Energetyka patrzy w przyszłość

Z prof. Januszem Lewandowskim, dyrektorem Instytutu Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej, rozmawia Bogdan Mikołajczyk.

Gaz ziemny jest nieodmiennie traktowany jak piłka w grze bardzo luźno związanej z realiami gospodarki. Zwiększenie importu gazu z Rosji do 10 mld m sześc. rocznie oraz przedłużenie umowy gazowej z tym krajem do 2037 r. to zdaniem części polityków i analityków – błąd. Twierdzą, że po uruchomieniu importu z Kataru – dojdzie do przekontraktowania dostaw ze wschodu, będziemy mieli gazu za dużo; nadwyżka sprowadzona w formule ?take or pay? (bierz lub płać) może nas dużo kosztować.

Czy rzeczywiście grozi nam nadmiar gazu?

Nie potrafię powiedzieć, nie robiłem takiego bilansu w skali kraju. Ale nie ulega wątpliwości, że będzie potrzebny, bo dziś w produkcji energii elektrycznej jest paliwem marginalnym. Z gazu pochodzi tylko 3 proc. rocznej produkcji tej energii. Wytwarzana jest głównie w turbinach gazowych zainstalowanych w elektrociepłowniach, które pracują w kogeneracji, dając jednocześnie prąd i ciepło.

Prognozy ogłoszone w ?Polityce energetycznej Polski do 2030 r.? podają, że do 2020 r. całkowite krajowe zapotrzebowanie na gaz zwiększy się do 17,1 mld m sześc. czyli o blisko 20 proc. w stosunku do 2006 r. W energetyce ten przyrost będzie relatywnie jeszcze większy, wyniesie 68 proc. W ten sposób udział gazu w produkcji energii wzrósłby do 5 proc. w 2020 r. i do 6,5 proc. w 2030 r. To jest postęp znaczący, choć moim zdaniem jeszcze nie na miarę potrzeb, i w praktyce może okazać się, że prognozowane zasilanie w gaz jest niedoszacowane.

Do czego gaz potrzebny jest najpilniej ?

Przede wszystkim do uruchomienia tzw. mocy szczytowych. Właściwie nasza energetyka nie dysponujemy mocami, przewidzianymi do krótkotrwałej pracy dla pokrycia obciążeń szczytowych. Stosuje się do tego bloki węglowe. Jest to nieekonomiczne i skomplikowane operacyjnie. Rozruch bloku parowego trwa długo, zmiany obciążenia skracają jego żywotność są straty paliwa. Były takie okresy, kiedy energetyka w szczycie pracowała z zerowymi rezerwami i jakakolwiek awaria oznaczałaby wyłączenia prądu. Sytuacja się poprawiła, kiedy przyszedł kryzys i spadło zapotrzebowanie na energię, ale to przecież są kłopoty przejściowe.

Od dłuższego czasu mówi się o potrzebie wybudowania mocy szczytowych, o tym, że operator powinien ogłaszać przetargi na moce szczytowe.

Ile tych mocy szczytowych nam brakuje ?

Przydałoby się do 2 tys. MW w turbinach na gaz. Wiadomo, że średnio licząc, obciążenie w szczycie wynosi ok. 25 tys. MW i jest ok. dwukrotnie większe niż z dolinie, kiedy sięga 12 tys. MW. Innym obszarem, do którego powinien trafić duży strumień gazu, jest ciepłownictwo. Technologia ogrzewania, która dominuje dziś w Polsce, polega na przyłączeniu do sieci grzewczej kotłów węglowych produkujących tylko ciepło, czyli bez kogeneracji. Jest to rozwiązanie w Europie praktycznie już niespotykane. Takich systemów ciepłowniczych w kotłami węglowymi mamy bardzo dużo. Są w każdym mieście średniej wielkości i w większości małych. Tylko miasta największe mają systemy kogeneracyjne zasilane gazem. Dla tych mniejszych ciepłowni paliwem naturalnym też powinien być gaz.

Tyle, że gaz jest droższy…

Ale w miarę jak rosną wymagania ekologiczne i obowiązkowe ograniczanie szkodliwych emisji powiązane z kosztami – może okazać się konkurencyjny. Warto przypomnieć, że w Bruksela przygotowuje już nową dyrektywę o emisjach, która ma zastąpić obowiązujące dziś dyrektywy 96/61/WE oraz 2001/80/WE. Nowa, wprowadzona w 2016 r. ma bardzo zaostrzyć wymagania dla emisji tlenków siarki i azotu oraz pyłu przede wszystkim dla źródeł węglowych. Gaz ma być potraktowany znacznie łagodniej. Szacuje się, że dla kotłów wodnych koszt koniecznych instalacji oczyszczających może wynieść 400-600 tys. zł/MW i przewyższyć koszt kotłów z dotychczasowym wyposażeniem. Jeśli dodać do tego przyszłe zakupy uprawnień do emisji CO2, to okaże się, że źródła węglowe przestają być konkurencyjne dla gazowych.

Czy to znaczy, że węgiel zostanie w ogóle wyeliminowany z ciepłownictwa?

W dalszej perspektywie systemy ciepłownicze zasilane kotłami węglowymi bez kogeneracji powinny zostać przestawione na gaz. Co nie oznacza, że lokalnie gdzieś tam nie będzie ciepłowni węglowych. Przejście na gaz powinno się dokonać w latach 2016-2020. Na ten cel potrzebne będzie ok. 7 mld m sześc. gazu rocznie.

Jest jeszcze problem spalania na ciepło odpadków komunalnych. W Polsce temat jest w ogóle jeszcze nie ruszony. Tu też mamy sytuację nietypową w Europie. Takie instalacje mogą być trudne do społecznego zaakceptowania.

W systemie elektroenergetycznym będzie pracować coraz więcej farm wiatrowych. One też muszą być rezerwowane, bo z wiatrem bywa różnie, a z prądem nie powinno tak być. Jak duża powinna być ta rezerwa w stosunku do energii z wiatraków?

To powinny być źródła gazowo-parowe o sumarycznej mocy w granicach 50 proc. mocy zainstalowanej w wiatrakach. Ten szacunek jest bardzo zgrubny. Dokładniejszej odpowiedzi trzeba by szukać z pomocą meteorologów. To oni mogą opracować krajową mapę i kalendarz siły wiatru na podstawie wieloletnich obserwacji oraz prognoz i przewidywań co do zmian klimatu. Zimą 2006-2007 r. analizowałem, co się dzieje z wiatrem. Potwierdziło się jedno, że przy bardzo mroźnych wyżach – wiatr jest bardzo słaby i ma cyrkulację wschodnią. W grudniu trafiały się dni, kiedy siła wiatru była bliska zeru.

Jest pytanie: kto zainwestuje w źródła, które będą wykorzystana sporadycznie, przeważnie na krótko i dokładnie nie wiadomo kiedy? Czy będą chętni, którzy wyłożą na to kapitał?

Wszystko zależy od tego, za ile można będzie sprzedać taką energię. Jeśli cena energii w szczycie będzie powiedzmy dziesięciokrotnie wyższa od ceny średniej – a to jest możliwe, bo najdroższa jest ta energia, której brakuje – to dlaczego nie!

A czy nie powinno być tak, że tę rezerwę obowiązkowo budują i utrzymują właściciele farm wiatrowych?

To by hamowało rozwój energetyki wiatrowej. A ona i tak jest bardzo kapitałochłonna, choć z drugiej strony ma niskie koszty eksploatacyjne. Moc szczytowa, czy rezerwowa to też są duże nakłady. Jest to inny rodzaj inwestowania, inny biznes.

No ale jedno i drugie, tzn. uruchamianie wiatraków i źródeł rezerwowych, powinno być skorelowane, bo inaczej, kiedy z przyczyn pogodowych zabraknie mocy farm wiatrowych to, system może zostać wytrącony z równowagi…

W takiej sytuacji może też być wykorzystana rezerwa szczytowa, najlepiej ta szybko dostępna. Trzeba znać strukturę tej mocy i rezerwy. Część to jest rezerwa wirująca, która jest dla operatora natychmiast dostępna, bo to są niedociążone pracujące bloki, część bloków jest trzymana w rezerwie gorącej bloków do uruchomienia w dwie-trzy godziny. Jest wreszcie odstawiona rezerwa zimna, której pełny rozruch musi trwać pięć-sześć godzin. Tym można operować, mając wiedzę o sytuacji bieżącej w systemie i prognozach pogodowych.

Wykorzystanie gazu w energetyce będzie rosło, czy tego gazu nie zabraknie?

Jak się rozmawia z gazownikami, to oni twierdzą, że nie, że możliwości zaopatrzenia są naprawdę duże. Powstaje gazoport, budowany będzie Nord Stream (który omija Polskę, ale jego uruchomienie zdecydowanie zwiększy możliwości odbioru gazu przez gazociąg Jamalski), planowane są interkonektory łączące nasz system gazowy z sąsiadami z zachodu i południa. Te plany i wieloletnie kontrakty gazowe są dobrym sygnałem dla inwestorów, którzy będą chcieli rozbudowywać u nas energetykę opartą na tym paliwie.

Dziękuję za rozmowę.