Strona główna » energia elektryczna » Niespodziewane konsekwencje rezygnacji z energetyki węglowej

Niespodziewane konsekwencje rezygnacji z energetyki węglowej

Archiwum

Rewolucja to przede wszystkim nowy sposób organizacji gospodarki. Jeśli mówimy o nowym- generacji prądu ze źródeł odnawialnych, efektywnym energetycznie transporcie, wydajniejszej produkcji i ogrzewaniu, mówimy jednocześnie o tym, że stare rzeczy są po prostu niepotrzebne. A, skoro cała infrastruktura energetyczna Polski została zbudowana wokół węgla, ten węgiel, w miarę postępu rewolucji energetycznej będzie stawać się coraz mniej potrzebny- to co oprócz mniej dymiących elektrowni się jeszcze zmieni?

kto rządzi polską węgiel

Należy wiedzieć i pamiętać, że cała ekonomia węgla kamiennego jest niesamowicie energożerna

Same elektrownie zużywają ok 10% produkowanego przez siebie prądu. A to dopiero początek. Według GUS sektor górnictwa w Polsce zużywa ok 7% ogólnego zużycia prądu. W polskich warunkach olbrzymia większość tego zużycia przypada na kopalnie węgla.

Radykalnie mówiąc, zamykając od jutra wszystkie elektrownie węglowe i kopalnie, potrzeba było było zaledwie ok 80% dziś używanego prądu. Prawda? Niezupełnie. Do tej litanii dochodzą liczne energożerne zakłady typu oczyszczania węgla i znaczna część przemysłu skupiona na utrzymaniu w ruchu elektrowni i kopalń węgla. Tą cześć jest bardzo trudno oszacować, ale zapewne jest to następne kilka procent krajowego zużycia.

W wersji rewolucyjnej- zastępując 80% produkcji energii wiatrem słońcem, jednocześnie znika to olbrzymie obciążenie. Inna sprawa, że oczywiście nowe elektrownie też trzeba utrzymać w ruchu, też się zużywają, też trzeba je remontować i wymieniać. W wypadku wiatrowych zużycie prądu na własne działanie to jest do 5%, zależnie od konstrukcji. Jak widać w najgorszym przypadku połowa tego co zużywa elektrownia cieplna (ponieważ te 10% zużycia na potrzeby własne dotyczy każdej cieplnej, nie tylko węglowej, atomowej też). Słoneczne (PV) praktycznie nie zużywają prądu, co najwyżej symboliczną ilość do zsynchronizowania inwertera. Jeśli węgiel będzie niepotrzebny w kraju, a z pewnością będzie nieopłacalny do eksportowania, to kopalnie będą w końcu zamknięte. Nie ma innej możliwości. To co powinno być zrobione to jednolita ścieżka budowy energetyki odnawialnej, rezygnacji z węgla w ciepłownictwie i czasowe połączenie tego z harmonogramem zmniejszania wydobycia węgla i zamykania kopalń. Sądzę, że z taką tezą zgodzą się nawet związki górników. Tym bardziej jeśli ten harmonogram likwidacji górnictwa węglowego będzie znany na 25 lat naprzód.

To wszystko jest istotne, ponieważ oznacza, że nową energetyka potrzeba zastąpić zaledwie ok 85% starej. Oznacza to, że poważna część unijnych zobowiązań w zakresie efektywności energetycznej sama się wykona. A z drugiej strony może wyjaśniać spadek zużycia prądu w Niemczech, pomimo funkcjonowania pełną parą energochłonnego przemysłu i ogólnie dość słabym programie poprawy efektywności energetycznej. Po prostu spadający udział energetyki cieplnej w produkcji elektryczności oraz zmniejszane wydobycie w kopalniach węgla kamiennego same tworzą te oszczędności (niewielkie, coś ok. 0,7% r/r, ale zaskoczyło mnie i to)

Ale jeszcze jedna konsekwencja ograniczania energetyki węglowej będzie bardzo poważna

Kolej. Tak jak od początku istnienia kolei, tak i obecnie w Polsce, węgiel jest jednym z podstawowych ładunków dla kolei. A wręcz sensem jej istnienia na całkiem sporej liczbie tras. Przewozy pasażerskie mogą być dochodowe, ale bardzo trudno je zorganizować tak, aby pokrywały koszt infrastruktury. Jest tu bardzo poważne utrudnienie- pasażerowie oczekują rozsądnej prędkości podróży, a ta zależy w największym stopniu od stanu torów. Jeśli nie jest wystarczająca, jej poprawie wymaga olbrzymich inwestycji i następne utrzymanie także niemałych kwot. Dla mniej wymagającego przewozu towarów nie są to aż tak wielkie wymagania, a przy dużych ilościach towarów masowych zupełnie sensowne zyski dla przewoźnika i zarządcy infrastruktury. Jeśli te poważne ładunki masowe, czyli węgiel, zaczną ubywać, sytuacja kolei skomplikuje się.  To tak eufemistycznie mówiąc. Jedynym widocznym na dziś i rozsądnym wyjściem byłoby przejęcie jak największej części ładunków drobnicowych. Tu dla odmiany jest problem. Czasy bocznic kolejowych w każdym zakładzie co drugiej wiosce minęły i nie wrócą. Pociągi zbiorcze i następnie rozdzielanie, dzięki czemu transport od jednej spedycji kolejowej do drugiej potrafił trać i 3 tygodnie też nie wrócą. Dziś trzeba, bo nie ma żadnej innej nowoczesnej opcji. Początek i koniec podróży musi się odbyć ciężarówką. Co oznacza albo przewóz ciężarówek (lub samych naczep) albo kontenerów. Teoretycznie także przeładowywania skrzyń i paczek, ale znów wypada przypomnieć, że 19 wiek już się skończył.

Ale znów- nie ma róży bez ognia. Dla przewozu ciężarówek (czy kontenerów) przez zaledwie część dość, krótkiej, kilkusetkilometrowej trasy wymaga dość zaawansowanej logistyki i wyrafinowanej spedycji. Co kosztuje i opłaca sie dopiero w pewnej skali i doświadczeniu organizacyjnym. Oczywiście cena diesla powinna tu być poważnym argumentem w kierunku wsparcia przez rynek kolei. W końcu na głównych trasach kolej jest w większości elektryczna. Tylko te wymogi doświadczenia biznesowego brzmią dość ponuro dla polskich firm, co na otwartym europejskim rynku może powodować dalsze przekształcanie się Polski w półkolonię. Ale to tylko odpowiednia wiedza organizacyjna, trochę kapitału i lokomotywa bez pracy. Dwa pierwsze wymagają odrobiny myślenia i kontaktów, trzecie zrobi się samo w miarę odstawiania węgla.

Krótko podsumowując- odejście od energetyki węglowej to nie tylko wyzwanie, i to niemałe, ale także wiele szans i zagrożeń. Konieczność spójnej polityki objawia się , jak widać w zaskakujących miejscach. Stąd przyjaciele od pomysłów „tiry na tory” i od ograniczania emisji CO2. Droga jest dokładnie tam sama. Ograniczenie energetyki węglowej oznacza wolną przepustowość sieci kolejowej i większą opłacalność transportu kolejowego. W końcu tiry tam też trafią. A najpierw trzeba skądś mieć prąd. Tu, mogę przyznać, że elektrownia atomowa także uderzy w przewozy węgla, co uwolni moce przewozowe, co zmniejszy transport drogowy. Ale OZE to zrobią to lepiej, skuteczniej i szybciej. A obietnica wybudowania elektrowni atomowej, dbania o nie zmniejszanie wydobycia węgla oraz utrzymania w całości transportu zarówno kolejowego jak też drogowego jest…. Niespójna?

Reklamy

17 komentarzy

  1. wit pisze:

    Dwa kolejne obszary zmniejszenia zużycia prądu. Właśnie kolej zużywa około 10% produkowanego prądu, można założyć, że połowa tego na transport węgla. Drugi obszar to straty przesylowe o ile pamiętam szacowane na 10-20%. Przy rozproszonej produkcji prądu straty są mniejsze ponieważ mniejsze są odległości. Zresztą w przypadku energetyki wiatrowej straty są raczej wirtualne. Pozdrowienia dla autora i czytelników

  2. W istocie, jakoś przy pisaniu mi umknęły straty przesyłowe. One niekoniecznie będą aż takie znikome, zależy od modelu rozwoju. Jeśli energetyka wiatrowa by była mocno skupiona na Pomorzu Środkowym, to przesył byłby problemem i straty istotne. Ale jeśli by była w miarę rozproszona po kraju, w szczególności przy powszechności podłączeń do sieci średniego napięcia- to ze stratami przesyłu można sie właściwie pożegnać i współczynnik zastępowania wygląda jeszcze lepiej. Zdecydowanie lepiej by było, gdyby kolej pozostała, tylko zastąpiła ciężarówki.

  3. TT pisze:

    Wiatraki stawia się tam gdzie „wieje”. W przypadku źródła niespokojnego, jakim jest elektrownia wiatrowa, jedną z form „obrony” jest zwiększanie obszaru systemu elektroenergetycznego – tu „wieje”, tam nie ma wiatru – statystycznie jest O.K. Również tamy (elektrownie szczytowo-pompowe) jako bufor mogą znaleźć się tylko w określonych lokalizacjach. Oznacza to konieczność budowania nowych linii przesyłowych i znacznie zwiększone przesyły energii.
    Straty przesyłowe razy 2?

  4. Wręcz przeciwnie. Rozważmy dwie wersje. Przy wiatrakach nacisk na zwiększanie proporcji powierzchni do mocy. W ten sposób generalnie działają wszędzie, przy relatywnie słabych wiatrach, straty przesyłowe spadają blisko zera/ Druga wersja- obniżanie kosztów zainstalowanej mocy, kosztem powierzchni. W ten sposób występuje opisane zjawisko. Ale- to nie jest przesył z punktu do punktu jak przy centralnej generacji. To jest nadal pewien rozkład przesyłów, rożne moce w różne strony. W sumie szczytowe obciążenia zawsze będą mniejsze. Razem z drobiazgiem, że wiatraki produkują więcej przy niższych temperaturach, a wtedy straty przesyłowe są mniejsze.
    Stąd- przy pierwszej wersji- straty przesyłowe zbliżają się do zera, w drugiej są, ale około połowy. W polskich warunkach mogą się pojawić braki przepustowości linii na południe, jeśli wiatraki powstaną głównie na północy (co nie jest konieczne)

  5. TT pisze:

    Co to jest relatywnie słaby wiatr? 2m/s, 4m/s?
    Ja rozumiem, w Argentynie – Pampa, Patagonia i wybrzeże morskie – wszędzie wieje…
    Bo w Polsce z wiatrem JEST kłopot… przez najbliższe 2 tygodnie spodziewam się mgieł, mżawek… i żadnego silnego podmuchu (powyżej 2m/s)… – uroki południa Polski.
    Warunki „słoneczne” też raczej marne.
    I bez przesady z zależnością strat przesyłowych w Systemie Elektroenergetycznym od temperatury:
    http://pl.wikipedia.org/wiki/Temperaturowy_wsp%C3%B3%C5%82czynnik_rezystancji. Problemem jest w wysokich temperaturach „wyprowadzenie” ciepła, a nie to, że nagle rosną drastycznie straty.
    PS. Jak wstawić to jako komentarz 5 poziomu?

  6. Relatywnie słaby wiatr to średnia 5-7 m/s. 2 m/s to w istocie nie jest wiatr. Ale od technicznej strony nic nie stoi na przeszkodzie budować wiatraki działające dobrze przy dowolnie słabych wiatrach. Kwestia proporcji mocy generatora do powierzchni zbierania wiatru. Tylko oczywiście wyjdą drożej. Kwestia decyzji politycznych i poważnych informacji o opłacalności. Podejrzewam, że w polskich warunkach lepsze by były relatywnie małe wiatraki, włączane do niskiego/średniego pracujące dużo na słabych wiatrach. Lepszy prąd, mniejsze straty.
    Komentarzy 5 poziomu nie ma, są do 4

  7. TT pisze:

    Od technicznej strony istnieją poważne powody aby nie budować wiatraków na wiatr na 2 m/s:
    cena konstrukcji (ilość zużytych materiałów) , odporność konstrukcji na „silny wiatr” (powiedzmy 28 m/s) – czasem tak wieje (statystyczne parę godzin – parę dni w roku).
    Biorąc pod uwagę, że efektywność wiatraka silnie zależy od jego lokalizacji – polski system energetyczny z wiatrakami na Pomorzu, Mazurach, Przełęczy Dukielskiej i w Bramie Morawskiej okazałby się całościowo tańszy (koszty inwestycji i utrzymania infrastruktury) niż stawianie wiatraka przy każdym domu. I to pomimo strat przesyłowych x2.
    Analogiczny problem jest z geotermia, biomasą, wodą, słońcem…
    I rozwiązaniem nie jest składowanie energii (koszty „magazynów”).

  8. To są powody ekonomiczne, poważne, zgadza się. I budowa wiatraków pod 2 m/s to oczywista aberracja. Ale kwestia 5,7 a 10 m/s v. straty przesyłowe? Kolejną kwestią jest lokalna ekonomia i energetyka obywatelska. A kolejna i zupełnie poważną- im budujemy na słabsze wiatry, tym mamy bardziej wyrównaną produkcję, czyli na tą samą zainstalowaną moc mniej backupu, mniej nadwyżek do zmarnowania, itp. Gdzieś jest rozsądny środek, ale ja jestem zwolennikiem przesuwania konstrukcji w stronę większej powierzchni na moc.

  9. TT pisze:

    Wiatrak na niższe wiatry oznacza większe koszty inwestycyjne. Dokładnie tak samo jak elektrownia jądrowa; uran/tor jest raczej tani.
    Co do energetyki obywatelskiej – w Polsce aktualnie lansowany jest termin „prosumenci”; może nie mnóżmy nazw?

  10. Tak, oznacza niższe koszty. Dla pojedynczego wiatraka, czy udziału w produkcji energii rzędu 1 czy nawet 10%. Jeśli mówimy o 50% – a o tym ja chcę mówić, na skalę gospodarki lepiej jest mieć koszty inwestycji x2 każdego wiatraka, co da prąd x1,5, ale łączne inwestycje w gospodarce pozostaną takie same albo mniejsze, a łączna produkcja z zainwestowanego kapitału wyższa (bo w sumie tych wiatraków będzie mniej koniecznie potrzebnych)

  11. Prosument to bardzo precyzyjne określenie i bardzo dobre, ale mam na myśli również sytuację angażowania lokalnego kapitału w lokalne farmy wiatrowe, municypalizację sieci, itp. To jest energetyka obywatelska, a nie są to prosumenci

  12. TT pisze:

    Pogubiłem się:
    1) Energia wiatru jest proporcjonalna do trzeciej potęgi jego prędkości (v^3). – Wiatrak przy dwa razy niższej prędkości wiatru da 8 razy mniej energii (potencjalnie).
    2) Koszt koła wiatrowego, powiedzmy proporcjonalny do powierzchni łopat.
    3) Niższa prędkość wiatru powodująca start wiatraka – niższa prędkość przy której osiąga on moc maksymalną (charakterystyki turbin)
    Zakładając dwa przypadki: budujemy wiatraki na średni wiatr 5m/s i 10m/s (załóżmy, że mamy do wyboru takie dwie lokalizacje) – dla otrzymania tej samej energii (mocy) w lokalizacji pierwszej potrzebujemy 16 razy więcej kapitału (wiatr 8 razy „słabszy” wiatrak 2 razy droższy)…
    Czy to się zgadza?
    Potencjalne zyski z wyboru lokalizacji pierwszej – prawdopodobnie bliżej odbiorcy, być może statystycznie bardziej wyrównana prędkość wiatru…
    Co do awaryjności – konstrukcja cięższa (paradoksalnie prawdopodobnie na 5m/s) oznacza większe naprężenia (uwaga: w obu przypadkach konstrukcja musi wytrzymać wiatr „maksymalny” – huragan, orkan).
    Rozsądny obywatel raczej będzie protestował przeciw budowie wiatraków. I będzie miał rację – koszty zewnętrzne.

  13. @TT
    Trochę zbyt wiele razy policzyłeś to samo.
    3 potęga się zgadza, ale przy tym samym wiatraku przecież. Jeśli przedłużamy łopaty, to przecież produkcja nie spadnie z sześcianem.
    Cena łopat też do pewnego czasu rośnie liniowo, potem, kiedy dochodzimy do dzisiejszego szczytu technologii- szybciej, ale liczone od długości łopat.
    Więc przy tym samym generatorze i wietrze koszty rosną liniowo, a produkcja z kwadratem (powierzchnia koła wiatrowego) Ale oczywiście tylko poniżej nominału generatora. Po osiągnięciu mocy nominalnej to czysty balast i niepotrzebny koszt.
    Jeśli zmniejszamy wiatr potrzebne są dłuższe łopaty lub mniejszy generator. Znaczy tańszy. Produkcja spada 8 krotnie, ale cena też.(liniowo), zwiększając łopaty mamy wzrost z kwadratem, spadek produkcji z sześcianem i liniowy wzrost kosztów. Nadal więcej produkuje się prądu przy mocnym wietrze i krótszych łopatach, ale nie jest 16- krotnie. Nie jest nawet 8, a bliżej dwukrotności, jak napisałem wyżej. Bez konkretnego miejsca i rozkładu wiatru oraz sprzętu do tego nie dojdziemy ile dokładnie, ale o to mniej – więcej chodzi

  14. Odpowiedziałem zakładając nowy wątek

  15. Bronek pisze:

    Dla małych silników wiatrowych ciekawy program do projektowania wiatraka. http://darmowa-energia.eko.org.pl/pliki/wiatr/progrw11.html#gora
    Jeśli już ktoś podawał, to prośba do Moderatora o kasację postu.

  16. TT pisze:

    Maczeta przedstawiasz raczej zbyt optymistyczne szacunki – ja „przedobrzyłem” x2.
    Powinno być: moc proporcjonalna do 3 potęgi prędkości wiatru (v^3) – przy zmianie prędkości x0.5 potrzeba 8 razy większą „powierzchnię” turbin – czytaj 8 razy tyle wiatraków… Wiatraki na słabsze wiatry maja te same wymiary geometryczne (średnica turbiny, wysokość masztu) prawdopodobnie te same łożyska (ciężar konstrukcji) mniejsze generatory i resztę elektryki – może sumarycznie 20% tańsze. I 8 razy więcej wiatraków potrzebuje 8 razy więcej terenu. Sumarycznie w tym przypadku instalacja może 7 razy droższa. Efekty dodatkowe – efekt serii + ograniczenie strat przesyłowych – sumarycznie system może 6 razy droższy (koszty budowy i utrzymania).

  17. Tak, tak jest, ale jednocześnie nie doszacowujesz oszczędności. Wspomniany przeze mnie generator to jedno, ale całość konstrukcji lżejsza to drugie. No, chyba, ze buduje się na słabe wiatry ale w strefie huraganów. Ale to by było bliżej ciężkiej desperacji albo przypadku psychiatrycznego. W budowie lub konstrukcji wsparcia.
    Tak czy inaczej nie jest to czysta 3 potęga, istnieją poważne oszczędności, choć liniowe i zależne od lokalizacji. Za to przy konstrukcji na tak słabe wiatry po prostu eliminujemy straty przesyłowe.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

Follow rewolucja energetyczna on WordPress.com
%d blogerów lubi to: