Grądzik: Niemieckie lekarstwo na kryzys energetyczny
Czy nowe-stare lekarstwo o nazwie „jeszcze więcej OZE” sprawdzi się w niemieckim teatrze działań energetycznych? – zastanawia się Piotr Grądzik, ekspert w zakresie bezpieczeństwa energetycznego, współpracownik BiznesAlert.pl.
Różne choroby, ale zawsze to samo lekarstwo
Wojna na Ukrainie sprawiła, że Niemcy ocknęły się i w panice poszukują rozwiązań na wypadek wstrzymania dostaw gazu z Rosji. W grę wchodzą rozwiązania przejściowe oraz docelowe. Te pierwsze to np. tymczasowe przesunięcie do rezerwy jednostek węglowych zamiast ich likwidacji. Te docelowe to przyspieszenie budowy źródeł odnawialnych.
Raz na jakiś czas niemieccy politycy zapowiadają takie przyspieszenie. W 2011 roku słyszeliśmy, że odejście od atomu to żaden problem, ponieważ OZE zastąpi atom. W 2019 decyzję o odejściu od węgla ogłoszono razem z nadzieją, że OZE zastąpi węgiel. Rok później wzmożone inwestycje w zieloną energię miały pomóc wyjść niemieckiej gospodarce z dołka spowodowanego „lockdownem”. Zawsze gdy zbliżały się jakieś wybory, politycy sypali sobie głowę popiołem przyznając, że rewolucja energetyczna posuwa się naprzód zbyt wolno, ale już zrozumieli swój błąd, mają pełne szuflady ustaw i teraz rewolucja ruszy z kopyta.
Schemat powtarza się tak często, że nawet nieco mniej uważni obserwatorzy już dawno powinni zauważyć pewien ukryty wzorzec. Dziś w 2022 roku, zapowiedź przyspieszenia budowy OZE z jednej strony brzmi zabawnie. Ale z drugiej strony nadal pomaga zbierać polityczne punkty w kraju, w którym widmo ocieplenia klimatu przeraża obywateli bardziej niż widmo wojny.
Prąd w chmurze, czyli nowa tajemnica Energiewende
Starą tajemnicą Energiewende był elastyczny, węglowy park wytwórczy, który zabezpieczał zależną od sił natury podaż OZE. Niemiecki system elektroenergetyczny mógłby z powodzeniem przez lata funkcjonować w powyższej konfiguracji, czyli podwójnych struktur wytwórczych (OZE plus węgiel jako backup).
Do roku 2019 kwestia odejścia od węgla nie była jednoznaczna. Politycy przelicytowywali się kto zlikwiduje więcej i szybciej, a tzw. komisja węglowa obradowała wiele miesięcy dbając o dobre samopoczucie wyborców. Jednak na płaszczyźnie faktów nic szczególnego się nie działo.
Dopiero potem okazało się, że likwidacja elektrowni węglowych traktowana jest w Niemczech śmiertelnie poważnie. W ciągu ostatnich trzech lat zlikwidowano kilka gigawatów mocy węglowych, nie oszczędzając przy tym prawie nowych jednostek jak np. dwa bloki elektrowni Moorburg. Uwzględniając dodatkowo likwidację elektrowni atomowych, w latach 2019-2022 z niemieckiego systemu znikło bezpowrotnie kilkanaście gigawatów sterowalnych mocy.
Ubytek mocy węglowych (ale też atomowych) widać już w krajowym bilansie. W okresach, kiedy siły natury nie sprzyjają OZE, Niemcy bilansują swój system za pomocą… najlepszego magazynu energii jaki kiedykolwiek wymyślono. Cóż to za tajemniczy magazyn? O tym za chwilę.
Eksport w sobotę, import w poniedziałek
Wspomniany bilans energetyczny, jak również dane dotyczące produkcji prądu z podziałem na technologie są dla mnie chlebem powszednim od ponad dziesięciu lat. Dzięki standardom transparentności dostępne są także dla każdego użytkownika internetu na oficjalnej platformie informacyjnej Bundesnetzagentur.
Porównajmy więc sytuację w systemie dla dwóch styczniowych dni.
Struktura wytwarzania energii elektrycznej w Niemczech 8 stycznia 2022. Źródło: www.smard.de
Struktura wytwarzania energii elektrycznej w Niemczech 10 stycznia 2022. Źródło: www.smard.de
Górna grafika przedstawia strukturę wytwarzania energii elektrycznej w Niemczech w sobotę 8 stycznia 2022. Widzimy dość dobrą obfitość OZE. Pomimo że kolor żółty (fotowoltaika) nie dopisuje, to wiatr (niebieski) zapewnia solidny wolumen, np. o godz. 20 jest to prawie 37 GW (onshore i offshore).
Generacja OZE razem z generacją źródeł nieodnawialnych (ciemne kolory) wykraczają poza ciemnoczerwoną krzywą reprezentującą krajowe zapotrzebowanie.
Oznacza to eksport. Dla godziny 20 jest to 14,9 GW nadwyżki.
Odmienną sytuację przedstawia dolna grafika. Zaledwie dwa dni później, w poniedziałek 10 stycznia 2022 jasne kolory (OZE) zdecydowanie zeszły do defensywy. Dla godziny 17 wiatr wytwarza zaledwie nieco ponad 2 GW. Można się domyślać, że w takiej sytuacji inicjatywę przejmą źródła nieodnawialne. I rzeczywiście, węgiel brunatny, kamienny oraz gaz (brązowy, czarny, szary) generują łącznie ok. 38,5 GW.
Jednak kluczowym spostrzeżeniem jest to, że łączna generacja źródeł odnawialnych i nieodnawialnych jest poniżej ciemnoczerwonej krzywej, czyli nie pokrywa krajowego zapotrzebowania.
Oznacza to import. Dla godziny 17 jest to 10,8 GW deficytu.
Przedstawione powyżej dwa styczniowe dni nie są wyjątkiem. Potwierdzają one widoczną od kilku miesięcy regułę: gdy pogoda sprzyja OZE, Niemcy eksportują nadwyżki prądu. Gdy pogoda nie sprzyja OZE, Niemcy zmuszeni są uzupełniać lukę w bilansie importem.
Magazyn energii XXI wieku
Forma najlepszego magazynu może być dla nas zaskakująca. No cóż. Często tak bywa, że nie widzimy lasu spoza drzew. Magazynem tym są systemy elektroenergetyczne innych krajów. Najlepszym magazynem, bo nie trzeba nawet wydawać środków na jego budowę.
W przypadku Niemiec kluczowe jest centralne położenie oraz liczne połączenia energetyczne ze wszystkimi sąsiadami. Importując po trochu z takich krajów jak: Holandia, Szwajcaria, Dania, Czechy, Luksemburg, Szwecja, Austria, Francja, Polska, Norwegia i Belgia w sumie można osiągnąć znaczące wolumeny. Znaczące, bo import 10,8 GW w przykładzie z 10 stycznia to przecież tyle co całe zapotrzebowanie Czech.
Gdy policzymy deltę między eksportem (14,9 GW) a importem (10,8 GW) w analizowanych dniach, okazuje się, że niemiecki system może liczyć na elastyczność prawie 26 GW dzięki wymianie transgranicznej. A to jest już wolumen odpowiadający zapotrzebowaniu takiego kraju jak Polska.
Zamknąć nożyce
To nie jest zarzut, że Niemcy korzystają z dobrodziejstw wspólnego rynku energii. My też korzystamy i każdy kraj ma takie prawo. Chodzi tu jednak o ukazanie pewnego trendu – likwidacja źródeł sterowalnych (elektrownie węglowe i atomowe) odbywa się fizycznie w zawrotnym tempie na naszych oczach, podczas gdy budowa ich substytutu (np. elektrowni gazowych) utknęła na etapie power pointa. W sytuacji wojny, czyli niepewności dostaw gazu do Niemiec, budowa nowych elektrowni gazowych stoi teraz tym bardziej pod znakiem zapytania.
W efekcie likwidacji mocy sterowalnych oraz jeszcze bardziej „przyspieszonej” budowy źródeł zależnych od pogody, nożyce między maksymalnym eksportem a importem coraz bardziej będą się rozchylać (tak jak w przykładowych dniach 08.01.2022 i 10.01.2022). Powyższy trend jest obecny we wszystkich europejskich krajach, z tym że Niemcy dokonują zmian najszybciej i w największej skali.
Patrząc teraz na całą Europę należy postawić pytanie: skąd będzie pochodził prąd w godzinach i dniach, w których większość krajów będzie chciała importować? Nawet jeśli „magazyn energii XXI wieku” jest z gumy, to jest ona już bardzo napięta.
Kryzysowy jubileusz regulatora. Integracja OZE i uniezależnienie od Rosji
