Nie wszyscy zdajemy sobie sprawę z zagrożeń, jakie niesie ze sobą z jednej strony stały wzrost zużycia energii elektrycznej, a z drugiej starzenie się naszego systemu energetycznego. Specjaliści zaś zwracają uwagę na parę faktów:

1. Zapotrzebowanie na energię elektryczną stale rośnie. Wynika to ze wzrostu liczby odbiorników energii elektrycznej zarówno w gospodarstwach domowych i rolnych biurach, jak i w przemyśle. Tendencja wzrostowa jest najbardziej widoczna w okresie letnim ze względu na rozpowszechnianie się stosowania urządzeń klimatyzacyjnych, które jeszcze 20-30 lat temu były kosztowną koniecznością w niektórych przypadkach, np. pomieszczeniach, gdzie mieściły się komputery, lub kosztownym luksusem.

2. Maleje rezerwa mocy w systemie elektroenergetycznym ze względu na brak znaczących w bilansie energetycznym nowych inwestycji przy stałym wyżej opisanym wzroście konsumpcji.

3. Większość naszych elektrowni to zakłady ok. 30-letnie, podczas gdy średni czas eksploatacji elektrowni węglowych to ok. 40 lat. W niedługim czasie około dekady grozi im śmierć techniczna lub przynajmniej kosztowne remonty związane też z koniecznością zmiany technologii wytwarzania energii elektrycznej (redukcja emisji CO2). Nie wszędzie będzie to możliwe i opłacalne. Dlatego Polsce grozi deficyt mocy w systemie elektroenergetycznym.

4. Podpisane porozumienia nakładające na Polskę obowiązek redukcji emisji CO2 i powiązana z tym zasada unijnego handlu emisjami spowoduje znaczny wzrost kosztów wytwarzania energii elektrycznej w konwencjonalnych elektrowniach węglowych, a takich mamy większość.

5. Brak znaczącej rozbudowy lub modernizacji sieci elektroenergetycznych najwyższych napięć poważnie ogranicza możliwości przesyłu energii na duże odległości, co byłoby ważne w przypadku lokalnego wzrostu zapotrzebowania na energię.

Biorąc to wszystko pod uwagę, należy sądzić, że konieczny rozwój energetyki na najbliższe lata powinien objąć dwa kierunki:

– odbudowę i rozbudowę potencjału elektrowni systemowych w oparciu o technologie bezemisyjne, np. elektrownie jądrowe, elektrownie absorbujące CO2 itp.,

– generację energii ze źródeł odnawialnych (wiatru, wody, biomasy itp.).

 

zobacz także:

Małe turbiny wiatrowe

Przydomowe elektrownie wiatrowe

 

Cały artykuł – GLOBEnergia 3/2009

 

Ten pierwszy kierunek jest procesem niezbędnym, ale długotrwałym (np. czas budowy elektrowni jądrowej to 8-10 lat). Wymaga to gigantycznych nakładów finansowych oraz równoległej rozbudowy lub modernizacji sieci przesyłowych.

Generacja energii ze źródeł odnawialnych w postaci np. dużych farm wiatrowych jest z wielu względów pożądana, np. dla spełnienia unijnych wymagań dotyczących udziału energii odnawialnych. Nie zmienia to faktu, że w ślad za nią podążać musi odpowiednia rozbudowa możliwości odbioru i przesyłu energii, co też często okazuje się „wąskim gardłem” przy realizacji projektu.

Generacja z małych źródeł rozproszonych, którą chcemy zainteresować czytelnika, nie stoi w sprzeczności z wyżej opisanymi dużymi przedsięwzięciami. Posiada ona jednak szereg zalet, których tamte nie posiadają. W wyżej opisanej sytuacji zagrożone w perspektywie paru lat może być pokrycie zapotrzebowania krajowego w energię elektryczną pochodzącą z krajowych źródeł. Potencjalnie możliwy import drogiej energii z innych krajów unijnych może natrafić na bariery przesyłowe. Dlatego rozwój niskiej generacji wiatrowej w miejscach, gdzie są ku temu warunki, jest dobrym kierunkiem rozwoju, gdyż zapewnia on bezpieczeństwo energetyczne ludności danego obszaru. Jednocześnie lokalizacja generacji i odbiorcy energii elektrycznej obok siebie w obrębie tego samego gospodarstwa zapewnia minimalne koszty inwestycyjne. Nie potrzeba rozbudowy sieci przesyłowych, gdyż energia odbierana jest na tym samym poziomie napięcia – często w obrębie tego samego gospodarstwa. Sama inwestycja, skromna kosztowo w stosunku do elektrowni większych mocy przez jej masowość, może mieć swoje znaczenie. Zapewnia (częściowe – wiatr nie wieje zawsze z równą siłą) dostawy energii elektrycznej nawet w przypadku całkowitego zaniku dostaw z sieci elektroenergetycznej. Taki czarny scenariusz może się spełnić nie tylko ze względu na opisany powyżej stan sieci i elektrowni. Może to być wynikiem sytuacji nadzwyczajnej, np. ataku terrorystycznego, wojny w tym „zimnej wojny surowcowej” (jak ostatnio z gazem) itp. Dlatego ma to też swoje znaczenie strategiczne. 

Zapisy Prawa energetycznego mówią jasno, że gmina jest odpowiedzialna za zaopatrzenie mieszkańców w energię. Dlatego oczywiste jest, że partnerem w tych rozważaniach powinna być gmina. Najlepiej obejmuje problemy lokalnej społeczności, równocześnie jest przed nią odpowiedzialna nie tylko za szkoły, drogi, kanalizację, ale także za zaopatrzenie w energię. Sprostanie temu zadaniu wymaga podjęcia działań, by lokalna społeczność uniknęła skutków zagrożeń, o których była wcześniej mowa.


Jak tego dokonać?

Pierwszym krokiem jest badanie wiatru na terenie przyszłego montażu elektrowni. Jak wiadomo, istnieją mapy wiatru na terenie kraju, gdzie można uzyskać jakieś informacje. Należy je traktować jako dane wstępne i pokusić się o ich weryfikację poprzez badanie rzeczywistych warunków w terenie. Może to dać różne wyniki – od zniechęcających do doskonałych – a praktyka pokazuje, że lokalne warunki mogą wyraźnie różnić się od średniej dla danego regionu.

Krok drugi to obranie drogi wykorzystania energii elektrycznej. Możliwe są tu dwa warianty działania. Pierwszy z nich jest powszechnie stosowany przy dużych farmach wiatrowych – sprzedajemy energię do sieci elektroenergetycznej, uzyskując dodatkowo świadectwa „zielone”. Wykonanie tego w mikroskali nastręcza nieco problemów, np. punków przyłączenia do sieci na terenie gminy będzie wiele – każde musi być wyposażone w rozlicznie dwukierunkowe, gdyż to samo gospodarstwo oddające energię do sieci jest też jej konsumentem. Elektrownie wyposażone w generatory synchroniczne są droższe od asynchronicznych. Warto zauważyć, że o ile sprzedaż „zielonych” świadectw w skali jednej mikroelektrowni byłaby całkowicie nieopłacalna, to masowe ich zastosowanie na terenie gminy pozwala na pokonanie tego problemu. Jest to kolejny argument, by zainteresować gminy tym tematem.

Niemniej, można rozważyć prostszy wariant działania. Mała elektrownia pracuje na potrzeby gospodarstwa domowego poza siecią elektroenergetyczną. Energia jest zużywana na bieżąco podczas generacji lub gromadzona w akumulatorach, z których energia poprzez falownik dostarczana jest w okresie, gdy w gospodarstwie pojawia się zapotrzebowanie. Ewentualny dalszy nadmiar energii elektrycznej może być zamieniany w energię cieplną poprzez grzałkę elektryczną, np. podgrzewającą wodę na potrzeby c.w.u, a w zimie również wspomagając c.o. Ten sposób wykorzystania energii pozwala na zastosowanie tańszych elektrowni wiatrowych wyposażonych w generatory asynchroniczne. Sterowanie pracą układu sieć elektroenergetyczna – elektrownia wiatrowa odbywa się automatycznie, odłączając zasilanie sieciowe, gdy elektrownia może dostarczyć energię. Energia trafia bezpośrednio do instalacji odbiorcy poza siecią elektroenergetyczną.


Gdzie szukać dotacji?

Jak widać z tych rozważań, możliwe jest dostarczenie mieszkańcom tańszej energii elektrycznej z generacji rozproszonej poprzez inwestycje gminne. Nie wymaga to żadnego udziału finansowego mieszkańca, gdyż wysoki stopień dotacji powoduje, że wkład własny gminy zwraca się z wartości sprzedanej energii elektrycznej w okresie poniżej 10 lat. Na nasuwające się pytanie, dlaczego nikt tego jeszcze nie zrobił skoro to takie proste, odpowiedź jest również prosta. Dotąd nie było programów unijnych dających tak wielkie możliwości dotacji w tym względzie. Obecnie możliwości takie stwarzają:

– istniejące w każdym województwie  regionalne programy operacyjne,

– program Rozwoju Obszarów Wiejskich,

– program operacyjny „Infrastruktura i Środowisko”.

Ten ostatni jest jednak nastawiony na duże inwestycje, pow. 20 mln zł, zatem w skali pojedynczej gminy należy się koncentrować na pierwszych dwóch. Oczywiście porozumienia i związki gmin mogą sięgnąć powyżej dolnego limitu programu „Infrastruktura i Środowisko”.


Podsumowanie

Sposobów, jak przetrwać kryzys – w tym kryzys energetyczny – może być wiele. Opisany wariant wydaje się o tyle interesujący, że daje lokalnej społeczności choć częściową niezależność energetyczną. Pozwala też na obniżenie wydatków w każdym objętym programem gospodarstwie domowym. I to tak podstawowych wydatków, jak wydatki na energię elektryczną. Jednocześnie pobudza inwestycje, a wiadomo, że uruchomienie inwestycji z reguły pobudza gospodarkę, pozwalając jej wyjść z kryzysu ekonomicznego. Niezaprzeczalny jest też aspekt ekologiczny. Generacja energii następuje siłą wiatru, czyli ze źródeł odnawialnych.

Tomasz Sumera


Cały artykuł – GLOBEnergia 3/2009