Z deszczu pod rynnę, czyli jak się nie rozczarować energetyką odnawialną.

Każdy interesujący się energetyką odnawialną wie że Unia europejska opublikowała ostatnio zalecenia, co do procentowego udziału energii odnawialnej w bilansie energetycznym. Do 2020 Unia chce pozyskiwać 20% energii ze źródeł odnawialnych. Polsce postawiono zadanie uzyskiwania 15%. Toczy się teraz dyskusja, jakimi drogami możemy uzyskać zakładany poziom. Dlatego też chciałbym wyrazić swoją opinię na ten temat.

W mojej opinii odnawialne źródła energii oraz technologie przy pomocy, których je pozyskujemy powinny spełniać 3 podstawowe kryteria, dzięki którym za kilka lat nie będziemy mówić, że w branży energetycznej „wpadliśmy z deszczu pod rynnę”

Po pierwsze pozyskanie energii z poszczególnych źródeł odnawialnych musi zapewniać stałe i nieprzerwane dostawy tej energii lub musi występować możliwość łatwego i taniego magazynowania nośnika energii. W sytuacji braku możliwości spełnienia tych warunków bezwzględnie powinna występować możliwość precyzyjnego określenia poziomu dostaw energii z danego źródła w czasie. W zarówno okresach krótko jak i długofalowych.

Warunek ten jest niezmiernie istotny przy wytwarzaniu energii elektrycznej, w której występuje wyraźna dobowa zmienność zużycia a w przypadku braku dostaw wystarczającej ilości energii do systemu grozi mu awaria w bardzo krótkim czasie. Z tego względu technologie produkcji energii elektrycznej oparte na turbinach wiatrowych czy ogniwach fotowoltaicznych powinny są kontrowersyjne. Jeżeli chodzi o ogniwa to mają one marginalne znaczenie jednak turbiny wiatrowe wykorzystywane są na coraz większą skalę jednak nie powodują one ograniczenia rezerw mocy konwencjonalnych źródeł, które muszą buforować zmieniającą się dynamicznie ilość energii z wiatru. Powoduje to znaczne podniesienie kosztów produkcji energii elektrycznej. Dodatkowo przy większych poziomach procentowych pozyskiwania energii z wiatru (5-15%) jedynie elektrownie szczytowo pompowe są w stanie wystarczająco szybko włączać się i wyłączać w zależności od okresowej siły wiatru.

W przypadku energii cieplnej ten problem ma o wiele mniejsze znaczenie.

2 – Energia pozyskana ze źródła odnawialnego musi być znacznie większa od energii potrzebnej (włożonej) do jej pozyskania.

Problem ten jest istotny z punktu widzenia bardzo energochłonnych niektórych procesów technologicznych wykorzystywanych do produkcji elementów instalacji OZE.

Dobrze obrazuje ten problem technologia produkcji ogniw fotowoltaicznych gdzie energia potrzebna do ich wyprodukowania czasami jest większa od później pozyskanej ze słońca. Na szczęście technologia ta dynamicznie się rozwija a perspektywy są obiecujące.

Jeszcze lepiej obrazuje to zagadnienie technologia produkcji biopaliw. Etanol produkowany w tradycyjny (gorzelniany) sposób osiąga stosunek energii pozyskanej do włożonej 2 do 1 nie uwzględniając energii poniesionej przy uprawach, zbiorach i transporcie a po jej uwzględnieniu pewnie wyjdziemy na zero.

3 – proces pozyskania energii oraz proces technologiczny wytwarzania elementów instalacji OZE musi być przyjazny dla środowiska a emisja zanieczyszczeń możliwie jak najniższa.

Jeżeli przyjrzymy się procesowi pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych to w większości przypadków nie występuje to problem większego negatywnego oddziaływana na środowisko (zawsze jakieś jest). Jednak procesy technologiczne produkcji elementów instalacji często są bardzo nieprzyjazne dla środowiska i powodują emisje wielu zanieczyszczeń, które później powinny być bilansowane jako zanieczyszczenia wywołane produkcją energii z danego źródła. Oczywiście nie ma możliwości wyeliminowanie tego problemu w całości jednak w procesie podejmowania decyzji o wyborze danego odnawialnego źródła i technologii jego pozyskania powinno się to uwzględniać i premiować rozwiązania najmniej inwazyjne dla środowiska. To oczywiście dużo szerszy problem i temat na kolejny artykuł.

W mojej opinii przedstawione powyższe 3 problemy są najistotniejsze z punktu widzenia rozwoju energetyki odnawialnej a stosowanie się do nich pozwoli spełnić pokładane w niej nadzieje, czyli rozwój czystej, bezpiecznej i niewyczerpalnej energii.

Bogdan Szymański