Największy problem polskiej elektromobilności, o którym się nie mówi. To nie akumulatory ani ładowarki

Choć do słynnego miliona elektryków na polskich drogach jeszcze daleko, to i tak trzeba przyznać, że elektromobilność rozwija się w naszym kraju w zdrowym tempie. Według licznika PSPA w Polsce jest już zarejestrowanych ponad 50 tys. samochodów zelektryfikowanych, z czego blisko połowa to modele całkiem bezemisyjne. Rośnie również liczba ładowarek: w tej chwili jest już blisko 2,3 tys. publicznie dostępnych punktów, z czego 666 to stacje szybkiego ładowania.

Na tym nie koniec dobrych wiadomości. Elektromobilność ma sens dopiero przy zwiększaniu udziału odnawialnych źródeł energii (OZE) w krajowym miksie energetycznym i w tym zakresie również obserwujemy godny uznania postęp. To w dużej mierze zasługa samych Polaków, wśród których na przestrzeni ostatnich lat zwiększyło się zainteresowanie instalacjami fotowoltaicznymi.

Osób, które mają już przydomową mikroelektrownię tego typu, jest już w Polsce ponad milion. Nie dalej jak w czerwcu 2022 roku doprowadziło to do sytuacji, w której chwilowo źródła OZE (głównie panele fotowoltaiczne i turbiny wiatrowe) dostarczały łącznie ponad 10 GW mocy (dane Polskich Sieci Elektroenergetycznych). Odpowiadało to ponad 2/3 całkowitego zapotrzebowania na energię w kraju.

Wiadomości te nie są jednak dobre dla wszystkich. Tak intensywny rozwój zielonej energii i elektromobilności tworzy gigantyczne obciążenie dla polskiej sieci elektroenergetycznej. Eksperci, z którymi udało mi się porozmawiać w Łodzi podczas Kongresu Nowej Mobilności, są zgodni: sieć przesyłowa w naszym kraju jest przestarzała, zupełnie niedostosowana do obecnych wymagań i to od uporania się z tym problemem trzeba zacząć jakąkolwiek rozmowę na temat strategii rozwoju elektromobilności w Polsce.

Od tego też zaczął Albert Gryszczuk, prezes zarządu Krajowej Izby Klastrów Energii. – Sieci dystrybucyjne w Polsce były projektowane w całkiem innym celu niż radzenie sobie z wyzwaniami, jakie obecnie stawia OZE i elektromobilność. Zostały zaprojektowane po to, by dostarczać energię do mieszkańców i przemysłu – zauważa uznany przedsiębiorca i innowator.

Twórcy tej sieci myśleli więc raczej o przesyle jednokierunkowym. Obecność już ponad miliona prywatnych instalacji fotowoltaicznych na terenie całego kraju sprawiła, że transport energii odbywa się teraz dwukierunkowo i jest bardzo rozproszony terytorialnie. Za sprawą ładowarek do aut elektrycznych o wysokiej mocy również sama skala przesyłu energii jest całkowicie inna.

Jedna dość szybka ładowarka DC podczas pracy potrzebuje tyle energii elektrycznej, ile wynosi przeciętny pobór 11-15 domów jednorodzinnych. – A mówimy tylko o już funkcjonujących w Polsce, najzwyklejszych ładowarkach do samochodów osobowych. Wyobraźmy za to sobie sytuację, w której jakiś nowoczesny magazyn logistyczny chce zbudować na swoim terenie hub ładowarek dla ciągników siodłowych. Producenci takich pojazdów jak Volvo szacują, że dla zachowania obecnej wydajności branży logistycznej po przejściu na ciągniki elektryczne wymagałyby bazowania na ładowarkach o dziś niewyobrażalnej mocy pokroju 1400 kW. Nawet jeśli taki magazyn potrzebowałby tylko kilku stacji ładowania, a część z nich miałaby mniejszą moc, to nadal mówimy o wymogu zagwarantowania mocy przyłączeniowej rzędu 4,5 MW. W tej chwili według polskich standardów taki pobór energii przewiduje się dla niewielkiego miasta bez przemysłu, nie kilku ładowarek na jednej posesji – wylicza prezes Gryszczuk.

Co w takim razie można teraz zrobić? Ekspert wskazuje, że potrzebne jest wprowadzenie przede wszystkim nowoczesnych metod optymalizacji przepływu energii elektrycznej w oparciu o wiedzę na temat tego, gdzie i w jakich cyklach jest pobierany prąd – "uelastycznienie" sieci, którą przez cały czas projektuje się "na sztywno".

Przede wszystkim trzeba jednak tę sieć rozbudowywać i modernizować. Mateusz Lubczański przedstawił już na łamach e.Autokult.pl raport Najwyższej Izby Kontroli z roku 2017. Zauważono wtedy, że polska sieć jest wiekowa i słabo rozwinięta. Na 1 tys. km kw. przypada w Polsce 2,5 razy mniej sieci elektroenergetycznej niż w Niemczech i czterokrotnie mniej niż w Szwajcarii. Aż 43 proc. z linii wysokiego napięcia i 32 proc. z linii niskiego napięcia w Polsce ma ponad 40 lat. Wedle raportu NIK-u ponad połowa stacji i rozdzielni została wybudowana ponad 30 lat temu.

– Można sobie tylko wyobrazić, jaka skala wyzwania stoi przed spółkami energetycznymi, jeśli do 2025 roku liczba ładowarek przy polskich drogach ma wzrosnąć z niecałych 2,3 tys. do deklarowanych 40 tys. Infrastruktura energetyczna w obecnym kształcie całkowicie nie jest gotowa na rozwój elektromobilności – jednoznacznie ocenia Michał Wypychewicz, prezes zarządu ZPUE S.A.

Kierowana przez niego spółka doskonale zdaje sobie sprawę ze skali tego wyzwania, jako że jest to największy w Europie producent stacji transformatorowych. Założona w 1988 roku rodzinna firma dziś zatrudnia ponad 3 tys. pracowników, w tym setki inżynierów prowadzących prace badawczo-rozwojowe.

Przykład firmy ZPUE pokazuje, że przy tym całym wachlarzu złych wiadomości można trafić też na dobrą, a rozwój zielonej energii i takiej też motoryzacji może dla polskiej gospodarki stanowić nie zagrożenie, a niepowtarzalną szansę na rozwój. Funkcjonująca we Włoszczowej firma, która kilka dni temu otworzyła nowoczesny zakład w Pszczynie, stawia sobie za cel rozwiązywanie opisywanych powyżej wyzwań z pomocą opracowanych i wyprodukowanych w Polsce rozwiązań.

– Świetne rozwiązania dla tych wielkich wyzwań, które stoją przed polską energetyką, podsuwa sama elektromobilność – zauważa Wypychewicz. Jednym z nich jest na przykład wykorzystanie zużytych akumulatorów z samochodów elektrycznych do tworzenia regionalnych (już stacjonarnych) magazynów energii, które pełniłyby rolę lokalnych buforów dla sieci przesyłowych.

– Akceptowalny poziom sprawności akumulatora dla magazynów energii jest o wiele niższy niż w przypadku samochodów elektrycznych. Oznacza to, że akumulatory, którym skończy się "data przydatności" w aucie, mogą być wykorzystywane przez kolejne lata do przechowywania energii na potrzeby miast, zakładów produkcyjnych czy domów – przekonuje prezes ZPUE. – Nasza firma rozwija technologię przemysłowych magazynów energii już od 2016 roku. Mamy więc już kilka lat doświadczenia z tym, jak te urządzenia działają i jak dzisiaj wpływają na sieć – dodaje.

A wpływ mogą mieć niebanalny. Dzisiaj w małych polskich miastach, gdzie infrastruktura energetyczna nie jest rozbudowana, w celu doprowadzenia bardzo dużych mocy potrzebnych do ładowania samochodów elektrycznych trzeba by przewymiarować całą sieć, co wymagałoby nierealnych nakładów finansowych.

Lokalne magazyny energii mogłyby rozwiązać ten problem poprzez gromadzenie nadwyżki energii wyprodukowanej w ciągu dnia przez instalacje fotowoltaiczne. Ich podstawowym problemem jest fakt, że pracują przy świetle dziennym, podczas gdy największe zapotrzebowanie na energię występuje wieczorem.

Rozwiązania pokroju takich magazynów bądź już funkcjonującej w motoryzacji technologii Vehicle-to-grid (samochód elektryczny potrafi nie tylko pobierać energię elektryczną, ale i ją oddawać, przez co sam staje się też całkiem sporym, mobilnym magazynem energii) pozwoliłyby zwiększyć wydajność modelu dystrybucji energii opartej na OZE i zoptymalizować proces produkcji i poboru energii elektrycznej na przestrzeni doby.

Do osiągnięcia takiego stanu rzeczy potrzebna byłaby jednak właściwa polityka energetyczna na szczeblu centralnym. Rzeczywistość wygląda tymczasem tak, jakby takiej strategii w ogóle nie było.

– Opisywane rozwiązania są potrzebne tu i teraz, tymczasem w tym zakresie praktycznie nic się nie dzieje. Niejednokrotnie słyszałem, że inwestorzy są informowani o konieczności czekania na przyłącza o potrzebnych im wysokich mocach przez następne pięć czy siedem lat. Dotyczy to również miejsc, w których miałyby powstawać stacje do ładowania samochodów elektrycznych. W tej chwili po prostu operatorzy nie mają przewidzianych środków inwestycyjnych na ten cel – zauważa Albert Gryszczuk z Krajowej Izby Klastrów Energii.

– Wszystko się zacina. Wojna w Ukrainie sprawia, że martwimy się o samo zapewnienie energii, a co dopiero jej dystrybucję – spostrzega. Tymczasem kwestia właściwego stanu krajowej infrastruktury elektroenergetycznej jest równie ważna dla bezpieczeństwa energetycznego, a przez to i narodowego.

Co więcej, obciążenie sieci przesyłowej będzie rosło w drastycznym tempie. Jak zauważa Gryszczuk, nie będzie to tylko zasługa elektromobilności. – Cała światowa gospodarka zmierza do monorynku energii: na prąd przechodzą nie tylko samochody elektryczne, ale cały transport, jak i inne gałęzie przemysłu czy też domowe ogrzewanie poprzez pompy ciepła. To pod wieloma względami dobra wiadomość, bo w obecnym systemie opartym o gaz, którego nie jesteśmy właścicielem, ponosimy wysoki koszt – zarówno ekonomiczny, jak i społeczny. Dzięki przejściu na lokalnie wytwarzany prąd możemy odwrócić tę kartę – zauważa Gryszczuk.

To dlaczego obraca się ona tak wolno? – Należy w końcu zadać pytanie, jaką odpowiedzialność za tę sytuację ponoszą spółki Skarbu Państwa, które w tej chwili w czwórkę kontrolują krajowy rynek energetyczny w stopniu wręcz monopolowym. To tylko pewna teza, ale należy postawić pytanie, czy zabrakło im wyobraźni, czy co innego nimi kierowało – kwituje prezes zarządu Krajowej Izby Klastrów Energii.