Zaprząc wiatr do pracy

Zaprząc wiatr do pracy

Dodano:   /  Zmieniono: 
Zdjęcie: shutterstock
W Polsce podobnie jak w innych krajach Unii coraz więcej energii wytwarza się z odnawialnych źródeł. Charakter tych źródeł stawia przed sektorem energetycznym wyzwania, w których sprostaniu mogą pomóc firmy telekomunikacyjne.

Wytwarzanie energii elektrycznej jest obecnie w coraz mniejszym stopniu powiązane ze spalaniem węgla. W świadomości konsumentów na trwałe zagościły takie pojęcia jak elektrownia wiatrowa czy panele słoneczne i choć są to najlepiej znane źródła tzw. zielonej energii, to jednak nie one wiodą prym. W Polsce powszechnie się stosuje tzw. współspalanie, działają elektrownie wodne, elektrownie na gaz i na biomasę, które stanowiły łącznie aż 11,5 proc. energii sprzedanej odbiorcom końcowym w 2012 r. Jeżeli porównamy to z wynikiem 3,46 proc. z 2005 r., to łatwo można zauważyć, że ilość zielonej energii w naszych gniazdkach elektrycznych w ciągu siedmiu lat zwiększyła się ponadtrzykrotnie.

Zielone zachęty

Tendencja wzrostowa jest zbieżna z trendami europejskimi i promowana za pomocą rozmaitych narzędzi, którymi dysponują państwa członkowskie Unii Europejskiej. W Polsce obowiązują nie tylko regulacje ustawy Prawo energetyczne oraz rozporządzenia wykonawcze do tej ustawy, ale także zwolnienie energii wyprodukowanej z wykorzystaniem źródeł odnawialnych z podatku akcyzowego. Bardzo efektywne jest także bezpośrednie dofinansowanie ze środków publicznych, regionalnych czy ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Wszystko po to, aby zwiększyć liczbę nowych źródeł energii i osiągnąć cele założone na rok 2020 przez Unię Europejską – redukcję emisji gazów cieplarnianych o 20 proc., zwiększenie efektywności energetycznej o 20 proc. oraz wzrost udziału energii ze źródeł odnawialnych do 20 proc.

Wszystkie te działania są podejmowane ze względu na znaczenie odnawialnych źródeł energii dla całej Europy. Nasza gospodarka jest uzależniona od paliw kopalnych i ropy naftowej, które stwarzają wiele zagrożeń dla środowiska i ekologii. Z kolei wzrost kosztów importu tych paliw może zagrozić w dalszej perspektywie społeczeństwu i ekonomice. Tak naprawdę sprawa jest wielowątkowa i złożona, a odpowiedź wymaga kompleksowego podejścia do tematu, aby sprostać wymaganiom zarówno w aspekcie finansowym, jak i technologicznym.

Wydawałoby się, że remedium na dzisiejsze bolączki jest stworzenie odpowiedniego klimatu inwestycyjnego i zmniejszenie obciążeń fiskalnych. Niestety rynek energetyczny w Polsce, podobnie jak w wielu innych krajach europejskich, nie jest rynkiem uwolnionym i w wielu obszarach główną rolę odgrywają regulacje prawne. Inwestorzy z niecierpliwością czekają na wdrożenie tzw. dużego trójpaku energetycznego czy ustawy o odnawialnych źródłach energii. Ma to dla nich duże znaczenie, ponieważ technologie wykorzystywane do generowania zielonej energii są drogie i nie zawsze gwarantują zwrot poniesionych wydatków.

Bilans energii

Poszczególne gałęzie polskiej gospodarki, takie jak przemysł, transport, rolnictwo czy usługi, mają określone zapotrzebowanie na energię elektryczną zarówno w ciągu doby, jak i miesiąca. Zapewnienie odpowiednich dostaw we właściwym momencie jest wyzwaniem, któremu musi sprostać system przesyłowy oraz system dystrybucyjny na poziomie lokalnym. Energia elektryczna nie jest bowiem dobrem łatwym w magazynowaniu i przechowywaniu.

Obecny system opiera się przede wszystkim na bieżącym bilansowaniu energii elektrycznej między odbiorcami a dużymi wytwórcami. Za równowagę w systemie odpowiada przede wszystkim operator sieci przesyłowej, czyli Polskie Sieci Elektroenergetyczne, który w uzasadnionych wypadkach podejmuje decyzję o ograniczeniu produkcji energii lub jej zwiększeniu, mając na uwadze bezpieczeństwo systemu elektroenergetycznego w Polsce. Dotychczas nie stosowano rozwiązań opartych na gromadzeniu energii w momentach nadprodukcji m.in. ze względów ekonomicznych i technologicznych. Europa dopiero zaczyna przygodę z przechowywaniem energii w bateriach litowo-jonowych o dużej pojemności (np. instalacja hiszpańskiego operatora REE w pobliżu Sewilli) czy też za pomocą technologii sprężonego powietrza, natomiast elektrownie szczytowo-pompowe są przedsięwzięciem wymagającym dużych zbiorników retencyjnych, których zbudowanie bywa problematyczne w kontekście ograniczeń geograficznych i krajowej strategii przeciwpowodziowej.

Zapobiec awariom

Należy także wziąć pod uwagę, że odnawialne źródła energii są w dużej mierze narażone na wpływ czynników zewnętrznych, których nie da się kontrolować, takich jak siła wiatru czy nasłonecznienie. Nieoczekiwana zmiana pogody może w bardzo krótkim czasie doprowadzić do nadprodukcji energii elektrycznej i w efekcie do przeciążenia systemu, a nawet jego zapaści (tzw. blackout). Tego typu zagrożenia występują nie tylko w wypadku dużych farm wiatrowych, ale także mogą być realnym wyzwaniem w przyszłości, kiedy w systemie pojawi się bardzo wiele małych źródeł, czyli gdy każdy Polak zamontuje przydomowy wiatrak lub panel słoneczny i odda nadwyżkę energii do systemu, stając się tzw. prosumentem (producentem i konsumentem zarazem). Na pierwszy plan wysuwa się od razu konieczność bieżącego monitoringu, ponieważ czas reakcji stanie się niezwykle istotny w kontekście zapobiegania awariom sieci energetycznej.

Aby sprostać tego typu wyzwaniom, firmy telekomunikacyjne uczestniczą w programach, których celem jest zbudowanie rozległej i niezawodnej sieci pozwalającej na natychmiastowe przesłanie informacji i zdalne sterowanie poszczególnymi elementami sieci energetycznej. Są już prowadzone projekty pilotażowe, w których biorą udział grupy energetyczne oraz producenci sprzętu i oprogramowania dla stacji średniego napięcia. Wspólnie opracowują rozwiązania dla obszarów, na których występuje duża liczba małych i bardzo małych źródeł energii odnawialnej. Jednym z takich przykładów jest połączenie sił grupy Deutsche Telekom, EnBW oraz firmy ABB w ramach projektu „RiesLing”. Wszyscy trzej partnerzy opracowują bezpieczne i niezawodne mechanizmy, w które są wyposażane podstacje w pilotażowych lokalizacjach w północno-zachodniej Bawarii. Dotychczasowe doświadczenia pokazują, że jest to naturalne pole do współpracy obu sektorów pozwalające na uzupełnianie wzajemnych kompetencji bez potrzeby ponoszenia nadmiernych wydatków inwestycyjnych (tzw. synergia).

– Wdrożenie rozwiązań opartych na odnawialnych źródłach energii na masową skalę wymaga wysokiej jakości systemów IT i urządzeń do monitorowania sieci elektroenergetycznej – mówi Michał Krauze, product manager ds. energetyki w T-Mobile. – Inteligentne rozwiązania nowej generacji składające się na tzw. smart grid poza zwiększeniem efektywności i niezawodności systemu elektroenergetycznego mają za zadanie umożliwienie bezpiecznego wprowadzenia do sieci energii pochodzącej np. ze źródeł przydomowych. Energia ta może być wytwarzana np. w panelach słonecznych, natomiast jej nadwyżka – sprzedana do sieci dystrybucyjnej.

Odnawialne źródła energii są najlepszym rozwiązaniem uwzględniającym interes kolejnych pokoleń i jedyną alternatywą dla tradycyjnych technologii opartych na ograniczonych zasobach paliw kopalnych czy technologii opartych na atomie. Ich szerokie zastosowanie wymaga jednak wdrożenia zmian na wielu płaszczyznach. Biorąc pod uwagę dość ograniczony horyzont czasowy, w jakim chcemy osiągnąć założone cele, możemy śmiało mówić o rewolucji, która nas czeka w nadchodzących latach, porównywalnej z innymi przełomami gospodarczymi w historii. Rewolucja ta będzie dotyczyła prawie każdej dziedziny naszego życia – od małych gospodarstw domowych po duże fabryki i ciężki przemysł. ■

 0

Czytaj także