Klimat dla "zielonej energii"

W ostatnich latach obserwujemy szybki rozwój technik poboru energii ze źródeł odnawialnych (wiatr, biomasa, geotermia). Ważniejsze od zmian technologicznych są zmiany w świadomości europejskich konsumentów energii (przyspieszane ostatnimi laty przez anomalie pogodowe). W efekcie na producentów energii wywierany jest coraz silniejszy nacisk, przede wszystkim na redukcję emisji CO2. Jednym ze sposobów uczynienia energetyki bardziej przyjaznej dla środowiska jest zwiększanie udziału energii ze źródeł odnawialnych (OŹE) w całości produkowanej energii.

Ceny tradycyjnych paliw kopalnych rosną. Urządzenia do pozyskiwania energii odnawialnej stają się wydajniejsze i tańsze, przez co mogą trafiać do większej liczby potencjalnych odbiorców. Uwarunkowania polityczno-ekonomiczne, dążenie do podniesienia poziomu bezpieczeństwa energetycznego poprzez dywersyfikacje źródeł pozyskania energii to także czynnik sprzyjający rozwojowi OŹE.

Pestka ze współspalaniem

Energetyka zawodowa coraz więcej energii elektrycznej produkuje przy współspalaniu biomasy. Rozwój współspalania będzie z pewnością postępował, ponieważ od stycznia 2007 plantatorzy roślin energetycznych mogą liczyć na unijne dopłaty. Czy jednak współspalanie jest rozsądne?

Największy producent energii elektrycznej w Polsce, czyli grupa BOT Górnictwo i Energetyka, wyprodukowała w 2006 roku 127,5 GWh energii ze spalania biomasy. Cała produkcja nastąpiła w Elektrowni Opole, a do spalania użyto zrębek drewna oraz ścinków wierzby energetycznej.

Drugi co do wielkości krajowy producent energii, Południowy Koncern Energetyczny, wyprodukował w roku 2006 około 160 GWh energii metodą współspalania biomasy z węglem. Zielona energia została wytworzona w trzech elektrowniach: Sierszy, Łaziskach i Jaworznie III/II. Spalono ok. 155 tys. ton zrębków drewna (Siersza, Łaziska) oraz ok. 21,5 tys. ton mączki mięsno-kostnej (Jaworzno II).

- PKE będzie ciągle zwiększać potencjał produkcyjny energii z OŹE. Prowadzone są intensywne prace w celu zwiększenia produkcji zielonej energii, działania obejmują m.in. realizację układów podawania biomasy i wdrożenie produkcji energii z OŹE w kolejnych zakładach Koncernu: EC Katowice, ZEC Bielsko-Biała, Elektrowni Jaworzno III i Elektrowni Siersza (bloki 3-6) - deklaruje Jan Kurp, prezes Południowego Koncernu Energetycznego.

Do krajowych liderów współspalania należy elektrownia w Połańcu, wchodząca w skład grupy Electrabel. Podstawowym paliwem stosowanym w Połańcu jest drewno z Lasów Państwowych. Przedstawiciele elektrowni przekonują, że zakontraktowane przez nią drewno stanowi znikomą część drewna pozyskiwanego z polskich lasów i nie ma decydującego znaczenia w jego przetwórstwie. To odpowiedź na zarzuty, że w Połańcu "pali się lasami". Umowy z LP na zakup drewna posiada m.in. elektrownia Ostrołęka. Poza drewnem w Połańcu do współspalania stosuje się m.in. susz malinowy, susz z czerwonych porzeczek, trociny w brykietach, słomę w brykietach i zrębki wierzbowe, a nawet... suszone pestki wiśni.

- Chcemy wkrótce ok. 20 proc. energii w Połańcu produkować z biomasy - zapowiada Jon Van Oostrom z Electrabel Polska.

W ciągu najbliższych lat na polskim rynku powinna zwiększyć się podaż biomasy, ponieważ Polska, podobnie jak inne nowe państwa członkowskie UE, została od 1 stycznia 2007 r. objęta unijnym systemem pomocy do uprawy roślin energetycznych.

- Płatności te przysługują rolnikom, którzy uprawiają rośliny energetyczne oraz podpiszą umowy na dostawę uzyskanych w ten sposób surowców energetycznych, bądź wykorzystują rośliny energetyczne na cele energetyczne w gospodarstwie - informuje Radosław Iwański, rzecznik prasowy Agencji Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa.

Wysokość płatności do upraw roślin energetycznych może wynosić maksymalnie 45 euro za hektar. O tym, jaka dopłata energetyczna będzie faktycznie przyznawana, decyduje każdego roku obszar, do jakiego o takie płatności występować będą producenci rolni w całej Unii Europejskiej. Określona została maksymalna powierzchnia gruntów rolnych na terenie UE, objęta takim systemem pomocy - 2 mln ha.

Rośliny wykorzystywane do współspalania, za które mają być płatności, to rośliny wieloletnie (np. róża bezkolcowa, ślazowiec pensylwański) oraz zagajniki drzew leśnych o krótkim okresie rotacji (np. wierzba energetyczna, topola, robinia akacjowa).

Konieczna trigeneracja

Przemysław Kowalski z Polskiej Izby Gospodarczej Energii Odnawialnej (PIGEO) szacuje, że w Polsce jest ok. 5-10 tys. ha upraw roślin energetycznych. Zdaniem PIGEO, docelowo z wykorzystanych w elektrociepłowniach zrębków z roślin z upraw energetycznych można wyprodukować ok. 2,5 tys. GWh energii rocznie. Ze współspalania odpadów drzewnych w elektrowniach i elektrociepłowniach można uzyskać ok 2,1 tys. GWh rocznie - przy założeniu, że do celów energetycznych wykorzystywane będzie wyłącznie drewno opałowe oraz część drewna małowymiarowego, a więc tylko ok. 9 proc. z całej puli biomasy leśnej. Pozostałe sorty drewna powinny być wykorzystane w przemyśle budowlanym, meblarskim, papierniczym.

Jak przekonuje Kowalski, współspalanie biomasy w elektrowniach zawodowych jest jednak błędne, ponieważ sprawność spalania elektrowni wynosi ok. 36 proc. W układach kogeneracyjnych sprawność wynosi już ok. 85-90 proc. - a więc z tej samej ilości biomasy można wytworzyć prawie 2,5 razy więcej energii. Kowalski zauważa, że współspalanie w elektrowniach jest ślepą uliczką i w niewielu miejscach na świecie się to praktykuje, ponieważ jest to marnotrawstwo energii.

Jego zdaniem, biomasę można natomiast z powodzeniem wykorzystywać w generacji rozproszonej - czyli należy budować dużą liczbę niewielkich systemów o dużej sprawności.

Kowalski zauważa, że coraz częściej mowa jest o układach tzw. trigeneracji - pozwalających na produkcję energii elektrycznej, ciepła i chłodzenie. Taki układ może pracować cały rok, ciągle produkując energię elektryczną, a w zależności od pory roku także ciepło lub chłód.

Energetyka zawodowa powinna, w jego ocenie, pozostać oparta na czystych technologiach węglowych. Dodatkowym argumentem na zaprzestaniem (lub ograniczeniem) współspalania w elektrowniach zawodowych są, jak podkreśla Kowalski, bardzo niedokładne pomiary kaloryczności biomasy. Nikt z zewnątrz nie jest dokładnie obliczyć, ile biomasa miała wilgotności i ile wyprodukowano z niej energii. Te dane są deklaratywne i mogą stwarzać pole do manipulacji.

Wiatr uderza w system

Alternatywą dla klasycznych źródeł energii stanowi też wykorzystanie siły wiatru. Zdobywa ona coraz większe rzesze zwolenników. Uważa się, że na 1/3 powierzchni Polski istnieją odpowiednie warunki dla wykorzystania energii wiatru, a produkcja energii elektrycznej z wiatru może osiągnąć nawet 17 proc. bilansu energetycznego kraju. Na razie w Polsce pracuje 29 elektrowni wiatrowych o łącznej mocy 10 MW. Prawo w Polsce zezwala na postawienie małej, domowej elektrowni wiatrowej (w praktyce produkującej energię na własny użytek) bez ubiegania się o pozwolenie na budowę.

Z budową przemysłowych siłowni wiatrowych wiąże się jednak kilka problemów. Po pierwsze, wiatraki są uzależnione od dość nieprzewidywalnego źródła energii. Nic więc dziwnego, że zanim przystąpi się do budowy choćby pojedynczego wiatraka, muszą być przeprowadzone żmudne i kosztowne badania wietrzności. Trwają one minimum dwa lata, bo taki (minimalny) okres badań zapewni, że nie mamy do czynienia z anomaliami. W praktyce badania wiatrów trwają nawet 3-5 lat.

Jednak nawet wówczas nie zawsze udaje się uniknąć pomyłek. Np. w przodujących pod względem elektrowni wiatrowych Niemczech fiaskiem zakończyła się budowa wiatraków na pogórniczych hałdach w pobliżu Bottrop. Okazało się bowiem, że co prawda liczba dni, przez które wieją wiatry jest wystarczająca, ale mają one tak zmienną charakterystykę, że opłacalność całej inwestycji stanęła pod ogromnym znakiem zapytania.

Ale, zdaniem Sławomira Krystka z Towarzystwa Gospodarczego Polskie Elektrownie nie to jest największa wada elektrowni wiatrowych. - Dla mnie największy problem, jaki wiąże się z ich użytkowaniem, to nieprzewidywalność dostaw energii. Gdy wiatr wieje zbyt słabo, prądu brakuje. Zbyt mocne podmuchy także są niedobre. Efekt to zawirowania w dostawach energii, co jest kłopotliwe w okresach szczytowych poborów mocy - argumentuje Krystek.

Aby to zmienić, potrzebne byłoby uzupełnienie źródeł energii szybko uruchamianymi turbinami.

- Problem "wahnięć" w sieci dotyczy np. Niemiec. Tam z problemem poradzono sobie instalując należytą liczbę turbin gazowych. W praktyce możliwe jest bardzo szybkie uruchomienie produkcji prądu w przypadku, gdy z tej lub innej przyczyny turbiny elektrowni wiatrowych mocy nie dają - tłumaczy Krystek.

Innym rozwiązaniem problemu nagłych niedoborów mocy jest posiadanie wystarczającej liczby elektrowni szczytowo-pompowych. - W nagłym przypadku mogłyby one "rzucić" do sieci należytą ilość energii. Problem w tym, że w naszym kraju elektrowni szczytowo-pompowych zwyczajnie brakuje - dodaje Krystek.

Mimo że zwolennikami tzw. zielonej energii są organizacje ekologiczne, do idei wiatraków podchodzą dość chłodno. Główny problem to zagrożenia dla tras przelotów ptaków. Z badań międzynarodowej organizacji ekologicznej Pro Animals wynika, że w wielu miejscach trasy migracji ptaków krzyżują się, a nawet pokrywają z miejscami najlepiej sprzyjającymi budowie farm wiatrowych. Efekt jest taki, że ginie mnóstwo ptaków. Jako przykład zagrożeń podawana jest Cieśnina Gibraltarska. W tej okolicy Hiszpanie zbudowali tysiące wiatraków, a organizacje ekologiczne protestowały przeciwko tak gęstej zabudowie.

Jednak budowa wiatraków przynosi także wymierne korzyści. Z naturalnych względów elektrownie wiatrowe najczęściej stawia się w pobliżu akwenów lub wprost na nich. W naszym kraju oznacza to, że wiatraki powinny być budowane głównie na północy kraju, gdzie występuje problem niedostatku energii, której źródła są na południu. Budując wiatraki uniknęlibyśmy budowy kosztownych linii przesyłowych.

Argumentem za budową wiatraków jest możliwość stworzenia nowych miejsc pracy. Np. w Niemczech w "wiatrakowym biznesie" pracuje ponad 100 tys. osób. Z danych Polsko-Niemieckiej Izby Przemysłowo-Handlowej wynika, że budowa każdej farmy wiatrowej dała 5-6 stałych miejsc pracy.

Na koniec najważniejszy argument. Wiatraki produkują naprawdę czystą energię, co trudno powiedzieć np. o spalaniu biomasy. Po wyeksploatowaniu farmy (25-30 lat) - praktycznie nie ma problemu z jej utylizacją czy kosztowną rekultywacją terenu, czego wymaga obszar po klasycznej elektrowni.

Dariusz Malinowski