Odnawialne źródła energii – dyskusja #2

Energia wiatrowa – tutaj sprawy wyglądają nieco lepiej niż w przypadku PV. Największe turbiny wiatrowe – prawdziwe „smoki” – sięgają już pod 8 MW mocy. W Polsce na ogół instaluje się turbiny o mocy 2,5 MW, ale bywają i takie po 5 MW. Łatwo policzyć ile turbin potrzeba żeby zastąpić nasz „kochany” Bełchatów. Gdyby montować same „smoki” 5 MW to potrzeba by było 1100 takich turbin… tak na logikę, ale niestety jest inaczej bo to moc maksymalna, a wiatr nigdy nie wieje z pełną siłą. Nawet na morzu są dni bezwietrzne i wtedy moc wynosi 0. Tak realnie, jakbyśmy chcieli zastąpić Bełchatów potrzeba lekko 2 tysiące potężnych turbin plus źródła awaryjne np. małe elektrownie gazowe, które by były uruchamiane w dni bezwietrzne.

Największą wadą energetyki wiatrowej jest niestabilność a przemysł oraz indywidualni odbiorcy potrzebują stabilnych dostaw prądu. Do 15 proc. prądu w krajowym systemie energetycznym nie trzeba uzupełniać źródłami zapasowymi, a nam daleko do takiej ilości OZE. U nas to 10 procent, ale wlicza się w to współspalanie biomasy w blokach węglowych. Z wiatru nie uzyskujemy więcej niż 4 procent.

Uważam że spokojnie mogli byśmy rozwijać energetykę wiatrową do poziomu 15 proc., ale nie więcej. Później konieczne są źródła uzupełniające w dni bezwietrzne, takie które można szybko włączyć lub wyłączyć np. mała elektrownia gazowa. W efekcie koszty drastycznie rosną i mamy 2 równoległe instalacje, a żadna nie jest wykorzystywana w 100 procentach.

Najlepszym źródłem OZE są elektrownie wodne, trochę takich w PL mamy, choćby Solina – całkiem spora moc. Niestety warunki geograficzne nie pozwalają na jakieś masowe przejście na elektrownie wodne a szkoda, bo elektrownie wodne mają jedną poważną zaletę a mianowicie maja stała moc. Obecnie ok. 2 proc. to elektrownie wodne. Nie znaczy to, że nic się nie da zrobić w tym kierunku. Są plany spiętrzenia wody na Wiśle i postawienie dodatkowych elektrowni wodnych, mamy także spory potencjał na małe elektrownie w terenach górskich. Do 7 procent można by zwiększyć udział elektrowni wodnych i powinno się inwestować w tą technologię.

Coś co warto rozwijać to biogazownie na terenach wiejskich. Mamy spory potencjał na biogaz. Elektrownie biogazowe mogły by z powodzeniem dostarczyć kilka procent prądu. Mocno zaniedbywaną technologią w PL to geotermia, z tym że woda ze źródeł geotermalnych jest w PL zbyt chłodna, żeby można tym napędzać turbiny generujące prąd, ale już z powodzeniem można wykorzystać geotermię do ogrzewania budynków.

Moim zdaniem realny miks energetyczny dla OZE w Polsce to: 15 procent – wiatr. 5 procent – PV, 7 procent elektrownie wodne, 7 procent biogazownie. Łącznie mamy przewidywane 34 procent z OZE. Należy dodać, że OZE wcale nie jest bezemisyjne, aby postawić wiatrak potrzeba stali, którą trzeba najpierw przetopić w hucie przy pomocy koksu, potrzebny jest beton pod fundamenty, a te są naprawdę potężne, cement trzeba wypalić w cementowni, do tego miedź, magnesy do olbrzymich generatorów. Miedź trzeba wydobyć i przetopić, do tego laminaty na łopaty turbin wykonywane z żywic epoksydowych, do których produkcji potrzebna jest ropa. Bezemisyjne OZE to mrzonka ale uważam że te 30+kilka procent powinno być z OZE.

Resztę zapotrzebowania trzeba czymś zastąpić, nawet w Dani. Dania jest liderem jeżeli chodzi o farmy wiatrowe, między innymi dzięki sprzyjającemu, wietrznemu klimatowi, ale nawet w Dani udział wiatru w miksie nie przekracza 50 procent, resztę trzeba czymś uzupełnić. Nawet gdybyśmy dali radę uzyskać za 40 lat 50 procent z OZE, to i tak potrzebujemy uzupełnienia, tym bardziej, że wszystko wskazuje na to, że transport będzie się powoli elektryfikował. Dziś Polska ma moc zainstalowaną 38000 tys. MW, przy elektryfikacji transportu na samym początku będzie trzeba zwiększyć moc w sieci o minimum 5 tys. MW, a docelowo w miarę jak będzie coraz więcej elektrycznych pojazdów, to zapotrzebowanie jeszcze wzrośnie. Czym uzupełnić resztę naszych potrzeb?

Skoro już wiadomo, że nie ma przynajmniej w najbliższej dekadzie szans na to żeby czerpać 100 proc. z OZE być może uda się 40 proc. Czym zastąpimy resztę? Do wyboru są atom, węgiel, gaz.

Atom ma wiele zalet, jest to bardzo wydajna technologia. 1 gram uranu zastępuje 3 tony węgla, oprócz tego elektrownia atomowa nie emituje żadnych spalin ,pyłów ani CO2. Nowoczesne elektrownie atomowe są w pełni bezpieczne. Wielostopniowe zabezpieczenia uniemożliwiają poważną awarie. Ponadto większość ludzi nie wie, że elektrownia atomowa nie może wybuchnąć tak samo jak bomba, z racji tego, że paliwo w elektrowni jest dużo słabsze, zawiera 20 -30 procent wzbogaconego uranu U-235 natomiast w bombie jest go 90 proc. Najgorsze co może się stać w elektrowni to stopienie rdzenia reaktora na skutek awarii systemu chłodzenia. Stopiony reaktor sprawia, że wydzielają się gazy w tym wodór i w konsekwencji może nastąpić wybuch, ale wybuch konwencjonalny który rozrzuci radioaktywne odpady, natomiast nie jest możliwy wybuch nuklearny. W najbliższych latach w PL nie powstanie elektrownia atomowa, koszty są astronomiczne rzędu 100 miliardów złotych, do tego w PL nie mamy paliwa do elektrowni atomowej. Uran trzeba by sprowadzać najprawdopodobniej z Afryki, nie mamy też zakładów wzbogacania uranu, ani technologi. Wszystko trzeba by ściągnąć z zagranicy łącznie z wykwalifikowaną kadrą. Zawsze istnieje choćby minimalne zagrożenie awarią, bądź zagrożenie terrorystyczne.

Elektrownie gazowe. Teoretycznie była by to najlepsza opcja. Koszty budowy są niższe, spalanie gazu jest o wiele czystsze niż spalanie węgla, nie ma odpadów, emisja CO2 jest o połowę niższa niż przy węglu, gaz łatwo transportuje się rurociągami, powstaje trochę siarki przy spalaniu gazu, ale to można łatwo wychwycić. Jakaś katastrofalna awaria w elektrowni gazowej spowoduje jedynie skutki lokalne, sprawność elektrowni gazowych jest wyższa niż węglowych. Jest tylko jeden mały problem – w PL nie ma wystarczających zasobów gazu i trzeba go importować z Rosji lub Kataru.

Ostatnią technologią która z resztą jest w tej chwili rozwijana są wysokosprawne, nowoczesne nisko emisyjne technologie węglowe i nie ma w tym nic zdrożnego. Obecnie mamy najgorsze powietrze w całej UE, ale nie jest to wina elektrowni węglowych. Głównym źródłem zanieczyszczeń jest ogrzewanie budynków najgorszymi rodzajami miałów, mułów węglowych, węglem brunatnym. Paliwa te nie spełniają żadnych norm w dodatku są spalane w najgorszych piecach, które też nie spełniają żadnych norm – nazywane są kopciuchami. Nagminne jest też palenie śmieci – plastików i wszystkiego co popadnie. To jest najważniejsze źródło zanieczyszczeń i w pierwszej kolejności powinno się właśnie z tym walczyć. Drugim źródłem zanieczyszczeń są stare niesprawne samochody, które korkują nasze duże polskie miasta, np. w Warszawie jest więcej aut w przeliczeniu na osobę niż w Berlinie.

Elektrownia węglowa ma elektrofiltry wychwytujące cząstki stałe pm 10 oraz 2,5, instalacje odsiarczające oraz instalacje redukujące tlenki azotu. Nie da się odfiltrować CO2, ale pamiętajmy, że CO2 nie jest gazem, który bezpośrednio zagraża człowiekowi a jak już wspomniałem – PL ma sporo lasów które pochłaniają CO2. Przyszłość to będzie prawdopodobnie połączenie OZE z wysokosprawnymi nisko emisyjnymi elektrowniami węglowymi. Najwyższa sprawność osiąga się w kongeneracji czyli jednocześnie produkcja prądu oraz ciepła i tego typu elektrociepłownie powinno się stawiać jako omawiane tutaj uzupełnienie OZE.

Andrzej Leszno WLP

Zobacz też: