Polityka klimatyczna prowadzona w poszczególnych państwach będzie miała niewątpliwy wpływ na asortyment, rozwiązania konstrukcyjne i właściwości eksploatacyjne pomp wirowych, produkowanych w najbliższych dziesięcioleciach. Na konstrukcję czy technologię ich wykonania z pewnością coraz bardziej będzie wpływała szybko drożejąca energia elektryczna.
Ostatnio coraz częściej kwestionowana jest celowość wprowadzania restrykcyjnych zasad Europejskiego Zielonego Ładu w Polsce. Aby ocenić realną możliwość zbilansowania produkcji i zużycia energii po transformacji energetycznej gospodarki, wykonano kompletne obliczenia dla różnych źródeł energii elektrycznej.
Fundament Europejskiego Zielonego Ładu jest w ostatnim dziesięcioleciu podważany przez badaczy z dwóch zupełnie różnych stron. Twierdzą oni, że dalszy wzrost ilości emitowanego przez ludzi CO2 nie spowoduje znaczącego zwiększenia temperatury ze względu na nasycenie jego absorpcji przez atmosferę. Druga teza mówi o tym, że to wzrost temperatury atmosfery, wskutek działania czynników pozaludzkich, powoduje rosnące ilości CO2, wydzielanego z oceanów, a nie odwrotnie.
Europejski Zielony Ład zmierza do przekształcenia Europy w obszar neutralny klimatycznie. Mimo iż jest coraz mocniej atakowany z wielu różnych powodów, władze UE zdecydowanie dążą do jego wdrażania. W artykule dokonano oszacowania wartości krajowej produkcji i zużycia energii elektrycznej po transformacji energetyki, posługując się rzeczywistymi danymi dotyczącymi okresu od 12 października 2022 r. do 18 grudnia 2022 r., w tym produkcji energii elektrycznej przez elektrownie wiatrowe i fotowoltaiczne. Uzasadniono, że oparcie transformacji na odnawialnych źródłach energii – nawet wspartych przez elektrownie jądrowe, jest w Polsce niewykonalne technicznie, ekonomicznie i czasowo, nawet w perspektywie do 2050 r. Jednym z ważnych powodów jest konieczność zbudowania nierealnie wielkich magazynów energii. Spowoduje już za kilka lat załamanie polskiej gospodarki z poważnymi konsekwencjami społecznymi. Transformacja energetyczna polskiej gospodarki powinna więc zostać zatrzymana lub przynajmniej zdecydowanie wydłużona, na okres znacznie po 2050 r.
EN
The European Green Deal aims to transform Europe into a climate-neutral area. Although it is increasingly under attack for many reasons, the EU authorities are determined to implement it. The article estimates the value of domestic electricity production and consumption after the energy transformation, using actual data for the period from 12.10.2022 to 18.12.2022, including its electricity production by wind and photovoltaic power plants. It is justified that basing the transformation on renewable energy sources – even supported by nuclear power plants – is technically, economically and temporally unfeasible in Poland, even in the perspective of 2050. One of the important reasons is the need to build unrealistically large energy storage facilities. In a few years, it will cause the collapse of the Polish economy with serious social consequences. The energy transformation of the Polish economy should therefore be stopped or at least significantly extended, to a period well beyond 2050.
Niezależnie od zakresu, w jakim będzie realizowany Europejski Zielony Ład, jego skutki energetyczne wymuszą m.in. minimalizowanie zużycia energii elektrycznej przez wszystkich odbiorców, w tym także użytkowników instalacji pompowych.
Możliwości rekuperacji energii hydraulicznej, przez stosowanie PAT lub turbin wodnych w różnych instalacjach, są praktycznie nieograniczone. Najbardziej obiecująco wyglądają tu instalacje petrochemiczne, warto jednak przeanalizować celowość zainstalowania PAT w większości instalacji przemysłowych oraz wodociągowo-kanalizacyjnych, jeśli tylko moc hydrauliczna tracona wskutek dławienia przekracza kilka kW.
Jedną z konsekwencji „Europejskiego Zielonego Ładu” jest konieczność transformacji polskiej energetyki na bezemisyjną do 2050 r. Jakie czynniki należy tu koniecznie wziąć pod uwagę?
Wymagania Europejskiego Zielonego Ładu w zakresie transformacji energetycznej całej polskiej gospodarki na neutralną klimatycznie są niemożliwe do spełnienia. Dążenie do ich osiągnięcia za wszelką cenę doprowadzi natomiast do coraz większych niedoborów energii elektrycznej i w efekcie - do załamania się gospodarki, z dramatycznymi tego konsekwencjami społecznymi.
Radykalne cele Europejskiego Zielonego Ładu są coraz głośniej krytykowane, zwłaszcza w zakresie rolnictwa, transportu i regulacji środowiskowych. Rzadko jednak mówi się o negatywnych konsekwencjach osiągania neutralności klimatycznej przez wycofanie węgla, gazu ziemnego i LPG oraz paliw ciekłych z całego obszaru funkcjonowania społeczeństwa i konieczności pełnej transformacji energetycznej przemysłu, energetyki, transportu, rolnictwa oraz wszystkich innych gałęzi polskiej gospodarki.
Europejski Zielony Ład z pakietem Fit for 55 i nowymi regulacjami w zakresie transportu samochodowego zmierzają do osiągnięcia przez UE neutralności klimatycznej do 2050 r. W artykule omówiono realne szanse dokonania w tym czasie transformacji energetycznej w Polsce, uwzględniając konieczność transformacji również innych dziedzin gospodarki, całkowicie eliminującej paliwa kopalne. Oszacowano zapotrzebowanie na energię elektryczną (e.e.) również innych użytkowników, tj. transportu i ciepłownictwa, po transformacji. Zbudowanie w Polsce źródeł odnawialnych (OZE) o największych możliwych do osiągnięcia mocach lądowych farm wiatrowych (80 GW), morskich farm wiatrowych (20 GW) i farm fotowoltaicznych (92,5 GW), nawet wsparte magazynami energii o wielkich pojemnościach (3500-4000 GW) i elektrowniami jądrowymi o mocach 15-20 GW, może nie sprostać zapotrzebowaniu. Konieczne będzie radykalne ograniczenie ilości e.e. pobieranej z sieci poprzez znaczny wzrost efektywności energetycznej procesów produkcyjnych i eksploatacyjnych w całej gospodarce oraz powszechne instalowanie i eksploatowanie przez wszystkich użytkowników rozproszonych OZE, wykorzystujących energię wiatru, słońca i wody oraz energię geotermalną. Należy także znacznie ograniczyć marnotrawienie wielkich ilości e.e. i ciepła.
EN
The European Green Deal with the Fit for 55 package and new regulations in the field of road transport aim to achieve climate neutrality by the EU by 2050. The article discusses the real chances of achieving the power engineering transformation in Poland at that time, taking into account the need to also transform other areas of economy that completely eliminates fossil fuels. The demand for electricity of the entire economy was estimated, including: transport and heating, after transformation. Building renewable energy sources (RES) in Poland with the highest possible capacities of onshore wind farms (80 GW), offshore wind farms (20 GW) and photovoltaic farms (92,5 GW), even supported by energy storage facilities with large capacities (3500-4000 GW) and nuclear power plants with a capacity of 15-20 GW, may not meet the demand. It will be necessary to radically reduce the amount of electricity collected from the network by a significant increase in the energy efficiency of production and operational processes throughout the economy and the widespread installation and operation of distributed RES using wind, solar, water and geothermal energy by all users. The waste of large amounts of electricity and heat should also be significantly reduced.
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.
Przyczyny drgań pomp mogą być wewnętrzne – mechaniczne lub hydrauliczne, dotyczące samego zespołu pompowego, jak i zewnętrzne, związane z szeroko rozumianą instalacją pompową (układem pompowym). Zwykle bardziej niebezpieczne są drgania giętne.
Postulowane przez Parlament i Radę UE stopniowe wycofywanie pojazdów z tradycyjnymi silnikami spalinowymi znacznie utrudni transformację polskiej gospodarki na neutralną klimatycznie i bardzo powiększy jej koszty. Warto dodać, że transport wodorowy wydaje się być tu korzystniejszy od elektrycznego, ale o końcowej eliminacji jednego z nich zadecydują koszty eksploatacyjne i względy bezpieczeństwa oraz ceny pojazdów.
Ze względu na wielką zmienność produkcji energii przez OZE, znaczną część systemu energetycznego powinny stanowić źródła stabilne i sterowalne oraz wielkoskalowe magazyny energii.
Artykuł jest uzupełnieniem poprzednich publikacji w zakresie niezbędnych mocy farm lądowych oraz pojemności magazynów energii. Tym razem uwzględniono występujące w Polsce okresy wiatrów bardzo silnych i celowość ich całkowitego wykorzystania bez konieczności czasowego wyłączania części farm wiatrowych.
Osiągnięcie zerowej emisji CO2 przez kraje UE w 2050 r. byłoby możliwe pod warunkiem przestawienia się na wytwarzanie energii elektrycznej tylko przez źródła odnawialne. W artykule wykazano, że w Polsce jest to niewykonalne. Nadwyżki energii, produkowanej bardzo nierównomiernie przez OZE, trzeba będzie magazynować poprzez wytwarzanie wodoru w procesie elektrolizy wody a następnie wykorzystanie go w energetyce (wodorowe elektrownie gazowo-parowe) i transporcie (silniki wodorowe i/lub ogniwa paliwowe). Przewidywana, dość niska sprawność tego procesu oraz potrzeba pokrycia zapotrzebowania na energię elektryczną także w okresach słabych wiatrów spowodowałyby konieczność budowy farm wiatrowych o wielkiej łącznej mocy, ogromnych kosztach i nierealnie dużej powierzchni. Z tego powodu oraz ze względu na bezpieczeństwo energetyczne w podstawie systemu elektroenergetycznego muszą pozostać źródła stabilne, sterowalne, niezależne od pory dnia, roku i od pogody. Ponieważ z założenia nie mogą to być elektrownie węglowe ani spalające gaz ziemny, konieczne będzie zbudowanie w Polsce kilku dużych elektrowni jądrowych o łącznej mocy co najmniej 10 lub 15 GW.
EN
The requirement of zero CO2 emissions by EU countries in 2050 will make it necessary to generate electricity only from renewable sources (RES). The article shows that this is completely unrealistic in Poland. Surplus electricity produced very unevenly by RES will have to be stored through the production of hydrogen in the process of water electrolysis and its use in power engineering (hydrogen gas and steam power plants) and transport (hydrogen engines and / or fuel cells). The expected, relatively low efficiency of this process and the need to cover the demand for electricity also in periods of weak winds, they will make it necessary to build wind farms with great total power, unrealistically large area and huge costs. For this reason and for the sake of energy security, stable and controllable sources must remain in the base of the power system, independent of the time of day, year and weather. Since, by definition, they cannot be coal-fired or natural gas-fired power plants, it is necessary to build several large nuclear power plants in Poland with a total capacity of at least 10 or 15 GW.
Nadwyżki energii elektrycznej wytworzonej przez OZE w okresach silnych wiatrów i/lub dużego nasłonecznienia powinny być magazynowane w postaci wodoru wyprodukowanego w procesie elektrolizy wody, w celu ich wykorzystania do produkcji energii elektrycznej w okresach słabych i bardzo słabych wiatrów przy równocześnie możliwym dużym zachmurzeniu. Oszacowano ilości energii elektrycznej, jakie magazyny powinny dostarczyć do sieci elektroenergetycznej, dla modeli energetyki w 2050 r. różniących się mocami morskich farm wiatrowych oraz elektrowni jądrowych pracujących w podstawie systemu elektroenergetycznego. Oceniono niezbędne pojemności magazynów wodoru i pokazano, że jedyny racjonalny sposób jego magazynowania to podziemne kawerny solne, które można wykonać w istniejących w Polsce wysadach solnych i pokładach soli kamiennej. Potwierdzono konieczność zbudowania, oprócz OZE, także elektrowni jądrowych o mocy co najmniej 15 GW oraz nie powiększania zapotrzebowania na energię elektryczną ponad 225 TWh/a.
EN
Surplus of electricity generated by RES in periods of strong winds and / or high sun exposure should be store in the form of hydrogen produced in the electrolysis of water, in order to use them for the production of electricity during periods of weak and very weak winds with possible high cloudiness. The amounts of electricity, that the energy storage facilities should deliver to the grid (in the output), were estimated for the power engineering models in 2050 with different capacities of offshore wind farms and nuclear power plants working on the basis of the power system. The necessary capacity of hydrogen storage facilities was assessed and it was shown that the only rational method of its storage are underground salt caverns to be constructed in the salt dome and rock salt deposits existing in Poland. The need to build, in addition to RES, also nuclear power plants with a capacity of at least 15 GW and not to increase the demand for electricity over 225 TWh was confirmed.
W Unii Europejskiej obowiązuje uchwalony w grudniu 2019 r. Europejski Zielony Ład – strategia służąca osiągnięciu neutralności klimatycznej Europy do 2050 roku. To ogromne wyzwanie dla przemysłu, w tym także dla pomp funkcjonujących w całej gospodarce.
Europejski Zielony Ład (grudzień 2019) – flagowy projekt Komisji Europejskiej, jest strategią służącą osiągnięciu neutralności klimatycznej Europy do 2050 r. To ukoronowanie „walki ze zmianami klimatu”. Podstawowy cel stanowi osiągnięcie zerowej emisji CO2 przede wszystkim przez energetykę: 100% energii elektrycznej (e.e.) wytwarzanej przez źródła odnawialne (OZE); również przez przemysł i transport. Etapem przejściowym jest zmniejszenie emisji CO2 o 55% do 2030 r. (pakiet propozycji Fit for 55, lipiec 2021), w celu wzmocnienia roli UE jako światowego lidera klimatycznego.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.