Mielczarski: Jak zdekarbonizowałem niemiecki system elektroenergetyczny?
prof. dr hab. inż. Władysław Mielczarski, Politechnika Łódzka

Nie wiemy kiedy dokładnie nastąpi dekarbonizacja elektroenergetyki, ale sądząc po demonstracjach uczniowskich to już nie długo. Dlatego wychodząc naprzeciw żądaniom dekarbonizacji postanowiłem wyłączyć niektóre elektrownie węglowe. Na razie tylko niemieckie i to na modelu, bo idzie zima i nie chcę kolegom zza Odry sprawić przykrości (black-out).
Organizacja ENTSO-E (
https://www.entsoe.eu/data/powerflow-tool/) opublikowała interaktywne modele systemu elektroenergetycznego, w których pokazano główne instalacje produkujące energię elektryczną oraz odbiorców i linie przesyłowe w Niemczech, Belgii i Holandii.
Dzięki tym modelom możemy poeksperymentować z dekarbonizacją elektrowni węglowych.
Faza I. Modelem wyjściowym jest Model 1 - rysunek 1. Słońce świeci, wiatr wieje, elektrownie węglowe pracują pełną parą, energii jest dużo, nawet magazyny energii można ładować. System przesyłowy działa poprawnie. Rzadko kiedy obciążenie linii przekracza 70%. Idealnie? No nie zupełnie. Za dużo elektrowni węglowych, za dużo CO2, trzeba zdekarbonizować.

Rys. 1 Model 1, ENTSO-E systemu niemieckiego, holenderskiego i belgijskiego. Źródło:
https://www.entsoe.eu/data/powerflow-tool/
Faza II. Dekarbonizacja. Wyłączam po kolei elektrownie: Berlin Coal - 2000MW; Straubing Coal - 3500MW; Colone - 4000MW; Colone 2 - 5000MW oraz Hamburg - 2000MW. W sumie dekarbonizacji podlega 16 500MW (nie tak dużo), ale za to zmniejszenie emisji CO2 na godzinę wynosi 15840Mg (w modelu emisje CO2 założono na 0,96Mg/MWh) ale już rocznie zmniejszamy emisje CO2 o prawie 140 milionów ton. To jest sporo. Tylko na mapie zrobiło się jakby bardziej czerwono. Niektóre linie przeciążone ponad 500%, czyli mamy awarię systemową - black-out - rysunek 2. Może trochę jednak przetrwamy bez energii elektrycznej, do wiosny to trochę za długo, ale przynajmniej do czasu gdy nadejdzie otrzeźwienie klimatyczne. I wtedy będzie można włączyć Facebook-a.

Rys. 2. Model 1, ENTSO-E systemu niemieckiego, holenderskiego i belgijskiego.
https://www.entsoe.eu/data/powerflow-tool/
Zapraszam do eksperymentowania z dekarbonizacją, chociaż na razie tylko na modelach ENTSO-E.