O nieocenionym wkładzie energii elektrycznej w rozwój społeczno-gospodarczy nie trzeba nikogo przekonywać. Należy zaś uzmysłowić sobie, że energia, którą z łatwością pobieramy z gniazdka, jest końcowym etapem złożonego procesu wytwórczego. Proces ten w różnym stopniu oddziałuje zarówno na obywateli, przedsiębiorstwa, ogólnoświatowy przemysł jak i politykę państw.
Chcąc w prosty sposób opisać budowę systemu infrastruktury elektroenergetycznej Polski, można podzielić go na trzy podstawowe etapy :
- Wytwarzanie energii,
- Przesył energii,
- Dystrybucja energii.
Proces wytwarzania odbywa się w różnego typu elektrowniach, gdzie następuje przemiana energii. Źródła energii przeznaczonej do przemiany w energię elektryczną są następujące:
- Paliwa kopalne organiczne (węgiel, gaz, ropa, itp.)
- Paliwa jądrowe (uran, cez, itp.)
- Źródła odnawialne (słońce, wiatr, itd.)
W Polsce podsystem wytwórczy opiera się na elektrowniach systemowych, elektrownie i elektrociepłownie przemysłowe, elektrociepłownie lokalne oraz elektrownie wodne, wiatrowe, słoneczne, opalane biomasą oraz biogazem. Tradycyjnie polski sektor energetyczny oparty jest o paliwa kopalne, których duże zasoby znajdują się na terenie kraju. W strukturze produkcji energii elektrycznej kluczową rolę odgrywają dwa główne paliwa – węgiel kamienny i brunatny, łącznie odpowiedzialne za produkcję blisko 90% energii elektrycznej w Polsce. [1]
Należy zaznaczyć, że elektrownie wytwarzają energię w czasie rzeczywistym i przesyłają ją do sieci. Brak możliwości magazynowania energii wymusza obecność wielopoziomowego systemu sieci przesyłowych, których celem jest dostarczenie produktu do różnorodnych grup odbiorców końcowych. Obejmują one sieć przesyłową wysokiego i najwyższego napięcia oraz sieć dystrybucyjną czy rozdziału średniego i niskiego napięcia[3] (rys.1).
Wytworzona w elektrowniach energia elektryczna wprowadzana jest do systemu elektroenergetycznego, który powinien charakteryzować się niezawodnością działania. Wymóg ten jest konieczny by spełnić oczekiwania klientów potrzebujących stałych dostaw wysokiej jakości energii.
Sieć przesyłowa transportuje energię charakteryzującą się bardzo wysokimi napięciami (110 – 400 kV) oraz niskim natężeniem prądu. Dzięki takim parametrom zmniejszają się straty energii wynikające z jej przesyłu. Jednak dla odbiorców końcowych, takich jak domy jednorodzinne czy małe przedsiębiorstwa, tak wysokie napięcie byłoby bardzo kłopotliwe i niebezpieczne w odbiorze. Problem ten rozwiązany jest za pomocą stacji transformatorowych, które w sieci dystrybucyjnej, przesyłają energię o niższym napięciu (6 – 15 kV). Dalej energia trafia do transformatorów obniżających napięcie do poziomu, do którego przystosowane są domowe urządzenia elektryczne czyli 230/400 V.
Większość elektrowni oraz sieci przesyłowych (o wysokim i najwyższym napięciu) znajduje się w Polsce centralnej i południowej (rys. 3.). Wynika to z budowy geologicznej kraju. Największą elektrownią w Polsce jest elektrownia w Bełchatowie, która produkuje prąd spalając węgiel brunatny wydobywany z pobliskiej kopalni. Elektrownia ta zaspokaja blisko 1/5 polskiego zapotrzebowania na prąd. Drugim znaczącym ośrodkiem produkcji energii elektrycznej jest Górnośląski Ośrodek Przemysłowy. W tamtejszych elektrowniach spalany jest zaś węgiel kamienny. Z tych dwóch największych ośrodków, produkowana energia elektryczna rozsyłana jest po całym kraju.
Jednak nieregularna struktura występowania sieci wysokiego napięcia warunkuje potencjalne przyłączenia kolejnych źródeł energii. W miejscach gdzie sieć NN jest rozbudowana, występuje możliwość włączenia np. większych elektrowni korzystających z odnawialnych źródeł energii (kilkanaście/kilkadziesiąt MW). Na północy Polski, gdzie dominuje sieć średniego napięcia mogą wystąpić problemy z obiorem przez sieć większej ilości energii produkowanej z OZE.
Inny problem, który nastręcza wielu problemów polskim energetykom, planistom i politykom to zwiększające się braki zdolności produkcyjnych odpowiadających popytowi na energię w najbliższych latach. Z raportu Najwyższej Izby Kontroli[4] z 2014 roku wynika, że po roku 2015 roku może wystąpić zagrożenie bezpiecznych dostaw energii elektrycznej, wynikające z planowanych wyłączeń znacznej liczby jednostek wytwórczych. Szczególnie wrażliwe okresy to remonty planowych jednostek wytwórczych oraz występowanie ekstremalnych warunków pogodowych. Wnioski płynące z raportu Najwyższej Izby Kontroli wskazują na zmniejszający się udział energii produkowanej w oparciu o przestarzałe konwencjonalne technologie. Pomimo realizowanych nowych inwestycji energetycznych w kraju, istnieje zagrożenie wystąpienia problemów z dostawą prądu. Wynika to z faktu zbyt długiego planowanego okresu oddania do użytkowania bloków energetycznych.
Drugim powodem możliwych wyłączeń są problemy z dostępem wody, której zadaniem jest chłodzenie turbin wytwarzających prąd. Sytuacja ta wystąpiła w sierpniu 2015r.
Polski system infrastruktury energetycznej kraju nie jest w najlepszej kondycji. Wymaga stałych modernizacji oraz dostosowania do nowych, zupełnie odmiennych od polskich rozwiązań energetycznych, które rozwijają się obecnie na świecie. Rozwiązań, które umożliwiają funkcjonowanie energetyki opartej o koncepcje Public Governance.
Bibiliografia:
[1] Sprawozdanie z działalności Prezesa URE 2014
[2] Energia 2015 GUS
[3] Krawiec, „Energia”, Difin, Warszawa 2008
[4] Najwyższa Izba Kontroli. (2014). Funkcjonowanie i bezpieczeństwo. Elektroenergetycznych sieci przesyłowych. Warszawa: NIK.
