Zanim dokupimy atomową konewkę
Zapoczątkowana przez „Gazetę Wyborczą” debata o energetyce jądrowej w Polsce jest bardzo potrzebna. Szkoda, że na razie toczy się ona nieco obok tematu, a jedynym dotychczas głosem rzeczowym był głos prof. Żmijewskiego. Spróbujmy do debaty o atomie wprowadzić nieco faktów.
Ostatnio wielokrotnie słyszeliśmy, że około 2013 roku czeka nas kryzys energetyczny. Przeciętnemu czytelnikowi brak jednak informacji, z czego taki kryzys miałby wyniknąć, a stąd też trudno mu ocenić, jakie środki zapobieżenia ewentualnemu kryzysowi miałyby sens. Spróbujmy dowiedzieć się tego z raportu stworzonego wspólnie przez prezesów największych polskich spółek energetycznych[1].
Skąd ma się wziąć kryzys?
W raporcie czytamy, że całkowita moc osiągalna w krajowym systemie energetycznym sięga blisko 35 tysięcy megawatów. A ile z tych 35 tysięcy MW wykorzystywaliśmy? Według danych PSE-Operator SA w najbardziej „energochłonnym” momencie roku 2006, (który nastąpił 24 stycznia w szczycie wieczornym) wykorzystaliśmy… niecałe 25 tysięcy MW. To był najwyższy w ciągu całego roku chwilowy poziom wykorzystania mocy; trwał 15 minut i wykorzystaliśmy wówczas 71% mocy osiągalnej. Ponad dziesięć tysięcy MW z dostępnych trzydziestu pięciu było nadal w rezerwie (nawet do limitu mocy dostępnej brakowało jeszcze grubo ponad 6 tys. MW). Natomiast średnie zapotrzebowanie na moc w całym roku wyniosło około 20,6 tys. MW. Więc w przeciętnym dniu roboczym nietknięta rezerwa mocy to średnio 42 procent jej zasobów osiągalnych (i 33,5% zasobów dostępnych). Czytelnik ma prawo spokojne zapytać: gdzie tu kryzys?
Wczytujmy się dalej w Raport w poszukiwaniu przesłanek, z których autorzy wieszczą zapaść energetyczną. Najpierw wprowadzenie: ostatni rok, gdy bilans energetyczny Polski był ujemny, to rok 1989. Potem bilans z roku na rok wyrażał się coraz większą nadwyżką, by w 2006 roku wyprowadzić Polskę na pozycję drugiego w Europie (po Francji) eksportera energii elektrycznej. Nadwyżka produkcji wynosi w tymże roku 11 terawatogodzin. Czy to dużo? Policzmy: elektrownia w Żarnowcu, która docelowo miała składać się z czterech bloków po 440 MW każdy, miałaby 1652 MW mocy dyspozycyjnej (bo 108 MW konsumowałaby sama). Jeśli pracowałaby w ciągu roku 6000 godzin, dostarczałaby do sieci 9,9 terawatogodziny energii, a więc – nieco mniej, niż teraz wysyłamy za granicę naszej nadprodukcji. To zastanawiające; kryzysu w tym nadal trudno się dopatrzeć.
Ale autorzy Raportu widzą przyczyny kryzysu gdzie indziej i trzeba uznać, że mają w znacznym stopniu rację: oto przeważająca część bloków energetycznych naszych elektrowni to konstrukcje z lat sześćdziesiątych i siedemdziesiątych: pomimo licznych modernizacji coraz częściej wymagają remontów (a więc wyłączeń) a wiele z nich wkrótce trzeba będzie wyłączyć w ogóle. Toteż – powiadają autorzy Raportu – trzeba zainwestować w atom. Aby przekonać się, że tu akurat kompletnie nie mają racji, wystarczy… doczytać do końca uważnie ich własny raport.
Czy atom jest właściwym lekarstwem?
Wizja Raportu jest następująca: pomimo optymistycznego stanu na dziś, na bliskim horyzoncie widać falę wyłączeń i remontów w naszych elektrowniach węglowych. A elektrownie węglowe to w polskim systemie ponad 90 procent mocy i – cytuję Raport – „sytuacja nie ulegnie zasadniczym zmianom; oczekuje się jedynie szybkiego rozwoju energetyki odnawialnej, która posiada obecnie relatywnie dobre warunki do inwestowania”. Wypada się tu absolutnie zgodzić z Raportem: faktycznie, najszybciej przyrastającym źródłem nowej mocy w systemie będzie biomasa i wiatr, a liczne bloki węglowe wymagają wyłączeń już koło 2013 roku.
Jednak za chwilę natrafiamy na tezę, która wydaje się kompletnie niespójna z całą resztą Raportu: oto autorzy stwierdzają, że wobec nadchodzącego kryzysu „zasadna jest budowa elektrowni atomowych”, jednak w tym samym zdaniu dodają przytomnie: „przy czym pierwszych mocy nie należy się spodziewać przed rokiem 2025 a zauważalnego udziału przed rokiem 2030”. Masz babo placek! Jak wobec tego atom ma pomóc w kryzysie roku 2013? Przecież powstałby dopiero 12 – 17 lat później! Wygląda to tak, jakby atom dopisała do raportu jakaś „niewidzialna ręka”, nijak nie trzyma się on bowiem reszty tego dość solidnego dokumentu, a wręcz jest sprzeczny z jego kluczowymi tezami, o czym jeszcze za chwilę.
Nie dolewać do dziurawej beczki
Obecnie nasz system energetyczny przypomina dziurawą beczkę, z której woda wycieka stu otworami a za chwilę – jak czytamy w Raporcie – wypadną z niej całe klepki. Dokupowanie nowej konewki, aby szybciej dolewać wodę do tej rozpadającej się beczki, nie wydaje się rozsądne, nawet jeśli będzie to konewka atomowa. Zamiast tego warto postarać się o systemowy remont beczki: pozatykanie dziur i wymianę zmurszałych klepek na nowe. Cieszę się, że podobny wniosek można wyczytać z treści Raportu. Krajowy system energetyczny warto uszczelnić co najmniej w trzech miejscach.
Pierwsze – to straty na przesyłach. Obecnie wynoszą one 12,6 procenta całej wyprodukowanej energii! To znaczy, że z każdego tysiąca wyprodukowanych gigawatogodzin, do odbiorcy dotrą tylko 874 gigawatogodziny; reszta w postaci ciepła wypromieniuje do atmosfery. Dobrze, że raport wspomina przynajmniej o poprawie gospodarowania mocą bierną przy przesyłach, ale dla sensownego zmniejszenia strat konieczne jest podwyższenie napięć przesyłowych (mówi się o tym od 20 lat). Nie sposób przyjąć narzekań raportu że nowe linie NN to inwestycje trudne „bo trzeba wykupywać tereny”. Na razie chciałbym zobaczyć analizę kosztów i korzyści dla poprowadzenia linii 400-kilowoltowych po śladzie istniejących linii 220 kV (co zmniejsza straty na przesyle 3,3-krotnie!) i podobnie – poprowadzenia dwieściedwudziestek po śladzie istniejących linii 110 kV (tu zmniejszenie strat byłoby aż czterokrotne!). Nie mówiąc już o dramatycznej potrzebie przebudowy sieci średnionapięciowej zasilającej polską wieś na parametrach XIX-wiecznych. Jest więc o co walczyć. Aż dziw bierze, że PSE-Operator nie dopomina się o natychmiastowe wsparcie rządu, bo modernizacja sieci to zadanie, które da zysk energetyczny większy od budowy nowej elektrowni sporo mniejszym kosztem i w zdecydowanie krótszym czasie. Pieniądze trzeba więc wydawać tu, a nie na atom.
Drugie – podniesienie sprawności źródeł obecnie działających. Z Raportu wynika zresztą dokładnie to samo. Nasze elektrownie węglowe mają sprawność na poziomie 30-31 proc. Czyli z trzech megawatów mocy cieplnej uzyskuje się w nich niecały jeden megawat mocy elektrycznej. Reszta ciepła wypromieniowuje w kosmos bezproduktywnie. Nie inaczej będzie z elektrownią jądrową (która – warto pamiętać – też jest najzwyklejszą elektrownią cieplną): sprawność energetyczna bloków na reaktorach WWER 1000, jakie postulują dla Polski zwolennicy atomowej konewki, wynosi 31,7 proc. i nie da się podwyższyć ze względów czysto fizycznych (za niska temperatura pary na wymienniku). Tymczasem w Polsce już teraz można wytwarzać prąd efektywniej; w elektrowni Pątnów II wchodzącej w skład holdingu Pątnów – Adamów – Konin, mamy 460-megawatowy blok na parametry nadkrytyczne, pracujący ze sprawnością nie 30, ale 44 procent (ten kierunek inwestowania uznają za konieczny także autorzy Raportu, pisząc o „wdrażaniu wysokosprawnych technologii na parametry nadkrytyczne i ultranadkrytyczne”). Spróbujmy teraz pomarzyć: gdyby zmodernizowano do parametrów nadkrytycznych jedną trzecią bloków energetycznych w Polsce, z tej samej ilości spalonego węgla dostalibyśmy dodatkowo 5,5 tys. MW mocy elektrycznej, a więc – więcej, niż dałyby nam trzy Żarnowce. Zainstalowanie nowej elektrowni jądrowej nie zmniejszy ani o tonę emisji CO2 z elektrowni węglowych; podniesienie sprawności może tę emisję zmniejszyć prawie o jedną trzecią. Warto więc inwestować w sprawność, a nie w atom.
Trzecie – trzeba zminimalizować straty wynikające z nierównomierności dobowego zapotrzebowania na moc. Elektrownie szczytowo-pompowe mogą wspomóc system energetyczny kraju dużo efektywniej niż elektrownia jądrowa. Energia zgromadzona w godzinach najmniejszego zapotrzebowania w ciągu doby jest z takich elektrowni oddawana do systemu w szczycie wieczornym. Elektrownia szczytowo-pompowa spełnia więc rolę „zbiornika wyrównawczego” energii w systemie, pozwalając innym elektrowniom pracować z większą równomiernością dobową, a sama jest całkowicie bezemisyjna. Drugim ważnym uzupełnieniem systemu – przewidzianym też w Raporcie – byłaby budowa na północy Polski interwencyjnych źródeł wytwórczych w postaci bloków na turbinach gazowych; one też mogą skutecznie uzupełniać moc szczytową, a czas ich wybudowania, to 2-3 lata. Trzeba inwestować w to, a nie w atom.
Postęp = energochłonność?
Poświęćmy z kolei cierpliwą uwagę tezie powtórzonej dwukrotnie we wnioskach końcowych z Raportu, że postęp wiąże się nieuchronnie z wzrostem energochłonności. Raport napisali wytwórcy i dystrybutorzy energii, w oczywistym interesie których jest rosnący popyt, więc teza o „nieuchronnym wzroście konsumpcji” jest nie tyle ostrzeżeniem, co – marzeniem. Ale takie tezy dobrze jest skonfrontować ze znanymi nam faktami z przeszłości: czy zdaniem szanownych czytelników w szesnastoleciu 1989 – 2005 w Polsce miała miejsce zapaść gospodarcza, czy może następował rozwój? Autorowi tego tekstu wydaje się, że nastąpił rozwój a standard cywilizacyjny w naszych domach wzrósł niepomiernie. Otóż – krajowe zużycie energii w 2005 roku było nadal NIŻSZE, niż w 1989 (dopiero w 2006 nieznacznie przekroczyło poziom z 1989 roku). Rozwój przez szesnaście lat odbywał się bez wzrostu konsumpcji energii brutto! Rozwijał się przemysł, miasta rozświetlały się reklamami a w naszych domach pojawiły się masowo komputery i wielkoekranowe telewizory. Ale jednocześnie – wzrosła niepomiernie energooszczędność urządzeń: zarówno tych domowych, jak i tych przemysłowych. Zaczęliśmy termomodernizację budynków, zmieniono najbardziej energochłonne technologie w przemyśle, posypały się kary dla fabryk za nieskompensowanie mocy biernej, więc przy wielkich silnikach pojawiły się baterie kondensatorów i urządzenia zaczęły pracować oszczędniej. Nowoczesność, jak się okazało, to przede wszystkim sprawność, energooszczędność i szeroko rozumiana gospodarność, a nie – imponująca konsumpcja energii, rosnąca jak krzywa wytopu surówki w peerelowskiej propagandzie.
Prognoza zakładająca, że my, Polacy, będziemy niedługo konsumowali tyle energii per capita, co obecnie Niemcy czy Francuzi, jest – bardzo delikatnie mówiąc – nieprzemyślana. Prognozy ekstrapolacyjne, polegające na mechanicznym przedłużaniu w przyszłość obecnych trendów konsumpcji energii, są naiwne w tym sensie, że opierają się na nierozsądnym założeniu braku postępu technicznego w przyszłości. Jean Gimpel przytacza przykład takiego myślenia: prognozę z 1890 roku dla Nowego Jorku, przewidującą, że w roku 1920 za sprawą coraz liczniejszych powozów ulice miasta będą trwale pokryte 70-centymetrową warstwa nawozu końskiego, którego nikt nie nadąży usuwać. Jednak w latach 20-tych po ulicach Nowego Jorku jeździły już konie mechaniczne a problemem stawały się powoli spaliny, a nie nawóz. Zmiany w przyszłości będą nie tylko ilościowe, ale przede wszystkim jakościowe. Warto o tym pamiętać.
Uniknąć ślepej uliczki
Zużycia energii nie wystarczy prognozować (a już na pewno nie należy prognozować go ekstrapolacyjnie). Zużycie energii trzeba w znacznym stopniu planować. Zamiast biernych przewidywań są potrzebne aktywne postanowienia zarządcze, a zarządzającym nie może być producent, w interesie którego jest maksymalizacja sprzedaży. Zarządzającym musi być władza publiczna działająca w interesie obywateli-konsumentów. Ta władza musi zadbać o warunki do racjonalizacji popytu. Przydałby się mądry rządowy program promujący termomodernizacje lepiej niż obecnie, sensowny system rozporządzeń promujący poszanowanie energii. Nie od rzeczy byłby też dobry przykład władzy: energooszczędny sprzęt i oświetlenie w instytucjach publicznych. To więcej zysku dla równowagi systemu, niż budowa nowej elektrowni jądrowej. Bilans można przecież równoważyć nie tylko zwiększając podaż energii, ale także – racjonalizując popyt. Ale – tego nie wyczytamy z raportu wytwórców energii i trudno im się dziwić.
Żeby postawić kropkę nad i: oszczędności oczywiście kiedyś się wyczerpią, a system zostanie zracjonalizowany na tyle, że powstanie i tak pytanie o nowe źródła mocy. To powinno nastąpić nie wcześniej, niż około 2023 roku. Do tego czasu będziemy mieli z całą pewnością kilkanaście procent mocy z nowych źródeł odnawialnych, (głównie biomasy, choć – warto wiedzieć – już teraz źródła wiatrowe podłączone do krajowego systemu mają łączną moc prawie dwóch reaktorów żarnowieckich), Jednak i tak dodatkowa moc może być potrzebna. Zwolennicy atomu chcą mieć na tę chwilę gotową elektrownię jądrową. Tymczasem jest wysoce prawdopodobne, że do tego czasu technologia energetyczna oparta na rozpadzie uranu będzie absurdalnie przestarzała i warto po prostu uniknąć tej ślepej uliczki. Na horyzoncie jest co najmniej kilka technologii lepszych i bardziej obiecujących. Oto jedna z zapowiedzi: pierwsza czynna stumegawatowa instalacja energetyczna spalająca wodór uzyskiwany z fotolizy wody na powierzchni oceanu, ma być gotowa podobno w 2018 – 2020 roku. Energią pierwotną jest tu energia słoneczna, a spalinami z takiego procesu będzie… para wodna. Bardzo chciałbym, abyśmy my, Polacy przywitali tę nową technologię ze zmodernizowaną siecią przesyłową, a nie – z pustą kasą, bo pieniądze wydaliśmy wcześniej na atomową konewkę.
************************************************************************
[1] Chodzi o opublikowany w 2008 roku dokument „Najważniejsze zagadnienia dotyczące funkcjonowania sektora energetycznego w Polsce” współautorstwa S. Kasprzyk, K. Muszkat, H. Majchrzaka, K. Szynola, J. Kaczorowskiego, S. Poręby i H. Trojanowskiej; w tekście artykułu dokument ten będzie nazywany po prostu Raportem. [powrót]
Powiązane artykuły
Jeśli nie zaznaczono inaczej, materiał nie może być powielany bez zgody redakcji.