Europa potrzebuje bilionów dolarów, aby nie dopuścić do ponownego blackoutu

Sieć energetyczna UE potrzebuje modernizacji wartej biliony dolarów, aby uniknąć przerw w dostawie prądu na wzór tych w Hiszpanii – ocenia branżowe stowarzyszenie energetyczne w Europie Euroelectric. Nie inaczej jest w Polsce. Polskie Sieci Elektroenergetyczne chcą przeznaczyć na inwestycje 64 mld zł do 2034 r.

Jak wynika ze stanowiska branżowego stowarzyszenia Euroelectric, starzejąca się europejska sieć energetyczna i brak możliwości magazynowania energii będą wymagać inwestycji rzędu bilionów dolarów, aby sprostać rosnącej produkcji zielonej energii, wzrastającemu zapotrzebowaniu na energię elektryczną i uniknąć przerw w dostawach prądu.

Pod koniec kwietnia Hiszpania i Portugalia przeszły największy w historii blackout. Władze badają przyczynę, ale bez względu na wyniki, analitycy i przedstawiciele przemysłu twierdzą, że inwestycje w infrastrukturę są niezbędne. – Blackout był sygnałem ostrzegawczym. Pokazał, że potrzeba modernizacji i wzmocnienia europejskiej sieci elektroenergetycznej jest pilna i nieunikniona – powiedział Kristian Ruby, sekretarz generalny Eurelectric, europejskiego stowarzyszenia branży elektroenergetycznej.

Konieczny wzrost nakładów na modernizacje sieci 

Sieć energetyczna Unii Europejskiej pochodzi głównie z ubiegłego stulecia, a połowa linii ma ponad 40 lat. Rosnąca produkcja energii niskoemisyjnej, rosnący popyt ze strony centrów danych i pojazdów elektrycznych wymagają gruntownej przebudowy sieci, które również potrzebują ochrony przed cyberatakami. Z danych Urzędu Regulacji Energetyki wynika, że 89 proc. polskich linii kablowych jest w wieku 20-40 lat, a 52 proc. linii napowietrznych ma ponad 40 lat. W przypadku stacji elektroenergetycznych 55 proc. ma ponad 40 lat.

Podczas gdy globalne inwestycje w odnawialne źródła energii niemal się podwoiły od 2010 r., inwestycje w sieci energetyczne prawie się nie zmieniły, wynosząc około 300 mld dol. rocznie. Kwota ta musi się podwoić do 2030 r. do ponad 600 mld dol. rocznie, aby pokryć niezbędne remonty, zgodnie z sugestiami Międzynarodowej Agencji Energetycznej. Komisja Europejska oszacowała, że do 2050 roku Europa musi zainwestować 2–2,3 biliona dolarów w sieci energetyczne. Analitycy z think tanku Bruegel stwierdzili, że w ubiegłym roku europejskie firmy zainwestowały w sieci energetyczne 80 mld euro (90,5 miliarda dolarów), podczas gdy w latach ubiegłych kwota ta wynosiła 50–70 mld, przy czym dodatkowe inwestycje mogą wzrosnąć do 100 mld.

Czytaj więcej

OZE

Witamy w świecie zielonych blackoutów. Jaka była przyczyna hiszpańskiej awarii?

Jest za wcześnie, aby oskarżać kogokolwiek za gigantyczną awarię prądu na Półwyspie Iberyjskim i...

Systemy energetyczne Hiszpanii i Portugalii należą do tych w Europie, które nie mają połączeń z sieciami mogącymi zapewnić dostęp do innych źródeł energii, stabilizując tym samym przesył energii i częstotliwość napięcia. - Hiszpania potrzebuje większej liczby połączeń z Francją i Marokiem - powiedział José Luis Domínguez-García z hiszpańskiego ośrodka badań energetycznych IREC w Katalonii. Hiszpania wzmocni połączenia z Francją, m.in. poprzez nowe połączenie przez Zatokę Biskajską, które podwoi przepustowość połączeń między tymi dwoma krajami.

Hiszpanie są w stanie zabezpieczyć swoje zapotrzebowanie energetyczne ledwie w 5 proc. poprzez linie przesyłowe z państw sąsiednich. W innych krajach UE nie jest lepiej. Komisja Europejska postawiła sobie za cel zwiększenie poziomu połączeń międzysystemowych z 10 proc. do 15 proc. do 2030 r., co oznacza, że każdy kraj członkowski UE powinien być w stanie importować co najmniej 15 proc. swojego rocznego zapotrzebowania na energię.

Potrzeba zagwarantowania mocy

W miarę rozwoju generacji energii słonecznej i wiatrowej pojawiają się wyzwania wykraczające poza modernizację sieci, obejmujące również potrzebę zapewnienia sterowalnych i dyspozycyjnych mocy do produkcji energii elektrycznej.

Farmy fotowoltaiczne i wiatrowe wytwarzają prąd stały, podczas gdy tradycyjne elektrownie gazowe lub jądrowe wytwarzają prąd przemienny. Prąd stały jest konwertowany na prąd przemienny w falownikach do standardowej częstotliwości 50 Hz dla sieci europejskich i do użytku w domach i firmach. Jeśli spada wytwarzanie energii, sieć wymaga zapasowego zasilania prądem przemiennym, aby zapobiec spadkowi częstotliwości.

Czytaj więcej

Sieci Przesyłowe

Rząd zapowiada kontynuowanie rynku mocy zapewniającego dostawy prądu

Rząd uważa, że względu na dynamiczne zmiany w systemie elektroenergetycznym, związane ze wzrostem...

W przypadku spadku częstotliwości, automatyczne mechanizmy bezpieczeństwa odłączają części produkcyjne innych elektrowni, aby zapobiec przegrzaniu, uszkodzeniu transformatorów lub linii przesyłowych. Jeśli zbyt wiele elektrowni jednocześnie odłączy się, system może doświadczyć blackoutu. Przed przerwą w dostawie prądu, do której doszło w ubiegłym tygodniu, w Hiszpanii występowały przerwy w dostawie prądu, a przedstawiciele przemysłu wielokrotnie ostrzegali o niestabilności sieci energetycznej.

Hiszpański operator odpowiedzialny za energetykę - RED Eléctrica stwierdził również, że plany kraju dotyczące wyłączenia wszystkich siedmiu reaktorów jądrowych do 2035 r. mogą zagrozić dostawom energii.

Z kolei Portugalia ma tylko do dyspozycji jako źródła dyspozycyjne – gazowe i wodne – które są w stanie szybko zareagować, jeśli sieć będzie potrzebowała więcej energii.

Blackout w Hiszpanii

Awaria systemu energetycznego 28 kwietnia br. doprowadziła do „całkowitego załamania” w elektrowniach na południowym zachodzie Hiszpanii, co trwało łącznie pięć sekund. O godz. 12.33 nastąpiła sekundowa utraty produkcji energii elektrycznej w południowo-zachodniej części kraju. Jest wysoce prawdopodobne, że chodzi o farmy fotowoltaiczne, ale analitycy operatora nie mogą tego jeszcze stwierdzić z całą pewnością. W ciągu mikrosekund sieć ustabilizowała się sama, ale ok. 1,5 sekundy później nastąpiło drugie zdarzenie, które jeszcze bardziej ją zdestabilizowało. Następnie, około 3,5 sekundy później, niestabilność sieci na Półwyspie Iberyjskim osiągnęło poziom, który uniemożliwia przesył energii między Hiszpanią a Francją.

Zaraz potem nastąpiła duża utrata energii z OZE. Zapotrzebowanie na moc spadło nagle o 15 GW, mimo że zwykle wynosi ono 26-27 GW. Nie wskazano jednak, co stało za utratą dużej ilości energii z OZE. Tak duże skoki napięcia, jak domino, przełożyły się na destabilizacje sieci, zmuszając elektrownie do odłączenia, aż do całkowitego załamania sieci. W tym samym czasie produkcja energii z dyspozycyjnych źródeł energii była zbyt niska, aby mogły one zrekompensować braki mocy. Zabraknąć mogło m.in. tzw. rezerwy wirującej. Innymi słowy . wirujący generator obraca się z prędkością, która wytwarza energię o dokładnie takiej samej częstotliwości, jak częstotliwość mocy sieciowej.

W krytycznym momencie produkcja prądu w Hiszpanii spadła do zera. Warto pamiętać, że jest to bardzo wstępna analiza. Pracownicy Red Eléctrica, podkreślili, że brakuje im wystarczających danych, aby wyciągnąć ostateczne wnioski.

Działania ochronne w Polsce 

W Polsce realizowany jest plan rozwoju sieci przesyłowej (PRSP) uzgodniony przez PSE zakłada szereg inwestycji na ponad 64 mld zł do 2034 r. W ramach planów przewiduje się m.in. 4700 km torów nowych linii 400 kV, 28 nowych i 110 zmodernizowanych stacji oraz lądową linię stałoprądową. Polsce póki co blackout nie grozi, ale niedobory stabilnej mocy, bilansującej rosnącą moc OZE już. Jak wynika z danych na koniec 2024 r. braki mocy mogą osiągnąć 4,2 GW w 2026 r., a w 2034 r. wzrosnąć do niepokojących 9,4 GW. Z ekspertyzy PSE wynikało, że konieczne może być przedłużenie życia starszych elektrowni węglowych, które wkrótce miałyby zostać zamknięte. Obecnie realizowane projekty elektrowni gazowych o mocy 4,5 GW nie pokryją rosnącego zapotrzebowania na energię. Dzięki nowym aukcjom rynku mocy (system wsparcia) uzupełniającym dla starszych elektrowni węglowych oraz uzupełniających dla elektrowni gazowych do końca lat 20 moc dyspozycyjna ma być zabezpieczona.