Projekt okładki i stron tytułowych: Piotr Fedorczyk

Fotografia na okładce: Jan Miko/Shutterstock, Lukas Gojda/Shutterstock, kalafoto/Fotolia

Wydawca: Adam Filutowski

Koordynator ds. redakcji: Renata Ziółkowska

Redaktor: Iwona Bednarz

Produkcja: Mariola Grzywacka

Skład wersji elektronicznej na zlecenie Wydawnictwa Naukowego PWN: Marcin Kapusta / konwersja.virtualo.pl

Recenzent: prof. dr hab. inż. Władysław Mielczarski
Instytut Elektroenergetyki, Politechnika Łódzka

dr hab. inż. Adam Szurlej
Katedra Inżynierii Gazowniczej, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Książka, którą nabyłeś, jest dziełem twórcy i wydawcy. Prosimy, abyś przestrzegał praw, jakie im przysługują. Jej zawartość możesz udostępnić nieodpłatnie osobom bliskim lub osobiście znanym. Ale nie publikuj jej w internecie. Jeśli cytujesz jej fragmenty, nie zmieniaj ich treści i koniecznie zaznacz, czyje to dzieło. A kopiując jej część, rób to jedynie na użytek osobisty.

Szanujmy cudzą własność i prawo.

Więcej na www.legalnakultura.pl

Polska Izba Książki

Copyright © by Wydawnictwo Naukowe PWN SA

Warszawa 2018

eBook został przygotowany na podstawie wydania papierowego z 2018 r., (wyd. I)

Warszawa 2018

ISBN 978-83-01-19889-3

Wydawnictwo Naukowe PWN SA

02-460 Warszawa, ul. Gottlieba Daimlera 2

tel. 22 69 54 321; faks 22 69 54 288

infolinia 801 33 33 88

e-mail: pwn@pwn.com.pl; reklama@pwn.pl

www.pwn.pl

Wykaz skrótów

ENTSO-E

– Europejski Związek Operatorów Sieci Przesyłowych (European Network of Transmission System Operators for Electricity)

EOG

– Europejski Obszar Gospodarczy (European Economic Area, EEA)

GWh

– gigawatogodzina

OZE

– odnawialne źródła energii

TJ

– teradżul

TWh

– terawatogodzina

Przedmowa

Bezpieczeństwo energetyczne ma strategiczny charakter oraz jest fundamentem bezpieczeństwa państwa. Jest ono inaczej postrzegane przez kraje posiadające surowce energetyczne oraz te, które zmuszone są do ich importu. Państwa zdolne do samodzielnego zaspokojenia swoich potrzeb energetycznych oraz eksportujące surowce energetyczne posiadają naturalną przewagę. Ponadto czerpią korzyści z faktu reeksportu surowców energetycznych innych podmiotów, pełniąc przy tym funkcję hubów energetycznych. Niezależnie od perspektywy postrzegania, w tych przypadkach kluczowe znaczenie odgrywa infrastruktura energetyczna, która jest zdolna do produkcji, dostarczania, odbierania, przetwarzania, magazynowania oraz dystrybucji surowców energetycznych oraz energii elektrycznej. Inwestycje posiadając charakter strategiczny w kontekście egzystencji i rozwoju, ekonomii, polityki oraz wielu innych dziedzin, zwracają się często po wielu latach. Tym niemniej, wpływają na architekturę kontraktów długoterminowych, a także uzależnienie danej gospodarki od określonego surowca oraz źródła pochodzenia. Istotne jest przy tym posiadanie kontroli nad strategicznymi aktywami infrastruktury energetycznej. Ich funkcjonowanie w coraz większym stopniu uzależnione jest od systemów teleinformatycznych, a te działają w oparciu o energię elektryczną. Przewagę uzyskują państwa chroniące własne aktywa strategiczne w sektorze energii przed udostępnieniem innym podmiotom, a także podejmujące inwestycje finansowe w celu przejęcia kontroli nad infrastrukturą państw trzecich. Aktywna polityka w tym zakresie przynosi określone korzyści, których znaczenie jest wielorakie – od politycznych, ekonomicznych, po społeczne. Determinuje przy tym ona sposób zapewniania bezpieczeństwa energetycznego, którego postać ma niewiele wspólnego z „niewidzialną ręką rynku”, traktowaną raczej jako swoiste tłumaczenie niż rzeczywistość, w której dominują precyzyjnie definiowane interesy, nie tylko ekonomiczne. W związku z tym, że w nadchodzących latach ilość sposobów i źródeł pozyskiwania energii znacząco się zmieni, problematyka bezpieczeństwa energetycznego państwa jest ważna i istotna poznawczo. Dla tych państw, które mają wiedzę, umiejętności, środki (nie tylko finansowe), określi architekturę ich bezpieczeństwa energetycznego, dla pozostałych natomiast – miejsce w tej architekturze.

Biorąc pod uwagę aktualną postać bezpieczeństwa energetycznego, a także rozwoju ekonomicznego, pierwszym symptomem zmian, które zachodzą w obu tych domenach, jest poszukiwanie modus vivendi dla rozwoju społecznego. Jego projekcja w czasie, w przypadku najbardziej rozwiniętych cywilizacyjnie państw naszej planety, wiąże się z troską o środowisko, jak też równoczesnym, powszechnym dostępem do energii, niezależnie od potrzebujących jej podmiotów. Ewolucja rynków energii pod wpływem działań politycznych wynikających ze stanu świadomości wysokorozwiniętych społeczeństw (ekoempatii) zmierza w kierunku jej pozyskiwania ze środowiska przy jak najmniejszym nakładzie zanieczyszczeń (redukcja produkcji przez człowieka gazów cieplarnianych oraz recykling zużytych zasobów). Na tym tle podstawowe znaczenie nabiera posiadanie dostępu do surowców energetycznych położonych w niedostępnych jak dotąd obszarach: na Oceanie Arktycznym oraz w przyległych regionach. Fakt, że niektóre z nich są niskoemisyjne (gaz ziemny), zwraca coraz większą uwagę na zintensyfikowanie ich pozyskiwania. Sposób wykorzystania tych zasobów odegra w XXI wieku zasadniczą rolę w eksploatacji złóż planety, determinując postać rynków energetycznych, jak również bezpieczeństwa energetycznego państw. Drugim symptomem zmian jest poszukiwanie nowych technologii uzyskiwania „zielonej” energii. Rozwój technologii pozyskiwania energii z wody (w tym m.in. morskich fal), słońca, wiatru, geotermii stanowi o sposobach myślenia ukierunkowanych na: poprawę efektywności energetycznej, wzrost bezpieczeństwa dostaw energii, rozwój konkurencyjnych rynków energii, ograniczenie oddziaływania energetyki na środowisko. Dla wielu państw uzupełnieniem jest wykorzystanie czystych technologii węglowych oraz rozwój (a w przypadku Polski wprowadzanie) energetyki jądrowej. Trzecim symptomem zmian jest poszukiwanie większej efektywności energetycznej z dotychczas wykorzystywanych źródeł, przede wszystkim węgla w procesie jego spalania oraz możliwości przetwarzania na inne rodzaje paliw płynnych. Wymaga to, od najbardziej zainteresowanych, nakładów na badania naukowe, a następnie wdrożenia bardziej efektywnych niż dotychczasowe technologii.

Nadal swoje miejsce w światowej strukturze bilansu energetycznego posiada węgiel kamienny oraz brunatny, lecz wskutek rozwoju celów polityki klimatycznej jego wykorzystanie staje się coraz mniej powszechne i opłacalne w sektorze energii. Rynki energetyczne ulegają procesowi globalizacji oraz integracji, zaś handel surowcami energetycznymi oraz energią staje się źródłem osiągania przewag konkurencyjnych. Od jakiegoś czasu określa się, że rynek ropy naftowej jest globalny i zdywersyfikowany, lecz cena tego surowca ma w dalszym ciągu fundamentalne znaczenie dla współczesnej gospodarki światowej. Oddziałuje on nie tylko na ceny innych surowców energetycznych oraz produktów finalnych, lecz wpływa również na tempo implementacji różnych technologii. W kontekście podejmowanych działań mających na celu wdrażanie paliw alternatywnych do transportu, a także wprowadzenie energii elektrycznej jako paliwa napędowego samochodów zużycie ropy naftowej może w nadchodzących latach się zmniejszać. Nie pozostanie to bez wpływu na geopolitykę wielu państw. Gaz ziemny nadal jest paliwem strategicznym, wykorzystywanym w różnych gałęziach gospodarczych oraz procesach technologicznych. Wraz ze wzrostem liczby terminali LNG (gaz skroplony) do eksportu oraz importu tego paliwa zwiększa się poziom globalizacji handlu tym surowcem energetycznym, a także dochodzi w coraz większym stopniu do rywalizacji pomiędzy gazem dostarczanym gazociągiem a tym dostarczanym morzem poprzez terminale LNG. Zwiększenie konkurencji oraz nowe odkrycia złóż gazu ziemnego, a także pozyskiwanie gazu ze skał łupkowych w USA wpływają na cenę tego surowca na rynkach światowych, a przede wszystkim ułatwiają podejmowanie renegocjacji formuły cenowej oraz zmiany struktury kontraktów gazowych. Podpisywane są one na krótszy czas niż kilkanaście lat temu. Oznacza to, że poprzez odpowiednio rozbudowaną infrastrukturę gazową umożliwiającą dywersyfikację źródeł, a nie tylko kierunków dostaw gazu ziemnego, można wpłynąć na warunki kontraktów gazowych i przede wszystkim zmniejszyć zależność energetyczną od jednego dostawcy. Dominująca pozycja jednego podmiotu na rynku energetycznym powoduje, że poprzez odpowiednią strukturę kontraktów długoterminowych oraz architekturę gazociągów może on wywierać wpływ polityczny na kluczowe ośrodki decyzyjne danego państwa, a nawet ograniczać skuteczność ich działania. Dlatego tak ważna jest rozbudowa infrastruktury energetycznej o znaczeniu strategicznym.

Biorąc pod uwagę postępujący proces transformacji energetycznej, jaki dokonuje się w poszczególnych państwach, dostrzega się, że jego osią jest rozwój odnawialnych źródeł energii, które w sposób stopniowy zastępują paliwa kopalne. Proces ten nie jest jednakowy dla poszczególnych państw i będzie różnił się rozłożeniem akcentów, gdyż struktury bilansu energetycznego poszczególnych państw są zróżnicowane. Wpływa to na artykułowanie przez te państwa partykularnych interesów. Jednakże niezależnie od przyjętego modelu transformacji oraz wybranych sposobów produkcji energii ważną rolę będzie odgrywać cena. Dlatego proces transformacji energetycznej ma na celu budowanie przewag konkurencyjnych poszczególnych gospodarek względem siebie. Wydaje się, że jego nieodłącznym elementem będzie elektryfikacja poszczególnych gałęzi gospodarczych, które na chwilę obecną są uzależnione od paliw kopalnych (np. transport, ciepłownictwo). Wprost proporcjonalnie do rozwoju elektryfikacji zwiększać się będzie znaczenie rozbudowy infrastruktury elektroenergetycznej, gdyż to właśnie ona stanie się podstawą budowy bezpieczeństwa energetycznego oraz konstrukcji przewag konkurencyjnych. Z jednej strony zwiększa to poziom zależności energetycznej od prądu, zaś z drugiej stwarza nowe wyzwania, do których zalicza się cyberbezpieczeństwo infrastruktury energetycznej, zdolność bilansowania sieci elektroenergetycznych oraz posiadanie strategicznych mocy wytwórczych i magazynów na energię elektryczną. Systematycznie zmieniające się trendy wprost proporcjonalnie do rozwoju technologicznego powodują, że w światowej polityce energetycznej pojawiają się co dziesięciolecia nowe game changer. Jeszcze do niedawna był to gaz ze skał łupkowych, obecnie staje się tym elektryfikacja transportu, zaś w przyszłości to, co będzie determinowało układ sił politycznych w ramach światowej polityki energetycznej.

Niniejsza praca podejmuje zagadnienia, które wskazują na poszczególne elementy konstytuujące bezpieczeństwo energetyczne państwa, jak też na sposoby myślenia o nim w czasie.

Bezpieczeństwo energetyczne: związki między nauką, polityką a rzeczywistością

Współczesne bezpieczeństwo energetyczne jest wypadkową wielu współzależności o charakterze narodowym, mniej lub bardziej odnoszących się zarówno do pojedynczych osób, społeczeństwa, państwa, jak i występujących w społeczności międzynarodowej. Podjęta w rozdziale problematyka bezpieczeństwa energetycznego wyrażona została w tezie. Nowe technologie pozyskiwania oraz dystrybucji energii połączone z rozwojem autonomicznych systemów komunikacji, przetwarzania, przesyłu, udostępniania informacji (Internet rzeczy, inteligentnych obiektów) kształtują zapotrzebowanie na zróżnicowane źródła pozyskiwania i wykorzystania energii w celach pokojowych i na przyszłym polu walki. Tworzą one przy tym aktualną oraz przyszłą architekturę bezpieczeństwa państw i społeczności międzynarodowych. Składa się ona z dwóch komponentów, zasilanych w sposób stały systemów pozyskiwania, wymiany, wykorzystania energii oraz ich rozproszonych form, opartych na punktowym, indywidualnym dostępie do energii.

Problemy i zagrożenia a rozwój koncepcji bezpieczeństwa energetycznego

Koncepcja bezpieczeństwa energetycznego ma charakter dynamiczny i ulega transformacji wraz ze zmianami występującymi w ramach poszczególnych państw. Tym niemniej coraz częściej większego znaczenia nabierają procesy, które zachodzą w wymiarze regionalnym i globalnym. Na tym tle można zidentyfikować szereg innych zagadnień, które wymagają głębszej analizy teoretycznej, lecz powinny również być w polu zainteresowania polityków i przedsiębiorców. Można w tym zakresie wymienić bardzo istotne wyzwanie, jakim jest współcześnie problem ochrony infrastruktury energetycznej z uwagi na zagrożenie cyberatakami. Istotną kwestią, często pomijaną w głównym nurcie dyskursu eksperckiego i politycznego, jest brak powszechnego dostępu do energii oraz tzw. ubóstwo energetyczne występujące nie tylko w słabiej rozwiniętych częściach świata, ale nawet w państwach członkowskich Unii Europejskiej. Z problemem tym wiąże się wyzwanie określenia roli energii w zrównoważonym rozwoju.

Bezpieczeństwo energetyczne: u źródeł chaosu semantycznego

Bezpieczeństwo energetyczne jest jedną z nieprecyzyjnie zdefiniowanych koncepcji naukowych, w której brak jest jednej wspólnej interpretacji. Złożoność i wielowątkowość tego zjawiska sprawiła, że celem niniejszego rozdziału jest próba syntetycznej prezentacji uwarunkowań problemów definicyjnych związanych z bezpieczeństwem energetycznym. Aby to osiągnąć, wykorzystano krytyczny przegląd literatury przedmiotu, posługując się analizą i syntezą logiczną. W toku prac wykorzystano polsko-, jak też obcojęzyczną literaturę przedmiotu obejmującą artykuły z czasopism naukowych, pozycje zwarte oraz raporty organizacji wyspecjalizowanych w dziedzinie energii i opracowania branżowe. Po syntetycznym wprowadzeniu w problematykę następuje analiza determinant, które w toku prac badawczych zostały zidentyfikowane jako elementy utrudniające precyzyjną definicję zjawiska. Wśród nich są: ewolucja bezpieczeństwa energetycznego w czasie, jego interdyscyplinarność i związany z tym problem definicji horyzontu badań; geograficzny zasięg analizy; determinanty bezpieczeństwa energetycznego; poziom rozwoju gospodarczego i percepcja zjawiska oraz rodzaj podejścia badawczego: holistyczne lub wycinkowe. Rozdział kończy się podsumowaniem, które zawiera główne elementy analizy, jej ograniczenia oraz propozycję dalszych kroków badawczych.

Rola i perspektywy energetyki jądrowej w zapewnieniu bezpieczeństwa energetyczno-klimatycznego Unii Europejskiej

Zanieczyszczenie powietrza jest istotnym problemem ekologicznym generowanym w znacznej mierze przez energetykę, toteż globalne zmiany klimatyczne wzmacniają perspektywę rozwoju energetyki jądrowej jako bezemisyjnego źródła energii. Energia jądrowa stanowi prawie jedną trzecią energii elektrycznej generowanej w Europie i produkuje 50% energii niskoemisyjnej w UE. Elektrownie jądrowe są jedną z najlepszych opcji dla wytwarzania „nieemisyjnego prądu” elektrycznego. Osiągnięcie długoterminowych celów polityki klimatycznej UE i ograniczenie wzrostu globalnej temperatury poniżej 2°C będzie możliwe tylko z uwzględnieniem wkładu wszystkich technologii niskoemisyjnych, w tym energii jądrowej. Rozdział podejmuje próbę analizy, czy energia jądrowa jest właściwą i efektywną technologicznie opcją w łagodzeniu zmian klimatu oraz na ile może przyczynić się do osiągnięcia celów UE w zakresie redukcji emisji GHG.

Priorytety bezpieczeństwa narodowego w zakresie dostaw ropy naftowej i gazu ziemnego

Polska powinna przyspieszyć projekty dywersyfikujące dostawy gazu ziemnego oraz poszukać nowych dostawców ropy naftowej. To ropa naftowa, a nie gaz ziemny jest wśród surowców energetycznych najważniejszym źródłem wpływów do budżetu Federacji Rosyjskiej, zaś polskie koncerny petrochemiczne są największym w Europie konsumentem ropy ze Wschodu. Dochodzi do paradoksalnej sytuacji – z jednej strony państwo polskie wydatkuje duże środki na wzmocnienie swoich możliwości obronnych, z drugiej zaś, krajowe koncerny, będąc największym odbiorcą rosyjskiej ropy w Europie, zasilają budżet Federacji Rosyjskiej wysokimi wpływami i tym samym pośrednio finansują zbrojenia Rosji. Zmiana dostawców ropy naftowej przez krajowe koncerny petrochemiczne jest więc kluczowa z perspektywy bezpieczeństwa narodowego. W deklaracji z warszawskiego szczytu NATO przedstawiono rekomendacje dotyczące bezpieczeństwa energetycznego: dywersyfikację zarówno dostawców surowców energetycznych, ich producentów, jak i szlaków transportowych, oraz rozbudowę interkonektorów energetycznych między państwami. Wskazane zagadnienia mają kluczowe znaczenie dla wzmocnienia odporności państwa na polityczną i ekonomiczną presję z zewnątrz.

Rynkowy wymiar bezpieczeństwa energetycznego Unii Europejskiej w dyskusji nad przyszłością regulacji rynku gazu ziemnego – „quo vadis gas market regulatory framework”

Unia Europejska jako organizacja międzynarodowa o gospodarczych podstawach działalności w oparciu o swobody traktatowe, jako filary integracji ekonomicznej, dąży do dobrobytu społeczeństw państw członkowskich. Ma to swoje podłoże czysto pragmatyczne, gdyż zwiększanie integracji ma prowadzić do wzbogacania się obywateli państw UE. Zgodnie z filozofią funkcjonowania UE, rynek wewnętrzny ma także przyczynić się do zwiększenia bezpieczeństwa, rozumianego szerzej niż tylko bezpieczeństwo gospodarcze. Zgodnie z art. 194 Traktatu o funkcjonowaniu Unii Europejskiej jej polityka w dziedzinie energetyki ma na celu, w duchu solidarności między państwami członkowskimi, zapewnienie funkcjonowania rynku energii oraz zapewnienie bezpieczeństwa dostaw energii. Zatem podstawy traktatowe działania UE wskazują priorytety, którymi musi się kierować przy kreowaniu swojego podejścia do polityki energetycznej. Rynek wewnętrzny tej organizacji musi się opierać na funkcjonującym rynku energii. Jest on zasadniczym elementem zapewnienia bezpieczeństwa dostaw energii w UE. Potwierdzeniem tego faktu jest przyjęcie przez Komisję szeregu dokumentów o charakterze strategicznym.

Strategia bezpieczeństwa energetycznego Unii Europejskiej

Unia Europejska jest jednym z głównych światowych konsumentów surowców energetycznych. Tym samym, kwestia bezpieczeństwa energetycznego staje się kluczowym wyznacznikiem jej funkcjonowania na arenie międzynarodowej. Szacuje się, iż zapotrzebowanie na surowce energetyczne w Unii w najbliższych latach zwiększy się o mniej więcej 26%. W bilansie energetycznym UE główną rolę odgrywają paliwa kopalne, a ropa naftowa stanowi główne źródło energii w branży motoryzacyjnej. Zapotrzebowanie na ropę w państwach UE utrzymuje się na poziomie 34%. Zauważalny jest jednak spadek zapotrzebowania na ten surowiec w porównaniu z rokiem 1995 z uwagi na zmniejszenie przyrostu naturalnego oraz rosnącą efektywność zużycia ropy. Kolejnym znaczącym surowcem w bilansie energetycznym UE jest gaz ziemny. Z uwagi na mniejszą emisję dwutlenku węgla w procesie spalania oraz mniejsze koszty eksploatacji w porównaniu do źródeł odnawialnych, szacuje się, iż zapotrzebowanie na gaz będzie wzrastać. Przez długi okres węgiel stanowił główny surowiec energetyczny w Europie, mimo iż jego spalanie powoduje wzmożoną emisję dwutlenku węgla do atmosfery. Unia Europejska jest największym na świecie konsumentem energii nuklearnej. Eksploatacja zasobów odnawialnych to największe wyzwanie dla polityki energetycznej Unii. Wszystkie wskazane zagadnienia rozpatrywane są w niniejszym rozdziale.

Republika Federalna Niemiec wobec polityki energetycznej Unii Europejskiej

Republika Federalna Niemiec jest jednym z państw założycielskich Unii Europejskiej, największym płatnikiem netto do unijnego budżetu, a także ma największy wpływ na unijne procesy decyzyjne. Z tego względu powszechnie przyjmuje się, że rząd federalny w Berlinie ma największe oddziaływanie na kształtowanie polityk unijnych. Badacze polityki niemieckiej dostrzegają, że jest to państwo określane jako mocarstwo cywilne, handlowe oraz geoekonomiczne, które w warunkach stabilności, światowego pokoju oraz integracji gospodarczej osiąga swój najlepszy rozwój. Jego gospodarka nakierowana jest na eksport technologii, standardów, norm, towarów, usług, a także modeli i rozwiązań mających zastosowanie w polityce i gospodarce. Kluczowym elementem niemieckiej polityki jest UE, która od zawsze dążyła do wzmacniania swobody handlowej pomiędzy państwami członkowskimi. Celem niniejszego rozdziału jest określenie, czy cele polityki energetycznej UE wspierają realizację celów strategicznych polityki energetycznej Republiki Federalnej Niemiec.

Bezpieczeństwo energetyczne Szwajcarii a współpraca z Unią Europejską

Niniejszy rozdział dokonuje charakterystyki bieżącej sytuacji sektora energetycznego w Szwajcarii z punktu widzenia nauk politycznych oraz analizy przyjętych bądź planowanych założeń dla zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego tego państwa. Analiza bezpieczeństwa energetycznego Szwajcarii, przeprowadzona w oparciu o charakterystykę sektora energetycznego, wskazuje na odpowiedź: jak Szwajcaria definiuje bezpieczeństwo energetyczne i jakie na tej podstawie określa cele swojej strategii energetycznej? Analiza rozwiązań i metod stosowanych w Szwajcarii może stanowić swoistą alternatywę dla Energiewende w wydaniu niemieckim. W rozdziale 1 prowadzone są rozważania właśnie w tym zakresie.

Energetyka obywatelska jako instrument rozwoju sektora OZE w Danii

Dania jest państwem, które w drugiej połowie XX wieku dokonało głębokiej i skutecznej transformacji sektora energii, polegającej na przejściu od poziomu blisko 99% uzależnienia od wykorzystania paliw kopalnych oraz od ich importu zza granicy do stanu niemal całkowitej samowystarczalności energetycznej. Koncentracja prowadzonej na przestrzeni ok. 40 lat polityki na maksymalizacji wykorzystania potencjału odnawialnych źródeł energii uczyniła Danię europejskim liderem i wzorem w tym zakresie, dzięki czemu jest ona obecnie jednym z najbardziej bezpiecznych energetycznie państw świata. Należy w związku z tym postawić sobie pytania o to: jakie były czynniki, które determinowały przeprowadzoną transformację energetyczną, jak ona przebiegała, jakie są stosowane przez władze różnego szczebla instrumenty promujące działalność prosumencką oraz jakie znaczenie dla rozwoju gospodarczego miało właśnie wykształcenie się segmentu energetyki obywatelskiej.

Niezależność energetyczna Polski w formule synergii węglowo-jądrowej

W rozdziale zostały omówione zagadnienia ekologicznej synergii przemysłu węglowego oraz technologii jądrowych w kontekście bezpieczeństwa energetycznego oraz możliwości uniezależnienia się Polski na międzynarodowym rynku paliw. Przeprowadzono analizę istniejących oraz przyszłych rozwiązań technologicznych oraz procesy stosowane w ciężkim przemyśle węglowym i chemicznym, pod kątem ich przydatności w miksie energetycznym. Podstawowym pytaniem, na które podjęto próbę odpowiedzi, jest: czy wraz z rozwojem światowego przemysłu jądrowego jesteśmy w stanie uniezależnić się od międzynarodowego rynku paliw? Pytaniem drugorzędnym jest: czy wykorzystując reaktory jądrowe IV generacji (HTGR, czyli wysokotemperaturowe reaktory gazowe), jesteśmy w stanie obniżyć emisję dwutlenku węgla do atmosfery? Całość rozważań została osadzona w odniesieniu do zagadnień dotyczących zapewnienia Polsce bezpieczeństwa energetycznego.

Derywaty elektroenergetyczne na polskim rynku kapitałowym i ich rola w zapewnieniu bezpieczeństwa energetycznego

Sprawnie funkcjonujący rynek finansowy jest jednym z najważniejszych elementów ustroju gospodarki rynkowej. Na jego kształt wpływ ma wiele instytucji i mechanizmów. Zalicza się do nich rynek finansowy, na którym dokonywane są wszelkie operacje związane z obrotem środkami pieniężnymi i instrumentami finansowymi. Rynek finansowy stanowi bardzo szeroki obszar regulacyjny determinujący postać bezpieczeństwa energetycznego państwa. Podstawowy jego podział, wyznaczony przez kryterium czasu dysponowania środkami przez podmiot pozyskujący oraz przez kryterium celu, na jaki są one przeznaczane – rynek kapitałowy i rynek pieniężny wydaje się być współcześnie niewystarczający. Oznacza to, że lepszym jest jego podział z punktu widzenia rodzaju instrumentu finansowego implikującego postać operacji finansowych w sektorze energetycznym.

Autorzy monografii mają nadzieję, że jej zakres okaże się dla Czytelników interesujący.

1. Bezpieczeństwo energetyczne – związki między nauką, polityką a rzeczywistością
Jarosław Gryz

Podjęta w rozdziale problematyka bezpieczeństwa energetycznego, jego związków z nauką i rzeczywistością skłania do postawienia tezy. Nowe technologie pozyskiwania oraz dystrybucji energii połączone z rozwojem autonomicznych systemów komunikacji, przetwarzania, przesyłu, udostępniania informacji (Internet rzeczy[1] inteligentnych obiektów) kształtują zapotrzebowanie na zróżnicowane źródła pozyskiwania i wykorzystania energii w celach pokojowych i na przyszłym polu walki. Tworzą one przy tym aktualną oraz przyszłą architekturę bezpieczeństwa państw i społeczności międzynarodowych. Składa się ona z dwóch komponentów, zasilanych w sposób stały systemów pozyskiwania, wymiany, wykorzystania energii oraz ich rozproszonych form, opartych na punktowym i indywidualnym dostępie do energii. Ten aspekt sytuacyjny konfiguruje sposób postępowania państw, innych podmiotów stosunków międzynarodowych na różnych płaszczyznach instytucjonalnych czy też normatywnych. Dotyczą one przede wszystkim szlaków przesyłu surowców energetycznych, korytarzy przesyłu energii oraz jej dystrybucji. Ponadto, punktowo zasilanych obiektów, m.in. detektorów (np. trzęsień ziemi, skażeń, boi morskich itp.), w różnych regionach planety na lądzie, w wodzie, w powietrzu, na orbicie ziemi oraz w kosmosie (w perspektywie czasu na powierzchni Księżyca). Przyjmowane rozwiązania implikują postępowanie państw, organizacji pozarządowych m.in. w zakresie ochrony środowiska naturalnego czy też sposobów jego wykorzystywania.

Współczesne bezpieczeństwo energetyczne jest wypadkową wielu współzależności o charakterze narodowym, mniej lub bardziej odnoszących się zarówno do pojedynczych osób, społeczeństwa, państwa, jak i występujących w społeczności międzynarodowej. Komputer, laptop czy też telefon komórkowy, podłączone do gniazda elektrycznego, korzystające z baterii lub ładowane bezprzewodowo są synonimem postępu oraz jego ograniczeń niezależnie od tego, kto i do jakich celów je wykorzystuje. Postępu pozwalającego na natychmiastową łączność z jakąkolwiek osobą lub domeną informacyjną, publiczną bądź prywatną, oraz ograniczeń w dostępności. Do tego dochodzi rozwój technologiczny istniejących już dziś w pełni autonomicznych maszyn, np.: metra, samobieżnych samochodów oraz samolatających dronów komunikacyjnych[2]. Wskazane urządzenia są synonimem rewolucji przemysłowej i intelektualnej, na progu której stoimy. Jej cechą jest synergiczne, kognitywne łączenie wielu obszarów wiedzy determinujących postać stosunków społecznych. Warto przy tym podkreślić, że niezależnie od charakteru maszyn, cywilnych czy wojskowych, niezbędna jest im energia, a bezpieczeństwo energetyczne jest kluczowe w projekcji dobrobytu i rozwoju. Stanowi ono również podstawowy determinant przyszłego pola walki. Parafrazując, ten, kto dysponuje energią, potrafi ją kontrolować bądź ograniczać do niej dostęp, tworzy podstawy swoich obecnych oraz przyszłych zwycięstw.

W związku z zapotrzebowaniem na energię w urządzeniach, niezależnie od tego, czy spalana jest biomasa, gaz ziemny, wykorzystywana jest energia solarna, czy też siła wiatru, jednocześnie zachodzą na siebie zjawiska polityczne, ekonomiczne, społeczne. Ich wspólnym mianownikiem są zagadnienia: dostępu do energii, jej przesyłu, wykorzystania oraz zarządzania nią, a także utylizacji powstałych w wyniku jej używania odpadów. Wspólnie zjawiska te generują trend, który wyraża rozwój technologii, w tym przede wszystkim tych autonomicznie przetwarzających energię przez urządzenia. Należy przy tym zaznaczyć, że jej zastosowanie istniejące i potencjalne jest nieograniczone, od kodowania drzwi do mieszkań i domów po broń energetyczną zdolną do operowania z ziemi w głąb przestrzeni kosmicznej (odwrotność tego zjawiska jeszcze nie znalazła zastosowania w praktyce). Podobnie kwestia wygląda w przypadku źródeł pozyskiwania energii, które są nieograniczone: od fal magnetycznych po fale morskie, od energii geotermalnej po energię solarną, od energii pozyskiwanej z węglowodorów po energię nuklearną. Kompilacja tych źródeł na tle wiedzy, techniki, umiejętności rysuje niemal nieograniczone perspektywy rozwoju społecznego i gospodarczego, leży także u podstaw zmian politycznych, ekonomicznych w poszczególnych regionach naszej planety. Regiony te można przy tym klasyfikować pod względem innowacyjnego przyswajania zmian w pozyskiwaniu i wykorzystywaniu energii.

1.1. Istota współczesnego (i przyszłego) bezpieczeństwa energetycznego

Określając postać aktualnego oraz przyszłego bezpieczeństwa energetycznego obejmującego zarówno pojedyncze osoby, jak i państwa, ich społeczności, wspólnoty, należy odnieść się do uwarunkowań określonych charakterem związków między tymi podmiotami. Stanowią one rezultat interakcji społecznych, poziomu rozwoju technologicznego, współpracy międzynarodowej. Przede wszystkim zaś są one związane z polami politycznej, ekonomicznej oraz militarnej współpracy, rywalizacji oraz konfrontacji państw z udziałem korporacji ponadnarodowych. Pola te generują schematy współzależności konsumentów i producentów energii, niezależnie od jej rodzaju oraz sposobów wykorzystania. Sednem bezpieczeństwa energetycznego, jego elementów tożsamych dla państwa, określonej wspólnoty międzynarodowej, do której ono przynależy, jest:

• wydobycie zasobów energetycznych, ich przetwarzanie oraz pozyskiwanie z nich, a także z innych źródeł, energii;

• dystrybucja energii oraz niezbędna ku temu infrastruktura techniczna;

• rynek producentów energii, jego kształt określony wizją rozwoju energetycznego, przepisami prawa, innowacyjnością w podejściu do wymienionych zagadnień;

• rynek konsumentów kreujący zapotrzebowanie;

• recykling energetyczny;

• formy wykorzystania energii, określone, dedykowane zarówno podmiotom cywilnym, jak i wojskowym;

• podtrzymanie oraz projekcja rozwoju energetyki, jej przyszły, pożądany kształt;

• techniczne i technologiczne innowacje;

• postęp w rozwoju cywilizacyjnym.

Każdy ze wskazanych elementów, niezależnie od swojego charakteru, stanowi o bezpieczeństwie energetycznym. Jest ono rezultatem zdolności państwa do jego zapewnienia w czasie i przestrzeni. Przykładem w tym zakresie może być rewolucja w pozyskiwaniu gazu ziemnego oraz ropy naftowej z łupków. Od 2007 r. ma ona miejsce w Stanach Zjednoczonych. Posiada przy tym fundamentalne znaczenie dla amerykańskiej gospodarki i społeczeństwa[3].

W tym miejscu pojawia się kwestia ceny energii, zarówno dla odbiorców indywidualnych, jak i przemysłu. Zawsze pozostaje ona w gestii polityki ekonomicznej. Ponadto, determinowana jest wskazanymi powyżej elementami. Jako czynnik wpływu na bezpieczeństwo energetyczne, cena energii ma odmienne znaczenie dla państw, które dysponują pełnym cyklem wydobycia, przesyłu, przetwarzania oraz dystrybucji energii, technologiami, nadzorem nad cenami energii oraz dla tych, które nie mają w tym wszystkim pełnego udziału. Rola wolnego rynku jako czynnika wspomagającego procesy decyzyjne, jak też uzyskiwania przewagi konkurencyjnej jest fundamentalna. Kreuje ona warunki przewagi państwa lub je blokuje, zależnie od postaci ustroju politycznego, jego wpływu na aktywność społeczną oraz ekonomiczną. Związane z tym czynniki wpływu mają postać określoną charakterem wartości indywidualnych i zbiorowych, wynikających z nich norm. Kształt aktywności państwa lub jej braku, związków między ekonomią – polityką – społeczeństwem z wiodącą rolą jednostki decydują o ostatecznej postaci wykorzystywania energii, jej pozyskiwania[4].

Aktualna i przyszła formuła bezpieczeństwa energetycznego państw przywiązana jest do poszczególnych typów energii (patrz rysunek 1.1). Od nich uzależnione są technologie jej przetwarzania i dystrybucji, a w konsekwencji rynek konsumentów, zarówno cywilnych, jak i wojskowych. Biorąc pod uwagę politykę państw, bezpieczeństwo surowcowe i technologiczne stanowi fundament ich wszelkich działań na rzecz projekcji stabilnego rozwoju oraz prosperity. Z nimi związane jest bezpieczeństwo energetyczne i ekonomiczne[5].

Rys. 1.1. Typy energii

Źródło: Opracowanie własne na podstawie literatury przedmiotu.

Czynnikami kluczowymi, decydującymi o postaci bezpieczeństwa państwa, są:

• w przypadku surowców i technologii dostęp do zasobów, ich dystrybucja i przetwarzanie, koszty środowiskowe i społeczne,

• w przypadku sektora energetycznego – wytwarzania energii oraz ekonomicznego jej transport, dystrybucja, a także obsługa docelowych odbiorców.

Spoiwem dla wskazanych czynników jest przestrzeń komunikacji, a w niej cyberprzestrzeń i związane z nią cyberbezpieczeństwo. Gwarantują one:

• obsługę techniczną i technologiczną,

• bezpieczne użytkowanie infrastruktury,

• stałe i niezakłócone dostawy energii zgodnie z zapotrzebowaniem rynków energetycznych,

• sprawne funkcjonowanie rynków finansowych.

Finalnie zapewniają one bezpieczną, funkcjonalną egzystencję człowieka, grup społecznych, społeczeństwa, wspólnot międzynarodowych oraz całej społeczności międzynarodowej, ponadto jej projekcję w czasie. Fundamentalne znaczenie posiada przy tym narodowe i międzynarodowe środowisko bezpieczeństwa państwa, w którym to wszystko, co zostało wskazane, występuje i jest zapewniane.

Polityka państwa obejmująca domeny: społeczną, ekonomiczną, środowiska naturalnego, militarną stanowi punkt odniesienia do oceny znaczenia istoty współczesnego i przyszłego bezpieczeństwa energetycznego. W tym zakresie otwiera się wieloaspektowe pole współpracy, rywalizacji, konfrontacji, walki[6]. Każde z nich przenika się z pozostałymi, nadając zmienną postać polityce energetycznej poszczególnych państw, ich wspólnot międzynarodowych.

Pierwsze z wymienionych pól dotyczy współpracy, a w niej koncepcji podtrzymania określonego modelu rozwoju energetyki. Cele polityczne państwa konfrontowane są z uwarunkowaniami ich realizacji w czasie, czynnikami identyfikowanych zmian zapotrzebowania na energię. Rzecz dotyczy przy tym państw, które posiadają holistyczne podejście do zagadnień związanych z bezpieczeństwem energetycznym[7]. Tworzy ono warunki do aktywnego prowadzenia polityki w tej domenie. Ponadto, rozpoznania stanowisk potencjalnych i rzeczywistych adwersarzy, prowadzenia adekwatnych działań w stosunkach międzynarodowych służących realizacji określonej wizji rozwoju energetyki.

Przypisy

[1] „Internet przedmiotów, Internet rzeczy (ang. Internet of Things, IoT) zakłada połączenie w sieć niemalże wszystkich rodzajów urządzeń. Za tym pojęciem kryje się wizja przyszłego świata, w którym cyfrowe i fizyczne urządzenia czy przedmioty codziennego użytku są połączone odpowiednią infrastrukturą, w celu dostarczenia całej gamy nowych aplikacji i usług. Internet rzeczy to połączenie dwóch znanych nam światów i w ciągu nadchodzących lat będziemy mieli okazję obserwować, jak fundamentalnie zmienia się sposób, w jaki korzystamy i współdziałamy zarówno z otaczającym nas światem urządzeń cyfrowych, jak i światem fizycznym. Koncepcja Internetu rzeczy bazuje na trzech pojęciach: zawsze (anytime), wszędzie (anyplace), z wszystkim (anything). Definicja Internetu rzeczy oparta jest na trzech filarach odnoszących się do cech inteligentnych obiektów: umożliwić identyfikację siebie (wszystko jest w stanie się przedstawić), zapewnić komunikację (wszystko może się komunikować) i współdziałać (wszystko może wzajemnie na siebie oddziaływać)”. A. Brachman, Internet przedmiotów, Raport Obserwatorium ITC, http://www.obserwatoriumit.pl/site/assets/files/1059/internet_of_things.pdf (dostęp: 07.06.2017).

[2] D. Rus, The Robots Are Coming How Technological Breakthroughs Will Transform Everyday Life, Foreign Affairs, July/August 2015, s. 2–14.

[3] Rewolucja łupkowa pozwoliła Stanom Zjednoczonym na wydobycie się z recesji po kryzysie finansowym z 2008 r. Gaz pozyskiwany z łupków pokrywa 25% amerykańskiego zapotrzebowania na paliwa, sukcesywnie wzrastając. R.A. Hefner III, The United States of Gas. Why the Shale Revolution Could Have Happened Only in America, Foreign Affairs, May/June 2014, s. 9.

[4] T. Nordhaus, Back from the Energy Future. What Decades of Failed Forecasts Say About Clean Energy and Climate Change, Foreign Affairs, October 18, 2016, https://www.foreignaffairs.com/articles/2016-10-18/back-energy-future (dostęp: 02.02.2017).

[5] M. Ruszel, Bezpieczeństwo energetyczne Polski. Wymiar teoretyczny i praktyczny, Wydawnictwo RAMBLER, Warszawa 2014, s. 27.

[6] J. Michalak, Strategia niskoemisyjnego rozwoju UE a polityka energetyczna Polski do 2050 r., Biuletyn PISM, Nr 56 (1406), 26 sierpnia 2016 r.

[7] W niemieckim Studium trendów elektroenergetyki – „(…) poddano testom ›wytrzymałościowym‹ (stress test) koncepcję Energiewende. Zbadano wpływ podstawowych zmiennych, objaśniających na cele polityki energetycznej, efektywność kosztów oraz niezawodność zasilania. Badane zmienne rozważane są jako uwarunkowania rozwoju infrastruktury sieciowej, zwiększenia efektywności (traktowanej jako redukcje zapotrzebowania na energię elektryczną), rozbudowy źródeł (zwłaszcza na południu Niemiec), rozwoju OZE oraz trendów cen paliw i CO₂. Wartości zmiennych zawarte są w przedziałach, odpowiadających zakresowi oczekiwanych wahań, co umożliwia analizę odchyleń od założonych celów. Studium wykorzystuje ilościową analizę, opartą na modelowaniu multiscenariuszowym systemu elektroenergetycznego, z uwzględnieniem rozpływów mocy w sieci przesyłowej. Symulowano sytuacje skrajne, w których system jest narażony na specyficzne oddziaływania, przy czym skupiono się na procesie rozwoju systemu w następnym dziesięcioleciu, licząc rok 2012 jako bazowy. Nie dokonano oceny ogólnych efektów Energiewende, gdyż początek analiz wyznacza rok startu. Należy zauważyć, że interpretacja wyników musi uwzględniać fakt, iż rok 2022 jest tylko zamknięciem pewnego etapu rozważanych procesów, nie stanowi natomiast zakończenia procesu transformacji”. J. Malko, ENERGIEWENDE niemiecka transformacja energetyczna, Polityka Energetyczna – „Energy Policy Journal” 2014, tom 17, zeszyt 2, s. 8.