Nowoczesne technologie zmienią miks energetyczny Polski

fot. Michał Ajchel, Wiceprezes Pionu Energetyki w Schneider Electric Polska

Rodzaje źródeł, z których będzie pozyskiwana energia w UE, jak i w Polsce jest przedmiotem ciągłych dyskusji na poziomie eksperckim oraz rządowym. Nie ma wątpliwości, że cele unijnej polityki klimatycznej odcisną piętno na przyszłym kształcie naszego miksu energetycznego. Jednak duży wpływ na to będą miały również trendy, które wyznaczają dziś kierunki rozwoju energetyki oraz technologie, które wpływają na kształtowanie optymalnej struktury wytwarzania. O tych technologiach mówi Michał Ajchel, Wiceprezes Pionu Energetyki w Schneider Electric Polska.

Dlaczego technologia może mieć tak duży wpływ na polski miks energetyczny?

Przyzwyczailiśmy się do prognozowania przyszłości energetyki na podstawie analiz technicz­nych i ekonomicznych dotyczących m. in. wielkości zasobów paliw danego państwa, warunków geologicznych, najtańszych technologii produkcji. Tymczasem sektor energetyczny zmienia się i potrzebuje jeszcze wielu zmian. Wydaje się, że prawdziwą rewolucję w branży energetycznej przynieść może jedynie przełom technologiczny na taką skalę, jaka miała miejsce w sektorze telekomunikacji, gdzie pojawienie się telefonu komórkowego, zastąpionego następnie smartfonem, zrewolucjonizowało nie tylko sposób funkcjonowania samej branży telekomunikacyjnej, ale także wiele innych dziedzin, co­dziennego życia. Taka rewolucja technologiczna niewątpliwie już następuje i jest ona odpowiedzią na globalne trendy społeczne, ekonomiczne oraz technologiczne. Co ważne to właśnie rozwój poszczególnych technologii energetycznych będzie miał wpływ na kształt polskiego miksu energetycznego, gdyż pokaże, które ze źródeł wytwarzania będą najbardziej efektywne i pozwolą sprawnie zbilansować nasze potrzeby energetyczne oraz sprostać celom polityki klimatycznej.

W chwili obecnej państwa UE odpowiadają za 9% światowej emisji gazów cieplar­nianych oraz za ponad 10% światowej emisji CO₂*. Do 2030 roku UE chce zredukować emisję gazów cieplarnianych o 40% w stosunku do 1990 roku. Odbędzie się to między innymi poprzez zwiększenie do 27% udziału źródeł odnawialnych w produkcji energii elektrycznej oraz poprawie efektywności energetycznej o taką samą wartość. To właśnie takie wyzwania tworzą naszą energetyczną rzeczywistość i wpływają na na rozwój technologii niezbędnych do osiągnięcia zakładanych celów.

Jakie technologie będą wpływać na miks energetyczny w Polsce?

Nie jest odkryciem, że wszelkie technologie związane z odnawialnymi źródłami są dziś w czołówce tych, które przyczynią się do zmiany miksu. Optymalizacja technologii oraz spadek kosztów wytworzenia energii z OZE skutkuje zwiększeniem ich dostępności zarówno dla prosumentów, jak i inwestorów in­stytucjonalnych. Przez lata rozwój tych technologii był subsydiowany, jednak masowość OZE znacznie podniosła jej efektywność i wpłynęła na redukcję kosztów. Dlatego aż 22% Polaków wciągu najbliższych 2-3 lat planuje instalację w swoim domu lub budynku gospodarczym urządzeń umożliwiających korzystanie z OZE – tak wynika z najnowszych badań CBOS „Polacy o oszczędzaniu energii i energetyce obywatelskiej”. Takie zachowania są również wynikiem zmian, które zachodziły przez ostatnie lata w obszarze OZE. Dane raportu „BP Statistical Review of World Energy” wskazują, że od 1966 do 2005 roku, światowe zużycie energii z OZE wzrosło o 500%, co sprawiło, że te technologie stały się w niektórych regionach konkurencją dla energetyki konwencjonalnej. Duży postęp dokonał się w obszarze fotowoltaiki, co wpłynęło również na spadek cen. Dla przykładu według danych Forum Analiz Energetycznych koszty takich instalacji w Niemczech spadły o 70% w ciągu ośmiu lat między rokiem 2006, a 2014.

Duży postęp dokonał się również w obszarze energetyki wiatrowej, a szczególnie turbin. Dla 2007 roku niemal na wszystkich nowych farmach wiatrowych instalowano turbiny klasy 2, czyli turbiny dla wiatru o średniej prędkości (do 8,5 m/s). Z kolei w 2014 roku klasa ta stanowiła już tylko 4% wszystkich nowo zainstalowanych turbin. Oznacza, to że 68% instalowanych turbin było już zakwalifikowanych do klasy 3 przeznaczonej dla obszarów o niskiej prędkości wiatru (7,5 m/s i mniej). Dzięki rozwojowi technologii budowa farm wiatrowych stała się bardziej opłacalna. Stąd też szybki rozwój tego rodzaju energii w Polsce. Do tego dochodzą również technologie w zakresie zwiększenia efektywności farm wiatrowych poprzez zmniejszenie strat energii bezpośrednio przy przesyle, jak również możliwość prognozowania pogody i dostosowywania pracy farmy do warunków atmosferycznych za pomocą m.in. oprogramowania Schneider Electric WeatherSentry. Niestety na dalszy rozwój energetyki wiatrowej mogą mieć negatywny wpływ proponowane przepisy mówiące o minimalnej odległości farmy od zabudowań. Mogą one z kolej przyspieszyć rozwój technologii na rzecz fotowoltaiki czy energetyki wiatrowej na morzu. Nie zmieni to jednak faktu, że już w tym momencie źródła OZE zaczęły odgrywać znaczącą rolę w zmianie naszego miksu energetycznego.

Wielu specjalistów podkreśla, że wadą OZE jest niestabilna praca. Czy magazyny energii są rozwiązaniem tych problemów czy będą to raczej technologie, z których skorzystają użytkownicy końcowi?

Magazyny energii będą rozwijać się niezależnie od tego jak będzie kształtować się miks energetyczny. Wynika to głównie z tego, że odbiorcy końcowi chcą również wpływać na własne bezpieczeństwo energetyczne. W 2016 roku Schneider Electric wprowadzi do sprzedaży, na początku tylko w USA, gotowy już system EcoBlade, który będzie kompleksowym systemem do instalacji w małej firmie lub domu. Cena za baterię o pojemności 1 kWh wyniesie około 500 dolarów. Wraz ze wzrostem dojrzałości technologicznej ceny takich urządzeń będą spadać nawet do 100 USD w 2024 roku. Informacja o uruchomieniu sprzedaży EcoBlade w 2016 roku pokazała duże zainteresowanie tymi rozwiązaniami, co z kolei daje informacje o zmianach wykorzystania energii, jakie będą zachodzić w gospodarstwach domowych i małych firmach.

Technologia magazynowania energii staje się również powszechna w energetyce zawodowej przy projektach sieciowych. Pierwsze projekty są rozwijane również w Polsce i pomimo, iż magazynowanie energii na skalę przemysłową jest ciągle wyzwaniem to pewne jest, że ta technologia zostanie rozwinięta. Magazynowanie stanie się, więc doskonałym uzupełnienie technologii OZE pozwalając na większą stabilność systemu.

Jaka będzie rola energetyki węglowej w miksie energetycznym Polski?

Pewnym jest, że w ciągu najbliższej dekady, a może i dłużej nie zniknie ona jak źródło wytwarzania w polskim miksie, ale może zmienić się jej udział jak i technologia, w jakiej węgiel będzie wydobywany i wykorzystywany. Na korzyść węgla może również wpłynąć to, że w najbliższych latach energetyka atomowa nie odegra w Polsce znaczącej roli, generacja konwencjonalna zapewniać będzie stabilizację systemu energetycznego. Według danych Eurocoal, udział węgla w produkcji energii elektrycznej wynosi 87%. Obecne niskie ceny węgla  doprowadzą do spadku jego produkcji, a tym samym do powstania tzw. luki węglowej. Rozumiana jest ona, jako różnica pomiędzy obecnym poziomem produkcji energii elektrycznej z węgla kamiennego i brunatnego a poziomem wynikającym ze spadku produkcji tych surowców w istniejących kopalniach w per­spektywie 30 lat. Jest to wysoce prawdopodobny scenariusz, niebezpieczny dla Polski. Tę lukę będzie trzeba zapełnić omawianymi właśnie technologiami i źródłami wytwarzania, ale ich proporcjonalny rozkład wciąż jest przedmiotem dyskusji. Tymczasem już powinniśmy podejmować konkretne decyzje.

Chęć wyeliminowania węgla z miksu energetycznego przez Unię Europejska będzie również implikować możliwe zmiany technologiczne procesów i sposobów jego wykorzystania. Już powstają nowe bloki węglowe o sprawnościach rzędu 46%, a nowe technologie bloków gazowo-parowych ze zintegrowanym zgazowaniem paliwa będą pozwalały osiągać nawet 55%. Wszystkie te technologie wymagają większych nakładów na rozwój, ale z drugiej strony są w stanie dać możliwie więcej energii z jednego obiektu niż np. źródła odnawialne.

Powyższe rozwiązania są swego rodzaju propozycją, którą oferuje nam dziś technologia. Ostateczny kształt miksu nie musi uwzględniać wszystkich wymienionych aspektów i z pewnością będzie podyktowany również interesami państwa. Mimo wszystko w Polsce powinniśmy mówić o miksie wielopaliwowym czy wieloźródłowym, jest to zarówno sposób na poprawę bezpieczeństwa energetycznego, jak i optymalizację ceny energii. Już dziś polskie gospodarstwa domowe na wydatki związane z energią elektryczną i ogrzewaniem wydają ok. 12% swoich dochodów, a bez zapewnienia zmian w naszym miksie mogą one wzrosnąć do 15%. Dlatego też warto jest spojrzeć szerzej na możliwości, które oferuje nam współczesna nauka i wykorzystać te elementy, które dla nas będą najbardziej efektywne nie tylko dziś, ale i za 25 lat.