Rozwój energetyki opartej na węglu kamiennym i brunatnym jest w sytuacji naszego kraju wizją realistyczną, ale budzącą wiele kontrowersji. Podobnie jak o wiele mniej realistyczna wizja oparcia tej energetyki w bardziej odległej przyszłości o siłownie atomowe.

Do tego dochodzi jeszcze konieczność korzystania z odnawialnych źródeł energii. To z kolei wymusza Unia Europejska, która wymaga, aby w Polsce od 2020 roku co najmniej 15 proc. zużywanej energii pochodziło z odnawialnych źródeł. W przeciwnym wypadku Polska będzie musiała płacić karę w wysokości 4 mln euro miesięcznie.

Z zastępowaniem węgla jako podstawowego paliwa zużywanego w naszych elektrowniach do produkcji prądu odnawialnymi nośnikami energii radzimy sobie najgorzej z wielu różnych względów, w tym także z powodu braku odpowiedniego wsparcia finansowego ze strony państwa (prywatne inwestycje budowy farm wiatrowych okazały się nieopłacalne), jak również braku jasnych przepisów regulujących rynek energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych. Dotychczasowe, dosyć niestety wolne, wprowadzanie w życie w naszym kraju nowych technologii produkcji energii elektrycznej w oparciu o energię wiatrową, słoneczną i wodną, nie przyczyniło się w znaczącym stopniu do uniezależnienia naszej energetyki od węgla kamiennego i brunatnego.

Dominacja węgla

Od XIX wieku węgiel jest ważnym i szeroko rozpowszechnionym surowcem energetycznym, który początkowo wykorzystywany był dla ogrzewania mieszkań oraz w transporcie lądowym i morskim, a następnie pod koniec tego stulecia także do produkcji energii elektrycznej. W Polsce zasoby węgla kamiennego pochodzenia karbońskiego występują w Zagłębiu Górnośląskim, lokalnie też w Sudetach (Wałbrzych, Nowa Ruda) oraz na Wyżynie Lubelskiej (kopalnia Bogdanka), gdzie znajdują się jego największe zasoby. Natomiast zasoby węgla brunatnego występują w regionie bełchatowskim, konińskim, legnickim, łódzkim i wielkopolskim).

Na obszarze naszego kraju znajduje się 90 proc. zasobów węgla kamiennego i 25 proc. brunatnego całej Unii Europejskiej. Wydawać by się mogło, że to właśnie Polska zaopatruje głównie Unię w ten surowiec i sporo zarabia na sprzedaży węgla (już formalnie nie eksporcie) do pozostałych krajów UE. W rzeczywistości tak dobrze nie jest, bo kraje Unii sprowadzają z naszego kraju tylko ok. 18 mln ton węgla rocznie, a resztę swojego zapotrzebowania na ten surowiec z wielu innych, poza unijnych krajów, gdzie koszty jego wydobycia są niższe niż w Polsce.

Węgiel kamienny i jeszcze bardziej brunatny ma jednak zasadniczą wadę, a mianowicie jego spalanie prowadzi do dużej emisji dwutlenku węgla (CO2). W dobie walki z globalnym ociepleniem stanowi to poważny problem. A w naszym kraju aż 93 procent energii elektrycznej nadal pochodzi ze spalania węgla kamiennego i brunatnego (odpowiednio 60 proc. i 33 proc.). Natomiast elektrownie opalane gazem wytwarzają tylko ok. 2,6 proc, prądu w Polsce, zaś energetyka wodna niespełna 2 procent. I jak w takiej sytuacji marzyć o tym, że od 2020 roku aż 15 proc. zużywanej przez nasz kraj energii będzie pochodzić z odnawialnych źródeł? Zadanie to wydaje się niewykonalne.

Dla porównania w Chinach 80 proc. energii elektrycznej wytwarzane jest w elektrowniach opalanych węglem, w Australii także 80 proc.. w Niemczech 43 proc., a w Stanach Zjednoczonych ok. 40 procent.

Emisja gazów cieplarnianych

Kwestia, dalszego wykorzystywania węgla w obecnej skali do produkcji prądu elektrycznego budzi liczne kontrowersje. Z jednej strony wpływa na uniezależnienie się Polski od importu innych, coraz droższych nośników energii (ropy naftowej i gazu ziemnego), a w drugiej zaś może w przyszłości generować dodatkowe koszty i zmniejszać konkurencyjność tego paliwa wobec innych nośników energii (atomu i gazu ziemnego).

W porównaniu do ropy naftowej i szczególnie gazu ziemnego, węgiel kamienny i brunatny charakteryzuje się najwyższą emisją dwutlenku węgla, Przykładowo produkcja 1 MWh energii elektrycznej z paliwa węglowego powoduje emisję ok. 0,7-0.8 tony CO2 do atmosfery. Natomiast gaz potrzebny do wytworzenia tej samej ilości energii elektrycznej powoduje emisję ok. 0,35 tony dwutlenku węgla, zaś produkcja prądu w elektrowniach atomowych nie pociąga za sobą emisji CO2. Na marginesie tej uwagi należy wspomnieć, że te ostatnie elektrownie „generują” inne, często groźniejsze zagrożenia, czego przykładami mogą być katastrofy w Czarnobylu i niedawna awaria japońskiej siłowni nuklearnej w Fukushimie.

Pomimo ożywionych sporów o to czy i w jakiej skali należy nadal rozwijać w Polsce energetykę opartą na węglu, nie doszło do wypracowania jednolitego stanowiska głównych partii politycznych w tej bardzo ważnej kwestii. Nastąpiła też polaryzacja postaw społeczeństwa polskiego, które chciałoby korzystać bez ograniczeń - tj. bez przerw w dostawach - z prądu, ale sprzeciwia się budowie elektrowni atomowych, a coraz liczniejsze grupy ekologów występują także przeciwko niczym nieograniczonemu rozwojowi energetyki opartej na węglu.

Rozwój tej ostatniej, w sytuacji naszego kraju podstawowej, energetyki niewątpliwie może przyczyniać się do dalszego zanieczyszczenia atmosfery, co będzie się wiązało z koniecznością wnoszenia dosyć wysokich opłat za emisję gazów cieplarnianych do atmosfery. Z drugiej strony wiadomo, że do 2030 roku zapotrzebowanie na energię elektryczną w Polsce zwiększy się o około 55 proc. Wiadomo także, że nie będzie można wytworzyć potrzebnej ilości prądu z innych niż węgiel nośników energii. A przyjęty przez wszystkie państwa członkowskie Unii Europejskiej w grudniu 2008 roku pakiet klimatyczno-energetyczny wprowadza opłaty za emisję dwutlenku węgla w wysokości od 25 do 40 euro za 1 tonę CO2. Wprowadzenie tych opłat zmniejsza rentowność energetyki węglowej.

Pomimo tego dodatkowego „obciążenia” finansowego, w polskiej polityce energetycznej w dalszym ciągu zakłada się utrzymanie obecnego potencjału wytwórczego elektrowni opalanych węglem. Jednak istniejące bloki węglowe mają zostać zmodernizowane i mają mieć tę samą moc, co obecnie, ale mają też zużywać o około 1/5 mniej węgla brunatnego i o 1/7 mniej węgla kamiennego. Inną opcją jest zwiększenie o 1/3 mocy wytwórczych w sektorach energetyki odnawialnej (energii wiatrowej, słonecznej i wodnej) oraz budowa do 2024 roku planowanych dwóch elektrowni atomowych, każda o mocy 3000 MW za łączną kwotę 100 mld zł.

Dotychczasowe, bardzo wolne tempo rozbudowy sektora energetyki odnawialnej oraz brak konkretnych decyzji odnośnie budowy w najbliższym czasie siłowni atomowych, pozwalają na stwierdzenie, że Polska energetyka będzie jednak w okresie najbliższych 20 lat nadal „skazana” na węgiel. Elektrownie opalane tym surowcem będą nawet po 2030 roku dostarczać ponad połowę wytwarzanej w naszym kraju energii elektrycznej. Dlatego nakłady na rozwój energetyki opartej na węglu powinny być zbliżone do tych na energię odnawialną oraz jądrową.

Najbardziej realistyczna opcja- technologie czystego węgla

Obecny rząd Polski nie popisał się - delikatnie mówiąc - w negocjacjach nad ostateczną wersją wspomnianego pakietu klimatyczno-energetycznego, pomimo że kraj znasz zmniejszył w latach 1998-2008 nie o 6 proc. - jak ustalono na konferencji w Kioto w 1997 roku - lecz aż o 32 proc. emisję gazów cieplarnianych do atmosfery. Inne kraje UE, ze „starej piętnastki” zmniejszyły tę emisję tylko o 2 proc. Rząd koalicji PO-PSL zrezygnował także z zapisu o roli lasów w pochłanianiu CO2, a przecież lasy u nas zajmują aż 30 proc. powierzchni kraju. Można więc przynajmniej na to liczyć, że Polska będzie dążyć do uzyskania po 2020 roku praw do bezpłatnej emisji CO2.

Jednocześnie planuje się wprowadzanie w większości naszych elektrowni opalanych węglem tzw. technologii czystego węgla, które mają przyczynić się do obniżenia emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Drugą metodą usprawniania energetyki węglowej ma być poprawa sprawności procesów przemiany energetycznej (spalania) węgla poprzez dodawanie różnych związków chemicznych redukujących emisję gazów cieplarnianych, a trzecią  - usuwanie zanieczyszczeń ze spalin powstałych przy spalaniu węgla. Na tego rodzaju dosyć drogie technologie nie będą sobie mogły pozwolić kraje biedniejsze takie jak np. Indie czy Chiny.

Już od kilku lat polscy producenci energii elektrycznej starają się obniżyć koszty produkcji prądu poprzez import tańszego węgla z Ukrainy i Rosji, gdzie jego koszty wydobycia są niższe niż w naszym kraju. Przykładowo koszty te wynoszą na Ukrainie ok. 70 dol. za 1 tonę, w Rosji ok. 80 dol. za 1 tonę, w krajach Ameryki Łacińskiej od 45-60 dol. za 1 tonę, a w Australii – gdzie pokłady tego surowca znajdują się kilkadziesiąt, a nawet w niektórych kopalniach kilkanaście metrów pod ziemię – tylko ok. 40 dolarów za 1 tonę. Z kolei w Polsce koszty wydobycia węgla należą niestety do najwyższych na świecie, co wynika m.in. z faktu, że pokłady węgla w naszym kraju znajdują się na znacznej głębokości od 350 do 1000 metrów pod ziemią. Za czasów PRL-u, kiedy Polska węglem stała, nie przejmowano się tymi kosztami. Szczyt wydobycia węgla kamiennego Polska osiągnęła w 1979 roku, kiedy wydobyto 180 milionów ton tego surowca, a w 2009 roku wydobycie to wyniosło 95 mln ton, natomiast w 2012 roku tylko ok. 80 mln ton.

Obecnie czynnych jest w naszym kraju ok. 30 kopalń, zatrudniających 115 tys. pracowników. Wartość rocznych wpływów do budżetu państwa i gmin to 6.5 mld złotych.

Do połowy pierwszej dekady obecnego stulecia państwo dopłacało do każdej tony wydobywanego węgla. Koszt jej wydobycia wynosił tyle, ile wynosiła cena 1 tony węgla na rynku światowym. Od 2006 roku największe spółki węglowe (Jastrzębska Spółka Węglowa, Kompania Węglowa, Katowicki Holding Węglowy i Lubelski Węgiel Bogdanka) zarabiają na 1 tonie węgla średnio 20-30 złotych. Większe zyski ma JSW, ponieważ w kopalniach tej spółki wydobywany jest najcenniejszy węgiel koksowy. Spółka ta wydobyła w 2012 roku 13,5 mln ton, a Kompania Węglowa 39,3 mln ton węgla. W tej pierwszej spółce zatrudnienie wyniosło 22,8 tys, a w drugiej 60 tys. pracowników, a zysk netto za pierwszy kwartał 2013 roku odpowiednio 145 i ok. 100 mln złotych. Dla porównania w spółce Lubelski Węgiel Bogdanka zatrudnionym było w pierwszej połowie bieżącego roku tylko 4,5 tys. pracowników , którzy wydobyli w tym okresie 4,08 mln ton węgla, a zysk netto na pierwsze półrocze wyniósł aż 70 mln złotych.

Trochę może dziwić fakt, że taka potęga węglowa jak Polska stała się od 2008 roku także importerem netto węgla kamiennego. Jego import do naszego kraju wyniósł w tym roku 10,1 mln ton, a eksport tylko 3,7 mln ton. Natomiast w 2010 wyeksportowano z naszego kraju 7,5 mln ton węgla, a sprowadzono z zagranicy 11 milionów ton tego surowca. Nie ma raczej szans, aby Polska zwiększyła eksport węgla, gdyż produkcja tego surowca spada z roku na rok.

Nadzieja w gazie łupkowym

Przyszłość energetyki opartej na węglu zależeć także będzie od postępów w eksploatacji odkrytych złóż gazu łupkowego, Ocenia się, że można będzie wydobywać, w oparciu o już przyznane koncesje firmom polskim i zagranicznym, ok. 10 mld metrów sześciennych gazu ziemnego rocznie, a docelowo nawet 20-50 mld. Uniezależniłoby to Polskę od dostaw gazu ziemnego z Rosji w ilości ok. 12 mld metrów sześciennych i pozwoliłoby przestawić polską energetyką z węgla na gaz ziemny, który, jak potwierdzają to doświadczenia USA, byłby wtedy w Polsce o wiele tańszy niż obecnie. Cena 1 tys. metrów sześciennych gazu ziemnego na rynku światowym wynosiła w 2010 roku 250 dolarów, natomiast Polska płaciła w tym roku Gazpromowi aż 336 dolarów za 1 tysiąc metrów sześciennych gazu ziemnego. Realistycznie patrząc na dotychczasową przebudowę naszego sektora energetycznego, nie należy raczej liczyć na szybki rozwój energetyki jądrowej. Planowana jest wprawdzie budowa 2 siłowni jądrowych, ale nadal brak jest uzgodnień co do ich lokalizacji, a ponadto nasilają się protesty lokalnych społeczności przeciwko budowie na „ich” terenie takich elektrowni.

Bezpieczeństwo energetyczne oparte na węglu

W okresie najbliższych 20-30 lat w polskiej energetyce nadal więc będzie dominował węgiel. Pozostanie on najważniejszym paliwem dla krajowych elektrowni, których łączna moc bloków węglowych nie ulegnie zmniejszeniu. Mają to być jednak w dużej części bloki zmodernizowane, w których wykorzystywane będą technologie czystego węgla. Niewątpliwą korzyścią związaną z dalszym rozwojem energetyki opartej głównie na węglu jest dostępność krajowych, bardzo dużych zasobów węgla kamiennego i brunatnego oraz możliwość importowania tańszego od krajowego węgla. Uniezależni to Polskę w znacznym stopniu od importu większych ilości innych nośników energii, takich jak gaz ziemny czy ropa naftowa z Rosji, która czasami lubi się posługiwać „bronią” naftową czy gazową w celu zmuszenia rządów państw importujących te surowce do podjęcia określonych decyzji politycznych lub do „odpowiedniego zachowania” na arenie międzynarodowej.

Tak więc tylko dalsze wykorzystywanie węgla, a w najbliższej przyszłości także gazu łupkowego, przyczyni się do zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego Polski.