Koszt wytwarzania prądu w elektrowniach - czy paliwa kopalne rzeczywiście są wydajniejsze?

Przygotowanie paliw i urządzeń służących do generowania energii elektrycznej wymaga zużycia innych paliw lub urządzeń. Czy jeśli weźmiemy to pod uwagę, odnawialne źródła energii wciąż będą stanowiły lepszą alternatywę dla paliw kopalnych? Wskaźnik EROI mierzy efektywność energetyczną różnych źródeł energii. Uwzględnia nakłady energetyczne konieczne do wytworzenia surowców i urządzeń oraz całkowitą ilość energii uzyskaną z danego źródła. EROI dla energii elektrycznej pozyskiwanej z OZE jest porównywalne do elektrowni na paliwa kopalne. Współczynnik EROI (ang. Energy Return on Investment), czyli wskaźnik zwrotu energetycznego, to miara efektywności energetycznej danego źródła energii. Wyraża stosunek ilości energii uzyskanej z danego źródła do ilości energii włożonej w jego pozyskanie, przetworzenie i dostarczenie do odbiorcy. Przykładowo, jeśli EROI dla konkretnej technologii wynosi 10, oznacza to, że na każdą jednostkę energii zużytej na produkcję, transport i instalację tej technologii, otrzymuje się dziesięć jednostek energii. Im wyższy EROI, tym bardziej opłacalna jest technologia pod względem energetycznym, ponieważ wymaga mniej energii do produkcji danej ilości energii użytkowej. Jaka jest wysokość współczynnika EROI dla poszczególnych sposobów wytwarzania energii elektrycznej? Inwestycja energetyczna Wyliczanie wskaźnika EROI wymaga uwzględnienia wielu czynników. W poszczególnych badaniach szczegółowa metodologia bywa różna, jednak ogólnie rzecz biorąc EROI uwzględnia na przykład: Po stronie inwestycji energetycznej (energia wejściowa): ilość energii wykorzystywanej na wydobycie, transport i przetwarzanie surowców (paliw kopalnych, surowców, materiałów do budowlanych itp.) zapotrzebowanie energetyczne w trakcie budowy, eksploatacji i utrzymania wymaganej infrastruktury (elektrowni, turbin, paneli fotowoltaicznych, rurociągów, sieci przesyłowych itp.) straty energii (w czasie konwersji energii, przesyłu) Jako energię uzyskaną (wyjściową) traktuje się zwykle całkowitą ilość energii, którą można uzyskać z danego źródła przez cały okres jego eksploatacji. Znaczenie ma więc również żywotność danej instalacji – im dłużej funkcjonuje, tym więcej energii wyprodukuje, a więc uzyska wyższy współczynnik EROI. Koszty paliw kopalnych mniejsze od OZE? W wielu zestawieniach można się spotkać z danymi, według których wskaźnik EROI jest znacznie wyższy dla paliw kopalnych niż dla źródeł odnawialnych. Jest to prawda, jednak niepełna. EROI można liczyć z różnymi warunkami brzegowymi. Jeśli bierzemy pod uwagę jedynie dostarczenie paliw kopalnych w formie surowca do odbiorcy końcowego – energetyczny koszt takiego zabiegu jest znacznie mniejszy, niż dostarczenie energii elektrycznej wytworzonej z tych samych paliw kopalnych. Według danych opublikowanych przez uniwersytet w Leeds EROI węgla liczone dla energii pierwotnej (od razu po wydobyciu surowca z kopalni) wynosi około 40-80. Jeśli po wydobyciu węgiel przetransportujemy do elektrowni, spalimy go, by pozyskać energię elektryczną i prześlemy ją do użytkownika końcowego – EROI znacznie spadnie i wyniesie około 4-17. Nie zapominajmy, że dokładna wartość współczynnika EROI może różnić się w zależności od dokładnej metodologii i przyjętych warunków brzegowych. W badaniu przeprowadzonym przez wspomniany uniwersytet w Leeds przytoczono następujące wartości EROI dla energii elektrycznej wytwarzanej w różnych źródłach: elektrownie gazowe – 6-14 elektrownie węglowe – 4-17 fotowoltaika – 6-20 elektrownie wiatrowe – 14-30. Udowodniona konkurencyjność OZE Wnioski ze wspomnianego badania, opublikowanego w prestiżowym czasopiśmie Nature, sugerują, że wartości EROI odnawialnych źródeł energii publikowane w literaturze specjalistycznej, są wyższe niż minimalna wartość wymagana, aby z sukcesem zastąpić paliwa kopalne. Inne badania sugerują również, że wskaźniki zwrotu z inwestycji w paliwa kopalne mogą być znacznie bliższe wskaźnikom dla OZE niż wcześniej oczekiwano, a w najbliższej przyszłości mogą gwałtownie spaść. Koszty energetyczne wydobywania paliw kopalnych prawdopodobnie będą wzrastać w miarę, jak wykorzystywane są łatwo dostępne pokłady. Aby pozyskać nowe zasoby węgla, gazu czy ropy – trzeba kopać głębiej, wiercić w trudniejszych warunkach lub transportować paliwo na większe odległości. Technologia w tym zakresie idzie wprawdzie do przodu i często zapewnia większą wydajność, jednak podobny proces ma miejsce w przypadku energetyki odnawialnej. Nie ma więc powodów by sądzić, że wykorzystanie paliw kopalnych jest wydajniejsze z punktu widzenia bilansu energii włożonej i uzyskanej w całym cyklu życia urządzeń energetycznych, niż wykorzystanie źródeł odnawialnych. Warto również mieć na uwadze, że EROI jest wskaźnikiem ekonomicznym, który nie musi uwzględniać takich kwestii jak na przykład emisyjność danego źródła i jego wpływ na klimat, środowisko naturalne i zdrowie ludzi. Źródła: Aramendia, E., Brockway, P.E., Taylor, P.G. et al. Estimation of useful-stage energy returns on investment for fossil fuels and implications for renewable energy systems. Nat Energy 9, 803–816 (2024). Brockway, P.E., Owen, A., Brand-Correa, L.I. et al. Estimation of global final-stage energy-return-on-investment for fossil fuels with comparison to renewable energy sources. Nat Energy 4, 612–621 (2019).

Często szukane

Koszt wytwarzania prądu w elektrowniach – czy paliwa kopalne rzeczywiście są wydajniejsze?

Redakcja GLOBEnergia

W tym samym temacie

767 MW ukryte w górze. Co już wiemy o elektrowni Rożnów II?

Czy Europie może zabraknąć gazu? Magazyny przed zimą są niepokojąco puste

Pompa ciepła zamiast klimatyzacji? Tak może chłodzić dom latem

Atom może przyspieszyć o dwa lata. Prezydent podpisał ważną nowelizację

GLOBENERGIA+ nr 05/2026

Nasze serwisy