Energia wyprodukowana w instalacjach słonecznych i wiatrowych może skutecznie ograniczyć udział węgla w polskiej energetyce i ciepłownictwie. Eksperci fińskiej spółki Wärtsilä Energy obliczyli, że przy wprowadzeniu odpowiednich rozwiązań i elastycznych technologii w ciągu dekady udział węgla w instalacjach ciepła systemowego może spaść z 80 do 8%, a w energetyce z 61 do 27%. Ich zdaniem integracja obu tych sektorów przez 10 lat może przynieść znaczące oszczędności – zarówno finansowe, jak i środowiskowe. I to mimo prognozowanego wzrostu zapotrzebowania na energię.
Ostatnie lata w polskiej energetyce i ciepłownictwie nie należały do najłatwiejszych. Najpierw pandemia (2020–2022), potem agresja Federacji Rosyjskiej na Ukrainę (2022) wpłynęły znacząco na funkcjonowanie całego sektora. Z jednej strony mocno spadła rentowność wielu firm działających w branży. Według Urzędu Regulacji Energetyki skumulowany wzrost kosztów prowadzenia działalności ciepłowniczej między 2020 a 2022 rokiem wyniósł ponad 70%. Z drugiej zaś odnotowano wzrost kosztów ciepła systemowego ponoszonych przez końcowych odbiorców. Przeobrażeniu uległa także strategia odchodzenia od węgla, ponieważ z logistycznej i surowcowej układanki „wypadł” ważny element.
Wcześniej panowała koncepcja, że paliwem przejściowym będzie gaz. Teraz, ponieważ gaz okazał się być mało stabilnym źródłem energii, w dodatku narażonym na zawirowania polityczne, pojawiają się wątpliwości, czy będzie on mógł zastąpić węgiel. Mamy na to bardzo dobry pomysł, bo na podstawie naszego modelu, a dysponujemy bardzo wyrafinowanym oprogramowaniem, które może modelować różne systemy energetyczne, rozpoznaliśmy, że podstawą produkcji prądu będą źródła odnawialne – energia wiatrowa i słoneczna. Należy tylko zrównoważyć tę nieciągłą produkcję ze źródeł odnawialnych, a żeby zrobić to w najbardziej opłacalny sposób, nie trzeba inwestować w duże elektrownie gazowe. Polska powinna raczej korzystać z instalacji ciepła systemowego, a jest ich aż 350.
mówi Igor Petryk, dyrektor rozwoju rynku w Wärtsilä Energy, fińskiej spółce działającej w 180 krajach
Pomysł wpisuje się w strategię odchodzenia od paliw opartych na węglu w kolejnych latach, która wynika zarówno z polityki unijnej, jak i krajowej. To ogromne wyzwanie dla ciepłownictwa systemowego, które jest istotnym elementem w branży energetycznej. Według URE od 2002 roku długość sieci ciepłowniczej w Polsce wzrosła z 17,3 tys. km do prawie 22,6 tys. km w 2022 roku. Długość sieci przypadającej na jedno przedsiębiorstwo zwiększyła się w tym samym czasie z prawie 24 km do niemal 63 km. Jednocześnie zaobserwowano spadek całkowitej wielkości mocy cieplnej zainstalowanej u wytwórców posiadających koncesję z ok. 71 GW w 2002 roku do ok. 53 GW w 2022 roku.
Jak podkreślają eksperci Wärtsilä Energy w raporcie „Energetyzując polską przyszłość. Optymalizacja systemu elektroenergetycznego i ciepłowniczego na następną dekadę”, dekarbonizacja ciepłownictwa jest technologicznie znacznie bardziej wymagająca niż w przypadku systemu energetycznego. To o tyle istotne, że węgiel odpowiada za 80% produkcji ciepła w Polsce i za 61% produkcji energii. Eksperci oceniają, że znaczącą rolę odgrywać będą elastyczne zasoby wytwórcze w systemach ciepłowniczych. Zastosowanie pomp ciepła oraz kogeneracyjnych silników gazowych (CHP – combined heat and power) będzie kluczowe dla bilansowania nierównomiernie wytwarzanej energii z OZE.
Polska nie może dalej trzymać się węgla. Pytanie, jaka będzie właściwa kombinacja technologii, które będą mogły zastąpić węgiel. Mamy bardzo silne przekonanie, że będzie to połączenie energetyki wiatrowej i słonecznej oraz elastyczne technologie, które zrównoważą te dwa źródła. Inwestując w takie nowe technologie jak źródła odnawialne plus bilansowanie, Polska może nie tylko ograniczyć udział węgla, ale także sporo oszczędzić na kosztach inwestycyjnych i operacyjnych. Według naszych obliczeń ta „kooptymalizacja” może przynieść blisko 4 mld euro oszczędności na całych kosztach systemu w okresie 10 lat.
tłumaczy Igor Petryk
Do tej pory, w ocenie ekspertów spółki, pomijano w Polsce potencjał wynikający z łączenia sektorów energetyki i ciepłownictwa. Z przygotowanego modelowania wynika jednak, że taka integracja zapewniłaby wymierne korzyści. Poza oszczędnościami finansowymi eksperci wyliczyli także inne możliwe efekty takiej „kooptymalizacji”. Jednym z nich jest zwiększenie udziału OZE z 29% w 2023 roku do 68% w 2032 roku.
Przygotowaliśmy model realizacji tego pomysłu w perspektywie dziesięcioletniej i odkryliśmy, że w ciągu 10 lat udział węgla w instalacjach ciepła systemowego spadnie z 80% do 8%. Będzie to miało także wpływ na wytwarzanie energii, co przełoży się na spadek udziału węgla w tym procesie z 61 do 27%. Łącznie oznacza to obniżenie śladu węglowego o 57% rocznie, a to tylko przy, jak to nazywamy, kooptymalizacji wytwarzania prądu i ciepła – mówi przedstawiciel fińskiej firmy.
Problemem jest to, że energia pochodząca z OZE, czyli w tym przypadku słońca i wiatru, nie jest dostępna bez przerwy. Zmienna długość dnia, nasłonecznienie i różne warunki wiatrowe sprawiają, że nie możemy mówić o ciągłych dostawach oraz stabilnej produkcji energii.
To naturalne i istnieją technologie, które sobie z tym radzą. Te technologie bilansują wytwarzanie energii i zapewniają elastyczność. Mogą one obsługiwać odnawialne źródła energii w skali sekund, minut, godzin czy pór roku. Aby mieć pełne zaufanie do bezpieczeństwa dostaw energii, wystarczy więc wprowadzić połączenie różnych technologii, które będą wspierać technologie odnawialne.
zaznacza Igor Petryk
Tu kluczową rolę będą odgrywały magazyny energii w różnej konfiguracji np. w elektrowniach szczytowo-pompowych. Jak zaznacza ekspert, Polska ma ograniczone możliwości zwiększenia mocy tego typu zakładów. Drugim rozwiązaniem są zdobywające popularność na świecie magazyny oparte na akumulatorach.
Nasza firma jest jednym z największych integratorów magazynowania energii na świecie. Opracowujemy nasze rozwiązania w tym zakresie, ale mamy też świadomość, że magazynowanie w akumulatorach jest ograniczone czasowo. Energia nie może być w nich magazynowana przez całe miesiące czy nawet tygodnie. Niezbędne są więc niezawodne źródła wytwarzania. Mamy silne przekonanie, że tym źródłem może być gaz ziemny, ale nie jako baza, ale jako moc bilansująca, uruchamiana i zatrzymywana według potrzeb, w sposób elastyczny, wiele razy dziennie. Jednocześnie konieczne jest przejście z gazu ziemnego na bardziej zrównoważone paliwo, takie jak wodór i jego pochodne.
podsumowuje dyrektor rozwoju rynku w Wärtsilä Energy
Magazyny energii są w Polsce coraz częściej stosowane. Według danych na ostatni dzień 2023 roku Polskie Sieci Energetyczne wydały warunki przyłączenia dla takich instalacji o łącznej mocy prawie 9,7 tys. MW. Według prognoz rynkowych to dopiero początek. Popularność magazynów może rosnąć wraz z obserwowanym spadkiem cen baterii. Według ekspertów McKinsey do 2030 roku światowy rynek magazynów ma osiągnąć wartość w przedziale 120–150 mld dol. To oznacza ponad dwukrotny wzrost w perspektywie bieżącej dekady.
źródło: newseria.pl
