Walijewski: Zmiany klimatyczne pogłębią deficyty wody w niektórych częściach Polski (ROZMOWA)

2 lipca 2021, 07:35 Energia elektryczna
Grzegorz Walijewski. Grafika: Gabriela Cydejko.
Grzegorz Walijewski. Grafika: Gabriela Cydejko.

We współczesnym świecie energia elektryczna jest dobrem podstawowym. W Polsce jej produkcja wciąż oparta jest w znacznej mierze na spalaniu węgla kamiennego i brunatnego. Przez najbliższe lata sytuacja to nie zmieni się i np. konińskie złoża (węgla brunatnego przyp. red.) będą nadal intensywnie eksploatowane. W efekcie problem z dostępnością do wody nie zniknie, a obserwowane zmiany klimatyczne tylko pogłębiają deficyty wodne szczególnie w Wielkopolsce. Należy zatem podjąć starania, aby w miarę możliwości zahamować ten proces lub, jeśli to możliwe, odwrócić go. Wydaje się to trudne, ale nie jest niemożliwe i wymaga zmian w sposobie gospodarowania wodą – powiedział Grzegorz Walijewski, rzecznik Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej w rozmowie z BiznesAlert.pl.

BiznesAlert.pl: Tegoroczna zima obfita w opady śniegu oraz deszczowa wiosna miała poprawić sytuację hydrologiczną w naszym kraju. Czy faktycznie tak się stało?

Grzegorz Walijewski: Niekoniecznie. Tegoroczna zima była pierwszą zima od lat o średniej śnieżności i średnim czasie zalegania pokrywy śnieżnej. To spowodowało, że przedwiośnie i wczesna wiosna były okresem, w którym w górnej warstwie gruntu nie występowały deficyty wilgoci. Jednocześnie skumulowany odpływ wód roztopowych alimentował wody powierzchniowe we wspomnianym okresie silniej niż w latach poprzednich. To okresowo poprawiło sytuacje hydrologiczną.

W piętnastu na szesnaście województw występuje susza rolnicza. Czy to zjawisko co roku się pogłębia? Jakie są tego konsekwencje?

Jedna zima o średniej śnieżności po długim okresie występowania zim o nieznacznej śnieżności nie poprawi sytuacji w istotny sposób. Poza tym śnieżność zim nie jest jedynym warunkiem braku występowania suszy glebowej. Jest nim także właściwe zasilanie opadowe, nie tylko bieżące. Tymczasem od ostatniej dużej powodzi w roku 2010, obserwujemy na większości obszaru kraju zmniejszanie się wysokości opadów, co w przypadku skumulowanej sumy potwierdza deficyt wysokości opadów równy lub nawet przewyższający sumę roczną. Oznacza to, że okresie ostatnich 10 lat ubyło nam wody opadowej w wysokości odpowiadającej wysokości co najmniej rocznych opadów. Konsekwencją tego będzie wzrastające przesuszanie górnej warstwy gruntu, obniżenie się zwierciadła górnej warstwy wodonośnej, zmniejszone zasilanie cieków i zbiorników powierzchniowych itd.

Woda jest także wykorzystywana do chłodzenia bloków energetycznych w Polsce. Jak wygląda stan wód w Polsce pod względem? Czy nie ma w tym roku zagrożenia dla chłodzenia energetyki?

Energetyka cieplna pracuje stabilnie i bezawaryjnie tylko wtedy, gdy ma zapewniony dostęp do zasobów wody w odpowiedniej ilości i jakości. W Polsce do chłodzenia instalacji elektrowni wykorzystuje się około 7 km3 wody rocznie (220 m3/s). Jest to czternastokrotna równowartość ilości wody zmagazynowanej w największym naszym zbiorniku retencyjnym przy zaporze w Solinie. Energetyka pobiera dziesięć razy więcej wody niż pozostałe działy przemysłu, co stanowi 60 procent całego zużycia wody w gospodarce Polski.

Polskie elektrownie cieplne są tak wodochłonne ponieważ wykorzystuje się w nich głównie otwarty system chłodzenia z jednorazowym przepływem (once-through flow cooling system). Tylko niektóre obiekty wyposażono w systemy zamknięte, oparte na chłodniach kominowych lub wieżach chłodniczych. Stanowi to poważny problem środowiskowy pod względem:

• jakościowym – w systemach otwartych woda podlega podgrzaniu, a następnie jest spuszczana do rzek i zbiorników. Tego typu zanieczyszczenie termiczne (thermal pollution) ma wpływ na życie biologiczne w ekosystemach wodnych;

• ilościowym– występujące coraz częściej niskie stany (związane również ze zmianami klimatu) i przepływy naruszające normalny tryb pracy elektrowni bądź elektrociepłowni są niebezpieczne dla urządzeń technologicznych i mogą prowadzić do całkowitego wyłączenia obiektu.

Wody więc nam w tym względzie brakuje? 

Faktem jest, że zasoby hydroenergetyczne Polski są niewielkie w stosunku do zapotrzebowania gospodarki i społeczeństwa na energię elektryczną i cieplną. Teoretyczny potencjał energetyczny naszych rzek wynosi około 23 TWh, lecz ze względów technicznych może być wykorzystany zaledwie w ok. 50 procent. Według danych GUS, w latach 2000-2018 w elektrowniach wodny w Polsce wyprodukowano zaledwie 3 TWh energii elektrycznej. Wielkość ta sukcesywnie maleje. Obecnie energetyka wodna dostarcza mniej niż 2 procent całej wytworzonej energii elektrycznej kraju (w Norwegii jest to 97 procent, a w Szwecji 38 procent).

Najpoważniejsze do tej pory zdarzenie ograniczenia w dostawie prądu wystąpiło 10 sierpnia 2015 roku, kiedy w całym kraju wprowadzono po raz pierwszy od 1989 roku. tzw. 20. stopień zasilania…

Nałożyło się na to kilka przyczyn: fala upałów i związane z nią rekordowe zapotrzebowania na prąd, niski poziom wód w rzekach, remont bloków energetycznych oraz awaria elektrowni w Bełchatowie. Zdarzenie to nie było blackoutem. Ale gdyby wskazani odbiorcy nie dostosowali się wówczas do ograniczeń, krajowa sieć nie byłaby w stanie pokryć zapotrzebowania. Doszłoby do wyłączeń awaryjnych obejmujących wszystkich odbiorców z danego terenu, a więc także gospodarstw domowych, szpitali czy transportu publicznego. Jednak teoretycznie i praktycznie blackout jest możliwy. Niebezpieczeństwo pogłębia fakt, że większość naszej infrastruktury do dystrybucji energii jest po prostu stara. W Polsce sieć przesyłowa powstała w latach 60. i 70. ubiegłego wieku i jest ona w znacznej mierze wyeksploatowana. Ocieplanie się klimatu będzie skutkowało częstszym pojawianiem się wysokich temperatur i fal upałów, a tym samym zwiększonym zapotrzebowaniem na energię elektryczną. Dodatkowo w Polsce od kilku lat borykamy się z suszą, a latem stany wód zwykle osiągają minimalne poziomy. Mamy więc do czynienia z dwoma elementami (zwiększonym popytem i niewystarczającą podażą), które prędzej czy później doprowadzą do załamania dostaw prądu.

Mamy coraz częściej do czynienia z intensywnymi, ale krótkotrwałymi opadami deszczu. Rozwiązaniem ma być tzw. mała retencja. Czy to może wesprzeć nas w walce ze suszą?

Problem suszy jest poważny, a w kontekście IMGW-PIB analizowany jest pod kątem suszy meteorologicznej i hydrologicznej. Od 2015 roku w znacznej części stacji wodowskazowych, dla których wyliczany jest przepływ (około 500 stacji), notujemy w sezonie ciepłym przepływ wody w rzekach poniżej granicy, która jest uważana za przepływ niżówkowy. Jest to równoznaczne z suszą hydrologiczną. Podstawowym zasobem środowiska jest woda, stąd zasady gospodarowania nią są szczególnie istotne. Odtwarzanie lub tworzenie małej retencji należy w gospodarce wodnej do jednych z zasadniczych działań przeciwdziałających negatywnym skutkom suszy.

W czasach zmian klimatu priorytetem staje się retencja wody deszczowej, czyli gromadzenie jej w miejscu opadu. Są to systemowe rozwiązania od stosunkowo prostych dedykowanych indywidualnym mieszkańcom (beczki pod rynną, stągwie, rzadsze koszenie trawników, ogrody deszczowe), po rozbudowaną zielono-błękitną infrastrukturę, na którą składają się znane nam elementy zieleni (parki, kwietne łąki, skwery) oraz wody powierzchniowe (cieki, stawy, zbiorniki wodne) i wspomagane zbiorniki podziemne na wody opadowe. Małej retencji wody deszczowej sprzyjają dachy retencyjne, ogrody deszczowe mokre i suche, rowy chłonne, ogrody deszczowe w pojemnikach na dachach garaży lub pod rynnami, zieleń wysoka – drzewa nie tylko zatrzymują wodę, ale pomagają obniżyć temperatury podczas upałów. W urbanistyce mała retencja to stosowanie niskich krawężników odwodnieniowych, aby woda grawitacyjnie spływała do zagłębień z roślinnością, niecek filtracyjnych – rozwiązanie ekonomiczne – lub zagłębień z bioretencją.

W jednym zdaniu mała retencja polega na gromadzeniu wody w niewielkich zbiornikach poprzez zatrzymywanie lub spowalnianie spływu wód, przy jednoczesnym zachowaniu i wspieraniu rozwoju krajobrazu naturalnego. Małe zbiorniki wodne powinny być wykorzystywane w czasie suszy. A do tego właściwe zabiegi agrotechniczne również wpływają korzystnie na zwiększenie małej retencji.

Regiony województw wielkopolskiego, łódzkiego, i region Bogatyni – to obszary wydobycia węgla brunatnego, jak ta działalność wpływa na zasobność tych terenów w wodę? Czy można niwelować taką działalność górniczą?

Globalne procesy klimatotwórcze są główną przyczyną występowania susz. Czynniki klimatyczne, które w głównej mierze determinują występowanie susz, to niedostatek opadów lub długotrwały ich brak, czemu towarzyszą wysokie wartości: temperatury powietrza, parowania, prędkości wiatru, usłonecznienia i niedosytu wilgotności powietrza. Oprócz przyczyn i uwarunkowań naturalnych, duży wpływ na występowanie i rozwój suszy mają przekształcenia antropogeniczne. Działalność człowieka, poprzez eksploatację zasobów wodnych i zmianę zagospodarowania terenu (wylesianie, zwiększanie powierzchni uszczelnionych), wpływa na zdolność retencjonowania wody oraz zmienia strukturę bilansu cieplnego i wodnego. Jednym z takich przykładów jest Jezioro Powidzkie w Wielkopolsce. Na przestrzeni ostatnich trzydziestu lat zaobserwowano na nim wyraźną tendencję do obniżania się poziomu wody, na co składają się niekorzystne warunki klimatyczne (zwłaszcza notowany wzrost wielkości parowania i zmniejszenie ilości opadów w XXI wieku) oraz odwodnienia górnicze pobliskich odkrywek węgla brunatnego i eksploatacja wód podziemnych oraz melioracje, które były prowadzone od ponad 200 lat. Na skutek obniżenia poziomu wód gruntowych, a co za tym idzie zmniejszenia możliwości zasilania podziemnego, większość cieków, które w latach wcześniejszych prowadziły wodę cały rok, obecnie w okresach bezdeszczowych zanika. Największe ubytki wody zaobserwowano w jeziorach na Pojezierzu Gnieźnieńskim między innymi w jeziorze Wilczyńskim i Suszewskim, w których zwierciadło wody opadło nawet o ponad 5 m. Ostrożnie szacują, można przyjąć, że łączna powierzchnia jezior z tego obszaru zmniejszyła się o blisko 600 ha.

Te problemy będą narastać? 

We współczesnym świecie energia elektryczna jest dobrem podstawowym. W Polsce jej produkcja wciąż oparta jest w znacznej mierze na spalaniu węgla kamiennego i brunatnego. Przez najbliższe lata sytuacja to nie zmieni się i np. konińskie złoża będą nadal intensywnie eksploatowane. W efekcie problem z dostępnością do wody nie zniknie, a obserwowane zmiany klimatyczne tylko pogłębiają deficyty wodne szczególnie w Wielkopolsce. Należy zatem podjąć starania, aby w miarę możliwości zahamować ten proces lub, jeśli to możliwe, odwrócić go. Wydaje się to trudne, ale nie jest niemożliwe i wymaga zmian w sposobie gospodarowania wodą. Przede wszystkim należy pamiętać o tym, aby retencjonować wodę w okresach jej nadwyżki. Z kolei w rejonach pozostających w strefie oddziaływania leja depresji związanego z odkrywkami węgla brunatnego należałoby uruchomić przerzuty wód pochodzących z odwodnień górniczych lub z pobliskich, bardziej zasobnych w wodę zlewni.

Rozmawiał Bartłomiej Sawicki

Perzyński: Od kogo Polska mogłaby się uczyć polityki wodnej?