Według różnych obliczeń problemy z „luką mocową” i ze zbilansowaniem systemu energetycznego w Polsce mogą się pojawiać po 2030 r. - powiedział PAP prof. Artur Wyrwa z AGH. W ocenie eksperta, by uniknąć przerw w dostawach prądu potrzebna jest odpowiednia inwestycja w przemyślaną transformację systemu.
Dr hab. inż. Artur Wyrwa, prof. AGH z Wydziału Energetyki i Paliw Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, powiedział PAP, że transformacja energetyczna jest obecnie największym wyzwaniem dla polskiej energetyki — zarówno w zakresie spełnienia krajowych regulacji wynikających z ustaleń europejskich i światowych, odpowiedniego zbilansowania przyszłych źródeł energii, jak i zwiększenia odporności systemu na potencjalne ataki dywersyjne.
Jak dodał, choć historycznie energetyka Polski była budowana w oparciu o węgiel, który przez dekady napędzał rozwój krajowej gospodarki, obecnie technologie węglowe nie wpisują się w europejskie cele energetyczne, wynikające m.in. z Europejskiego Zielonego Ładu czy paryskiego porozumienia klimatycznego.
Prof. Wyrwa zaznaczył, że mimo kontrowersji, jakie Europejski Zielony Ład wywołał w Polsce, modernizacja naszej energetyki jest pilnie potrzebna niezależnie od stosunku do tego pakietu regulacji.
- Wyzwaniem jest znalezienie takiej kombinacji rozwiązań, które pozwolą skutecznie zastąpić węgiel - powiedział. - Niskoemisyjnymi źródłami energii, które pozwolą nam na realizację celów energetyczno-klimatycznych są przede wszystkim odnawialne źródła energii i energetyka jądrowa. Przez ostatnie 30 lat systemy wsparcia rozwoju OZE, stosowane zwłaszcza w krajach Unii Europejskiej, doprowadziły do znaczącego spadku kosztów technologii takich jak turbiny wiatrowe czy instalacje fotowoltaiczne, dzięki czemu stały się one konkurencyjne. Ponadto ich wykorzystanie na dużą skalę pomaga w przeistoczeniu systemu ze scentralizowanego w system bardziej rozproszony, co oczywiście zwiększa jego odporność na potencjalne ataki i awarie.
Jednak, jak podkreślił ekspert, w przypadku OZE oczywistym problemem jest zależność od warunków pogodowych, co oznacza, że energia elektryczna jest wytwarzana tylko wtedy, gdy sprzyja temu pogoda. W związku z tym w systemie muszą być obecne technologie, które zbilansują aktualny popyt na energię elektryczną w sytuacji, gdy warunki meteorologiczne nie będą korzystne.
Według prof. Wyrwy w Polsce funkcję tę w coraz większym stopniu przejmują elektrownie węglowe, które zamiast pracować w podstawie, jak miało to miejsce przez dekady, coraz częściej działają jako jednostki bilansujące i stabilizujące system. Jednak ze względu na rosnące koszty ich utrzymania, w tym koszty emisji CO2, oraz malejące przychody z rynku energii, grupy energetyczne poszukują alternatywnych rozwiązań.
Grupy energetyczne inwestują w elektrownie gazowe, które mają dużo niższy wskaźnik emisji CO2 niż węgiel, a co za tym idzie, koszty zakupu uprawnień do emisji CO2 są niższe. Stopniowo elektrownie węglowe są zastępowane elektrowniami i elektrociepłowniami gazowymi wykorzystującymi gaz ziemny - wyjaśnił.
Choć, jak dodał ekspert, także i to może nie być finalnym rozwiązaniem, ponieważ tak, jak mamy do czynienia z dekarbonizacją technologiczną - czyli przechodzeniem np. z węgla na OZE - mamy również dekarbonizację paliwową, polegającą na zastępowaniu gazu ziemnego w przyszłości biometanem oraz paliwami syntetycznymi wytwarzanymi z wodoru, takimi jak zielony amoniak.
W ocenie prof. Wyrwy jednym z głównych wyzwań transformacji energetycznej na najbliższe lata w Polsce jest tzw. luka mocowa. Z jednej strony na skutek elektryfikacji sektorów należy spodziewać się wzrostu zapotrzebowania na energię elektryczną w kraju, a z drugiej wycofywane są jednostki węglowe; jednocześnie zbyt wolno rośnie liczba jednostek dyspozycyjnych w gazie.
- W tym momencie „luka mocowa” jest nieodczuwalna - gdyby była, mielibyśmy regularne braki w dostawach prądu - ale to się oczywiście może zmienić na przestrzeni lat, jeśli nie zadbamy o odpowiedni rozwój systemu. Według różnych obliczeń problemy z „luką mocową” i ze zbilansowaniem systemu energetycznego w Polsce mogą się pojawiać po 2030 r. O ile, oczywiście, nie zainwestujemy odpowiednich środków w przemyślaną transformację systemu - zaznaczył.
Choć w bilansowaniu systemu i zapobieganiu tzw. luce mocowej mogłyby pomóc magazyny energii, w ocenie eksperta te, do których mamy dostęp dzisiaj, mają bardzo ograniczone pole działania - ich pojemność wynosi zaledwie 4 godziny, co oznacza, że po tym czasie nie ma energii ani w magazynach, ani w systemie. Pytany o długoterminowe przechowywanie energii elektrycznej, prof. Wyrwa ocenił, że choć trwają intensywne prace badawcze w tym obszarze, m.in. na Wydziale Energetyki i Paliw AGH, wciąż mamy w tym przypadku do czynienia z inną luką - technologiczną.
- Takie krótkoterminowe magazyny energii elektrycznej mogą pomóc w codziennych rozwiązaniach operacyjnych, w przetrzymywaniu nadwyżki energii przy korzystnych warunkach dla pracy OZE, natomiast nie pomogą w bilansowaniu systemu na dłuższą metę. A takich długoterminowych magazynów energii obecnie nie mamy - wyjaśnił.
Jak dodał, powoli pojawiają się na rynku magazyny elektrochemiczne, które mają większą pojemność i czas rozładowania do sześciu godzin, ale to wciąż podpada pod kategorię krótkoterminową. - Do tego w technologiach Power-to-Power mamy cały łańcuch konwersji energii, który powoduje, że jest to rozwiązanie o niskiej sprawności i wysokich kosztach. Czyli w tym przypadku z energii elektrycznej wytwarzamy zielony wodór, następnie go magazynujemy, a potem spalamy np. w turbinach gazowych, ponownie wytwarzając energię elektryczną - wyjaśnił.
Ekspert dodał, że mówiąc o źródłach energii, trzeba pamiętać, że tempo ich rozwoju – np. OZE – powinno być dostosowane do możliwości zużycia wytworzonej energii, bo w przeciwnym razie zostanie ona zmarnowana. Jak zaznaczył prof. Wyrwa, transformacji wymaga cały system: od modernizacji sieci dystrybucyjnych i przesyłowych, po integrację poszczególnych sektorów – elektroenergetyki, ciepłownictwa, transportu i przemysłu (tzw. sector coupling), co ma zwiększyć elastyczność po stronie odbiorców, m.in. poprzez mechanizmy zarządzania popytem (DSR). - Wszystkie te elementy muszą rozwijać się w zrównoważonym tempie - podkreślił.
Na pytanie o przygotowanie systemu na ewentualne ataki dywersyjne prof. Wyrwa odpowiedział, że prace nad zwiększaniem odporności polskiego systemu energetycznego są przedmiotem coraz liczniejszych dyskusji, a ich wyniki znajdują odzwierciedlenie w planach i strategiach rozwoju przedsiębiorstw energetycznych na najbliższe lata.
- Odporność systemu energetycznego można budować na kilku poziomach - od zadbania o odpowiednią ochronę przed cyberatakami, przez modernizację fizycznej infrastruktury, m.in. dalszy rozwój sieci przesyłowych i dystrybucyjnych, po zwiększenie roli energetyki lokalnej - wyjaśnił. - Dzięki takim działaniom system będzie bardziej rozproszony, a co za tym idzie, o większej odporności na ataki dywersji.
Pytany o to, jak system energetyczny Polski powinien wyglądać za 20 lat, około roku 2045, ekspert ocenił, że jego fundamentem powinny być źródła odnawialne oraz energetyka jądrowa, uzupełniane przez elektrownie i elektrociepłownie gazowe wykorzystujące coraz bardziej zdekarbonizowane paliwa i pełniące rolę elastycznych technologii stabilizujących system, również we współpracy z magazynami energii.
– Natomiast muszę podkreślić, że nie jestem zwolennikiem zbyt szybkiego wyłączania elektrowni węglowych. W najbliższych latach powinny one nadal pozostawać w systemie, choć z niewielką liczbą godzin pracy, a więc także z niskimi emisjami CO2. Powinny pełnić funkcje bilansujące i rezerwy, dopóki w wystarczającym stopniu nie rozwiną się jednostki gazowe, a w dłuższej perspektywie – energetyka jądrowa. To również element wzmacniający odporność systemu, dlatego warto zastanowić się, w jaki sposób można te elektrownie wesprzeć, ponieważ same przychody z rynku energii z pewnością nie zapewnią im rentowności – dodał. (PAP)
Agata Gutowska
agg/ wm/ bst/ js/
