Ostatnie dwa lata potwierdziły, jak istotna jest niezależność energetyczna. Posiadanie własnych surowców zyskało na znaczeniu, szczególnie po zastosowaniu szantażu energetycznego przez Federację Rosyjską. Choć w Polsce mamy do czynienia z ciągłym rozwojem technologii odnawialnych źródeł energii (OZE), to podstawę stanowi wciąż węgiel brunatny i kamienny. By mieć świadomość skali należy sięgnąć po dane. Z wyliczeń Polskich Sieci Elektroenergetycznych (PSE) wynika, że we wrześniu 2023 r. w produkcji energii dominował węgiel kamienny (49 proc.) i brunatny (22 proc.).
W stosunku do ubiegłego roku elektrownie odnotowały spadek produkcji o około 13 proc. Te wykorzystujące węgiel brunatny wyprodukowały ok. 26 proc. mniej energii niż we wrześniu 2022 r., a w elektrowniach opartych o węgiel kamienny spadek wyniósł ok. 8 proc. Wzrosła natomiast produkcja oparta na źródłach odnawialnych.
Węgiel brunatny i kamienny w Polsce. „Wciąż dysponujemy dużymi zasobami”
U podstaw wciąż tak dużego wykorzystania tych surowców w produkcji energii elektrycznej w Polsce leży zasobności naszego regionu. – Wynika to w sposób bezpośredni z faktu, że byliśmy i wciąż jesteśmy dużym rezerwuarem zasobowym tych paliw. Przez długie dziesięciolecia stanowił on podstawowe, własne źródło zasobowe dla energii, która zresztą – odejmując w kwestii ceny wartości wynikające z cen uprawnień do emisji CO2 – i dziś wciąż jest najtańszą produkcyjnie energią o charakterze przemysłowym – mówi Wprost dr hab. inż. Paweł Bogacz, prof. AGH z Wydziału Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.
Choć część tych złóż uległa wyeksploatowaniu, to sporą bazę zasobową w aspekcie węgli kamiennych stanowią zewnętrzne (głównie południowe oraz wschodnie) rubieże Górnośląskiego Zagłębia Węglowego, jak i Lubelskie Zagłębie Węglowe. – Także i w aspekcie węgla brunatnego Polska wciąż dysponuje dużymi zasobami, które zlokalizowane są głównie w złożach Legnica, Gubin oraz Złoczew. To nie kłopot z bazą zasobową jest więc główną przyczyną zmniejszania produkcji tak tych paliw kopalnych, jak i przede wszystkim związanej z nimi energii – mówi prof. Bogacz.
Ekspert wyjaśnia, że spadek produkcji ma związek z emisyjnością gazów cieplarnianych ze spalania tych paliw. Ich udział zmniejsza się też, przy równoczesnym rozwoju technologii OZE. Jednak ostatnie lata to nie tylko odnawialne źródła energii, ale także oddanie pola gazowi ziemnemu. Potwierdzają to statystyki PSE. Z danych wynika, że we wrześniu 2023 r. w porównaniu do ubiegłego roku to elektrownie gazowe miały największy wzrost produkcji energii, który wyniósł niemal 14 proc. W badanym okresie więcej energii wyprodukowały również elektrownie wodne – o 9,5 proc.
Polska stawia na stopniowe odchodzenie od wykorzystywania paliw kopalnych
Wracają jednak do emisyjności gazów cieplarniach, należy mieć na uwadze, że w przypadku samego dwutlenku węgla wartość ta wynosi 40 mld ton rocznie. Kraje UE, w tym Polska, stawiają stopniowe odchodzenie od wykorzystywania paliw kopalnych do produkcji energii. Wykorzystanie niskoemisyjnych rozwiązań umożliwi wprowadzenie tzw. miksu energetycznego. W naszym kraju obowiązuje „Polityka energetyczna Polski do 2040 r”., jednak wydarzenia z lutego 2022 r., czyli rozpoczęcie wojny w Ukrainie wpływa na wiele aspektów związanych z polityką energetyczną. Ta jest stale aktualizowana i uwzględnia czwarty filar – suwerenność energetyczną, której szczególnym elementem jest zapewnienie szybkiego uniezależnienia krajowej gospodarki od importowanych paliw kopalnych z Federacji Rosyjskiej.
Towarzyszący napaści na Ukrainę szantaż energetyczny Rosji w kierunku Unii Europejskiej, pokazuje jak ważną sprawą jest posiadanie własnych surowców energetycznych, a także technologii do ich wykorzystania – wskazuje w rozmowie z Wprost dr hab. inż. Paweł Bogacz, prof. AGH.
Drugą przyczyną, dla której, mówiąc kolokwialnie, węgle trzymają się nieźle, jest potrzeba utrzymywania odpowiedniego rynku mocy, którego, trzeba sobie to otwarcie powiedzieć, nie jesteśmy w stanie stworzyć przy ukształtowaniu terenu Polski jako kraju nizinnego, niedającego możliwości budowy odpowiednich magazynów energii, opartych na elektrowniach szczytowo-pompowych, a także przy dzisiejszym, absolutnie niedoskonałym poziomie technologii dotyczących innych rodzajów magazynów energii. W powiązaniu z brakiem stabilności produkcji opartej na OZE, zależnej w zdecydowanej większości przypadków od warunków atmosferycznych, pozostawia to sumarycznie duże wyzwanie dla rynku energetycznego w Polsce – ocenia prof. Bogacz.
Ekspert nie ma wątpliwości, że pomimo rozwoju OZE, Polska powinna dalej pozyskiwać węgiel. – Oczywiście, złote lata górnictwa węglowego mamy już dawno za sobą. Biorąc jednak pod uwagę dostępność do własnych zasobów, posiadany know how, a także determinanty związane z niskimi kosztami bezpośrednimi, kwestią strategiczną powinno być wykorzystanie energetyki węglowej jako stabilizatora rynku energetycznego. Przy dalszym, niezwykle potrzebnym rozwoju energetyki opartej na OZE (głównie w aspekcie rozproszonym), ale biorąc jednak pod uwagę pokazywaną powyżej jej niestabilność, rynek mocy musi być jak na razie oparty na paliwach kopalnych – mówi Wprost ekspert z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.
„Ważnym ogniwem będzie energia atomowa, ale czy wystarczy w przewidywanej czasowo przyszłości?”
W kontekście wojny w Ukrainie warto zwrócić uwagę na aspekt gospodarczy. O tym, że derusyfikacja europejskiej energetyki miała miejsce, świadczą liczby. W porównaniu do ubiegłego roku udział Rosji w imporcie paliw w Unii Europejskiej spadł drastycznie. W kwestii ropy naftowej, to spadek z 23 proc. do około 2 proc., gazu ziemnego z 38,5 proc. do niespełna 13 proc., a węgla z 45 proc. udziału do zera.
– Wiedząc, że są to paliwa rzadkie, które jak pokazała wielokrotnie historia i pokazuje to teraźniejszość, mogą być wykorzystywane przez ich posiadających do sterowania rynkiem a wręcz do szantaży, system taki powinien być oparty na naszych paliwach. Paliwami tymi są węgle, tak kamienne, jak i brunatne. Taki model stosują także Stany Zjednoczone oraz Chiny, a na drogę tę wchodzą także Indie, więc największe gospodarki na świecie. Do czasu wynalezienia skutecznych i efektywnych magazynów energii nie widzę innej szansy na stabilność rynku energii, w tym w aspekcie rozwoju OZE. Ważnym ogniwem w tym aspekcie będzie energia atomowa, ale czy wystarczy w przewidywanej czasowo przyszłości? Moim zdanie nie – mówi prof. Bogacz.
Ministerstwo Aktywów Państwowych podkreśla, że nie zakłada przyspieszenia odejścia od węgla. Obowiązującym terminem zakończenia eksploatacji węgla kamiennego w poszczególnych kopalniach jest koniec 2049 roku. To właśnie węgiel ma być paliwem przejściowym w trakcie transformacji energetycznej. Choć era węgla jest już za nami, to na jego „stabilizującą rolę” zwraca uwagę nasz ekspert.
Jeśli do tego włączymy nowoczesne sposoby zarządzania złożem (w tym mapy cyfrowe), automatyzację produkcji oraz technologie oparte na podziemnym zgazowaniu, a także możliwość wyłapywania i podziemnego składowania CO2 pochodzącego ze spalania, to w moim i nie tylko moim mniemaniu węgle mogą mieć wciąż swoje pięć minut, a dokładnie kolejny wiek dalszego związku z energetyką – podkreśla prof. Bogacz.
– Niezależnie od tego nie zapominajmy, że nie każdy węgiel kamienny jest węglem typowo energetycznym – dodaje ekspert. – Węgle typu 34, 35 i 36 są bowiem węglami koksowymi, stanowiąc podstawę hutnictwa, będąc wykorzystywanymi do produkcji koksu, dzięki któremu możliwym jest z kolei tworzenie stali w procesach hutniczych. Blisko jedna czwarta węgli eksploatowanych obecnie w Polsce stanowiona jest przez tego typu węgle, a produkująca je głównie Jastrzębska Spółka Węglowa jest największym producentem tego produktu w Unii Europejskiej. Węgle wykorzystywane są także w przemyśle chemicznym, rolnictwie, przemyśle farmaceutycznym oraz wielu innych gałęziach gospodarki. Popyt na ten produkt nie wygaśnie więc nawet wówczas, jeśli zdołamy zastąpić go w energetyce – wskazuje.
Mając świadomość wyzwań, jakie stoją przed rządami państw w kontekście bezpieczeństwa energetycznego, ryzyko szantażu ze strony Federacji Rosyjskiej oraz dążenie do neutralności klimatycznej, należy zapytać, kiedy należałoby wygasić kopalnie. Istotne w tym kontekście pozostają też aspekty nie tylko gospodarcze, ale społeczne. Według danych Polskiej Akademii Nauk wygaszanie kopalń węgla w Polsce może spowodować utratę nawet 200 tys. miejsc pracy. Dochodzą do tego koszty rekultywacji, które według szacunków mogą wynieść ok. 100 mld złotych. Kraje UE podejmują działania na rzecz złagodzenia tych przeszkód. W ramach Funduszu Sprawiedliwej Transformacji UE finansowane są projekty rekultywacji terenów pogórniczych oraz wsparcie dla osób, które stracą pracę w wyniku wygaszania kopalń.
Jak wykorzystać złoża węgla? Stoją za tym technologie podziemnego zgazowania
– Z punktu widzenia sztuki górniczej, a także ekonomii, powinniśmy rozpocząć wygaszanie kopalń w momencie, kiedy kończą się zasoby, na których kopalnie pracują. W sposób dość szczegółowy określa to także Prawo geologiczne i górnicze. Z punktu widzenia kwestii środowiskowych problemem nie jest sam węgiel a sposób jego wykorzystania, którym jest głównie spalanie. Zajmijmy się przede wszystkim tymi kwestiami – apeluje ekspert.
Prof. Bogacz wyjaśnia też, że złoża można zagospodarować w inny sposób, jednak nie w każdych warunkach.
– Technologiami, które rozwijają się dość mocno na świecie, są technologie podziemnego zgazowania złóż, w których energia wykorzystywana z węgla jest pozyskiwana w samym złożu, co dzieje się w wyniku skomplikowanych, sterowanych procesów fizyko-chemicznych. Złoże, w którym takie procesy są prowadzone, musi być natomiast bardzo dobrze obarierowane i posiadać odpowiednie parametry geologiczne. W Polsce z sukcesami stosowano powyższe procesy zgazowania w polach górniczych dawnej KWK Wieczorek. Nie zapominajmy o tym sposobie korzystania ze złóż. Niezależnie od tego pamiętajmy, że złoże kopaliny, to zasób, więc zawsze możemy, a wręcz powinniśmy zachować je dla przyszłych pokoleń i zastosowań – dodaje.
Nauka to polska specjalność
Wielkie postacie polskiej nauki
Przeczytaj inne artykuły poświęcone polskiej nauce
Projekt współfinansowany ze środków Ministerstwa Edukacji i Nauki w ramach programu „Społeczna Odpowiedzialność Nauki”