Blackout w Hiszpanii – rozmowa o energetyce z ekspertami Forum Energii

W ciągu ostatnich kilku lat, a szczególnie na przestrzeni ostatnich 3 miesięcy, termin „blackout” zaczął być w miarę stałym gościem nagłówków w mediach. Jest to w zupełności zrozumiałe ze względu na charakter tego zjawiska, a także jego niedawne „występy” w Europie. A czym ono właściwie jest? Wpisanie tego hasła w wyszukiwarkę daje efekt w postaci poniższej definicji:

„Blackout to nagła i rozległa awaria systemu elektroenergetycznego, która powoduje długotrwałą przerwę w dostawie prądu na dużym obszarze, np. w całym mieście lub regionie. W odróżnieniu od krótkich przerw technicznych blackout może trwać wiele godzin, dni, a nawet tygodni.”

W MILMAGU nie zajmujemy się energetyką, ale bezpieczeństwem już owszem, stąd zainteresowanie tematem z naszej strony. Jako aspirujący do miana rzetelnych dziennikarzy, stawiamy na treści eksperckie, tworzone przez faktycznych znawców tematu. A ponieważ niedawno poznałem eksperta od energetyki, który pracuje z innymi specjalistami…

Rozmowy ze mną (TJ) podjęli się:

• Maciej Zaniewicz (MZ) – starszy analityk w programie europejskim Forum Energii. Specjalizuje się w bezpieczeństwie energetycznym i ukraińskiej energetyce.
• Jędrzej Wójcik (JW) – koordynator programu Elektroenergetyka w Forum Energii. Odpowiedzialny za zagadnienia związane z transformacją energetyczną, modelowaniem systemu energetycznego oraz opracowywaniem strategii sektorowych.

(TJ) Może przejdźmy od razu do meritum tej rozmowy, czyli blackoutu, który niedawno wydarzył się w Hiszpanii. W sieci na początku nie było w ogóle informacji, jak do tego doszło. Potem pojawiały się różne spekulacje, niektóre obwiniały źródła odnawialne, niektóre mówiły o sabotażu ze strony Rosji. Jakie są faktyczne przyczyny tego, co tam się wydarzyło?

(JW) W dniu, w którym prowadzimy tę rozmowę, mija dokładnie miesiąc od blackoutu, który miał miejsce 28 kwietnia 2025 roku. Już w kilka godzin po zdarzeniu zaczęły pojawiać się liczne spekulacje na temat możliwych przyczyn. Dziś wiemy, że wiele z tych doniesień miało charakter dezinformacyjny. Możemy z całą stanowczością stwierdzić, że nie był to akt sabotażu. Według hiszpańskich władz oraz operatora sieci przesyłowych (REE – Red Eléctrica de España), nie doszło również do cyberataku. Obecnie znamy bardzo dokładny przebieg wydarzeń. Natomiast identyfikacja konkretnej technologii, urządzenia czy też podmiotu, który mógłby być odpowiedzialny za inicjację zdarzenia, na tym etapie byłaby nieuprawniona. Nadal trwają prace analityczne i śledcze, a ich wynik będzie kluczowy dla sformułowania wiarygodnych wniosków.

(TJ) Przy obecnym poziomie rozwoju techniki i monitoringu tych wszystkich procesów, które dzieją się w energetyce, dlaczego ta przyczyna jest nadal nieznana? Co na to wpływa, że tak ciężko ją namierzyć?

(JW) W tego typu sytuacjach kluczowy jest po prostu czas. Hiszpański operator systemu przesyłowego – Red Eléctrica de España – we współpracy ze Stowarzyszeniem Europejskich Operatorów Sieci Przesyłowych ENTSO-E, rozpoczął szczegółową analizę zdarzenia. Powołano zespół ekspertów, w którego skład wchodzą również specjaliści z Polski. Ich zadaniem jest weryfikacja danych zarejestrowanych w dniu awarii – z rozdzielczością sięgającą pojedynczych sekund – w różnych punktach sieci, aby jak najdokładniej odtworzyć sekwencję wydarzeń i zrozumieć, co rzeczywiście się wtedy wydarzyło. Można to porównać do procedur znanych z badania katastrof lotniczych – gdzie powołuje się niezależną komisję, która analizuje każdy szczegół i często potrzebuje wielu miesięcy, a nawet lat, by przedstawić ostateczne ustalenia. W przypadku tego blackoutu, biorąc pod uwagę doświadczenia z wcześniejszych incydentów tego typu, spodziewałbym się ostatecznych wyników najwcześniej za około sześć miesięcy – a niewykluczone, że później.

(MZ) Wszystkie komentarze, które zaczęły padać niezwłocznie po wystąpieniu blackoutu, w których oskarżano OZE, operatora i wiele innych czynników, należy włożyć na razie między bajki i dezinformację. Na 100% wiemy to, że nagle w systemie „wypadła” część generacji. Bezpośrednich przyczyn jednak wciąż nie znamy.

(JW) Przedwczesne wskazywanie winnych – bez dostępu do pełnych danych technicznych, bez rzetelnej analizy przebiegu zdarzeń oraz bez zrozumienia rzeczywistego łańcucha przyczynowo-skutkowego – grozi wyciągnięciem błędnych wniosków. A to z kolei może prowadzić do podjęcia niewłaściwych decyzji i sformułowania nietrafnych rekomendacji na przyszłość. W takich sytuacjach kluczowa jest cierpliwość i opieranie się na twardych danych, a nie spekulacjach.

(TJ) Czyli dużo wiadomo, ale jeszcze nie namierzono faktycznej przyczyny. To nieco sabotuje jedno z kolejnych pytań, które miałem przygotowane: czy w Polsce taka sytuacja również może mieć miejsce?

(MZ) Taka sytuacja może mieć miejsce wszędzie, w każdym systemie elektroenergetycznym. W Hiszpanii nastąpił nagły spadek mocy o 2,2 GW (gigawat). Zachwiało to równowagą pomiędzy popytem a podażą, która musi być utrzymana w każdej sekundzie – co skutkowało kaskadowymi wyłączeniami kolejnych źródeł zasilania. Tego typu wydarzenia mogą się wydarzyć również w innym państwie, a nawet wydarzały się niejednokrotnie.

Między innymi w Polsce doszło do zwarcia na stacji w Rogowcu w 2021 roku, co groziło polskim blackoutem. Wtedy z polskiego systemu wypadło aż 3,6 GW z elektrowni w Bełchatowie, więc jeszcze więcej niż w przypadku Hiszpanii. Natomiast nie doszło do blackoutu, bo wtedy właściwie zadziałał operator, mieliśmy rezerwy i sytuację ustabilizowano w ciągu 20 minut.

Warto przy tym odnieść się do głównych spekulacji, według których blackoutowi w Hiszpanii winne są OZE (odnawialne źródła energii). Owszem, wtedy zniknęły z systemu źródła odnawialne, ale w przypadku Polski, gdy mogło dojść do takiego blackoutu, to była elektrownia zasilana węglem brunatnym. W Teksasie jakiś czas temu doszło do blackoutu, gdzie spowodowane to było źródłami na węgiel kamienny. W związku z tym nie możemy wyciągnąć prostego wniosku, że im więcej OZE w systemie, tym bardziej jest on podatny na tego typu awarie. To nie nasycenie źródłami odnawialnymi jest decydujące.

(TJ) Przejdźmy zatem do wspomnianej wcześniej analizy – przedstawcie proszę, minuta po minucie czy sekunda po sekundzie, jaki był przebieg tego blackoutu. I czy na podstawie tego przebiegu jesteśmy w stanie jakoś się zabezpieczyć? Ewentualnie opracować jakieś narzędzia, które mogłyby pozwolić w przyszłości na szybsze reagowanie i usuwanie skutków takiego blackoutu lub w ogóle zapobieganie takim sytuacjom? Choć podejrzewam, że dopóki nie znamy przyczyny, o tym ostatnim jeszcze nie ma mowy.

(JW) Przyjrzyjmy się więc przebiegowi zdarzeń z tamtego dnia, korzystając z oficjalnych informacji przekazanych przez hiszpańskiego operatora systemu przesyłowego oraz minister energii. Około 30 minut przed wystąpieniem blackoutu odnotowano dwa incydenty oscylacyjne w europejskiej sieci elektroenergetycznej – pierwszy o godzinie 12:03, a drugi o 12:19. Sam blackout nastąpił o 12:32. Na obecnym etapie – jak podkreślają zarówno operator, jak i przedstawiciele rządu – związek przyczynowy pomiędzy tymi oscylacjami a awarią pozostaje nieznany. To oznacza, że choć pewne zakłócenia w systemie miały miejsce wcześniej, nie można jeszcze jednoznacznie stwierdzić, czy miały one wpływ na rozwój zdarzeń prowadzących do blackoutu. Dlatego eksperci są bardzo ostrożni w formułowaniu wniosków.

(TJ) Pozwolę sobie tylko krótko przerwać – jakbyś mógł rozwinąć termin „oscylacje”, żeby było jasne, czego to dotyczy.

(JW) Oczywiście. Europejska sieć elektroenergetyczna to bardzo złożony, wzajemnie powiązany system – kraje kontynentalnej Europy są fizycznie zsynchronizowane, co oznacza, że wszystkie elektrownie – od Portugalii po Estonię, a nawet część Ukrainy – pracują w tym samym rytmie.W praktyce oznacza to, że generatory we wszystkich tych krajach obracają się z tą samą prędkością – 50 obrotów na sekundę, czyli 50 Hz. Ta prędkość obrotów to właśnie częstotliwość sieci – podstawowy parametr opisujący stabilność całego systemu elektroenergetycznego. Oscylacje, o których mówimy, to niewielkie, ale mierzalne wahania tej częstotliwości – zachodzące czasem w ciągu kilku sekund, a nawet mikrosekund – w różnych punktach systemu. Oznacza to, że w niektórych fragmentach sieci częstotliwość chwilowo rośnie lub maleje, zanim system spróbuje się ustabilizować. Choć te zmiany są z pozoru niewielkie, mogą być sygnałem poważniejszych problemów dynamicznych w pracy systemu, szczególnie przy dużym udziale źródeł niestabilnych, jak OZE, czy w warunkach ograniczonej rezerwy regulacyjnej. To bardzo subtelne zjawisko – i jednocześnie przykład na to, jak złożony i precyzyjnie zestrojony jest europejski system elektroenergetyczny.

(TJ) Rozumiem. Czyli przez zaburzenie częstotliwości prawdopodobnie doszło do wzmocnienia i wygaszenia fal i to mogło rozsypać cały system, tak?

(JW) Dokładnie tak. Operator podjął działania stabilizujące, ale nie mamy jeszcze jasności, czy i w jaki sposób wcześniejsze oscylacje wpłynęły bezpośrednio na sam blackout. To, co dziś wiemy z większą pewnością, to fakt, że podczas dwóch incydentów, które miały miejsce tuż przed awarią, system hiszpański utracił około 2,2 GW mocy generacyjnej – i to w przeciągu zaledwie kilkunastu sekund. W tym czasie całkowite zapotrzebowanie na moc w Hiszpanii wynosiło około 25 GW, więc utrata była znacząca – odpowiadała blisko 9% chwilowego zapotrzebowania.

Następstwem tej utraty była kaskadowa awaria generacji – czyli reakcja łańcuchowa wynikająca z destabilizacji systemu. W efekcie wzrosło napięcie, a częstotliwość spadła – co uruchomiło zautomatyzowane mechanizmy bezpieczeństwa. Zgodnie z procedurami, niektóre jednostki wytwórcze zostały automatycznie odłączone od sieci, aby zapobiec uszkodzeniom technicznym w elektrowniach.

W kolejnych sekundach doszło do separacji systemu iberyjskiego (obejmującego Hiszpanię i Portugalię) od reszty kontynentalnej Europy. Interkonektor z Francją został rozłączony z Hiszpanią – również z powodów bezpieczeństwa, co uniemożliwiło dostarczenie zewnętrznego wsparcia systemowego i jeszcze bardziej pogłębiło niestabilność.

Kolejnym krokiem było automatyczne ograniczenie poboru mocy – tzw. load shedding – czyli selektywne wyłączanie odbiorców w celu zmniejszenia zapotrzebowania na moc, ponieważ dostępna generacja nie była już w stanie zaspokoić popytu. W tym samym czasie zatrzymała się praca elektrowni szczytowo-pompowej, która była akurat w fazie pompowania – czyli zużywała energię z sieci, a nie ją produkowała. Jej natychmiastowe odłączenie było nieuniknione, biorąc pod uwagę krytyczny bilans mocy.

Ostatecznie – jak wynika z danych operatora – częstotliwość w systemie spadła do 48 Hz, podczas gdy nominalnie powinna wynosić 50 Hz, a nawet minimalne odchylenia są zwykle natychmiast korygowane przez automatykę regulacyjną. O godzinie 12:33 i 24 sekundy system całkowicie się załamał – generacja spadła do zera, a wraz z nią zanikł też pobór. System elektroenergetyczny Półwyspu Iberyjskiego uległ całkowitemu zatrzymaniu – i od tego momentu rozpoczął się długotrwały proces jego odbudowy.

(MZ) Tuż przed blackoutem w systemie hiszpańskim funkcjonowały również elektrownie jądrowe. One też musiały się wyłączyć ze względów bezpieczeństwa, gdy odchylenie od standardowej częstotliwości było zbyt duże. Dokładnie ten sam mechanizm zadziałał w Ukrainie w listopadzie 2022 roku, gdy również tam doszło do blackoutu. Mimo że połowa generacji w tym kraju jest zapewniana przez reaktory jądrowe, których nikt nie bombarduje, to utrata znacznej ilości pozostałych źródeł oraz uszkodzenia sieci spowodowały, że konieczne było wyłączenie elektrowni jądrowych, mimo, że były w stanie nadal produkować.

Nie jest zatem prawdą, że dużo OZE w systemie to dużo awarii, a węgiel i atom gwarantują stabilność. To tak nie działa. Wypadnięcie z systemu dużej elektrowni węglowej lub jądrowej może doprowadzić do podobnych konsekwencji. Odporność na blackout nie jest argumentem ani za, ani przeciw – czy to energetyce jądrowej, czy węglowej, czy też OZE. To dużo bardziej złożone.

(TJ) Skoro już wspominamy o OZE: czy przykładowo zasilanie typu off-grid – jeżeli ktoś ma fotowoltaikę, pompę ciepła itd. u siebie w domu, czyli stara się być niezależny energetycznie – czy to w kontekście pojedynczego gospodarstwa domowego byłoby jakimś ratunkiem? Czy ta generacja z paneli może być wystarczająca, żeby na przykład udźwignąć gospodarstwo domowe? Wiem, że to zależy od wielkości „farmy fotowoltaicznej”, ale czy ogólnie w Polsce na ten moment jest możliwe, żeby w taki sposób się zabezpieczyć przed skutkami blackoutu?

(MZ) Wszystko zależy od tego, na jaką ewentualność się zabezpieczamy. Jeśli mamy na myśli blackout, z jakim mierzyła się Hiszpania czy też np. ataki na infrastrukturę, z jakimi boryka się Ukraina w trakcie wojny, to ja bym absolutnie nie radził masowego budowania instalacji off-grid i preperskiego podejścia.

W przypadku Hiszpanii zasilania nie było przez około 20 godzin. W przypadku Ukrainy, która przecież jest notorycznie bombardowana i to głównie energetyka jest celem rosyjskich ataków, blackout taki faktyczny, gdy cały kraj praktycznie był pozbawiony prądu, wystąpił raz na przestrzeni ponad trzech lat wojny. Oczywiście są też tzw. load shedding, czyli sytuacje, gdy na przykład dzielnica miasta nie ma prądu przez kilka godzin. Ale to jest kilka, maksymalnie kilkanaście godzin bez prądu w ciągu doby, w czasie zapowiedzianym z góry przez operatora.

Aby przygotować się na taką sytuację, w zupełności wystarczy to, co każdy ma w domu, czyli latarka, jakiś mały zapas wody i baterie, ewentualnie powerbank do załadowania telefonu – bo blackout nie oznacza, że utracimy też łączność, gdyż BTS-y zazwyczaj mają swoje zasilanie awaryjne. Instalacja off-grid i blackout–box to środki niewspółmierne do ryzyka.

Natomiast sytuacja jest zupełnie inna, gdy, dajmy na to, mamy dom jednorodzinny w górach czy na Podlasiu, gdzie nie ma tak gęstej sieci zasilania i zwykła śnieżyca czy silniejszy wiatr może zerwać linię. Sam mam znajomych, którzy niemal każdej zimy borykają się z kilkudniowymi awariami zasilania. Dla nich rzeczą normalną jest to, że instaluje się fotowoltaikę, najlepiej zainwestować też w magazyn energii i instalację off-grid, lub przynajmniej kupić agregat prądotwórczy, który jest w stanie zasilić nasze potrzeby w takim okresie.

(JW) O ile rzeczywiście klasyczne instalacje off-grid są bardzo kosztowne i w praktyce rzadko wykorzystywane, o tyle coraz częściej można rozważać inwestycję w systemy o podwójnym zastosowaniu – szczególnie w przypadku budynków jednorodzinnych. Mam na myśli przede wszystkim bateryjne magazyny energii współpracujące z instalacjami fotowoltaicznymi na dachach. Takie rozwiązania nie tylko mogą zapewnić podstawowe zasilanie w sytuacji awarii sieci elektroenergetycznej, ale również poprawiają ekonomikę całej inwestycji – pozwalając na zwiększenie autokonsumpcji energii i lepsze wykorzystanie wyprodukowanej lokalnie energii elektrycznej. Co więcej, takie magazyny mogą aktywnie wspierać lokalną sieć, pomagając w jej stabilizacji poprzez ograniczanie szczytów zapotrzebowania lub krótkookresową regulację mocy. Dlatego kierunek, w którym gospodarstwa domowe wyposażone są nie tylko w instalacje fotowoltaiczne, ale również w lokalne bateryjne magazyny energii – a być może także w pojazdy elektryczne z funkcją V2H (vehicle-to-home) – to krok nie tylko w stronę większej samowystarczalności energetycznej, ale również w stronę zwiększenia odporności całego systemu elektroenergetycznego.

(MZ) I tak płynnie przechodzimy do dyskusji nt. zwiększenia odporności systemu i społeczeństwa poprzez decentralizację systemu elektroenergetycznego. To jest proces, który zachodzi na naszych oczach. Polacy masowo instalują fotowoltaikę na dachach własnych domów, coraz częściej łącząc ją z magazynami energii i pompami ciepła. Ich motywacją nie jest jednak przygotowanie na czas blackoutu, tylko korzystny rachunek ekonomiczny.

Nie ma co popadać w panikę z tego powodu, że awarie zasilania mogą się wydarzyć. Z blackoutami jest jak z katastrofami lotniczymi – zdarzają się bardzo rzadko, ale gdy już wystąpią, są śmiertelne i budzą wiele emocji. Dlatego też bardzo dużo się robi, żeby wyciągnąć lekcję z każdego tego typu zdarzenia i uniknąć kolejnych awarii w przyszłości. Nawiązanie Jędrzeja do międzynarodowych komisji, które badają przyczyny katastrof lotniczych, jest właściwe. To mozolny proces, na którego finiszu mamy wycyzelowany komunikat i konkretne wnioski na przyszłość.

(JW) Tak, i wyciągamy wnioski, dlatego lotnictwo jest najbezpieczniejszym transportem, jaki tylko może być.

(TJ) O mało nie podpadliście preppersom. Wróćmy jeszcze do Hiszpanii, bo zastanawia mnie pewna kwestia. Staram się wczuć w rolę człowieka, który o prądzie wie tyle, że jest w gniazdku. Jeżeli problemem jest to, że poszczególne elementy tej sieci się desynchronizują i przez to następuje awaria całego systemu, to tak na chłopski rozum wydawałoby się, że po wyłączeniu całości należałoby po prostu uruchomić wszystko w jednym momencie. Zapewne to nie jest tak proste i liczę, że wytłumaczycie dlaczego.

(JW) W momencie, gdy dochodzi do blackoutu, ponowne uruchomienie całego systemu elektroenergetycznego to proces niezwykle złożony – zdecydowanie nieporównywalny z włączeniem światła czy uruchomieniem silnika samochodu. System elektroenergetyczny to skomplikowana struktura, w której każda elektrownia – konwencjonalna, gazowa, węglowa, a nawet jądrowa – potrzebuje energii elektrycznej, aby w ogóle rozpocząć pracę. Musimy dostarczyć zasilanie do napędu podajników węgla, wentylatorów powietrza, pomp chłodzących, układów automatyki, systemów sterowania, oświetlenia oraz całej infrastruktury pomocniczej. Bez zewnętrznego źródła zasilania elektrownia nie jest w stanie się uruchomić.

Dlatego po wystąpieniu blackoutu stosuje się tzw. rozruch wyspowy (black start), który zakłada wykorzystanie źródeł energii zdolnych do samodzielnego uruchomienia – najczęściej są to elektrownie wodne, które mogą rozpocząć pracę bez zewnętrznego zasilania. Łączy się je specjalnymi, fizycznie odseparowanymi liniami z wybranymi elektrowniami konwencjonalnymi, by za pomocą energii wodnej uruchomić systemy pomocnicze w tych jednostkach i w ten sposób stopniowo odbudowywać system. Alternatywnie wykorzystywane są lokalne generatory rezerwowe – wielkoskalowe układy dieslowskie lub gazowe zainstalowane na terenie samych elektrowni.

Warto zaznaczyć, że elektrownie jądrowe z zasady nie uczestniczą w procedurach black start. W przypadku ich nagłego wyłączenia, na skutek np. blackoutu, dochodzi do zjawiska tzw. zatrucia ksenonowego rdzenia reaktora. To oznacza, że ponowne uruchomienie takiej jednostki może nastąpić dopiero po kilku, kilkunastu, a czasem nawet kilkudziesięciu godzinach – dopiero wtedy, gdy stężenie ksenonu-135 opadnie do poziomu umożliwiającego stabilną pracę reaktora.

W przypadku Hiszpanii, co wyraźnie wynika z dostępnych danych operacyjnych, kluczową rolę w odbudowie systemu odegrały elektrownie wodne, konwencjonalne jednostki wytwórcze, a także dostawy energii elektrycznej z systemu francuskiego. Po przywróceniu pracy pierwszych elektrowni zdolnych do samostartu, zaczęły one tworzyć tzw. wyspy zasilania – lokalne fragmenty sieci z aktywnym źródłem wytwarzania i stopniowo przyłączanymi odbiorcami oraz kolejnymi jednostkami wytwórczymi. Te wyspy rosły, łączyły się ze sobą i zasilały nawzajem, aż do momentu, gdy cały system iberyjski został ponownie zsynchronizowany i zintegrowany z paneuropejskim systemem elektroenergetycznym.

(TJ) Czyli ze strategicznego punktu widzenia tak naprawdę powinniśmy się obawiać nie tyle o elektrownie atomowe czy węglowe, ile właśnie o te, które nie potrzebują zewnętrznego źródła zasilania, jak np. elektrownie wodne, tak?

(JW) Tak, to elektrownie wodne w Polsce w przypadku takiej awarii pomagałyby stawiać, uruchamiać polski system elektroenergetyczny na nowo. Ale także niektóre elektrownie czy elektrociepłownie – jak dobrze pamiętam, to w warszawskiej elektrociepłowni Żerań także posiadają swoje własne rezerwowe silniki, które pozwalają na uruchomienie tego zakładu, w tym przypadku elektrowni gazowej.

(MZ) To tłumaczy nam trochę, dlaczego właśnie elektrownie wodne, węglowe oraz stacje elektroenergetyczne były i są głównymi celami rosyjskich ataków powietrznych. Niszcząc je, można w najprostszy sposób doprowadzić do sytuacji, gdy nastąpi blackout lub duże, masowe przerwy w dostawach dla części odbiorców i najtrudniej będzie operatorowi przywrócić pracę systemu.

(TJ) Mam jeszcze pytanie nie do końca z waszej działki, ale zaryzykuję. Dużo się teraz mówi o sztucznej inteligencji. Czy zastosowanie jej do przeprowadzania analiz takich zdarzeń jak ostatnie blackouty mogłoby doprowadzić do tego, że mielibyśmy skuteczniejsze narzędzia do wykrywania ewentualnych anomalii, zapobiegania blackoutom? Czy jednak tutaj jest niezbędny po prostu człowiek, który ze swoim abstrakcyjnym poziomem myślenia jest w stanie pewne przesłanki wyłapywać nawet z pozornie poprawnych danych?

(JW) Faktycznie nie jest to nasze pole ekspertyzy, ale z tego, co wiem, od lat już wykorzystywane są takie mechanizmy, takie systemy jak predictive maintenance, czyli pozwalające na przykład na wykrycie awarii, czy jakiegoś uszkodzenia, zanim jeszcze ono nastąpi, aby nie dochodziło tak często do zdarzeń losowych. Czyli aby móc zastąpić jakiś element elektrowni, element turbiny wcześniej, nie doprowadzając do awarii nieplanowej, tylko właśnie przeprowadzając planowy serwis, co też poprawia poziom bezpieczeństwa energetycznego.

Tak też, jeżeli chodzi o samo operowanie systemem, tutaj codziennie, nawet wiele razy dziennie dochodzi do analiz i symulacji zarówno polskiego, jak i europejskiego systemu elektroenergetycznego. Wszystko po to, żeby zaplanować pracę tych setek elektrowni, ale także mieć kontrolę nad tym, jak energia rozpływa się po tej skomplikowanej sieci elektroenergetycznej. Jeżeli chodzi za to o samo zbadanie tego wydarzenia, no to tutaj chyba musimy zostawić pole dla ekspertów w tej dziedzinie.

(MZ) Jest jeszcze jeden aspekt, o którym należy wspomnieć w kontekście planowania, czyli pogoda. Często oskarża się OZE, że są niesterowalne i pogodozależne. To wszystko prawda, tylko należy przy tym dodać, że pogodę możemy z dużą dokładnością przewidzieć. Operator systemu nie jest dzieckiem we mgle, zdanym na łaskę bogów Heliosa i Eola. On jest w stanie przewidzieć, jaka będzie pogoda w danym okresie i dostosować do tego pracę jednostek sterowalnych – gazowych, węglowych i wodnych. Oraz odpowiednio wykorzystać magazyny bateryjne.

Efekty tych prac planistycznych możemy zobaczyć, chociażby w aplikacji na telefon o nazwie Kompas Energetyczny, którą wydał polski operator PSE. Znajdziemy tam informację o tym, kiedy są tak zwane zielone, żółte i czerwone godziny, czyli po prostu godziny, gdy – w dużym uproszczeniu – zapotrzebowanie na moc w stosunku do generacji będzie niskie, wysokie i bardzo wysokie. Zielone godziny, z perspektywy operatora, są najlepsze do zwiększenia swojego zużycia, bo wtedy zazwyczaj jest najwięcej OZE i najniższa cena. Lepiej jest zatem np. włączyć pralkę w zielonych godzinach niż w żółtych, jeżeli mamy możliwość dokonania takiej zmiany. Zazwyczaj zielone godziny są w okolicach południa, gdy w systemie jest najwięcej energii ze słońca. Planowanie popytu i podaży to codzienność operatorów na całym świecie.

(TJ) Jeszcze w kontekście stabilizacji całego systemu, niedawno pojawiła się w przestrzeni mowa o małych reaktorach jądrowych SMR. Jak widzicie zastosowanie takich właśnie urządzeń w kontekście tematu rozmowy, czyli blackoutów? Czy one byłyby pomocne, czy raczej stosowane tak samo, jak klasyczne duże „jądrówki”?

(JW) Tak jak wspomniałem wcześniej, zarówno duże, jak i małe reaktory jądrowe mają istotne ograniczenia w kontekście blackoutów. Nie tylko nie są zdolne do udziału w procesie odbudowy systemu elektroenergetycznego (black start), ale same wymagają stabilnego środowiska pracy. Z natury rzeczy mogą funkcjonować jedynie wtedy, gdy system jest ustabilizowany i nie wymaga częstych lub dynamicznych zmian mocy.

Dochodzi tutaj również kolejny kluczowy aspekt – wysoki koszt inwestycyjny. Elektrownie jądrowe należą do technologii o najwyższych nakładach kapitałowych. Inwestycja konieczna do budowy takiej jednostki jest bardzo wysoka, co wymusza określony sposób jej eksploatacji. Z perspektywy inwestora i operatora, celem jest maksymalizacja czasu pracy na pełnej mocy – najlepiej przez większość godzin w roku – tak, aby zapewnić możliwie najkrótszy czas zwrotu kapitału. Oznacza to, że reaktory jądrowe projektowane i eksploatowane są głównie do pracy w trybie podstawowym (baseload), z minimalnym zakresem regulacyjnym.

Ograniczona elastyczność wynika nie tylko ze względów ekonomicznych, ale również technologicznych. O ile reaktor teoretycznie może zredukować lub zwiększyć moc stosunkowo szybko, to nie jest to standardowa praktyka. Częste zmiany obciążenia wpływają na parametry pracy rdzenia, cykl paliwowy oraz zjawiska fizyczne takie jak zatrucie ksenonowe. Z tego względu unika się intensywnego manewrowania mocą w codziennej pracy elektrowni jądrowych.

To jednak rodzi poważne wyzwanie systemowe. Mamy bowiem do czynienia z rosnącą zmiennością profilu zapotrzebowania – który różni się w zależności od pory dnia, sezonu i warunków atmosferycznych. W nocy zapotrzebowanie jest znacznie niższe, w ciągu dnia rośnie, a szczególnie wyraźne są dwa szczyty: poranny i wieczorny – momenty największego stresu dla systemu. Jednocześnie rośnie udział źródeł odnawialnych o charakterze zmiennym, przede wszystkim fotowoltaiki i wiatru. Przykładowo: latem, o godzinie czwartej rano, instalacje PV nie produkują nic, a już w południe mogą odpowiadać nawet za 60% całej generowanej energii w kraju.

Elektrownie wiatrowe również pracują ze zmienną mocą – zależną od lokalnych warunków pogodowych – co dodatkowo komplikuje bilansowanie systemu w czasie rzeczywistym. W rezultacie jednym z najpilniejszych wyzwań dla współczesnej elektroenergetyki staje się zwiększenie elastyczności całego systemu. Oznacza to potrzebę rozwoju zasobów bilansujących, takich jak bateryjne magazyny energii, jednostki gazowe pracujące w trybie szczytowym, a w określonych przypadkach także odpowiednio sterowalne jednostki węglowe – o ile dysponują szybką zdolnością rozruchu i modulacji mocy.

(MZ) W Wielkiej Brytanii dochodzi do nagłego wzrostu zapotrzebowania na moc w momencie przerwy w ważnych meczach piłkarskich i popularnych programach TV, bo ludzie w tym samym momencie włączają czajniki elektryczne, które mają bardzo wysoki pobór. Ma to nawet własną nazwę – TV pickup. Taki nagły skok mógłby rozchwiać sieć i doprowadzić do awarii. Operator jest jednak w stanie to przewidzieć i zapewnić elastyczne rezerwy mocy, które są w stanie pokryć skok zapotrzebowania.

Czym są te elastyczne moce? Są to głównie tzw. szczytowe elektrownie gazowe oraz wodne elektrownie szczytowo-pompowe, ale też magazyny bateryjne, które mogą momentalnie „wejść” do systemu. Do pewnego stopnia mogą tę rolę spełniać też elektrownie węglowe, ale w przypadku Polski one nie są w większości wystarczająco elastyczne, czyli potrzebują więcej czasu, by zwiększyć produkcję.

Odpowiadając zatem na twoje pytanie o SMR-y – to jest po prostu kolejny reaktor jądrowy, który nie odpowiada na to zapotrzebowanie. Cała dyskusja na temat SMR-ów jest moim zdaniem troszkę wypaczona. To, gdzie one przede wszystkim znajdą miejsce, to jest duży energochłonny przemysł, który może zaplanować swoje zapotrzebowanie na moc na wiele lat naprzód i rozpisać pod to plan biznesowy. Wówczas budowa SMR, którego pracę można doskonale przewidzieć, obliczyć koszty i wpisać w rachunek ekonomiczny całego przedsiębiorstwa, ma głęboki sens.

Ta technologia jak najbardziej ma swoje zastosowanie, ale nie należy jej traktować jako panaceum na nasze energetyczne zmartwienia.

(TJ) Czy w kontekście zwiększonych obecnie nakładów na obronność w Europie uważasz, że ktoś się może faktycznie pokusić o swego rodzaju uniezależnienie przemysłu zbrojeniowego od sieci energetycznych właśnie za pomocą małych reaktorów?

(MZ) Oczywiście teraz mamy do czynienia z taką dyskusją, chociażby w Ukrainie zakłady zbrojeniowe – między innymi – są wyłączone spoza tak zwanego load sheddingu, czyli nie podlegają pod planowane wyłączenia prądu po rosyjskich atakach na elektrownie. To jest naturalne. Zakłady zbrojeniowe mają też swoje generatory zastępcze itd., ale co do zasady nie chodzi o to, żeby takie przedsiębiorstwo pracowało jako wyspa energetyczna, tylko żeby było odporne na przerwy w dostawach i miało przewidywalną cenę energii.

W całej Unii Europejskiej trwa obecnie wzmożona dyskusja na temat tego, jak zadbać o to, żeby koszty energii nie zmniejszały konkurencyjności europejskiej gospodarki. Stworzenie z przedsiębiorstwa niezależnej, off-gridowej wyspy energetycznej, zabije je ze względu na wysokie koszty szybciej niż jakakolwiek wroga agresja.

Celem jest zwiększenie odporności na sytuacje kryzysowe, ale przy zapewnieniu niskich kosztów energii.

(TJ) Rozumiem. Na ten moment wydaje mi się, że temat jako tako wyczerpaliśmy. Natomiast jeśli pojawią się jakiekolwiek informacje dotyczące tego, co się faktycznie w Hiszpanii wydarzyło, to mam nadzieję, że dacie znać i będziemy mogli naszym czytelnikom przedstawić wnioski. I może uda się też nieco konkretniej porozmawiać właśnie na temat tego, czy w Polsce jesteśmy pod tym względem lepiej zabezpieczeni, czy gorzej. A teraz, żeby nie przedłużać, dziękuję Wam bardzo za rozmowę i mam nadzieję, że usłyszymy się jeszcze w przyszłości.

(MZ&JW) Dzięki. Do usłyszenia.