Infrastruktura energetyczna a wojna. Czy system rozproszony jest bezpieczniejszy?
W ciągu nieco ponad czterech lat wojny Ukraina straciła ok. 60 proc. potencjału swojego systemu energetycznego – podaje Greenpeace. Prawie 90 proc. mocy dużych elektrowni węglowych i gazowych przestało istnieć wskutek zniszczeń, uszkodzeń lub wyłączenia z eksploatacji. Zmienia to sposób myślenia o bezpieczeństwie energetycznym w Polsce. Czy państwo powinno opierać energetykę na kilku bardzo dużych, skoncentrowanych elektrowniach, czy na tysiącach mniejszych źródeł rozproszonych po całym kraju?
Czego nas uczy wojna na Ukrainie?
Wojna na Ukrainie stała się największym współczesnym testem odporności systemu energetycznego na zagrożenia militarne. Warto zauważyć, że nie tylko tam, ale także w całej Europie przez lata dominował trend budowania infrastruktury w oparciu o duże elektrownie i rozbudowane sieci przesyłowe. Takie podejście ma wiele zalet, ponieważ w czasie pokoju zapewnia wysoką efektywność oraz relatywnie łatwe zarządzanie.
Jednak wojna zupełnie zmienia spojrzenie na to zagadnienie. W obliczu działań zbrojnych na jaw wychodzą liczne słabości koncentracji systemu. Duże elektrownie węglowe, gazowe czy elektrociepłownie stanowią jeden z podstawowych celów ataków, zwłaszcza rakietowych i dronowych. Zniszczenie jednego obiektu może oznaczać znaczący spadek mocy wytwórczych i problemy z dostawami energii nawet dla milionów odbiorców.
Doświadczenia Ukrainy wywołały dyskusję o sposobach odbudowy zniszczonej infrastruktury energetycznej, a także o tym, jak system ten powinien wyglądać w przyszłości. Dotyczy to szczególnie państw znajdujących się w strefie podwyższonego ryzyka geopolitycznego, a więc również Polski.
Jak bezpieczeństwo energetyczne jest rozumiane w Polsce?
Zdolność do pokrycia krajowego zapotrzebowania na energię – tak przez wiele lat postrzegano w Polsce bezpieczeństwo energetyczne. W dużym uproszczeniu patrzyliśmy na liczbę megawatów i na to, czy nasze domy oraz firmy mają stabilne dostawy prądu.
Skutkiem takiego podejścia było budowanie systemu skoncentrowanego. Duzi wytwórcy energii, elektrownie zawodowe i scentralizowane zarządzanie to trzy główne cechy tego modelu energetyki.
Wprawdzie nie można nie zauważyć pewnej zmiany – w ostatnich latach Polska odchodzi od bloków węglowych na rzecz jednostek gazowych – jednak istota problemu leży gdzie indziej. Bezpieczeństwo energetyczne nie sprowadza się jedynie do mocy wytwórczych i przesyłu energii. Odporność na uszkodzenia, sabotaż czy działania wojenne również stanowi bardzo ważny element całego zagadnienia.
Ukraina wyjątkowo dotkliwie odczuwała skutki każdego uszkodzenia dużego obiektu energetycznego. Przypomina to efekt domina – przewrócenie jednej kostki wywołuje reakcję łańcuchową, na końcu której cała konstrukcja przestaje funkcjonować.
Ukraiński sposób na energetykę podczas wojny
Rosjanie, wiedząc, jak wygląda infrastruktura energetyczna Ukrainy, koncentrowali swoje ataki na dużych elektrowniach, elektrociepłowniach, stacjach przesyłowych oraz obiektach infrastruktury paliwowej. W skali całego państwa najboleśniejsze okazywały się uderzenia wymierzone w elektrociepłownie, ponieważ obywatele tracili jednocześnie zarówno energię elektryczną, jak i ogrzewanie.
Mimo to najwięcej zniszczonych zostało dotychczas elektrowni węglowych i gazowych. W efekcie Ukraińcy tracą fundamenty systemu energetycznego budowanego przez ostatnie trzy dekady.
W obliczu tych problemów oraz ogromnej zapaści energetycznej Ukraina postanowiła rozwijać system rozproszony – i to jeszcze w trakcie działań zbrojnych. Stopniowo zwiększał się udział fotowoltaiki, która coraz częściej pojawia się w ukraińskich domach, przedsiębiorstwach i urzędach. Oznacza to, że przynajmniej część energii jest wytwarzana lokalnie, bez konieczności przesyłania jej na duże odległości.
Obecnie jest to wciąż kropla w morzu potrzeb, jednak lokalnie takie rozwiązania realnie zwiększają odporność systemu na kolejne ataki.
Co jest największym błędem polskiego systemu?
Polski system energetyczny nadal opiera się przede wszystkim na dużych, scentralizowanych obiektach. Wystarczy spojrzeć na nowe bloki gazowe czy infrastrukturę importową związaną z dostawami paliw.
Terminale LNG, gazociągi oraz duże elektrownie są niezwykle ważne z punktu widzenia funkcjonowania gospodarki. Jednocześnie stanowią oczywiste cele ataku. Jeśli przestaną funkcjonować, Polska mogłaby stanąć w obliczu scenariusza podobnego do ukraińskiego.
Gian Giacomo Trivulzio powiedział: „Do prowadzenia wojny potrzebne są trzy rzeczy: pieniądze, pieniądze i jeszcze raz pieniądze”. Nie inaczej wygląda kwestia zapewnienia ochrony systemu energetycznego. Rozproszenie infrastruktury to jedno. Obrona przeciwlotnicza, stały monitoring oraz zaawansowane procedury przeciwdziałania zagrożeniom militarnym wiążą się z nakładami finansowymi znacznie większymi, niż przewiduje obecny budżet.
Dlatego właśnie w warunkach wojennych przewagę uzyskuje system rozproszony. Ochrona nie musi mieć charakteru pełnoskalowego. Tam, gdzie jej zabraknie albo gdzie okaże się nieskuteczna, straty dotkną wprawdzie lokalną społeczność, jednak nie będzie to cios zdolny sparaliżować całe państwo. Po ustaniu zagrożenia szkody będą również łatwiejsze do usunięcia.
Elektrownie wodne i jądrowe to także łatwe cele ataku
W debacie o bezpieczeństwie energetycznym często wskazuje się odnawialne źródła energii jako alternatywę dla elektrowni węglowych i gazowych. Warto jednak pamiętać, że poszczególne technologie OZE charakteryzują się różnym stopniem odporności.
Duże elektrownie wodne również są obiektami skoncentrowanymi. Jeśli ulegną zniszczeniu w wyniku działań zbrojnych, skutkiem będzie nie tylko spadek produkcji energii, ale także poważne szkody środowiskowe i społeczne. Przykładowo zniszczenie zapory może stanowić zagrożenie dla lokalnej ludności, infrastruktury transportowej oraz gospodarki wodnej całego regionu.
Ryzyko wiąże się również z elektrowniami jądrowymi. Choć ich zniszczenie jest bardzo trudne, posiadanie takich obiektów oznacza dużą presję polityczną i militarną. Już samo zablokowanie lub przejęcie elektrowni jądrowej może wywołać skutki wykraczające daleko poza sektor energetyczny.
W trakcie wojny infrastruktura przesyłowa również staje się celem ataków. W systemie scentralizowanym energia musi pokonywać setki kilometrów, dlatego linie wysokiego napięcia i stacje transformatorowe stają się elementami o strategicznym znaczeniu.
Czy rozproszony system jest rzeczywiście bezpieczniejszy?
Nie istnieje system w 100 proc. odporny na działania wojenne. Istnieją jednak rozwiązania, które znacznie trudniej sparaliżować.
Modele oparte na OZE, magazynach energii i lokalnej produkcji mają pod tym względem wyraźną przewagę. W praktyce składają się z wielu mniejszych obiektów rozproszonych po całym kraju. Wyobraźmy sobie sytuację, w której agresor chce jednego dnia sparaliżować polską energetykę. W przypadku systemu scentralizowanego wystarczyłoby skuteczne uderzenie w pojedynczy obiekt. W przypadku systemu rozproszonego konieczne byłoby jednoczesne zniszczenie tysięcy mniejszych celów.
Warto zwrócić uwagę również na czas potrzebny do przywrócenia źródła energii do działania. Przykładowo wymiana pojedynczego panelu fotowoltaicznego może zająć od kilku dni do tygodnia. W tym czasie pozostałe źródła mogą przejąć obciążenie generowane wcześniej przez uszkodzony element.
Nie oznacza to jednak, że taki model działa idealnie. Jeżeli powstaje system podłączony do sieci, potencjalny agresor może skoncentrować się na cyberatakach. Ochrona systemów sterowania oraz zapewnienie cyberbezpieczeństwa stają się więc kolejnym niezbędnym obszarem inwestycji.
Z jednej strony rozproszona infrastruktura może wykazywać dużą odporność na ataki rakietowe, z drugiej jednak pozostaje podatna na działania prowadzone w cyberprzestrzeni.
Jakie są szanse na poprawę bezpieczeństwa polskiej energetyki?
Wojna za naszą wschodnią granicą sprawiła, że pojęcie bezpieczeństwa energetycznego wymaga dziś redefinicji. Coraz częściej mówi się nie tyle o produkcji energii, ile o zdolności systemu do przetrwania tak poważnego kryzysu, jakim jest wojna.
Na szczęście Polska ma potencjał do realnego zwiększenia poziomu bezpieczeństwa infrastruktury energetycznej. Nie będzie to jednak możliwe bez połączenia polityki energetycznej z polityką bezpieczeństwa państwa.
Magazyny energii, lokalne źródła energii oraz inteligentne sieci elektroenergetyczne to obszary, w które Polska powinna inwestować szczególnie intensywnie. Również prosumencka fotowoltaika i energetyka wiatrowa są zagadnieniami, których państwo nie może zaniedbać.
Na tym działania na rzecz bezpieczeństwa się nie kończą. Będzie to dopiero początek inwestycji. Kolejnym krokiem powinno być rozwijanie lokalnych systemów awaryjnego zasilania dla szpitali, wodociągów, oczyszczalni ścieków, centrów zarządzania kryzysowego oraz innych elementów infrastruktury krytycznej.
Jakie wnioski Polska musi wyciągnąć z wojny na Ukrainie?
Najważniejszy wniosek płynący z wojny na Ukrainie jest taki, że bezpieczeństwo energetyczne nie zależy wyłącznie od liczby elektrowni czy wielkości mocy zainstalowanej. Jeśli przyjdzie nam zdać najtrudniejszy egzamin, w pierwszej kolejności będziemy musieli odpowiedzieć na pytanie: jak szybko można odbudować uszkodzony system i jakie będą skutki utraty pojedynczego elementu?
Już dziś należy podejmować działania na rzecz zwiększania niezależności energetycznej infrastruktury krytycznej, wzmacniania cyberbezpieczeństwa całego sektora oraz lepszej ochrony kluczowych elementów sieci przesyłowych. Ponadto państwo powinno rozwijać inteligentne sieci elektroenergetyczne i szkolić specjalistów zdolnych do działania w warunkach kryzysowych.
Wojna zmienia sposób postrzegania transformacji energetycznej. Nie jest ona już wyłącznie projektem klimatycznym i gospodarczym. Staje się również jednym z kluczowych elementów strategii bezpieczeństwa państwa. Odporność systemu na zniszczenia może w niedalekiej przyszłości okazać się równie ważna jak ilość produkowanej energii.
Michał Krajniak
Dziennikarz analityczny, który patrzy na energetykę przez pryzmat polityki i gospodarki. Opisuje wyzwania sektora oraz przygląda się postępującym trendom rynkowym.