Potencjał efektywności energetycznej pompowania w świetle nowych wyzwań
Konsumenci energii powinni ograniczać zapotrzebowanie na centralnie wytwarzaną i rozprowadzaną energię elektryczną i ciepło przez znacznie większe niż dotąd wykorzystanie potencjału efektywności energetycznej we wszelkich procesach produkcyjnych i eksploatacyjnych, m.in. w instalacjach pompowych.
Polska weszła na drogę prowadzącą do transformacji energetycznej gospodarki pod hasłami Europejskiego Zielonego Ładu i Fit for 55. Związane z tym wyzwania omówiono m.in. w publikacjach [1], [2], [3]. W latach 2021, 2022 problemy z energią wydatnie się pogłębiły wskutek wojny w Ukrainie i wywołanego przez Rosję światowego kryzysu energetycznego. Efektem był znaczny wzrost cen paliw i energii elektrycznej (e.e.) oraz ciepła, co postawiło trudne wymagania nie tylko przed odbiorcami e.e., ale także przed energetyką.
Problemy z zaopatrzeniem w energię w najbliższym dziesięcioleciu
Zmiany w polskiej energetyce to nie tylko powstające nowe farmy fotowoltaiczne i wiatrowe, ale także podjęte pod koniec 2022 r. pierwsze poważne kroki w kierunku budowy w Polsce dwóch elektrowni jądrowych o łącznej mocy co najmniej 6 GW. To ważne decyzje, choć jeszcze niewystarczające. Tymczasem jednak szybko będą narastały problemy z zapewnieniem bezpieczeństwa energetycznego Polski, ponieważ [2]:
- pierwsza elektrownia jądrowa powstanie za ok. 10-12 lat,
- pierwsza duża morska farma wiatrowa powstanie za ok. 5-6 lat,
- rosną ceny węgla i uprawnień do emisji CO2 (21 lutego 2023 r. przekroczono barierę 100 euro/t CO2), a komisarze UE będą naciskali na „zazielenianie” energetyki,
- na rozwiązanie czeka problem magazynowania wielkich ilości e.e. wytwarzanej bardzo nierównomiernie przez źródła odnawialne, w jedynej racjonalnej (jak się wydaje) formie energetyki wodorowej [2]. Jej poszczególne elementy: elektrolizery o wielkich mocach, kawerny solne do magazynowania wodoru i turbiny wodorowe – są dopiero w początkowej fazie rozwoju, mogącej trwać jeszcze przez wiele lat. Budowa od podstaw energetyki wodorowej i jej infrastruktury będzie wielkim wyzwaniem ekonomicznym i logistycznym.
Do 2032-2035 roku głównym źródłem e.e. będą nadal elektrownie węglowe i – w mniejszym stopniu – gazowo-parowe, zaś polską energetykę czekają bardzo trudne czasy z powodu wysokich cen paliw, nacisków Komisji Europejskiej na utrzymanie tempa likwidacji kopalń oraz skutków wprowadzenia w UE dyrektywy metanowej dla górnictwa. Do tego dojdzie obiektywna konieczność sukcesywnego wyłączania z eksploatacji już w najbliższych latach najstarszych bloków węglowych 125 MW i 200 MW, ze względu na ich zużycie techniczne. Już wkrótce więc e.e. może zacząć brakować.
W tej sytuacji użytkownicy energii, nie czekając na rozwój wydarzeń, powinni od zaraz starać się nie tylko nie zwiększać, ale wręcz ograniczać zapotrzebowanie na centralnie wytwarzaną i rozprowadzaną e.e. i ciepło, przez:
- ograniczenie marnotrawienia energii, m.in. na drodze rezygnacji z nabywania wyrobów jednorazowych, nienaprawialnych, niskiej jakości lub niepotrzebnych [2],
- znacznie większe niż dotąd wykorzystanie potencjału efektywności energetycznej we wszelkich procesach produkcyjnych i eksploatacyjnych, m.in. w instalacjach pompowych we wszystkich gałęziach gospodarki, a także – w gospodarstwach domowych.
O efektywności energetycznej mówi i pisze się bardzo dużo od wielu lat, ale znaczenie jej poprawy do zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego Polski jest wciąż niedoceniane.
Krajowy potencjał efektywności energetycznej
W skali całego kraju poprawa efektywności energetycznej pompowania może przynieść znaczne efekty. Oceniono ([4], część II), że potencjał efektywności energetycznej pompowania w szeroko rozumianej energetyce cieplnej, przemyśle i gospodarce komunalnej w Polsce jest na poziomie rzędu 6,5...8,5 TWh/a. Jeśli dodać do tego małe instalacje pompowe (hydrofory, instalacje c.o. i c.w.u.) to rezerwy ukryte w efektywności energetycznej mogą się powiększyć nawet do ponad 10 TWh/a. Jest to ilość energii wytwarzana rocznie (z uwzględnieniem dyspozycyjności) przez 10 bloków 200 MW w elektrowniach węglowych.
Wysoki poziom efektywności energetycznej zapewnią zarówno racjonalnie zaprojektowane nowe instalacje pompowe, jak i dobre modernizacje istniejących instalacji.
Komentarze