Wybrane aspekty metodologii analizy cyklu życia odnawialnych źródeł energii

Autor: Anna Śliwińska, Krystyna Czaplicka-Kolarz - Główny Instytut Górnictwa | 2010-08-09

Gospodarka oparta o zasadę zrównoważonego rozwoju powinna dążyć do minimalizacji zużycia zasobów nieodnawialnych i do zastąpienia energii paliw nieodnawialnych energią ze źródeł odnawialnych. Zwiększenie udziału źródeł odnawialnych w tzw. "miksie" energetycznym Polski jest również zgodne z założeniami polityki energetycznej kraju oraz z dążeniem do minimalizacji emisji dwutlenku węgla oraz innych gazów cieplarnianych.

5. Podsumowanie

Analiza cyklu życia pokazuje, że technologie OZE nie są wolne od oddziaływania na środowisko. Jej wyniki charakteryzują się bardzo dużą rozbieżnością, co jest spowodowane silnym wpływem wielu specyficznych parametrów konkretnej instalacji, jak również założeń i stosowanej metodologii analizy. Czynniki mające wpływ na rezultaty LCA odnawialnych źródeł energii to między innymi: uwarunkowania klimatyczne, położenie geograficzne, uwarunkowania lokalne instalacji (np. nasłonecznienia), sytuacja topograficzna, dostępność i źródło materiałów, technologia produkcji, typ urządzenia, zastosowane materiały, stopień recyklingu, lokalna infrastruktura, droga transportu, miks energetyczny, granice systemu.
Do obszarów problemowych przy analizach LCA odnawialnych źródeł energii należy zaliczyć m.in. problemy z oszacowaniem ilości materiałów zużytych do konstrukcji urządzeń i instalacji, wybór sposobu alokacji wielkości zużycia energii i emitowanych zanieczyszczeń w analizowanych procesach, założenie sprawności instalacji na poziomie zbliżonym do rzeczywistego jej wykorzystania. W związku z tym wskazane wydaje się uwzględnienie tych elementów w analizie wrażliwości.
Analiza porównawcza różnych technologii wytwarzania energii elektrycznej wymaga ujednolicenia metodyki LCA, przede wszystkim odnośnie stosowania jednakowych granic systemów obejmujących wszystkie etapy życia istotnie oddziałujące na środowisko. Mimo takiego podejścia należy pamiętać, że wyniki LCA zawsze odnoszą się do konkretnego analizowanego przypadku, a ich uogólnianie powinno być zawsze przeprowadzane z dużą dozą ostrożności. Jest to szczególnie istotne w przypadku OZE - z powodu wpływu na wyniki tak wielu czynników nie jest możliwa jednoznaczna ocena i uszeregowanie technologii uzyskiwania energii ze źródeł odnawialnych.
W przypadku OZE, ze względu na szybki postęp technologiczny i istotny wpływ różnych parametrów na wyniki, bardzo owocne może być stosowanie dynamicznego LCA, które uwzględnia zmiany technologiczne przewidywane w przyszłości, m.in. zastąpienie obecnego miksu energetycznego opartego o energię z paliw kopalnych miksem opartym w znacznym stopniu o energię odnawialną oraz udoskonalenie ważnych procesów wytwórczych, np. stali i betonu. Zabieg taki jest szczególnie cenny dla analiz długoterminowych wykorzystywanych w procesie decyzyjnym. Prace tego typu będą należały do coraz częstszych w przyszłości.
Wykaz stosowanych oznaczeń

BOS - Balance of System - elementy systemu fotowoltaicznego bez modułów
CED - Cumulative Energy Demand - całkowite zapotrzebowanie na energię
EIOLCA - Economic Input Output Life Cycle Analysis - Analiza cyklu życia oparta o tablice przepływów międzygałęziowych
ER - energy ratio, iloraz energii wchodzącej i wychodzącej
ERnet - net energy ratio, wartość ER pomniejszona o straty powstałe w wyniku przesyłu, konwersji i magazynowania energii
IOA - Input Output Analysis, analiza na podstawie tablic przepływów międzygałęziowych
OZE - Odnawialne Źródła Energii
PCA - Process Chain Analysis, analiza oparta o łańcuch procesów technologicznych
SoG-Si - Solar Grade Silicon, krzem produkowany dla potrzeb ogniw fotowoltaicznych