Niezastąpiony węgiel, stracone szanse i polski HTR. Czy zboczyliśmy z optymalnej drogi transformacji?

Niezastąpiony węgiel, stracone szanse i polski HTR. Czy zboczyliśmy z optymalnej drogi transformacji?

blank

Czy w pogoni za wymogami klimatycznymi nie porzuciliśmy prostej, bezpiecznej i znacznie skuteczniejszej ścieżki redukcji emisji dwutlenku węgla? Węgiel nie musi i nie powinien być postrzegany jako wróg – powinien być traktowany jako racjonalne, stabilne paliwo przejściowe, bezpieczny pomost do czasu wdrożenia nowych, stabilnych technologii np. reaktorów wysokotemperaturowych IV generacji…

Niedawno w czasopiśmie naukowym Journal of Sustainable Energy (vol. 17, no. 1, 2026 r.) ukazała się moja praca pt.„Impact of Improving Coal Power Plant Efficiency on CO2 Emission Reduction: A Case Study of the Polish Power System”.  Poniżej znajduje się jej podsumowanie w nieco bardziej przystępnej i skondensowanej formie. Mam nadzieję, że wnioski płynące z tych analiz okażą się ciekawe i wartościowe dla każdego, kto śledzi wyzwania stojące przed polską transformacją energetyczną. W oparciu o analizy statystyczne polskiego systemu elektroenergetycznego z lat 2010–2024 stawiam w tej pracy fundamentalne pytanie: czy w pogoni za wymogami klimatycznymi nie porzuciliśmy prostej, bezpiecznej i znacznie skuteczniejszej ścieżki redukcji emisji dwutlenku węgla?

Alternatywna droga: potęga sprawności technologicznej

Główna myśl płynąca z przeprowadzonych analiz wskazuje, że przyjmowany bezrefleksyjnie priorytet dla gwałtownej rozbudowy niestabilnych, zależnych od pogody odnawialnych źródeł energii (nOZE) nie był jedynym – ani najbardziej efektywnym – sposobem na dekarbonizację. Gdyby Polska w pierwszej kolejności zrealizowała alternatywny scenariusz transformacji i zastąpiła stary, mocno wyeksploatowany park bloków węglowych (o średniej sprawności rzędu 31,5%) nowoczesnymi jednostkami na parametry nadkrytyczne osiągającymi sprawność 45%, spadek emisji CO2 byłby większy niż ten uzyskany dzięki wiatrakom i fotowoltaice. Wyliczenia pokazują, że modernizacja całej floty węglowej do poziomu sprawności 45% przyniosłaby redukcję emisji CO2 sięgającą około 33 mln ton rocznie.

Dla porównania, ogromny wysiłek inwestycyjny w OZE (które do 2024 r. osiągnęły w Polsce 21 GW mocy w fotowoltaice i 10 GW w elektrowniach wiatrowych) przełożył się w analogicznym okresie na spadek emisji o 22,6 mln ton CO2. Oznacza to, że postawienie na nowoczesne technologie węglowe dałoby większą redukcję CO2 niż dotychczasowy wariant nastawiony na nOZE. Co kluczowe, ścieżka ta pozwoliłaby utrzymać w pełni stabilne, tanie, oparte o własne surowce i krajowe technologie jednostki wytwórcze, bez konieczności ponoszenia miliardowych nakładów na bilansowanie i rozbudowę sieci przesyłowych.

Gorzkie owoce pośpiechu: regres kompetencji i upadek Rafako

Niestety, wybór drogi jednostronnego stawiania na pogodowo zależne źródła odnawialne wywołał bolesne skutki dla polskiego przemysłu i nauki. Zamiast rozwijać własne przewagi inżynieryjne w obszarze nowoczesnej energetyki konwencjonalnej, doszło do całkowitego regresu w kompetencjach technologicznych.

Symbolicznym i tragicznym przypieczętowaniem tej zapaści stał się upadek spółki Rafako – firmy stanowiącej przez dekady filar polskiego przemysłu kotlarskiego i energetycznego, zdolnej do projektowania i budowy najbardziej zaawansowanych bloków w regionie. Równolegle obserwujemy coraz wyraźniejsze odchodzenie wydziałów energetycznych polskich politechnik od badań i kształcenia kadr w dziedzinie energetyki węglowej. Wyprzedaż i porzucenie unikalnej wiedzy inżynieryjnej nastąpiły w momencie, gdy stabilne źródła wciąż decydują o bezpieczeństwie energetycznym kraju.

Globalny renesans węgla i pragmatyzm potęg

Tymczasem globalna rzeczywistość drastycznie różni się od doktrynalnych decyzji podejmowanych w Europie. Globalne zużycie i wydobycie węgla nie spada – przeciwnie, cały czas rośnie i osiąga historyczne rekordy. Czołowe gospodarki świata realizują pragmatyczną, dualną strategię rozwoju wciąż stawiając bezkompromisowo na węgiel. Chiny, choć inwestują gigantyczne środki w nOZE równolegle intensywnie rozbudowują stabilną bazę węglową. Tylko w samym 2025 roku Chińczycy oddali do użytku 75 GW nowych mocy w elektrowniach węglowych, a ich roczne wydobycie węgla zbliża się do rekordowego poziomu 5 miliardów ton.

Indie także postawiły na bezwzględną stabilizację systemu elektroenergetycznego, zwiększając zużycie i przekraczając poziom 1 miliarda ton rocznego wydobycia węgla kamiennego w celu zasilenia dynamicznego wzrostu gospodarczego.  Natomiast USA wdrożyły inicjatywy legislacyjne i technologiczne (m.in. regulacje z serii Clean Coal Acts), wspierające odbudowę i modernizację niskoemisyjnej energetyki węglowej.

Światowi giganci doskonale wiedzą, że integracja zmiennych źródeł generuje ogromne, nieliniowo rosnące koszty systemowe (System LCOE) oraz bardzo duże ryzyka systemowe. W efekcie ceny prądu w Europie są drastycznie wyższe niż w USA czy Chinach, co uderza w bezpośrednią konkurencyjność przemysłu.

Sprawa nie jest przegrana: węgiel jako paliwo przejściowe

Czy te wnioski oznaczają, że polska energetyka jest w sytuacji bez wyjścia? Zdecydowanie nie!  Sprawa nie jest jeszcze przegrana, o ile odrzucimy bezrefleksyjny pośpiech na rzecz chłodnej kalkulacji inżynieryjnej i ekonomicznej. Węgiel nie musi i nie powinien być postrzegany jako wróg – powinien być traktowany jako racjonalne, stabilne paliwo przejściowe. Powinien on stanowić bezpieczny pomost do czasu wdrożenia nowych, stabilnych i tanich technologii niskoemisyjnych.

Technologia przyszłości: Polski HTR ze Świerka i chiński wzorzec

Jak mogłaby wyglądać ta docelowa, nowoczesna technologia zastępująca z czasem bloki węglowe? Odpowiedzią mogą być/są reaktory wysokotemperaturowe IV generacji (HTR/HTGR).  Że nie jest to odległa wizja, świadczy przykład Chin. Od końca 2023 roku w kompleksie Shidao Bay działa komercyjna elektrownia z reaktorem HTR-PM o mocy elektrycznej 210 MWe (500 MWth). Jest to de facto pierwszy na świecie działający komercyjnie lądowy reaktor SMR (Small Modular Reactor) IV generacji.

Reaktory HTR charakteryzują się szeregiem unikalnych zalet:

  • Bezpieczeństwo pasywne (inherentne): W przypadku całkowitej utraty zasilania czy chłodziwa, rdzeń reaktora fizycznie nie może się stopić. Ciepło rozprasza się samoczynnie (przewodzenie i konwekcja) bez udziału pomp czy czynnika ludzkiego. Paliwo TRISO wytrzymuje temperatury przekraczające 1600°C.
  • Wysokotemperaturowe ciepło procesowe: Reaktor generuje parę o temperaturze 500–750°C (i wyższej), stanowiąc doskonałe źródło ciepła dla przemysłu chemicznego, petrochemicznego, ciepłownictwa oraz produkcji „zielonego” wodoru.
  • Chłodzenie helem i wysoka sprawność: Użycie obojętnego gazu zmniejsza zapotrzebowanie na zasoby wodne i pozwala uzyskać wysoką sprawność konwersji energii.
  • Modułowość (SMR): Możliwość bezpośredniego zastępowania wycofywanych kotłów węglowych przy wykorzystaniu istniejącej infrastruktury sieciowej i turbin parowych.

Polska posiada w tym obszarze własny, znaczący potencjał. Narodowe Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) w Świerku od lat rozwija projekt polskiego reaktora wysokotemperaturowego HTGR-POLA (o mocy cieplnej 30 MWth). W tym miejscu pojawia się jednak gorzka refleksja i pytanie, na które trudno znaleźć racjonalną odpowiedź: dlaczego projekt polskiego reaktora HTR w Świerku napotyka na tyle przeszkód organizacyjnych i biurokratycznych, a niewielkie wsparcie finansowe potrzebne do dokończenia prac projektowych i licencjonowania nie jest przyznawane? Jest to tym bardziej niezrozumiałe, gdyż z naszego kraju wypływają dziesiątki miliardów złotych na zagraniczne technologie i subsydiowanie niestabilnych źródeł energii, podczas gdy polskie zespoły naukowe i inżynieryjne muszą walczyć o podstawowe środki na dopracowanie rodzimej technologii IV generacji.

***

FOT. Obraz wygenerowany przez AI.

Autor tekstu
Prof. Ziemowit Miłosz Malecha

Prof. Ziemowit Miłosz Malecha

Profesor nauk technicznych na Wydziale Mechaniczno-Energetycznym Politechniki Wrocławskiej. Badacz w dyscyplinie naukowej inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka.

Wyszukiwarka
Kategorie
Prof. Ziemowit Miłosz Malecha

Prof. Ziemowit Miłosz Malecha

Profesor nauk technicznych na Wydziale Mechaniczno-Energetycznym Politechniki Wrocławskiej. Badacz w dyscyplinie naukowej inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka.

blank
Pobierz artykuł w PDF
Czytaj więcej
blank