Kuczyńska: Teksańska masakra śniegiem i mrozem

19 lutego 2021, 07:31 Energetyka
Śnieg. Fot. Freepik
Śnieg. Fot. Freepik

“Babcia spała w samochodzie. Rodzice, którym zabrakło drewna palili w kominkach, czym tylko mogli, żeby ogrzać dzieci. Mieszkanka Richardson wpadła w rozpacz widząc, jak spada poziom naładowania akumulatora zasilającego aparat tlenowy, pod którym leżał jej partner. Desperacko szukała pomocy, żeby go doładować” – tak zaczyna się tekst w Texas Tribune o skutkach ostatnich wydarzeń – pisze Urszula Kuczyńska, działaczka Lewicy Razem i współautorka programu energetycznego tej partii.

Co się stało?

Pogodowa anomalia, która przyniosła Teksasowi niespotykany tam zwykle spadek temperatury i obfite opady śniegu. We wtorek 16.02, ponad cztery miliony ludzi dotknęła zapaść systemu elektroenergetycznego. Nastąpiło gwałtowne obniżenie produkcji, zgasło światło a przede wszystkim, w nieprzystosowanych do zimowej pogody domach o cienkich ścianach – przestało działać ogrzewanie. ERCOT, teksański operator systemu elektroenergetycznego, ogłosił stan tzw. “rolling blackouts” – prądu brakowało rotacyjnie i lokalnie, na różnych, często bardzo rozległych obszarach, przez kilka dni.  

Już wtorkowe popołudnie przyniosło bilans śmiertelny w liczbie 10 zgonów w samym Teksasie i 23 na całym terytorium południowych stanów USA, które dotknęły mróz i śnieżyca.

W środę 17.02, CNN podawał, że przerwy w dostawach energii w Teksasie wciąż trwają a jej cena skoczyła o … 10 000 %. 10 000%. W Teksacsie, który jest zarówno największym producentem gazu ziemnego, jak i ropy naftowej w Stanach Zjednoczonych.

Co zawiodło?

Wszystko. Silny mróz i obfite opady śniegu to w Teksasie rzecz niesłychana. Żadna funkcjonująca tam infrastruktura nie została ani zaprojektowana, ani zrealizowana z myślą, by działać w takich warunkach. Okazała się na nie boleśnie wrażliwa. 

Późnym popołudniem w niedzielę 14.02, w Teksasie padł rekord poboru energii: 69 150 MW. To o 3 200 MW więcej niż poprzedni, pobity w 2018 roku. Jednak rekord rekordem – najciekawsze jest to, że rekord z 2018 padł w sezonie letnim. Zwyczajowo, w Teksasie pobór energii jest wówczas najwyższy. Temperatury przekraczające 40 stopni Celsjusza nie są tam przecież rzadkością a konieczność chłodzenia pomieszczeń winduje poziom zużycia energii elektrycznej. Rekord z 2018 związany był właśnie z przedłużającą się falą upałów – ekstremalnym, ale jednak dającym się w tej szerokości geograficznej przewidzieć zjawiskiem. W 2021 mieliśmy do czynienia z czymś zgoła innym – z anomalią, której nadejścia przewidzieć się nie dało. 

Teksas ma bardzo ograniczoną możliwość zakupu i importu energii od sąsiadów. Nie może się nim w podbramkowej sytuacji ratować. 

Sieć elektroenergetyczna w USA jest podzielona na trzy obszary synchroniczne: wschodni, zachodni i … teksański. I o ile obszary wschodni i zachodni (tzw. Eastern i Western Interconnection) obejmują terytoria różnych stanów USA, o tyle obszar teksański (tzw. Texas Interconnection) – jak nazwa wskazuje – obejmuje jedynie Teksas. Ten nie zdecydował się nigdy na swobodny handel energią z innymi stanami USA. Historia tej decyzji sięga daleko wstecz – do 1935 roku, kiedy prezydent Franklin D. Roosevelt podpisał Ustawę o Energii, regulującą międzystanową wymianę handlową w tym zakresie. Od tamtego czasu, władze w Houston robiły, co w ich mocy, aby nie musieć ani jej, ani regulacji pochodnych stosować. ERCOT, operator sieci w Teksasie, pilnuje, aby podmioty użyteczności publicznej działały wyłącznie na terenie stanu i ograniczały działalność ponadstanową do absolutnego minimum. 

Samodzielność i niezależność mają, rzecz jasna, oczywiste zalety. O tym, że zalety ma również współpraca zwykle przekonujemy się boleśnie. W pozbawionym możliwości wysokiego importu energii Teksasie w związku z ekstremalnym zjawiskiem pogodowym pada więc rekord zapotrzebowania. Dzieje się to zimą, kiedy jest absolutnie jasne, że energii z wiatru, jak i z fotowoltaiki będzie mniej. 

ERCOT uwzględnia to zresztą w swoich analizach i prognozach. W pewnym momencie trwającego kryzysu, bilans produkcji ze źródeł odnawialnych wyglądał zresztą niezwykle interesująco: o ile prognozy ERCOTA zakładały, że ze słońca uda się wygenerować jedynie 0,3 GW energii, panele PV generowały aż 2,7 GW. Jednak już następnego dnia, produkcja spadła nawet poniżej tych założonych przez ERCOT 0,3 GW.

Problem był też z turbinami wiatrowymi – te zainstalowane w Teksasie nie są nijak przystosowane do warunków zimowych. Najpierw marznący deszcz a potem fala mrozu sprawiła, że wiatraki przestały pracować. Z 31 GW mocy w energii wiatrowej zainstalowanych w teksańskim systemie, uzyskiwano tylko 2 GW – jakieś 30% założonej przez ERCOT produkcji i jedynie 7% mocy nominalnej. 

Pierwotnie zresztą to właśnie na wiatrakach skupiły się media i uwaga opinii publicznej. Prawda okazała się jednak bardziej złożona a kryzys dużo głębszy. Nie wywołałoby go nawet unieruchomienie wszystkich teksańskich źródeł OZE, bo po prostu za mało ważą w skali całego systemu. Ich łączna prognozowana przez ERCOT produkcja wynosiła bowiem 6,3 GW podczas, gdy we wtorek 15.02 w systemie brakowało ponad 30 GW – chwilami nawet 42% planowanej produkcji.

Główny ciężar odpowiedzialności za powagę kryzysu spoczywa więc na źródłach, na których ERCOT – bardzo racjonalnie zresztą – oparł produkcję energii zimą: na źródłach konwencjonalnych i energetyce jądrowej. ERCOT w swoich prognozach i analizach traktuje je łącznie. 

Co się z nimi stało? 

Ściął je mróz. Dosłownie. 

Teksas lwią część swojej energii wytwarza w elektrowniach gazowych (46%). A w tych … zamarzło osprzętowanie. Nie tylko ono zresztą: zamarzły też rury przesyłające gaz, więc nie dość, że popyt na niego wzrósł skokowo, bo gaz był potrzebny na cele grzewcze, to dodatkowo spadła podaż. Ba, gazu po prostu zabrakło. Zresztą, nawet gdyby go nie zabrakło, to jak zauważa w magazynie Forbes James Conca, przepustowość istniejącej infrastruktury i tak nie nadążyłaby za zapotrzebowaniem. 

Węgiel, odpowiedzialny za 18 procent produkcji energii elektrycznej w stanie, co prawda nie zamarzł, ale za to sprzęt w elektrowniach węglowych spotkał ten sam los, co w gazówkach. Zamarzł. 

Historia powtórzyła się zresztą w jednej z teksańskich elektrowni jądrowych – w South Teksas, gdzie przy reaktorze nr 1 zamarzł czujnik poboru wody chłodzącej i nad ranem, we wtorek 15.02 doszło do automatycznego wyłączenia maszyny. Szybko uruchomiono ją z powrotem i w czwartek jej moc osiągała już 36% z założonych 1280 MWe. I nawet jeśli cztery teksańskie reaktory odpowiadają łącznie za wytworzenie jedynie 11% energii, to samo zdarzenie dołożyło swoją niewielką cegiełkę do skali trwającego kryzysu. Spowodowało też zresztą niemałe zamieszanie, bo kiedy dyrektor ERCOTa mówił o problemach w elektrowniach opartych na konwersji energii termalnej w elektryczną, zarówno serwisy National Radiation Commission (amerykańskiego dozoru jądrowego), jak i Międzynarodowej Agencji ds. Energii podawały, że obie jądrowe elektrownie Teksasu – Comanche i South Texas – pracują z pełną mocą. Szczegółowe informacje na temat wydarzeń w South Texas pojawiły się dopiero następnego dnia. 

Następnego dnia, w mediach i wśród komentatorów pojawiło się też wiele bardzo różnych refleksji: od obrony źródeł OZE, po atak na energetykę konwencjonalną i gorzkie słowa o ograniczeniach teksańskiej filozofii “wolnoć Tomku w swoim domku”. Wszystkie one są w obliczu wstrząsu, jakim są wydarzenia w Teksasie zupełnie uprawnione i zrozumiałe. 

Ciekawe wydaje się jednak jeden, dość rzadko podejmowany wątek i jeden podejmowany coraz szerzej.

Ten pierwszy to bardzo zasadne pytanie o celowość przypisywania winy za to, co się stało któremukolwiek ze źródeł energii. Turbiny wiatrowe działają przecież i w takich miejscach świata, gdzie mróz nie jest niczym niezwykłym i nie mają tam w zwyczaju zamarzać. Nie zamarzają też urządzenia w elektrowniach węglowych na północy Chin ani tym bardziej osprzęt i czujniki elektrowni jądrowych pracujących w głębokiej Rosji. Wszystkie te obiekty da się przystosować do działania w warunkach zarówno zimy, jak i upalnego lata. W Teksasie do tej pory po prostu nie zachodziła absolutnie żadna potrzeba takich przystosowań czynić. Czy da się je jednak poczynić dla infrastruktury wydobycia i przesyłu gazu z amerykańskich łupków? Z całą pewnością – w takich przypadkach szkopuł zwykle tkwi tylko w kosztach. 

I tutaj dochodzimy nie tylko do drugiego, szerzej podejmowanego wątku, ale i do sedna sprawy – do tego, jak to możliwe, że słoneczny, gorący Teksas znalazł się pod śniegiem i w okowach lodu? Odpowiedź wprost jest dość oczywista: fala mrozu była anomalią pogodową, pochodną rozpadu wiru polarnego. Ale to przecież tylko część prawdy, bo trzeba bardzo mocno zamykać oczy, żeby nie widzieć, że anomalie pogodowe się mnożą, bezpośrednio związane z postępującymi zmianami klimatu. 

“Żyjemy w świecie, w którym głównie z uwagi na zmiany klimatu, przeszłość przestaje być dobrą i dokładną wskazówką na temat tego, co wydarzy się w przyszłości” – mówi w tekście dla New York Times Jesse Jenkins, inżynier systemów energetycznych z uniwersytetu Princeton – “Musimy nauczyć się być przygotowanymi na to, czego przewidzieć się nie da.”  

Innymi słowy: potrzebujemy większych marginesów bezpieczeństwa i większych rezerw systemowych, by tworzyć systemy bardziej elastyczne, bo bardziej różnorodne i przede wszystkim … mniej zoptymalizowane. Takie, które mają na tyle luzu, by nie przewracać się przy pierwszym podmuchu silniejszego wiatru i nie topić w bezlitosnym, sierpniowym słońcu. Jak napisała jedna z komentatorek na Twitterze: “Kanada musi być przygotowana na teksańskie upały a Teksas na kanadyjską zimę”. 

Dokładnie tak się, niestety, dzieje. I jeśli ktoś do tej pory łudził się, że hasło “zmian klimatu” ma tylko za zadanie pognębić górników i zmusić nas do ponoszenia zbędnych wydatków, to może zacząć liczyć, ile już w tej chwili kosztuje nas ich ignorowanie. Nie ma bowiem wątpliwości, że zapobieganie dalszemu wzrostowi globalnej temperatury będzie kosztowne. Nie podlega żadnej dyskusji, że przystosowanie się do zmian, które już zaszły też nie wyjdzie tanio. Jednak w ekonomii nie bez kozery funkcjonuje pojęcie kosztów alternatywnych. W tym przypadku, będą to koszty ponoszone, jeśli zaniechamy działań. 

Jeśli komuś się wydaje, że to wyjdzie najtaniej, bo dzięki temu business będzie się kręcił as usual to niech spojrzy na Teksas. To nie jest tak, że oto po prostu rośnie tam liczba zatruć tlenkiem węgla a setki tysięcy ludzi przez ostatnie trzy dni miały w domach prąd przez łącznie trzy godziny. Tam w tej chwili jest przede wszystkim ogrom ludzkich tragedii i nie ma żadnego business. To jest ten prawdziwy koszt alternatywny przeciągającej się bezczynności.