Elektrownie kontra rzeki. Czy upały i susze zagrożą produkcji prądu?

Audio generowane przez AI. Może zawierać błędy.

Ekstremalne upały i susze to poważny problem dla polskiej energetyki, ponieważ część elektrowni jest chłodzona wodą z rzek. Gdy poziom wody w rzece obniża się lub jej temperatura rośnie, pojawiają się problemy z chłodzeniem bloków energetycznych. Powoduje to ograniczenie pracy lub nawet wyłączenie instalacji. Problem nie jest nowy – w 2015 r. trudne warunki hydrologiczne istotnie zmniejszyły produkcję energii w Polsce, co wiązało się z ograniczeniami dostaw prądu dla przemysłu. Również w tym roku, podczas letnich upałów, problemy miały niektóre bloki chłodzone wodą z Wisły i Sanu.

Aby zmniejszyć ryzyko, spółki energetyczne budowały ostatnie bloki węglowe z zamkniętym systemem chłodzenia. Chwaliły się wówczas, że poprawi to bezpieczeństwo dostaw prądu. W takich instalacjach elektrownia nie pobiera wody cały czas, a jedynie wykorzystuje ją do uzupełniania strat w obiegu chłodzenia. Tymczasem aktualnie budowane bloki gazowe opierać się będą głównie na otwartych systemach chłodzenia. Organizacje ekologiczne alarmują, że wywoła to ogromne szkody dla ekosystemów rzecznych oraz zagrożenie dla systemu energetycznego. Operator krajowej sieci przesyłowej zapewnia jednak, że nie widzi ryzyka związanego z dostępnością ani temperaturą wody dla powstających bloków gazowych.

Ważne są nie tylko emisje

Według ekologów tegoroczne upały, w połączeniu z wieloletnią suszą, powinny wymusić na największych spółkach energetycznych zmianę planów inwestycyjnych.

– Nie mamy wpływu na to, jak działają stare elektrownie węglowe. Możemy natomiast odpowiedzialnie podejść do tego, jakie nowe inwestycje realizujemy w sektorze energetycznym. Dyskusja nie powinna koncentrować się tylko na tym, ile CO2 elektrownia emituje, ale też na tym, czy dana technologia może funkcjonować bez przeszkód w przypadku dużych upałów i suszy. Niski stan wód w rzekach i wysoka temperatura wody to czynniki, które mogą utrudnić lub uniemożliwić pracę elektrowni z otwartym systemem chłodzenia. Dlatego dziwi mnie to, że spółki energetyczne stawiają właśnie na takie rozwiązania w nowych blokach gazowych – podkreśla Kuba Gogolewski, dyrektor programowy w Fundacji Mission Possible.

Dodaje, że dziś problemem jest tzw. dunkelflaute – gdy nie wieje wiatr, a słońce jest za chmurami, produkcja energii z odnawialnych źródeł drastycznie spada. Ekolodzy ostrzegają, że w przyszłości coraz większym kłopotem dla energetyki będą też epizody ekstremalnych upałów.

– Elektrownie cieplne w całym cyklu życia potrzebują 10-75 razy więcej wody niż energetyka wiatrowa i słoneczna. Elektrownie z otwartym systemem chłodzenia wielokrotnie więcej. Szczególnie dziwi plan budowy bloku gazowego z otwartym układem chłodzenia na warszawskich Siekierkach. W planach ma on pobierać wodę z Wisły. Już teraz, podczas upałów, temperatura wody w Wiśle bywa zbyt wysoka, by umożliwić chłodzenie, a przecież rzeka ta chłodzi także elektrownie Kozienice i Połaniec – wskazuje Kuba Gogolewski.

Ekolodzy domagają się od państwa analiz dotyczących łącznych efektów inwestycji w zasoby wodne w danym dorzeczu. Wskazują, że decyzje środowiskowe wydawane są dla konkretnych projektów. Nie wiemy natomiast, ile dana rzeka jest w stanie takich obiektów energetycznych jeszcze pomieścić.

Jest taniej, ale czy lepiej?

Elektrownie, czerpiąc wodę z rzek, mają ogromny wpływ na ekosystem wodny.

– Wlewanie do rzek cieplejszej wody po chłodzeniu bloków doprowadza do tego, że na pewnych odcinkach wymiera w nich życie. Ponadto do systemu chłodzenia trafiają larwy i narybek ryb, które giną w wyniku działania instalacji. Wiedząc, jak ociepla się klimat i jakie będziemy mieć problemy z dostępnością wody, powinniśmy projektować energetykę tak, by minimalizować wszelkie ryzyka. Sektor energetyczny odpowiada dziś za największy pobór wody z polskich rzek. Dysponujemy technologiami i wiedzą, by pobór z rzek na potrzeby chłodzenia elektroenergetyki znacząco zmniejszyć – przekonuje ekspert Fundacji Mission Possible.

Otwarty system chłodzenia jest natomiast tańszy niż instalacja z układem zamkniętym.

– Szacunki, którymi dysponujemy, pokazują, że koszty inwestycji w zamknięte systemy chłodzenia są o 15-20 proc. wyższe od inwestycji w systemy otwarte. To jednak nie powinno być najważniejszym argumentem przy projektowaniu inwestycji – podkreśla Kuba Gogolewski.

Kilka elektrowni z problemami

Tegoroczne upały dla elektrowni z otwartym systemem chłodzenia okazały się problematyczne. Tak wynika z danych Polskich Sieci Elektroenergetycznych, które koordynują pracę krajowych elektrowni.

– Warunki hydrologiczne, w szczególności temperatura oraz konieczność zachowania nienaruszalnego przepływu, mogą wpływać na możliwości pracy bloków wykorzystujących otwarty układ chłodzenia. Dotyczy to m.in. elektrowni Kozienice, Połaniec, Stalowa Wola, Ostrołęka i Dolna Odra. W tym roku ograniczenia związane z warunkami hydrologicznymi odnotowano w czterech pierwszych z nich. W największym stopniu niekorzystne warunki hydrologiczne wpłynęły na pracę elektrowni Kozienice i Połaniec, które do chłodzenia wykorzystują wodę z Wisły – informuje Maciej Wapiński, rzecznik PSE.

Elektrownie węglowe Kozienice i Połaniec należą do koncernu Enea. Co ciekawe, pomimo problemów hydrologicznych Enea przywróciła niektóre bloki do pracy w momencie, gdy rezerwy mocy w systemie były krytycznie niskie. Operator przywołał wtedy do działania wszystkie jednostki, które otrzymują wynagrodzenie z rynku mocy.

– Na czas ogłoszonych okresów przywołania ubytki wynikające z ograniczeń hydrologicznych (stanu i temperatury wody) zostały w większości wycofane ze względu na konieczność wywiązania się z obowiązków mocowych oraz ryzyko braku możliwości zbilansowania systemu przez PSE – tłumaczy Przemysław Duszczak z biura prasowego Enei.

Kłopoty tego lata miał także blok gazowy w Elektrociepłowni Stalowa Wola, należącej do Tauronu Ciepło i Orlenu Termiki. Z powodu niskiego poziomu wody w Sanie jednostka musiała ograniczać produkcję energii.

Z kolei bloki węglowe w Ostrołęce, należące do firmy Energa z grupy Orlen, chłodzi się wodą z rzeki Narwi. Tam poziom wody spółka utrzymuje za pomocą jazu piętrzącego. W przypadku utrzymywania się wysokich temperatur oraz braku opadów w dłuższym terminie Energa musi jednak ograniczać produkcję.

Nowe bloki też pod presją

Koncerny energetyczne realizują właśnie duże inwestycje w bloki gazowe i decydują się na otwarte systemy chłodzenia. Dwa z nich – w Elektrowni Dolna Odra w Gryfinie – już działają i wykorzystują wodę z Odry do chłodzenia. W tym przypadku ograniczeniem jest maksymalna temperatura wody odprowadzanej do Odry (35 st. C). Polska Grupa Energetyczna (PGE) zapewnia, że tegoroczne upały nie wpłynęły negatywnie na pracę instalacji.

PGE buduje także blok gazowy w Rybniku. Wcześniej w tym miejscu działały cztery bloki węglowe z otwartym systemem chłodzenia. Na potrzeby elektrowni wybudowano tam przed laty sztuczny zbiornik, który powstał poprzez spiętrzenie wód rzeki Rudy. Te bloki węglowe są już wyłączone, a funkcjonują tam cztery inne jednostki węglowe z zamkniętym systemem chłodzenia. Lokalny zalew będzie natomiast wykorzystany do chłodzenia nowego bloku gazowo-parowego, który znajduje się już w początkowej fazie rozruchu.

– Duża pojemność wodna zbiornika gwarantuje dużą odporność na ekstremalne fale upałów, a także susze. W zależności od sytuacji meteorologicznej ma możliwość piętrzenia wody do poziomu bezpiecznego dla pracy bloków energetycznych, jak również zrzutu wody ze zbiornika w sytuacji zagrożenia powodziowego – informuje biuro prasowe PGE.

Wisła w stanie krytycznym

W otwartym systemie ma działać także nowy blok gazowy na warszawskich Siekierkach. Warszawskie elektrociepłownie Orlenu Termiki już teraz pobierają wodę z Wisły, choć stan wody na warszawskim odcinku rzeki w ostatnim czasie był rekordowo niski.

– Alternatywne rozwiązania stosowane w energetyce są mniej efektywne. Wiążą się z większym bezzwrotnym zużyciem wody, emisją pary wodnej do atmosfery, wyższym poziomem hałasu oraz większą ilością ścieków przemysłowych odprowadzanych do wód powierzchniowych – wylicza Bartosz Milczarczyk, dyrektor Biura Komunikacji Orlenu Termiki.

W odpowiedzi na rekordowo niskie stany Wisły EC Siekierki wdrożyła procedury alternatywnego zasilania urządzeń wytwórczych. Przy stacjonarnej pompowni, na specjalnie przygotowanej barce, pracują dodatkowe pompy umożliwiające nieprzerwany pobór wody. Z tego rozwiązania spółka korzystała także w poprzednich latach, zapewniając ciągłość pracy zakładu. Równolegle Orlen Termika przygotowuje inwestycję polegającą na budowie materaca faszynowego w rejonie ujęcia wody dla EC Siekierki. Jej celem jest stabilizacja dna i brzegu rzeki oraz zwiększenie niezawodności poboru wody.

Koncern uczestniczył ponadto w pracach nad zmianą przepisów Prawa wodnego, umożliwiającą wykorzystanie oczyszczonych ścieków komunalnych w procesach technologicznych energetyki.

– Przyjęta przez Senat nowelizacja ustawy, oczekująca obecnie na podpis Prezydenta RP, pozwoli wykorzystywać odzyskaną wodę do chłodzenia urządzeń wytwórczych. Docelowo EC Żerań będzie mogła w ten sposób pokrywać około 80 proc. zapotrzebowania na chłodzenie, a EC Siekierki około 20 proc. Ograniczy to pobór wody z naturalnych źródeł i zwiększy odporność elektrociepłowni na skutki suszy – zapowiada Bartosz Milczarczyk.

Nowy blok gazowo-parowy w EC Siekierki zastąpi wycofywane jednostki węglowe. Jego uruchomienie nie spowoduje więc zwiększenia łącznego poboru wody przez elektrociepłownię.

Operator nie widzi ryzyka

Ze spokojem do planów inwestycyjnych koncernów energetycznych podchodzą Polskie Sieci Elektroenergetyczne.

– Sposób funkcjonowania obiegów wodnych w elektrowniach węglowych i gazowych jest znacząco inny. Powoduje to, że zużycie wody w elektrowniach gazowych (nawet o otwartym obiegu chłodniczym) jest wielokrotnie niższe niż w elektrowniach węglowych. PSE nie widzą zagrożeń związanych z dostępnością ani temperaturą wody dla powstających bloków gazowych o cyklu otwartym ani bloków gazowo-parowych – informuje Maciej Wapiński, rzecznik PSE.

Przeczytaj: Ornitolodzy kontra branża OZE. Burzliwa dyskusja o wpływie wiatraków na ptaki

Główne wnioski

1. Tegoroczne upały dla elektrowni z otwartym systemem chłodzenia okazały się problematyczne. Tego typu bloki są chłodzone wodą z rzek. Zbyt niski stan wody lub jej zbyt wysoka temperatura uniemożliwia działanie elektrowni. Jak informują Polskie Sieci Elektroenergetyczne, w tym roku ograniczenia związane z warunkami hydrologicznymi zgłosiły cztery elektrownie: Kozienice, Połaniec, Stalowa Wola i Ostrołęka. W największym stopniu niekorzystne warunki hydrologiczne wpłynęły na pracę elektrowni Kozienice i Połaniec, które do chłodzenia wykorzystują wodę z Wisły.
2. Nowe bloki gazowe, które powstają w Polsce, również będą miały otwarte systemy chłodzenia. Dotyczy to m.in. jednostek w Rybniku, Gryfinie czy Warszawie. Ekolodzy ostrzegają, że takie elektrownie mają destrukcyjny wpływ na rzeki. Dodatkowo pojawia się ryzyko problemów z chłodzeniem bloków w ekstremalnych upałach. – Wiedząc, jak ociepla się klimat i jakie będziemy mieć problemy z dostępnością wody, powinniśmy projektować energetykę tak, by minimalizować wszelkie ryzyka. Sektor energetyczny odpowiada dziś za największy pobór wody z polskich rzek. Dysponujemy technologiami i wiedzą, by pobór z rzek na potrzeby chłodzenia elektroenergetyki znacząco zmniejszyć – przekonuje Kuba Gogolewski, dyrektor programowy w Fundacji Mission Possible.
3. Orlen Termika, który buduje blok gazowy na warszawskich Siekierkach, broni jednak swojej inwestycji. Tłumaczy, że rozwiązania alternatywne dla otwartych systemów chłodzenia są mniej efektywne. – Wiążą się z większym bezzwrotnym zużyciem wody, emisją pary wodnej do atmosfery, wyższym poziomem hałasu oraz większą ilością ścieków przemysłowych odprowadzanych do wód powierzchniowych – wylicza Bartosz Milczarczyk, dyrektor Biura Komunikacji Orlenu Termiki. Problemu nie widzą także PSE. Operator tłumaczy, że zużycie wody w elektrowniach gazowych, nawet przy otwartym obiegu chłodniczym, jest wielokrotnie niższe niż w elektrowniach węglowych. – PSE nie widzą zagrożeń związanych z dostępnością czy temperaturą wody dla powstających bloków gazowych o cyklu otwartym ani bloków gazowo-parowych – kwituje operator.