Hydroinvest Sp. z o. o. jako autor projektów technicznych dla kilku elektrowni wodnych w Polsce oraz jako twórca założeń technicznych dla budowy elektrowni szczytowo-pompowej Rożnów II oraz elektrowni szczytowo-pompowej Tolkmicko czuje się w obowiązku, aby odnieść się do rozpowszechnionej w polskich mediach mitów i dezinformacji na temat szkodliwej dla środowiska roli hydroenergetyki oraz zabudowy technicznej rzek (wykorzystywania energii wody). Dlatego prezentujemy poniższe stanowisko Dyrektora Zarządzającego Międzynarodowego Stowarzyszenia Hydroenergetyki Eddiego Rich’a, który pisze o najczęstszych błędnych wyobrażeniach i mitach na temat hydroenergetyki, z którymi organizacja ma do czynienia na co dzień.
Mit 1: Energia odnawialna to przede wszystkim wiatr i słońce
Rzeczywistość: Energia wodna, jako zapomniany gigant odnawialnych źródeł energii, jest największym na świecie źródłem niskoemisyjnej energii elektrycznej
W 2021 r. energia wodna wytworzyła około 16% światowej energii elektrycznej (~4252 TWh) – mniej więcej tyle samo, co wszystkie inne źródła odnawialne łącznie. Ostatni wzrost, który był w przeważającej mierze zasługą Chin, dodał prawie 50 GW w ciągu ostatnich pięciu lat.
Mit 2: Wiatr i słońce mogą same zasilać planetę
Rzeczywistość: Zmienne odnawialne źródła energii, takie jak wiatr i słońce, wymagają niezawodnego wsparcia
Energia wiatrowa i słoneczna rozwija się szybciej niż energia wodna. Nie ulega wątpliwości, że obie technologie mają kluczowe znaczenie dla postępu w zakresie zmian klimatycznych. Ale co się dzieje, gdy wiatr nie wieje, a słońce nie świeci? Czy wrócimy do paliw kopalnych? Czy czekają nas blackouty? A może szukamy niezawodnej, dyspozycyjnej, stałej energii w postaci energii wodnej?
Z tego powodu zarówno MAE (Mazowiecka Agencja Energetyczna), jak i IRENA (Międzynarodowa Agencja Energii Odnawialnej) twierdzą, że będziemy musieli podwoić moce elektrowni wodnych w ciągu najbliższych 30 lat, aby pozostać na dobrej drodze do osiągnięcia zerowej emisji netto. Hydroenergetyka będzie zwiększać elastyczności systemu i wspierać energię wiatrową i słoneczną. Innymi słowy, elektrownia wodna jest gotowa wypełnić dziurę pozostawioną przez węgiel.
Mit 3: Wszystkie możliwe elektrownie wodne zostały już zbudowane
Rzeczywistość: Potencjalna moc hydroenergetyczna jest dostępna pod dostatkiem we wszystkich regionach świata
Badania naukowe wskazują, że globalny potencjał jest wystarczający, aby osiągnąć o 1200 GW więcej energii wodnej do 2050 r., nawet uwzględniając ograniczenia gospodarcze, społeczne i środowiskowe. Wykorzystanie tego będzie kluczem do odblokowania naszych ambicji zerowej emisji netto.
Raport IHA Hydropower 2050 dokonał przeglądu potencjalnej mocy we wszystkich regionach. Znalazł duży potencjał na obszarach, gdzie energia wodna jest stosunkowo słabo rozwinięta; na przykład 89% afrykańskich elektrowni wodnych jest niewykorzystanych. A te liczby nie obejmują elektrowni szczytowo-pompowych, gdzie istnieje duży potencjał do dodatkowej ekspansji.
Mit 4: Potrzebujemy nowej technologii o zerowej emisji netto
Rzeczywistość: Posiadamy technologię; po prostu z niej nie korzystamy
Jeśli chodzi o przeciwdziałanie zmianom klimatu, wiele mówi się o tym, że przejście do zerowej emisji netto wymaga nowych technologii i innowacji, które dopiero mają się pojawić.
Ale to nieprawda. Chociaż zawsze należy zachęcać do innowacji, nasze ambicje zerowej emisji netto nie opierają się na nich. Już teraz mamy wszystkie potrzebne narzędzia. Zmienna energia odnawialna w postaci wiatru i słońca, wspierana przez magazynowanie – baterie, elektrownie szczytowo-pompowe (PSH) i zielony wodór – może nas przenieść do świata energii o zerowej emisji.
Zbiorniki szczytowo-pompowe, jako „światowa bateria wodna”, są idealnym, naturalnym uzupełnieniem energii wiatrowej i słonecznej. Już teraz stanowią ponad 90% pojemności magazynowej i przechowywanej energii w zastosowaniach na skalę sieciową na całym świecie.
Oczywiście, pojawią się nowe technologie i udoskonalenia istniejących, jak większe i lepsze baterie i elektrolizery, inteligentniejsze turbiny, czy tworzenie wirtualnych elektrowni.
Jednak obecnie priorytetem powinno być planowanie i budowa długookresowych magazynów energii elektrycznej (LDES) w formie elektrowni wodnych pompowych.
Wykorzystując nadmiar energii wiatrowej i słonecznej przy zerowym lub niskim koszcie pompowania wody do górnego zbiornika i zrzucania jej przez turbiny, gdy brakuje energii wiatrowej i słonecznej. Elektrownie szczytowo-pompowe są doskonałym przykładem współpracy odnawialnych źródeł energii. Obecna pojemność magazynowa stacji PSH wynosi co najmniej 9 000 GWh.
Baterie będą ważne, ale w tej chwili to zaledwie 7–8 GWh. 40 krajów ma moce PSH, ale to Chiny, Japonia i Stany Zjednoczone dysponują ponad 50% mocy zainstalowanej na świecie.
Możemy zrobić więcej. Badanie przeprowadzone przez Narodowy Uniwersytet Australii zidentyfikowało ponad 600 000 potencjalnych pozarzecznych miejsc PSH na całym świecie. To 23 000 TWh potencjalnego zapasu energii. Bez wykorzystania przynajmniej części z tego, przemiana energetyczna jest zagrożona zatrzymaniem, podczas gdy powinna przyspieszać.
Mit 5: Stare elektrownie wodne wymagają rozbiórki i likwidacji
Rzeczywistość: Energia wodna jest zasobem wiecznym
Na całym świecie jest ponad 600 GW starzejącej się infrastruktury wykorzystującej wodę. Podczas gdy kilka zakładów powinno zostać zlikwidowanych, zdecydowaną większość można zmodernizować. IHA podjęło badania nad potencjałem modernizacji w Azji i Ameryce Łacińskiej, a podobne badania trwają obecnie w Afryce.
Dowody są jasne, że modernizacja istniejących obiektów jest ogromną szansą na ekologiczną energię elektryczną. I jest to kolejny dowód na to, że nie musimy opracowywać nowej technologii, aby osiągnąć postęp w zero emisyjnej energii.
Mit 6: Wszystkie zapory są budowane dla wykorzystania hydroenergetycznego
Rzeczywistość: Mniej niż jeden na pięć zbiorników na świecie jest budowana wyłącznie w celu hydroenergetyki
Większość zapór hydroelektrycznych na świecie pełni wiele funkcji, takich jak przeciwdziałanie powodzi i suszy, nawadnianie i zaopatrzenie w wodę, rekreacja i turystyka.
I odwrotnie, 80% niewykorzystanych energetycznie zapór na całym świecie stanowi znaczny potencjał do modernizacji w kierunku wykorzystania energetycznego.
Mit 7: Energia wodna narusza standardy zrównoważonego rozwoju
Rzeczywistość: Możliwość wykazania zrównoważonego rozwoju jest nie tylko możliwa; jest to oczekiwanie sektora
Członkowie IHA – reprezentujący jedną trzecią światowej mocy zainstalowanej hydroenergetyki – przestrzegają Deklaracji z San José w sprawie zrównoważonego rozwoju energetyki, która mówi, że „Idąc dalej, jedyną akceptowalną energią wodną jest zrównoważona energia wodna”.
Nowe projekty są niezależnie certyfikowane przez opracowany i zarządzany przez wielu interesariuszy Standard Zrównoważonego Rozwoju Energetyki Wodnej, który jest pierwszym tego typu standardem w sektorze energii odnawialnej. W ten sposób projekty zapewnią zdrowe ekosystemy, dobrobyt społeczeństwa, stabilną infrastrukturę i właściwe zarządzanie.
Standard jest zgodny z ramami zrównoważonego rozwoju Banku Światowego i IFC oraz z wymogami inicjatywy Climate Bonds Initiative dla obligacji ekologicznych.
Mit 8: Susza sprawi, że energia wodna stanie się bezużyteczna
Rzeczywistość: Aby złagodzić skutki suszy i powodzi, potrzebujemy więcej energii wodnej, a nie mniej
Czy to nie zabawne, że dostrzegamy ogromną rolę hydroelektrowni w dostarczaniu zielonej energii elektrycznej tylko wtedy, gdy jej nie mamy? W obliczu coraz częstszych zmiennych warunków pogodowych gospodarka wodna i zbiorniki wielofunkcyjne będą w przyszłości ważniejsze niż kiedykolwiek. Kraje takie jak Hiszpania są dziś w stanie poradzić sobie z suszą tylko dzięki ogromnym inwestycjom w infrastrukturę wodną w latach 70. XX wieku.
Odpowiedzią jest energetyka wodna. Podczas gdy węgiel i energia jądrowa zużywają ogromne ilości wody, energia wodna może wykorzystywać tę samą kroplę wielokrotnie.
Mit 9: Energia wodna jest droga
Rzeczywistość: Energia wodna jest, w całym cyklu życia, drugą najtańszą formą energii odnawialnej
Najnowszy raport IPCC stwierdza, że uśredniony koszt energii elektrycznej (LCOE) dla energii wodnej jest niższy niż najtańsza opcja opalana paliwem kopalnym, a energia wodna jest jedną z najtańszych istniejących technologii energetycznych.
Stwierdzono, że w przypadku projektu hydroenergetycznego przez okres 40–80 lat koszty eksploatacji i konserwacji wynosiły 2–2,5% kosztów inwestycji na kW/rok.
Mit 10: Energia wodna powoduje nadmierną emisję gazów cieplarnianych
Rzeczywistość: Jedynie energia wiatrowa i jądrowa mają niższą medianę emisji gazów cieplarnianych w cyklu życia niż energia wodna
Niezależne badania sugerują, że wykorzystanie energii wodnej zamiast paliw kopalnych do wytwarzania energii elektrycznej pomogło uniknąć emisji ponad 100 miliardów ton dwutlenku węgla tylko w ciągu ostatnich 50 lat. To mniej więcej tyle, ile wynosi całkowity roczny ślad węglowy Stanów Zjednoczonych przez 20 lat.
Niemniej jednak wszystkie źródła energii, nawet odnawialne, wytwarzają emisje dwutlenku węgla w swoim cyklu życia, ze względu na emisje spowodowane ich produkcją, budową lub eksploatacją. Raport IPCC zauważył, że tylko energia wiatrowa i jądrowa mają niższą medianę emisji gazów cieplarnianych w cyklu życia niż energia wodna. Stwierdza, że mediana intensywności emisji gazów cieplarnianych (GHG) z elektrowni wodnych wynosi 24 gCO₂-eq/kWh. Dla porównania, mediana dla gazowych elektrowni wynosi 490 gCO₂-eq/kWh.
Mit 11: Energia wodna to „wczorajsza” technologia
Rzeczywistość: Technologia hydroenergetyczna rozwija się w szybkim tempie
Energia wodna może być najstarszą z technologii odnawialnych, ale jest też jedną z tych, które szybko ewoluują i dostarczają istotnych innowacji klimatycznych.
Zmieniający się koszyk energetyczny nakłada na elektrownie wodne zwiększone wymagania w zakresie świadczenia elastycznych, niezawodnych usług energetycznych w celu dostosowania się do podaży i popytu. Nowe postępy w technologii hydroenergetycznej pomagają zintegrować w systemie energetycznym zmienne odnawialne źródła energii, takie jak energia wiatrowa i słoneczna oraz baterie.
Mit 12: Rynek zapewni energię wodną
Rzeczywistość: Przyszłość zrównoważonego sektora energetyki wodnej jest kwestią woli politycznej i wyboru
Rynki w naturalny sposób nie nagradzają energii elektrycznej poza samym jej wytwarzaniem. Energetyka wodna nie otrzymuje rekompensaty za jej szersze zastosowanie, takie jak elastyczność, niezawodność, magazynowanie, kontrola powodzi i suszy, zaopatrzenie w wodę i nawadnianie. Rynki energii muszą zostać dostosowane, zwłaszcza aby umożliwić wprowadzenie elektrowni szczytowo-pompowych do głównego nurtu rynku.
Ponadto potrzebne są proporcjonalne, usprawnione procesy uzyskiwania licencji/pozwoleń, aby szybko zwiększyć skalę elektrowni wodnych w celu osiągnięcia zerowej emisji netto.
Rządy muszą również działać na rzecz umożliwienia inwestycji w celu maksymalizacji istniejącej infrastruktury poprzez modernizację, doposażenie zapór bez wykorzystania hydroenergetycznego oraz integrację pływających paneli słonecznych ze zbiornikami hydroenergetycznymi. Wszystkie strony: rządy, finansiści, operatorzy i organizacje pozarządowe – powinny opowiadać się za powszechnym przyjęciem Standardu Zrównoważonego Rozwoju Energetyki Wodnej.
Deklaracja z San José mówi, że „zrównoważona energetyka wodna to czyste, ekologiczne, nowoczesne i przystępne cenowo rozwiązanie problemu zmian klimatycznych”. Wierzę, że możemy sprawić, by zerowa emisja netto stała się rzeczywistością.
Biorąc pod uwagę stanowisko IHA oraz rozumiejąc zaniedbania i potrzeby zarówno hydroenergetyki jak i gospodarki wodnej w Polsce oraz znając znaczenie i rolę wody dla gospodarki kraju, pragniemy pobudzić do refleksji tych, którzy znają stan i rozumieją problematykę zarówno w zakresie ilości jak i jakości wody. Mamy też nadzieję, że artykuł ten skłoni do refleksji tych, którzy powinni czuć się odpowiedzialni za rozpowszechnianie mitów i dezinformacji oraz wzmocni determinację tych, którzy z racji wypełnianych powinności są odpowiedzialni za rozwój gospodarki wodnej i hydroenergetyki.
Eddie Rich – Dyrektor Zarządzający Międzynarodowego Stowarzyszenia Hydroenergetyki
Tłumaczenie: Marta Gajewska, słowo wstępne i zakończenie Dariusz Gronek prezes Zarządu Hydroinvest Sp. z o. o.