¾«¶«Ó°ÊÓ

Elektroenergetyka w okresie przełomów

Komentarz prof. Jerzego S. Zielińskiego z Katedry Informatyki

Opublikowano: 21 maja 2020

XX wiek przyzwyczaił większość obecnych mieszkańców kuli ziemskiej do powszechnej dostępności elektryczności produkowanej głównie w dużych elektrowniach cieplnych opalanych paliwami kopalnymi. W ostatniej dekadzie tego wieku wystąpiły cztery nowe okoliczności:

  • znaczÄ…cy udziaÅ‚ elektrowni atomowych w wytwarzaniu energii elektrycznej,  
  • powiÄ™kszajÄ…cy siÄ™ deficyt paliw kopalnych,  
  • stopniowe ocieplenie klimatu w wyniku wzrastajÄ…cej emisji CO2, w czym znaczÄ…cy udziaÅ‚ ma elektroenergetyka z coraz czÄ™stszymi awariami systemowymi (blackouty) pozbawiajÄ…cymi energii elektrycznej ważne regiony krajów wysoko rozwiniÄ™tych,  
  • awarie elektrowni atomowych, a zwÅ‚aszcza elektrowni w Czarnobylu, które staÅ‚y siÄ™ głównÄ… przyczynÄ… odejÅ›cia od budowy nowych elektrowni i wyłączania istniejÄ…cych (za wyjÄ…tkiem krajów Europy Åšrodkowo-Wschodniej).  

Lokalne systemy elektroenergetyczne, które powstawaÅ‚y od koÅ„ca XIX wieku, przez kolejne 100 lat rozwijaÅ‚y siÄ™ jako monopol naturalny, a zarzÄ…dzane byÅ‚y w systemie hierarchicznym. WystÄ™pujÄ…ce blackouty spowodowane byÅ‚y brakiem energii elektrycznej i niemożliwoÅ›ciÄ… jej przesÅ‚ania, ponieważ mieszkaÅ„cy terenów wzdÅ‚uż trasy planowanej linii nie pozwalali na jej budowÄ™ (to zjawisko wystÄ™puje również w Polsce).  

W tej sytuacji w koÅ„cu ubiegÅ‚ego wieku podjÄ™to w USA inicjatywÄ™ tworzenia sieci Smart Grid z zastosowaniem nowoczesnych rozwiÄ…zaÅ„ umożliwiajÄ…cych wprowadzenie nowych funkcji, np. obowiÄ…zku utworzenia optymalnego systemu, m. in. przez dołączenie nawet najmniejszych źródeÅ‚ prÄ…du - odnawialnych źródeÅ‚ energii (OZE). Idea Smart wykorzystujÄ…ca każde, nawet najmniejsze źródÅ‚o energii (nie tylko elektrycznej), zostaÅ‚a zastosowana w utworzeniu smart home, smart building, smart region etc., zmniejszajÄ…c zużycie energii i ograniczajÄ…c tym samym ocieplenie klimatu.  

Włączenie OZE do systemu elektroenergetycznego zmieniło system zarządzania z hierarchicznego na rozproszony, w którym występują prosumenci (właściciele małych źródeł energii elektrycznej OZE). Należy pamiętać o tym, że wzrost użycia energii elektrycznej to nie tylko wzrost globalnego ocieplenia, ale również niszczenie ekosystemu powodujące wyginięcie tysięcy gatunków organizmów żywych, np. przez piętrzenie rzek na Syberii i w Chinach czy budowę linii najwyższych napięć (w Chinach pracuje już linia 1000 kV). Nadal trwa badanie innych źródeł pierwotnych (synteza jądrowa, wodór (H2)) potrzebnych do produkcji energii elektrycznej.

Drugi nieoczekiwany nagły przełom to rozprzestrzeniający się na całym świecie od końca 2019 roku koronawirus. Przed zagrożeniem epidemicznym ostrzegano od kilku lat. Mimo setek świetnie wyposażonych laboratoriów badających m.in. zastosowania sztucznej inteligencji czy też przyszłościowy system przesyłu wiadomości 6G (szósta generacja), nie ma leku chroniącego przed śmiercią tysiące ludzi. Przełom spowodowany wirusem unieruchomił ludzi, zablokował gospodarkę, pozbawiając (a przynajmniej ograniczając) możliwość zarobkowania milionom ludzi, wywołując niezadowolenie społeczne we wszystkich krajach.

Wstrzymanie lub ograniczenie prac w przedsiębiorstwach spowoduje zmniejszenie zużycia energii (nie tylko elektrycznej) i odciąży ekosystem. Zarówno przełom spowodowany ociepleniem klimatu, jak i przełom spowodowany pandemią koronawirusa, obciąża tych przywódców państw, którzy nie chcą (lub nie potrafią z braku z braku wiedzy) dostrzec niebezpieczeństwa zniszczenia ekosystemu.

 

Autor komentarza:

Prof. dr hab. inż. Jerzy S. ZieliÅ„ski  

Katedra Informatyki  

Wydział Zarządzania Uniwersytetu �ódzkiego

Opublikowano: Agnieszka Wołowiec

CENTRUM ANALIZ, MODELOWANIA I NAUK OBLICZENIOWYCH (CAMINO)
E: camino@uni.lodz.pl

Projekt Multiportalu U� współfinansowany z funduszy Unii Europejskiej w ramach konkursu NCBR