Słuszne obserwacje błędne wnioski.

Poniższa grafika przedstawia zapotrzebowanie na energię elektryczną w ciągu doby w Polsce i jest kluczem do uświadomienia sobie problemu OZE.



Jak łatwo zauważyć zużycie energii elektrycznej podlega dużym choć przewidywalnym wahaniom. Oznacza to, że oprócz produkcji prądu należy wykonać nie lada logistyczną pracę aby produkować tyle ile potrzebna i wtedy, kiedy potrzeba. I tu w paradę wchodzą OZE.

Jak donosi energetyka.wnp.pl problem braku korelacji miedzy dziennym zapotrzebowaniem na energię a produkcją energii z odnawialnego źródła jakim jest wiatr był badany przez organizację VGB. Ustalono, że aby zachować stabilność systemu należy utrzymywać 95% „gorącej rezerwy mocy” turbin wiatrowych w systemie konwencjonalnym!!!. Idąc dalej „specjaliści” z VGB proponują łącznie z wiatrakami budować równolegle elektrownie szybko reagujące np. gazowe. Można by polemizować czy rzeczywiście elektrownie gazowe są w stanie reagować wystarczająco szybko, ale nie to jest istotą problemu.

To, co proponują owi „specjaliści” nie oznacza nic innego w polskich warunkach jak budowę do każdego MW mocy z wiatru MW alternatywnej mocy gazowej lub hydro, która będzie wykorzystywana tylko w rezerwie(czasami = rzadko = nie efektywnie). Nie trzeba być zbyt bystrym, aby zauważyć, że taka praktyka będzie niezwykle droga i przyniesie mizerny skutek ekologiczny. Aż dziw bierze, że ci specjaliści nie wymyślili nic bardziej twórczego? Chyba, że przy okazji zielonej energii na tej nie zielonej też ktoś chce zarobić?

Jakże prosty i o ile tańszy sposób rozwiązania problemu destabilizacji systemu elektroenergetycznego przez en. wiatrową znalazła Irlandia. Tak sobie pomyślano skoro wiatr wieje czasem słabiej czasem mocniej to może by tak nadmiar energii gdy wieje mocniej zmagazynować i użyć kiedy nie wieje. Niemożliwe? W 2007 taki banalnie prosty pomysł został wdrożony przy pomocy firmy VRB Energy Storage System (VRB-ESS). Co się okazało? Poniesione koszty na budowę magazynów energii szybko się zwracają gdyż energię elektryczną produkowaną przez turbiny można w ten sposób wykorzystywać znacznie bardziej efektywnie. Także nocną nadwyżkę energii z systemu konwencjonalnego można w ten sposób buforować. Do 2020 Irlandia planuje zbudować 700MW magazynów energii opartych na chemicznych ogniwach. Jest to zdecydowani lepszy pomysł niż budowa nowych elektrowni gazowych, które będą jedynie czekały aż wiatr przestanie wiać.



Jak widać specjaliści nie zawsze muszą mieć rację a odrobina zdrowego rozsądku w połączeniu z analitycznym myśleniem może nas uchronić przed wydaniem sporych pieniędzy w błoto.

Czarny krzem – odkrycie, które może być przełomem w energetyce solarnej

Dzisiejszy technology review zamieścił ciekawy artykuł na temat przełomowego odkrycia w dziedzinie półprzewodników krzemowych. Firma SiOnyx, która opatentowała odkrycie dokonała prostego doświadczenia, które może stanowić o przyszłości i popularyzacji ogniw fotowoltaicznych. Do naczynia wypełnionego sześciofluorkiem siarki (SF6) włożono zwykły kawałek krzemu, po czym zaczęto go bombardować silną wiązką lasera o malej długości 10-15 m. Wynikiem tego działania powstała chropowata nanostuktura 300 [nm] z miliardami stożków, co obrazuje grafika na poniżej.



Oprócz ciekawego kształtu krzem nabrał ciekawych właściwości. Zaczął absorbować praktycznie całe promieniowanie zarówno w paśmie widzialnym jak i podczerwieni. Nowy materiał działa niezwykle efektywnie chłonie promieniowanie jak gąbka wodę! Takie właściwości dają szerokie zastosowanie w elektronice/optyce. Z dużym optymizmem na czarny krzem patrzy także przemysł fotowoltaiczny. Materiał ten pozwala absorbować więcej energii słoneczniej, a do tego absorbować go bardziej efektywnie.



W przypadku obecnej technologii cienkich ogniw PV (thin film) szybko pojawia się bariera grubości ogniwa po niżej, której większość promieniowania słonecznego będzie przechodzić przez półprzewodnik bez generacji elektryczności. Czarny krzem daje tu nowe możliwości produkcji znacznie cieńszych= tańszych a zarazem bardzo wydajnych ogniw.

Odkrycie to może stać się przełomem, które otworzy drogę do produkcji tanich ogniw PV, z których energia elektryczna będzie tańsza od tej z paliw kopalnych.

Kijem Wisły nie zawrócisz

W poprzednich postach pisałem o rozrzutności polskiego systemu wsparcia OZE dzisiaj napiszę o znacznie większym problemie, jakim jest świadomość społeczna.

W dziedzinie OZE niewiele się zmieni dopóki będą one traktowane jako ciekawostka, która przyszła z zachodu, kosztowny kaprys bogatych Europejczyków. Brak świadomości widoczny jest na każdym kroku a znamienne w tym względzie powinny być słowa premiera Donalda Tuska, który w wywiadzie dla tvn w rozmowie o pakiecie klimatycznym wspomniał „wiatraki” energii elektrycznej dla przemysłu nie zapewnią. I mniej więcej ten typ myślenia dominuje zarówno w elitach politycznych jak i przemyśle. Politycy nie widzą przyszłości energetyki w rozwoju OZE a to przekłada się na biznes, który nie chce inwestować w coś, co jest niepewne politycznie i koło się zamyka. Bądźmy szczerzy bez przekonania elit nawet setki zapaleńców nie zmienią obecnej sytuacji.

Jak ważne jest pozytywne nastawienie obrazuje zachowanie polskich spółek. Rynek OZE rośnie kilkanaście do kilkudziesięciu procent rocznie jednak nie widać w Polsce chętnych do zainwestowania w wydawałoby się złoty interes. Na dostawę turbin wiatrowych czeka się obecnie kilkanaście miesięcy jednak chętnych do ich produkcji niema. Kolejnym przykładem Może być produkcja krystalicznego krzemu – głównego półproduktu do ogniw fotowoltaicznych. Czy w końcu produkcja samych ogniw, na której nasi zachodni sąsiedzi zarabiają krocie.

Wojujący z pakietem klimatycznym rząd daje jasny sygnał do biznesu, że polska węglem stoi a innowacja nie jest najmilej widziana no chyba, że ktoś wymyśli jak z węgla produkować gaz i paliwa płynne. Na takie irracjonalne pomysły państwowe miliony się znajdą.

Każdy duży inwestor wie, że w swych poglądach politycznych należy być stałym, czyli stale być z tymi, co są u władzy, dlatego zupełnie nie realne plany dywersyfikacji dostaw ropy z rejonu morza kaspijskiego odbiły się echem w powstaniu Petrolinvestu, który niczym wiatru w polu szuka ropy w Kazachstanie i chociaż nie jest to dochodowy interes magnes czarnego złota przyciąga. Przykład ten obrazuje jak wiele w dziedzinie świadomości społecznej musimy jeszcze zrobić ile osób przekonać, że OZE to nie tylko koszty, ale korzyści. Inwestycje w odnawialne źródła energii pozwoliłyby nie tylko uzyskać niezależność energetyczną to również utrzymanie w lokalnej gospodarce miliardów złotych corocznie wydawanych na import surowców energetycznych.

Światełkiem w tunelu stają się oddolne inicjatywy na poziomie gmin i lokalnych małych firm gdzie garstka zapaleńców wizjonerów na przekór wielkiej polityce podejmuje zbyt postępowe dla dużych decyzje ---- inwestuje w odnawialne źródła często mimo kłód rzucanych z góry. Przykładem mogą być chociażby Niepołomice, które stawiają na technologię, która swą innowacyjnością wprawiałby w zakłopotanie wielu rządowych ekspertów. Problem w tym, że te nieliczne ciągle inicjatywy długo jeszcze nie wpłyną na ogólnokrajowe trendy.

Polskie wsparcie OZE - c.d

Aby lepiej uświadomić sobie polski problem wsparcia OZE przygotowałem prostą grafikę.



Czerwoną linią zaznaczony jest poziom odniesienia do którego porównano koszty wytwarzania energii z trzech podstawowych odnawialnych źródeł energii. Zieloną linią zaznaczyłem poziom "dotacji" - łączną cenę za MWh jaką otrzymują producenci "zielonej" energii.

Już na pierwszy rzut oka widać że coś jest nie tak. Poziom dotacji znacznie przekracza realne koszty wytwarzania energii elektrycznej z poszczególnych odnawialnych źródeł w Polsce! Dochodzi nawet do paradoksu jak w przypadku hydroelektrowni w których mimo iż produkuje się prąd taniej niż z węgla również otrzymują dopłatę.

Dużym problemem jet również współspalanie biomasy które nieznacznie zwiększa koszty jednak rodzi wiele problemów natury technicznej. Biomasa dorzucana do kotłów zawiera dużo wody ok 50% co przekłada się na obniżenie sprawności kotła i turbiny. W efekcie poszczególnych strat zaledwie ok 55% dodawanej biomasy zastępuje paliwo kopalne (węgiel). Jednak jest to wyśmienity interes elektrownie współspalające biomasę otrzymują prawie dwukrotnie więcej "świadectw pochodzenia" niż wynosi faktyczne zastąpienie węgla biomasą - utraty sprawności nikt nie liczy.

Co to oznacza - nic innego jak doskonały interes na koszt podatnika. W mojej ocenie to jawne marnotrawstwo publicznych pieniędzy które w żaden sposób nie przekłada się na wzrost udziału OZE. Jest jeszcze jedna ważna kwestia. Ustalenie poziomu stymulacji tak wysoko praktycznie w oderwaniu od realnych kosztów produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych daje złudne wrażenie że energia ta jest aż tak droga a po drugie nie ma presji na rozwój tańszych technologii.
Obecnie mamy walkę o otrzymanie warunków przyłączenia OZE do sieci bez dbania o koszty. Dopłaty - "dotacje do taryf" są tak wysokie że inwestorzy nie mają żadnej presji na obniżanie kosztów - i tak na zielonej energii zarobią. W takim systemie nigdy nie doczekamy się taniej i czystej energii - nikt nie zrezygnuje z dojenia krowy puki mleko się nie skończy.

Polski plan wspierania OZE

Zeszły tydzień spędziłem w Polsce gdzie głównym celem mojej wizyty była konferencja w Zakopanym poświęcona EKONOMICZNNYM ASPEKTOM ENERGII ZE ŹRÓDEŁ ODNAWIALNYCH W PERSPEKTYWIE 2020 ROKU. Przedstawiane były sposoby wsparcia OZE w kilku krajach europejskich. Co ciekawe Polska nie wygląda w tym porównaniu źle? Powiem więcej oferujemy wsparcie większe niż niektóre bogate kraje europy zachodniej. Pytanie tylko, dlaczego w innych krajach wsparcie OZE przekłada się na ich rozwój a u nas nie? Odpowiedz jest prosta - pieniądze to nie wszystko, ale…

Mamy ogromy problem z odpowiednim kierowaniem środków. Czasami mam wrażenie, że jest to robione celowo, aby pokazać, że OZE nie mają w Polsce racji bytu. Obecny system wsparcia w pewnym uproszczeniu zapewnia jednakową „taryfę” sprzedaży "zielonej energii elektrycznej" dla wszystkich, wielkich hydroelektrowni, które nawet bez dotacji produkowałyby najtańszy prąd w kraju. Ta samą taryfę dostają „węglowe molochy” za dorzucanie drewna do węgla (współspalanie). I również na te same pieniądze mogą liczyć farmy wiatrowe, które mają najmniejszy udział w rynku energii elektrycznej, i rzeczywiście na początek potrzebują wsparcia a zamiast tego rzucane im są kłody pod nogi.

Polski system wspierania produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych w obecnej postaci gdzie każda technologia dostaje "po równo" jest anty innowacyjny. Inwestycje w nowoczesne technologie wiążą się z kosztami a po co iść w koszta i innowacje jak można spalić trochę lasu z węglem i mieć czysty zysk na koszt podatnika, który dodatkowo będzie miał przekonanie, że płaci za zieloną energię. Dodatkowo system robi karygodną rzecz nie wymusza szukania oszczędności poprzez rozwój i promowanie tańszych technologii produkcji zielonej energii, technologii, które w pewnym horyzoncie czasowym dają szansę na osiągnięcie konkurencyjności cenowej.

Niestety to nie koniec polskiego anty wsparcia energetyki odnawialnej. Nawet, jeżeli znajdzie się inwestor, który będzie, choć trochę chciał działać z pobudek ideologicznych a nie jedynie chęci zysku natrafi w naszym kraju na szereg problemów techniczno - administracyjnych. Niektórych wręcz głupich jak roczne oczekiwane na pozwolenie na budowę masztu pomiarowego prędkości wiatru? Rok lub dwa pomiarów (o ile maszt nie padnie łupem lokalnych poszukiwaczy metali wtórnych) do tego małe przepychanki z lokalnymi mieszkańcami, ekspertyza wpływu na środowisko, kolejne pozwolenie na budowę. I od pomysłu budowy farmy wiatrowej do realizacji przy dobrych wiatrach minie nam kilka lat. Oczywiście przy założeniu otrzymania od operatora warunków przyłączenia, co obecnie jest nie lada wyzwaniem gdyż infrastrukturę przesyłową mamy, jaką mamy.

Kompletny brak wsparcia infrastruktury to już temat na kolejnego posta.

Rozwój sieci przesyłowych kluczem do rozwoju OŹE

W Irlandii ogłoszono w tym tygodniu plan modernizacji sieci elektroenergetycznej. Plan pod nazwą Grid 25 ma być rozłożony na 15-20 lat i zamknąć się kwotą 4 mld Euro. Według rządowej analizy przebudowa i rozbudowa sieci ma kluczowe znaczenie w osiągnięciu celu 33% energii odnawialnej w bilansie kraju w 2020r. Jak trafnie zauważono odnawialne źródła energii są rozproszone a zcentralizowana sieć elektro energetyczna jest kluczową barierą ich rozwoju. Regiony kraju, które do tej pory były głównie odbiorcami energii elektrycznej teraz stają się jej producentami, jednak barierą staje się przestarzała infrastruktura.

Pisałem już o tym problemie wielokrotnie, ale jeżeli ciągle ktoś się zastanawia, dlaczego w Polsce tak trudno jest rozwijać energetykę odnawialną niech spojrzy na Irlandię. Obecnie jeden z najlepszych obszarów polski pod względem wietrzności – północny zachód ma jednocześnie najgorszą sieć przesyłową a uzyskanie warunków przyłączenia nowych turbin wiatrowych w tym regionie graniczy z cudem. Co gorsza w Irlandii potrafi się nazwać problemy i znaleźć ich rozwiązania w Polsce liczymy ciągle, że same się one rozwiążą?

Cienko taśmowe materiały półprzewodnikowe dają nowe możliwości

Wiele firm coraz poważniej angażuje się w produkcję cienko-taśmowych półprzewodników, w których to upatruje się przyszłość ogniw PV w krótko i średnioterminowym okresie. Mimo iż technologia cienkowarstwowych półprzewodników została opracowana z myślą o oszczędności drogiego krystalicznego krzemu oraz innych rzadkich pierwiastków dodawanych do ogniw to także szybko zauważono że cieniutki półprzewodnik daje nowe możliwości w samej budowie ogniwa.

Ciekawą propozycję zaprezentowała ostatnio firma Solyndra której nowe panele PV przypominają do złudzenia próżniowe rurowe kolektory słoneczne. Cienki półprzewodnik daje się dowolnie formować a kolisty kształt panelu według firmy powoduje lepszą absorpcję promieniowania. Dodatkowo nie jest konieczne pochyłe ustawienie gdyż pod tubom z półprzewodnikiem zainstalowane jest lustro, które odbija promieniowanie z powrotem na półprzewodnik - Osobiście się z tym nie zgodzę moża byłoby to matematycznie udowodnić ale to już nie zagadnienie na tego posta.

Nowa konstrukcja firmy Solyndra nie tylko ma absorbować więcej promieniowania ale również jest lżejsza przez co łatwiejsza w montażu. Podkreślana jest również niezawodność ogniwa na który udzielana jest 25 letnia gwarancja.


Na rynku ogniw fotowoltaicznych wiele się dzieje a głównym celem jest osiągnięcie poziomu cenowego produkowanej energii poniżej cen energetyki zawodowej. Według optymistycznych szacunków rozwój technologii solarnych może sprowadzić cenę energii elektrycznej produkowanej ze słońca poniżej 10centów/kWh(cena energii w USA) w ciągu kilku lat. Taka sytuacja z pewnością wpłynie na popularyzacje ogniw PV także w Polsce, coraz bardzie atrakcyjne staną się również domy OFF GRIG którym osobiście kibicuje.

Elektryczne echa paryskich targów.

Chociaż popularne media motoryzacyjne po macoszemu traktują ciągle temat elektrycznych samochodów to jednak wystawa w Paryżu pokazała, że EV stają się realną alternatywą. Oczywiście mały tani miejski samochodzik nie przykuwa takiej uwagi zapalonego dziennikarza motoryzacyjnego jak błyszczący super samochód. Jednak musimy mieć na uwadze, że coraz więcej przemawia na rzecz elektrycznych pojazdów. Nie będę pisał już o ochronie środowiska gdyż mimo licznych deklaracji większość osób niewiele to interesuje. Z drugiej strony własnym portfelem interesuje się każdy zwłaszcza w obliczu recesji.

Prezentowane w Paryżu modele elektrycznych pojazdów to w większości w pełni funkcjonalne samochody o kilkuset kilometrowym zasięgu i prędkości maksymalnej ponad 100km/h. Największy postęp nastąpił w systemie zasilania. Ciężkie i niefunkcjonalne akumulatory ołowiowo kwasowe przeszły do lamusa. Standardem są baterie litowo – jonowe czy polimerowo - jonowe o trwałości dochodzącej do 10 lat.

Moim elektrycznym faworytem w Paryżu był B0. Samochód zaprojektowany przez legendarną firmę Pininfarina. Chociaż wygląda futurystycznie w pojeździe wykorzystano panele słoneczne pokrywające dach i superkondensatory. Ma trafić do produkcji już w 2009r.




Interesujący jest również Nissan NuVu przypominający trochę nową mikre. Ciekawym rozwiązaniem w tym samochodzie jest możliwość korzystania ze stacji szybkiego ładowania w czasie 10-15 minut, jest to nieznacznie dłużej niż w przypadku tradycyjnych pojazdów. Widać kolejny bastion tradycyjnej motoryzacji szybko upada. Co jest bardzo istotne stworzenie takich sieci ładowania jest bardzo proste i tanie. Każda stacja benzynowa podłączona jest do sieci a dobudowanie „dystrybutora” z trój fazowym prądem to przy kosztach stacji śmiesznie małe wydatki.


Także renault zapowiedział, że następca Megane, Renault Fluence po premierze z silnikiem spalinowym w 2010 pojawi się w wersji elektrycznej. Renault zaprezentowała również koncepcyjny elektryczny samochód Z.E. z bateriami słonecznymi na dachu. Ciekawe czy takie rozwiązanie pojawiające się coraz częściej będzie nowym trendem a może wkrótce standardem?

Osobiście Patrzę z dużym optymizmem na rozwój elektrycznych samochodów dodatkowo uważam, że popularyzacja tego typu pojazdów może wiele zmienić nie tylko w motoryzacji, ale także w branży energetycznej i naszym stylu życia. Możliwość bardzo taniego poruszania sprawi, że staniemy się bardziej mobilni. Dojazd do pracy 30 -50 km nie będzie stanowił istotnych kosztów a to sprawi, że obrzeża wielkich miast staną się atrakcyjne jak nigdy dotąd. Co więcej zwiększone zużycie energii elektrycznej stanie się bodźcem do poszukiwania tańszych alternatyw, które widzę w odnawialnych źródłach energii.

Więcej o elektrycznych samochodach można przeczytać na portalu poświęconym elektrycznym pojazdom

Uprawy energetyczne korzyści i zagrożenia.

Jak już pisałem w poprzednim poście energetyka odnawialna w krótkim okresie będzie w Polsce rozwijana z wykorzystaniem biomasy. Niewątpliwie nastąpi również popularyzacja upraw energetycznych.

Mimo iż do upraw energetycznych możemy wykorzystać bardzo wiele roślin to jednak nieliczne gwarantują ekonomiczne powodzenie inwestycji. Najlepszym negatywnym przykładem i przestrogą jest wierzba energetyczna która mimo szerokiej propagandy producentów sadzonek wcale nie rośnie wszędzie.
Wierzba energetyczna była porażką z wielu powodów. Znacząca większość uprawiających straciła na tej inwestycji. Stracili dlatego gdyż nie przemyśleli inwestycji. Nikt nie zastanowił się nad tym że zbierany materiał będzie bardzo wilgotny a suszenie to dodatkowe koszty. Dodatkowo zrębki wierzby zawierają śladowe ilości chloru z tego powodu energetyka zawodowa zainteresowana współspalaniem unika wierzby jak ognia.

Wierzba powinna nas nauczyć że dobór roślin energetycznych nie może być przypadkowy. A każdą roślinę powinno się analizować pod kontem lokalnych np. gminnych warunków, glebowych i klimatycznych.
Dodatkowo rośliny energetyczne powinny się charakteryzować kilkoma cechami.
- dużym plonem suchej masy z hektara
- odpornością rośliny na warunki atmosferyczne, szkodniki, choroby
- niskie wymaganie glebowe, muszą rosnąć na słabych glebach
- powinny w minimalnym stopniu erodować i wyjaławiać glebę

Podsumowując potrzebujemy „super” roślin odpornych na choroby i szkodniki, rosnących prawie wszędzie – nie możliwe ? Nie takie rośliny istnieją są to chwasty rośliny które są zmorą rolników mogą być przełomem w biouprawach.
Nie posiadam polskich danych jednak na świecie, w krajach o podobnych warunkach klimatycznych do polski z optymizmem patrzy się na 3 rośliny

Miskant – sadzonki po 2 larach nadają się do zbioru a roślina przez następne 20 lat dostarcza biomasy w ilości 18-20 ton / hektar. Roślina nie ma specjalnych wymogów glebowych a zbierana masa ma stosunkowo niską zawartość wody. Ilość energii włożonej w uprawę do energii zawartej w zbieranej biomasie miskantu ma wysoki współczynnik na poziomie 1:5




Proso rózgowe (switchgrass) – roślina pochodząca z Ameryki północnej. Posiada minimalne wymagania glebowe plony i jakość pozyskanej biomasy podobne do miskantu.




Konopia przemysłowa - roślina która najmniej chyba kojarzona jest z rynkiem biomasy. Nic bardziej mylnego mało kto wie że konopie na początku XX wieku były jednym z najczęściej uprawianych roślin z których produkowano bardzo wiele produktów, żagle, liny, sieci oraz aż 25% światowego papieru. Obecnie konopie z powrotem są w zainteresowaniu gdyż jak mało która roślina konopie nie wymajają pestycydów i środków ochrony roślin, nie potrzebują nawożenia i rosną szybko także na słabych glebach. Ilość energii włożonej w uprawę do energii zawartej w zbieranej biomasie konopi ma współczynnik na poziomie 1:5,3. Należ jednak pamiętać że konopie przemysłowe mimo specjalnego dobierania gatunków zawierają śladowe ilości THC co jest głównym ich problemem. W tę roślinę zaczęła inwestować np Irlandia chcąc wykorzystać ją do produkcji biopaliw II generacji. W 2008 powstały pilotażowe plantacje o powierzchni 100 hektarów. W 2009 ma zostać obsiane 5 000 hektarów a według prognoz do 2012 będzie to ok. 50 000 hektarów.


Muszę zwrócić uwagę że biouprawy będą się opierać na roślinach które zostaną sztucznie wprowadzone do środowiska przez co ich wpływ na środowisko nie jest prosty do przewidzenia. Istnieje obawa że sprowadzone na biouprawy „super” chwasty wyprą rodzime rośliny z naturalnego środowiska a ich rozprzestrzenianie będzie niekontrolowane.