Energia stanowi dziś jeden z najistotniejszych czynników wpływających zarówno na gospodarkę, jak i jakość życia ludzi. Wytwarza się ją najczęściej z surowców naturalnych (węgiel, gaz, ropa naftowa). Najbardziej efektywną technologią wykorzystywania surowców jest kogeneracja, w której jeden wytworzony strumień pary wodnej wykorzystywany jest zarówno do produkcji ciepła, jak i energii elektrycznej, a coraz częściej także chłodu. Pozwala to osiągać nawet 85-procentową sprawność układów wytwórczych, podczas gdy tradycyjne elektrownie osiągają 40-procentową, a pracujące na przestarzałych turbinach – jeszcze niższą. Korzyść dla planety jest oczywista – aby uzyskać jednostkę energii dla przemysłu lub gospodarstw domowych, musimy zużyć połowę mniej surowców. Inaczej mówiąc, dla zaspokojenia tych samych potrzeb wykorzystamy dwa razy mniej węgla, wyemitujemy do atmosfery dwa razy mniej dwutlenku węgla, a także innych szkodliwych substancji.
Jeszcze bardziej przyjazna dla środowiska jest kogeneracja wykorzystująca gaz ziemny, paliwo znacznie czystsze od węgla. Osiąga się w ten sposób podwójny efekt: zaspokaja się potrzeby energetyczne dwukrotnie mniejszą ilością surowca, i to na dodatek emitującego znacznie mniej zanieczyszczeń. Dlaczego zatem tak rzadko sięga się po technologie gazowe?
DROŻSZY, ALE CZYSTSZY
Przede wszystkim dlatego, że sam surowiec jest droższy. Ale tendencje światowe pokazują, że gaz tanieje i nadal będzie taniał. Raport przygotowany niedawno przez EPRI (Electric Power Research Institute z Palo Alto w Dolinie Krzemowej w Kalifornii) przedstawia prognozy do roku 2025, pokazując zmiany w strukturze paliw wykorzystywanych do produkcji energii elektrycznej. Udział gazu będzie się zdecydowanie zwiększać. W USA już tak się dzieje dzięki prowadzonej na dużą skalę eksploatacji złóż łupków. Ale nie tylko. Niepewność co do przyszłych regulacji prawnych i dopłat do produkcji energii ze źródeł odnawialnych wzrasta. Nie wiadomo, jakie przepisy regulujące emisję CO 2 są przygotowywane. Ta niepewność powoduje, że nie podejmuje się decyzji o nowych inwestycjach, a jeśli już – to wybiera się inwestycje gazowe. Spadek cen gazu przewiduje także Międzynarodowa Agencja Energetyczna w ubiegłorocznym raporcie potwierdzającym, że rola gazu jako paliwa będzie rosła. Obecna sytuacja polityczna będąca następstwem kryzysu na Krymie spowoduje najprawdopodobniej co najmniej złagodzenie zakazu eksportu gazu przez USA. Splot tych wszystkich czynników sprawia, że przed kogeneracją gazową pojawia się w Polsce duża szansa na rozwój.
Zanim jednak gaz stanie się tańszy, kogeneracja wymaga wsparcia. Skoro wspiera się decyzjami administracyjnymi opłacalność produkcji energii z odnawialnych źródeł, co eliminuje z konkurencji rynkowej inne paliwa, to wsparcia może także wymagać kogeneracja na bazie gazu. Na razie Sejm uchwalił zmiany w Prawie energetycznym przywracające system wsparcia w postaci certyfikatów, który będzie obowiązywał do 2018 r. Jest to jednak bliski horyzont, bo sama realizacja inwestycji w nowe moce wytwórcze trwa co najmniej sześć lat. Większość inwestorów zwleka więc z decyzjami inwestycyjnymi. Odważniej podeszła jednak PGNiG Termika, która już prowadzi inwestycje w kogenerację gazową i przygotowuje kolejne.
GAZ W ELEKTROCIEPŁOWNIACH
Przykładem jest chociażby inwestycja w elektrociepłowni Stalowa Wola, gdzie budowana jest elektrociepłownia zasilana gazem. To obecnie największa tego typu inwestycja w Polsce. W stuletniej elektrociepłowni Pruszków dotychczasowe turbiny opalane węglem są zastępowane silnikami gazowymi. W elektrociepłowni Żerań prace przy budowie dużego bloku gazowo-parowego są już zaawansowane. Kolejne zmiany zostaną wprowadzone w elektrociepłowni Siekierki. Wszystko to są jednak inwestycje w źródła ciepła podłączone do dużych sieci ciepłowniczych zaopatrujących miasta. A co robić, gdy takich sieci nie ma? Alternatywnym – a raczej równoległym – rozwiązaniem jest tzw. kogeneracja rozproszona, czyli budowa wielu małych elektrociepłowni zaopatrujących w ciepło i energię elektryczną lokalnych odbiorców.
– Mamy ofertę budowy takich małych elektrociepłowni dla małych i średnich firm wykazujących całodobowo duże zapotrzebowanie na ciepło (np. przetwórstwo spożywcze) – mówi Andrzej Gajewski, prezes zarządu PGNiG Termika. – Sami zbudujemy, sami uruchomimy i sami będziemy produkowali, bez konieczności ponoszenia kosztów przez przedsiębiorstwo produkcyjne. Musi ono się tylko zobowiązać, że w długim okresie będzie kupować niezbędne minimum wytwarzanego ciepła.
ENERGIA POD KONTROLĄ
Rozproszone źródła energii wymagają jednak kontroli. Rozbudowa lokalnych systemów kontrolno-pomiarowych mogłaby znacznie zwiększyć koszty całego przedsięwzięcia, trzeba więc wykorzystywać możliwości zdalnego pozyskiwania danych, ich przetwarzania i sterowania procesami produkcji oraz dystrybucją energii, chociażby w postaci sprzedaży nadwyżek do sieci przesyłowej. Odpowiedzią na takie potrzeby są rozwiązania Smart Grids, czyli inteligentne sieci, oraz – stanowiące jej fragment – Smart Metering, inteligentne opomiarowanie. Podstawą Smart Grid jest zintegrowany rozwój, a później współpraca infrastruktury elektroenergetycznej i telekomunikacyjnej dla zapewnienia możliwości przesyłania znacznej ilości danych oraz zarządzania systemem elektroenergetycznym.
– Jeśli wyobrazimy sobie nowy kształt rynku energii elektrycznej o dużym nasyceniu mikroźródłami i porównamy do dzisiejszej energetyki, opartej głównie na źródłach systemowych, to możemy łatwo oszacować, że ilość danych, które będą musiały być przesłane, zmagazynowane i poddane „obróbce” przy tysiącach takich mikroźródeł, będzie gigantyczna – mówi dr inż. Magdalena Wasiluk-Hassa z T-Mobile Polska. – Istotne staje się więc wykorzystanie nowoczesnych sieci teleinformatycznych pozwalających na efektywne zarządzanie sieciami elektroenergetycznymi.
W tym kontekście sektor telekomunikacyjny jako naturalny partner dla energetyki może udostępnić zdobyte doświadczenia, posiadaną infrastrukturę oraz wydajne systemy informatyczne na potrzeby zarządzania dużymi zbiorami danych, tzw. big data, dotyczących elektroenergetyki, co wydaje się kluczowe w momencie wdrażania przez energetykę innowacyjnych rozwiązań opartych na telekomunikacji. Spodziewany kierunek zmian na rynku energetycznym przewiduje powstanie wyspecjalizowanego podmiotu (tzw. operatora informacji pomiarowej), który będzie odpowiedzialny za pozyskiwanie, przetwarzanie danych pomiarowych z układów pomiarowo-rozliczeniowych i przekazywanie ich do operatora sieci przesyłowej i operatorów sieci dystrybucyjnych.
– Pracujemy nad tym w T-Mobile – mówi Magdalena Wasiluk-Hassa – korzystając z doświadczeń podmiotów grupy Deutsche Telekom, do której należymy, a która ma duże doświadczenie w tym segmencie i dysponuje wieloma interesującymi rozwiązaniami. W strukturach grupy znajduje się m.in. spółka T-Systems, która projektuje i realizuje rozwiązania IT dla sektora energetyki, mamy też zrealizowanych wiele instalacji, w tym w zakresie Smart Grid, Smart Metering i Smart Home.