Upały w tym roku wyjątkowo dają się we kości. Towarzysząca im susza jest jeszcze bardziej niebezpieczna. Właśnie dziś operator sieci elektroenergetycznej - PSE - wprowadził ograniczenia w dostawach prądu. Ale dlaczego? I dlaczego jakieś tam PSE?

Zacznijmy od tego, iż Operator jest organem powołanym do monitorowania oraz kontroli głównych linii przesyłowych w kraju obejmujących linie najwyższych napięć. To on decyduje on kierowanie energii elektrycznej oraz może wydawać dyspozycje zakładom energetycznym zajmującym się dystrybucją lokalną (np. na terenie województwa). Tyle w dużym uproszczeniu.

Ale dlaczego prądu brakuje? Niestety, elektroenergetyka jest w naszym świecie bardzo silnie uzależniona od wody. Potrzebują jej zarówno elektrownie konwencjonalne - węglowe, gazowe, atomowe, jak i elektrownie wodne czy nawet niektóre rodzaje elektrowni słonecznych. O ile brak wody w elektrowniach wodnych jest dość prostą zależnością, to już nie tak bardzo oczywistym wydają się elektrownie bazujące na cieple. Ono właśnie służy do podgrzania wody, a ta - przechodząc w stan pary - napędza turbiny. Rodzaje elektrowni to tylko sposób podgrzewania tej wody. No dobrze, ciepła woda, łatwiej podgrzać, a przecież obiegi są częściowo zamknięte. Problem jednak właśnie w cieple - wodę jest trudniej schłodzić, co nie tylko powoduje większe straty (mniej udaje się skroplić w chłodniach), ale i nie zapewnia odpowiednich parametrów pracy urządzeń, które są nią chłodzonych, jak stało się dziś w Bełchatowie.

Problem zatem istnieje i jest realny. Warto zaznaczyć, że podczas takich upałów dramatycznie wzrasta zapotrzebowanie na prąd. A to związane jest z coraz bardziej popularnymi, bardzo prądożernymi klimatyzatorami.

Jest jeszcze druga strona upałów - nagrzewające się linie energetyczne. Nie tylko od piekielnego słońca, ale też od "przenoszenia" prądu. A jako, iż rozgrzania linia przede wszystkim bardzo się rozciąga - może dojść do jej uszkodzenia. A stąd już prosta droga do tego, by przejmujące obciążenie pozostałe linie zaczęły odmawiać współpracy jedna po drugiej. To już jeden ze scenariuszy tzw. blackouta, czyli zapaści systemu elektroenergetycznego. I to nie jedyny, ale temu tematowi mógłbym poświęcić osobny wpis.

Czy można przeciwdziałać takim efektom, jakie obecnie obserwujemy, a jednocześnie nie pozbawiać się komfortu korzystania z energii elektrycznej? Na myśl przychodzą przede wszystkim elektrownie wiatrowe. Rozlokowane w różnych miejscach, często na dużych powierzchniach bardzo dobrze równoważą obciążenie sieci, a do tego nie potrzebują do działania wody. Jest tylko jeden problem - podczas takich pogód najczęściej nie ma w ogóle wiatru, który można by wykorzystać do produkcji prądu!

Niechętnie adaptowaną jest energia słoneczna. Tak, słońca mamy pod dostatkiem! No i wydaje się, że tu można by upatrywać rozwiązania problemu. Niestety, po pierwsze ogniwa fotowoltaiczne (czyli - w uproszczeniu - zamieniające fotony na prąd) wciąż mają bardzo małą wydajność. Należy też zwrócić uwagę, że nie istnieje taka zależność, że im więcej słońca, tym więcej prądu. Nie! Wręcz przeciwnie - po przekroczeniu pewnego punktu sprawność spada. Ważna jest także temperatura pracy oraz długości fali promieniowania świetlnego - nie każde światło z całego spektrum pozwala na uzyskanie energii. Ponadto nasze szerokości geograficzne są raczej średnio korzystne - zimą pożytek z takiej elektrowni jest nikły. Natomiast warto zwrócić uwagę, że doskonale może równoważyć te niedobory energetyka wiatrowa!

Morał jest taki, iż współczesna elektroenergetyka musi znajdować różne pola pozyskiwania energii, tak konwencjonalnej, jak i ze źródeł odnawialnych. Nie można skupiać się na określonych rozwiązaniach, bo tylko ich różnorodność sprawi, że wszystko będzie współpracować ciesząc nasze dzisiejsze społeczeństwo tak bardzo uzależnione od energii elektrycznej.

A na koniec mała ciekawostka - każdy sam w domu może kontrolować, czy w sieci nie brakuje energii. Jak? Wystarczy proste urządzenie, lub często też UPS lepszej klasy. Co należy mierzyć? Pewnie sporej części ludzi na myśl przyjdzie "napięcie". Bo przecież jak bateria się rozładowuje, to napięcie spada. Nic bardziej mylnego! Owszem, taka zależność mogłaby mieć miejsce, gdyby nie to, że na każdym punkcie połączenia sieci różnych napięć zachodzi transformacja o stopniu zmiennych. Automatyka dba o to, by napięcie w naszych gniazdkach (czy także wyższe napięcia stosowane w przemyśle) miało wartość jak najbardziej zbliżoną do parametrów nominalnych. Co zatem jest wyznacznikiem ilości energii w sieci? Częstotliwość!* Oczywiście musi się ona mieścić w dość wąskim gardle (maksymalnie dopuszcza się zakres 47-52Hz). Przekroczenie tego zakresu równa się zadziałaniem automatyki, która zacznie rozpinać tzw. sprzęgła sieciowe, a stąd już prosta droga... Tak, do zapaści systemu! Nie wdając się w szczegóły, każde obniżenie częstotliwości poniżej 50Hz oznacza "niedobór" energii, a przekroczenie nominalnej wartości - nadwyżkę. Oba zjawiska są groźne. W większości dyspozytorni energetycznych centralnym puntem pokoju dyspozytorów jest wyświetlacz wskazujący właśnie aktualną częstotliwość (z dokładnością najczęściej do dwóch miejsc po przecinku), która jest elementem jednakowym dla całej sieci niezależnie od miejsca pomiaru czy poziomu napięcia.