Czy elektroenergetyka rozproszona może stanowić realną alternatywę dla elektroenergetyki konwencjonalnej?

Ponieważ kwestie związane z fotowoltaiką oraz małymi wiatrakami zostały już omówione, pora przyjrzeć się geotermii niskotemperaturowej. Dobrym przykładem w tym względzie jest Zakopane, gdzie geotermia bywa wykorzystywana do ogrzewania budynków już od kilkunastu lat. Warto jednak zwrócić uwagę na następujące fakty. Pozyskana ze źródeł geotermalnych gorąca woda jest tłoczona rurociągiem na odcinku 13 km, z czym wiążą się nieuniknione straty ciepła, skutkujące znacznym obniżeniem jej temperatury. Ponadto tłoczenie gorącej wody w kierunku Zakopanego, które położone jest na większej wysokości nad poziomem morza niż źródła geotermalne, wymaga nieustannej pracy pomp napędzanych silnikami elektrycznymi o sporej mocy. Ponadto uważny obserwator zapewne zwrócił uwagę na biały dym wydobywający się z dwóch wysokich kominów u podnóża Gubałówki, bowiem właśnie tam znajduje się duża kotłownia gazowa o mocy 40 MW, która podgrzewa wodę dostarczaną ze źródeł geotermalnych do odpowiedniej temperatury. Jak widać, aby geotermia w Zakopanem mogła działać, konieczne jest pozyskanie dużych ilości energii ze źródeł konwencjonalnych (energii elektrycznej do napędu pomp oraz gazu ziemnego do dodatkowego podgrzewania wody).

Z zamieszczonej powyżej analizy wynika, że energia geotermalna jest jedynie swego rodzaju dodatkiem, a jej udział w całym bilansie energetycznym (wraz ze zmniejszaniem się temperatury wody pozyskiwanej ze źródła geotermalnego) jest proporcjonalnie mniejszy, co stawia opłacalność geotermii  niskotemperaturowej pod sporym znakiem zapytania.

Podobna uwaga dotyczy pomp ciepła, które działają podobnie jak domowa lodówka, tyle tylko, że w przypadku pompy ciepła zamrażalnik jest zakopany na odpowiedniej głębokości pod powierzchnią gruntu, a rolę chłodnicy lodówki pełni zainstalowany w pomieszczeniu kaloryfer. W ostatecznym bilansie pompa ciepła sprawia, że energia cieplna przepływa z gruntu (obszar o niższej temperaturze) do pomieszczenia (obszar o wyższej temperaturze), zupełnie na tej samej zasadzie, jak w przypadku zwykłej lodówki  energia cieplna przepływa z zimnego zamrażalnika do umieszczonej z tyłu lodówki ciepłej chłodnicy. Jednak należy zauważyć, że aby pompa ciepła mogła działać, konieczne jest nieustanne dostarczanie  energii elektrycznej do silnika napędzającego jej agregat. Również i w tym wypadku energia elektryczna pochodząca ze źródeł konwencjonalnych okazuje się nieodzowna.

Podsumowanie

Artykuł niniejszy w wielu punktach stanowi polemikę z tezami zaprezentowanymi w publikacji [1]. W świetle przytoczonych faktów perspektywa zastąpienia konwencjonalnej elektroenergetyki przez elektroenergetykę rozproszoną, opartą głównie na odnawialnych zasobach energii wydaje się być nierealistyczną mrzonką. Oczywiście, można zawsze powiedzieć, że jeśli mamy wolność słowa, to przecież każdy może w zasadzie bez jakichkolwiek ograniczeń wyrażać swoje opinie i poglądy na różne sprawy – w tym również te dotyczące przyszłego rozwoju krajowej elektroenergetyki. Jednak mimo wszystko wydaje się, że szerzenie tego rodzaju utopijnych wizji, w przypadku których każde gospodarstwo domowe już w niezbyt odległej przyszłości uzyska pełną autonomię energetyczną i będzie w stanie wyprodukować wystarczające na zaspokojenie jego potrzeb ilości energii elektrycznej, jest w pewnym sensie groźne. Dzieje się tak dlatego, że propagowanie tego rodzaju błędnych idei może przyczynić się do narastania i tak sporych już zaniedbań w rozwoju krajowej elektroenergetyki konwencjonalnej (po co  budować nowe elektrownie węglowe, skoro już niedługo wszyscy będziemy mieli miniaturowe wiatraki w ogródkach i ogniwa fotowoltaiczne na dachach). Oby za jakiś czas – po dłuższym okresie karmienia się mrzonkami o energetyce rozproszonej, nie doszło do sytuacji, w której wskutek zaniedbań w  energetyce konwencjonalnej wystąpi (np. podczas mroźnych zimowych wieczorów), znaczny deficyt mocy w krajowym systemie elektroenergetycznym, który spowoduje konieczność przymusowych  wyłączeń wybranych grup odbiorców.

Niestety, wiele na to wskazuje, że propagowanie idei elektroenergetyki rozproszonej kosztem rozwoju elektroenergetyki konwencjonalnej już w niezbyt odległej przyszłości może spowodować powrót do sytuacji z początku lat 80. ub.w., gdy przymusowe wyłączenia odbiorców indywidualnych były na  porządku dziennym. Oby taka ponura wizja nigdy się nie urzeczywistniła...

LITERATURA:
[1] Tynenski Z.: Rozbiór czy rozwój polskiej energetyki? Obywatel 2010 nr 4
[2] Villee C.A.: Biologia. Wydawnictwo KESAN, Kaunas 1991
[3] Stodółkiewicz J.S.: Astrofizyka ogólna z elementami geofizyki. PWN, Warszawa 1977
[4] Marecki J.: Podstawy przemian energetycznych. WNT, Warszawa 2000
[5] Laudyn D., Pawlik M., Strzelczyk F.: Elektrownie. WNT, Warszawa 2000
[6] Kremens Z., Sobierajski M.: Analiza systemów elektroenergetycznych. WNT, Warszawa 1995
[7] Kujszczyk S. i in.: Elektroenergetyczne układy przesyłowe. WNT, Warszawa 1997

Autor: dr inż. Mirosław Gajer
Katedra Automatyki Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie