Nowy rok rozpoczął się w Niemczech bardzo pomyślnie. 1 stycznia osiągnięty został kamień milowy w rozwoju energetyki odnawialnej. Przez pewien czas, jeszcze przed wschodem słońca, całe zapotrzebowanie na prąd zaspokajanie było przez źródła odnawialne.

Kadr z serialu “Dark” produkcji Netflix - elektrownia atomowa przeznaczona do wygaszenia w ramach Energiewende [Netflix] - relikt z przeszłości

85% zaspokojone zostało z elektrowni wiatrowych, a resztę uzupełniły spalarnie biomasy oraz elektrownie szczytowo-pompowe. Średnia z całego roku 2017 także okazała się bardzo wysoka. 36% energii zostało dostarczone ze źródeł odnawialnych. Rok 2016 to ok. 30% energii w Niemczech wyprodukowanej ze źródeł odnawialnych. Plan na 2030 rok to 60%, a w roku 2050 - 100% [4]!
To część większego planu. Niemcy starają się zrealizować wieloletni plan mający na celu do 2050 roku osiągnąć 100% produkcji energii z odnawialnych źródeł energii.

Generacja i zużycie energii elektrycznej w Niemczech dnia 1 stycznia 2018 roku

Co to jest Energiewende?

To termin pochodzący z lat 80. ubiegłego wieku i wiąże się z ówczesnymi planami na rewolucję w energetyce - odejściem od energii atomowej w kierunku odnawialnych źródeł energii.

Nawet niemiecki serial “Dark”, będący jedyną niemiecką serią na Netflixie, używa elektrowni atomowej jako symbolu przeszłości. Elektrownia, otoczona lasem tam jako symbol niemieckiego lęku i reliktu z przeszłości wierzących w epokę energii atomowej - która ma się zaraz skończyć.

Energiewende 2050 to ogólnokrajowy niemiecki plan transformacji systemu energetycznego do roku 2050 w całkowicie ekologiczny i zrównoważony system oparty na odnawialnych źródłach energii. Rok 2021 ma być rokiem wygaszenia ostatniej elektrowni atomowej.

Miks energetyczny Niemiec, zainstalowana moc źródeł energii, rok 2016, [8]

Demokratyzacja energii

Energiewende to przejście w kierunku odnawialnych źródeł energii - ale też w kierunki demokratyzacji produkcji energii. Spójrzmy na internet i smartfony: powszechny dostęp do informacji, a także możliwość dzielenia się informacjami z kimkolwiek chcemy to coś do czego jesteśmy przyzwyczajeni - ale nie zawsze tak było. To nowoczesna technologia pozwoliła na rozwój sieci społecznościowych, baz danych i podobnych wynalazków.

Demokratyzacja energii [18]

Podobny przewrót może spotkać produkcję i zużycie energii. Zamiast gigantycznych zcentralizowanych elektrowni, OZE to sieć wielu małych elektrowni - na dachach, na ścianach, na podwórkach. Miks energetyczny oparty na OZE wpłynie na całe społeczeństwo - produkcja będzie rozproszona, i nie będzie zależna od kilku kluczowych obiektów [17].

Jak wygląda sytuacja w Polsce?

Polski rząd deklaruje odchodzenie od węgla. Zakładane tempo odchodzenia od węgla nie jest wcale dużo gorsze niż w Niemczech. W Polsce przewiduje się w 2030 roku udział energii węgla na poziomie ok. 60 procent. Odnawialne źródła energii mogą osiągnąć około 20 procent.

Aktualnie głównym źródłem energii odnawialnej w Polsce są farmy wiatrowe. Udział elektrowni wiatrowych w polskim miksie energetycznym stabilnie rośnie i w 2016 roku osiągnął 7,5% w ogólnej produkcji energii elektrycznej w Polsce.

Farma wiatrowa pod Koszalinem, [19]

Warunki wiatrowe w Polsce wbrew pozorom nie są takie złe. Duże obszary naszego kraju dysponują na tyle dobrymi warunkami pogodowymi, że inwestycja w energię wiatrową ma rację bytu. Innym problemem jest legislacja -ostatnio było bardzo głośno o problemach farm wiatrowych z wyegzekwowaniem zawartych kontraktów na dostawę mocy energetycznej [14].

A w innych krajach?

Coraz częściej czytamy nagłówki - “Wielka Brytania generuje dwa razy więcej energii elektrycznej z wiatru niż z węgla”, “Energetyka wiatrowa w Danii bije rekordy” i tak dalej. Duńska energetyka planowo ma osiągnąć 80% już w 2020 roku! 50% całego miksu pochodzić będzie z wiatru, natomiast 30% z fotowoltaiki, biomasy i innych OZE [5].
W Wielkiej Brytanii natomiast po raz pierwszy w historii koszty generowania energii z morskiej farmy wiatrowej spadły poniżej ceny, jaką reaktory jądrowe będą pobierać w przyszłości. Koszt megawatogodziny energii z farmy wiatrowej w latach 2021-2022 został zakontraktowany na 74,75 £, natomiast w latach 2022-2023 już tylko 57,50 £. Dla porównania, kontrakty dla budowanej elektrowni jądrowej Hinkley Point zostały zawarte na aż 92,5 £ za megawatogodzinę [13].

Wizualizacja elektrowni atomowej Hinkley Point w Wielkiej Brytanii

Niestety te liczby nie do końca dają się porównać. W wypadku energii wiatrowej nie mamy stabilnej sieci energetycznej - zależnie od warunków pogodowych ilość produkowanej energii może rosnąć lub maleć. Taki system potrzebuje sposobu magazynowania energii. W wielu krajach wykorzystuje się do tego elektrownie szczytowo pompowe (które pompują wodę do wyższego zbiornika w trakcie nadprodukcji prądu, a w godzinach szczytu, odwracają ten proces produkując energię). Z drugiej strony elektrownie jądrowe nie pozwalają na łatwe i szybkie regulowanie ilości produkowanego prądu, co także powoduje problemy. Do kosztów nie wliczono także części kosztów związanych z przyszłym magazynowaniem odpadów radioaktywnych...

Trendy - magazynowanie rozproszone, blockchain, 100% OZE

Jak wyglądałby system energetyczny oparty o OZE? Co potrzebne jest aby stworzyć taki system? Jak już zostało wcześniej wspomniane, największym problemem jest magazynowanie energii. Koszty magazynowania spadają bardzo szybko [16]. Jednak wielu specjalistów mówi, że przyszłością jest magazynowanie rozproszone. Być może byłoby to rozwiązanie oparte o blockchain? (Kilkanaście lat temu mieliśmy na rynku bańkę związaną z terminami “dot net”, tak dzisiaj można zauważyć popularność słowa blockchain - praktycznie każdy nowy startup tworzy nową technologię typu “blockchain”).

Wbrew pozorom jedno z najczęściej łączonych OZE - fotowoltaika stanowiłoby tylko niewielki procent całego systemu. Większość systemu oparta byłaby o energię wiatrową i spalarnie biomasy. Taką wizję dla Polski prezentuje w książce “Rewolucja Energetyczna - ale po co?” Marcin Popkiewicz - redaktor portalu Nauka O Klimacie (naukaoklimacie.pl). Jak dokładnie wyglądałby taki system? O tym napiszę w jednym z kolejnych artykułów.

Podsumowanie

Ten artykuł był przeglądem informacji ze świata energetyki. Informacje tu przedstawione pokazują ogólny trend energetyki europejskiej - w kierunku Odnawialnych Źródeł Energii.
Energia ta staje się coraz tańsza, coraz bardziej niezawodna. Coraz bardziej rzeczywiste staje się oparcie całego systemu energetycznego o OZE. Czy 100% OZE okaże się kolejnym krokiem?

Bibliografia:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18 19

Strona na FB - Architektura Efektywna

Zapraszam do śledzenia profilu na FB: Architektura Efektywna
Prowadzę także stronę Architektura Efektywna

Mateusz Płoszaj-Mazurek