Oswajanie produkcji energii wiatrowej

Pokazanie problemu magazynowania na podstawie generacji energii z turbin wiatrowych w styczniu 2019 roku w Polsce

Styczeń należy do miesięcy, w którym podaż energii wiatrowej należy do największych. W styczniu mamy także do czynienia z okresami świątecznymi, charakteryzującymi się mniejszym zapotrzebowaniem konsumentów na energię elektryczną. Na początku tego miesiąca mamy do czynienia z przeciwstawnym zapotrzebowaniem na energię z jej podażą z wiatru, co szczególnie jest widoczne w dniach 1 i 2 stycznia. Pierwszy rysunek przedstawia dane rzeczywiste o zapotrzebowaniu na moc podawaną w sprawozdaniach PSE jako średnia godzinowa oraz generację energii wiatrowej, także jako średnia moc godzinowa. Na podstawie danych o generacji energii wiatrowej utworzyłam obrazy z powiększoną generacją godzinową sześć (6x), osiem (8x)  i dziesięć razy (10x). 

Oprócz danych rzeczywistych pozyskanych z bazy danych PSE - zapotrzebowania na moc (czarna falbanka) oraz generacji energii ze źródeł wiatrowych, na wykresie przedstawiłam trzy fikcyjne warianty narysowane jako iloczyny danych godzinowych generacji energii wiatrowej przemnożonej przez 6, 8 i 10. Dane przedstawione na tym wykresie zostały odpowiednio ze sobą pożenione. Każdy z modeli fikcyjnych został potraktowany jako źródło pokrycia zapotrzebowania na energię. Oznacza to, że poziomem odniesienia w kierunku nadmiaru energii nadającej się do magazynowania jak i w kierunku deficytu, jest linia krzywa, a nawet bardzo krzywa ;-) 

Całkowite zapotrzebowanie na energię elektryczną wynosiło w styczniu 15 845 GWh. Generacja energii wiatrowej wynosiła w tym czasie 1538 GWh, co stanowiło niespełna 10% potrzeb. Huraganowa rewolucja w energetyce, skłania nawet mnie do główkowania na tematy energetyczne. Charakter wiatru oraz możliwość użycia węgla będącego w obiegu zamkniętym w cyklach wegetacyjnych roślin człowiek zna przynajmniej od 5 tysięcy lat. Energetyka oparta na pozyskaniu energii z magazynów naturalnych (torf, węgle, węglowodory) ma znacznie krótszą ale burzliwą historię. Człowiek współczesny wiedząc, że znacznie przekroczył granice przyzwoitego życia w zgodzie z żywą i martwą naturą, gwałtownie chce się poprawić bez odprawiania nawet najmniejszej pokuty. Z energetyką "odnawialną" może być tylko łatwiej i przyjemniej niż było do tej pory. Źle było, źle będzie w całej Polsce, bo … nie nadąża z podmianą energetyki zawodowej na zawodną.

Po raz kolejny, a być może lepszy od podejść poprzednich, poddałam się fantazji powiększenia obecnej mocy turbin wiatrowych do granic wytrzymałości swoich sił, nie pieniędzy, bo te zawsze się znajdą. Jakiś czas temu zbilansowałam graficznie dla siebie okresy występowania nadmiaru i deficytu mocy turbin wiatrowych z modeli 6x (na górze) oraz 10x dla całego pierwszego kwartału 2019 roku. Z lenistwa nie robię tego samego dla stycznia, bo piszę przecież dla garstki osób znających się na tym. 

Dane ze  stycznia stanowią około 1/3 początkowego segmentu (granica występuje na prawo od "wieży kościoła" zlokalizowanego  w szczerym polu na dolnym wykresie). Niżej przedstawiam wykresy szczegółowe z pierwszych dwu dni stycznia z nadprodukcją energii oraz z okresu flauty w trzeciej dekadzie stycznia (na lewo od "kościoła"). 

W styczniu poszczególne modele obliczeniowe mają następujące zdolności produkcyjne: model 6x > 9225 GWh; model 8x > 12300 GWh; model 10x > 13375 GWh. Żaden z tych modeli nie osiąga produkcji rzeczywistej wynoszącej 15865 GWh, przy mocach dostępnych łącznie z rezerwami wynoszących około 30 GW. Maksymalne moce chwilowe poszczególnych modeli wynoszą 30 - 40 - 50 GW, co jest oczywiste dla zbioru tysięcy turbin, które dają w szczytach potwierdzoną moc 5 GW. Minimalne moce nie odbiegają tak istotnie od mocy najniższych stwierdzanych w realu. Z tego powodu widzimy na wykresach duże braki mocy (ujemne wartości) podobne do zapotrzebowania całkowitego polskiego systemu elektroenergetycznego. Można postawić tezę, że nawet 10-krotne zwiększenie obecnej mocy wiatraków nie daje podstaw do likwidacji czynnych elektrowni cieplnych. 

Jestem bardzo zdziwiona faktem, że nikt nie stara się jasno przedstawić jak działa przyroda, która rządzi naszymi zabawkami od dziecka (wiatraczki odpustowe). Dodatkowo dziwię się zdenerwowaniu Niemców, którzy strofują swoich energetyków za to, że wiatraki stoją podczas dużych wiatrów. Chwilowa moc musi być rozprowadzana sieciami do użytkowników lub magazynów z mocą rzędu kilu lub kilkudziesięciu GW. Poczekalni dla energii nie ma. 

Przechodząc z energetyki konwencjonalnej do energetyki zwanej "odnawialną" musimy się liczyć z pogłębieniem praktyk stosowanych w tej pierwszej, w tym podstawowej praktyki wyłączania elektrowni w okresie nadpodaży oraz konsumentów w czasie deficytów mocy. Liczba podmiotów wyłączanych na podstawie umów będzie rosła w miarę zwiększania udziału zielonej energii w systemie. 

Podsumowanie:

• Rozwód cywilizacji z energetyką konwencjonalną będzie długi i kosztowny.
  
• Przyroda nigdy nie dostosuje się do naszych potrzeb.
• Elektrownie szczytowo-pompowe dla energetyki konwencjonalnej były używane głównie w okresach szczytów dobowych. Ich pojemność i moce w górę i w dół są niewielkie. 
  
• Wiatrołap o skrzydłach motyla potrzebny od zaraz dla zagospodarowania wiatrów o małych prędkościach. 
• Ograniczenie produkcji energii wiatrowej w czasie silnych frontów grasujących na dużych obszarach będzie zawsze najtańszą opcją dla większej części energii z nadprodukcji. 
  
• Flauty długookresowe można skasować dekretem lub zatrudnić w energetyce wykwalifikowanych szamanów.