Atom może skutecznie wesprzeć rozwój OZE

Cooling towers, electricity pylons and other buildings stand at Gundremmingen (KRB) nuclear power plant, operated by RWE AG, in Gundremmingen, Germany/Bloomberg

Przyjęcie przez Radę Ministrów „Polityki energetycznej Polski do 2040 roku” (PEP 2040) na nowo rozbudziło dyskusję o transformacji polskiej energetyki. Jednym z głosów w tejże był artykuł autorstwa Przemysława Stępnia oraz Kacpra Szuleckiego pt. „Czekanie na atom to oddanie ochrony klimatu walkowerem”. Nie sposób nie zgodzić się z przedstawioną przez nich oceną całości rządowego dokumentu jako mało ambitnego z punktu widzenia ochrony klimatu, który w naszej ocenie co prawda wskazuje zasadniczo właściwe kierunki, ale zatrzymuje się w pół drogi. Trudno natomiast się zgodzić z pewnymi szczegółowymi celami tej krytyki – pisze Maciej Lipka, Kierownik Działu Analiz i Pomiarów Reaktorowych w Narodowym Centrum Badań Jądrowych oraz Paweł Gajda, Wydział Energetyki i Paliw w Akademii Górniczo-Hutniczej.

 

Na początek warto uściślić kilka faktów. Nasi przedmówcy wspominają, że polska energetyka zredukowała od 1990 roku emisje gazów cieplarnianych o 15%, tymczasem w rzeczywistości obniżono je o 30%. Ta pierwsza liczba dotyczy całkowitych emisji i to ich właśnie, a nie tylko tych z energetyki, dotyczą cele klimatyczne Unii Europejskiej. Podobnie w dalszej części możemy przeczytać pomyśle, by polski miks energetyczny był oparty na „70–80 proc. mocy netto z wiatru i ze słońca (przy małym wsparciu biogazu i wody)”. Padły nawet konkretne moce poszczególnych rodzajów odnawialnych źródeł energii (OZE), które przy wsparciu około 30 GW tradycyjnej energetyki (na przykład gazowej, a początkowo nawet węglowej) mogłyby tworzyć polski system elektroenergetyczny. Warto zadać sobie jednak pytanie jak taki udział OZE w mocy zainstalowanej przełoży się on na udział w produkcji energii.

Pozwoliliśmy sobie wykorzystać liczby zaproponowane przez panów Szuleckiego i Stępnia by przeprowadzić modelowanie matematyczne działania takiego systemu elekroenergetycznego. Instalacje OZE o takich mocach istotnie byłyby w stanie hipotetycznie wyprodukować energię odpowiadającą około 80% procent obecnego rocznego zapotrzebowania Polski na energię elektryczną, wynoszącego dziś około 170 TWh. Problem polega jednak na tym, że ze względu na zależność od pogody, dość często produkcja ta przekraczałaby zapotrzebowanie na moc (obecny rekord to niecałe 28 GW) i duża część potencjału produkcji (około 20 TWh) byłaby marnowana. System byłby przez 95% roku niezbilansowany, a dodatkowo rocznie w brakowałoby w nim 49 TWh, które musiałyby zostać wyprodukowane przy pomocy paliw kopalnych. Ostatecznie przełożyłoby się to na udział OZE wynoszący 70% oraz 30% paliw kopalnych, zapewne gazu ziemnego, słusznie krytykowanego przez naszych przedmówców w miksie energetycznym przedstawionym w PEP 2040.

O ile proponowany powyżej udział OZE uzyskany w stosunkowo krótkim czasie byłby obiecujący, należy jednak zastanowić się co dalej. Zakładając hipotetyczną możliwość utrzymania takiego tempa inwestycji i podwojenie w kolejnej dekadzie mocy OZE względem scenariusza panów Stępnia i Szuleckiego, osiągnęlibyśmy moce 80 GW ze słońca, 50 GW wiatru na lądzie i 20 GW wiatru na morzu. Inwestycja taka przełożyłaby się jednak tylko na 90% energii niskoemisyjnej (przy niewielkim wsparciu biogazu i wody), z takimi jak wcześniej wymaganymi mocami rezerwowymi w paliwach kopalnych. Widać zatem, że po wstępnej redukcji emisji, potencjał dekarbonizacyjny zależnych od pogody OZE wysyca się i przynosi coraz gorsze efekty. Sytuację mogłyby poprawić magazyny energii, ale nawet 20 GWh, czyli około 10% (wg prognoz UE) światowej produkcji systemowych magazynów energii do 2030 roku, zmieniłoby ten udział bardzo nieznacznie. A pamiętajmy, że wszystko to przy założeniu, że w najbliższych dekadach nie zwiększy się zużycie energii elektrycznej.

Docieramy tutaj do najważniejszego problemu w transformacji energetycznej. O ile sama budowa dużej ilości OZE, choć stanowi istotny wysiłek inwestycyjny, to faktycznie nie stanowi, jak napisali autorzy, wyzwania cywilizacyjnego. Jest nim integracja takiej ilości niesterowalnych źródeł odnawialnych z systemem. Wymaga ona bowiem znaczących inwestycji w infrastrukturę przesyłową i dystrybucyjną, zapewnienia odpowiednich mocy rezerwowych oraz znaczących zmiany w sposobie pracy całego systemu. Warunkiem sine qua non osiągnięcia rzeczywiście bezemisyjnego systemu w oparciu wyłącznie o źródła niesterowalne jest również olbrzymi przełom w technologiach magazynowania energii i ich masowa komercjalizacja.

Alternatywą dla czekania na tenże przełom są inwestycje w niskoemisyjne źródła sterowalne. Globalnie są to przede wszystkim energetyka wodna i jądrowa, ale w polskich warunkach geograficznych możliwa jest tylko ta ostatnia. Postulowane w Programie Polskiej Energetyki Jądrowej (PPEJ) 6–9 GW to dobry początek, ale za dekadę wypełnioną rozwojem OZE, może się nawet okazać, że to ciągle za mało. Nawiasem mówiąc PPEJ dotyczy budowy elektrowni jądrowych a nie, jak panowie Stępień i Szulecki napisali, gazowych i ma zdecydowany efekt proklimatyczny – zaledwie 9 GW mocy w atomie zsumowane z zaproponowanymi przez nich 75 GW OZE, dałoby więcej użytecznej energii niskoemisyjnej niż podwojenie mocy odnawialnych do 150 GW – 94%.

Atom w istocie będzie języczkiem u wagi transformacji energetycznej – Międzyrządowy Panel ds. Zmian Klimatu (IPCC), w swoich scenariuszach dekarbonizacji wskazuje, że jego globalne moce muszą się zwiększyć w ciągu najbliższych 30 lat od dwóch do sześciu razy. Po prostu transformację energetyczną, polegającą na niemal całkowitej eliminacji paliw kopalnych znacznie łatwiej jest przeprowadzić, mając do dyspozycji niskoemisyjne źródła energii pracujące niezależnie od kaprysów pogody. Zresztą nawet panowie Stępień i Szulecki słusznie zauważają, że mediana udziału OZE w scenariuszach prezentowanych przez IPCC to 77%. Pytanie brzmi: a co z pozostałą częścią?

Propozycja przyspieszenia w Polsce budowy OZE jest słuszna, rewizji wymaga zwłaszcza wstrzymanie rozwoju lądowych farm wiatrowych. Jednakże postawienie wszystkiego wyłącznie na jedną kartę, jaką jest rozwój OZE jest nierozerwalnie związane z czekaniem na pojawienie się wielkoskalowych technologii magazynowania energii i może skończyć się długoterminowym uzależnieniem od gazu ziemnego, słusznie przez autorów krytykowanego. Zatem, o ile PEP 2040 zasługuje na krytykę ze względu na zbyt wolną dekarbonizację polskiej energetyki to należy się dobrze zastanowić, który jego element krytykujemy. Krytyka polskiej polityki za program jądrowy jest tak samo nieuzasadniona jak krytyka niemieckiej transformacji energetycznej za budowę źródeł odnawialnych. Tymczasem rzeczywisty problem leży po drugiej stronie, w Niemczech to wyłączanie niskoemisyjnego atomu, w PEP 2040 to zbyt małe inwestycje w OZE. Zatem, o ile czekanie na atom rzeczywiście nas nie zbawi, to jego budowa jest istotnym elementem układanki jaką będzie bezemisyjny system energetyczny dla Polski. Nie czekajmy więc na atom – zbudujmy go razem z OZE.

 

Maciej Lipka, Kierownik Działu Analiz i Pomiarów Reaktorowych w Narodowym Centrum Badań Jądrowych

Paweł Gajda, Wydział Energetyki i Paliw, Akademia Górniczo-Hutnicza

Tagi:

Mogą Ci się również spodobać

Gazprom straszy Ukrainę, Ukraina straszy świat

Po uruchomieniu Tureckiego Potoku i Nord Stream-2 tranzyt rosyjskiego gazu przez Ukrainę zmniejszy się ...

Droga do e-mobilności jest jak zdobywanie szczytu

Elektryfikacja transportu jest jednym z narzędzi walki ze smogiem, głównie w aglomeracjach. Rewolucja już ...

Bliżej zniesienia taryf na gaz ziemny

Od 1 października 2017 r. urzędowe ceny mają przestać obowiązywać wszystkich, poza gospodarstwami domowymi. ...

Schröder pisze do Miedwiediewa w sprawie „Przyjaźni”

Były kanclerz Niemiec a dziś przewodniczący rady dyrektorów rosyjskiego Rosneft, napisał do premiera Rosji ...

Ceny ropy w USA spadają; w Stanach przybyło szybów

Ceny ropy naftowej na giełdzie paliw w Nowym Jorku spadają i znajdują się już ...

Niemcy opróżnili Opal w sobotę rano

Operator gazociągu Opal ograniczył Gazpromowi dostęp do mocy przesyłowych systemu w sobotę o szóstej ...