Jeśli nie gaz to co? Czas na magazyny energii

Nawet gdyby nie było kryzysu energetycznego wywołanego polityką Rosji, powinniśmy przyspieszyć przechodzenie z węgla i gazu na odnawialne źródła energii (OZE). Bardzo dużo mówi się (i słusznie!) o elektrowniach słonecznych i wiatrowych, dlatego dziś przyjrzymy się temu, co jeszcze będzie potrzebne w systemie energetycznym przyszłości. Zajrzymy w kilka miejsc istotnych dla bezpieczeństwa energetycznego i spróbujemy odpowiedzieć na pytanie, co należy budować oprócz (a może zamiast?) nowych elektrowni na gaz ziemny.

Przenieśmy się najpierw w wyobraźni na którąś z uczelni technicznych i postawmy się w kapciach profesora badającego rozwój i problemy energetyki. Ostatnie kilkanaście lat to całkiem ciekawy czas. Zużycie energii w Polsce rosło wyraźnie wolniej od PKB czy wzrostu poziomu życia. Pojawiły się za to nowe, wcześniej nie wykorzystywane źródła energii. Na lata 2010-2016 przypadł szczyt budowy wiatraków, którym zawdzięczamy już ponad jedną dziesiątą prądu produkowanego w naszym kraju, a czasami, jak tej zimy, bywa to i po 25%. Na ostatnie 4 lata przypadł też prawdziwy boom fotowoltaiki.

Widzimy, że sieci napełniły się nową, zieloną energią, ale wciąż znacznie więcej jest tej pochodzącej z węgla. Rozwinął się rynek handlu prądem i niezależni wytwórcy. Zbudowano kilka nowych bloków energetycznych na węgiel i gaz. O ile elektrownie na paliwa kopalne powstawały przeważnie z woli lub kaprysów władzy, OZE rozwijały się w większości dzięki inicjatywie firm prywatnych i zwykłych ludzi. 34 lata po upadku komunizmu ponownie jesteśmy w sytuacji, gdy państwo próbuje budować wielkie projekty i nie zawsze mu to wychodzi, a inicjatywa prywatna jest ograniczana, choć warunki pozwalają na większy rozwój.

Nasz profesor pewnie wskaże na potrzebę zrobienia kolejnych kroków – modernizacji sieci, lepszego dopasowania poboru prądu do jego produkcji i magazynowania nadwyżek energii z OZE. To umożliwi energii odnawialnej pełnienie ważniejszej roli w systemie i zmniejszenie wykorzystania węgla.

Co dalej z wiatrem i fotowoltaiką?

Teraz przenieśmy się do nastawni jednej z większych elektrowni węglowych. Operator bloku wie, że prawie jedna piąta prądu w tym roku zostanie zapewniona przez elektrownie słoneczne i wiatrowe. Te pracują jednak tylko przez część czasu. Przez cały czas w systemie pracują elektrownie konwencjonalne (czyli te oparte na spalaniu paliw), ewentualnie jądrowe, które w czasie gdy energia z wiatru i słońca jest dostępna, obniżają moc i oszczędzają paliwo. Dzięki fotowoltaice zniknął problem z zapewnianiem wyjątkowo dużej mocy potrzebnej w upalne dni, gdy uruchamiana jest klimatyzacja. Sytuacja z 10 sierpnia 2022 r., gdy jedyny raz od upadku Polskiej Rzeczpospolitej Ludowej ogłoszono „stopnie zasilania” i przymusowo ograniczono dużym odbiorcom pobór mocy, już raczej nie powtórzy się w słoneczny dzień.

Zupełnie inaczej sytuacja wygląda zimą. W grudniu ubiegłego roku mieliśmy zarówno okresy względnie wietrzne i słoneczne, jak i kilkudniowe okresy pochmurne i bez wiatru. Dla systemu energetycznego taka sytuacja jest trudna. Przy niskich temperaturach włączane jest ogrzewanie elektryczne (w tym pompy ciepła), więc zapotrzebowanie na energię elektryczną rośnie. Elektrownie konwencjonalne, takie jak ta, w której pracuje nasz operator, muszą być przygotowane do przyjęcia całego tego dodatkowego obciążenia. Takie elektrownie wciąż są potrzebne – co prawda coraz rzadziej, ale nie mniej.

Dla operatora w elektrowni węglowej oznacza to kilka rzeczy: długie okresy, gdy obiekt pracuje z małą mocą, codzienne zwiększanie obciążenia w „szczycie wieczornym”, gdy ludzie włączają światła i telewizory, czy rzadkie okresy stresu, gdy wzywane są „wszystkie ręce na pokład”, bo zapotrzebowanie na prąd jest wysokie, a OZE produkują znacznie mniej energii ze względu na warunki pogodowe.

Okiem strażnika sieci

Teraz przenieśmy się do Centralnej Dyspozycji Mocy w Konstancinie-Jeziornie. Na straży tego, aby w sieci zawsze było tyle prądu, ile potrzeba, stoją Polskie Sieci Elektroenergetyczne (PSE), czyli właściciel sieci najwyższych napięć. Ze schronu głęboko pod siedzibą koło Warszawy dyspozytorzy z PSE decydują o mocy, z jaką ma pracować każdy duży blok energetyczny w Polsce. Z niepokojem patrzą oni na wyłączanie starych elektrowni węglowych. Na pracownikach tej państwowej spółki spoczywa ogromna odpowiedzialność, stąd chcieliby, zwłaszcza w kryzysowej sytuacji, mieć pod ręką jak najwięcej elektrowni do pomocy. Kilka lat temu udało im się przeforsować program dopłat do utrzymania starych elektrowni i budowy nowych na gaz ziemny. Składamy się na to wszyscy w postaci „opłaty mocowej”, która jest doliczana do naszych rachunków za prąd.

Ich argumenty za wspieraniem elektrowni konwencjonalnych łatwo zrozumieć. Dyspozytorzy z PSE muszą mieć dostępną odpowiednią moc na czas kryzysu. Muszą też liczyć się z tym, że zawsze część bloków energetycznych jest w remoncie, a przynajmniej kilka stoi z powodu awarii. PSE nie może kazać całkowicie wyłączyć elektrowni węglowych – wiele z nich stanowi jedyne źródło ciepłej wody dla pobliskiego miasteczka, poza tym ponowne uruchomienie ich ze stanu wygaszenia nie jest łatwe. W praktyce więc – gdy prądu z OZE jest dużo albo zapotrzebowanie na energię jest mniejsze – w elektrowni węglowej wygasza się tylko część kotłów, a w pozostałych zmniejsza obciążenie do minimum technicznego na poziomie około 50%.

Okiem firmy energetycznej

Państwowe spółki energetyczne boją się o opłacalność coraz starszych elektrowni węglowych. Ich menedżerowie wiedzą, że wkrótce nie będą w stanie zapewnić ich opłacalności przy coraz bardziej ostrych limitach na emisję CO₂ i innych zanieczyszczeń. Najchętniej oddaliby je państwu, a w zamian postawili elektrownie na gaz ziemny, też dające moc na żądanie, ale emitujące mniej CO₂ (za który trzeba coraz więcej płacić). Dyspozytorzy z PSE też widzą w tym korzyść – elektrownie gazowe można włączyć lub zwiększyć ich moc nieco szybciej niż te na węgiel, w dodatku jeśli nie są potrzebne, łatwiej można wyłączyć je na dłuższy czas.

Obecny mechanizm tzw. „rynku mocy” premiuje właśnie budowę takich jednostek. Polega to na tym, że projekty elektrowni, które zostaną zgłoszone do aukcji „mocowych”, będą po wybudowaniu dostawać przez 17 lat wysokie dopłaty za pozostawanie w gotowości do pracy. Elektrownie na gaz ziemny są stosunkowo tanie w budowie, nie wymagają też wielu osób do obsługi, więc czy pracują, czy nie, ich utrzymanie kosztuje niewiele. Jednocześnie, jeśli w przyszłości gaz będzie tani, będą mogły się włączać i produkować dużo prądu, zapewniając właścicielowi spory zysk.

Polskie firmy energetyczne widzą, że w wielu krajach OZE i atom są uzupełniane właśnie przez elektrownie na gaz ziemny. Dużo prądu z tego paliwa produkują m.in. Włochy, Hiszpania, Holandia i Wielka Brytania. W USA w ostatnich kilkunastu latach nastąpił spory spadek wykorzystania węgla, przede wszystkim na rzecz OZE i gazu. Również Niemcy planują odejść od elektrowni węglowych poprzez budowę wielu nowych jednostek na gaz. Kryzys energetyczny na razie nie zniweczył tego postanowienia – po prostu Niemcy chcą zmienić kierunki dostaw gazu poprzez budowę terminali do odbioru skroplonego gazu ziemnego transportowanego drogą morską.

Spojrzenie obrońcy klimatu

Klimatolodzy, którzy widzą tę tendencję, biją na alarm – gaz ziemny jest paliwem kopalnym, takim samym jak węgiel i ropa. W całym łańcuchu dostaw i wykorzystania gazu największy wpływ na efekt cieplarniany ma ucieczka gazu z wież wiertniczych i gazociągów, a to dlatego, że jego główny składnik – metan – jest krótko żyjącym, ale niezwykle silnym gazem cieplarnianym.

Nawet jeśli pominiemy problem wycieku metanu w wydobyciu i transporcie, a skupimy się tylko na CO₂ emitowanym podczas spalania gazu ziemnego, to wpływ gazu na klimat wciąż jest ogromny. Nie do pomyślenia jest scenariusz, w którym pozostawimy w ziemi połowę rezerw węgla i ropy, ale spalimy całe zasoby gazu ziemnego. Spowodowałoby to ocieplenie klimatu znacznie powyżej 2 °C i poważną groźbę przekroczenia „punktów bez powrotu”, po których cały planetarny system podtrzymywania życia przeszedłby do zupełnie innego stanu, do którego nasza cywilizacja nie jest przystosowana.

Klimatolodzy obawiają się tego nie bez powodu:

• W przeciwieństwie do innych paliw kopalnych zużycie gazu ziemnego wciąż rośnie. Spełnienie tylko dobrowolnych celów redukcji emisji dotychczas zadeklarowanych przez kraje spowoduje ocieplenie planety o około 3 °C.
• Taki wzrost temperatury oznaczać będzie ogromne zmiany w ekosystemach – nie tylko arktycznych i tropikalnych, ale również w strefie umiarkowanej.
• Kraje rozwinięte, w tym Unii Europejskiej, pomimo pokoju i dobrobytu zbyt wolno rozwijają alternatywy dla paliw kopalnych. Kraje rozwijające się naśladują ich model oparty głównie o paliwa kopalne.
• Wydobycie gazu i ropy daje krajom Ameryki Łacińskiej, Afryki, Bliskiego Wschodu i Azji Południowo-Wschodniej istotne źródło energii i dochodów do budżetu. Jest więc trudne do zastąpienia bez pomocy technologicznej od państw rozwiniętych.
• Nie przewiduje się zatrzymania eksploatacji opłacalnych w wydobyciu paliw kopalnych ze względu na ochronę klimatu. Rozwój techniki i wyższe ceny gazu pozwalają nawet na zwiększenie możliwych do opłacalnego wydobycia rezerw.

Okiem instalatora PV

Branża odnawialnych źródeł energii stała się jedną z największych nowych gałęzi polskiej gospodarki. Według portalu TOP-OZE w drugiej połowie 2022 r. w tej branży pracowało 150-200 tys. ludzi, czyli kilka razy więcej niż w energetyce konwencjonalnej czy w górnictwie węgla kamiennego. Wynika to oczywiście z jej rozwoju, szczególnie w szczycie budowy domowych instalacji słonecznych na początku zeszłego roku.

Instalatorzy OZE wiedzą, że potrzebujemy innych źródeł energii niż gaz ziemny i widzą, że ludzie myślą tak samo, stąd ogromny boom na własne (wcale nie tanie przecież) słoneczne źródła prądu. Jednocześnie przeciętny instalator widzi, że sieć energetyczna nie zawsze radzi sobie z odbiorem tej energii. Problem najczęściej pojawia się w sieci niskich napięć historycznie przystosowanej głównie do zasilania domowych żarówek, a nie do jednoczesnego odbioru mocy z wielu całkiem sporych instalacji słonecznych na osiedlach domów jednorodzinnych. Sieci wyższych napięć radzą sobie dobrze z przesyłem mocy, o ile elektrownie są rozłożone w miarę równomiernie po kraju. Jak pokazuje praktyka, sieć PSE jak dotąd bardzo dobrze radzi sobie z energią z OZE. Jedną z motywacji dla coraz częstszych odmów przyłączenia do sieci prywatnych instalacji OZE może być ochrona interesów właścicieli elektrowni węglowych powiązanych w grupy kapitałowe z właścicielami sieci dystrybucyjnych.

Rozwój sieci energetycznej powinien nadążać za rozwojem OZE. Na północy Polski, gdzie przewidywany jest rozwój większej ilości wiatraków lądowych i morskich, a także budowa pierwszej elektrowni jądrowej, PSE inwestuje w nowe połączenia z resztą kraju i z zagranicą. W pozostałej części kraju potrzebna jest przede wszystkim modernizacja sieci dystrybucyjnych i odtworzenie starzejącej się infrastruktury.

Dla osób, które budują dziś nową polską energetykę, istotne jest długoterminowe planowanie i dalszy stabilny rozwój – chodzi przecież o ich miejsca pracy, które są w Polsce z nieznanych powodów mniej szanowane niż miejsca pracy górników. Instalatorzy PV widzą, że coraz bardziej potrzebne będzie magazynowanie nadwyżek prądu z OZE. Falowniki, które przeciętny instalator montuje przy dachowych instalacjach, często już dziś mają możliwość współpracy z małym magazynem energii lub inteligentnym ładowaniem samochodu elektrycznego właśnie w czasie, gdy jest nadmiar prądu ze słońca. Bardzo ucieszyłoby to też dyspozytorów mocy z PSE, którzy nie musieliby wtedy martwić się o to, co zrobić z nadmiarem prądu w dzień i niedoborem pod wieczór.

Rzut oka z górnego zbiornika

Przenieśmy się zatem do miejsc, gdzie już dziś magazynuje się w Polsce prąd na dużą skalę. Miejsca takie są dwa – elektrownia szczytowo-pompowa Porąbka-Żar i podobny obiekt w Żarnowcu. Te dwa wielkie magazyny prądu oparte są o sztuczne zbiorniki wody umieszczone na szczytach wzgórz. Razem z czterema podobnymi, mniejszymi obiektami, są w stanie dostarczać Polsce około jedną dziesiątą całego zapotrzebowania na prąd przez okres czterech godzin. Zasada działania jest prosta – dzięki nadwyżkom prądu miliony ton wody pompowane są do górnego zbiornika, a w chwili większego zapotrzebowania energia ta jest odzyskiwana przez spuszczenie wody w dół przez turbinę i generator prądu.

Elektrownia szczytowo-pompowa nie jest nową technologią – stosuje się je na świecie od ponad 60 lat. Raz wybudowana jest tania w eksploatacji i praktycznie wieczna, choć co kilkanaście lat wymaga kosztownego remontu i wymiany podzespołów. W tej chwili planuje się w Polsce budowę kilku nowych, z czego najbardziej zaawansowany jest projekt „Młoty” w Kotlinie Kłodzkiej. Problemy przy budowie są łatwe do przewidzenia – oprócz wysokiego kosztu potrzebne jest zajęcie i zniszczenie sporego terenu, konkretnie zatamowania doliny rzecznej pod zbiornik dolny i przekopania całego szczytu wzgórza pod zbiornik górny. Najlepsze miejsca, gdzie możliwa jest do uzyskania odpowiednio duża różnica wysokości (ponad 100 metrów, a najlepiej ponad 200) to obszary górskie, które często mają wysoką wartość przyrodniczą i krajobrazową. Do takiego wielkiego magazynu prądu trzeba doprowadzić nową linię energetyczną, co też oznacza wycięcie jakiegoś odpowiednio dużego obszaru lasu.

Bateryjne magazyny energii

Aby poszukać innych rozwiązań wróćmy do instalatora fotowoltaiki, który był naszym bohaterem we wcześniejszej części artykułu. Jeśli specjalizował się tylko w domowej fotowoltaice, to od kilku miesięcy ma pewnie dużo czasu wolnego. Możliwe jednak, że przestawił się na pompy ciepła i, jak narzeka dyspozytor z PSE, odpowiada dziś za zwiększenie poboru prądu w sezonie zimowym. Nasz instalator PV pewnie słyszał o bateryjnych magazynach prądu, mało prawdopodobne jednak, aby widział taki kiedyś na własne oczy. Może na szkoleniu u handlowca. Co jest ciekawe, bo podobnie działający magazyn prądu (a może nawet kilka) nosi każdego dnia w kieszeni.

Bateryjne magazyny prądu zaczęły być rozważane na poważnie przez energetykę dzięki gigantycznemu rozwojowi, jakiego dokonali producenci baterii litowo-jonowych. To dzięki nim (i dzięki lepszym mikroprocesorom) nastąpiła rewolucja telefonów komórkowych, a także rozwój smartfonów i przenośnych komputerów osobistych. Baterie litowo-jonowe są niebywale lekkie i zdolne do oddania dużej ilości energii w krótkim czasie, a przy tym coraz tańsze. Ich cena spadła na tyle, że możliwe stało się zapakowanie dużej ich liczby do samochodu, który w całym cyklu życia będzie tańszy w użytkowaniu od spalinowego. Dziś to motoryzacja a nie elektronika, jest największym klientem na baterie. Energetyka również coraz chętniej patrzy na możliwość magazynowania prądu na swoje potrzeby. Dostępne są małe, „domowe” magazyny energii wielkości szafki łazienkowej, ale i większe, w formie kontenera, a jak ktoś potrzebuje więcej, to po prostu stawia na placu 30 takich kontenerów. Jedna tylko fabryka akumulatorów LG w Biskupicach Podgórnych produkuje rocznie akumulatory o pojemności 86 GWh, czyli tyle, ile wynosi całe zużycie prądu w Polsce przez 4 godziny.

Jaka będzie rola magazynów prądu?

Wróćmy jeszcze na moment do operatora elektrowni węglowej. Jego praca w nastawni polega na patrzeniu na monitory, czy jest wszystko w porządku i czasem na zmianie myszką nastaw na ekranie komputera. Najwięcej pracy ma podczas włączania i wyłączania bloku węglowego, gdy trzeba elektronicznie (rzadziej ręcznie) przestawić setki klap i zaworów. Wtedy też zdarza się najwięcej awarii.

Obecność magazynów prądu, choćby takich jak elektrownie szczytowo-pompowe, znacznie ułatwia mu pracę. Wtedy rzadziej dostaje od dyspozytora z PSE polecenie zwiększenia lub zmniejszenia mocy. Zamiast niego takie polecenie otrzymuje operator elektrowni szczytowo-pompowej, który nie musi pracować w reżimie 50-100% mocy, jak w typowym bloku węglowym, ale ma możliwość pracy w całym spektrum od -100% (pompowanie, czyli pobieranie prądu) do +100% (produkcja prądu). Magazyny cieszą też inwestora OZE. Dzięki nim może postawić więcej wiatraków lub paneli słonecznych bez obawy, że dyspozytor z PSE każe mu obniżyć produkcję prądu, gdy przy dobrej pogodzie jest nadmiar prądu w sieci. Oczywiście przy bardzo dużej mocy elektrowni wiatrowych i słonecznych będzie się to czasem zdarzać, jednak magazyny znacznie poszerzają niszę dla zależnej od pogody generacji i zapobiegają marnowaniu zielonej energii. W systemie z dużą mocą magazynów prądu, elektrownie wiatrowe i słoneczne mogą razem zapewniać o kilka do nawet kilkunastu punktów procentowych więcej udziału w całym miksie energetycznym.

Inteligentne korzystanie z prądu

Jakie jeszcze sztuczki możemy zastosować, aby móc szerzej opierać się na najbardziej przyjaznej dla środowiska energii, zwłaszcza tej z wiatru i słońca? W te działania może już włączyć się każdy i każda z nas. Jak już wiemy, największe zapotrzebowanie na prąd występuje w mroźne, zimowe wieczory. Wtedy nie pracuje fotowoltaika, a często również elektrownie wiatrowe. W trosce o bezpieczeństwo systemu PSE zaczęło zachęcać konsumentów do zmniejszenia zużycia prądu w godzinach, kiedy najwięcej musi być produkowane z węgla i gazu. W dostępnej na stronie PSE aplikacji można codziennie sprawdzać te godziny, wyróżnione na pomarańczowo, a w wyjątkowych sytuacjach na czerwono, co oznacza już naprawdę duże obciążenie dla elektrowni w systemie. Obniżenie zużycia prądu w godzinach szczytu to nie tylko kwestia bezpieczeństwa – w najbliższym czasie przerwanie dostaw z powodu braku prądu w sieci raczej nam nie grozi. To przede wszystkim kwestia wpływu wszystkich nas na politykę energetyczną państwa, w tym na wyłączenie najstarszych elektrowni węglowych i brak budowy nowych na gaz ziemny.

Więksi odbiorcy prądu już dziś mogą uczestniczyć w programach dobrowolnego ograniczenia zużycia prądu – za opłatą poświadczają gotowość do zmniejszenia poboru już wcześniej, zanim PSE będzie zmuszone wprowadzić „stopnie zasilania”. Prosumenci są wynagradzani za korzystanie przede wszystkim z własnego prądu, który kosztuje ich mniej niż ten z sieci. Duzi odbiorcy, jak huty, kupują prąd bezpośrednio od wytwórców na giełdzie, więc mają zachętę, aby przesuwać zużycie na godziny, gdy jest on tańszy. Takie samo rozwiązanie może być też stosowane w gospodarstwach domowych, zaczynając od osób, które same zgłoszą się do stosowania zmiennych taryf. Wiele odbiorników, jak bojler, pralka i zmywarka może być nastawiane na godziny nocne lub w przypadku słonecznej pogody na środek dnia.

Najważniejsze jednak jest obniżenie całościowego zużycia energii, które często jest tak proste jak zamiana zwykłej żarówki na LED. Efektywność energetyczna obejmuje tak wiele różnych sposobów na poprawienie sobie życia, że spokojnie zasługuje na osobny artykuł. Wbrew pozorom wytwórcy prądu z węgla i z OZE będą nam za to wdzięczni, bo łatwiej im będzie dostarczyć nam mniej energii w prawdziwej cenie niż być zmuszonym dostarczać więcej, za to poniżej kosztów i potem żebrać o rekompensaty od państwa.

Inne rozwiązania

Wszyscy bohaterowie dnia codziennego, o których wspomniałem, mają swoją własną pracę do wykonania przy systemie energetycznym przyszłości. Inwestorzy OZE stawiają na przykład coraz większe turbiny wiatrowe, które są w stanie wydajnie łapać nawet słabszy wiatr, a zatem dają dużą moc przez większą część czasu. W fotowoltaice stosuje się z kolei czasem układy nadążne, które obracają panele do słońca, aby dawały więcej prądu rano i wieczorem, a nie tylko w środku dnia, gdy słońce świeci z „właściwej” strony. Takie konstrukcje można umieszczać na większych budynkach, nad parkingami lub niektórymi uprawami, aby nie tracić dobrego gruntu. W przypadku budynków najważniejsza jest z kolei termomodernizacja, bo na ich ogrzanie potrzeba znacznie więcej energii niż na zasilenie urządzeń, a jeśli już korzystamy z pompy ciepła, to można ustawić ją tak, aby pobierała prąd w godzinach, gdy jest niższe obciążenie systemu.

Dla elektrowni konwencjonalnych zadanie jest trudne – to, że są potrzebne coraz rzadziej, nie oznacza, że wcale. Każde opracowanie poświęcone przyszłości energetyki zauważa, że najtrudniej jest zmniejszyć zużycie paliw kopalnych właśnie wtedy, gdy już zużywa się ich do produkcji prądu niewiele, tylko w chwilach bardzo wysokiego zapotrzebowania. Powstają pomysły, aby elektrownie węglowe i gazowe przestawiać na paliwa odnawialne – biomasę, biogaz/biometan, ewentualnie wodór. Każde z tych rozwiązań ma swoje zalety i wady. W przypadku wodoru jego obecna produkcja (ponad milion ton rocznie w naszym kraju) wymaga wykorzystania gazu ziemnego i powoduje wysokie emisje gazów cieplarnianych. Produkcja wodoru z elektrolizy wymaga z kolei ogromnych ilości prądu – przy zamianie prądu w wodór, a potem wodoru z powrotem w prąd, traci się ponad połowę energii. Dla porównania z elektrowni szczytowo-pompowej można odzyskać 70%, a z magazynu bateryjnego nawet powyżej 80% włożonego prądu. Przechowywanie i transport wodoru są trudne i bardzo drogie – ten najlżejszy gaz ma zupełnie inne właściwości niż gaz ziemny, wymaga osobnych (i większych) zbiorników i magazynów.

Paliwa biomasowe też budzą kontrowersje – trudno bronić palenia w elektrowniach (nawet sporadycznie) drewnem z lasu, co jest mało efektywne a przy tym szkodliwe dla przyrody i klimatu. Biogaz wydaje się lepszy, ale skala jego zrównoważonej produkcji jest niewielka w stosunku do obecnych potrzeb. Biogazownie to sensowny kierunek, jednak dobrze aby były one wsparciem dla produkcji rolniczej i zamknięciem cyklu produkcyjnego (poprzez np. wykorzystanie obornika i innych odpadów) a nie konkurencją dla produkcji żywności (np. masowa uprawa kukurydzy na kiszonkę do biogazowni).

W przypadku magazynów energii największe wyzwanie również wiąże się z zamknięciem cyklu. Odzysk materiałów jest tym istotniejszy, że często są one drogie w wydobyciu, wymagają wykopania i przerobu wielkiej masy rudy i zazwyczaj pochodzą z odległych krajów, gdzie wydobycie powoduje zniszczenie środowiska. Dużym sukcesem producentów jest ograniczenie, a nawet wyeliminowanie kobaltu z większości nowych baterii. Wiąże się to z nieznacznym spadkiem pojemności (dlatego baterie z kobaltem wciąż używane są m.in. w niektórych samochodach elektrycznych, w telefonach i w dronach), ale też znacznie obniża cenę baterii.

Zadaniem PSE będzie rozwój sieci najwyższych napięć, w tym połączeń transgranicznych i lepsze włączenie nowych źródeł (także magazynów i elastycznych odbiorników) w bilansowanie popytu i podaży. Handlując prądem z innymi krajami pozwalamy na lepsze wykorzystanie OZE lub na wzajemną pomoc w razie niedoboru mocy. Większe możliwości przesyłu prądu to zatem dobra alternatywa dla handlu paliwami kopalnymi pomiędzy państwami.

Więcej OZE to odporniejszy system

Jak widzimy, korzystanie z energii odnawialnej, przede wszystkim wiatrowej i słonecznej, jest nie tylko możliwe, ale i konieczne. Według ostatnich wyliczeń Fundacji Instrat w Polsce już w 2030 r. udział OZE w produkcji prądu może osiągnąć 68%, w tym z wiatru 40% całości, a z fotowoltaiki 21%.

Ogromną przewagą OZE i magazynów nad elektrowniami gazowymi jest to, że raz zbudowane nie wymagają paliwa. A zatem nawet największe zawirowania gospodarcze czy surowcowe nie zagrażają ich pracy, co najwyżej mogą spowolnić ich rozwój. W obliczu rosnących zagrożeń geopolitycznych istotne jest, aby mieć własną, odnawialną energię u siebie. A najlepiej również własną produkcję urządzeń OZE i niezbędnych surowców. Na to właśnie UE i USA mocno stawiają.

Bernard Swoczyna

Bernard Swoczyna – magister inżynier energetyki na Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej, doktorant w Szkole Głównej Gospodarstwa Wiejskiego (Miasta jako podmiot polityki klimatycznej). Ekspert w zakresie energetyki, odnawialnych źródeł energii, chłodnictwa, oszczędności i magazynowania energii. Od 2022 r. główny ekspert w programie „Energia i Klimat” Fundacji Instrat. Autor licznych projektów i analiz, m.in. dla branży spożywczej, producentów elementów polimerowych i sieci handlowych.