Warto rozważyć opłacalność budowy małych elektrowni szczytowych.
W Polsce istnieje problem odbioru energii wytwarzanej przez odnawialne źródła energii (OZE) przez zakłady energetyczne. Elektrownie węglowe pracują w ruchu ciągłym i w momencie produkcji energii przez OZE (tj. gdy wieje silny wiatr i energia wytwarzana jest przez wiatraki lub kiedy świeci słońce i energia wytwarzana jest przez kolektory słoneczne fotowoltaiczne) muszą obniżać produkcję energii. Pomóc w rozwiązaniu problemu mogą elektrownie szczytowe.
W elektrowniach szczytowych w okresie nocnym, gdy zużycie energii jest niewielkie, woda z dolnego jeziora (zbiornika) jest przepompowywana do górnego jeziora (zbiornika), wykorzystując energię wytwarzaną w elektrowniach węglowych. Z górnego zbiornika woda jest spuszczana do dolnego, uruchomiając po drodze turbinę wytwarzającą energię elektryczną. Czynność ta jest ponawiana cyklicznie.
Elektrownia Szczytowo-Pompowa Żarnowiec w Czymanowie – rury, które łączą zbiorniki górny i dolny (fot. Joanna Karnat, Wikipedia)
W minionych latach wybudowano kilka elektrowni szczytowych, największa powstała w Żarnowcu. Obecnie elektrownie szczytowe zostały zmodernizowane i do przepompowywania wody z dolnego zbiornika do górnego wykorzystywana jest energia OZE. Obok zbiorników powstały wiatraki lub kolektory fotowoltaiczne produkujące energie elektryczną. Polska jest w większości krajem równinnym i niestety nie ma wielu miejsc, gdzie usytuowane są zbiorniki wodne w bliskim sąsiedztwie, na różnych poziomach umożliwiających wybudowanie elektrowni szczytowych. Natomiast wykorzystując istniejące ukształtowanie terenu może należałoby zastanowić się, czy nie wybudować nowych małych elektrowni szczytowych. Na Wiśle w okolicach Kazimierza, zarówno na lewym, jak i na prawym brzegu, różnica pomiędzy poziomem wody w rzece a górnym poziomem brzegu wynosi kilkadziesiąt metrów. Podobnie jest w wielu miejscach, między innymi na prawym brzegu blisko Płocka. Na pewno w tych okolicach można by znaleźć teren nieużytków rolnych i rozważyć możliwość pobudowania małych elektrowni szczytowych. Można by pobudować na górnym brzegu rzeki duży zbiornik wodny, obok postawić wiatraki i kolektory fotowoltaiczne, połączyć zbiornik wodny dwoma rurami z Wisłą. Jedną rurą, wykorzystując energię wytworzoną przez wiatraki lub ogniwa fotowoltaiczne, przepompowywać wodę z Wisły – dolnego zbiornika do górnego. Drugą rurą spuszczać wodę w godzinach szczytu z górnego zbiornika do Wisły. Spuszczana woda uruchamiałaby turbinę wytwarzającą energię elektryczną, tak powstałaby niewielka elektrownia szczytowa.
Podobnych miejsc w Polsce jest dużo więcej, np. wybrzeże Bałtyku – Rozewie, obok Jastrzębia Góra, część środkowa wybrzeża Bałtyku, wyspa Wolin od strony zalewu Kamieńskiego. Również duże wzniesienia występują na prawym brzegu Odry. Oprócz tych miejsc należałoby rozważyć budowę małych elektrowni OZE przy kopalniach odkrywkowych węgla brunatnego (Konin, Turoszów, Bełchatów). Powstały tam zbiorniki wodne (duże dziury w ziemi po wydobyciu złóż węgla), a obok hałdy ziemi wydobytej przy odsłanianiu złóż węgla. Jest to teren niezagospodarowany. Z hałd ziemi można by uformować duże zbiorniki wodne. Wykorzystując dużą różnicę poziomów tych zbiorników wybudowanoby elektrownie OZE. W podobny sposób warto wykorzystać zalane kopalnie (sztolnie).
W celu rozważenia opłacalności realizacji tego typu małych elektrowni OZE, które stałyby się dosłownie magazynami energii, należałoby przeprowadzić kalkulację i tu pojawia się problem. Kto to sfinansuje? Kiedy miałem napisać pracę magisterską (a było to dość dawno), mój promotor powiedział mi, żebym sam wymyślił jej temat. Po miesiącu rozważania, szukania w różnych czasopismach naukowych znalazłem go. Uważam, że temat budowy małych elektrowni szczytowych OZE mógłby być doskonałym tematem na napisanie pracy magisterskiej. Taka praca powinna zawierać pewne elementy audytu energetycznego, a więc, oprócz rozwiązań technicznych, szacunkowe koszty budowy, opłacalność inwestycji i efekt ekologiczny. Studenci są bardzo kreatywnymi ludźmi i na pewno lokalnie, w swoich okolicach znaleźliby miejsca, gdzie takie inwestycje mogłyby powstać. W celu zachęcenia studentów – przyszłych magistrów do napisania prac o takiej tematyce, odpowiednie ministerstwo mogłoby ogłosić konkurs na najlepszą pracę magisterską na temat opłacalności budowy małych elektrowni OZE. Prace te na pewno nie stałyby się przysłowiowymi „półkownikami”, ale miałyby szanse wpłynąć na gospodarkę Polski. Po wykonaniu i obronie na politechnikach kilku lub kilkunastu takich prac magisterskich, mogłaby powstać praca doktorska wykazująca zasadność budowy tego typu elektrowni i uzasadniająca, czy lepiej budować kilka lub kilkanaście małych elektrowni OZE czy nową elektrownię węglową. Czas pracy małych elektrowni OZE można tak skoordynować, że energia byłaby dostarczana w sposób ciągły.
W ten sposób powstałby program budowy tych elektrowni. W niektórych lokalizacjach zbiorników wodnych, np. po kopalniach odkrywkowych, można by rozważyć budowę ośrodków rekreacyjnych.
Mimo że moje powyższe rozważania wydają się mało realne, to uważam, że należy chociaż spróbować.
mgr inż. Waldemar Grabiński
audytor energetyczny
