Wiatraki bezsilne wobec zagrożenia dostaw energii elektrycznej

Utrzymujące się od kilku dni ekstremalne temperatury wywołały czasowy stan zagrożenia bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej o charakterze lokalnym. Konieczne było podjęcie środków zaradczych przez Operatora Systemu Przesyłowego. Niestety moce zainstalowane w elektrowniach wiatrowych nie mogły być wykorzystane do poprawy sytuacji w systemie elektroenergetycznym. Natomiast inne kraje borykające się z podobnym problemem z powodzeniem wykorzystują energię jądrową do pokrycia wzrostu zapotrzebowania na energię elektryczną.

W ostatnich dniach lipca padł historyczny rekord letniego zapotrzebowania na moc. 31 lipca o godzinie 13:15 zapotrzebowanie na moc wyniosło 23 521 MW.

W wyniku trwających upałów następuje nie tylko wzrost zużycia energii, ale także zmniejszają się zdolności przesyłowe linii energetycznych oraz występują ograniczenia w pracy niektórych elektrowni cieplnych z powodu wysokiej temperatury wody chłodzącej.

Ze względu na konieczność zapewnienia bezpiecznej pracy sieci Polskie Sieci Elektroenergetyczne jako Operator Systemu Przesyłowego skorzystały z tzw. środków zaradczych; do pracy zostały przywołane nieużywane dwa bloki o mocy 400 MW i jeden o mocy 120 MW.

Ponadto 31 lipca lokalnie został ogłoszony czasowy (obowiązujący w godz. 15:01 - 22:00) stan zagrożenia bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej, wynikający z trudnych warunków pracy sieci w regionie obejmującym część województwa wielkopolskiego (podregiony poznański i koniński) i część województwa łódzkiego (podregion łódzki i skierniewicki). Również 1 sierpnia br., ze względów bezpieczeństwa pracy sieci OSP ogłosił stan zagrożenia dla tej części kraju w godz. 13:15 -18:00 i polecił zwiększenie generacji niektórych bloków.

W dniu 2.08 o godz. 8:30 odnotowano następujące parametry systemu elektroenergetycznego:

ZAPOTRZEBOWANIE [MW]	22 133
GENERACJA [MW]	20 328
- el. cieplne	20 045
- el. wodne	200
- el. wiatrowe	82
SALDO WYMIANY CAŁKOWITEJ [MW]	IMPORT 1820
CZĘSTOTLIWOŚĆ [Hz]	50,022

(Źródło: https://www.pse.pl/home)

Powyższe dane jednoznacznie wskazują, że całkowity ciężar generacji energii elektrycznej spoczywał na elektrowniach cieplnych, które są głównym gwarantem bezpieczeństwa energetycznego kraju. Znaczne ilości energii zostały dostarczone poprzez import z sieci zewnętrznych (także wytwarzanych głównie w elektrowniach cieplnych).

Ze względu na brak wiatru towarzyszący wysokim temperaturom niemożliwe było wykorzystanie elektrowni wiatrowych, jako środka zaradczego do zapewnienia bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej. Generacja w tych elektrowniach podczas porannego szczytu w okresie 28.07-1.08 utrzymywała się w przedziale od 18 MW do 301 MW i wynosiła:

Data/godz.	28.07	29.07	30.07	31.07	1.08
10:00	49	301	22	18	79
12:00	156	299	39	74	124

Tab. Generacja prądu w elektrowniach wiatrowych w [MW]
(Żródło: https://www.pse.pl/dane-systemowe/funkcjonowanie-kse/raporty-dobowe-z-pracy-kse/generacja-zrodel-wiatrowych)

Udział elektrowni wiatrowych w pokrywaniu zapotrzebowania na prąd podczas szczytu porannego był bardzo niski i wahał się w przedziale od 0,8% do 1,4%.

Moc zainstalowana w elektrowniach wiatrowych wg stanu na 31.03.2018 r. wynosi 5 857 MW (Źródło: https://www.ure.gov.pl/pl/rynki-energii/energia-elektryczna/odnawialne-zrodla-ener/potencjal-krajowy-oze/5753,Moc-zainstalowana-MW.html).

Wobec tego obciążenie tych elektrowni (stopień ich wykorzystania) podczas stanu zagrożenia dostaw energii elektrycznej, jaki wystąpił w dniach 28.07-1.08, było niewielkie i wynosiło od 0,3% do 5,1%. Pozostałe ponad 95% zainstalowanej mocy wiatraków było w tej sytuacji bezużyteczne i nie wspierały one systemu elektroenergetycznego.

Elektrownie wiatrowe mimo, że są źródłem bezemisyjnym to są silnie uzależnione od warunków atmosferycznych i cechuje je niestabilna praca. Wobec tego nie gwarantują bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej.

Bezpieczeństwo energetyczne musi być oparte na stabilnych źródłach, które nie są podatne na zmiany pogody. Gwarancje bezpieczeństwa zapewniają zatem elektrownie cieplne, w których spalany jest węgiel lub inne węglowodory. Posiadają one jednak duży ślad węglowy - emitują znaczne ilości CO2 i gazów cieplarnianych - nie spełniają więc celu klimatycznego.

W tej sytuacji jedynym dostępnym obecnie stabilnym i jednocześnie bezemisyjnym źródłem energii jest energia jądrowa. Gwarantuje ona bezpieczeństwo energetyczne każdego kraju, który dysponuje taką technologią.

Przykładem może być Korea Płd., która podobnie jak Polska stoi w obliczu długotrwałych upałów. Posiadając dobrze rozwiniętą energetykę jądrową skutecznie walczy z ich skutkami.

Koreański operator jądrowy Korea Hydro and Nuclear Power (KHNP) postanowił ponownie uruchomić bloki jądrowe Hanbit 3 i Hanul 2 w drugim i trzecim tygodniu sierpnia oraz opóźni prace remontowe w blokach Hanbit 1 i Hanul 1, które zostały zaplanowane na 18 i 29 sierpnia. Zakończono także prace remontowe w bloku Hanul 4 i 25 lipca osiągnął on pełną moc.

Jeśli fala upałów będzie nadal trwać w Korei Płd. przez kilkanaście dni, zapotrzebowanie na energię elektryczną może osiągnąć rekordowy poziom. Minister handlu, przemysłu i energii Un Paik-gyu zapewnia, że dzięki włączeniu tych nadplanowych pięciu bloków jądrowych KHNP będzie w stanie zapewnić dodatkowe 5 000 MW generowanej mocy, aby pokryć rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną, związane z trwającą falą upałów.