Energetyka rozproszona

Przeczytaj także: Polska energetyka przed zmianami

Krzysztof Tchórzewski, minister energii, wielokrotnie opowiadał się publicznie za budową elektrowni atomowych w Polsce. Twierdzi wręcz, że siłownie jądrowe to jedyny dobry sposób na uratowanie polskiego górnictwa. Jego argumentacja jest następująca: ze względu na unijną politykę klimatyczną polska energetyka musi znacząco obniżyć emisję dwutlenku węgla, a elektrownie atomowe emitują go bardzo mało. Jako takie nie są objęte unijnym systemem redukcji ilości CO2 wypuszczanego do atmosfery, a w ślad za tym – obowiązkiem zakupu uprawnień do jego emisji. Gdybyśmy więc zbudowali siłownie jądrowe, to nasz sektor energetyczny musiałby tych uprawnień kupować dużo mniej niż dziś i dzięki temu moglibyśmy uratować elektrownie węglowe i zachować duży udział węgla w produkcji energii elektrycznej.

Alternatywa dla atomu

Krytycy tego rozwiązania wskazują jednak wiele jego słabych stron. Po pierwsze elektrownie atomowe to bardzo duże obiekty, tak drogie w budowie, że nie da się ich wznieść bez udziału i finansowego wsparcia państwa. Po drugie, ich budowa wraz z przygotowaniami trwa bardzo długo, a dostosowanie polskiej energetyki do wymogów unijnej polityki klimatycznej to potrzeba chwili. Po trzecie, po wybudowaniu elektrowni atomowych trzeba będzie zainwestować grube miliardy złotych w linie energetyczne, które będą rozprowadzać produkowany przez nie prąd po kraju. Nie mówiąc już o tym, że i te inwestycje są bardzo czasochłonne, m.in. z uwagi na protesty społeczne, jakie budzą. Po czwarte wreszcie, kraje zachodnie przestały już stawiać na energetykę jądrową. W zachodniej Europie nie buduje się dziś ani jednej nowej elektrowni atomowej (są rozbudowywane jedynie dwa istniejące już obiekty – we Francji i w Finlandii) i nic nie wskazuje na to, by – z wyjątkiem Wielkiej Brytanii – miało się to zmienić. W Stanach Zjednoczonych ta technologia przegrywa z elektrowniami gazowymi, które są tam dziś po prostu bardziej opłacalne.

Co więc mamy robić, zamiast budować elektrownie atomowe? Ogólnoświatowym, bardzo silnym dziś trendem jest szybki rozwój tzw. energetyki rozproszonej. Czyli dużo instalacji do produkcji energii – mniejszych niż dotychczas budowane elektrownie – które wytwarzają ją na lokalne potrzeby. Dziś jest tak, że z wybudowanych przed laty dużych elektrowni (w większości z dala od dużych miast, by nie zanieczyszczały w nich powietrza) prąd trzeba przesyłać do odbiorców oddalonych nawet o setki kilometrów. Tymczasem na im większą odległość transportuje się prąd, tym większe straty na przesyle (w szczycie zapotrzebowania na energię dochodzą one do 15 proc.). Według prof. Jana Popczyka, znanego eksperta w dziedzinie elektroenergetyki, budowa siłowni atomowych w Polsce spowoduje gwałtowny wzrost takich strat w naszym kraju.

Kosztowna centralizacja

W przypadku wielkich elektrowni, z których prąd jest przesyłany na duże odległości, ponosimy też dużo większe ryzyko odcięcia od dostaw energii w przypadku niszczących sieć przesyłową ekstremalnych zjawisk pogodowych: wichur czy bardzo obfitych opadów śniegu. W ostatnich latach było w Polsce wiele takich sytuacji, że dziesiątki tysięcy ludzi nie miały prądu przez co najmniej kilka dni, bo linie przesyłowe zostały zniszczone przez huragan czy oberwały się pod ciężarem śniegu. W przypadku małych elektrowni, produkujących prąd na lokalne potrzeby, takie ryzyko jest bez porównania mniejsze. Nie mówiąc już o tym, że nie trzeba ponosić kosztów budowy i utrzymania rozległych sieci przesyłowych.

Trzeba przy tym dodać, że sieć przesyłowa w Polsce jest w kiepskim stanie, w bardzo dużej części stara i zużyta, a jej odnowienie będzie wymagać dziesiątek miliardów złotych nakładów. Jeśli dodamy do tego nowe, długie na setki kilometrów linie, którymi miałby być przesyłany do odbiorców prąd produkowany przez planowane elektrownie atomowe, to wychodzą naprawdę zawrotne koszty. Koszty, które zostaną przerzucone na odbiorców, w postaci wyższych rachunków za prąd.

Małe jest piękne

Jaka jest alternatywa? Wystarczy spojrzeć na to, co dzieje się na świecie, a szczególnie w krajach zachodnich, gdzie buduje się coraz mniej wielkich elektrowni, a coraz więcej małych instalacji. I nie chodzi w tym przypadku wyłącznie o energetykę odnawialną, z którą na ogół kojarzy się nam energetyka rozproszona.

Zacznijmy od Stanów Zjednoczonych, w których już ponad trzy dekady temu zaczęto tworzyć warunki do tego, by powstawało jak najwięcej nowych, mniejszych, niezależnych producentów energii. Jaki jest tego efekt? Według danych Energy Information Administration (EIA), amerykańskiej rządowej agendy energetycznej – w 2015 r. było w USA aż 7,7 tys. elektrowni, w tym 62 atomowe, 427 węglowych, 1,1 tys. na ropę, 1,8 tys. gazowych i 3 tys. bazujących na źródłach odnawialnych. Aż 3,4 tys. tych elektrowni nie należało do koncernów energetycznych, ale do mniejszych, niezależnych producentów.

Węgiel był dominującym źródłem energii elektrycznej w Stanach Zjednoczonych przez 100 lat, ale w 2008 r. zaczęło się to zmieniać. Dziś zastąpił go w tej roli gaz, którego udział w produkcji prądu w USA wynosi już 33,8 proc. (dane za 2016 r.), podczas gdy węgla – 30,4 proc. Należy przy tym wspomnieć, że większość elektrowni gazowych w tym kraju to małe – w porównaniu do elektrowni węglowych i atomowych – obiekty, o mocy poniżej 300 MW. Trend w amerykańskiej energetyce jest zaś taki, że duże elektrownie zaczynają być zamykane i zastępowane przez coraz liczniejsze mniejsze obiekty – na ogół gazowe i bazujące na odnawialnych źródłach energii. W Stanach Zjednoczonych są już dziesiątki tysięcy mikroinstalacji do produkcji prądu, np. fotowoltaicznych. Polityka administracji Donalda Trumpa, niechętna walce ze zmianami klimatycznymi, zapewne tego trendu nie powstrzyma i co najwyżej go wyhamuje. M.in. dlatego, że jest on obecny w większości liczących się krajów na świecie. W krajach OECD już od lat 80. XX w. rośnie produkcja prądu z gazu i ze źródeł odnawialnych. Nie tylko kosztem węgla, ale od dekady także – elektrowni atomowych (od tego czasu ich udział w wytwarzaniu energii elektrycznej w tej grupie państw spada), które w 2016 r. miały w państwach OECD mniejszy udział w produkcji prądu niż energetyka odnawialna.

Według danych Międzynarodowej Agencji Energii (MAE) w zeszłym roku aż 2/3 nowych mocy zainstalowanych w sektorze elektroenergetycznym na świecie przypadło właśnie na odnawialne źródła energii. W tym segmencie najszybciej rozwija się fotowoltaika (wzrost o 50 proc. w zeszłym roku), za czym kryją się w większości mikroinstalacje, czyli energetyka rozproszona. W Australii jest już 1,5 mln mikroelektrowni fotowoltaicznych na dachach budynków. Tyle samo jest ich w Niemczech. Bardzo popularne są one także w Japonii.

To zjawisko – rozwoju „małej energetyki”, rozproszonej – ma jednak miejsce także w krajach rozwijających się. Fotowoltaika przeżywa swój rozkwit np. w Indiach; instalacje solarne liczy się tam już w milionach. Energetyka odnawialna, która jest w bardzo dużej części energetyką rozproszoną, gwałtownie rozwija się również w Chinach. W tym, uchodzącym za antyekologiczny, kraju, udział odnawialnych źródeł energii w produkcji prądu jest już dużo wyższy niż w Polsce, sięgając 24 proc. Państwo Środka produkuje najwięcej prądu z elektrowni wiatrowych na świecie i już jest globalnym liderem w energetyce odnawialnej, w którą inwestuje po 100 mld dol. rocznie. Jak prognozuje MAE do 2021 r. na Chiny przypadnie aż 40 proc. globalnych inwestycji w energetykę wiatrową i 36 proc. – w fotowoltaiczną.

Polski model

Jak to wszystko się ma do naszego krajowego podwórka? W pierwszej kolejności musimy zauważyć, że polski sektor elektroenergetyczny, zdominowany coraz bardziej przez cztery państwowe koncerny (PGE, Enea, Tauron i Energa), inwestuje wciąż głównie w duże elektrownie. Ukoronowaniem tego podejścia byłaby budowa elektrowni atomowej, do której przymierza się PGE.

Jeśli nasze energetyczne czempiony tego nie zmienią, grozi im stopniowa utrata rynku. Tak, jak to miało miejsce w Niemczech, gdzie tamtejsze koncerny energetyczne zbyt późno zdecydowały się na inwestowanie na dużą skalę w energetykę odnawialną. Z takim rezultatem, że u naszego zachodniego sąsiada udział odnawialnych źródeł w produkcji energii elektrycznej przekracza już 30 proc., ale tamtejsza energetyka odnawialna tylko w 5 proc. należy do tzw. wielkiej czwórki, czyli największych koncernów energetycznych w Niemczech. Dużo większy udział mają osoby fizyczne, bo aż 35 proc., a także rolnicy – 11 proc. Stąd z jednej strony poważne kłopoty, w jakich znalazły się dwie największe niemieckie korporacje energetyczne – RWE i E.ON, a z drugiej gwałtowny rozwój tamtejszej energetyki rozproszonej. Za Odrą działa już kilkaset lokalnych spółdzielni energetycznych i tysiące biogazowni.

W wielu krajach koszty i ceny energii elektrycznej z mniejszych elektrowni (także tych odnawialnych) zaczynają się zrównywać z dużymi obiektami. To samo będzie miało miejsce i u nas, szczególnie z uwagi na unijną politykę klimatyczną i ekologiczną, która nakłada coraz większe ciężary finansowe na elektrownie węglowe, ale bardzo też podroży budowę i eksploatację elektrowni atomowej. Można z tej pułapki uciec, stawiając właśnie na energetykę rozproszoną i to nie tylko na odnawialną, ale i np. na małe elektrociepłownie węglowe i gazowe.

Rdzeniem unijnej polityki klimatycznej jest system handlu emisjami CO2 (EU ETS), będący tak naprawdę systemem wymuszania coraz większej redukcji emisji dwutlenku węgla. Ten system obejmuje ponad 10 tys. obiektów przemysłowych w UE, które są największymi emitentami CO2 w krajach członkowskich. Wystarczyłoby jednak zamiast nowych dużych elektrowni i bloków węglowych czy gazowych budować dziesiątki czy nawet setki minielektrociepłowni na te paliwa. Jeśli ich moc byłaby poniżej 20 MW, nie trafiłyby do EU ETS, a jeśli powyżej, to i tak ze względu na mniejszą emisyjność (dzięki jednoczesnej produkcji prądu i ciepła) nie ponosiłyby tak dużych kosztów zakupu do uprawnień emisji CO2, jak elektrownie.

Eldorado dla banków

Fotowoltaika już stała się u nas modna. Coraz więcej firm, samorządów, instytucji, ale i indywidualnych inwestorów w naszym kraju, buduje sobie instalacje fotowoltaiczne (wcześniej była moda na wiatraki). Niespecjalnie licząc na zysk, ale bardziej chcąc zapewnić sobie własne źródło energii elektrycznej – przy założeniu, że ta kupowana od koncernów energetycznych będzie drożeć.

Warto też pamiętać, że odnawialne źródła energii to nie tylko wiatraki i fotowoltaika, które nie gwarantują stabilnych dostaw prądu. To także biogazownie, instalacje na biomasę czy geotermia, które mogą produkować energię bez przerwy. Korzystamy przy tym z własnych zasobów energetycznych, zamiast kupować za granicą gaz czy uran do elektrowni atomowych. Biogazowni w Polsce przybywa, dzięki sprzyjającej im polityce obecnego rządu, która życzliwie odnosi się także do geotermii. Rząd forsuje też klastry energetyczne, które doskonale wpisują się w ideę energetyki rozproszonej.

Taka energetyka będzie więc także i w Polsce się rozwijać. To może być eldorado dla banków, bo oznacza tysiące nowych kredytobiorców, zaciągających pożyczki na budowę swych mikroelektrowni. Z drugiej jednak strony będzie zmorą dla koncernów energetycznych. Dlaczego? Bo będzie to dla nich oznaczać mniejszą sprzedaż energii elektrycznej. Sprzedaż będzie mniejsza, ale sieć przesyłowa do utrzymania taka sama. Właściwie przesądzone jest, że z tego powodu wzrosną opłaty za przesył prądu do odbiorców, a w ślad za nimi ceny energii elektrycznej oferowanej przez koncerny energetyczne. To jeszcze bardziej zachęci ich klientów do inwestowania we własne mikroelektrownie. Wyjście wydaje się być tylko jedno: te koncerny same wejdą na wielką skalę w energetykę rozproszoną, co pozwoli im zachować konkurencyjne ceny. W Polsce na razie jednak się na to nie zanosi.