Jaka przyszłość energetyczna czeka Polskę? Grozi nam "luka mocowa"! Ekspert wskazuje na przyczyny problemów

„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.

Modernizacja polskiej energetyki

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. 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

— powiedział.

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.

Przechodzenie z węgla na OZE

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.

Magazyny elektrochemiczne

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.

Ewentualne ataki dywersyjne

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. Dzięki takim działaniom system będzie bardziej rozproszony, a co za tym idzie, o większej odporności na ataki dywersji

— wyjaśnił.

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.

CZYTAJ WIĘCEJ: Polacy zabrali głos ws. sytuacji gospodarczej! Ta ocena nie spodoba się rządowi. Przeważają negatywne opinie. SONDAŻ

PAP/oprac. Natalia Wierzbicka