Gospodarka węglem brunatnym w Polsce
Źródło: dostępny w internecie: dane: https://stat.gov.pl/files/gfx/portalinformacyjny/pl/defaultaktualnosci/5485/1/11/1/energia_2023.pdf, licencja: CC BY-SA 3.0.
11
1
Polecenie 6

Na wykresach powyżej przeanalizuj wydobycie, zużycie, eksporteksporteksportimportimportimport węgla kamiennego w Polsce w ostatnich latach i wskaż zależności między ich wartościami.

Zapoznaj się z opisem alternatywnym wykresu umieszczonego powyżej oraz skorzystaj z dostępnych źródeł informacji i przeanalizuj wydobycie, zużycie, eksporteksporteksport i importimportimport węgla kamiennego w Polsce w ostatnich latach. Wskaż zależności między ich wartościami.

R1OLIbb1Yqg93
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
1
Polecenie 7

Wyjaśnij, dlaczego węgiel brunatny nie jest ani eksportowany, ani importowany.

RHSUFq81fhcP1
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Szacuje się, że zasoby węgla kamiennego wystarczą nam jeszcze na kilkaset lat, więc raczej nie musimy martwić się ich wyczerpaniem. Problem będzie jednak stanowić ich dostępność i coraz większy koszt wydobycia. Nieco inaczej wygląda sytuacja z węglem brunatnym, choć jego zasoby są tylko nieznacznie mniejsze. Powoli wyczerpują się bowiem obecnie eksploatowane odkrywki węgla. Potrzebne będzie uruchomienie nowych odkrywek głównie na zachodzie Polski – na Dolnym Śląsku, w Wielkopolsce czy na Ziemi Lubuskiej. Obecnie najbardziej zaawansowane są prace przy rozpoczęciu budowy odkrywki w Złoczewie w południowo‑zachodniej części województwa łódzkiego, gdzie zalega około 600 mln ton tego surowca. Odkrywkowe kopalnie węgla brunatnego zajmują ogromne powierzchnie, co oznacza likwidację wielu wsi, co często wzbudza protesty miejscowej ludności.

RCzD9uAYy9S3v
Odkrywka w kopalni węgla brunatnego w Bełchatowie ma ponad 12 km długości, około 3 km szerokości i ponad 300 m głębokości
Źródło: Aisog (http://commons.wikimedia.org), licencja: CC BY 3.0.

Dwa inne użytkowane w Polsce surowce energetyczne – ropę naftowągaz ziemny – musimy w dużych ilościach sprowadzać z zagranicy. Importujemy je głównie z Rosji i nasza gospodarka jest w znacznym stopniu uzależniona od tych dostaw. Krajowe wydobycie ropy naftowej nie zaspakaja nawet 3% naszych potrzeb. W przypadku gazu ziemnego jest nieco lepiej, bo w niektórych latach jego wydobycie stanowiło około 30% zapotrzebowania. Jednak jest to zdecydowanie za mało i wciąż poszukujemy sposobów uniezależnienia się od Rosji. Jednym z nich jest powstanie gazoportu w Świnoujściu do odbioru skroplonego gazu ziemnego z różnych stron świata, przede wszystkim z rejonu Zatoki Perskiej. Innym sposobem może być gaz łupkowy, którego duże pokłady prawdopodobnie zalegają w Polsce wschodniej i północnej. Znajduje się on w głębokich łupkach paleozoicznych i jego pozyskanie będzie zapewne mocno utrudnione. Ponadto wciąż dokładnie nie wiadomo, ile tego gazu jest i czy w związku z tym uruchomienie wydobycia będzie opłacalne.

R5Ffke51nyYpO1
Gospodarka ropą naftową i gazem ziemnym w Polsce
Źródło: dane: Rocznik Statystyczny Rzeczypospolitej Polskiej za lata 2005–2019 oraz Rynek produktów naftowych w Polsce w 2020 roku, licencja: CC BY 3.0.

Wykresy powyżej pokazują, że zużycie ropy naftowej i gazu stale u nas rośnie, a wydobycie nie zmienia się. Oznacza to konieczność sprowadzania coraz większych ilości tych surowców i dlatego niezmiernie ważne jest znalezienie nowych dostawców.
Ropa naftowa prawie w całości trafia do naszych rafinerii, w tym największych w Płocku i Gdańsku, gdzie jest przerabiana głównie na paliwo samochodowe (benzynę i olej napędowy) oraz oleje opałowe. Gaz ziemny ma zastosowanie w energetyce oraz w innych branżach przemysłu przetwórczego (np. chemicznej, metalowej, papierniczej), a także w gospodarstwach domowych.

1
Polecenie 8

Na podstawie własnej wiedzy i dostępnych źródeł na mapie poniżej zaznacz spośród podanych punktów trzy, które wskazują miejsca wydobycia ropy naftowej w Polsce.

Rl7IaXh7S2npy
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Na podstawie własnej wiedzy i dostępnych źródeł wymień trzy miejsca wydobycia ropy naftowej w Polsce.

Rt6uIPo3vaDYz
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
iZzE54HLg5_d5e380

3. Odnawialne źródła energii

dominacji węgla w polskiej energetyce konwencjonalnej przekonują poniższe diagramy. Nie ma wątpliwości, że węgiel kamienny i brunatny jeszcze przez długie lata pozostaną podstawą naszej gospodarki. Warto jednak zwrócić uwagę na rosnący udział biopaliw pochodzenia roślinnego i zwierzęcego (tzw. biomasa stała lub ciekła oraz biogazy), jednego z odnawialnych źródeł energii. Znalazły się one już na trzecim miejscu, co może być znakiem, że coraz bardziej dbamy o środowisko naturalne – spalanie biopaliw jest mniej uciążliwe dla środowiska niż spalanie paliw kopalnych, a ponadto wykorzystywane są odpady.

RD2bSdIDmLTUW1
Struktura paliwowa w polskich elektrowniach cieplnych
Źródło: GroMar sp. z o.o.; Źródło danych: URE, licencja: CC BY 3.0.
1
Polecenie 9

Z diagramów powyżej odczytaj, jak zmienia się struktura paliwowa w polskich elektrowniach cieplnych.

Z opisów alternatywnych diagramów zamieszczonych powyżej odczytaj, jak zmienia się struktura paliwowa w polskich elektrowniach cieplnych.

Rt6uIPo3vaDYz
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Najprostszym i najpopularniejszym przykładem biopaliwa stałego jest drewno. Spala się także węgiel drzewny oraz odpady z obróbki drewna (wióry i trociny). Inne biopaliwa stałe to uprawy energetyczne, np. drzewa szybkorosnące (wierzba wiciowa zwana energetyczną), również odpady z produkcji rolnej – roślinne (słoma) i zwierzęce (odchody).

Biopaliwa ciekłe powstają z surowców pochodzenia organicznego (głównie roślinnego) i są dodawane do paliw samochodowych jako tzw. biokomponenty. Najbardziej znane z nich to bioetanol dodawany do benzyn i biodiesel dodawany do oleju napędowego.

Biogaz wytwarzany jest w wyniku fermentacji różnorodnych odpadów – roślinnych, zwierzęcych, spożywczych, a także komunalnych (ścieków, śmieci). Powstały gaz spalany jest w biogazowniach, których obecnie działa ponad sto w różnych miejscach Polski.

Paliwa można pozyskiwać również z posegregowanych odpadów komunalnych – gumy, tworzyw sztucznych, zużytych olejów, smarów i innych substancji. Są to odpady z niektórych branż przemysłu i usług (np. z motoryzacyjnej), a także ze szpitali oraz gospodarstw domowych i rolnych. Tak uzyskane paliwa spala się w specjalnie przystosowanych do tego instalacjach.

Biopaliwa, wykorzystywane w energetyce konwencjonalnej, mają największych udział wśród wszystkich odnawialnych źródeł energii.

R1FhrVREQsG75
Biopaliwo – biomasa złożona z pociętych gałęzi wierzby energetycznej
Źródło: Szymek XXXX (http://commons.wikimedia.org), domena publiczna.
Struktura wykorzystania odnawialnych źródeł energii w Polsce w latach 2007–2020

Odnawialne źródła energii

2007 r.

2008 r.

2009 r.

2010 r.

2011 r.

2012 r.

2013 r.

2014 r.

2015 r.

2016 r.

2017 r.

2018 r.

2019 r.

2020 r.

%

Biopaliwa stałe

91,03

87,48

85,77

85,29

85,00

82,16

80,03

76,1

74,2

70,8

67,9

68,88

65,56

71,6

Energia słoneczna

0,01

0,02

0,11

0,12

0,14

0,15

0,18

0,4

0,6

0,7

0,8

0,94

1,4

1,99

Energia wody

4,17

3,42

3,37

3,65

2,68

2,06

2,46

2,3

1,8

2

2,4

1,93

1,78

1,46

Energia wiatru

0,92

1,33

1,53

2,08

3,69

4,80

6,05

8,1

10,5

11,9

14

12,55

13,72

10,85

Biogaz

1,33

1,78

1,62

1,67

1,83

1,98

2,12

2,6

2,6

2,9

3,1

3,29

3,15

2,58

Biopaliwa ciekłe

2,27

5,47

7,04

6,64

5,76

7,97

8,20

9,2

9,1

10,2

10

10,33

10,36

7,79

Energia geotermalna

0,22

0,23

0,24

0,20

0,17

0,19

0,22

0,2

0,2

0,2

0,2

0,27

0,26

0,2

Odpady komunalne

0,02

0,00

0,01

0,04

0,43

0,38

0,42

0,5

0,4

0,7

1

1,12

1,08

1,15

Pompy ciepła

0,03

0,27

0,30

0,31

0,30

0,31

0,33

0,5

0,6

0,6

0,6

0,68

2,69

2,38

Indeks górny Źródło danych: Opracowania tematyczne GUS, Energia 2022, dostęp w internecie: https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/srodowisko-energia/energia/energia-2022,1,10.html. Indeks górny koniec

Polecenie 10

Przeanalizuj dane z tabeli i ustal, które odnawialne nośniki energii zwiększają swój udział w strukturze wykorzystania odnawialnych źródeł energii, a które go zmniejszają. Zastanów się, dlaczego tak jest, i zaznacz poprawne dokończenia zdań.

Rimo2oDpzXaEa
W 2020 roku w Polsce z odnawialnych źródeł energii wykorzystywano Możliwe odpowiedzi: 1. biopaliwa stałe., 2. energię słoneczną., 3. energię wiatru., 4. pompy ciepła.
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
R1Phkybw7VS7c
Odsetek wykorzystania energii geotermalnej w Polsce Możliwe odpowiedzi: 1. jest taki sam, ponieważ w kraju brakuje naturalnych źródeł takiej energii, które umożliwiłyby jej rozwój., 2. z roku na rok spada, ponieważ źródła tej energii wyczerpują się i musza być zastępowane innymi., 3. z roku na rok wzrasta ponieważ
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
RvFMKk1sckvpU
Nagły spadek odsetku energii z siły wiatru w 2020 roku spowodowany jest Możliwe odpowiedzi: 1. niekorzystną polityką państwa, ograniczającą możliwości ferm wiatrowych., 2. słabnącym źródłem tego rodzaju energii, tzn. zmiana kierunku stałych lokalnych wiatrów., 3. przestarzałą infrastrukturą, która musiała być nagle demontowana., 4. większym wykorzystaniem innych źródeł energii, np. energii słonecznej.
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
iZzE54HLg5_d5e440

4. Energetyka niekonwencjonalna

Energetyka niekonwencjonalna rozwija się na świecie od kilkudziesięciu lat. Rozwój ten przybrał na sile w ostatnim czasie z następujących powodów:

  • uświadomienie nieuchronności wyczerpywania się zasobów paliw;

  • dążenie do lepszej ochrony środowiska naturalnego;

  • konieczność poprawy bezpieczeństwa energetycznego;

  • rozwój nowoczesnych technologii wykorzystywanych w energetyce niekonwencjonalnej;

  • coraz większa dostępność i popularność odnawialnych źródeł energii;

  • mniejsza awaryjność energetyki niekonwencjonalnej.

W polskiej energetyce niekonwencjonalnej najlepiej rozwija się wykorzystanie energii wiatrowej. W niektórych miejscach można nawet odnieść wrażenie, że nowe wiatraki wyrastają jak „grzyby po deszczu”. Najwięcej ich jest na Pomorzu, gdyż nad morzem – z uwagi na jego płaską powierzchnię i brak przeszkód terenowych – wieją najsilniejsze wiatry. Wiatraków w Polsce mogło by być jeszcze więcej, ale istnieje pewien opór ludności względem tego typu inwestycji. Niektórzy uważają, że psują one piękno krajobrazu naturalnego. Są też głosy o szkodliwym wpływie na organizmy wielkiej kręcącej się turbiny – jest to prawda, ale ten szkodliwy wpływ występuje tylko w bliskim sąsiedztwie wiatraka. Protesty ludności często mają też podłoże finansowe, bo za każdą turbinę właściciel pola, na którym ona stoi, otrzymuje pieniądze, a sąsiedzi tych pieniędzy nie otrzymują. Rozwój energetyki wiatrowej jest znacząco dotowany przez Unię Europejską i gdyby nie te dotacje, to stawianie wiatraków byłoby w Polsce nieopłacalne.

Energia słoneczna wykorzystywana jest w Polsce na niewielką skalę głównie dlatego, że nasze warunki naturalne nie są sprzyjające – względnie mało jest dni słonecznych, a samo Słońce, z racji szerokości geograficznej Polski, nie znajduje się na niebie zbyt wysoko. Wystarczy jednak pojechać na południe Czech, by zobaczyć całe pola pokryte kolektorami słonecznymi. U nas montowane są one głównie na dachach i najczęściej służą do podgrzewania wody w kranach, rzadziej do ogrzewania pomieszczeń. Natomiast ogniwa fotowoltaiczne przetwarzają ciepło słoneczne w energię elektryczną.

Energia wód wykorzystywana jest w tzw. hydroelektrowniach, czyli elektrowniach wodnych. Jednak do źródeł odnawialnych zaliczają się tylko elektrownie wodne przepływowe, w których woda spiętrzona poprzeczną tamą, samoczynnie spływa, napędzając turbinę elektryczną. Największa taka polska elektrownia znajduje się na Wiśle we Włocławku i ma moc 160 MW. W Żarnowcu na Pomorzu oraz w Międzybrodziu Bialskim („Porąbka‑Żar”) mamy elektrownie wodne o większej mocy, ale są to elektrownie szczytowo‑pompowe. Woda w nich jest pompowana na wyższy poziom, z którego potem spływa, napędzając turbiny. Jednak owo pompowanie wody przez człowieka dyskwalifikuje te elektrownie jako odnawialne źródło energii, ponieważ nie działają one na zasadzie samoregeneracji. Zaletą takich elektrowni jest korzystanie z prawie darmowej energii elektrycznej do przepompowania wody (np. nocą) i wytwarzanie dużych ilości prądu w okresach szczytowego zapotrzebowania.
„Biały węgiel”, bo tak niekiedy nazywa się wodę wykorzystywaną przez hydroenergetykę, był kiedyś trzecim źródłem energii w Polsce – po węglu kamiennym i brunatnym. Budowanie nowych elektrowni wodnych jest jednak bardzo kosztowne, a nasze warunki naturalne – niezbyt wysokie góry bez dużych rzek – nie zachęcają do takich przedsięwzięć. Toteż istniejące od lat elektrownie wodne wytwarzają mniej więcej stałą ilość energii, co przy rosnącej produkcji ogólnej powoduje zmniejszanie się udziału hydroenergetyki.

1
Polecenie 11

Na poniższej mapie spośród podanych punktów zaznacz cztery, które wskazują  największe polskie elektrownie wodne. Dowiedz się, które z nich są elektrowniami przepływowymi, a które szczytowo‑pompowymi, i uzupełnij tabelę.

RdM147m4zCgmk
Źródło: ContentPlus, licencja: CC BY 3.0.

Na podstawie własnej wiedzy i dostępnych źródeł wymień trzy największe polskie elektrownie wodne. Dowiedz się, które z nich są elektrowniami przepływowymi, a które szczytowo‑pompowymi.

RNQY3ftp1uZb7
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
Polecenie 12
R1Jf8Ezp0o6Mc
Pogrupuj odpowiednio elementy. Przyporządkuj miastu właściwy rodzaj elektrowni. Włocławek Możliwe odpowiedzi: 1. przepływowa, 2. szczytowo-pompowa, 3. szczytowo-pompowa, 4. przepływowa Żarnowiec Możliwe odpowiedzi: 1. przepływowa, 2. szczytowo-pompowa, 3. szczytowo-pompowa, 4. przepływowa Porąbka Możliwe odpowiedzi: 1. przepływowa, 2. szczytowo-pompowa, 3. szczytowo-pompowa, 4. przepływowa Solina Możliwe odpowiedzi: 1. przepływowa, 2. szczytowo-pompowa, 3. szczytowo-pompowa, 4. przepływowa
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Energia geotermalna to energia pochodząca z wód podziemnych. Polskie wody geotermalnewody geotermalnewody geotermalne charakteryzują się temperaturą w granicach od 30 do 120°C, co czyni je bardziej przydatnymi do pozyskiwania energii cieplnej niż elektrycznej. Zasoby energii geotermalnej występują na obszarze całego kraju poza częścią północno‑wschodnią. Szacuje się je na około 30 tys. kmIndeks górny 3 wód. W Polsce w 2023 roku funkcjonuje 8 geotermii: w Stargardzie Szczecińskim, Pyrzycach, Czarnkowie, Toruniu, Uniejowie, Mszczonowie, Słomnikach i Bańskiej Niżnie. Wody geotermalne ogrzewają tam budynki mieszkalne, szklarnie, baseny, szpitale.

Pompy ciepła wyłapują ciepło otoczenia, które gromadzi się w różnych miejscach – w powietrzu atmosferycznym, w wodach powierzchniowych (rzekach, jeziorach, stawach) i w płytkich wodach gruntowych, a także w samym gruncie. Do działania pompy ciepła potrzebują energii elektrycznej, ale jest jej czterokrotnie mniej niż wyprodukowanej przez pompy energii cieplnej – z 1 kWh energii elektrycznej otrzymujemy ok. 4 kWh energii cieplnej.

Do energetyki niekonwencjonalnej zaliczają się również elektrownie atomowe (jądrowe). Wykorzystują one olbrzymią energię, jaka wyzwala się w reakcji rozszczepienia jądra atomu pierwiastka promieniotwórczego, np. plutonu, toru, uranu. W Polsce nie ma jeszcze takich elektrowni, ale planuje się, że budowa pierwszej z nich ruszy w 2026 roku, a pierwszy (z trzech) reaktor ma być oddany do użytku w 2033 roku. W Świerku pod Warszawą od kilkudziesięciu lat działają dwa małe reaktory jądrowe, które służą do celów naukowych.

Infrastruktura umożliwiająca wykorzystanie odnawialnych źródeł energii – galeria zdjęć

1
Polecenie 13

Wskaż rodzaj odnawialnego źródła energii o największym potencjale wykorzystania w Polsce. Odpowiedź uzasadnij.

RcSuDQg5Nr0Gw
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
iZzE54HLg5_d5e541

5. Kierunki rozwoju energetyki

Szacuje się, że alternatywne źródła energii mogłyby zaspokoić 90% obecnych potrzeb energetycznych. Jest to oczywiście tylko teoria. W praktyce prowadzone są różnorodne działania mające na celu stopniowe zwiększanie wykorzystania źródeł alternatywnych. Na przykład Unia Europejska początkowo zakładała, że do roku 2020 w każdym kraju członkowskim udział źródeł odnawialnych w zużyciu energii wynosić będzie co najmniej 20%. Jednak dla wielu państw, w tym dla Polski, był to cel trudny do osiągnięcia i ostateczne określono indywidualne wartości dla każdego kraju, uwzględniając warunki lokalne. Polska w 2020 roku zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego z 2009 roku miała osiągnąć 15% udziału źródeł odnawialnych w końcowym zużyciu energii. W 2020 osiągnęła 14,3%, więc prawie zrealizowała ten cel. W przyszłości nasz kraj założył jednak znacznie ambitniejsze cele. Polska w 2030 roku w końcowym zużyciu energii ma osiągnąć 23% udziału odnawialnych źródeł energii, 32% udziału odnawialnych źródeł energii w wytwarzaniu energii elektrycznej w 2030 roku oraz neutralność klimatycznąneutralność klimatyczna neutralność klimatyczną do 2050 roku.

RHVETgqCeKqJH1
Planowany udział energii ze źródeł odnawialnych w krajach Unii Europejskiej w 2020 roku oraz rzeczywisty udział energii ze źródeł odnawialnych w 2005 i 2020 roku wg danych Eurostat
Źródło: GroMar sp. z o.o., dostępny w internecie: dane: https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/NRG_IND_REN__custom_5695394/default/table?lang=en, licencja: CC BY 3.0.
11
Polecenie 14

Z wykresu powyżej odczytaj, ile procent wynosił udział energii ze źródeł odnawialnych w Polsce w końcowym zużyciu energii brutto w 2020 r., a następnie wskaż, z niżej podanych, cztery kraje z podobną wartością.

RafL1q4tOlFQ8
Możliwe odpowiedzi: 1. Irlandia, 2. Szwcja, 3. Czechy, 4. Rumunia, 5. Słowacja, 6. Dania, 7. Belgia, 8. Estonia
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Z opisu alternatywnego do wykresu powyżej odczytaj, ile wynosi udział energii ze źródeł odnawialnych w Polsce w 2019 r. Wskaż kraje z podobną wartością.

R1IehJTIfUOp1
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 15

Przeanalizuj powyższy wykres i wskaż, w którym kraju UE udział źródeł odnawialnych jest największy.

RAZiwXFJp01u7
Możliwe odpowiedzi: 1. Prawidłowa odpowiedź, 2. Nieprawidłowa odpowiedź A, 3. Nieprawidłowa odpowiedź A, 4. Nieprawidłowa odpowiedź A
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

W Polsce udział źródeł alternatywnych w produkcji energii stopniowo rośnie, co potwierdza wykres poniżej. Udział ten jest mniejszy o jedną trzecią od średniej unijnej, ale musimy pamiętać, że nasza energetyka opiera się na węglu i nie jesteśmy w stanie szybko i radykalnie zmniejszyć wykorzystania tego paliwa. Powinniśmy raczej dążyć do zwiększania udziału źródeł alternatywnych przy zachowaniu obecnego zużycia węgla. Wojna w Ukrainie wywołała w Polsce wiele dyskusji na temat odejścia od węgla na rzecz odnawialnych źródeł energii. Polska niestety jest zależna od importu surowców energetycznych, w związku z czym sankcje nałożone na Rosję, od której pozyskiwaliśmy gaz ziemny i węgiel, znacznie wpłynęły na bezpieczeństwo energetyczne naszego kraju.

Wysoka średnia unijna to wynik m.in. wyższego poziomu rozwoju państw zachodnioeuropejskich, dzięki czemu mają one większe możliwości inwestowania w nowoczesne technologie energetyki niekonwencjonalnej. Dużą rolę odgrywają też warunki naturalne, które na przykład pozwalają na działanie większych elektrowni wodnych w Alpach i na Płw. Skandynawskim.

R1EEAtXxyeewe1
Udział źródeł odnawialnych w produkcji energii w Unii Europejskiej i w Polsce w latach 2004–2021
Źródło: GroMar sp. z o.o., dostępny w internecie: dane: https://ec.europa.eu/eurostat/databrowser/view/NRG_IND_REN__custom_5695394/default/table?lang=en, licencja: CC BY 3.0.
11
iZzE54HLg5_d5e599

Podsumowanie

  • W energetyce konwencjonalnej wytwarzanie energii następuje poprzez spalanie paliw, np. węgla, gazu, ropy, biomasy. Jest to szkodliwe dla środowiska naturalnego.

  • W energetyce niekonwencjonalnej energię wytwarza się ze źródeł alternatywnych, np. wiatru, wody, Słońca. Są to odnawialne źródła energii, których wykorzystanie nie jest zbyt uciążliwe dla środowiska. Do energetyki niekonwencjonalnej zaliczamy także energetykę jądrową, której źródła energii są wyczerpywalne i bywają szkodliwe dla środowiska.

  • Nieodnawialne źródła energii to paliwa kopalne: węgiel kamienny i brunatny, ropa naftowa i gaz ziemny, uran i pluton.

  • Energetyka w Polsce opiera się na wydobywanym w kraju węglu.

  • Węgiel kamienny można transportować na większe odległości, toteż elektrownie korzystające z tego paliwa znajdują się w różnych miejscach kraju, np. przy większych miastach.

  • Węgiel brunatny nie nadaje się do transportu i dlatego jest spalany w elektrowniach działających przy kopalniach.

  • Ropę naftową i gaz ziemny musimy sprowadzać z zagranicy (głównie z Rosji), bo krajowe zasoby są niewystarczające.

  • W produkcji energii w Polsce stopniowo rośnie udział źródeł odnawialnych, np. biopaliw, wiatru, promieniowania słonecznego. W 2030 roku, zgodnie z Krajowym Planem na Rzecz Energii i Klimatu (KPEiK), ma on wynosić 23,5%.

  • Polska jest jedynym krajem Europy Środkowej, w którym nie ma elektrowni atomowej.

Praca domowa
  1. Wypełnij tabelę z załącznika. Wpisz krótkie informacje opisujące główne cechy poszczególnych źródeł energii w Polsce.

RS2YHpTNDltrf

Tabela do uzupełnienia z podziałem na nieodnawialne źródła energii (węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny) i odnawialne (woda, wiatr, słońce, biopaliwa). Trzy wiersze do uzupełnienia o treści: zasoby, wykorzystanie, wpływ na środowisko naturalne.

Źródło: Gromar sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 63.44 KB w języku polskim
  1. Znajdź w internecie informacje dotyczące wykorzystania alternatywnych źródeł energii w twoim województwie (regionie). Sporządź w dowolnej formie prezentację na ten temat.

Słownik

eksport
eksport

sprzedaż za granicę towarów wyprodukowanych w kraju

energetyka
energetyka

dział przemysłu zajmujący się produkcją i dystrybucją energii elektrycznej oraz cieplnej

energetyka konwencjonalna
energetyka konwencjonalna

produkcja energii dzięki spalaniu paliw, np. węgli, ropy, gazu, biogazu, biomasy

energetyka niekonwencjonalna (alternatywna)
energetyka niekonwencjonalna (alternatywna)

pozyskiwanie energii ze źródeł alternatywnych, np. wód płynących, wód geotermalnych, wiatru, Słońca, pływów morskich, reakcji jądrowych, ciepła otoczenia

import
import

kupno towarów za granicą i przywóz ich do kraju

kaloryczność
kaloryczność

wartość energetyczna paliwa lub pokarmu; ilość energii, jaka powstaje w wyniku spalenia określonej jednostki paliwa (pokarmu)

neutralność klimatyczna 
neutralność klimatyczna 

stan, w którym narodowa emisja gazów cieplarnianych (takich jak dwutlenek węgla) jest zrównoważona przez usuwanie tych gazów z atmosfery dzięki innym działaniom kompensacyjnym, które skutkują brakiem dodatkowej emisji gazów do atmosfery

nieodnawialne źródła energii
nieodnawialne źródła energii

surowce mineralne, np. węgle, ropa, gaz, których zasoby kiedyś mogą się wyczerpać; są wykorzystywane w energetyce konwencjonalnej

odnawialne źródła energii
odnawialne źródła energii

źródła mające zdolność do samoregeneracji, na których opiera się energetyka niekonwencjonalna; przykładami źródeł odnawialnych są: wody płynące, wody geotermiczne, pływy morskie, energia wiatru, ciepło słoneczne; w energetyce konwencjonalnej wykorzystuje się odnawialne biopaliwa

paliwa
paliwa

surowce, ze spalania których uzyskuje się energię; paliwami są: węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny, torf, łupki bitumiczne, biomasa, uran i tor (dwa ostatnie to paliwa jądrowe)

wody geotermalne
wody geotermalne

wody podziemne o temperaturze znacznie wyższej niż średnia temperatura powietrza na powierzchni

iZzE54HLg5_d5e941

Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przyporządkuj poszczególne nazwy źródeł energii do odpowiednich kategorii.

R1XOfmdPSyHqp
zadanie interaktywne
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 2

Wskaż właściwe dokończenie zdania.

RGlwvnoUzvlFW
zadanie interaktywne
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 3

Do każdej z wymienionych miejscowości dopasuj nazwę odpowiedniego obiektu związanego z energetyką.

RSzktwBTp4lCh
zadanie interaktywne
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 4

Wskaż, czy podane stwierdzenie jest prawdziwe, czy fałszywe.

R1J5dJNFiyv3V
zadanie interaktywne
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 5

Uporządkuj paliwa wykorzystywane w polskich elektrowniach cieplnych w kolejności od najbardziej do najmniej znaczących.

Rv94SLpWblWnb
zadanie interaktywne
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 6

Wskaż obiekty zaliczające się do energetyki niekonwencjonalnej.

ROO1qo6mk0hQi
zadanie interaktywne
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 7

Wskaż, z którymi elektrowniami związane jest wyrażenie „biały węgiel”.

R1RbCoz7vPuvN
zadanie interaktywne
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 8

Wskaż poprawne zakończenie zdania.

R1Pf716TyUnsR
zadanie interaktywne
Źródło: GroMar sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

Zobacz także

Surowce mineralne PolskiPaq14iQpQSurowce mineralne Polski

Dowiedz się więcej

Główny Urząd Statystyczny / Środowisko. Energia http://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/srodowisko-energia/

Agencja Rynku Energii http://www.are.waw.pl/

iZzE54HLg5_d5e757