W sześćdziesięciu krajach świata planuje się budowę elektrowni węglowych o łącznej mocy 579 GW (gigawatów). To 29% mocy wszystkich istniejących obecnie elektrowni spalających węgiel. I ponad 100 razy więcej niż moc Bełchatowa – największej takiej elektrowni w Europie.
Z pewnością nie jest to dobra wiadomość, przynajmniej z punktu widzenia walki z kryzysem klimatycznym. Zanim jednak w naszych głowach zgęstnieje mrok bardzo ponurych myśli, warto się całej sprawie uważniej przyjrzeć. Choćby dlatego że przy okazji można dowiedzieć się wielu ciekawych rzeczy a nawet dostrzec parę razy nikły promyk nadziei.
Kilka tygodni temu, tuż przed rozpoczęciem młodzieżowych strajków klimatycznych ukazał się raport dotyczący planów rozwoju energetyki węglowej na świecie. Za raportem stoi niemiecka organizacja pozarządowa Urgewald i jej 30 organizacji partnerskich, a jest on podsumowaniem wniosków z kolejnej edycji bazy danych Global Coal Exit List (Globalnej listy odejścia od węgla).
Najważniejsze przesłanie tego opracowania jest równie proste co porażające: na całym świecie w planach jest budowa elektrowni węglowych których łączna moc będzie ponad sto razy większa niż moc elektrowni w Bełchatowie (równej 5472 MW, czyli 5,472 GW). [1]
A przecież będąca częstym celem różnych kampanii społecznych elektrownia Bełchatów jest czwartą (pod względem mocy) elektrownią węglową na świecie, i pierwszą opalaną węglem brunatnym. I emituje 37 mln ton dwutlenku węgla rocznie – to sporo ponad 10% polskiej emisji CO2. To także więcej niż jakikolwiek inny zakład przemysłowy w Unii Europejskiej. Zostawmy jednak Bełchatów i wróćmy do danych z Global Coal Exit List.
Chiny, Indie, Turcja, … Polska
Najwięcej nowych mocy węglowych (226 GW) ma się pojawić w Chinach. 226 gigawatów to więcej niż wynosi moc wszystkich elektrowni węglowych w Unii Europejskiej. To także więcej niż pod koniec ubiegłego roku wynosiła moc wszystkich (oczywiście nie tylko węglowych) elektrowni w Niemczech.
Dalej w kolejności mamy m. in. Indie z planami budowy 91,5 GW, Turcję (34,4 GW), Wietnam (34 GW), Indonezję (29,4 GW), Bangladesz (22,9 GW), Japonię (13,1 GW), Republikę Południowej Afryki (12,7 GW), Filipiny (12 GW) i Egipt (8,6 GW). [2]
No ale żeby nie było że „cudze chwalicie, swego nie znacie” – na tej liście jest i Polska, z planami budowy 6,87 GW mocy „w węglu” (Choć ta liczba może być myląca, w dodatku trochę zawyżona, patrz przypis [3].) Nie powinno być specjalnym zaskoczeniem że jesteśmy pod tym względem „najambitniejszym” krajem w całej Unii Europejskiej. Niestety. [4]
I choć podobne informacje pojawiały się już wcześniej [5], to dane przedstawione we wrześniu przez Urgewald uznano za tyle istotne (żeby nie powiedzieć szokujące…) że donosiły o nich m. in. Reuters i Al-jazeera. Ale też Polska Agencja Prasowa, a za PAP-em np. portal wnp.pl.
Globalnym planom rozwoju energetyki węglowej warto więc przyjrzeć się nieco dokładniej. Warto też popatrzyć na nie w szerszej perspektywie.
Energetyka w XXI wieku – węgiel trzyma się mocno
Obecnie na świecie ok. 40% energii elektrycznej wytwarzane jest właśnie z węgla. (Przytaczane w tekście dane w dużej mierze pochodzą ze strony Carbon Brief.)
Całkowita moc elektrowni węglowych podwoiła się (skacząc z 1066 GW do 2024 GW) w ciągu zaledwie 18 lat – między rokiem 2000 and 2018. Czyli mniej więcej od chwili narodzin osób protestujących dziś w ramach Młodzieżowego Strajku Klimatycznego.
Elektrownie węglowe istnieją dziś w 78 krajach (w roku 2000 istniały w 66 krajach), ale 14 z nich zamierza całkowicie odejść od węgla w swoim miksie energetycznym. Z drugiej strony, kolejne 16 państw (w tym Egipt i Zjednoczone Emiraty Arabskie), które dziś nie posiadają elektrowni opalanych węglem planuje ich budowę.
Błędne koło zależności od węgla
Heffa Schuecking (dyrektorka Urgewald) zwraca uwagę, że rozwój energetyki węglowej idzie w parze ze rozwojem wydobycia węgla i infrastruktury do jego transportu.
Przy okazji opublikowania poprzedniej edycji Global Coal Exit List Schuecking mówiła [6]:
Nasze analizy pokazują, że w wielu krajach wydobycie węgla jest kluczowym czynnikiem w rozwoju energetyki węglowej. Z czołowych 120 deweloperów energetyki węglowej 46-ciu to również producenci węgla, a głównym uzasadnieniem budowy elektrowni węglowych w krajach takich jak Tanzania, Mozambik czy Botswana jest napędzanie rozwoju górnictwa węglowego.
Eksperci podkreślają też, że takie inwestycje na dekady zamkną wiele krajów w (przeklętym) kręgu zależności od węgla. I bynajmniej nie jest to jedynie problem krajów afrykańskich, o których wspomina Schuecking. Pomimo silnego oporu mieszkańców, samorządu i organizacji ekologicznych budowę nowej kopalni węgla kamiennego i jednocześnie modernizację starej elektrowni węglowej planuje się w Chwałowicach – dzielnicy Rybnika.
To wszystko jest dość przygnębiające, prawda? Choć do tego już chyba zdążyliśmy się przyzwyczaić, kiedy mowa o tematach związanych ze zmianą klimatu. Na szczęście są też i ciut bardziej pozytywne informacje.
Plany to nie to samo co zrealizowane inwestycje
I to jest właśnie pierwszy ze wspomnianych na początku promyczków nadziei. Nie wszystkie projekty muszą bowiem zostać zrealizowane. I prawie na pewno nie wszystkie będą.
Przez ostatnie 3 lata kolejka projektów elektrowni węglowych bądź realizowanych, bądź to czekających na realizację zmniejszyła się o kilkadziesiąt procent [7].
W poprzedniej edycji Global Coal Exit List (którą Urgewald przedstawił na początku października 2018) wzrost mocy elektrowni węglowych szacowany był nie na 579 GW, ale na 672 GW. Nie wiem jednak, ile z tych prawie 100 GW różnicy między stanem sprzed roku i stanem obecnym zostało zrealizowanych, a ile porzuconych. Trudno więc powiedzieć, czy jest się z czego cieszyć.
Dla porównania: w latach 2010 – 2018 na świecie zbudowano lub zaczęto budowę „jedynie” 35% z zaplanowanych mocy elektrowni węglowych (cudzysłów przy „jedynie” stąd, że owe 35% to aż 958 GW…). Tymczasem projekty o łącznej 1756 GW zostały porzucone lub „odłożone na półkę”.
W tym samym okresie zlikwidowano elektrownie węglowe o łącznej mocy 227 GW (przede wszystkim w Unii Europejskiej i USA), choć z punktu widzenia ochrony klimatu niekoniecznie jest to powód do świętowania, o czym więcej za chwilę. Kolejne 186 GW mocy „w węglu” ma zostać zlikwidowane do roku 2030.
Dalej nie wyglądają to jednak zbyt dobrze. Gdyby teraz też udało się zrealizować „jedynie” 35% z planowanych 579 GW, to i tak fatalnie. Ale może nie będzie aż tak źle – przyrost mocy elektrowni węglowych w ostatniej dekadzie mocno spowolnił. O ile w roku 2011 moc „węglówek” na całym świecie wzrosła łącznie o 82 GW, to w 2018 już „tylko” o 20 GW.
Co działa na niekorzyść energetyki węglowej?
Co spowalnia jej rozwój? Co sprawia, że elektrownie węglowe są zamykane? Odpowiedź w dużej mierze zależy od regionu świata.
W Unii Europejskiej spowodowane jest to przede wszystkim polityką klimatyczną, w szczególności rosnącymi cenami uprawnień do emisji CO2.
Energetyce węglowej szkodzą też „antysmogowe” regulacje dotyczące emisji pyłów, tlenków siarki i tlenków azotu, wprowadzane w trosce jakości powietrza. I to nie tylko w USA czy Unii Europejskiej, ale także w Indiach czy Indonezji. Szkodzą, bo elektrownie trzeba zmodernizować tak, by spełniały nowe, ostrzejsze przepisy. To oczywiście kosztuje i zwiększa cenę prądu z węgla, obniżając jego konkurencyjność. A w wielu krajach już istniejące elektrownie węglowe muszą konkurować z coraz tańszymi i czystymi [8] źródłami odnawialnymi.
OZE może być więc tym większym zagrożeniem dla nowych inwestycji w energetykę węglową. Dobrym przykładem są tu Indie. Choć kraj ten, jak widzieliśmy, planuje budowę elektrowni węglowych o mocy ponad 90 GW, część z tych projektów jest już teraz ekonomicznie nieuzasadniona i prawdopodobnie nigdy nie będzie zrealizowana, przegrywając na przykład z elektrowniami fotowoltaicznymi.
Z drugiej strony, patrząc na Indie nie należy popadać w przesadny optymizm: węgiel ma mieć bardzo znaczny udział w indyjskim miksie energetycznym jeszcze przez dekady.
Niestety, nie wszędzie i nie zawsze jest tak, że elektrownie węglowe przegrywają ze źródłami niskoemisyjnymi (w sensie małej emisji CO2 na jednostkę wyprodukowanej energii elektrycznej), takimi jak OZE lub energetyka jądrowa. Na przykład w Stanach Zjednoczonych (ale bynajmniej nie tylko tam), węgiel przegrywa z tanim gazem ziemnym.
A przecież z punktu widzenia ochrony klimatu zmiana węgla na gaz to „zamiana siekierki na kijek”. Albo jak to ładnie ujął Paweł Szypulski z Greepeace Polska:
„Zastępowanie dżumy cholerą”
I dlatego mimo pewnych zalet gazu i jego oczywistych przewag nad węglem [9], powinniśmy jak najszybciej odchodzić także od używania „błękitnego paliwa”. Tak, jakkolwiek radykalnie może to brzmieć, powinniśmy zaprzestać spalania i węgla, i gazu – zarówno w gospodarstwach domowych, jak i w energetyce [10].
Trzeźwiące jest tu jednak porównanie mocy wszystkich planowanych elektrowni węglowych (raz jeszcze: 579 GW, czyli liczba która była pretekstem i punktem wyjścia do napisania tego tekstu) z analogicznymi danymi dla elektrowni gazowych (583 GW) i tych opalanych ropą naftową (40 GW); dane na koniec roku 2018.
Atom przegrywa z paliwami kopalnymi
W dobie tak ostrego kryzysu klimatycznego przygnębiającym paradoksem jest też to, że elektrowni węglowych nie zastępuje się elektrowniami atomowymi. Niestety, jest raczej na odwrót: atom jest zastępowany nie tylko przez OZE, ale też w dużej mierze właśnie przez węgiel lub gaz (Niemcy i Japonia). Bywa też tak, że plany budowy elektrowni jądrowych są porzucane na rzecz elektrowni węglowych (Wietnam).
Na koniec kolejny słabiutki promyczek nadziei.
Moc elektrowni to nie to samo co jej emisje CO2
Cały czas mówimy tu o mocy elektrowni. Ale z punktu widzenia klimatu liczy się przecież nie tyle moc, co emisja CO2. Wydawało by się, że elektrownia o dwa razy większej mocy emituje też średnio dwa razy więcej CO2, ale sprawa jest odrobinę bardziej skomplikowana.
Produkcja energii elektrycznej z węgla [liczona w jednostkach takich jak np. megawatogodziny, MWh] praktycznie nie zmienia się na świecie od 2014. Oznacza to, że choć całkowita moc elektrowni węglowych jest coraz większa, to pracują one (średnio) przez coraz mniejszą część roku (lub pracują z mniejszym obciążeniem, a więc i z mniejszą sprawnością, patrz niżej).
Wynika to w dużej mierze z tego, o czym już była mowa: elektrownie na węgiel muszą w wielu miejscach na świecie konkurować z tańszymi źródłami odnawialnymi, a niejednokrotnie mogą pracować wyłącznie kiedy brak jest możliwości produkcji prądu z OZE (brak wiatru, słońca). W dodatku OZE w wielu krajach (np. w Niemczech, Skandynawia) mają pierwszeństwo w sprzedaży prądu.
Z tego samego powodu co w przypadku produkcji energii elektrycznej, praktycznie nie rosną emisje CO2 z elektrowni węglowych. Jednak to że nie rosną, to zdecydowanie za mało. Powinny szybko maleć. Przynajmniej jeśli mamy mieć jakiekolwiek szanse by uratować się przed katastrofalnymi skutkami zmiany klimatu, czy raczej: uniknąć najgorszego scenariusza.
Dla wielkości emisji dwutlenku węgla z danej elektrowni znaczenie ma też rodzaj i jakość paliwa. A węgiel węglowi nierówny, tym bardziej że mówimy tu i o węglu brunatnym, i o kamiennym.
Last but not least: poza tym przez ile dni, godzin w roku dana elektrownia pracuje, ile razy jest uruchamiana i jaki węgiel spala, liczy się też jej sprawność. Czyli to jak dużo z energii chemicznej zawartej w węglu (czy ogólniej: paliwie) jesteśmy w stanie zamienić na w energię elektryczną.
Najstarsze obecnie pracujące, duże elektrownie mogą mieć sprawność niższą niż 35% (a stare i małe: jeszcze mniejszą). Najnowsze – np. nowe bloki elektrowni Opole, Kozienice lub Jaworzno III – ponad 45%.
Czyli by wyprodukować tyle samo energii, nowe elektrownie spalą o 2/9 (22%) węgla mniej niż stare; odpowiednio mniejsza będzie więc też emisja dwutlenku węgla. Jak widać różnica jest spora, ale i tak w żaden sposób nie usprawiedliwia budowania nowych elektrowni węglowych.
Podziękowania
Za cenne wskazówki i uwagi chciałbym bardzo podziękować Aleksandrowi, Michałowi, Pawłowi i Witkowi.
Przypisy
[1] Chodzi tu zarówno o elektrownie spalające węgiel kamienny jak i o opalane węglem brunatnym.
[2] Widać, że mamy tu do czynienia przede wszystkim z dynamicznie rozwijającymi się krajami azjatyckimi, nie należącymi do do Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD). Jest to zgodne z prognozami zużycia energii opublikowanymi niedawno przez Energy Information Administration (EIA), amerykańską agencję będącą częścią Departamentu Energii USA.
[3] W omawianym raporcie jako planowane są chyba również uwzględnione niektóre bloki energetyczne oddane u nas niedawno do użytku. Nie do końca jest też dla mnie jasny sposób liczenia planowanych mocy, a w szczególności to, czy czasem Urgewald nie liczy ich podwójnie.
Jakie inwestycje w energetykę węglową planowane na terenie Polski figurują w Global Coal Exit List? Znajdziemy tam m. in. nowy blok elektrowni Jaworzno III o mocy 910 MW (Tauron Polska Energia SA), Elektrownię Ostrołęka C (Enea/Energa, 1000 MW) oraz należące do Polskiej Grupy Energetycznej SA (PGE SA) nowe bloki elektrowni Opole (jeden blok o mocy 900 MW, choć w sumie w tej elektrowni mamy dwa nowe bloki o łącznej mocy 1800 MW) i elektrowni Turów (450 MW).
Według Urgewald, PGE SA planuje jednak inwestycje o łącznej mocy aż 4360 MW. Nie jestem w stanie stwierdzić, co jeszcze należy w tej liczbie uwzględnić (obok nowych bloków Opola i Turowa). Czy na przykład na konto nowych inwestycji PGE należy liczyć nowy blok elektrowni Kozienice (1075 MW), oddany do użytku już jakiś czas temu?
Wydaje mi się też, że gdy dotychczas istniejący blok jakiejś elektrowni zostaje wyłączony i zastąpiony nowym, to właśnie moc tego nowego bloku (a nie np. różnica mocy między nowym a starym) figuruje jako nowa inwestycja w zestawieniu Global Coal Exit List. Jeśli tak, to może to sprawiać wrażenia, że w jakimś kraju energetyka węglowa rozwija się, gdy tymczasem po prostu stare bloki są zastępowane nowymi.
Dodanie do siebie mocy planowanych inwestycji figurujących w bazie danych daje zresztą 6,77 GW a nie 6,87 GW, jak podano w informacji dla mediów, ale to już drobny szczegół.
Tak czy inaczej, w naszym kraju realizowanych jest lub właśnie niedawno oddano do użytku wiele nowych węglowych. Z punktu widzenia ochrony klimatu jest to sytuacja naprawdę skandaliczna i haniebna.
[4] Ambitne (jak na państwo unijne Anno Domini 2019) są też nasze plany jeśli chodzi o budowę nowych kopalń węgla, tak kamiennego jak i brunatnego. Choć może nie tak ambitne, jakby mogły być, bo na szczęście widmo specustawy górniczej chwilowo już nas nie straszy.
[5] Na przykład przy poprzedniej edycji raportu Urgewald z października 2018. O ambitnych chińskich planach rozwoju energetyki węglowej nieco wcześniej donosiło też BBC.
[6] W oryginale:
Our analysis shows that in many countries coal mining interests are key drivers of coal power development,” says Schuecking. 46 of the top 120 coal plant developers are also coal producers and the main rationale for building coal plants in ‘frontier’ countries like Tanzania, Mozambique or Botswana is to power the development of coal mining.
[7] O ok. 50% według Urgewald i o ok. 70% według parę miesięcy starszych danych Carbon Brief (najprawdopodobniej znowu chodzi o planowaną moc elektrowni, nie zaś o liczbę inwestycji).
[8] Odnawialne źródła energii takie jak elektrownie wiatrowe, wodne czy słoneczne są czyste w sensie wpływu na jakość powietrza, czyli z punktu widzenia działań antysmogowych., Nie są jednak zupełnie „bezemisyjne” w sensie emisji dwutlenku węgla – wyprodukowanie wiatraka bądź panelu fotowoltaicznego wiąże się jak wiadomo z pewnymi emisjami gazów cieplarnianych. Wciąż, OZE (pomijając biomasę) mają znacząco niższy (przynajmniej o rząd wielkości, czyli co najmniej 10-krotnie) ślad węglowy niż energetyka oparta na paliwach kopalnych.
[9] Emisja CO2 (na jednostkę wyprodukowanej energii cieplnej) przy spalaniu gazu jest mniejsza niż w przypadku węgla. W dodatku elektrownie gazowe mają dużo wyższą sprawność niż węglowe (ok. 60 procent w przypadku bloków gazowo-parowych).
Oba te czynniki sprawiają, że ślad węglowy megawatogodziny energii wyprodukowanej przez elektrownię gazową jest ok. dwukrotnie niższy niż w przypadku elektrowni węglowej: ok. 500 kg CO2/MWh a nie ok. 1000 kg CO2/MWh. (Na przykład spalająca węgiel brunatny elektrownia w Bełchatowie emituje 1080 kg CO2/MWh, a spalająca węgiel kamienny elektrownia w Kozienicach 915 kg CO2/MWh; choć tu i tu emisja zleży nie tylko od rodzaju węgla, ale też od średniej sprawności danej elektrowni.)
Co niestety nie oznacza, że wpływ elektrowni gazowej na klimat jest dwukrotnie mniejszy niż elektrowni węglowej, patrz następny przypis.
Elektrownie gazowe lepiej niż węglowe współpracują też ze źródłami odnawialnymi.
[10] Najprostsza odpowiedź brzmi: oczywiście dlatego, że gaz ziemny, podobnie jak węgiel i ropa jest paliwem kopalnym. Spalając go, zwracamy do atmosfery węgiel który został z niej usunięty miliony lat temu. Dlatego nie powinniśmy sięgać po paliwa kopalne.
Ważny jest też inny aspekt wpływu gazu ziemnego na klimat, o którym się jednak rzadko mówi. Przy wydobyciu i transporcie gazu ziemnego jego część ulatnia się do atmosfery. A gaz ziemny to głównie metan (CH4) – drugi najważniejszy po CO2 gaz cieplarniany. Jeśli emisje metanu związane z użytkowaniem gazu ziemnego są odpowiednio wysokie, to ich negatywny wpływ na klimat może wręcz przeważyć nad korzyściami związanymi z niższą emisją dwutlenku węgla na jednostkę energii przy spalaniu gazu.
Fot. Shutterstock.
