Polskę czeka wielka przebudowa sieci. Zbudujemy energetyczne autostrady
Transformacja energetyczna kojarzona jest głównie z inwestycjami w nowe moce wytwórcze. Tymczasem nie mniej istotna jest budowa sieci przesyłowych, wyprowadzających moc z nowych jednostek. Polskę czekają szczególnie intensywne działania w tym zakresie.
Podaj cegłę
Przebudowa systemu energetycznego Polski już trwa – widać to chociażby po stale rosnących mocach w źródłach odnawialnych, które – według stanu na maj 2024 roku – sięgają już ok. 30 GW. Niedługo w polskim systemie będzie więcej zainstalowanych OZE niż elektrowni węglowych – taka „mijanka” może nastąpić jeszcze w roku 2024. Również w 2024 roku udział źródeł węglowych w produkcji energii elektrycznej w Polsce może spaść poniżej 60%, co byłoby prawdziwym przełomem dla krajowej energetyki.
Do roku 2030 polskie moce w OZE mają sięgnąć 50 GW, ale już pojawiają się głosy, że to raczej ostrożna kalkulacja, a finalnie park jednostek odnawialnych będzie pokaźniejszy – ma to wynikać głównie z nieustającego zainteresowania fotowoltaiką oraz odblokowania mocy wiatrowych na lądzie. Z kolei w latach 30. do systemu mają wchodzić pierwsze bloki jądrowe z elektrowni w pomorskiej gminie Choczewo. W tym samym czasie na Bałtyku wyrosnąć mają spore farmy turbin wiatrowych offshore, których ma być co najmniej 11 GW – w tym wypadku również zwraca się uwagę na ostrożność kalkulacji; analitycy spodziewają się zwiększenia zasobu mocowego w morskim wietrze. Duże nadzieje pokładane są także w rozwoju sektora biogazowego.
Wszystkie te plany dotyczące powstania nowych mocy muszą być jednak wsparte na nie mniej pokaźnych projektach budowy sieci przesyłowych. Bez odpowiednio rozwiniętej infrastruktury sieciowej system nie będzie funkcjonował prawidłowo – za tym truizmem stoi szereg poważnych problemów, jakie już teraz rysują się na horyzoncie rozwojowym polskiej elektroenergetyki.
Sieciocentryczność
Według wstępnych wyliczeń, inwestycje w sieci przesyłowe potrzebne do obsłużenia planów rozwojowych wynikających z Polityki Energetycznej Polski do 2040 roku będą kosztować ok. 550 mld złotych. To niewiele mniej niż szacowany koszt inwestycji mocowych (ok. 750 mld zł). Jednakże to na razie wstępne obliczenia – koszty te mogą wzrosnąć z uwagi na czynniki bezpieczeństwa lub unikanie błędów, które popełnili przy budowie swojego systemu inni.
Podstawowym problemem, jaki rysuje się przed polską energetyką w tym zakresie jest to, że najbliższe lata będą czasem przesunięcia środka ciężkości polskiego systemu na północ. To Bałtyk i jego okolica ma stać się kluczowym zasobem mocy – tam powstaną farmy wiatrowe offshore (cechujące się całkiem przyzwoitym jak na technologię wiatrową współczynnikiem wykorzystania mocy zainstalowanej wynoszącym 40-50%) jak i farmy lądowe (wykorzystujące korzystne warunki pasa nadmorskiego) oraz elektrownia jądrowa (czyli 4 GW pracujące planowo nieustannie z pełną mocą, z wyjątkiem przerw na serwisowanie czy wymianę paliwa). Innymi słowy mówiąc: północna część Polski stanie się potężnym obszarem generacyjnym, na którym – do 2040 roku – powstanie co najmniej 20 GW nowych mocy.
Takie plany wymagają stworzenia jak najszerszych możliwości systemowego rozprowadzania mocy po kraju. Dotychczas bowiem zarówno podmioty generujące jak i konsumujące większość energii elektrycznej były skupione na południu Polski – gdyby podzielić polską mapę na dwie części, według linii Warszawa-Poznać, to na północ od tej umownej granicy znajduje się ok. 30% krajowej konsumpcji elektryczności, a na południe – ok. 70%. To na południu działał przemysł ciężki i energochłonny; również i teraz ważne zakłady produkcyjne lokowane w Polsce buduje się głównie w południowych rejonach, np. na Dolnym Śląsku. Do tego podziału był dotychczas dostosowany system generacyjny. Swoje zrobiło w tym zakresie także naturalne występowanie złóż surowców energetycznych w Polsce – trudno się bowiem dziwić, że duże polskie elektrownie na węglu brunatnym (np. Bełchatów, Turów) lokowano w pobliżu odkrywek; podobnie sprawy miały się często z węglem kamiennym. Teraz jednak moce generacyjne będą w dużej części na północny – i trzeba będzie je połączyć z odbiorcami na południu.
Ważnym narzędziem w realizacji tych zamiarów będą linie stałoprądowe HVDC, czyli autostrady energetyczne. Użycie prądu stałego pozwala ograniczyć straty w przesyle energii elektrycznej na duże odległości; co więcej, takie rozwiązanie pozwala de facto odciążyć resztę systemu przesyłowego, operującego na prądzie przemiennym. Jedna taka linia jest szykowana w ramach planów inwestycyjnych PSE na lata 2025-2034. Całokształt inwestycji w tym okresie (w skład których wchodzi m. in. budowa prawie 5 tysięcy kilometrów nowych linii) kosztować będzie 64 mld zł.
Uczyć się na błędach
W planach dotyczących budowy nowego polskiego systemu przesyłowego warto uwzględnić wnioski płynące z błędów innych państw na tym polu. Szczególnie ciekawe są doświadczenia niemieckie – zachodni sąsiad Polski stanął bowiem jakiś czas temu przed podobnym problemem jeśli chodzi o rozłożenie mocy i konsumpcji: potężne i niesterowalne źródła generacyjne (wiatraki) były na północy, a duża część przemysłu (np. fabryki przemysłu motoryzacyjnego) na południu. W połączeniu z niedostatecznym rozwojem sieci przesyłowych, wynikającym w sporej mierze z oporu społecznego (tzw. syndrom NIMBY, Not In My Backyard, ang. Nie Na Moim Podwórku), sytuacja ta sprawiła, że niemieccy operatorzy musieli wyprowadzać moc „na około”, np. przez system przesyłowy Polski. Tworzyło to niepożądane zjawisko tzw. przepływów kołowych, stanowiące zagrożenie dla stabilności systemu.
- Polska może czerpać inspirację z doświadczeń innych krajów w integracji odnawialnych źródeł energii. Sytuacja w Wielkiej Brytanii, która boryka się z długimi kolejkami przyłączeń OZE, zmusiła kraj do wdrożenia bardziej efektywnych procedur i planowania długoterminowego. Stany Zjednoczone opracowały szczegółowe procedury oceny potrzeb modernizacyjnych sieci przed przyłączeniem nowych źródeł, które obejmują analizę inwestycji i przypisywanie kosztów niezbędnych modernizacji, co również Polsce mogłoby pomóc w lepszym zarządzaniu kolejkami podłączeń i przewidywaniu potrzeb infrastrukturalnych. Ponadto, europejska współpraca nad rozwojem sieci morskiej wokół Morza Północnego pokazuje, jak międzynarodowe partnerstwa mogą przyspieszyć rozwój infrastruktury energetycznej. Dziewięć krajów, w tym Wielka Brytania, Dania i Niemcy, zgodziło się na wspólne wdrożenie 120 GW mocy w morskiej energetyce wiatrowej do 2030 roku. Takie podejście może pomóc nam nie tylko w przyspieszeniu przyłączeń nowych źródeł energii, ale także w zrównoważonym rozwoju sieci energetycznej, co jest kluczowe dla stabilności dostaw i ochrony środowiska – komentuje Dawid Maciejewski, członek Zarządu Enefit w Polsce.
Inną kwestią, którą trzeba uwzględnić przy budowie infrastruktury przesyłowej są wnioski z rosyjskiej wojny na Ukrainie. Rosjanie brali w niej na cel ukraiński system przesyłu, zakłócając w ten sposób dostawy energii elektrycznej. Żeby uodpornić Polskę na takie ryzyka – mogące wynikać nie tyle z wojny konwencjonalnej, co hybrydowej, aktów sabotażu czy katastrof naturalnych – należy maksymalnie wykorzystać właściwość systemu, tj. możliwość przesyłu energii z jednego punktu do drugiego różnymi drogami. Wymaga to ograniczenia ilości niezastępowalnej infrastruktury do minimum.
Bez odpowiednio sprawnego systemu przesyłowego transformacja energetyczna się nie powiedzie – warto mieć to istotne, choć często pomijane w debacie, zastrzeżenie na uwadze.