TYGODNIK TVP: Czy jako ekspert od energetyki zainstalował już pan sobie panele słoneczne na dachu?

ANDRZEJ STRUPCZEWSKI: W przypadku mojego dachu nie byłoby to opłacalne, bo jest zbyt mały. Ale wiem, że tego rodzaju instalacje, przy słonecznej pogodzie, świetnie się sprawdzają przy podgrzewaniu wody. W przypadku energii elektrycznej zwracają się po około 10 latach. Doceniam to, że państwo inwestuje nasze pieniądze w postaci dopłat do fotowoltaiki w celu redukcji emisji gazów cieplarnianych.

Szkoda, że to źródło energii po prostu nie jest w stanie zapewnić nam stałych i bezproblemowych dostaw prądu. W naszej szerokości geograficznej panele mają wydajność na poziomie 10 proc. mocy nominalnej.

W przeliczeniu na moc średnią w ciągu roku koszty instalacji fotowoltaicznej są dużo wyższe niż koszty energii jądrowej. Opłacalna dla właściciela jest ona tylko przy otrzymaniu dużego wkładu finansowego ze strony państwa. Tym samym na produkcję zielonej energii zrzucamy się wszyscy jako podatnicy.

Czy zatem Polacy będą produkować prąd na swoich dachach, czy to tylko propaganda?

Cele związane z redukcją emisji gazów cieplarnianych są bardzo istotne. Jeżeli jako społeczeństwo podejmujemy taką decyzję, to jest to z pewnością wynik większej świadomości, przezorności i troski o los przyszłych pokoleń. To, czy inwestycje w OZE, takie jak Europejski Zielony Ład, w ramach którego na obniżenie emisji przeznaczone ma zostać 7 bilionów euro, będą skuteczne, przekonamy się za kilkadziesiąt lat.

Pan jest sceptyczny?

Nie tylko ja. Wielu naukowców zajmujących się energetyką, a nawet racjonalnie myślących ekologów, jest zdania, iż w proponowanym kształcie zielony ład nie może się udać. Dysponujemy bardzo dokładnymi danymi z Niemiec. Po wprowadzeniu tzw. Energiewende, rozumianą jako przejście na „zieloną gospodarkę” Niemcy zaczęli wydawać miliardy euro rocznie na subwencje. I rok po roku moce OZE rosły, a mimo to emisje CO2 nie malały.

Dopiero w poprzednim roku okazało się, że nieco zmniejszyli emisję CO2 , ale i tak bardziej w wyniku łagodnej zimy niż znaczącego udziału odnawialnych źródeł. Trzeba sobie zadać pytanie, czy społeczeństwa naszego kontynentu stać na tego rodzaju utopię…

Utopia to dobre słowo, gdyż Europejczycy sterroryzowani zagrożeniem klimatycznym troszkę bezkrytycznie zaczęli przyjmować postulaty Grety Thunberg.

Komisja Europejska pod presją społeczną słusznie promuje odejście od węgla, likwidację smogu i związków siarki krążących w powietrzu. Pokłady polskiego węgla znajdują się coraz głębiej i jego wydobycie jest coraz mniej konkurencyjne wobec importu.

Ale pomysł, że węgiel zastąpimy energią ze słońca i wiatru w samym założeniu jest błędny. Co więcej, ten błąd bardzo szybko i łatwo można zweryfikować – wystarczy sprawdzić, jak OZE bilansuje się w wykonaniu europejskich liderów.

Kocham Niemców, bo nawet gdy popełniają błędy, potrafią się do nich przyznać i udostępnić niezwykle rzetelne raporty. Właśnie podali oficjalne dane instytutu badającego OZE. Ich państwo dopłaca do Energiewende około 26-28 miliardów euro rocznie. To ponad tysiąc dwieście euro na statystyczną niemiecką rodzinę. Jeżeli zestawimy to z efektem, czyli minimalnym zmniejszeniem emisji CO2, okazuje się, że są to pieniądze wyrzucone w błoto. Czy Polacy zgodziliby się, aby każda 4 osobowa rodzina dopłacała rocznie do rachunku za energię elektryczną dodatkowo ponad 5200 zł?

Zielony Ład w dotychczasowym wydaniu Niemców to absolutna porażka?

Pomysł był szantażem politycznym Partii Zielonych. Po awarii elektrowni jądrowej w Fukushimie chciano zbić kapitał polityczny na straszeniu społeczeństwa atomem. W Niemczech nie odnotowuje się zjawiska tsunami, które było faktyczną przyczyną japońskiej katastrofy. Stąd argumenty były absurdalne, bo Niemcy mieli jedne z najbezpieczniejszych systemów na świecie, co badałem jako specjalista Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej.

Nasi zachodni sąsiedzi wpadli jednak na pomysł zastąpienia węgla i uranu rzekomo czystą energetyką opartą na gazie i OZE. Na początku każdy Niemiec miał dopłacać do Energiewende miesięcznie tyle, ile kosztuje porcja lodów, ale później koszty zaczęły rosnąć. Dzisiaj Niemcy mają najdroższy prąd w Europie. Za kilowatogodzinę płacą 30 eurocentów, gdy w sąsiedniej Francji, produkującej prąd głównie w elektrowniach jądrowych, koszty dla mieszkańca wynoszą 17 eurocentów.

A jednocześnie coraz większe połacie kraju pokrywają konstrukcje wiatraków, których wysokość sięga 250 metrów. Zamiast lasów i łąk, przeciętny Niemiec widzi krajobraz półprzemysłowy z migotającymi skrzydłami wiatraków i dudnieniem fal wytwarzanych przez kręcące się śmigła. Nic dziwnego, że budzi to protesty, nie tylko w Niemczech, ale i w Danii czy Wielkiej Brytanii..

To dlaczego w te ślady chce iść cała Europa?

Jest to skutek nacisków propagandowych, a nie trzeźwych sądów technicznych. Dziś eksperci energetyczni są wyjątkowo zgodni, powstają bardzo krytyczne analizy, jak ta przygotowana przez prof. Detlefa Ahlborna z niemieckiej organizacji pozarządowej Vernunftkraft, prof. Hansa Wernera Sinna, prezesa instytutu badań nad gospodarką w Monachium czy prof. Fritza Vahrenholta, twórcy największych turbin wiatrowych, dawniej prezesa firmy RE Power Systems AG, a od 2012 roku prezesa Niemieckiej Fundacji Dzikich Zwierząt.

Proszę zauważyć, że to nie ja krytykuję Niemców, ale oni sami w sprawach energetyki i technologii potrafią być krytyczni wobec siebie. Otwarcie przyznają, że wydatki na Energiewende są dużo wyższe niż planowano, a cele pierwotnie postawione na rok 2020 nie zostały osiągnięte i rząd musiał je w zeszłym roku obniżyć.

Dlaczego kanclerz Angela Merkel nie chce zatem słuchać naukowców?

Przypomnę, że Angela Merkel z wykształcenia jest chemikiem i zanim objęła władzę bardzo ostro krytykowała propozycje odejścia od energetyki jądrowej. Ale gdy po awarii w Fukushimie spowodowanej przez tsunami doszło w Niemczech do demonstracji przeciw energetyce jądrowej, pani kanclerz uznała że ważniejsze jest utrzymanie władzy niż obrona niemieckich elektrowni jądrowych i podjęła decyzję o wycofaniu się Niemiec z energetyki jądrowej.

Niestety i wiatr i słońce to niestabilne źródła energii, nie zawsze wieje wiatr, a słońce nie świeci w nocy i przez większą część roku. Aby zapewnić ciągłe zasilanie odbiorców w lipcu tego roku wprowadzono w Niemczech system dopłat, który pozwala na utrzymywanie elektrowni węglowych w stanie ciągłego pogotowia. I Niemcy budują nowe elektrownie na… węgiel brunatny.

Tak czy inaczej, Niemcy zimą będą spalać węgiel, a dwutlenek siarki, tlenek azotu, drobny pył powodujący choroby płuc, chlorowodór, benzopiren powodujący raka i inne zanieczyszczenia będą z zachodnimi wiatrami jeszcze przez lata nawiewane nad Polskę.

Ale chyba tylko do roku 2050. Przewodnicząca Komisji Europejskiej Ursula von der Leyen nazywa Europejski Zielony Ład nowym krokiem w dziejach ludzkości porównywalnym z krokiem człowieka na Księżycu.

Analizy naukowców potwierdzają, że będzie to raczej krok po omacku na ciemnej stronie Księżyca. Przedsięwzięcie Komisji Europejskiej jest bardzo ambitne, ale szczerze wątpię, by mogło być wykonalne. Oczywiście rozmaite organizacje próbują nas przekonać, że gospodarka w Europie może być zero-emisyjna, ale późniejsze wyliczenia i symulacje brutalnie to weryfikują.

Zgadzam się z postulatem zmniejszenia emisji CO2, choćby w celu oczyszczenia powietrza miast, ale w granicach rozsądku i realizmu. Zasada przezorności nakazuje nam dążenie do pójścia tą drogą, ale największym stabilnym czystym źródłem energii jest energetyka jądrowa, a tę obecny rząd niemiecki likwiduje. Dlatego właśnie starania o redukcję emisji CO2 kosztują drogo a nie dają zaplanowanych rezultatów.

Neguje pan rozwój OZE? To nasuwa podejrzenia o wpływy węglowego lobby…

Wszyscy zgadzają się, że spalanie węgla trzeba zredukować, nie tylko z powodu emisji CO2 , ale i dla redukcji chorób powodowanych przez zanieczyszczenia powietrza. Według ocen programów międzynarodowych oczyszczenie powietrza w Europie może nam przedłużyć średni czas życia o kilkanaście miesięcy.

Ale coraz częściej naukowcy i energetycy sygnalizują, iż OZE nie rozwiążą problemu, bo płynące z nich oszczędności są niwelowane przez emisje z rezerwowych elektrowni np. opalanych węglem brunatnym, a uruchamianych, gdy cichnie wiatr. Wnioski te są oparte na przykładach i liczbach zza zachodniej granicy. Błędy Niemiec są dobrze udokumentowane i Polska nie powinna ich powielać.

Ale zgodzimy się, że dzięki instalacjom fotowoltaicznym i wiatrowym redukujemy emisję CO2?

Europejskie bilanse OZE opracowywane co miesiąc przez Rolfa Schustera z niemieckiej organizacji Vernunftkraft zwracają uwagę na niepokojący paradoks. Wtedy, gdy na kontynencie warunki sprzyjają, wieje wiatr i świeci słońce, wytworzona energia traci na wartości. Gdy jest nadmiar energii wiatrowej, to wartość energii ze wszystkich wiatraków maleje. Paradoks ten zyskał miano kanibalizmu energetyki OZE.

Nadmiaru energii nie ma gdzie zużyć, a ponieważ nie można jej magazynować, więc trzeba ją eksportować, często dopłacając, byle ktoś chciał ją odebrać. Okresy przymusowego eksportu energii w Niemczech są coraz częstsze, od 12 godzin w roku 2010 do 232 w 2019 r. Odpowiednio rosły roczne koszty zarządzania ograniczeniami, oznaczające koszty dopłat do eksportu energii elektrycznej i w 2019 roku doszły do 961 milionów euro.

Powstaje przecież transnarodowa energetyczna sieć wymiany?

Oczywiście, i lobbyści stojący za inwestycjami w farmy wiatrowe powtarzają, że „w Europie wiatr zawsze gdzieś wieje”. Tymczasem wieloletnie analizy klimatyczne wskazują, że w Europie jak wieje, to wieje od Finlandii aż po Portugalię, ale gdy nie wieje, to cisza jest zarówno na Bałtyku, jak i na Morzu Śródziemnym. Każdy kraj musi więc liczyć na własne zasoby energii.

Dane statystyczne pokazują, że okresy ciszy wiatrowej mogą trwać nawet 100 godzin, a jeśli wiatr miałby dostarczać 40 TWh rocznie, to polskie elektrownie pompowo-szczytowe mogłyby pokryć lukę w produkcji tylko przez 8 godzin. A potem co?

Ekonomicznym absurdem OZE jest także to, iż dostawcy nie są zobowiązani do utrzymywania dostaw na określonym poziomie, tak jak dzieje się to w przypadku produkcji konwencjonalnej. Eksport nadmiaru energii kosztuje. Jej nadmiar Niemcy muszą wysyłać do Norwegii, która z tego korzysta, bo wykorzystuje ją do najbardziej efektywnego sposobu magazynowania energii, czyli do zapełnienia wodnych elektrowni szczytowo-pompowych. Przy braku wiatru Niemcy czy Duńczycy mogą wzajemnie liczyć na dostawy prądu ze Skandynawii.

Polska niestety nie dysponuje takim mostem energetycznym do Norwegii jak Dania i Niemcy. A elektrowni szczytowo-pompowych mamy mało i z powodów geograficznych nie będziemy mieli wiele więcej.

Czy jest państwo, które może oprzeć swoją gospodarkę na źródłach odnawialnych?

Wszystkie prawa fizyki mówią, iż w warunkach geograficznych Europy będzie to bardzo trudne, wręcz niewykonalne. W warunkach brytyjskich, czyli w kraju, który może pozyskiwać energię z pływów i farm wiatrowych bardzo dokładnie analizował to prof. Cambridge David MacKay w książce „Sustainable Energy – without the hot air” (w wolnym tłumaczeniu „Zrównoważona energia bez pary w gwizdek”).

Matematyczne obliczenia tego wybitnego specjalisty były bardzo ciekawe. Okazuje się, że nawet moc wiatrowa w granicach nominalnych kilkudziesięciu tysięcy megawatów, jest niestabilna i nie gwarantuje pokrycia potrzeb gospodarki.

W Polsce zapowiadane są instalacje morskich farm wiatrowych na poziomie do 40 TWh. Szkoda tylko, że przy tych planach nie szacujemy okresów ciszy morskiej, która występuje na Bałtyku.

Na szczęście ostatnio mamy słoneczne lata i kilkaset tysięcy domowych instalacji fotowoltaicznych...

Panele solarne mają niestety 365 awarii w roku, i nie pracują między zachodem a wschodem słońca, de facto, wtedy, kiedy gospodarstwa domowe mają zapotrzebowanie na energię. Tu geografia również nam nie sprzyja. Wydajność fotowoltaiki w Polsce szacuje się na 10 proc. mocy nominalnej. Na południu Europy, to wartość dochodząca do kilkunastu procent. Nadal mało.

Czy zatem jest realne wykorzystywanie fotowoltaiki w skali makro, np. zastąpienie mocy Bełchatowa? Moc instalacji fotowoltaicznych zamontowanych w Polsce wyniosła 1596,5 MW to niestety nadal mniej niż moc kopcącej węglem brunatnym elektrowni...

Dane podawane przez rynek OZE zawierają pewnego rodzaju manipulacje. Prezentowana jest moc nominalna zainstalowanych paneli, którą od razu musimy podzielić przez 10 z powodów niskiej wydajności, czyli braku słońca. Skoro elektrownia w Bełchatowie spala węgiel, produkując aż 32 TWh (terawatogodzin) energii rocznie, to powierzchnię hipotetycznej farmy solarnej całkiem łatwo obliczyć.

W warunkach polskich potrzebowalibyśmy jeden hektar na jeden megawat (MW) mocy szczytowej lub 10 ha na 1 MW mocy średniej. Zatem dla wyprodukowania 32 TWh rocznie potrzeba farmy solarnej o powierzchni 365 km2. To całkiem pokaźny obszar kraju. Nadal jednak to wartość hipotetyczna, bo taka inwestycja nie produkuje energii w nocy.

Szybko sprawdzam skalę, gdyż nie wyobrażam sobie takiej przestrzeni. 23 polskie parki narodowe to powierzchnia 3168 km2.

Tak, to obszar około jednej dziesiątej powierzchni wszystkich parków narodowych w Polsce. Nie obszar czy koszty instalacji są tu jednak problemem, a gwarancja zaspokojenia potrzeb. W naszym klimacie, przy zachmurzeniu czy w nocy trzeba będzie uruchamiać moce rezerwowe. Fizyka nie zna na razie sposobu na magazynowanie tak dużych zasobów energii.

Będzie to jednak szansa na czysty prąd, prawda?

Uznanie tej technologii za zero-emisyjną jest pewnego rodzaju nieścisłością. Słysząc takie hasło, powinna się nam zapalić lampka ostrzegawcza. Obecnie rząd dopłaca do instalacji, które w znakomitej większości pochodzą z Chin, tracą swoją wydajność z każdym rokiem użytkowania, a za 25 lat będą musiały być wymienione. Co oznacza, że zanim doczekamy zeroemisyjnego roku 2050 będziemy mieli potężny ekologiczny problem z utylizacją solarów.

Druga sprawa to produkcja. Farmy solarne to hektary instalacji zbudowanych na rusztowaniach z aluminium. Czy aluminium wytwarza się z poszanowaniem środowiska? Otóż nie. Dlaczego w latach 80. XX wieku zamknięto hutę w Skawinie, a do dziś są tam przekroczone normy toksyn? To teren klęski ekologicznej. Tymczasem tego rodzaju zakłady produkują w Chinach urządzenia, które w Europie nazywamy „czystymi źródłami” energii.

To może jednak gaz ziemny?

Gaz ma wizerunek czystego źródła. I swoją gospodarkę chcą opierać na nim Niemcy, Brytyjczycy czy Włosi. Tu jednak pojawia się problem geopolityczny i kość niezgody w postaci rosyjskich rurociągów.

Niestety wbrew marketingowi trzeba głośno mówić, że gaz też nie jest czysty. 25 lat temu organizowaliśmy w Austrii sympozja, na których porównywaliśmy ekologiczne koszty produkcji energii z różnych źródeł. Temat wtedy jeszcze nie był tak nośny jak dziś, więc przedstawiciel Rosji bez cienia zażenowania zdradzał nam, że w czasie wydobycia i transportu aż ¼ surowca ulatnia się do atmosfery. A przecież jest to metan, powodujący efekt cieplarniany w daleko większym stopniu niż dwutlenek węgla.

To naprawdę przerażające dane. Choć zaznaczam, że nie wiem, jakie są obecnie straty wynikające z transportu gazu ziemnego przez rurociągi.

Dochodzimy do sedna sprawy, Europa chce być zielona, ale nie przyjmuje do wiadomości tego, co dzieje się poza jej granicami.

Jeśli nawet ostatnia elektrownia w Europie zostanie przerobiona na muzeum epoki przemysłowej, to w Chinach i Indiach połowa ludzkości będzie nadal pozyskiwać energię z paliw kopalnych. Nawet zupełne zredukowanie emisji przez jeden z dużych europejskich krajów może być „wyrównane” już przez kilkuprocentowy wzrost emisji w Chinach czy Indiach, co przy wzroście gospodarczym jest przecież nieuniknione. Pamiętajmy także, że Trzeci Świat rozpaczliwie potrzebuje energii i korzysta z „odnawialnych” źródeł energii, spalając drewno czy wysuszone zwierzęce odchody.

Wielu amerykańskich ekologów „nawróciło się” na energię atomową. Po latach promowania OZE dziś mówią, że bez atomu jednak nie można produkować energii w państwie rozwiniętym.

Przez całe zawodowe życie zajmowałem się bezpieczeństwem energetyki jądrowej i międzynarodowymi analizami jej skutków środowiskowych „from the cradle to the grave” („od kołyski aż po grób”). Ta energetyka jest bardzo kosztowna, ale gdy rzetelnie policzymy wszystkie składowe, efektywność i faktyczne emisje to odnawialne źródła wcale nie wygrywają z energetyką jądrową.

W latach 90. XX wieku w legendarnym programie Wiktora Niedzickiego „Laboratorium” napił się pan wody z reaktora atomowego. I co, nadal bez żadnych skutków ubocznych…?

Jak widać (śmiech). Szklanka wody z elektrowni atomowej jeszcze nikomu nie zaszkodziła, choć Wiktor najbardziej obawiał się, że zaplączą się tam jakieś bakterie. Natomiast skażeń radioaktywnych nie obawialiśmy się, bo chroniły nas przed tym prawa fizyki.

Woda morska, która odbiera ciepło ze skroplin turbiny, ma ciśnienie atmosferyczne, a ciśnienie skroplin to ułamek atmosfery. Dlatego przecieki skroplin do wody chłodzącej są niemożliwe – a więc żadne skażenia, jeśli nawet są w skroplinach, to nie mogą się do tej wody zewnętrznej przedostawać. Tłumaczyć na filmie to trudno – więc pokazałem to pijąc wodę wypływającą z elektrowni.

Niestety wtedy polskie społeczeństwo było przeciwne budowie elektrowni, nie zdając sobie sprawy, że w gruncie rzeczy to technologia bezpieczna. Promieniowanie naturalne jest większe niż z nowoczesnej elektrowni jądrowej, a nawet radioaktywność zawarta w mleku jest większa niż w wodzie wypływającej z elektrowni jądrowej.

Ostatnio dużo mówi się o wielkiej alternatywie energetycznej, czyli fuzji jądrowej. Energia z wodoru będzie wielkim zwrotem w historii, porównywalnym z wynalezieniem maszyny parowej, tylko bez efektu cieplarnianego?

Fuzja jądrowa jest rzeczywiście wspaniałą perspektywą, ale to wciąż sprawa wielu lat. Plazma jądrowa w reaktorze termojądrowym ma docelowo mieć temperaturę 150 milionów stopni – a że nie ma materiału, który wytrzymałby takie temperatury, plazmę utrzymujemy w reaktorze przy pomocy pola magnetycznego.

Dla utrzymania tego pola trzeba dostarczać do reaktora termojądrowego ogromną energię, a czas utrzymania reakcji termojądrowej to ułamki sekundy – w perspektywie kilka lub kilkanaście sekund. I w ciągu tych kilku sekund chcemy uzyskać więcej energii, niż musimy dostarczyć do reaktora, aby działał. Trudności techniczne są olbrzymie i termin uzyskania energii wciąż się odsuwa, a przewidywane koszty programu rosną.

Gdy to osiągniemy, będziemy mieć czystą energię bez odpadów i bez efektu cieplarnianego. Ale droga przed nami jest długa i bardzo trudna. Na dzisiaj najczystszym stabilnym źródłem energii elektrycznej jest energetyka jądrowa z reaktorami III generacji.

– rozmawiał Cezary Korycki

TYGODNIK TVP, ul. Woronicza 17, 00-999 Warszawa. Redakcja i autorzy

Prof. dr inż. Andrzej Strupczewski jest analitykiem ryzyka energetycznego, ekspertem Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej, wiceprezesem Stowarzyszenia Ekologów na Rzecz Energii Nuklearnej SEREN i przewodniczącym Komisji Bezpieczeństwa Jądrowego NCBJ w Świerku.