Jak można doprowadzić nasz system energetyczny do “zawału”

Ludzkość zna wiele metod prowadzenia wojen, historia przyniosła niezliczone pomysły na to, jak ujarzmić, zdominować, podbić przeciwnika. Dzisiaj wojen konwencjonalnych prowadzonych jest mniej niż wcześniej, zastępowane są przez działania pozwalające osiągnąć cele podobne, chociaż bez użycia oręża.

Jednym z pól, które można określić jako wrażliwe jest energetyka. O problemach z dostawami gazu, o dywersyfikacji itp. aspektach nie mam zamiaru się teraz rozwodzić. Chciałbym zająć się tematyką, o której większość coś słyszała/czytała, lecz nie mając szczegółowej wiedzy nie zna specyfiki, uwarunkowań i zagrożeń z nią związanych.

Od lat słyszymy o możliwych problemach z dostawami prądu, jesteśmy straszeni (czasami to jak najbardziej uzasadnione), iż w każdej chwili może dojść do masowej, w skali kraju, awarii zasilania, czyli tzw. blackoutu. Niemal co roku w okresie letnim, gdy instalacje klimatyzacyjne pracują pełna parą, pojawiają się informacje o tym, jak blisko możemy być załamania systemu, o tym, że kierujący energetyką porozumiewają się z największymi konsumentami energii elektrycznej (zakłady przemysłowe) o czasowych zmniejszeniach dostaw mocy. Media przygotowują społeczeństwo na taką ewentualność i nie ma w tym niczego złego, gdyż faktycznie może dojść do takiej sytuacji, która – jeśli zaistnieje – okaże się oczywiście (jak zwykle) zaskoczeniem.

Aby zapewnić bezpieczeństwo w okresie poważnych zwyżek popytu na energię elektryczną Krajowy System Elektroenergetyczny (KSE) stara się utrzymywać stałą rezerwę mocy (to też kosztuje), gdzie ostatnio było to 4,5 GW. Dla przykładu w dniach 10 i 11 sierpnia 2015 roku ograniczenia w dostawach wyniosły 2,205 GW i 2,319 GW, podobne sytuacje (o mniejszej skali, nie powodującej już ograniczeń w dostawach dzięki utrzymaniu wysokiej rezerwy mocy) miały miejsce także w 2016 roku.

Niewątpliwie problem istnieje, potrzebujemy nadwyżki mocy oraz zastępowania starych bloków energetycznych nowymi, ekologicznymi. Chwilowe, przejściowe awarie systemu, będące w istocie mikro-blackoutami zdarzają się codziennie, często są nawet zaplanowane, chociażby z powodów serwisowych. Aby uświadomić o czym mówimy przywołam przykład spółki ENERGA, S.A., gdzie doszło w 2015 roku do 460 i w 2016 roku 450 zdarzeń awaryjnych, powodujących samoczynne wyłączenia części sieci.

System jest tak stabilny, jak pewny jest najbardziej newralgiczny punkt. Dla zwiększenia stabilności systemu Polska ma zawarte umowy o wymianie nadwyżek energii elektrycznej, pełnią one funkcję szczelin dylatacyjnych w budownictwie. System jest tak zbudowany, aby móc zakupić w sąsiedztwie brakujące ilości energii elektrycznej, co działo się niejednokrotnie w historii.

Jednakże rozbudowa odnawialnych źródeł energii, zwłaszcza u naszego zachodniego sąsiada, może rodzić nie przewidziane wcześniej implikacje. Tutaj przytoczę truizm, nadwyżek prądu zmiennego nie da się w prosty sposób magazynować. W ostatnim okresie, zdarzyły się przypadki „wymuszonych zrzutów”, z Niemiec, gdy wiejące silne wiatry, przy niezmniejszonej produkcji konwencjonalnej powodowały w Niemczech poważne nadwyżki, którymi obdarował np. Belgię czy Polskę, nieprzygotowane na to dobrodziejstwo.

Chociaż nasza ilość wiatraków jest zdecydowanie mniejsza, to jednak one również będą generowały nadwyżki podaży. Tak jak w przypadku niedoborów energii elektrycznej praktyką jest zmniejszanie czasowe napięcia ponad 10%, co większość urządzeń przyjmuje bez usterek, tak w przypadku nadwyżek operatorzy czynią odwrotnie podnosząc napięcie (co niedawno miało miejsce).

W przypadku nadwyżki podaży, operator podnosi napięcie, aby uniknąć „padnięcia systemu” w sytuacji, gdy nie jest w stanie szybko pozbyć się tego „nadmiaru szczęścia”. Powstaje pytanie, gdzie jest granica podnoszenia napięcia, w sytuacji, gdy duże silniki przemysłowe o zaawansowanym już wieku zwyczajnie ulegną uszkodzeniu, skokowo zmniejszając zużycie w całym systemie, pogłębiając nierównowagę między popytem i podażą.

Wyobraźmy sobie sytuację, w której nasz sąsiad chciałby doprowadzić nasz system „do zawału” niezapowiedzianie wrzucając nadwyżkę w sytuacji, gdy my proponujemy przyjęcie naszej nadwyżki sąsiadowi. To możliwy scenariusz kryzysowy, mogący doprowadzić do blackoutu z przyczyn, jakie naszym politykom nie przychodzą nawet do głowy, gdyż ciągle wszelkiej maści eksperci tłumaczą im, iż bezpieczeństwo polega na zapewnieniu ciągłości dostaw, tak, aby naszej gospodarce i mieszkańcom, tak uzależnionym od energii eklektycznej jej nie zabrakło.

Niestety precedensy „nadmiaru szczęścia” już miały miejsce i paradoksalnie stanowią większe zagrożenie, gdyż w razie niedoborów można fizycznie odciąć od sieci jakiś obszar, ale nie jest możliwe zwiększanie napięcia w nieskończoność, tak jak nie da się skokowo zwiększyć zużycia prądu. Jest możliwe oczywiście „dzielenie się nadmiarem szczęścia” z kolejnymi sąsiadami.

Już 3 lata temu PSE uruchomiło na stacji Mikułowa, łączącej z systemem niemieckim, przesuwniki fazowe ograniczające negatywne konsekwencje przerzucania niemieckich problemów nadpodaży energii elektrycznej na Austrię za naszym i czeskim pośrednictwem (co oczywiście wywoływało negatywne reperkusje w naszym systemie). Po sporze i późniejszych negocjacjach, gdy Agencja ACER stanęła po polskiej stronie w sporze, gdzie zwracaliśmy uwagę na niemieckie opóźnienia – doszło do wyłączenia stacji w Krajniku, gdzie strona niemiecka i polska nie były technicznie przygotowane bilansowania nadwyżek prądu, mogących doprowadzić do załamania systemu polskiego.

Stacja w Krajniku ma zostać częściowo uruchomiona w roku bieżącym i uzyskać pełną aktywność w 2020 roku, nie mniej jednak nawet jej uruchomienie z już aktywnymi przesuwnikami fazowymi, wobec braku bezpośredniego połączenia na linii: Krajnik-Wielkopolska nie rozwiąże samego problemu, dopiero planowana inwestycja z Baczyny (dokąd prowadzi dzisiaj linia z Krajnika) do Plewisk pod Poznaniem rozwiązało by w większym stopniu problem z transmisją.

Niestety na wspomnianym obrocie, bilansowanie się w naszym systemie energii, w ujęciu finansowym jest dla PSE wysoce niekorzystne. W 2016 roku Konrad Purchała dyrektor biura rozwoju PSE ocenił koszty przyjmowania niemieckich nadwyżek na 100 milionów złotych tylko w zakresie działań zaradczych. Po uruchomieniu (drogich, ale jednak koniecznych) przesuwników fazowych na stacji Mikułowa koszty zabezpieczenia naszego systemu spadły do kilku milionów rocznie.

Niemcy od lat proponują wspólną inwestycję, budowę trzeciej linii łączącej systemy, gdyż poziom chwilowych nadwyżek z farm wiatrowych na północy Niemiec ciągle jest zdaniem strony niemieckiej niezabezpieczony. Wstępne uzgodnienia i wpisanie projektu do planu Baltic Energy Market Interconnection poczyniono jeszcze w 2011 roku. Niestety chyba ówcześni decydenci nie zdawali sobie sprawy ze skali przyrostu farm wiatrowych po polskiej stronie i zupełnego nieprzygotowania naszej infrastruktury przesyłowej w północno-zachodniej Polsce.

Inwestycje umożliwiające przesył niemieckich nadwyżek do mającej duże potrzeby wschodniej Austrii (połączenia na linii wschód-zachód w samej Austrii z powodu kosztów, są bardzo słabe, stąd transfer przez Polskę i Czechy) na polski koszt i pogarszające stan naszego bezpieczeństwa energetycznego nie są w naszym interesie.

Musimy sobie uświadomić, że w czasie gdy wiatr w Niemczech północnych wieje mocno, skutkując dużą podażą energii eklektycznej, to podobne zjawisko ma miejsce w Polsce Północnej, gdzie również pojawiają się skokowe nadwyżki z którymi też mamy kłopot, a nie da się ukryć, że prąd płynący z elektrowni wiatrowych w Niemczech, jako dotowany (ponad 100 miliardów złotych rocznie), jest tańszy, od naszej średniej ceny hurtowej co musi prowadzić, do kolejnych problemów… Koszty polskiej strony inwestycji oszacowano wstępnie na 682 mln złotych, moim zdaniem w obecnych uwarunkowaniach bardzo poważnie zastanowiłbym się nad jej celowością.

Na koniec chciałbym jeszcze zwrócić uwagę czytających na jeszcze jeden aspekt bezpieczeństwa energetycznego. W chwili obecnej prowadzimy inwestycje mające na celu unowocześnienie istniejących bloków energetycznych (w zakresie produkcji energii ze źródeł konwencjonalnych). Równolegle rozwijamy energetykę OZE, odbywa się też wieloletnia dyskusja o inwestycji w energetykę jądrową. Wprowadzanie na polski rynek energii wyprodukowanej przy pomocy elektrowni wiatrowych z Niemiec, a dotowanej w większym stopniu niż rodzima (jednocześnie, co ciekawe cena energii dla odbiorcy końcowego jest w Niemczech dużo wyższa niż w Polsce) w poważnym stopniu podważa ekonomiczne podstawy naszych własnych inwestycji.

Na dodatek już od kilku lat staliśmy się per saldo importerem energii elektrycznej. Poniechanie zabezpieczenia własnych dostaw, w sytuacji gdyby w Niemczech moda na OZE nagle wygasła (chociażby z powodu redukcji dotacji z powodu problemów budżetowych), mogło by sprowadzić się do tego, iż Polska stanęłaby w obliczu importu droższej, a nie jak dzisiaj tańszej energii elektrycznej, przy zmniejszeniu udziału produkcji własnej, stając się podobnie, jak w przypadku dostaw gazu zakładnikiem dostawców…

Juliusz Krzysztoforski

Jak sądzisz?

[democracy id=”60″]

Czytaj inne teksty Autora: