MKiŚ w ramach konsorcjum z Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie i Narodowym Centrum Badań Jądrowych w okresie 2023-2025 uczestniczyło w realizacji projektu strategicznego Obserwatorium Transformacji Energetycznej jako instrument wspierania społeczno-gospodarczego rozwoju Polski (OTE), współfinansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu GOSPOSTRATEG.

W ramach projektu opracowano narzędzia i analizy wspierające interesariuszy transformacji energetycznej w tym:

• 8 aplikacji internetowych
• repozytorium danych na temat transformacji energetycznej

Zasoby te mogą stanowić praktyczne wsparcie dla interesariuszy transformacji energetycznej m.in. w zakresie planowania inwestycji w OZE, oceny skutków ekonomiczno-środowiskowych polityk i dokumentów strategicznych oraz mają umożliwiać prowadzenie prac wspierających projektowanie, implementację oraz promowanie racjonalnych decyzji i polityk w zakresie transformacji energetycznej.

Stworzone w ramach projektu instrumentarium OTE obejmuje następujące narzędzia lub aplikacje:

• Indeks Transformacji Energetycznej (ITE)
• Normalizacja meteorologiczna zanieczyszczeń powietrza (NORM AIR)
• Pomiar środowiskowo-ekonomicznych efektów transformacji energetycznej (ŚROD+EK)
• Analizy Transformacji Energetycznej (ATE)
• Narzędzie do projektowania polityki redukcji emisji CO2 (REDUCO2)
• Aplikacja oceny inteligencji budynków (SRI-OTE)
• Zefir dla Polski
• Zefir dla domu

Jednocześnie zachęcamy do skorzystania ze zintegrowanego z portalem OTE Repozytorium danych wypracowanych w ramach tego projektu, obejmującego m.in. raporty i analizy z obszaru transformacji energetycznej.

Aplikacje OTE

1. Indeks Transformacji Energetycznej (ITE)

Narzędzie umożliwia wyznaczenie dwóch nowych wariantów indeksu transformacji energetycznej dla Polski:

• Wariantu międzynarodowego, tzw. Zmodyfikowanego Indeksu Transformacji Energetycznej (ZITE), stanowiącego modyfikację indeksu ETI, publikowanego corocznie przez Światowe Forum Ekonomiczne. Wariant ten opiera się na zaawansowanej metodologii statystycznej (rekomendowanej przez OECD oraz Wspólne Centrum Badawcze JRC Komisji Europejskiej), pozwalającej ograniczyć wpływ subiektywnych decyzji na konstrukcję wskaźnika kompozytowego.
• Polskiego Indeksu Transformacji Energetycznej (PITE) - indeks ten również wykorzystuje odporną metodologię statystyczną, ale w przeciwieństwie do przekrojowych indeksów międzynarodowych opiera się wyłącznie na danych czasowych dotyczących Polski, dzięki czemu stanowi pionierskie narzędzie o istotnym potencjale do wspierania zrównoważonego rozwoju krajowej gospodarki.

Użytkownicy mają możliwość samodzielnego dostosowania stopnia wpływu kryteriów statystycznych na końcowy kształt rankingu.

2. Pomiar środowiskowo-ekonomicznych efektów transformacji energetycznej (ŚROD+EK)

Dla zadanego przez użytkownika miksu energetycznego aplikacja pozwala na określenie w oparciu o tzw. metodologię input-output wpływu realizowanych w ramach transformacji energetycznej nowych instalacji energetycznych na najważniejsze zmienne ekonomiczno-środowiskowe opisujące krajową gospodarkę, w tym:

• kluczowe zmienne makroekonomiczne,
• wzrost produkcji krajowej,
• wzrost wartości dodanej,
• powstawanie nowych miejsc pracy,
• ślad węglowy (emisję CO2).

Aplikacja pozwala na wyznaczanie efektów ekonomiczno-środowiskowych zarówno w fazie instalacji jak i utrzymywania zadanego przez użytkownika miksu energetycznego.

3. Normalizacja meteorologiczna zanieczyszczeń powietrza (NORM AIR)

Narzędzie umożliwia wsparcie w podejmowaniu decyzji dotyczących planowania polityk środowiskowych i energetycznych, analizy dużych zbiorów danych dotyczących jakości powietrza w celu dostarczenia precyzyjnych, nieparametrycznych estymacji trendów wybranych parametrów środowiskowych związanych z oceną wpływu działań i efektów transformacji energetycznej na stężenia zanieczyszczeń oraz gazów cieplarnianych m.in. w zakresie:

• oceny skuteczności lokalnych i krajowych programów proekologicznych i regulacyjnych w zakresie redukcji emisji,
• analizy wpływu działań w ramach transformacji energetycznej na jakość powietrza (m.in. oddzielenie wpływu warunków meteorologicznych od innych czynników kształtujących obserwowane zmiany jakości powietrza),
• modelowania i wizualizacji zależności pomiędzy warunkami meteorologicznymi a stężeniami zanieczyszczeń,
• monitorowania długoterminowych trendów jakości powietrza i gazów cieplarnianych,
• tworzenia modeli statystycznych z wykorzystaniem metod uczenia maszynowego (supervised learning).

4. Analizy Transformacji Energetycznej (ATE)

Narzędzie umożliwia prowadzenie analiz zależności pomiędzy dowolnymi zestawami danych związanymi z transformacją energetyczną opisującymi procesy energetyczne, środowiskowe czy gospodarcze, (np. obliczanie współczynników korelacji oraz regresji liniowej prostej), co pozwala na pełniejsze zrozumienie tych relacji.

Jedną z kluczowych funkcji ATE jest automatyczne przekształcanie i standaryzacja danych z wykorzystaniem wielu metod statystycznych, pozwalające na uzyskanie spójnych i porównywalnych wyników. Narzędzie umożliwia m.in.:

• analizę zależności między danymi środowiskowymi (np. emisjami zanieczyszczeń), energetycznymi (wskaźniki produkcji energii) i gospodarczymi (obliczanie korelacji i regresji bez konieczności pisania kodu) do analizy wpływu polityk energetycznych na efektywność sektora czy w procesach edukacyjnych,
• weryfikację założeń modeli statystycznych, zwiększając rzetelność analiz i wiarygodność otrzymanych rezultatów,
• automatyczne przekształcanie danych za pomocą metod statystycznych zapewniających poprawność analizy,
• generowanie wykresów i wizualizacji wspomagających interpretację wyników.

5. Narzędzie do projektowania polityki redukcji emisji CO2 (REDUCO2)

Narzędzie pozwala wskazywać kluczowe elementy polskiego systemu gospodarczego, które należy zmodyfikować w celu osiągnięcia zadanego przez użytkownika poziomu redukcji emisji CO2 w procesach produkcyjnych. Narzędzie wykorzystuje tzw. rozszerzony model gospodarki narodowej i bazuje na zastosowaniu precyzyjnie dobranej metody matematycznej, która prowadzi do uzyskiwania relatywnie łatwych w interpretacji wyników pozwalających na formułowanie konkretnych zaleceń i wskazówek dla polityki gospodarczej.

• Przy każdym uruchomieniu narzędzia jest możliwość zadania wartości 7 parametrów sterujących, pozwalających na zdefiniowanie cech trzech rozpatrywanych w modelu polityk redukcji emisji CO2: polityki redukcji popytu, polityki innowacji technologicznej oraz polityki redukcji zużycia pośredniego.
• Użytkownik określa oczekiwany poziom redukcji emisji CO2 w procesach produkcyjnych w polskiej gospodarce wyrażony w [%], a następnie model matematyczny określa sposób osiągniecia tej redukcji poprzez wskazanie, w których sektorach należy zastosować politykę redukcji popytu, politykę innowacji technologicznej oraz politykę redukcji zużycia pośredniego.

6. Aplikacja oceny inteligencji budynków (SRI-OTE)

Umożliwia zebranie danych o funkcjonalnościach instalacji technicznych budynku, na podstawie których można obliczyć wartość wskaźnika gotowości budynku do inteligencji (SRI). Po wprowadzeniu kompletu danych za sprawą interaktywnej charakterystyki funkcjonalności można:

• wizualnie oszacować poziom spełniania przez budynek wymagań stawianych przez dyrektywy EPBD, za pomocą syntetycznej charakterystyki graficznej, ilustrującej poziomy funkcjonalności zastosowane w budynku (stan instalacji budynku jest prezentowany na bieżąco podczas wprowadzania kolejnych danych),
• porównać właściwości różnych budynków oraz wskazać potencjalne kierunki modernizacji instalacji technicznych budynku w celu polepszenia jego funkcjonalności,
• ocenić kompleksowo wszystkie aspekty instalacji technicznych budynku zgodnie ze standardami europejskimi (EPBD 2018 i EPBD 2024),
• wyeksportować dane do arkusza kalkulacyjnego SRI dla dalszej analizy.

7. Zefir dla domu

Narzędzie umożliwia wykonanie samodzielnych analiz w zakresie:

• optymalizacji miksu energetycznego w skali pojedynczej nieruchomości, minimalizując przyjęte kryteria transformacji energetycznej z uwzględnieniem ograniczeń w zapotrzebowaniu na energię elektryczną oraz ciepło użytkowe. W analizie wielokryterialnej brane są pod uwagę profil zapotrzebowania, taryfy, stan techniczny budynku, powierzchnia użytkowa, możliwe do zainstalowania źródła energii (np. dostępna powierzania na instalację PV czy magazyny energii). Analizy są realizowane w rozdzielczości godzinowej na przestrzeni 20 lat symulacji w celu określenia ROI (zwrotu z inwestycji). Dane do analizy są pozyskiwanie i proponowane z zewnętrznych baz danych (automatyczne lub półautomatyczne na ich bazie) celem ułatwienia użytkownikowi obsługi systemu (bazy BDOT oraz punkty adresowe).
• opłacalności inwestycji dla pojedynczych budynków, pod kątem poszukiwania optymalnych inwestycji na bazie ogólnodostępnych danych lub w sposób spersonalizowany - po wprowadzeniu szczegółowych, indywidualnych parametrów.

8. Zefir dla Polski

Narzędzie stanowi wsparcie w identyfikacji wyzwań społecznych i technologicznych wynikających z transformacji energetycznej. Udostępniono zestaw z góry zdefiniowanych, cyklicznie aktualizowanych scenariuszy wskazujący na możliwe ścieżki transformacji energetycznej kraju. NCBJ w okresie trwałości projektu umożliwia wybranym interesariuszom (podmiotom sektora administracji publicznej np. organy administracji centralnej lub agendy rządowe) nieodpłatne zlecanie dedykowanych analiz/scenariuszy w zakresie:

• kształtowania ścieżki transformacji tzw. miksu energetycznego wynikającej z realizacji przyjętych strategii krajowych i unijnych, np. można przyjąć do analiz określony poziom emisyjności krajowej gospodarki w założonym horyzoncie czasowym, co będzie determinować konieczność powstawania w przyjętych latach określonych wolumenów mocy we wskazanych technologiach,
• wyznaczania kierunków transformacji w zakresie sektora energii, w tym ciepłownictwa, ogrzewnictwa oraz sektora generacji energii elektrycznej w skali całego kraju,
• testowania skutków wdrażania różnych potencjalnych polityk np. analizy skutków wprowadzania dopłat/systemów wsparcia dla wybranych technologii lub modeli biznesowych,
• identyfikacji optymalnej strategii transformacji energetycznej na poziomie kraju z uwzględnieniem mechanizmów wsparcia (legislacyjnego i inwestycyjnego), zdefiniowania harmonogramu inwestycyjnego w poszczególnych obszarach technologicznych oraz przeprowadzenia wielowymiarowej analizy efektów.

Repozytorium danych OTE

Zawiera dane w zakresie transformacji energetycznej, w tym wskaźniki i wyniki analiz w podziale na obszary:

Ekonomiczny

Umożliwia ocenę wydajności systemu pod kątem:

• Bezpieczeństwa transformacji energetycznej - obejmuje wskaźniki składowe:
  • Dywersyfikacja podaży pierwotnych źródeł energii,
  • Import energii netto,
  • Dywersyfikacja generacji energii elektrycznej,
  • Elastyczność systemu energetycznego,
  • Odporność systemu dostaw gazu,
  • Wskaźnik długości przerw w dostawach energii,
  • Wskaźnik częstotliwości przerw w dostawach energii,
  • Wskaźnik utraty mocy.
• Sprawiedliwej transformacji energetycznej - obejmuje wskaźniki składowe: 
  • Stopień elektryfikacji w miastach/na wsiach,
  • Dostęp do czystych paliw do celów kulinarnych,
  • Cena energii elektrycznej dla gospodarstw domowych mierzona parytetem siły nabywczej,
  • Cena energii elektrycznej dla przemysłu,
  • Cena hurtowa gazu,
  • Subsydiowanie energii,
  • Niewyceniony koszt efektów zewnętrznych,
  • Udział importu paliw w PKB.
• Zrównoważonej transformacji energetycznej - obejmuje wskaźniki składowe: 
  • Energochłonność,
  • Zużycie energii na mieszkańca,
  • Emisja CO2 na mieszkańca,
  • Emisja CO2 w procesie zaopatrzenia w energię,
  • Intensywność emisji CH4 w procesie produkcji energii,
  • Udział czystej energii w końcowym zużyciu energii.

Środowiskowy

Wskaźniki emisji zanieczyszczeń (CH4, CO2, NOx, PM10, PM2.5, SO2) w zależności od źródeł i nośników energii (biomasa, olej opałowy, gaz ziemny, węgiel kamienny, węgiel brunatny) wykorzystywanych w sektorach:

• Gospodarstw domowych,
• Energii,
• Przemysłu.

Społeczny

Wskaźniki pomiaru poziomu ubóstwa energetycznego:

• Podwójna mediana wydatków na energię - udział faktycznych wydatków energetycznych w dochodzie kształtujący się na poziomie wyższym niż podwojona mediana tej wartości w populacji,
• Zdolność do terminowego opłacania rachunków - zaległości w opłacaniu rachunków za energię lub niezdolność do ich opłacania,
• Problemy ze stanem budynku - np. budynek z przeciekającym dachem, zawilgoconymi ścianami, podłogami, fundamentami, butwiejącymi oknami lub podłogami,
• Wysokie Koszty, Niskie Dochody - wysokie wymagane koszty energii (tj. powyżej mediany poziomu krajowego) i niskie dochody (tj. rozporządzalny dochód poniżej oficjalnie określonego progu ubóstwa),
• Niewystarczający komfort cieplny - zadeklarowana niezdolność do wystarczającego ogrzania domu/mieszkania.