Wybrane problemy współczesnej polskiej elektryki w świetle doświadczeń i prac SEP

Celowość zmian sposobów i zakresu użytkowania energii 

Jednym z celów regulowania przez Unię Europejska spraw związanych z ograniczeniem zmian klimatycznych jest dążenie do zmian w obszarze użytkowania energii i jej nośników. Uznanie zdobył pogląd, że jednym z najtańszych i najbardziej efektywnych sposobów rozwiązania problemów energetycznych Europy jest zmniejszenie zużycia energii zarówno w gospodarce jak i tak zwanym sektorze bytowo-komunalnym. Wiąże się to przede wszystkim z wprowadzaniem nowych technologii w przemyśle produkującym zarówno sprzęt dla gospodarstw domowych jak i urządzenia i maszyny, tak aby uzyskać taki sam efekt przy znacznie zmniejszonym jednostkowym zużyciu energii. Postęp taki nastąpił niewątpliwie w produkcji sprzętu RTV (telewizory, radioodbiorniki, odtwarzacze, komputery, tablety), a także w produkcji źródeł światła.

Decyzje Komisji Europejskiej z 2009 roku o stopniowym wyeliminowaniu żarowych źródeł światła do 2016 roku ze stosowania w oświetleniu głównie gospodarstw domowych skutkują rozwojem energooszczędnych źródeł światła.

Obecnie wielkie nadzieje wiąże się z półprzewodnikowymi źródłami światła, czyli diodami elektroluminescencyjnymi (LED – Light Emitting Diode) i organicznymi diodami wytwarzającymi światło (OLED). W tych pierwszych materiałem półprzewodnika są związki pierwiastków z III i V grupy układu okresowego pierwiastków (fosforki i arsenki galu i glinu), w drugich rolę tę pełnia polimery. Diody LED i OLED są znacznie mniej energochłonne od innych źródeł światła.

Można przypomnieć, że w tradycyjnych żarówkach tylko 5 do 8 % dostarczonej energii elektrycznej przetwarzana jest w światło, w lampach rtęciowych wskaźnik ten wynosi około 17 %, w świetlówkach kompaktowych – około 28 %, dla źródeł światła wykorzystujących diody elektroluminescencyjne jest to do ośmiu razy mniej. W analizach przeprowadzonych w USA i Kanadzie stwierdzono, że w przypadku zastąpienia tradycyjnych żarówek źródłami światła wykorzystującymi diody LED, uzyskano by oszczędności energii wynoszące 35 TWh oraz ograniczono by emisję dwutlenku węgla o 20 milionów ton rocznie. Czeka nas niewątpliwie opracowanie programów mających na celu wypracowanie propozycji umożliwiających zmiany zachowania konsumpcyjnego odbiorców energii.

Rozwój kształcenia młodych inżynierów elektryków 

Z naszkicowanych problemów czekających na rozwiązanie i rozwiązywanych w obszarze elektryki wynikają także odpowiedzialne zadania stojące przed szkołami wyższymi kształcącymi i przygotowującymi do zawodu młodych inżynierów elektryków. Jak zapewne Państwo wiecie w obecnym modelu kształcenia znacząca rolę odgrywa idea Europejskich Ram Kwalifikacyjnych dla szkolnictwa wyższego. W procesach kształcenia zawodowego konieczne stało się integracja i korelacja kształcenia ogólnego i zawodowego, tak aby możliwe było reagowanie systemu kształcenia zawodowego na potrzeby rynku pracy oraz mobilność edukacyjna i zawodowa. Odeszliśmy od dominacji w wykształceniu samej wiedzy i zgodnie z ogólnymi współczesnymi zasadami kształcenia wyróżniane są trzy obszary: wiedza, umiejętności i kompetencje społeczne.

Nie będę poruszał dwóch pierwszych zagadnień, ale warto chyba przypomnieć, jakie kompetencje społeczne przewidywane są w programie dla studiów inżynierskich kształcenia poprzez efekty dla kierunku Elektrotechnika. Otóż po ukończeniu studiów inżynier elektryk, w zakresie kompetencji społecznych:

• rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się, podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych;
• ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżyniera-elektryka, w tym jej wpływ na środowisko, i związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje;
• ma świadomość ważności zachowania w sposób profesjonalny, przestrzegania zasad etyki zawodowej;
• ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w zespole i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania;
• potrafi myśleć i działać w sposób przedsiębiorczy;
• ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej, a zwłaszcza rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu – między innymi poprzez środki masowego przekazu – informacji i opinii dotyczących osiągnięć inżynierii elektrycznej i innych aspektów działalności inżyniera elektryka; podejmuje starania, aby przekazać takie informacje i opinie w sposób powszechnie zrozumiały.

Z tego krótkiego zestawienia widać, jak duże zmiany muszą nastąpić w systemach kształcenia inżynierów elektryków i jakiemu poszerzeniu musi ulec świadomość młodych ludzi i ich społeczna odpowiedzialność. Jesteśmy przekonani, że znaczącą rolę w przygotowywaniu studentów do pełnienia społecznej roli inżyniera mają organizacje społeczne, w tym i Stowarzyszenie Elektryków Polskich. Przygotowujemy się do nich i realizujemy na przykład w organizowanych od kilkunastu lat Ogólnopolskich Dniach Młodych Elektryków (ODME). Jak już mówiłem wcześniej XV, jubileuszowe Dni odbyły się w tym roku w Warszawie i cieszyły się dużym zainteresowaniem młodych elektryków.

Podkreślić można, że znaczący jest nie tylko ilościowy, ale przede wszystkim jakościowy, aktywny udział samej młodzieży w organizacji nie tylko tych imprez, ale i interesujących dyskusji, jakie się podczas tych Dni toczyły. Mamy nadzieję, że spotkania spełniają także rolę wychowawczą.

Tu także na chwilę wrócę do kwestii poruszonej już wcześniej. Pragnę przypomnieć, że nasze Stowarzyszenie, jako jedyne naukowo-techniczne stowarzyszenie w Polsce, jest koordynatorem całości Europejskiego Projektu ELEVET – „Electrical engineers vocational education transparency” („Transparentność kształcenia zawodowego inżynierów elektryków”). Realizacja projektu rozpoczęła się 1 października 2011 r. i będzie trwać ponad dwa lata, tj. do 31 marca 2014 r. Biorą w niej udział oprócz Polski, organizacje z Belgii, Danii, Hiszpanii, Włoch i Rumunii.

Projekt ELEVET realizowany jest w ramach Programu Leonardo da Vinci, będącego częścią programu edukacyjnego Unii Europejskiej: „Uczenie się przez całe życie” (Lifelong Learning Programme). Ma na celu stworzenie ogólnoeuropejskiego ujednoliconego systemu kształcenia elektryków i nadawania uprawnień zawodowych w drodze stosownej dyrektywy europejskiej. Nadawanie uprawnień według ujednoliconych wymagań powinno pomóc we wzajemnym uznawaniu kwalifikacji zawodowych przez firmy europejskie zatrudniające elektryków, bez różnicy, w którym kraju UE zdobywali wykształcenie i uprawnienia zawodowe.

Zamiast podsumowania

Na zakończenie pragnę dodać, zamiast podsumowania, że zdajemy sobie również sprawę z tego, że wiele ze wspomnianych problemów i sugestii ich rozwiązania ma charakter kontrowersyjny. Spotkać można wiele propozycji innych rozwiązań. Kontrowersyjna jest budowa elektrowni atomowych, nowych elektrowni, czy bloków węglowych i wiele innych popieranych przez nasze Stowarzyszenie projektów.

Znany jest także projekt według jakiego model polskiej elektroenergetyki powinien bazować na urządzeniach rozproszonej energetyki, czyli kolektorach słonecznych, mikrowiatrakach, pompach ciepła, domach pasywnych, samochodach elektrycznych, biogazowniach, mini-rafineriach biopaliw ciekłych drugiej generacji, ogniwach fotowoltaicznych, spalarniach śmieci i elektrowniach wodnych tzw. ultraniskospadowych.

Model będą realizować: domy „energetyczne” (2,5 miliona gospodarstw rolnych, 3 miliony domów jednorodzinnych, 10 tys. nowych domów budowanych rocznie), gospodarstwa rolne „energetyczne” (potencjał 100 tys. gospodarstw utrzymujących się wyłącznie z produkcji rolnej) oraz gminy wiejskie i miasta „energetyczne”. Wszystko to połączone w samowystarczalne, lub prawie samowystarczalne lokalne hybrydowe systemy energetyczne z wykorzystaniem inteligentnego zarządzania energią elektryczną. Jeśli natomiast byłoby potrzebne paliwo zabezpieczające, to taką rolę mógłby pełnić gaz.

Historia ludzkości zna bardzo wiele rozwiązań i pomysłów utopijnych. W dwudziestym wieku nawet siedemdziesiąt lat trwała budowa najlepszego ustroju. O tym, czy opisany model okaże się utopijny czy realny przekonają się nasi następcy. 

Składam podziękowanie redaktorowi naczelnemu miesięcznika SEP „Energetyka” mgr. inż. Tomaszowi Kołakowskiemu za pomoc w przygotowaniu artykułu.

Referat wygłoszony na XXIII Ogólnopolskim Zjeździe Dziekanów Wydziałów Elektrycznych, Elektronicznych i Informatycznych. Kielce, 16-18 maja 2013 roku.