W miksie energetycznym potrzebna są nie tylko energia jądrowa, węgiel, odnawialne źródła zależne od pogody, ale i biogazownie czy instalacje wykorzystujące metan - uważa prof. Zbigniew Hanzelka z AGH. Jego zdaniem w bilansie tych źródeł nie należy zapominać np. o kosztach, w tym społecznych.

PAP: Porozmawiajmy o wyzwaniach, jakie stoją w najbliższym czasie przed sieciami energetycznymi. Rozwój odnawialnych źródeł energii (OZE), które produkują energię tylko wtedy, kiedy panują dobre warunki pogodowe, jest pewnie sporym wyzwaniem w kwestii przesyłu, magazynowania i wykorzystania energii.

Prof. Zbigniew Hanzelka z Katedry Energoelektroniki i Automatyki Systemów Przetwarzania Energii AGH: Moim zdaniem nie ma powodów do optymizmu. Czeka nas bardzo dużo problemów. OZE nie jest jedynym źródłem tych kłopotów – ono je jedynie uwidacznia. Wiele analiz pokazuje bowiem, że po 2030 roku w Polsce wystąpi deficyt mocy i czekają nas planowe wyłączenia odbiorców. W najbliższych kilkunastu latach większym wyzwaniem będzie zapewnienie odpowiedniej mocy dyspozycyjnej (GW) niż wyprodukowanie odpowiedniej ilości energii (TWh) w ciągu całego roku.

PAP: Z czego biorą się te problemy?

Z.H.: Warto pamiętać o fundamentalnej zasadzie: najpierw powinno się budować podstawę, czyli źródła energii centralnie dysponowane, pracujące w sposób ciągły, w podstawie – i to możliwie najtańsze. W drugiej kolejności tworzy się elastyczność systemu, czyli zdolność regulacyjną umożliwiającą w każdej chwili dopasowanie generowanej i konsumowanej energii. Dopiero na samym końcu buduje się źródła pogodowo-zależne, czyli generalnie takie, których mocą trudno sterować.

My postępujemy często odwrotnie. Nie mamy wystarczających źródeł w podstawie, zapotrzebowanie na energię rośnie, a nam się wydaje, że odnawialne źródła zbawią świat. Oczywiście, wszyscy chcemy mieć czyste środowisko, ale nie utrzymamy przemysłu na źródłach, których moc jest zależna od warunków pogodowych. Musimy sięgnąć po elektrownie jądrowe, które na razie budujemy głównie na papierze albo po wysokosprawne elektrownie węglowe czy gazowe, które zagwarantują nam bazę. Te węglowe wydają się obecnie kontrowersyjne, ale węgiel jest surowcem energetycznym, który posiadamy tu i teraz i który pewnie jeszcze przez kilkadziesiąt lat będzie wspierał naszą energetykę.

PAP: Jakie wyzwania wiążą się ze stosowaniem energii z wiatru i słońca?

Z.H.: Przekonuje się nas, że dzięki OZE ceny energii powinny zmaleć. Nie podzielam tego poglądu. Wręcz przeciwnie, uważam, że przy obecnym modelu wprowadzania źródeł pogodowo-zależnych nie ma żadnych przesłanek, by te ceny spadły. Żaden kraj w Europie tego nie udowodnił. Niemcy, Dania czy Holandia pokazują coś zupełnie przeciwnego. OZE oznacza nieuniknione wzrosty cen, ponieważ musimy przygotować dla nich cały system. Musimy rezerwować zasilanie, przebudować sieci i bilansować system. To, co widzimy w naszych rachunkach za energię elektryczną, to nie jest tylko cena samej energii, ale także koszty okołosystemowe. One już w tej chwili zbliżają się do 50 procent rachunku, który płacimy.

W skali globalnej inwestujemy w OZE prawie dwie dekady. Efekt? Zaledwie od 6 do 8 procent (bez hydroenergetyki) globalnie konsumowanej energii pochodzi z tych źródeł. Nie jest to imponujący wynik, a dla systemu elektroenergetycznego i dla naszych kieszeni stanowi ogromne obciążenie.

PAP: Czy teraz energia produkowana z OZE się marnuje?

Z.H.: W znacznym stopniu tak. Ograniczmy się do polskiego rynku. W latach 2024 i 2025, ze względu na nadprodukcję energii – szczególnie w godzinach południowych, gdy nadmiar energii z fotowoltaiki nie był konsumowany – mieliśmy do czynienia ze zjawiskiem, które energetycy nazywają „nierynkowym redysponowaniem energii”. To sytuacja w której operator sieci wymusza zmianę poziomu wytwarzania energii przez wybrane elektrownie nie na podstawie wyników rynku energii, lecz z powodów technicznych związanych z bezpieczeństwem pracy systemu elektroenergetycznego. Mówiąc wprost: to wyłączanie źródeł.

W 2024 roku utraciliśmy w ten sposób ponad 700 gigawatogodzin (GWh). W 2025 roku było to już 1,4 terawatogodziny (TWh). Straciliśmy więc równowartość ponad dwóch dób zasilania całego kraju (przy założeniu dobowej konsumpcji energii elektrycznej w Polsce na poziomie 0,6 TWh) albo ponad cztery miesiące konsumpcji energii przez cały Kraków (przy założeniu, że roczna konsumpcja wynosi 4 TWh). A mówimy tylko o dużych farmach fotowoltaicznych i wiatrowych. Energii utraconej w instalacjach prosumenckich na dachach domów nikt nawet nie liczy. Niemcy mają około 100 gigawatów (GW) zainstalowanych w OZE, czyli cztery razy więcej niż my. W 2025 roku utracili 10 terawatogodzin. To jest problem globalny.

Gdy w kraju mamy nadmiar energii, którego nie możemy skonsumować, musimy coś z nim zrobić, bo inaczej – kolokwialnie mówiąc – rozsadzi to system. Prosimy więc sąsiadów, żeby odebrali od nas tę energię i jeszcze im dopłacamy, żeby zechcieli ją wziąć.

PAP: Dlaczego nie możemy tego nadmiaru po prostu zmagazynować?

Z.H.: Zmagazynowanie zaledwie 20 proc. dobowego zużycia kraju (przyjmijmy że wynosi ono 600 GWh) wymagałoby budowy prawie 50 obiektów klasy Porąbka-Żar (to szczytowo-pompowy magazyn energii, drugi co do wielkości w Polsce, energia około 2,5 GWh). Największym bateryjnym magazynem energii w Polsce jest obecnie budowany magazyn w Żarnowcu; planowane uruchomienie w 2027 rok, energia – 0,9 GWh. Takich magazynów potrzeba byłoby ponad 130. To fizycznie nierealne. Skala potrzeb całkowicie rozjeżdża się z rzeczywistością. Nie mamy możliwości wielkoskalowego magazynowania. Mówienie, że magazynowanie rozwiąże problem nadmiarów energii z OZE, to w obecnej chwili iluzja. Istnieją inne sposoby częściowego wykorzystania nadwyżek energii, np. poprzez elektryfikację ciepłownictwa, czy tzw. magazyny produktowe, ale poziom ich aplikacji jest niski.

PAP: Czyli produkujemy energię, nie mamy co z nią zrobić, więc albo marnujemy ją, albo dopłacamy sąsiadom za jej odbiór...

Z.H.: To nie koniec tej bajki. Przychodzi godzina 18 czy 19 (w zależności od pory roku), słońce zachodzi i szybko tracimy generację energii z fotowoltaiki. Energetycy mówią tu o ogromnym gradiencie mocy – spadek generacji wynosi nawet 50 megawatów (MW) na minutę. Tradycyjne elektrownie nie są w stanie tak szybko zwiększyć swojej produkcji, by pokryć tę dziurę. Co wtedy robimy? Kupujemy energię od sąsiadów w najbardziej krytycznych, najdroższych godzinach wieczornego szczytu. I znowu płacimy tysiące złotych za megawatogodzinę.

W tej chwili w fotowoltaice zainstalowane mamy około 25–27 GW i notujemy potężne wyłączenia. Tymczasem oficjalne plany do 2040 roku zakładają zwiększenie tej mocy do 40 GW. Podwoimy moc, czyli pogłębimy problemy.

PAP: Skoro budowa wielkich magazynów systemowych jest nierealna, to może rozwiązaniem jest rozproszenie problemu? Budowanie magazynów blisko źródeł energii odnawialnej?

Z.H.: To jest właściwy kierunek. Jeśli jako prosument mam fotowoltaikę i generuję nadmiar energii, to wpychając ją do sieci, tworzę problem operatorowi. Powinniśmy zmienić zasady i powiedzieć: „Drogi kliencie, jeśli nie konsumujesz swojej energii na bieżąco, zainwestuj w magazyn elektrochemiczny lub cieplny i spróbuj sam zużywać więcej produkowanej przez siebie energii”. Przykładowo w Polsce i w Niemczech istnieją programy współfinansowania takich rozwiązań na poziomie prosumenckim. Powszechność ich stosowania u nas jest nadal bardzo mała, to wciąż ułamek potrzeb.

W skali makro sytuacja wygląda gorzej. Inwestor buduje wielką farmę, zarabia na sprzedaży energii, a gdy operator nakazuje mu wyłączenie elektrowni z powodu nadprodukcji, inwestor traci zysk. Część tego utraconego przychodu jest mu refundowana, czyli wszyscy się na to składamy. Należałoby zmienić reguły gry: inwestor nie może bezkarnie destabilizować sieci. Powinien wchodzić w mariaż z przedsiębiorstwem, które tę energię zużyje albo dokupić własny magazyn, by samemu zbilansować swój profil produkcji energii. Wtedy koszty bilansowania ponosiłby biznes, a nie społeczeństwo.

PAP: Skąd możemy dziś brać tanią energię? Może czas taniej energii bezpowrotnie mija?

Z.H.: Kiedy ogląda się wykresy pokazujące koszty samej produkcji energii – słońce i wiatr wypadają najtaniej, a atom najdrożej. Ale gdy uzupełnimy to o koszty systemowe, czyli koszty „ucywilizowania” tych źródeł, uwzględnimy czas ich eksploatacji sytuacja się odwraca. Jeśli chcemy, by źródło pracowało bezpiecznie i przewidywalnie, nie stwarzając zagrożenia dla innych odbiorców i urządzeń, to atom okazuje się najtańszy, a fotowoltaika i wiatr – najdroższe. To jest koszt ukryty, o którym rzadko się mówi.

PAP: Czyli pana zdaniem pora przestawić się na atom?

Z.H.: Nie zrobimy tego tak od razu. Spójrzmy na Krajowy Plan w dziedzinie Energii i Klimatu (KPEiK). Zapisano tam, że w 2040 roku Polska ma mieć w optymistycznym scenariuszu około 5 GW mocy w elektrowniach jądrowych. Do wyznaczonego terminu zostało nam 14 lat. W tak krótkim czasie nikt na świecie nie wybudował od zera takich mocy.

PAP: Jak w takim razie powinien wyglądać optymalny miks energetyczny dla Polski?

Z.H.: Źródła muszą być zdywersyfikowane, a proporcje między nimi powinny wynikać z twardej ekonomii.

Po pierwsze, należy urealnić plany rozwoju energetyki jądrowej. Musimy precyzyjnie określić, ile mocy i w jakim czasie jesteśmy w stanie realnie oddać do użytku, oraz przygotować się na konsekwencje nieuchronnych opóźnień.

Po drugie, nie przesadzajmy z odnawialnymi źródłami energii, a w szczególności z fotowoltaiką. Moim zdaniem osiągnęliśmy już granicę wydolności. Krajowy system w obecnym stanie technicznym nie przyjmie więcej energii ze słońca – dalsze nieskoordynowane przyłączanie tylko pogłębi kryzys. Musimy skutecznie zintegrować z systemem te źródła fotowoltaiczne, które już zostały przyłączone.

Po trzecie, musimy sięgać po inne, stabilniejsze źródła odnawialne, które mają duży, niewykorzystany w Polsce potencjał – takie jak biogazownie czy instalacje wykorzystujące metan. Perspektywa wykorzystania w dużej skali wodoru wydaje się odległa.

W całej tej historii najważniejszym słowem musi stać się jednak „pragmatyzm”. Wszystkie decyzje i plany muszą wiązać się z twardym rachunkiem ekonomicznym. To się musi bilansować, włączając w to koszty społeczne i sieciowe. Nie można ignorować praw techniki i fizyki w imię ideologicznych wizji.

Rozmawiała Ludwika Tomala (PAP)

lt/ agt/ drag/ amac/