W dniu 5 marca 2024 roku na portalu nczas.info pojawiła się polemika z moim wcześniejszym artykułem, w którym niegdyś przedstawiłem wyliczenia dowodzące, że w polskich warunkach samochód elektryczny może przyczynić się nawet do trzykrotnego wzrostu emisji CO2 w porwaniu z analogicznym pojazdem wyposażonym w silnik Diesla.
Celem przypomnienia, wspomniane polskie warunki sprowadzają się do tego, że w nocy, gdy obowiązuje tzw. niska taryfa (w godz. od 22.00 do 6.00), praktycznie cała wytworzona energia elektryczna pochodzi ze spalania węgla, ponieważ w tzw. podstawie krajowego systemu elektroenergetycznego pracują wtedy w zasadzie wyłącznie elektrownie węglowe (w nocy fotowoltaika z oczywistych względów w ogóle nie działa, a wiatraki pracują przeciętnie na poziomie około 20% mocy w nich zainstalowanej).
Ogólnie rzecz ujmując, autor zamieszczonego na portalu nczas.info artykułu pt. „Oto prawda o samochodach elektrycznych?” zarzucił mi tendencyjność. Nota bene, w filmie „Rejs” podczas przeprowadzonego na pokładzie statku konkursu pytania też miały być tendencyjne – przynajmniej w ocenie jednego z uczestników tego konkursu, który nie znał na nie odpowiedzi.
Uzasadnienie owej tendencyjności wygląda w sposób następujący, cytuję:
„Pierwsze primo to inż. Zadrożniak mówił, że mamy bloki wyremontowane przez GE i są bliskie sprawności teoretycznej 50%”.
Obawiam się, że w tym momencie Świętej Pamięci mgr inż. Marek Zadrożniak się chyba w grobie przewraca, bo w swojej kilkusetstronicowej monografii pisał dokładnie o czymś przeciwnym. Istotnie, gdybyśmy w krajowym systemie elektroenergetycznym mieli same nowoczesne bloki nadkrytyczne o sprawności brutto sięgającej 50%, to inżynier Zadrożniak nie miałby w zasadzie o czym pisać, a my moglibyśmy spać spokojnie, nie martwiąc się o nasze bezpieczeństwo energetyczne przez kolejne 30 lat.
Tak jednak nie jest, ponieważ takich nowoczesnych bloków nadkrytycznych posiadamy zaledwie pięć (dwa po 900 MW w Opolu i po jednym, odpowiednio w Kozienicach o mocy 1075 MW, a także w Jaworznie 910 MW i Bełchatowie 858 MW). Dwa nieco starsze o wyraźnie niższej sprawności znajdują się jeszcze w elektrowniach Łagisza 460 MW i Pątnów 474 MW. Pozostałe krajowe bloki energetyczne to mówiąc wprost „stare trupy”, z których niektóre pamiętają jeszcze epokę towarzysza Gomółki. Ich ewentualne wyremontowanie nic tutaj nie pomoże, ponieważ muszą one zostać po prostu zlikwidowane, a dopiero na ich miejscu należałoby wybudować nowoczesne bloki nadkrytyczne.
Tak jednak się z pewnością nie stanie, czego dowodem jest skandaliczna wręcz sprawa związana z przerwaniem budowy nowoczesnego bloku nadkrytycznego w elektrowni w Ostrołęce o mocy 1075 MW i zmarnowanie „przy okazji” prawie półtora miliarda złotych. Sprawę tę opisuje szczegółowo w swej monografii mgr inż. Zadrożniak – zachęcam zatem do bardziej wnikliwej lektury tego wielostronicowego dzieła.
Niestety, przytoczona wypowiedź dowodzi, jak nikła jest w polskim społeczeństwa wiedza odnośnie tragicznego wręcz stanu krajowej elektroenergetyki i jak stosunkowo niewiele osób zdaje sobie sprawę, jaka straszna katastrofa nas czeka dosłownie już za kilka lat, gdy wybudowane za Gierka, a niekiedy nawet i za Gomułki, stare bloki węglowe o mocy 200 MW zostaną ostatecznie zlikwidowane. Dodatkowo za kilka lat rozpocznie się likwidacja największej polskiej elektrowni cieplnej w Bełchatowie, co skończy się dla nas tragicznie – po roku 2030 spędzanie długich zimowych wieczorów przy świeczkach będzie wtedy standardem. Osoby bliżej zainteresowane tematem zachęcam do lektury moich artykułów opublikowanych wcześniej w „Najwyższym Czasie”.
Generalnie, zarzuty autora polemiki sprowadzają się do tego, że podczas przeprowadzonych wyliczeń rzekomo zawyżyłem sprawność silnika Diesla, zaniżając jednocześnie sprawność elektrowni węglowej. Tymczasem sprawność najnowocześniejszych silników Diesla istotnie sięga już wartości 50%.
Jeśli już mamy z czymś porównywać ultranowoczesnego „elektryka”, to tylko z najnowocześniejszym silnikiem spalinowym o najwyższej obecnie możliwej sprawności, a nie z jakimś „starym gratem” o sprawności poniżej 40%.
Inna sprawa, że podany przez autora polemiki argument zawiera jeden istotny błąd, znowu cytuję:
„Druga sprawa, to silnik spalinowy ma 30-40% sprawności zaś autor zapomina, że silnik elektryczny ma sprawność 80%. Elektryk zużyje dwa razy mniej energii bo efektywniej działa – więcej mocy idzie w koła a mniej w ciepło”.
To właśnie autor polemiki zapomina, że silnik spalinowy przetwarza energię chemiczną zawartą w paliwie (olej napędowy) bezpośrednio w energię mechaniczną, którą można odebrać z wału silnika w celu napędzania za pośrednictwem przekładni kół samochodu. Tymczasem w przypadku silnika elektrycznego bezpośrednio na energię mechaniczną zamieniana jest energia elektryczna, a tę przecież trzeba dopiero wytworzyć (skąd bierze się prąd?), spalając w tym celu węgiel w elektrowni!
W tym wypadku mamy do czynienia z całym cyklem przemian energetycznych, a występujące tam po drodze sprawności poszczególnych etapów mnożą się przez siebie. Zatem podaną przez autora polemiki wartość sprawności silnika elektrycznego, wynoszącą 80%, należy jeszcze przemnożyć przez sprawność netto elektrowni cieplnej, która w przypadku wybudowanego w latach siedemdziesiątych bloku energetycznego o mocy 200 MW wynosi zaledwie około 30%. Uzyskana w ten sposób wartość sprawności całego cyklu przemian energetycznych wynosi zaledwie 24%, a zatem jest dwukrotnie niższa od sprawności najnowocześniejszych silników Diesla.
Jest zatem dokładnie na odwrót, niż sugeruje autor polemiki, ponieważ to właśnie silnik Diesla zużywa dwukrotnie mniej energii pierwotnej zawartej w paliwie niż silnik elektryczny.
Aby nieco uprościć przeprowadzone w moim artykule wyliczenia, przyjmijmy, że sprawność silnika Diesla jest równa sprawności netto elektrowni cieplnej (w przypadku najnowocześniejszych bloków nadkrytycznych jest to bliskie prawdy). Dodatkowo załóżmy, że elektrownia cieplna zasilana jest tego samego typu paliwem co silnik Diesla (olejem opałowym) – dzięki temu mamy w obu wypadkach identyczną emisyjność dwutlenku węgla w wyniku spalania oleju opałowego bądź napędowego (w obu wypadkach są to długie łańcuch węglowodorów typu CnH2n).
Załóżmy teraz, że w mamy pewną ilość paliwa (oleju napędowego), którego energia chemiczna wynosi dokładnie 1 kWh. W przypadku Diesla o sprawności 50% z wału silnika odbieramy zatem 0,5 kWh energii, służącej już bezpośrednio do napędzania kół samochodu. Tymczasem w przypadku silnika elektrycznego, aby z jego wału można było odebrać energię mechaniczną w ilości 0,5 kWh, to trzeba tę wartość podzielić jeszcze przez iloczyn sprawności poszczególnych etapu całego cyklu przemian energetycznych.
Musimy w tym celu przemnożyć sprawność elektrowni cieplnej – 50% przez sprawność procesu przesyłu energii – 90% (straty w liniach i transformatorach) oraz przez sprawność cyklu ładowania i rozładowania akumulatorów litowych – 85%, a także przez sprawność silnika elektrycznego – 80%. W rezultacie otrzymujemy sprawność cyklu przemian energetycznych o wartości 30,6%. Wynika stąd, że w elektrowni cieplnej należałoby zużyć paliwo o energii chemicznej wynoszącej 1,63 kWh.
Ponieważ założyliśmy, że sprawność silnika Diesla jest taka sama jak sprawność elektrowni cieplnej, oraz w obu wypadkach używany tego samego rodzaju paliwa, to wynika stąd, że w przypadku samochodu elektrycznego zużycie paliwa w elektrowni będzie 1,63 razy większe i o tyle samo będzie większa emisja dwutlenku węgla.
Jak widać, nawet przy tak wyidealizowanych założeniach samochód elektryczny przyczynia się do znacznie większej emisji CO2 niż analogiczny pojazd z silnikiem Diesla. Gdyby przyjąć bardziej realistycznie, że w polskich warunkach zdecydowana większość energii elektrycznej pochodzi ze spalania węgla, to uzyskany wynik byłby jeszcze większy.
Oczywiście, gdyby baterie litowe „elektryka” były w stu procentach ładowane z przydomowej instalacji fotowoltaicznej, to istotnie moglibyśmy powiedzieć, że mamy pojazd zeroemisyjny. Ale w praktyce jest to niezwykle rzadki przypadek. Z reguły „elektryki” są ładowane z sieci elektroenergetycznej, a jak wygląda aktualnie miks polskiej elektroenergetyki pokazano na rys. 1.
Jak wynika z rys. 1, trzy czwarte wytwarzanej w Polsce energii elektrycznej pochodzi ze spalania przede wszystkim węgla, a także w znacznie mniejszym stopniu gazu.
Oczywiście, to, co pisze autor polemiki na temat większej emisji dwutlenku węgla w związku z produkcją samochodu elektrycznego w porównaniu z pojazdem spalinowym, jest całkowitą prawdą, tylko że w tym przypadku znacznie trudniej jest przeprowadzić dokładne wyliczenia – możemy opierać się jedynie na informacjach podanych w jakichś publikacjach, które samemu trudno jest zweryfikować. Dlatego w ogóle nie poruszałem tych kwestii w artykule będącym przedmiotem polemiki.
Podsumowując niniejsze rozważania, zdecydowanie uważam, że trzeba pisać możliwie jak najwięcej o wszelkich absurdach tzw. „zielonego ładu”, aby w miarę możliwości uświadamiać społeczeństwu wiążące się z tym zagrożenia i zapewne każdy rozsądny głos liczy się tutaj na wagę złota. Jednak podejmowanie bezsensownej polemiki i wytykanie komuś popełnienia rzekomych błędów (na zasadzie, bo ja przecież wiem lepiej) uważam tutaj za bezcelowe. Jeśli ludzie podobnie myślący będą się wzajemnie zwalczać, osłabi to wiarygodność całego przekazu skierowanego do szerokich rzesz społeczeństwa, a osoby postronne będą nawet, być może, skłonne uznać ich za jakichś pieniaczy czy wręcz oszołomów.
A tak całkiem na marginesie, jest taka sentencja łacińska: „delphinum natare doces”, co w raczej dość swobodnym tłumaczeniu przekłada się na język polski, że nie należy ojca pewnych rzeczy uczyć…
Czytaj więcej: Ile dwutlenku węgla emituje samochód elektryczny?
