Niebo nad Berlinem

Niebo nad Berlinem
Autor: Andrzej Hołdys
("Polska Energia" - maj 2015)
Czy zaćmienie Słońca będzie kataklizmem, gdy świat już całkowicie przestawi się na
zieloną energetykę?
Piątkowe przedpołudnie 20 marca 2015 r. Mieszkańcy północnej Europy spoglądają w niebo,
obserwując Księżyc stopniowo przysłaniający tarczę Słońca. W tym czasie inżynierowie
zarządzający niemieckim systemem energetycznym z napięciem wpatrują się w ekrany
monitorów kontrolnych pokazujących produkcję prądu z ogniw fotowoltaicznych.
Częściowe zaćmienia zdarzają się w naszym zakątku świata średnio co kilka dekad. Marcowe
wyniosło 80 proc. i było dla Niemców okazją do przetestowania ich systemu zasilania
opartego w coraz większym stopniu na energetyce słonecznej. Zastanawiali się, czy wytrzyma
on nagły spadek dostaw prądu z ogniw fotowoltaicznych. Tak mogło się zdarzyć, gdyby niebo
w tym dniu było… bezchmurne.
Podobne zaćmienie wystąpiło nad północną Europą w 1999 r., wtedy jednak nie przyprawiało
ono o ból głowy niemieckich operatorów sieci przesyłowych, albowiem ogniwa
fotowoltaiczne dostarczały wówczas mniej niż 1 proc. prądu. Obecnie jednak łączna moc
instalacji solarnych w Niemczech wynosi 39 GW, co jest globalnym rekordem. W słoneczny
dzień panele naszych sąsiadów mogą zaspokajać nawet połowę ich maksymalnego zapotrzebowania na prąd. Ogniw nie da się wyłączyć - dopóki świeci słońce, dopóty
wytworzona przez nie energia zasila system.
CIEMNA ZIELEŃ
Dlatego wizja bezchmurnego nieba budziła w Niemczech obawy. Wyliczenia ekspertów
ENTSO-E, organizacji zrzeszającej europejskich operatorów systemów przesyłowych,
wskazywały, że taka sytuacja może doprowadzić do głębokiego wahnięcia podaży prądu w
Niemczech. Wyobraźmy sobie, że w ciągu kilku minut przestaje pracować kilkanaście
elektrowni, a po niedługiej przerwie wszystkie zostają ponownie włączone. Dla systemu
energetycznego taka sytuacja to poważny sprawdzian stabilności i niezawodności. Porażka
może oznaczać blackout. - W 2030 r., gdy moc naszych systemów solarnych będzie jeszcze
większa, fluktuacje w takiej skali będą występowały nawet kilka razy w roku - mówi Bruno
Burger z Instytutu Fraunhofera ds. Systemów Energetyki Solarnej we Fryburgu. W połowie
XXI w. Niemcy chcą wytwarzać ze źródeł odnawialnych, w tym ze słońca, aż cztery piąte
swojego prądu.
Niemcy zostali ostrzeżeni, że 20 marca 2015 r. powinni liczyć się z brakiem prądu w
gniazdkach. Federalne Biuro Ochrony Cywilnej przypomniało o naładowaniu komórek i
laptopów oraz zaopatrzeniu się w świeże baterie. Czterej główni operatorzy sieci
przesyłowych w Niemczech już rok wcześniej rozpoczęli przygotowania do zaćmienia:
wykonali symulacje, skoordynowali się z innymi dostawcami prądu w kraju oraz w sąsiednich
krajach i opracowali szczegółowe procedury działania. Na kilka dni przed akcją podwojono
liczbę pracowników na dyżurach, zakazując urlopów. Dobę przed firmy wydały uspokajający
komunikat: „Sytuacja jest pod kontrolą”.
GÓRKI I DOŁKI
Element niepewności jednak pozostał. Ostatecznie bowiem o przebiegu testu miała
zdecydować pogoda, a ta bywa zmienna. W przeciwieństwie do zwykłych Niemców,
spodziewających się wspaniałego spektaklu przy pełnej widoczności, energetycy mieli
nadzieję, że niebo nad Renem będzie zasnute ciężkimi chmurami. Bo wtedy z paneli
słonecznych płynęłoby niewiele prądu i w rezultacie dołek energetyczny podczas zaćmienia
nie byłby głęboki. Frasowały też inne niewiadome. Trudno było określić, ile energii dostarczą
tuż przed zaćmieniem i w jego trakcie turbiny wiatrowe. Niepewnym czynnikiem
pozostawało też zachowanie odbiorców prądu. Przeprowadzone zostały odpowiednie prognozy, ale nie ustalono definitywnie, ilu z nich włączy dodatkowe żarówki, gdy zrobi się ciemno.
Zaćmienie miało zweryfikować elastyczność systemu energetycznego Niemiec i pokazać,
jakie zmiany są potrzebne, by stał się on jeszcze bardziej odporny na górki i dołki w podaży
„zielonego” prądu.
Nadszedł jednak upragniony moment dla miłośników astronomii i… nic się nie stało. A dzień
zapowiadał się fatalnie. Na niebie od rana nie było ani jednej chmury i słońce - co za pech! mocno grzało nad niemieckimi landami. W związku z tym o świcie operatorzy ponownie
ostrzegli rodaków, że ich kraj czeka „ekstremalne wyzwanie”, które podda „surowemu
egzaminowi” system energetyczny. Wbrew wcześniejszym obawom wszystko poszło gładko.
Księżyc usunął się w cień, a godzinę potem przedstawiciele firm i urzędnicy z Berlina
szczegółowo klarowali, jak nie dopuścili do pogrążenia się niemieckich landów w
ciemnościach.
DUBAJ PRZYKŁADEM
Na czas zaćmienia do Niemiec przyjechali przedstawiciele innych krajów rozwijających
energetykę solarną. Pojawili się Japończycy, którzy w zeszłym roku podłączyli do sieci
ogniwa fotowoltaiczne o mocy 10 GW. Przylecieli też Chińczycy, którzy w 2014 r.
zainstalowali mniej więcej tyle samo paneli, co Japończycy. Byli Amerykanie, Brytyjczycy,
Hindusi i Arabowie ze Zjednoczonych Emiratów Arabskich. Ci ostatni opublikowali
niedawno raport naukowców z Uniwersytetu Cambridge oraz firmy konsultingowej PwC
mówiący, że w regionie Zatoki Perskiej i Bliskiego Wschodu brakuje obecnie 170 GW mocy i
ten niedostatek najtaniej byłoby uzupełnić elektrowniami słonecznymi. Na przykładzie
Dubaju wyliczono, że nawet gdyby cena ropy spadła poniżej 10 dolarów za baryłkę, i tak
bardziej opłacalne byłoby rozstawienie na pustyni tysięcy ogniw fotowoltaicznych niż
wzniesienie tradycyjnej elektrowni. Ciekawe tylko, czy za kilka dekad, kiedy - jak twierdzą
optymiści - jedna piąta prądu w skali globu będzie pochodziła z instalacji solarnych, ludzie
będą przed każdym większym zaćmieniem Słońca trzymać kciuki za prąd w gniazdku...
Czy wiesz , że…
podczas zaćmienia moc solarnego arsenału energetycznego została zmniejszona
przejściowo aż o 15 GW. Rezerwy mocy zabezpieczono jednak w elektrowniach
konwencjonalnych, głównie węglowych i gazowych, a także w elektrowniach
szczytowo-pompowych. Większej roli nie odegrały reaktory atomowe, ponieważ dostaw
prądu z nich nie da się elastycznie zwiększać i zmniejszać