KPEiK 2040 – transformacja energetyczna czy stopniowa utrata suwerenności energetycznej Polski?

Transformacja energetyczna jest jednym z największych procesów gospodarczych i infrastrukturalnych realizowanych obecnie w Europie. Jej celem jest ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, zwiększenie udziału odnawialnych źródeł energii oraz dostosowanie gospodarek państw członkowskich do wymagań polityki klimatycznej Unii Europejskiej.

W Polsce podstawowym dokumentem wyznaczającym kierunki tych zmian jest Krajowy Plan w dziedzinie Energii i Klimatu (KPEiK).
Dokument ten przedstawiany jest jako mapa drogowa prowadząca do budowy nowoczesnego, konkurencyjnego i niskoemisyjnego systemu energetycznego. W debacie publicznej dominują dyskusje dotyczące poziomu emisji CO₂, liczby nowych instalacji odnawialnych źródeł energii czy wielkości planowanych inwestycji. Znacznie rzadziej poruszane jest jednak pytanie fundamentalne z punktu widzenia państwa:
Czy realizacja założeń KPEiK zwiększy bezpieczeństwo energetyczne Polski, czy też doprowadzi do wzrostu zależności od czynników pozostających poza kontrolą kraju? To właśnie odpowiedź na to pytanie powinna stanowić podstawowe kryterium oceny każdej strategii energetycznej.

Samowystarczalność energetyczna jako element bezpieczeństwa państwa.

Przez dziesięciolecia Polska budowała swój system elektroenergetyczny w oparciu o krajowe zasoby paliw. Mimo pewnych ograniczeń model posiadał jedną niezwykle istotną zaletę – zapewniał wysoki poziom samowystarczalności energetycznej.
Państwo dysponowało własnym paliwem, własnymi elektrowniami i zdolnością do samodzielnego pokrywania krajowego zapotrzebowania na energię. Import energii występował, lecz miał charakter ekonomiczny, a nie strategiczny. Polska mogła funkcjonować nawet w sytuacji ograniczenia wymiany międzynarodowej.
W świecie rosnących napięć geopolitycznych taka zdolność ma znaczenie nie tylko gospodarcze, lecz również strategiczne. Bezpieczeństwo energetyczne jest bowiem jednym z filarów bezpieczeństwa narodowego.

KPEiK i zmiana filozofii funkcjonowania systemu.

KPEiK zakłada stopniowe odchodzenie od źródeł konwencjonalnych na rzecz odnawialnych źródeł energii. Fundamentem przyszłego systemu mają stać się przede wszystkim farmy fotowoltaiczne oraz energetyka wiatrowa – zarówno lądowa, jak i morska.
Nie ulega wątpliwości, że technologie te odgrywają ważną rolę w procesie ograniczania emisji. Problem polega jednak na tym, że są one całkowicie zależne od warunków pogodowych.
Energia z farm fotowoltaicznych pojawia się wtedy, gdy świeci słońce. Energia z turbin wiatrowych zależy od siły i kierunku wiatru. Odbiorcy energii nie mogą jednak dostosować swojego zapotrzebowania do pogody. System elektroenergetyczny musi dostarczać energię dokładnie wtedy, gdy jest ona potrzebna. To powoduje fundamentalną zmianę filozofii funkcjonowania krajowej energetyki.

Moc zainstalowana nie jest bezpieczeństwem energetycznym.

Jednym z najczęściej popełnianych błędów w debacie publicznej jest utożsamianie mocy zainstalowanej z mocą dostępną dla systemu.
Informacja o budowie kolejnych gigawatów odnawialnych źródeł energii nie oznacza automatycznie wzrostu bezpieczeństwa energetycznego. Farma fotowoltaiczna o mocy 1 GW nie gwarantuje dostępności 1 GW mocy dla systemu. Podobnie elektrownia wiatrowa o mocy 1 GW nie zapewnia możliwości pokrycia zapotrzebowania w dowolnym momencie.
W praktyce oznacza to, że nawet bardzo duża liczba instalacji OZE nie rozwiązuje problemu dostępności energii podczas niekorzystnych warunków pogodowych. Z punktu widzenia bezpieczeństwa państwa kluczowe znaczenie ma nie moc zainstalowana, lecz moc dyspozycyjna, czyli taka, która jest dostępna wtedy, gdy system jej potrzebuje.

Dunkelflaute – największy test dla KPEiK.

Największym wyzwaniem dla systemów opartych na OZE jest zjawisko określane w Niemczech mianem Dunkelflaute. Oznacza ono okres jednoczesnego występowania niskiego nasłonecznienia, słabego wiatru oraz wysokiego zapotrzebowania na energię. Takie sytuacje występują regularnie w Europie Środkowej, szczególnie zimą. W takich warunkach nawet bardzo rozbudowany park odnawialnych źródeł energii może produkować jedynie niewielką część swojej nominalnej mocy. Wtedy ujawnia się rzeczywista odporność systemu elektroenergetycznego.
KPEiK nie przedstawia jednak szczegółowego modelu funkcjonowania Krajowego Systemu Elektroenergetycznego podczas wielodniowych okresów niskiej generacji OZE. Nie wiadomo, jaka moc będzie wtedy dostępna, jakie będą źródła rezerwowe oraz jaka będzie skala koniecznego importu energii. To właśnie w tym obszarze znajduje się jedna z największych luk dokumentu.

Import energii jako ukryty filar bezpieczeństwa systemu.

Analiza założeń KPEiK prowadzi do wniosku, że jednym z elementów stabilizujących przyszły system energetyczny ma być coraz większa integracja z europejskim rynkiem energii. W praktyce oznacza to rosnącą rolę importu energii elektrycznej.
Import nie jest zjawiskiem negatywnym samym w sobie. Problem pojawia się wtedy, gdy staje się elementem niezbędnym do funkcjonowania systemu. Jeżeli bezpieczeństwo energetyczne kraju zależy od możliwości importu energii z zagranicy, oznacza to częściowe przeniesienie odpowiedzialności za bezpieczeństwo energetyczne poza granice państwa. Taka sytuacja oznacza ograniczenie poziomu samowystarczalności energetycznej.

Mit nieograniczonej dostępności energii w Europie.

Zwolennicy obecnego modelu często wskazują, że ewentualne niedobory energii będą mogły zostać pokryte importem z krajów sąsiednich.
Argument ten pomija jednak fakt, że zjawiska pogodowe nie respektują granic państwowych.
Dunkelflaute obejmuje często jednocześnie Polskę, Niemcy, Czechy, Austrię oraz kraje Beneluksu. W takich warunkach wszystkie państwa poszukują energii w tym samym czasie. Powstaje więc fundamentalne pytanie: kto będzie eksporterem energii, jeżeli niedobór obejmie znaczną część Europy jednocześnie? KPEiK nie udziela odpowiedzi na to pytanie.

ETS jako główny ekonomiczny mechanizm transformacji.

W debacie publicznej transformacja energetyczna przedstawiana jest najczęściej jako rezultat postępu technologicznego. W rzeczywistości głównym mechanizmem ekonomicznym wymuszającym zmiany jest system handlu uprawnieniami do emisji CO₂ (ETS).
Bez ETS znaczna część polskich elektrowni konwencjonalnych nadal pozostawałaby konkurencyjna ekonomicznie wobec wielu alternatywnych technologii.
Koszt emisji CO₂ stał się jednym z najważniejszych składników kosztu produkcji energii elektrycznej. W przypadku elektrowni węglowych oznacza to dodatkowe setki złotych na każdej megawatogodzinie energii.
Transformacja energetyczna jest więc nie tylko rezultatem rozwoju nowych technologii, ale również efektem administracyjnego wzrostu kosztów funkcjonowania źródeł konwencjonalnych.

Przedwczesne zamykanie źródeł sterowalnych.

Największym zagrożeniem dla bezpieczeństwa energetycznego Polski nie jest sam rozwój odnawialnych źródeł energii. Największym zagrożeniem jest możliwość wyłączania źródeł sterowalnych szybciej, niż powstają ich rzeczywiste odpowiedniki.
Nie można zastąpić 1 GW elektrowni węglowej przez 1 GW fotowoltaiki.
Są to dwa zupełnie różne zasoby systemowe. Elektrownia sterowalna może pracować niezależnie od warunków pogodowych. Fotowoltaika nie posiada takiej zdolności. To samo dotyczy części energetyki wiatrowej.
Jeżeli proces wyłączania jednostek konwencjonalnych będzie przebiegał szybciej niż rozwój nowych źródeł dyspozycyjnych, Polska może stanąć przed problemem luki mocy.

Koszt bezpieczeństwa energetycznego.

Jedną z największych słabości KPEiK jest brak pełnej analizy kosztów bezpieczeństwa energetycznego.
Dokument koncentruje się na kosztach produkcji energii, lecz nie odpowiada na pytania dotyczące kosztów:
• utrzymywania rezerw mocy,
• magazynowania energii,
• rozbudowy sieci,
• bilansowania systemu,
• zapewnienia bezpieczeństwa podczas okresów Dunkelflaute.
Bez takich analiz niemożliwe jest rzetelne oszacowanie całkowitego kosztu transformacji.
W praktyce okazuje się, że koszt energii jest znacznie niższy od kosztu utrzymania systemu zdolnego do jej dostarczania w każdych warunkach.

Wnioski.

KPEiK stanowi plan transformacji polskiej energetyki. Jednocześnie pozostawia bez odpowiedzi szereg fundamentalnych pytań dotyczących bezpieczeństwa energetycznego państwa.
Największym problemem dokumentu nie jest rozwój odnawialnych źródeł energii. Największym problemem jest brak przekonującej odpowiedzi na pytanie, jak będzie funkcjonował krajowy system elektroenergetyczny w sytuacji wielodniowego niedoboru energii odnawialnej.
Jeżeli odpowiedzią na ten problem ma być import energii, oznacza to istotną zmianę modelu bezpieczeństwa energetycznego Polski.
W takim ujęciu KPEiK można interpretować nie tylko jako program transformacji energetycznej, lecz również jako dokument prowadzący do stopniowego ograniczania samowystarczalności energetycznej państwa.
To właśnie ten aspekt powinien stać się przedmiotem znacznie szerszej debaty eksperckiej, ponieważ dotyczy nie tylko przyszłości sektora energetycznego, lecz również długoterminowego bezpieczeństwa i konkurencyjności polskiej gospodarki

 

AUTORZY:

SET.PSz1

dr inż. Paweł Szczeszek

Udostępnij: