Źródła energii: odnawialne źródła energii, nieodnawialne źródła energii i bilans energetyczny
Podstawa programowa wymaga, żebyś charakteryzował zmiany struktury zużycia energii z podziałem na źródła odnawialne i nieodnawialne, porównywał strukturę produkcji energii w Polsce z innymi krajami, oceniał bilans energetyczny świata i Polski oraz dyskutował o skutkach różnych źródeł i o energetyce jądrowej. Tak przygotujesz się do zadań o energii na maturze z geografii na poziomie rozszerzonym.
Na maturze 2023–2026: w każdej z 4 sesji, zadań: 7.
W skrócie
najważniejsze w kilku zdaniach
Źródła nieodnawialne (węgiel, ropa, gaz, paliwo jądrowe) wyczerpują się; odnawialne (woda, wiatr, Słońce, geotermia, biomasa) uzupełniają się w przyrodzie.
Bilans energetyczny zestawia produkcję, import, eksport i zużycie energii; jego struktura mówi, na czym opiera się gospodarka.
Wiatr i energia słoneczna zależą od pogody, elektrownie wodne od rzeźby i przepływu rzek, a energetyka jądrowa od kapitału i bezpiecznego składowania odpadów.
Polska opiera produkcję energii elektrycznej przede wszystkim na elektrowniach cieplnych; jej bezpieczeństwo energetyczne zależy od różnicowania źródeł.
Zadania o zmianach struktury czytasz z wykresów udziałów: liczy się kierunek zmiany i skutek dla środowiska.
Egzamin maturalny z geografii na poziomie rozszerzonym trwa 180 minut; za cały arkusz można uzyskać 60 punktów. Arkusz zawiera zadania zamknięte i otwarte, także w wiązkach opartych na wspólnym materiale — mapie, wykresie, tabeli albo tekście; zadania otwarte dają co najmniej 70 % punktów. Podczas egzaminu korzystasz z linijki, lupy i prostego kalkulatora.
Źródła odnawialne i nieodnawialne
Źródła nieodnawialne to takie, których zasoby są ograniczone i nie odtwarzają się w skali życia człowieka: węgiel kamienny i brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny oraz uran dla energetyki jądrowej. Źródła odnawialne to te, które uzupełniają się w przyrodzie: energia spadku wody, wiatru, promieniowania słonecznego, ciepła wnętrza Ziemi i biomasy.
Przy ocenie źródła rozważ trzy rzeczy: wpływ na środowisko (emisja dwutlenku węgla, zajęcie terenu, odpady), zależność od warunków przyrodniczych oraz koszty i bezpieczeństwo dostaw. Dopiero zestawienie plusów i minusów pozwala porównać źródła uczciwie, bo żadne nie jest wolne od wad.
Bilans energetyczny to zestawienie, ile energii kraj wytworzył z różnych źródeł, ile sprowadził z zagranicy, ile wyeksportował i ile zużył, z uwzględnieniem strat. Struktura zużycia pokazuje udziały nośników: węgla, ropy, gazu, energii jądrowej i odnawialnej. W skali świata zdecydowaną większość nadal stanowią paliwa kopalne, a udział źródeł odnawialnych rośnie.
W Polsce w 2022 r. elektrownie cieplne zawodowe wytworzyły 134 657 GWh z 179 748 GWh energii elektrycznej wyprodukowanej w kraju, czyli 74,9% (GUS). Nowe źródła, takie jak wiatr i Słońce, dopełniają ten udział, a eksport i import wyrównują bilans. Czytając tabelę bilansu, sprawdzaj, czy liczby są w tych samych jednostkach i czy chodzi o produkcję, czy o zużycie.
Lokalizacja i wady elektrowni odnawialnych
Elektrownie wiatrowe stawia się na terenach otwartych o silnych, stałych wiatrach, np. na wybrzeżach i na morzu. Ich produkcja zmienia się z pogodą, więc potrzebna jest rezerwa mocy lub magazyn energii. Elektrownie słoneczne wymagają dużego nasłonecznienia i miejsca na panele, a produkują tylko w dzień i latem więcej niż zimą.
Elektrownie wodne potrzebują spadku rzeki i zbiornika, więc leżą w górach i na rzekach o dużym przepływie; zapora zmienia jednak ekosystem. Elektrownie szczytowo-pompowe magazynują energię, przepompowując wodę do zbiornika położonego wyżej. Geotermia wymaga obszarów, gdzie gorące wody leżą płytko, a biomasa – dostępu do odpadów roślinnych i upraw energetycznych, które konkurują z żywnością.
Energetyka jądrowa
Elektrownia jądrowa wytwarza prąd z rozszczepienia uranu. W czasie pracy nie emituje dwutlenku węgla i daje stałą, dużą moc, więc wspiera bezpieczeństwo energetyczne. We Francji energetyka jądrowa daje bardzo dużą część prądu, a w Polsce w 2022 r. nie działała żadna elektrownia jądrowa; program zakłada budowę pierwszej na Pomorzu.
Dylematy rozwoju: wysokie koszty i długi czas budowy, odpady promieniotwórcze wymagające składowania na tysiące lat, ryzyko poważnej awarii, jak w Czarnobylu w 1986 r. i Fukushimie w 2011 r., oraz opór społeczny. Na maturze ważysz argumenty za i przeciw, a nie tylko wymieniasz je.
Bezpieczeństwo energetyczne i ograniczanie zużycia
Bezpieczeństwo energetyczne to zdolność kraju do pewnych, dostępnych cenowo dostaw energii. Kraj oparty na jednym paliwie albo na imporcie z jednego kierunku jest bardziej narażony na kryzys, dlatego różnicuje źródła i dostawców. Opieranie produkcji na węglu zwiększa emisję zanieczyszczeń i dwutlenku węgla, który nasila ocieplenie klimatu.
Rosnące zapotrzebowanie na energię zwiększa presję na środowisko: wydobycie, emisje, zajęcie terenu. Dlatego uzasadnia się ograniczanie tempa wzrostu zużycia energii przez poprawę efektywności, termomodernizację budynków, nowocześniejsze urządzenia i rozwój źródeł odnawialnych.
Pojęcia
źródła odnawialne i nieodnawialne
Źródła energii, które uzupełniają się w przyrodzie (woda, wiatr, Słońce), i takie, których zasoby są ograniczone (węgiel, ropa, gaz, uran).
bilans energetyczny
Zestawienie produkcji, importu, eksportu i zużycia energii w kraju lub na świecie.
struktura zużycia energii
Udział poszczególnych nośników energii w jej całkowitym zużyciu.
bezpieczeństwo energetyczne
Zdolność kraju do pewnych dostaw energii w przystępnej cenie, wsparta różnorodnością źródeł.
energetyka jądrowa
Wytwarzanie energii elektrycznej z energii rozszczepienia jąder uranu w elektrowni jądrowej.
energetyka
Dział gospodarki obejmujący praktyczne wykorzystywanie energii.
Zadanie z matury
źródło: CKE
Prawdziwe zadanie z arkusza CKE, słowo w słowo, z materiałem źródłowym. Rozwiąż je, zanim zajrzysz do wyjaśnienia.
Zadanie z arkusza CKEmatura
Matura 2025, geografia (poziom rozszerzony), zadanie 28.1
Zadanie 28.
Na wykresach przedstawiono strukturę produkcji energii elektrycznej w latach 2000 i 2021 w Polsce, w Hiszpanii oraz w dwóch innych państwach Europy, oznaczonych literami X i Y.Na podstawie: H. Ritchie, M. Roser (2021) – Energy, [w:] Our World in Data, www.ourworldindata.org
Zadanie 28.1. (0–1 pkt)
Przedstaw dwie zmiany, wspólne dla Polski i Hiszpanii, które zaszły między rokiem 2000 a rokiem 2021 w bilansie energetycznym tych krajów i są korzystne dla środowiska przyrodniczego.
Źródło: CKE, egzamin maturalny 2025, geografia, poziom rozszerzony (arkusz MGEP-R0-100-2505), zadanie 28.1. Rozwiązanie — według zasad oceniania CKE. · Arkusz na stronie CKE
Zasady oceniania CKE
dwie poprawne zmiany.1 pkt
odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.0 pkt
Rozwiązanie i przykładowe odpowiedzi według CKE
Przykładowe odpowiedzi (CKE):
• Zmniejszenie udziału produkcji energii elektrycznej z węgla kamiennego i węgla brunatnego.
• Wzrost udziału gazu ziemnego, relatywnie ekologicznego, w produkcji energii elektrycznej.
• Zwiększenie udziału źródeł odnawialnych (w strukturze produkcji energii elektrycznej).
• Zwiększenie udziału energii wiatru.
Wyjaśnienie od Kleksy
Porównaj słupki Polski i Hiszpanii w latach 2000 i 2021, czytając udziały z osi poziomej. Udział węgla w Polsce spadł z około 95% do około 70%, a w Hiszpanii – z ponad jednej trzeciej do kilku procent. W obu krajach wyraźnie wzrósł udział gazu ziemnego i wiatru, a w 2021 r. pojawiła się energia słoneczna, której w 2000 r. na wykresach nie ma.
Korzystne dla środowiska są zmniejszenie udziału węgla (największa emisja CO₂ i zanieczyszczeń) oraz zwiększenie udziału źródeł odnawialnych, w tym wiatru, albo gazu ziemnego, który spala się czyściej niż węgiel. Nie wybieraj zmiany niewspólnej, np. energii jądrowej: jej udział zmalał w Hiszpanii, a w Polsce takiej produkcji nie ma. Potrzebne są dwie zmiany, więc podanie jednej nie daje punktu.
Według zasad oceniania CKE: 1 punkt za dwie poprawne zmiany.
Przykładowa odpowiedź: zmniejszył się udział węgla kamiennego i brunatnego; zwiększył się udział energii wiatru (albo źródeł odnawialnych).
Sprawdź się
sprawdzisz od razu
Zaznacz lub wpisz odpowiedź i sprawdź ją od razu: pod zadaniem zobaczysz wyjaśnienie. Jak ocenia CKE: za zadanie zamknięte warte 1 punkt — punkt tylko za odpowiedź poprawną; za zadanie zamknięte warte 2 punkty — 1 punkt za odpowiedź częściowo poprawną lub niepełną. Za zadanie otwarte można dostać 1, 2 albo 3 punkty według zasad oceniania opracowanych do tego zadania; rozwiązanie inne niż opisane w zasadach, merytorycznie poprawne i zgodne z poleceniem, także może dostać wszystkie punkty.
zadanie Kleksy
Zadanie 1. (0–1)
/1
Dokończ zdanie. Wpisz właściwą liczbę w wykropkowane miejsce.
Farma wiatrowa o mocy 60 MW pracuje w ciągu roku (8760 godzin) ze średnim wykorzystaniem mocy 30% (dane umowne). Roczna produkcja energii elektrycznej tej farmy wynosi, po zaokrągleniu do całości, …
GWh
Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.
zadanie Kleksy
Zadanie 2. (0–1)
/1
Zdania dotyczą źródeł energii.
Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
Energia geotermalna należy do źródeł odnawialnych.
Elektrownie szczytowo-pompowe zwiększają ilość energii elektrycznej, którą kraj wytwarza w ciągu roku.
Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.
zadanie Kleksy
Zadanie 3. (0–1)
/1
Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.
Elektrownie wiatrowe lokalizuje się zwykle na obszarach, na których , a ich główną wadą jest
Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.
zadanie Kleksy
Zadanie 4. (0–1)
/1
Przyporządkuj każdemu typowi elektrowni przyrodniczy warunek jej lokalizacji. Wybierz odpowiedź spośród A–D.
Warunek lokalizacji
ADuża różnica wysokości między dwoma zbiornikami wodnymi położonymi blisko siebie.
BDuża amplituda pływów w zatoce lub w ujściu rzeki do morza.
CWysoka temperatura skał i wód podziemnych na niewielkiej głębokości.
DDuże nasłonecznienie i mało dni z pełnym zachmurzeniem.
Typ elektrowni
1. elektrownia geotermalna
2. elektrownia pływowa
3. elektrownia szczytowo-pompowa
Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.
Wiatr i Słońce: zmienna produkcja; woda: rzeźba i zapora; jądrowa: odpady i koszt.
Węgiel to największa emisja CO₂ i zanieczyszczeń.
Bezpieczeństwo energetyczne rośnie z różnorodnością źródeł i dostawców.
Pytania i odpowiedzi
1.Czym różnią się źródła odnawialne od nieodnawialnych?+
Odp.:Odnawialne uzupełniają się w przyrodzie w krótkim czasie: to woda, wiatr, promieniowanie słoneczne, ciepło wnętrza Ziemi i biomasa. Nieodnawialne mają ograniczone zasoby: węgiel, ropa, gaz i uran. Podział nie mówi o szkodliwości: elektrownia wodna zmienia rzekę, a jądrowa nie emituje CO₂ w pracy.
2.Dlaczego Polska ma wysoki udział węgla w produkcji energii?+
Odp.:Polska ma duże krajowe zasoby węgla kamiennego i brunatnego, więc przez dziesięciolecia opierała na nich energetykę. Węgiel zapewniał niezależność od importu, ale zwiększa emisję CO₂ i zanieczyszczeń. Dlatego struktura produkcji się zmienia: rośnie udział gazu, wiatru i Słońca.
3.Jak liczyć energię, którą wytwarza elektrownia?+
Odp.:Pomnóż moc przez czas pracy i przez średnie wykorzystanie mocy, jeśli jest podane. Moc w megawatach razy godziny daje megawatogodziny, a 1000 MWh to 1 GWh. Zadanie może wymagać zamiany jednostek, więc zapisz każdy krok.
4.Jakie są argumenty za energetyką jądrową?+
Odp.:Elektrownia jądrowa nie emituje CO₂ w czasie pracy, daje dużą stałą moc niezależną od pogody i zmniejsza zależność od importu paliw. Przeciw są wysokie koszty i długa budowa, odpady promieniotwórcze oraz ryzyko awarii. W odpowiedzi podaj argumenty z obu stron.
5.Co oznacza bezpieczeństwo energetyczne?+
Odp.:To pewne dostawy energii w przystępnej cenie. Zwiększa je różnicowanie źródeł (węgiel, gaz, odnawialne, jądrowa), kierunków importu i magazynowanie. Kraj zależny od jednego paliwa albo jednego dostawcy jest narażony na skoki cen i przerwy w dostawach.
Serwis nie jest związany z Centralną Komisją Egzaminacyjną. Zadania oznaczone „CKE” pochodzą z arkuszy CKE; objaśnienia do nich i pozostałe zadania na stronie napisaliśmy sami.
Rozwiąż za darmo cały arkusz CKE z matury z geografii (poziom rozszerzony) z maja 2026 roku – 180 minut, jak na egzaminie. Po oddaniu zobaczysz wynik i to, w którym dziale tracisz punkty.