The Warsaw
Niespodziewany atak zimy w Teksasie, jaki miał miejsce w połowie lutego 2021 roku udowodnił, do czego może doprowadzić brak odpowiedniej dywersyfikacji źródeł dostaw energii.
Znaczna część stanu i setki tysięcy mieszkańców zostali pozbawieni prądu. Przeciwnicy OZE widzą głównego winowajcę w turbinach wiatrowych, które w wyniku ekstremalnie niskich temperatur zamarzły i trzeba je było odmrażać przy użyciu odpowiednich środków chemicznych zrzucanych z helikopterów. Pokryte śniegiem panele fotowoltaiczne również nie były w stanie produkować energii. Przydomowe instalacje, nawet jeśli ich właściciele szybko zareagowali, usuwając warstwy zalegającego śniegu, z racji panujących warunków atmosferycznych pracowały z zaledwie ułamkiem swojej standardowej sprawności. Natomiast media i eksperci, którzy w paliwach kopalnianych widzą jedynie zagrożenie, podnoszą argument, że jak wskazuje ERCOT (Electric Reliability Council of Texas), za niedobory prądu odpowiadają w znacznej części problemy elektrowni wytwarzających prąd z konwencjonalnych źródeł energii, takich jak węgiel czy gaz. Często posiłkując się statystykami mówiącymi, że podczas awarii jedynie 13 proc. strat wynikało z zaburzeń funkcjonowania farm wiatrowych. Kto ma rację?
Odpowiedź brzmi - nikt*. Z jednej strony zwolennicy OZE naciągają fakty, zapominając, że „turbiny wiatrowe i panele słoneczne odpowiadają jedynie za około 1/4 stanowego zapotrzebowania”. Prosta matematyka wskazuje, że używanie słowa „jedynie” przy opisywaniu 13% ogólnych strat w konfiguracji, w której tylko 25% energii pochodzi z tego źródła to ogromne niedopowiedzenie lub po prostu dezinformacja. Natomiast przeciwnicy OZE lobbujący wyłącznie za pozyskiwaniem energii z tradycyjnych źródeł, obwiniając technologie wiatrowe i słoneczne, zdają się także widzieć tylko jej wady. Zapominają, że problemy pojawiły się także w sieciach przesyłowych tradycyjnych surowców.
Oczywiście sytuacja, z jaką musieli się zmierzyć mieszkańcy Teksasu, jest co najmniej niestandardowa. W końcu takie warunki pogodowe na południu USA są zupełnie wyjątkowe, a infrastruktura z oczywistych względów nie jest do nich przystosowana. Ani systemy przesyłowe, ani domy amerykanów w tym rejonie nie były budowane z założeniem, że będą musiały wytrzymywać tak srogie, zimowe warunki. Tak więc, gdy tylko temperatura spadła do nienotowanych wcześniej poziomów, zużycie energii elektrycznej drastycznie wzrosło, jeszcze bardziej obciążając sparaliżowaną infrastrukturę.
Ciężko polemizować z faktem, że źródła OZE zawiodły. Stawianie na „zieloną energię” i całkowite odrzucanie tradycyjnych źródeł energii niesie ze sobą zagrożenie dla bezpieczeństwa i życia wielu tysięcy ludzi. Trzeba jednak jasno podkreślić – całkowite. Bo OZE i tradycyjne paliwa kopalne bardzo dobrze mogą się wzajemnie uzupełniać, niezależnie od warunków atmosferycznych. Przemyślanie i rozważnie dobrany mix energetyczny może zapewnić bezpieczeństwo energetyczne w każdym miejscu na ziemi. Natomiast całkowite odwrócenie się w stronę odnawialnych źródeł w przypadku ekstremalnych zmian atmosferycznych może okazać się katastrofalne w skutkach. O takich pomysłach pisał chociażby Wall Street Journal, nazywając je wprost głupimi.
Nie trzeba być sceptykiem, żeby zrozumieć, że ostra zima może mieć diametralny wpływ na plany wielu krajów dotyczące przejścia na odnawialne źródła energii (OZE). W warunkach silnych mrozów udział produkcji z odnawialnych źródeł energii gwałtownie spada. Wtedy sytuację ratują elektrownie gazowe, atomowe i węglowe. Przykładowo, latem 2020 w bilansie energetycznym Niemiec energia odnawialna stanowiła niemal 50% całkowitej produkcji. Standardowa europejska zima spowodowała, że udział ten spadł do 20%. Podobne problemy pojawiły się w Szwecji, gdzie z powodu srogiej zimy i związanych z nią wzrostów zapotrzebowania na energię oraz zmniejszeniem wydajności źródeł OZE, musiano uruchomić elektrownie na olej opałowy oraz importować energię z krajów UE, w tym z Polski. Przeciwnikom OZE należy jednak przytoczyć stanowisko szwedzkiego operatora energetycznego Svenska kraftnät (SVK): „Szwecja w ostatnich latach zainwestowała w energetykę wiatrową”, latem sprzedając nadwyżkę zielonej energii do innych krajów. „Problem jest jednak zimą, kiedy potrzebujemy najwięcej energii, to akurat siłownie wiatrowe produkują jej bardzo mało”.
W Polsce tegoroczna zima nie przysporzyła większych kłopotów. Owszem, ubiegłe lata mniej obfitowały w mrozy i śnieg, jednak statystycznie mamy do czynienia z dość ciepłą zimą. Instytut meteorologii podał, że „średnia obszarowa temperatura powietrza w styczniu 2021 roku w Polsce wynosiła -1,0°C i była o 0,1°C wyższa od średniej wieloletniej wartości temperatury dla tego miesiąca”. W grudniu wynosiła 1,9°C i była o 2,2°C wyższa od średniej wieloletniej wartości. Mimo tego w styczniu padły rekordowe wzrosty zużycia gazu i energii elektrycznej w Polsce. Jednej tylko doby w połowie stycznia PGNiG dostarczyło ok. 81 mln m3 (911 GWh) gazu ziemnego do polskich odbiorców. Zwiększone zapotrzebowanie wynikało ze znacznego spadku temperatur w Polsce. Poprzedni rekord zużycia zanotowano zimą 2018 roku i było to ok. 78,8 mln m3. (882 GWh). Polski mix energetyczny nie jest uzależniony w tak dużym stopniu od OZE, których główną wadą jest niestabilność wytwarzania energii elektrycznej.
Czy zatem pora odwrócić się od odnawialnych źródeł? Czy wobec braku efektywnych sposobów magazynowania energii z OZE na dużą skalę należy z niej zrezygnować? Absolutnie nie. Sytuacja, z jaką musieli zmierzyć się mieszkańcy Teksasu oraz wielu innych miejsc na świecie wydaje się jednak potwierdzać, że nie jesteśmy jeszcze gotowi na całkowite przejście na odnawialne źródła energii. Nie powinniśmy snuć idealistycznych planów zakładających natychmiastowe porzucenie węgla, ropy i gazu. Zamiast tego należy dokładnie pochylić się nad planami wdrażania odpowiednich dla danych warunków klimatycznych mixów energetycznych. Decydenci powinni też uważnie przyjrzeć się technologiom zmniejszającym emisyjność konwencjonalnych rozwiązań bazujących na paliwach kopalnych. OZE i tradycyjne źródła znakomicie mogą się uzupełniać, zapewniając bezpieczeństwo energetyczne obywateli nie tylko w ciepłe i słoneczne dnie.
Autor: Wiktor Sędkowski
ukończył teleinformatykę na Politechnice Wrocławskiej, specjalizując się w dziedzinie bezpieczeństwa cybernetycznego. Jest ekspertem od zagrożeń cyfrowych. Posiadacz certyfikatu CISSP, OSCP i MCTS, pracował jako inżynier i solution architect dla wiodących firm informatycznych.
*Od redakcji DZ: autor zupełnie pominął w swojej analizie fakt braku przynależności Teksasu do głównych krajowych sieci energetycznych, co jest wynikiem decyzji władz tego stanu i co odegrało dużą rolę w braku prądu podczas załamania pogody w lutym.
Niniejszy artykuł powstał w ramach działalności społeczno-misyjnej polskiego think tanku Warsaw Institute. Jeśli cenicie Państwo przygotowane przez naszych ekspertów treści, apelujemy o wsparcie finansowe naszej działalności realizowanej na zasadzie non-profit. Do regularnych darczyńców przysyłamy bezpłatnie anglojęzyczny kwartalnik The Warsaw Institute Review.Więcej informacji: www.warsawinstitute.org/support/Darowizny można dokonać bezpośrednio na konta bankowe:USD: PL 82 1020 4900 0000 8502 3060 4017EUR: PL 85 1020 4900 0000 8902 3063 7814GBP: PL 18 1020 4900 0000 8302 3069 6641PLN : PL 41 1020 1097 0000 7202 0268 6152SWIFT: BPKOPLPWDziękujemy!
Warsaw Institute to polski think tank zajmujący się geopolityką. Główne obszary badawcze to stosunki międzynarodowe, bezpieczeństwo energetyczne oraz obronność. Warsaw Institute wspiera Inicjatywę Trójmorza oraz stosunki transatlantyckie.
Warsaw Institute is a Polish think tank focusing on geopolitics. The main research areas are international relations, energy security and defense. The Warsaw Institute supports the Three Seas Initiative and transatlantic relations.
Mariusz Misiewiczjest licencjonowanym agentem obrotu nieruchomościami z HomeSmart Connect w Chicago. Dzięki umiejętnościom i doświadczeniu oferuje usługi na wysokim poziomie, które należą się klientom. Od 2006 r. pracuje nie tylko z kupującymi i sprzedającymi, ale także z firmami REO. Zdobywca wielu nagród branżowych, m.in. ERA Top Producer Award, Coldwell Banker Outstanding Performance Award oraz International Sterling Society Award.Mariusz „Mario” MisiewiczHomeSmart Connecttel. (773) 412-0517e-mail: [email protected]
Winter Storm in Texas and Green Energy
The unexpected winter storm in Texas, which took place in mid-February 2021, showed what consequences can arise from the lack of proper diversification of energy supply sources. A large part of the state and hundreds of thousands of residents were left without electricity. Opponents of renewable energy sources (RES) see the wind turbines as the main cause behind this event. As a result of extremely low temperatures, they froze and had to be defrosted with chemicals dropped from helicopters. Moreover, solar panels, covered in snow, were unable to produce energy. Home installations, even if their owners reacted quickly by removing the layers of snow, worked with only a fraction of their standard efficiency due to the prevailing weather conditions. On the other hand, the media and experts who see fossil fuels only as a threat, argue that the shortage of electricity is largely due to the issues of power plants that generate electricity from conventional energy sources, such as coal and gas, as indicated by Electric Reliability Council of Texas (ERCOT). Often, they cite statistics which show that only 13% of power losses during the outage was due to malfunctions of wind turbines. Who is right?
The answer is – nobody. On the one hand, RES proponents pervert facts by forgetting that “wind turbines and solar panels account only for about 1/4 of the state’s demand.” Simple math shows that using the word “only” when describing a 13% overall loss in a network configuration in which only 25% of the energy comes from this source, is a huge understatement or simply a misinformation. On the other hand, opponents of RES, who lobby exclusively for producing energy from traditional sources, blame wind and solar technologies as well as seem to notice only their drawbacks. They forget that difficulties occurred also in the case of transmission networks of traditional resources.
Certainly, the situation that the residents of Texas had to face was quite unusual, to say the least. After all, such weather conditions in the south of the United States are exceptional and the infrastructure, for obvious reasons, is not adapted to them. Neither the transmission systems nor the homes in that region were built with the assumption that they would have to withstand harsh winter conditions. Consequently, as soon as temperatures had dropped to unprecedented levels, electricity usage increased dramatically, putting even more strain on the crippled infrastructure.
It is hard to argue with the fact that renewable sources have failed. Betting on “green energy” and completely rejecting traditional energy sources carries a threat to the safety and lives of several thousands of people. However, it should be clearly emphasized – completely. Because RES and traditional fossil fuels can complement each other very well, regardless of weather conditions. Thoughtfully and carefully established energy mix can ensure energy security anywhere worldwide. Yet, abandoning renewables entirely in an event of extreme atmospheric changes could prove disastrous. The Wall Street Journal, for instance, has called such ideas foolish.
One does not have to be a skeptic to understand that a severe winter could significantly impact the plans of transitioning to renewable energy of multiple countries. In severe cold weather conditions, the share of energy production from RES plummets. Then, gas, nuclear and coal power plants save the day. For instance, in the summer of 2020, renewable energy accounted for almost 50% of Germany’s total energy production. A standard European winter caused this share to drop to 20%. Similar problems were observed in Sweden. There, as a consequence of a harsh winter, a higher energy demand resulting from it, and a lower efficiency of RES, it was necessary to run oil-fired power stations and import energy from EU countries, including Poland. However, the following statement of the Swedish electricity transmission system operator Svenska Kraftnät (SVK) should be reminded to the opponents of RES: “Sweden has invested in wind energy in recent years and sells surplus green energy in the summer. However, the problem is that in winter, when we need the most energy, wind turbines produce relatively little of it.”
This year’s winter in Poland did not bring any major issues. Indeed, in the previous years there was less frost and snow, but statistically we are dealing with a fairly warm winter. The Institute of Meteorology and Water Management (IMGW-PIB) reported that “in January 2021, the average air temperature in Poland was -1.0°C (30.2°F), which was 0.1°C (0.2°F) higher than the average multi-year temperature that month.” In December, it was 1.9°C (35.4°F), around 2.2°C (3.9°F) higher than the multi-year average value. Nevertheless, record amounts of gas and electricity were consumed in Poland in January. On a single day in mid-January, Polish Oil Mining and Gas Extraction (PGNiG) supplied approximately 81 million m3 (2.9 billion ft3, or 911 GWh) of natural gas to Polish customers. The increased demand was driven by a significant drop in temperatures in Poland. The former consumption record was noted in the winter of 2018 and amounted approximately to 78.8 million m3 (2.8 billion ft3, or 882 GWh). The Polish energy mix does not depend so much on RES, whose main drawback is the instability of electricity generation.
Is it then time to turn away from renewables? Should RES be abandoned in the absence of effective ways to store the energy generated by them on a large scale? Absolutely not. However, the situation, which the inhabitants of Texas and many other places around the world had to face, seems to confirm that we are not yet ready for a full transition to renewable energy. We should not make idealistic plans that involve the immediate abandonment of coal, oil and gas. Instead, plans for implementing climate-appropriate energy mixes should be carefully designed. Moreover, the decision makers should thoroughly examine the technologies which limit the emissions of solutions based on fossil fuels. RES and traditional energy sources can perfectly complement each other, ensuring citizens’ energy security not only on warm, sunny days.
Author: Wiktor Sędkowski
Wiktor Sędkowski graduated in Teleinformatics at the Wrocław University of Science and Technology, specialized in cybersecurity field. He is an expert on cyber threats. CISSP, OSCP and MCTS certificates holder. Worked as an engineer and solution architect for leading IT companies.
