W ostatnich latach obserwowaliśmy szczególnie wyraźny rozwój energetyki wiatrowej i słonecznej. Tymczasem duże znaczenie w krajowych miksach energetycznych odgrywa energetyka wodna. Zainteresowanie tą technologią wzrasta wraz z poszukiwaniem skutecznych sposobów na transformację energetyczną. Eksperci przewidują, że inwestycje w sektorze energetyki wodnej będą rosły.
Energetyka wodna to jedno z najstarszych i największych źródeł OZE. Technologia ta wykorzystuje naturalny przepływ wód w celu wyprodukowania energii elektrycznej. O jaki zasobach mowa? Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA), energetyka wodna zapewnia obecnie prawie połowię zeroemisyjnej energii w skali globalnej. Co więcej, udział energii wodnej jest o 55 proc. wyższy od energii jądrowej, oraz od wszystkich innych źródeł OZE liczonych łącznie, w tym energetyki wiatrowej, słonecznej, biomasy i geotermii.
W ciągu ostatnich 20 lat łączna moc elektrowni wodnych wzrosła o 70 proc. w skali globalnej – czytamy w raporcie IEA. Moc zainstalowana osiągnęła w 2020 roku 1330 GW, a produkcja osiągnęła rekordowe 4370 TWh. Chiny, Brazylia, USA, Kanada i Indie są największymi producentami energii wodnej pod względem zainstalowanej mocy – informuje z kolei Międzynarodowe Stowarzyszenie Energetyki Wodnej (IHA).
Obecnie energetyka wodna zaspokaja większość zapotrzebowania na energię elektryczną w 28 gospodarkach wschodzących i rozwijających się, zamieszkałych łącznie przez 800 milionów ludzi. W gospodarkach rozwiniętych udział tej technologii w produkcji energii elektrycznej maleje, gdyż elektrownie wodne zwyczajnie się starzeją. Przykładowo, w Ameryce Północnej przeciętna elektrownia wodna ma prawie 50 lat, w Europie - 45 lat. Jednostki te wymagają modernizacji, także w Polsce. Przykładowo uruchomienie ESP Żarnowiec dokonano w 1983 roku!
IEA szacuje, że w latach 2021-2030 moc elektrowni wodnych na świecie wzrośnie o 17 proc., czyli o 230 GW. W tym okresie przyrost mocy netto zmniejszy się o 23 proc. w porównaniu z poprzednią dekadą. Spadek ten wynika ze spowolnienia rozwoju projektów w Chinach, Ameryce Łacińskiej i Europie. Rozwój projektów wodnych w regionie Azji i Pacyfiku, Afryki i Bliskiego Wschodu częściowo zrównoważy te spadki.
Duże nadzieje pokładamy w elektrowniach szczytowo-pompowych
Według danych Agencji Rynki Energii, na koniec marca 2022 roku łącza moc zainstalowana w energetyce wodnej wyniosła 977,5 MW (elektrownie przepływowe obejmują 878,9 MW). zapewniając w omawianym miesiącu 215,4 GWh energii. Ponadto, w elektrowniach szczytowo-pompowych moc zainstalowana sięga 1413 MW – zapewniły tylko w marcu 63,9 GWh energii.
Większość mocy w elektrowniach wodnych Polsce jest skupiona w dorzeczu Wisły, ale istotny potencjał ma także dorzecze Odry. Towarzystwo Rozwoju Morskiej Energetyki Wiatrowe wskazuje, że w latach 50. ubiegłego roku w Polsce funkcjonowało 6,5 tys. jednostek wodnych. Obecnie jest ich około 700. Oznacza to, że 81 proc. potencjału technicznego w Polsce nie jest wykorzystane.
Hydroenergia jest tez jednym z elementów zawartych w Polityce Energetycznej Polski do 2040 roku. Jak czytamy w dokumencie, wykorzystanie potencjału hydroenergetycznego „ma zapewnić rozwój gospodarowaniem zasobami wodnymi, zwiększyć rolę retencji, śródlądowych dróg wodnych oraz rewitalizację piętrzeń wodnych, doprowadzić do zwiększenia liczby progów wodnych, które są istotne z punktu widzenia regulacji cieków”. Autorzy strategii energetycznej Polski wskazali, że mając na uwadze potencjał regulacyjny hydroenergii, warto poszukiwać nowych sposobów jej wykorzystania, także w małej skali.
Istotne znaczenie w Polsce odgrywają także elektrownie szczytowo-pompowe. Energia produkowana w tej technologii jest częściowo zaliczana do OZE, ale pełnią funkcję regulacyjną dla KSE. O szczególnym znaczeniu tego rodzaju technologii w Polsce przekonaliśmy się po awarii w elektrowni Bełchatów (maj 2021 roku). W kilka chwil utraciliśmy 3,6 GW mocy w elektrowni węglowej, która dostarcza ok. 20 proc. energii elektrycznej produkowanej w Polsce. Znaczne braki pokryły właśnie elektrownie szczytowo-pompowe.
Kilka miesięcy później Ministerstwo Klimatu i Środowiska, Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, oraz Polska Grupa Energetyczna podpisały list intencyjny w sprawie działań na rzecz rozwoju magazynowania energii w elektrowniach szczytowo-pompowych. Porozumienie zakłada, że w Polsce powstaną nowe elektrownie szczytowo-pompowe, a już istniejące zostaną gruntownie zmodernizowane. Unowocześnione ESP oraz nowe zakłady będą pełnić funkcje wielkich i wydajnych magazynów energii oraz regulacyjne. Jest to szczególnie istotne w budowaniu elastyczności systemu elektroenergetycznego i rozwoju pogodozależnych OZE.
Źródła: IEA, ARE, TRMEW
