Modernizacja albo marginalizacja - elektryfikacja przemysłu

Znaczenie przemysłu i jego wpływ na emisje oraz zużycie energii
Przemysł stanowi fundament polskiej gospodarki, odpowiadając za ok. 23% wartości dodanej i zatrudniając ponad 3 mln osób. Jednocześnie generuje ok. 90 mln ton CO₂e rocznie i zużywa ok. 1/4 energii w Polsce. Energia ta pochodzi głównie z gazu ziemnego, węgla koksowego oraz ropy i jej pochodnych.

Elektryfikacja jako narzędzie redukcji emisji i zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego
Elektryfikacja przemysłu może zmniejszyć zapotrzebowanie na import paliw, zwiększyć bezpieczeństwo energetyczne oraz ograniczyć wrażliwość firm na zmienność cen surowców. W wielu procesach przemysłowych technologie elektryczne są już dostępne, a głównymi barierami pozostają koszty inwestycji i eksploatacji oraz konieczność rozbudowy infrastruktury energetycznej.

Skala możliwej elektryfikacji procesów przemysłowych
Dostępne obecnie technologie pozwalają w pełni zelektryfikować produkcję ciepła w 17 z 24 branż przetwórstwa przemysłowego. Po wyłączeniu produkcji wodoru i sektora energetycznego możliwe jest zelektryfikowanie 61% ciepła w przetwórstwie. Przełożyłoby się to na redukcję zużycia gazu do produkcji ciepła o 62%, węgla energetycznego o 42% oraz ropy i jej pochodnych o 83%. Szacowana roczna redukcja emisji gazów cieplarnianych wynosi ok. 21 mln ton CO₂.

Technologie i zakres elektryfikacji ciepła w przemyśle

Produkcja ciepła odpowiada za ok. 75% emisji gazów cieplarnianych w polskim przetwórstwie przemysłowym, dlatego elektryfikacja procesów cieplnych stanowi główny obszar potencjalnej redukcji emisji. Kluczową rolę w tym procesie odgrywają przemysłowe pompy ciepła, które odpowiadają za ok. 48% możliwej elektryfikacji. Istotne znaczenie mają także technologie ogrzewania bezpośredniego – m.in. piece indukcyjne, ogrzewanie oporowe czy dielektryczne – które mogą objąć kolejne ok. 37% zapotrzebowania na ciepło.

Możliwości elektryfikacji różnią się w zależności od temperatury procesów. Ciepło niskotemperaturowe (do 200°C) można w większości przypadków w pełni zelektryfikować przy użyciu dostępnych technologii. W przypadku procesów wysokotemperaturowych (powyżej 400°C) elektryfikacja jest trudniejsza i w części branż wymaga dalszego rozwoju rozwiązań technologicznych lub nie jest jeszcze komercyjnie dostępna.

Wpływ na zużycie energii i system elektroenergetyczny

Elektryfikacja pozwoliłaby zaoszczędzić ok. 1/3 energii pierwotnej potrzebnej do wytworzenia ciepła w przemyśle przetwórczym, ale jednocześnie podwoiłaby zużycie energii elektrycznej przez sektor. System elektroenergetyczny musiałby dostarczyć dodatkowo ok. 57 TWh energii i średnio 9,6 GW mocy.

Koszty i bariery transformacji

Szacowane nakłady inwestycyjne na technologie elektryfikacyjne są wysokie, lecz porównywalne z rocznymi inwestycjami przemysłu w maszyny i urządzenia. Największą barierą pozostaje wysoki koszt energii elektrycznej – obecnie 2,5–2,6 razy wyższy niż koszt wykorzystania gazu ziemnego. Problemy stanowią także trudności z uzyskaniem warunków przyłączenia do sieci i budową własnych źródeł energii.

Znaczenie elektryfikacji dla konkurencyjności i bezpieczeństwa gospodarki

Elektryfikacja przemysłu może ograniczyć zależność od importu paliw kopalnych i zwiększyć odporność gospodarki na wahania cen energii. Jest także elementem utrzymania konkurencyjności europejskiego przemysłu w warunkach globalnej konkurencji i rosnącej presji na redukcję emisji.

Rola europejskiego przemysłu technologicznego

W Europie działają czołowi producenci technologii elektryfikacyjnych, jednak rośnie konkurencja ze strony Chin. Kluczowe dla utrzymania przewagi konkurencyjnej są dalsze innowacje, ochrona know-how oraz dostęp do surowców i komponentów.