Niniejsze opracowanie zostanie napisane tak, aby jednocześnie stanowić polemikę dla wypowiedzi panów: prof. Bruno Burgera z Instytutu Fraunhofera oraz Romaina Zisslera z Instytutu Energii Odnawialnej.
Najpierw napiszemy w formie stosowanej przez lobbystów energetyki odnawialnej.
* Wg. ENTSOE moc zainstalowana wiatraków i fotowoltaiki osiągnęła już 159 GW (dane na początek roku 2025).
* Produkcja wiatraków i fotowoltaiki (licząc razem z autokonsumpcją) osiągnęła już 209 TWh.
* W odniesieniu do wynoszącej 469 TWh produkcji całkowitej produkcja wiatraków i fotowoltaiki osiągnęła już 44,4 %.
Teoretycznie opisano aż trzy sukcesy. To bardzo dobrze, że podajemy surowe dane, ale czasem podanie takich danych bez naukowego opracowania może być niewystarczające i wprowadzić czytelnika w błąd, zobaczmy.
Rok 2024 miał 8784 h. Zatem średnia produkcja wiatraków i fotowoltaiki była na poziomie 209*1000/8784 = 23,7 GW. Produkcja całkowita wynosiła średnio 469*1000/8784=53,4 GW.
Zatem wybudowanie aż 159 GW mocy zainstalowanej dało zaledwie 23,7 GW produkcji (14,9 %). Jednocześnie zechcemy zauważyć, że 159 GW mocy zainstalowanej w stosunku do liczonej z autokonsumpcją produkcji 53,4 GW to prawie 300 %. Możemy więc powiedzieć, że prawie 300 % mocy instalacji zostało wykorzystane zaledwie w 14,9 %. To sukces nie jest.
Zatem charakterystyczną cechą wypowiedzi lobbystów zielonych jest przekazywanie czytelnikowi informacji bez punktu odniesienia. Autor nie dokonał żadnej manipulacji i użył tego samego zestawu danych. Autor porównał tylko moc zainstalowaną wiatraków i PV z ich produkcją i z produkcją całkowitą. Inwencja własna autora polegała tylko na sprowadzeniu podanych wielkości do tych samych jednostek mocy.
Rys.1. Suma produkcji (moc średnia) niemieckich wiatraków, fotowoltaiki i atomu za lata 2015-2024.
Łączna produkcja atomu, wiatraków i PV na początku i na końcu najbardziej interesującego nas okresu jest praktycznie ta sama, patrz rys.1. Niemcy tego nie ukrywają, Niemcy tym się szczycą. Ale w takim razie, gdzie jest korzyść dla klimatu? Dokonano całkowicie bezmyślnej zamiany atomu na OZE. Zamieniono produkcję nie emitującą CO2 na produkcję nie emitującą CO2. Gra słów za miliardy? Może lepiej było kupić krzyżówkę? Cokolwiek napiszemy poniżej, jakiekolwiek znajdziemy okoliczności dodatkowe, to musimy przyznać, że sztandarowa operacja niemieckich zielonych sensu nie miała i palący wstyd będzie im towarzyszył do końca.
„Planeta płonie”, rok 2024 był najcieplejszym rokiem w historii, tymczasem Niemcy realizują fobie oparte na strachu przed tsunami w Bawarii? Autor posiada wykształcenie ściśle po kierunku i prawdopodobnie lepiej od zielonych zna działanie elektrowni i generowane przez nią zagrożenia. Jednak zapewnia, że tsunami niemieckim elektrowniom nie groziło. Mając taką potęgę nauki i techniki nie potrafiliście wytłumaczyć wyborcom, że da się zaprojektować bezpieczniejsze elektrownie atomowe, a ryzyko ich eksploatacji, zważywszy na zagrożenie klimatyczne jest uzasadnione?
Owszem, produkcja energii elektrycznej na paliwach kopalnych spadła, patrz rys.2.
Rys.2. Całkowita produkcja z wliczoną autokonsumpcją i produkcja na paliwach kopalnych dla Niemiec za rok 2024.
Produkcja spadła, ponieważ elektrownie oparte na paliwach kopalnych posiadają zdolności regulacyjne. Jeśli spadło zapotrzebowanie całkowite, to zostało to zrealizowane właśnie przez te elektrownie. Krzywe na rys.2 są skorelowane idealnie.
Zapotrzebowanie całkowite mogło spaść z następujących powodów:
- autokonsupmcji (ale to uwzględniono),
- recesji gospodarczej,
- przeniesienia produkcji do innych krajów.
Ostatnie dwa powody chwały niemieckim zielonym nie przynoszą.
Porównując lata 1990-2024 możemy zauważyć pewien niewielki postęp, patrz rys.3.
Rys.3. Suma produkcji (moc średnia) niemieckich wiatraków, fotowoltaiki i atomu za lata 1990-2024.
Produkcja na paliwach kopalnych spadła o 17,7 GW. Produkcja atom+wiatraki+fotowoltaika wzrosła zaledwie o 7,2 GW, więc źródła „sukcesu” leżą gdzie indziej. 4,5 GW wyprodukowano na biomasie, ale to nie jest sukces wiatraków, poza tym spalanie biomasy to proces kontrowersyjny. Reszta spadku produkcji na paliwach kopalnych wynika albo z recesji albo z przejścia na import: to też nie jest sukces wiatraków i fotowoltaiki.
Musimy też porównać rozmiary podjętych działań z efektami, patrz rys.4 i 5.
Rys.4. Porównanie mocy zainstalowanej wiatraków i fotowoltaiki ze zmianą produkcji na paliwach kopalnych.
Rys.5. Porównanie mocy zainstalowanej wiatraków i fotowoltaiki oraz produkcji na paliwach kopalnych w relacji do produkcji całkowitej.
Porównując lata 2015 i 2024 powiemy, że osiągnięto spadek produkcji na paliwach kopalnych o 17 GW kosztem budowy 158 GW wiatraków i fotowoltaiki. Porównując lata 1990-2024 powiemy, że zmniejszono udział paliw kopalnych 64,6 % do 37,6 % (∆=26,9 %) budując wiatraki i fotowoltaikę o mocy 300 %. Czy warto było?
Nie ulega wątpliwości, że Niemcy stały się importerem energii elektrycznej, patrz rys.6.
Rys.6. Import energii elektrycznej w Niemczech za lata 2015-2024.
Zieloni lobbyści podają tłumaczenia tej sytuacji wręcz fantastyczne.
Tak, importujemy, ale importujemy głównie energię zieloną.
Importujemy, ponieważ Francuzi wyremontowali swoje reaktory jądrowe.
To sukces Francuzów, czy Niemców? Dlaczego Niemcy uważali reaktory jądrowe za złe, skoro teraz są dobre?
Tak, importujemy, ale to dobrze, bo importujemy energię tańszą, niż u nas.
Jezu Chryste, w normalnym języku ekonomii oznacza to, że nasza produkcja stała się niekonkurencyjna…
Tak, importujemy, ale to nasza świadoma decyzja zakupowa.
Tu potrzebne będzie dłuższe wyjaśnienie. W języku polskim równolegle funkcjonują określenia „ziemniaki” i „kartofle”. Zatem aluzja będzie zrozumiała dla obu nacji. Otóż, dostawa kartofli to nie jest to samo, co dostawa elektryczności. Nie można powiedzieć, że wyprodukowanie np. 100 TWh na wiatrakach i PV oznacza dokładnie takie same warunki pracy systemu, jak przy wyprodukowaniu 100 TWh w elektrowniach atomowych. Bilans mocy elektrycznej musi być spełniony po wartościach chwilowych!
Od ćwierć wieku zieloni konsekwentnie lekceważą i bagatelizują problematykę bilansu mocy, albo udzielają wymijających odpowiedzi w rodzaju „w przyszłości wynalezione zostaną odpowiednie systemy magazynowania”.
Posłużymy się przykładem za wybrany dzień w połowie lipca 2024, patrz rys. 7 oraz rys.8.
Rys.7. Przebiegi obciążenia, mocy źródeł odnawialnych i sterowalnych w przykładowym dniu w połowie lipca 2024 w Niemczech.
Rys.8. Dostępne pasma regulacyjne na paliwach kopalnych, poszerzone kolejno o możliwości elektrowni wodnych i import.
W badanym dniu niemieckiej elektrownie sterowalne oferowały zakres zmian mocy 15,5 GW. Jest to zakres 40-100 % mocy: dobra robota. Ale to niestety za mało, by pokryć zmiany wymuszone przez fotowoltaikę. Za pomocą elektrowni wodnych dostępne pasmo regulacyjne zostało poszerzone do 27,4 GW, ale to również okazało się za mało. Dopiero uzupełnienie możliwości regulacyjnych o wymuszony import pozwoliło pokryć wynoszące aż 41 GW zmiany generacji odnawialnej. Kluczowe dla naszych wyjaśnień jest użycie słowa „wymuszone”. To nie jest żadna świadoma decyzja zakupowa. Niemcy utraciły zdolności regulacyjne.
Niemcy, nic się nie stało, mamy zapas mocy.
To nie do końca prawda: macie moce, ale nadmiar OZE nie pozwala ich użyć we właściwy sposób. Zmiany mocy OZE przekroczyły możliwości kontroli. W ślad za powyższym powiemy, że kontrolę utraciły też Niemcy.
To, co pokazaliśmy na przykładzie jednego dnia pokażemy też w skali całego roku 2024, patrz rys.9.
Rys.9. Roczny, uporządkowany wykres udziałów OZE w stosunku do zapotrzebowania i eksport energii elektrycznej w Niemczech za rok 2024.
Powyżej 58 % udziału OZE w stosunku do zapotrzebowania najczęściej Niemcy muszą eksportować, a import występuje najczęściej, gdy są niedobory OZE. Zatem najczęściej jest to sytuacja wymuszona utratą kontroli, a nie świadomą decyzją handlową.
Nie należy też czynić sobie nadziei, że ceny w trakcie wymuszonego importu ułożą się korzystnie, patrz rys.10.
Rys.10. Roczny, uporządkowany wykres exportu i ceny na rynku spotowym w Niemczech za rok 2024.
W czasie eksportu jest największa szansa na to, że ceny będą niskie. W czasie importu najczęściej ceny będą wysokie.
Ceny bliskie 1000 EUR/MWh na rysunku 10 nie zostały pokazane, niekorzystną sytuację przy największym imporcie odzwierciedla wykres nadążny.
Ceny energii w Niemczech spadły i są niższe, niż przed wojną na Ukrainie.
Tak, są niższe, ale dalej są ponad 2,5 razy wyższe, niż przed wprowadzeniem ETS CO2. Zdaniem autora ETS nie sensu, ponieważ źródła odnawialne i tak by zostały zbudowane za pomocą innych systemów wsparcia lub decyzją administracyjną. Opłatę nałożono na niezbędne elektrownie regulacyjne, czyli na nieusuwalną część systemu. Skutkiem jest ogólne podniesienie cen towarów i usług potrzebnych także do budowy źródeł nie emitujących CO2.
Rys.11. Ceny spotowe energii i CO2 w Polsce za lata 2015-2025.
Ceny podano w [PLN], ale, jak widać, pokazane przebiegi są podobne do odnotowanych w Niemczech.
Ceny energii w Niemczech spadły i są niższe, niż przed wojną na Ukrainie.
Po pierwsze, ceny nie wzrosły z powodu wojny na Ukrainie, tylko z powodu neoliberalnego systemu finansowania źródeł odnawialnych opartego na skrajnie niesprawiedliwym mechanizmie kosztów krańcowych. W roku 2022 w Niemczech produkcja na gazie wyniosła zaledwie 11 % zapotrzebowania. Zatem dowolne spekulacje na gazie mogły mieć wpływ tylko na 11 % produkcji. Stało się inaczej, ponieważ zieloni liberałowie zapewnili źródłom odnawialnym maksimum profitów, bazując zawsze na najdroższej możliwej cenie energii na rynku.
Wojna na Ukrainie była tylko katalizatorem. Podatnik był okradany od wielu lat. Nieprawidłowości finansowe są trudne do wykrycia, gdy złodziej kradnie małą łyżką. Złodziej zostaje złapany dopiero wtedy, kiedy staje się pazerny i zamienia łyżkę małą na dużą.
Ceny energii w Niemczech spadły i są niższe, niż przed wojną na Ukrainie.
Ceny energii spadły, ponieważ rządy europejskich państw przeniosły źródła odnawialne na kontrakty długoterminowe, pozbawiając je w ten sposób możliwości zysków spekulacyjnych na giełdzie.
Romain Zissler, starszy badacz, Renewable Energy Institute pisze:
Niemcy stoją w obliczu pewnych przejściowych wyzwań, które zostaną przezwyciężone dzięki dalszej ekspansji energii odnawialnej.
Przez pierwsze kilkadziesiąt lat życia autor nasłuchał się o „przejściowych trudnościach w budowie socjalizmu” dość. Ta wypowiedź jest dla bardziej doświadczonych osób po prostu obraźliwa.
Jak to wyżej pokazano, chwilowa moc OZE przekroczyła zdolności regulacyjne niemieckich źródeł sterowalnych. Stało się to, przed czym racjonalni ludzie ostrzegali zielonych od lat. Trudności nie są przejściowe, trudności dopiero się zaczną. Ze swej strony autor zapewnia zielonych, że magazynowania energii elektrycznej nie da się wynaleźć. Problemem nie jest technologia. Problemem jest rażąca dysproporcja między mocą, a produkcją OZE. Każda próba rozwiązania tego problemu prowadzi do ulokowania instalacji o wysokim koszcie stałym do pracy szczytowej. Przeczy to podstawowym zasadom ekonomii. Konflikt tkwi w założeniach energetyki odnawialnej i jest nierozwiązywalny.
Jak na razie Niemcy tymczasowo rozwiązały problem poprzez zwiększenie importu energii ze Skandynawii (import z Francji to właściwie już była norma). Czy to jest referencyjne rozwiązanie dla reszty Europy, Azji i ogólnie całego świata? Czy w Norwegii starczy wody dla Polski, gdy niemieccy zieloni doprowadzą nam do wyłączenia elektrowni węglowych?
12. Produkcja fotowoltaiki niemieckiej w roku 2024 na wykresach: chronologicznym i uporządkowanym.
Proszę spojrzeć na rysunek 12, który przedstawia produkcję fotowoltaiki niemieckiej w roku 2024 na wykresach: chronologicznym i uporządkowanym. Jak sądzicie, na rys.12.a) mamy dobrą zieloną informację, a rys.12.b) to „węglowa propaganda”? Prawda jest nieco inna: na rysunku 12.a) są surowe dane prezentowane w niewłaściwej skali. Jest ona za mała i ukrywa „nietypowe” zjawisko nocy. Widać to dobrze dopiero po rozciągnięciu skali do przykładowego tygodnia od 6000 h roku, patrz rys.12.c). Oba rysunki, zarówno 12.a), jak i 12.b) oparte są na tej samej bazie danych. Jednak w przypadku rysunku 12.b) dokonano naukowego opracowania polegającego na naciśnięciu guzika „Sortuj”w Excelu. Jak łatwo zauważyć, taki sam dezinformacyjny efekt, jak na rys.12.a) dają prezentacje za pomocą miesięcznych wykresów słupkowych. Miesięczne i roczne osiągi podawane w [TWh] ukrywają słabości OZE, w szczególności ukrywają okresy, w których OZE całkowicie zanika.
Przy odpowiednio szerokich słupkach zapominamy o istnieniu nocy, a przecież noc zajmuje nam pół roku!
Na rysunku 12.b) zaznaczono kolorem zielonym przykładowy zakres 16,8 GW mocy, który można traktować, jak nadwyżkę do zmagazynowania, przerobienia na wodór, etc. Jest to trójkąt, który ma podstawę 560 h. Nie da się utrzymać skomplikowanej i kosztownej instalacji, która miała by tak dużą moc i jednocześnie tak krótko pracowała. Powtarzamy więc, to nie „przejściowe trudności” przeszkadzają w rozwoju OZE. To błędy w założeniach. Palący wstyd będzie towarzyszył niemieckim zielonym już do końca.
W przyszłości, dzięki zwiększonemu udziałowi OZE ceny energii spadną.
Nie prawda. Koszt układu elektrowni ze źródłami odnawialnymi nie dąży do zera, ani nie dąży do początkowych wartości LCOE źródeł odnawialnych. Koszt takiego układu elektrowni nie jest także średnią ważoną początkowych LCOE cząstkowych. Wiatraki i fotowoltaika nie są urządzeniami samodzielnymi i mogą pracować, tylko jako część większego zespołu instalacji energetycznych. Oczekiwanie, że łączny koszt takiego zespołu urządzeń będzie dążył do kosztu OZE jest błędne. Ponadto zauważamy, że OZE pozbawione zarobków spekulacyjnych na giełdach wystawiają wyższe koszty w kontraktach długoterminowych. W Polsce doszło do sytuacji, w której koszt energii nowych wiatraków w farmach morskich jest wyższy od kosztu węgla z ETS.
Palący wstyd będzie towarzyszył niemieckim zielonym już do końca.
W pracy korzystano z danych www.energy-charts.info oraz ENTSOE. Dane te nie zawsze się pokrywają. Dane wybierano działając w dobrej wierze i dbając o to, aby były spójne.
21.01.2025 Grzegorz Kwiecień