Spis treści
Elektrownie węglowe to blisko 70 proc. mocy polskiego systemu elektroenergetycznego. Jednak, jak wynika z opublikowanego dzisiaj raportu Forum Energii, przeanalizowanego przez portal WysokieNapiecie.pl, spośród 90 pracujących jeszcze bloków węglowych aż 70 przekroczyło już zakładany czas eksploatacji.
W dodatku projektowano je na pracę niemal non-stop, podczas gdy wiele z nich potrzebnych jest obecnie tylko kilka godzin dziennie, przez 5 dni w tygodniu, bo zapotrzebowanie odbiorców waha się dziś bardziej, niż jeszcze dekadę temu, a w systemie pracuje więcej źródeł zmiennych (gł. farm wiatrowych). Częstsze uruchamianie starych bloków węglowych dodatkowo skraca ich żywotność, zwiększa awaryjność (w ciągu kilku lat podwoiła się) i słono kosztuje. System potrzebuje bardziej elastycznych rozwiązań – przekonują naukowcy z gdańskiego oddziału Instytutu Energetyki, którzy przygotowali raport Forum Energii.
Zobacz także: Jeśli dojdzie do blackoutu, zostaniemy bez wody
Z danych zebranych przez naukowców w raporcie „Elastyczność krajowego systemu elektroenergetycznego. Diagnoza, potencjał, rozwiązania” – wynika, że o ile jeszcze kilka lat temu średnie ubytki mocy z powodu awarii bloków energetycznych spadały często poniżej 1 GW, to w pierwszej połowie 2018 roku niemal cały czas odstawienia awaryjne bloków przekraczały łącznie 2 GW.
Jak wyliczał pod koniec ub.r. ekspert rynku energii Herbert Leopold Gabryś, w 2017 roku w polskich elektrowniach doszło łącznie do 442 awarii, które spowodowały w sumie przestoje trwające ponad 27,2 tys. godzin.
Dlatego – jak czytamy w raporcie Forum Energii – bezpieczeństwo pracy krajowego systemu elektroenergetycznego mogą zapewnić jednostki wytwórcze charakteryzujące się dużą elastycznością pracy, tj.: 1) zdolnością do częstego odstawiania i uruchomiania bloku, np. w cyklu dobowym; 2) zdolnością do nieregularnej pracy (z przerwami kilkudniowymi), 3) niskim minimum obciążenia w stosunku do mocy osiągalnej bloku (obecnie średnie minimum techniczne dla polskich bloków węglowych wynosi 55 proc. mocy, podczas gdy po modernizacji mogłoby to być nawet 25 proc.).
Forum Energii proponuje bardzo wiele różnych rozwiązań, które należałoby wdrażać jednocześnie, bo żadne z nich nie daje odpowiedzi na wszystkie problemy polskiej energetyki, ale łącznie mogą znacznie poprawić jakość i pewność dostaw energii.
Zobacz także: Po co nam magazyny energii?
Po pierwsze należałoby zmodernizować istotną część istniejących bloków węglowych. Polscy naukowcy w ramach programu finansowanego przez NCBR pracują nad koncepcją dania drugiego życia blokom klasy 200 MW z lat 70. Mają być dużo bardziej elastyczne – uruchamiać się szybciej i pracować z mniejszą mocą minimalną tak, aby lepiej reagować na zmieniający się popyt odbiorców i zmienną generację wiatraków (na Zachodzie tę rolę pełnią zwykle bloki gazowe). Dla części ze starych bloków udało się państwowym grupom energetycznym uzyskać kontrakty na rynku mocy, a więc dopłaty do ich funkcjonowania w systemie, ale tylko przez rok lub pięć lat, więc część z nich zostanie zlikwidowana po 2025 roku, gdy nie będzie można już przyznawać nowych kontraktów mocowych, a los części nie został jeszcze przesądzony. Dlatego bardzo ważne i pilne są także inne działania.
Wiele z działających dzisiaj ciepłowni można zamienić na elektrociepłownie, produkujące – poza gorącą wodą – także energię elektryczną, co mogłoby dać dodatkowe 3,3 GW mocy. Zastąpienie wycofywanych ciepłowni węglowych elektrociepłowniami gazowymi może dać kolejne 1,7-3,5 GW, a modernizacje małych systemów ciepłowniczych kolejne 4 GW mocy elektrycznej. Jeżeli część elektrociepłowni będzie dodatkowo wyposażona w akumulatory ciepła i będzie dostarczać latem chłód sieciowy, to mogą bardzo istotnie poprawić bezpieczeństwo energetyczne Polski.
Zobacz także: Prąd z rozbudowanej Elektrowni Opole popłynął do odbiorców
Kolejne rozwiązania to wykorzystanie m.in. farm wiatrowych do poprawy jakości dostaw energii elektrycznej i bezpieczeństwa systemu przez wykorzystanie możliwości, jakie oferują nowoczesne turbiny, tj. ich szybką odpowiedź na zmianę częstotliwości, szybką generację prądu biernego oraz regulację napięcia i mocy biernej w warunkach braku generacji mocy czynnej. Uelastycznić system może także łączenie różnych rodzajów „zielonych” elektrowni w instalacje hybrydowe, klastry energii i spółdzielnie energetyczne, gdzie za część bilansowania odpowiadają lokalne firmy.
Raport sugeruje także wykorzystanie nowoczesnych technologii – m.in. sterowania popytem odbiorców, mocą ładowania samochodów elektrycznych, wykorzystanie ich jako magazynów energii oraz instalację magazynów w innych, niż bateryjne, technologiach, jak sprężone powietrze, koła zamachowe czy power-to-gas.
System elektroenergetyczny przyszłości ma być dużo bardziej skomplikowany, ale też bardziej niezawodny i odporny na przeciążenia czy awarie pojedynczych elementów infrastruktury, jak duże bloki energetyczne czy sieci najwyższych napięć, które są piętą achillesową dzisiejszej energetyki.
