Tuż przed majówką zza chmur wyłoniło się długo wyczekiwane słońce. I choć wszyscy skorzystaliśmy z pięknej pogody, szczególnie czekali na nią właściciele paneli fotowoltaicznych. Wreszcie ich instalacje pozwoliły nie tylko zasilić cały dom w ciągu dnia, ale i sprzedać nadwyżkę wyprodukowanego prądu do sieci. To dobra wiadomość także w skali kraju. Największy energetyczny truciciel w UE, jakim jest Polska, może pochwalić się momentami, gdy z samego słońca produkujemy więcej czystej energii niż z węgla.
Jak zatem zrozumieć to, że 1 maja operator sieci (PSE) nakazał farmom wiatrowym i fotowoltaicznym ograniczyć produkcję nawet o 6,5 gigawatów (GW) czystej energii? To bardzo dużo, gdyż działo się w momencie, w którym całe zapotrzebowanie wynosiło 15,5 GW. W drodze na majówkę mogliśmy więc natrafić na dziwny widok – dziesiątki niekręcących się wiatraków.
Takie wyłączenia stały się już normą w słoneczne i wietrzne weekendy. Ile odnawialnej energii w ten sposób straciliśmy? Od początku roku do końca majówki aż 320 gigawatogodziny (GWh). Wystarczyłoby to na zaopatrzenie w energię elektryczną w tym okresie mieszkańców Gdańska. Jeślibyśmy zamiast tego zmagazynowali tę energię poprzez podgrzanie wody, wszyscy Polacy mogliby cieszyć się darmowym prysznicem przez dwa tygodnie.
Tym, co może jednak najbardziej oburzać, jest fakt, że w tym samym czasie, gdy występowały ograniczenia produkcji z odnawialnych źródeł (OZE), nasze elektrownie na węgiel nadal pracowały. Koszt wytworzenia w nich podobnej ilości energii, a więc wspomnianych 320 GWh, to 144 miliony złotych rachunku za paliwo oraz opłaty emisyjne. Czy stać nas na takie marnotrawstwo?
Zatkany system
Polska energetyka opiera się głównie na węglu, ale ta zależność regularnie się zmniejsza. Do tej pory niemal każde ilości energii z wiatru i słońca – jako że była najtańsza – wchłaniał system. Im więcej prądu czerpaliśmy z OZE, tym mniej z węgla. Droższe i brudniejsze źródła z powrotem wchodziły na większe obroty, gdy potrzeby Polaków rosły lub słońce przestawało świecić. Działo się to głównie wieczorami, gdy oba zjawiska się nakładają. System działa bowiem tak, że produkcja musi odpowiadać popytowi – w każdej sekundzie.
Dochodzimy jednak do przełomowego momentu, w którym coraz częściej osiągać będziemy teoretyczną możliwość pokrycia 100 proc. (a nawet więcej) naszych potrzeb tylko przez słońce i wiatr. Można by rzec, że to świetna wiadomość. Jednak z perspektywy systemu to olbrzymie wyzwanie, gdyż wielu elektrowni na paliwa kopalne, jak węgiel i gaz, nie można tak po prostu wyłączyć. Mogą one ograniczyć pracę, ale ze względów technicznych całkowite unieruchomienie tych jednostek, zwłaszcza węglowych, jest dużo trudniejsze lub wręcz niewskazane. W dodatku operator potrzebuje tzw. rezerwy mocy, aby pokryć jej skoki np. o poranku, gdy wstajemy i włączamy czajniki oraz ekspresy, by wypić pierwszą kawę.
Wreszcie dobre informacje o naszym powietrzu. Polska rekordowo tnie emisje, a Kraków już nie jest stolicą smogu
Elektrowniami spalającymi węgiel czy gaz da się sterować. Od człowieka zależy, ile prądu wyprodukują. Wiatraki i panele fotowoltaiczne są natomiast zależne od pogody. Możemy więc dość dokładnie prognozować produkcję prądu z OZE – wszak umiemy przewidzieć pogodę – jednak nie możemy kazać słońcu świecić mocniej. Zarazem panele i wiatraki można bardzo łatwo odłączyć z sieci. Dlatego to właśnie one, mimo że tańsze i bardziej ekologiczne, przestają działać, gdy dalsze ograniczanie produkcji z węgla byłoby niebezpieczne dla elektrowni lub systemu przesyłu.
Problem wymuszonego wyłączania energii z OZE będzie narastał. Mamy coraz więcej źródeł odnawialnych, nie tylko tych dużych, ale i domowych. Liczba prywatnych fotowoltaik wynosi już niemal 1,5 miliona. Na razie ich praca nie jest ograniczana przez operatora, tak jak w przypadku wiatraków, ale powiedzmy sobie szczerze – to tylko kwestia czasu. Po osiągnięciu pewnego pułapu mocy będzie to konieczne.
Budujmy megabaterie
Problem nie jest ani nowy, ani zaskakujący. Znane są też rozwiązania. Przede wszystkim pomóc mogą magazyny energii. Na świecie i w Polsce budowane są nie tylko potężne akumulatory (np. litowo-jonowe, takie jak w naszych laptopach i smartfonach), ale również elektrownie szczytowo-pompowe (np. w Młotach, planowane otwarcie – 2030 r.). Ich zadaniem jest magazynować energię, gdy jest ona tania, i oddać do sieci, gdy jej cena rośnie. Na przykład wieczorami, gdy włączamy oświetlenie, czajniki i telewizory, a słońce już nie chce świecić.
Możemy również wykorzystać tani prąd z OZE do innych celów. Akumulatory ciepła służą do gromadzenia wody podgrzanej z wykorzystaniem energii elektrycznej. Innym sposobem jest produkcja wodoru poprzez elektrolizę. Potrzebujemy do tego czystej, taniej energii z OZE oraz wody. Oba produkty – tzw. zielony wodór i ciepło – są niezwykle pożądane przez przemysł.
Te rozwiązania, zwłaszcza baterie, już się pojawiły na polskim horyzoncie. Jednak przez najbliższe lata będziemy mieli coraz więcej „nadwyżek OZE”, których nie będzie się dało zmagazynować. Co zatem można zrobić tu i teraz, aby nie pozbawiać się darmowej energii?
Skoro nie możemy przesunąć części produkcji energii słonecznej z godzin południowych na wieczorne, możemy postarać się przesunąć część konsumpcji z wieczora na godziny południowe.
Obecnie większość z nas ma stałą taryfę na prąd. Oznacza to, że niezależnie od godziny i dnia płacimy za zużycie tyle samo. Jeśli jednak spojrzymy na ceny hurtowe, to o każdej godzinie są one inne i wahają się od kilkuset złotych za megawatogodzinę wieczorem, aż do cen ujemnych w południe.
Jako odbiorcy również powinniśmy mieć możliwość korzystania z dynamicznych taryf na energię elektryczną. Wówczas, zamiast włączać pralkę, zmywarkę czy ładować samochód elektryczny wieczorem po powrocie z pracy – moglibyśmy zrobić to w południe, programując odpowiednio sprzęt. Czy wymagałoby to wysiłku z naszej strony? Owszem, ale efekty zobaczylibyśmy na własnym rachunku. Zachowania rozsądne z perspektywy systemu byłyby premiowane niższymi kosztami klienta.
Ktoś mógłby powiedzieć, że skoro mamy „za dużo OZE”, to powinniśmy po prostu przestać stawiać panele i wiatraki, a zamiast tego inwestować w elektrownie na polski węgiel. Nie jest to jednak alternatywa. Nawet nie uwzględniając opłat za emisje (które wbrew narracji prawicy nie trafiają do Brukseli, lecz do polskiego budżetu), prąd z węgla jest droższy niż z OZE. Co prawda tańsza energia z wiatraków i paneli stale wypiera droższą, jednak prąd pochodzący z węgla lub gazu w którymś momencie nie może być bardziej ograniczany i znowu wypiera czystą energię, niszcząc nasze zdrowie i zanieczyszczając przyrodę.
Energia i niepodległość
Pomijaną zaletą OZE jest większe bezpieczeństwo energetyczne kraju. Źródła odnawialne są zależne od pogody, lecz niezależne od polityki innych krajów. Zwłaszcza Polska przekonała się niejednokrotnie, jak bolesne mogą być odcięcia dostaw gazu czy ropy. Co więcej, na import paliw energetycznych tylko w ubiegłym roku wydaliśmy 155 mld złotych. To o połowę więcej niż nasze nakłady na obronność w 2023 r. Na szczęście te pieniądze niemal zupełnie przestały płynąć do Rosji. Wyjątkiem jest LPG – większość autogazu pochodzi z tego kraju.
Z drugiej strony lobbowanie za całkowitym i szybkim wyłączeniem elektrowni węglowych nie jest rozsądne. One jeszcze przez długie lata będą niezbędne, aby nasz system działał sprawnie w momencie przejściowym. Jak długo to będzie trwało? Zapewne do momentu powstania pierwszej elektrowni jądrowej, oddania nowych bloków gazowych i szerokich inwestycji w magazyny energii. Nikt jednak nie udzieli dokładnej odpowiedzi na to pytanie, dopóki nie określimy ostatecznej daty rozstania z węglem. To ona zmobilizuje inwestorów i polityków.
Dziejąca się na naszych oczach rewolucja energetyczna jest dla nas niepowtarzalną szansą. Wiąże się z olbrzymimi wyzwaniami, ale ich przezwyciężenie pozwoli Polsce trafić do grona zwycięzców, a nie przegranych tego procesu. Wspierając sektory gospodarki celujące w technologie przyszłości, transformacja zapewni nam miejsca pracy na dekady. Już teraz jesteśmy liderem produkcji baterii do samochodów elektrycznych w Europie, a polskie firmy mają dużą część udziału w rynku produkcji gruntowych pomp ciepła. Mądre włączanie OZE do systemu zachęci zagranicznych inwestorów do lokowania kapitału nad Wisłą. Przykładem jest Intel, który decyzje inwestycyjne w dużym stopniu uzależnia od śladu węglowego swoich produktów.
Naszym głównym problemem są całe dekady zaniechań, sięgające czasów PRL. Zamiast budować elektrownie jądrowe, marnowaliśmy i marnujemy miliardy na subsydiowanie umierających kopalń. Zamiast ułatwiać rozwój OZE, wprowadzamy niejasne ograniczenia dotyczące minimalnej odległości między turbinami wiatrowymi i najbliższymi zabudowaniami, co de facto blokuje nowe inwestycje w kraju o stosunkowo rozproszonej zabudowie, jakim jest Polska. Opornie idzie nam nawet jednoznaczne zadeklarowanie, ilu elektrowni węglowych będziemy potrzebowali w okresie przejściowym i ile będzie kosztować ich modernizacja. W rezultacie operator systemu ma bardzo ograniczone pole manewru i w słoneczne weekendy musi odłączać „nadwyżkę” OZE. Czas najwyższy zakasać rękawy i zabrać się poważnie do pracy. Nie stać nas na kolejne lata energetycznego marnotrawstwa.
Autor jest analitykiem think tanku Forum Energii