W piątek, 16 stycznia, nowo mianowany minister energetyki Denys Szmyhal, występując podczas godziny pytań do rządu z trybuny Rady Najwyższej, stwierdził surową rzeczywistość: w Ukrainie nie pozostała ani jedna nienaruszona elektrownia. W praktyce każdy większy obiekt wytwórczy został trafiony lub uszkodzony w wyniku rosyjskich ataków. A w miastach przyfrontowych, takich jak Charków, od dawna rzeczywistością jest „polowanie” wrogich dronów nawet na pojedyncze transformatory dzielnicowe.
Wypowiedzi Szmyhala padły na tle wprowadzonego dzień wcześniej stanu nadzwyczajnego w energetyce, a także prognoz synoptyków zapowiadających utrzymanie się silnych mrozów (poniżej minus 20 stopni) co najmniej przez kilka najbliższych tygodni. O jakiejkolwiek „poprawie sytuacji” nie można więc obecnie mówić niestety dla nas wszystkich.
Suma tych czynników stanowi bezprecedensowe wyzwanie dla bezpieczeństwa narodowego oraz fizycznego przetrwania milionów Ukraińców. Klasyczny model scentralizowanego systemu energetycznego, z jego dużymi i podatnymi na ataki obiektami, w ostatnich dniach ponownie padł ofiarą niszczącego uderzenia. Zmusza to do pilnego poszukiwania odpowiedzi na pytanie o możliwe alternatywne źródła oraz sposoby zapewnienia choćby minimalnej niezależności energetycznej.
Całkowite zastąpienie mocy dużych elektrowni cieplnych, elektrociepłowni, a tym bardziej elektrowni jądrowych, jest niemal niemożliwe — zwłaszcza w krótkiej perspektywie. Istnieją jednak rozwiązania ukierunkowane na stworzenie systemu rozproszonego i zdywersyfikowanego, a co za tym idzie — bardziej odpornego na uderzenia.
O jakie konkretnie technologie i podejścia chodzi oraz czy w Ukrainie istnieją już przykłady ich skutecznego zastosowania? Polityczny komentator UA.News Mykyta Traczuk wraz z ekspertami analizował to zagadnienie.
„Rozproszona” generacja energii: główne kierunki rozwoju
W warunkach, w których wróg celowo niszczy duże obiekty energetyczne, logiczną odpowiedzią staje się „rozdrobnienie” i „rozproszenie” mocy wytwórczych. Jednym z najbardziej oczywistych i już sprawdzonych na świecie rozwiązań jest aktywne wdrażanie odnawialnych źródeł energii, w szczególności energii słonecznej i wiatrowej. Ich zaletą jest nie tylko ekologiczność, lecz także modułowość oraz możliwość szybkiego rozmieszczania na dużych obszarach.
Nie chodzi wyłącznie o przemysłowe farmy słoneczne czy wiatrowe, choć one również mają znaczenie. Kluczowe znaczenie ma jednak rozwój mikroźródeł energii: instalowanie paneli fotowoltaicznych na dachach domów jednorodzinnych, budynków wielorodzinnych, obiektów użyteczności publicznej, budynków administracyjnych oraz małych przedsiębiorstw. Takie systemy, zwłaszcza w połączeniu z magazynami energii, są w stanie zapewnić minimalne zapotrzebowanie na energię elektryczną nawet podczas długotrwałych przerw w dostawach z sieci centralnych. Oczywiście, aby było to możliwe, potrzebne są sprzyjające warunki pogodowe — słoneczne i/lub wietrzne.
Kolejnym istotnym rozwiązaniem technologicznym są znane już w Ukrainie instalacje kogeneracyjne. Są to kompaktowe bloki energetyczne, które jednocześnie produkują energię elektryczną i cieplną, wykorzystując gaz lub inne paliwo. Ich wysoka efektywność wynika z wykorzystania ciepła, które w tradycyjnych elektrowniach jest po prostu tracone i oddawane do atmosfery. Takie instalacje mogą obsługiwać szpital, zakład przemysłowy, a nawet pojedynczą dzielnicę mieszkaniową.
Są one znacznie mniejsze niż klasyczne elektrociepłownie, co ułatwia ich ochronę, a nawet umożliwia lokalizowanie ich w schronach. Ich wdrażanie pozwala tworzyć lokalne „wyspy energetyczne”, niezależne od odległych źródeł ciepła i energii elektrycznej. Co ciekawe, już w listopadzie kijowska administracja miejska informowała o zakończeniu tworzenia sieci takich mini-elektrociepłowni. Gdzie one się obecnie znajdują i dlaczego większość z nich nie działa — pozostaje zagadką.
Dla zapewnienia dostaw ciepła w warunkach ostrzałów perspektywicznym rozwiązaniem są mobilne, modułowe kotłownie oraz mobilne elektrociepłownie. Można je szybko przemieścić do dowolnej dzielnicy miasta dotkniętej ostrzałami lub na osiedle mieszkaniowe i podłączyć do lokalnych sieci. Takie rozwiązania mogą przynajmniej tymczasowo poprawić sytuację w poszkodowanych rejonach, umożliwiając przywrócenie ogrzewania i dostaw ciepłej wody w krytycznym okresie, bez konieczności oczekiwania tygodniami czy miesiącami na odbudowę ogromnych, stacjonarnych obiektów.
Kwestia fizycznej ochrony infrastruktury energetycznej aktualizuje również ideę częściowego przeniesienia kluczowych mocy energetycznych pod ziemię lub do specjalnych obiektów ochronnych. Może to dotyczyć nie tylko stacji transformatorowych, ale także centrów dyspozytorskich, rezerwowych generatorów oraz systemów sterowania. Trzeba jednak przyznać, że pełnoskalowa budowa podziemnych elektrowni jest niezwykle kosztowna, skomplikowana i czasochłonna.
W sytuacjach skrajnych, gdy inne źródła energii są niedostępne, tymczasowe zabezpieczenie funkcjonowania infrastruktury krytycznej oraz ludności mogą zapewnić generatory przemysłowe. Takie rozwiązania są już stosowane, m.in. w Dnieprze. Chodzi o potężne instalacje dieslowskie lub gazowe, zdolne zasilać szpitale, punkty niezłomności, stacje pomp wodnych, a nawet całe osiedla mieszkaniowe. Ich rozproszone rozmieszczenie na terenie miasta tworzy podstawowy szkielet systemu energetycznego w warunkach całkowitego blackoutu.
Alternatywne podejścia do energetyki: doświadczenia ukraińskich miast
Patrząc na wprost katastrofalną sytuację w Kijowie, nie sposób nie zauważyć, że w Ukrainie istnieją już przykłady pokazujące praktyczną możliwość budowy bardziej odpornego systemu energetycznego.
Wyrazistym przykładem jest Żytomierz. Lokalne władze jeszcze przed pełnoskalową inwazją postawiły na rozwój własnej generacji słonecznej. W mieście wybudowano dużą elektrownię fotowoltaiczną. Ponadto intensywnie instalowano panele słoneczne na obiektach społecznych. Pozwoliło to stworzyć rozproszoną sieć wytwórczą. W okresach, gdy w wyniku masowych rosyjskich ostrzałów systemu energetycznego Ukraina doświadczała rozległych przerw w dostawach prądu, Żytomierz często pozostawał z zasilaniem lub miał znacznie krótsze przerwy. Lokalne źródła energii umożliwiały utrzymanie funkcjonowania infrastruktury krytycznej oraz przynajmniej częściowe zaspokojenie potrzeb mieszkańców.
Znaczące doświadczenie w przeciwdziałaniu energetycznym wyzwaniom wojny zgromadził również Charków. Miasto znajduje się bezpośrednio przy linii frontu i od 24 lutego 2022 roku jest poddawane ciągłym ostrzałom. Mimo to w „pierwszej stolicy” wdrożono cały kompleks działań. W celu zapewnienia ogrzewania w przypadku uszkodzenia centralnych magistrali cieplnych szeroko wykorzystywane są mobilne, modułowe kotłownie. Do zaopatrzenia w wodę stosuje się mobilne stacje pomp oraz instalacje podnoszenia ciśnienia, które pozwalają dostarczać wodę do budynków nawet wtedy, gdy główne stacje pomp są pozbawione zasilania lub uszkodzone. W Charkowie rozwijana jest także sieć punktów niezłomności, wyposażonych w wydajne generatory, panele słoneczne oraz magazyny energii, co przekształca je w autonomiczne „wyspy życia” dla mieszkańców.
Podobne, choć na mniejszą skalę, inicjatywy można znaleźć również w innych regionach kraju. Niektóre wspólnoty w zachodniej Ukrainie inwestują w małe elektrownie wodne na lokalnych rzekach, zapewniając stabilną, lokalną generację energii. Część przedsiębiorstw całkowicie przechodzi na własne źródła zasilania, wykorzystując farmy fotowoltaiczne i kogenerację, stając się energetycznie niezależnymi od sieci zewnętrznych. W niektórych nowych inwestycjach mieszkaniowych zakłada się pełną autonomię energetyczną opartą na panelach słonecznych, pompach ciepła oraz systemach rekuperacji. Przykłady te pokazują, że rozwiązania technologiczne zwiększające odporność komunalną istnieją i działają w praktyce, choć należy podkreślić, że całkowite i trwałe zastąpienie klasycznej sieci energetycznej w ten sposób jest bardzo trudne, o ile w ogóle możliwe.
Opinie ekspertów
Przewodniczący Związku Konsumentów Usług Komunalnych, ekspert w dziedzinie gospodarki komunalnej i energetyki Ołeh Popenko zauważa: mówiąc o alternatywach w energetyce, trzeba najpierw zrozumieć — alternatywach dla kogo i dla czego? Nie istnieje jedna „czarodziejska różdżka” ani magiczna pigułka jak w „Matriksie”.
„Jeżeli przez 15 lat w kraju nikt nic, do cholery, nie robił, a jedynie rabowano poprzez różne schematy, to nie da się jednocześnie podjąć jednej decyzji i sprawić, że nagle wszystko będzie dobrze — tak to nie działa. W kwestii energii elektrycznej problemu nie da się rozwiązać szybko. Musimy zrozumieć, że realnie sytuacja w Kijowie zacznie się poprawiać gdzieś w połowie marca. W najbliższym czasie, jeśli coś się zmieni, to wyłącznie wraz ze wzrostem temperatury — dopiero wtedy może być trochę lepiej. To znaczy, że obecnie nie istnieją mechanizmy, które pozwoliłyby dziś zmienić sytuację z energią elektryczną w Kijowie. Radykalnie i szybko nie da się tego zmienić.
Teraz będą walczyć z różnymi schematami podłączeń, proponować rozmaite projekty. Ale to nie przyniesie zasadniczych zmian. Można zlikwidować reklamy uliczne — to słuszne. Trzeba uporządkować import energii, który jest droższy i którego i tak brakuje. Należy przyjrzeć się dziwnym podłączeniom do infrastruktury krytycznej różnych centrów handlowych i restauracji, podczas gdy wodociągi siedzą bez prądu. Ale zasadniczo nie zmieni to sytuacji w kraju. Cudów nie ma” — podkreśla ekspert.
Z punktu widzenia produkcji ciepła sytuacja wygląda inaczej — zaznacza Popenko. Przypomina, że w Kijowie setki budynków nadal pozostają bez ogrzewania.
„Po pierwsze, są to budynki z ogrzewaniem elektrycznym. Tutaj jedynym rozwiązaniem jest nadanie im statusu infrastruktury krytycznej — to logiczne i słuszne. Po drugie, są dziesiątki budynków z rozerwanymi rurami i grzejnikami — jest ich już z pewnością ponad 50. Tam po prostu nie da się dostarczyć ciepła, ponieważ całkowicie utraciły swoje systemy życiowe. Są też budynki uszkodzone w wyniku trafień wroga — około 200. I tam również często nie można przywrócić ogrzewania. Teoretycznie można instalować mini-kotłownie na podwórzach, podłączać je do systemu ciepłowniczego, i takie mobilne kotłownie mogłyby działać jako rezerwowe źródło ciepła w przypadku trafienia w elektrociepłownię. Kijów powinien zająć się tym pilnie. Jednak nie wszędzie da się je zainstalować. Choć faktycznie bardzo pomagają. Tyle że należało się tym zająć już rok temu, a tego nie zrobiono” — podsumował Ołeh Popenko.
Starszy inżynier Serhij T., który obecnie pracuje przy odbudowie jednej z kijowskich elektrociepłowni, zaznacza, że obecnie niczego nie da się szybko odbudować — przynajmniej w tym sezonie. Istnieją jednak rozwiązania na przyszłość.
„Ogólnie rzecz biorąc, dla Kijowa i dużych miast bardziej odpowiedni byłby rozbudowany system mini-elektrociepłowni zamiast wielkich TЕC. Mini-kotłownie, które stoją i ogrzewają konkretne osiedla. Tyle że Kijów to bardzo duże miasto i potrzeba czasu, aby to zrealizować. Są też instalacje kogeneracyjne — to niewielkie urządzenia gazowe, które mogą zastąpić mini-kotłownię. Zwykła kotłownia produkuje tylko ciepło, a taka instalacja może wytwarzać również energię elektryczną. Jest dość kompaktowa i nadaje się do obsługi kilku budynków jednocześnie albo na przykład dużego obiektu przemysłowego. W Charkowie kogeneracja zasila wodociągi i kanalizację — dwa w jednym. Ale znowu: to nie dzieje się szybko. Zniszczonych stacji nie da się zastąpić natychmiast. To należało robić wcześniej. Jest jeszcze opcja energii odnawialnej, ale ona jest bardzo niestabilna… Dziś jest słońce, ale nie ma wiatru. Jutro nie będzie słońca, ale pojawi się wiatr. A pojutrze nie będzie ani jednego, ani drugiego, i energii też nie będzie. Jest jeszcze wariant małych elektrowni wodnych. Mamy wiele rzek. Stawiamy mini-elektrownię na rzece — i jakieś miasteczko czy osiedle w pobliżu ma zasilanie. Trzeba jednak rozumieć, że to wszystko są rozwiązania doraźne. One nie zastąpią w pełni jednolitego systemu energetycznego. Albo jest to kwestia bardzo odległej przyszłości” — powiedział nasz rozmówca.
Podsumowując: możliwości zwiększenia odporności systemu energetycznego Ukrainy istniały i nadal istnieją. Rzeczywiste doświadczenia poszczególnych miast i wspólnot dowodzą, że rozproszona generacja oparta na źródłach odnawialnych, kogeneracja, mobilne moce cieplne i elektryczne nie są koncepcjami teoretycznymi, lecz w pełni funkcjonalnymi narzędziami przetrwania. Nie wymagają one fantastycznych inwestycji ani dziesięcioleci wdrażania, ale potrzebują jasnej wizji strategicznej, woli organizacyjnej oraz systematycznej pracy zarówno na poziomie władzy centralnej, jak i samorządu lokalnego.
Fakt, że przez cztery lata pełnoskalowej wojny podejścia te nie zostały wdrożone na skalę całego kraju, a zwłaszcza w wielomilionowych miastach, w tym przede wszystkim w stolicy — świadczy o systemowym kryzysie klasy zarządzającej na wszystkich szczeblach. Mówi to nie tylko o rażącym zaniedbaniu i elementarnym braku dalekowzroczności, lecz także o zmarnowanych szansach na zachowanie normalnego życia milionów ludzi, którzy nie mogą wyjechać za granicę z powodów osobistych lub dlatego, że są mężczyznami w wieku poborowym.
Tak czy inaczej, przypadki Żytomierza i Charkowa dowodzą jednego: można i trzeba budować system zdolny do stawiania oporu — potrzeba tylko chęci i kompetencji.
