W grudniu 2021 roku podczas konferencji “Stan wyjątkowy w energetyce” Pani dr Aleksandra Gawlikowska-Fyk wygłosiła bardzo ciekawą prezentację dot. przyszłości Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE) pt. “Luka węglowa – co po węglu w polskim systemie energetycznym?”. O ile główne przesłanie jest umiarkowanie związana z ekologią, o tyle los mocy wytwórczych i struktura miksu energetycznego są ważne dla każdego z nas (najlepiej, żeby miks był jak najmniej emisyjny, co za chwilę będzie mieć związek z konkurencyjnością polskiej gospodarki).
Poniżej chciałbym Wam przedstawić najważniejsze wnioski z prezentacji. Treść samego artykułu została zweryfikowana od strony merytorycznej przez autorkę prezentacji 🙂
Wycofanie mocy a luka węglowa
Na początku chciałbym przedstawić wykresy pokazujące planowane wycofania mocy z naszego systemu elektroenergetycznego. Wykresy te zostały przygotowane przez operatora systemu elektroenergetycznego na podstawie danych otrzymanych od wytwórców energii. Scenariusz optymistyczny przedstawia wycofanie jednostek wytwórczych w oparciu o ich żywotność, a scenariusz pesymistyczny uwzględnia również aspekty ekonomiczne (w tym ceny uprawnień do emisji CO2). W scenariuszu optymistycznym jest to ponad 13 GW mocy, a w pesymistycznym aż 17 GW do 2030 roku.
Czy to dużo?
Żeby to zobrazować, należałoby się odnieść do zainstalowanych mocy węglowych w Polsce, które wynoszą 29 GW. To oznacza, że w perspektywie 10 lat zostanie wyłączona połowa zainstalowanych mocy. W przypadku wariantu pesymistycznego jedna czwarta mocy elektrowni węglowych zostanie wyłączona w ciągu najbliższych 4-5 lat.
Jak bardzo realny jest wariant pesymistyczny?
Niestety, bardzo realny. Obliczenia wyłączeń te pokrywają się z modelowaniem przeprowadzonych przez firmę analityczną Aurora Energy Research na zlecenie Forum Energii, z pewną istotną różnicą. Zespół przeprowadził modelowanie przy cenie uprawnień do emisji na poziomie 60 euro za tonę CO2. Aktualnie jest to kwota 90 euro za tonę, co oznacza, że wariant pesymistyczny będzie bardziej prawdopodobny.
Z czego wynikają te wyłączenia?
Na kolejnym wykresie zaznaczono planowane wyłączenia oraz spodziewane wyłączenia. Do końca 2026 roku, kiedy przestają obowiązywać tzw. kontrakty mocowe, węgiel nie będzie mógł korzystać ze wsparcia z rynku mocy (ponieważ węgiel jest wysokoemisyjnym źródłem energii). Z tego względu wytwarzanie energii elektrycznej z węgla stanie się po prostu zbyt drogie i prawdopodobnie nastąpią wyłączenia. Po 2025 roku zostanie wycofanych aż 8 gigawatów, nieco później kolejne 6. Energetyka węglowa będzie się kończyć w rytm wygasania kontraktów mocowych, czyli do 2035 roku (wówczas wygasną ostatnie kontrakty dla bloków węglowych, a więc wsparcie publiczne). Po 2030 roku w systemie zostaną najnowsze jednostki (Opole, Jaworzno, Turów i część jednostek kogeneracyjnych). Trzecia fala zamknięć nastąpi najpóźniej z końcem 2035 roku. Oczywiście jeśli weźmiemy pod uwagę tylko uwarunkowania ekonomiczne, a nie na przykład polityczne.
Ale czym jest rynek mocy?
Poniżej zamieszczam całkiem przejrzystą definicję ze strony firmy Lerta[3], uzupełnioną o komentarz dr. Gawlikowskiej-Fycz:
Rynek mocy w Polsce jest mechanizmem rynkowym mającym za zadanie zapewnić bezpieczeństwo energetyczne kraju oraz ciągłość dostaw energii elektrycznej. Wraz z wprowadzeniem rynku mocy bloki, które wygrały aukcje na konkretne lata są zobowiązane do świadczenia tzw. “obowiązku mocowego”. To oznacza, że objęte nim jednostki wytwórcze są zobowiązane do pozostawania w gotowości do dostarczenia mocy oraz dostarczenia jej do systemu w okresie zagrożenia za odpowiednim wynagrodzeniem. Niestety, ze względu na emisyjność elektrownie węglowe nie będą mogły być w ten sposób wynagradzane już od 1 lipca 2025 r. , więc rentowność takich elektrownidrastycznie spadnie.
Co po węglu?
Dane z ubiegłego roku wskazują, że w budowie były jednostki o mocy 1,7 GW, planowane jest kolejne 1,2 GW a dyskutowane kolejne 1,7 GW (jednostki gazowe). Oznacza to, że luka węglowa jest ogromna i w systemie będzie brakować nam 11,5 GW mocy, które powinny być oddawane w momencie wyłączania elektrowni węglowych. Sytuacja nieco się poprawiła w wyniku grudniowej aukcji rynku mocy, na której operator systemu przesyłowego zakontraktował nowe moce. Generalnie jednak groźba powstania luki węglowej jest nadal realna. A brak mocy spowoduje, że produkcja energii nie będzie zbilansowana z zapotrzebowaniem i zwyczajnie w wielu godzinach będzie brakować energii elektrycznej.
Warto wiedzieć, że problem ze zbilansowniem systemu był obserwowany już tej zimy, kiedy zabrakło mocy rezerwowych, więc ciężko wyobrazić sobie co będzie za kilka lat.
Jaką mamy alternatywę?
Na kolejnym wykresie przedstawiono propozycję jak mogłoby wyglądać przejście do nowego systemu. Widać tutaj znaczącą redukcję udziału węgla w miksie energetycznym. Ważną rolę odegra również efektywność energetyczna, bo tu można dużo zaoszczędzić. Wg modelowania blisko 50% w 2030 roku może pochodzić ze źródeł odnawialnych – jest to miks prognozowany i oczywiście może ulec zmianie, gdyż poszczególne źródła odnawialne mogą mieć różny udział w produkcji prądu za ok. dekadę.
W prezentacji zostały wymienione następujące rozwiązania wspierające płynne przejście do zielonej energii:
- Efektywne aukcje OZE – więcej mocy w krótszym czasie
- Reforma rynku mocy (kosztuje 5,5 mld złotych, miał stymulować powstawanie czystych mocy, ale w praktyce dopiero zaczynają się pojawiać)
- System wsparcia niezbędnych mocy dyspozycyjnych
- Premie dla kogeneracji (dla produkcji energii elektrycznej i cieplnej naraz)
- Dalsze wspieranie prosumentów (zamiast wprowadzania niekorzystnych zapisów).
Dla zainteresowanych tematem, zachęcam do obejrzenia całej konferencji, którą można znaleźć tutaj.
Podsumowanie – czy czeka nas luka węglowa i niedobory mocy?
Biorąc pod uwagę planowane wyłączenia (wariant pesymistyczny jest bardzo realistyczny) oraz opieszałość w instalowaniu nowych mocy już za parę lat może zacząć w naszym kraju brakować prądu. I tu nie chodzi o wyłączenia zimą, kiedy nie świeci słońce i nie działa fotowoltaika, tylko w zasadzie może to się stać codziennością przez cały rok. Nie będę wskazywał winnych, ale efektem tego będzie sytuacja jak na poniższym obrazku (prócz wyłączeń energii elektrycznej jej cena oczywiście również wzrośnie).
Literatura
- [1] https://www.youtube.com/watch?v=lyIwTwsQVg8
- [2] https://www.forum-energii.eu/pl/wydarzenia/konferencja-stan-wyjatkowy
- [3] https://www.forum-energii.eu/public/upload/articles/files/11_net.pdf
