Fotografia z lotu ptaka przedstawia rozległe pola uprawne, na których ustawione są wiatraki produkujące energię. Zdjęcie pochodzi z adobe stock.

Nowoczesna energetyka to bezpieczeństwo i oszczędności

Nie ma jednej technologii, która mogłaby sprostać wszystkim wyzwaniom związanym z odchodzeniem od paliw kopalnych. Dlatego bezpieczeństwa energetycznego nie można opierać na jednym rozwiązaniu — jednym paliwie, jednym typie elektrowni czy jednym modelu dostaw.

Przez ostatnie dziesięciolecia polska energetyka była oparta przede wszystkim na scentralizowanym modelu wytwarzania energii. Najważniejszą rolę odgrywały w nim newralgiczne zakłady, w szczególności elektrownie węglowe. Taki model przez lata zapewniał przewidywalność pracy systemu, ale jednocześnie tworzył istotne punkty wrażliwości. Sytuacja geopolityczna i narastające konflikty zbrojne na świecie nie pozwalają już na takie rozwiązania. Dziś wiemy, że nagłe wyłączenie dużej jednostki — na przykład wskutek awarii, zdarzenia ekstremalnego lub celowego ataku — może mieć poważne konsekwencje dla naszego bezpieczeństwa, a nawet życia.

cudzysłów Stabilny system wymaga dywersyfikacji: różnych źródeł energii, różnych technologii, infrastruktury oraz zdolności do reagowania na zmienne warunki.

- Realizowana obecnie decentralizacja jest istotna również ze względu na możliwość zapewnienia bezpieczeństwa sieci – zapewnia dr inż. Paweł Czyżewski z Zakładu Paliw i Energetyki Odnawialnej Politechniki Poznańskiej. - Rosnąca liczba małych, rozproszonych jednostek wytwórczych pozwala budować system bardziej elastyczny i mniej podatny na pojedyncze awarie. Utrata jednej jednostki nie musi wtedy oznaczać załamania pracy całej sieci — dodaje.

Wodór, biomasa, dwutlenek węgla...

Jedną z technologii, które mogą odegrać ważną rolę w takim bardziej zróżnicowanym systemie energetycznym, jest zielony wodór — produkowany z wykorzystaniem energii odnawialnej. Jeszcze niedawno kojarzony głównie z projektami badawczymi i pilotażowymi, dziś coraz częściej pojawia się w planach przemysłu, transportu i energetyki.

- Przy obecnym stanie rozwoju technologii, wykorzystanie wodoru ma uzasadnienie głównie w miejscach, w których nie da się zastąpić dotychczasowych paliw energią elektryczną. Mowa np. o przemyśle ciężkim, chemicznym czy transporcie dalekobieżnym. Trzeba jednak zauważyć, że obecna produkcja w bardzo niewielkim stopniu pokrywa zapotrzebowanie. To jeden z głównych problemów tego źródła energii – mówi dr inż. Paweł Czyżewski. - Wielkopolska, jako duży i mocno uprzemysłowiony region z silnymi jednostkami badawczymi może pochwalić się kilkoma wdrożeniami. Instalacja wodorowa działa m.in. przy elektrowni w Koninie, gdzie dziennie produkuje się wodór wystarczający do zasilenia 40 autobusów. W planach jest także dekarbonizacja infrastruktury lotniskowej Poznań – Ławica, właśnie przy pomocy wodoru – dodaje.

Zdjęcie ukazuje białe rury z niebieskimi zaworami, na których znajduje się napis „hydrogen”, czyli wodór. W tle widoczny jest kontener z napisem „H2 energy storage” czyli magazyn wodoru. Fotografia pochodzi z adobe stock.

Inną technologią, coraz częściej rozważaną w kontekście energetyki i przemysłu ciężkiego, jest wychwytywanie i magazynowanie dwutlenku węgla. W Europie tego typu systemy wdraża się głównie w państwach skandynawskich. W Polsce brakuje jednak dużych projektów i ram regulacyjnych.

- To także temat kontrowersyjny z punktu widzenia ekologii, poprzez potencjalnie negatywny wpływ na lokalną geologię. Dwutlenek węgla, wpompowany pod ziemię, zostaje tam przez długi czas, a koszty i bezpieczeństwo jego przechowywania są trudne do oszacowania. Pamiętajmy, że Polska dziś boryka się z problemem nieodpowiednio zagospodarowanych pozostałości dawnych kopalni węgla kamiennego. Dlatego w warunkach naszego kraju, zdecydowanie bardziej korzystne będą technologie pozwalające na likwidację lub ograniczenia emisji tego gazu – mówi dr inż. Paweł Czyżewski.

Najbardziej zaawansowaną formą nowoczesnej energetyki jest budowa mikrosieci i lokalnych systemów energetycznych. Obejmują one instalacje fotowoltaiczne, siłownie wiatrowe i magazyny energii. Warto również wspomnieć o budowie biogazowni, które umożliwiają rozwój lokalnych sieci ciepłowniczych. Dzięki temu, oprócz energii elektrycznej, możemy zapewnić produkcję ciepła dla mieszkańców, jednocześnie tworząc nawóz o wysokiej jakości.

Na ilustracji widoczny jest dom ze spadzistym dachem krytym czerwoną dachówką, na którym zamontowano panele fotowoltaiczne. Zdjęcie pochodzi z adobe stock.

Unijny priorytet

Inwestycje w odnawialne źródła energii są dziś jednym z ważnych kierunków wspieranych z Funduszy Europejskich. Unia Europejska traktuje transformację energetyczną nie tylko jako odpowiedź na kryzys klimatyczny, lecz także jako sposób na wzmocnienie bezpieczeństwa, niezależności i konkurencyjności gospodarki. Im więcej energii powstaje lokalnie — ze słońca, wiatru, biogazu czy innych odnawialnych źródeł — tym mniejsza zależność od importowanych paliw i wahań cen na światowych rynkach.

- Dobrze prowadzona polityka może dynamizować rozwój potrzebnych technologii. Ważne, aby była oparta o rzeczywiste potrzeby lokalnych gospodarek, a nie promowanie wybranych rozwiązań w założeniu, że będą korzystne dla wszystkich obszarów. Regiony europejskie charakteryzują się zróżnicowanymi warunkami klimatycznymi, ukształtowaniem powierzchni, a także strukturą lokalnych gospodarek, rozwoju energetyki i zagęszczeniem ludności – mówi dr inż. Paweł Czyżewski. - Fundusze Europejskie odgrywają w tym procesie kluczową rolę. Dzięki instrumentom takim jak Clean Hydrogen Partnership w ramach programu Horizon Europe, finansowane są badania i rozwój technologii produkcji, magazynowania oraz wykorzystywania wodoru. Wsparcie obejmuje również finansowanie transportu zeroemisyjnego oraz rozwój tzw. dolin wodorowych. Dzięki temu UE nie tylko rozwija innowacje, ale buduje kompletny łańcuch wartości gospodarki wodorowej generującej już na tę chwilę wielomiliardowe obroty, co nie jest obojętne z perspektywy gospodarczej – dodaje.

Dominik Wójcik, Joanna Tomczyk-Lidochowska