ArtykulyRozwiązania systemowe

Wielka Brytania, kiedyś węglowe mocarstwo, szybko żegna się z węglem

Rysunek 1. Elektrownia węglowa Drax we wschodniej Anglii. Źródło.

Jej dwanaście gigantycznych, lśniących w słońcu, kominów chłodniczych trwale zdominowało pejzaż na obszarze dziesiątek kilometrów równinnego regionu. Przez dekady elektrownia ta należała do jednych z największych na świecie, generując 10% energii elektrycznej wytwarzanej w całej Wielkiej Brytanii. Była modelowym dzieckiem ponad 250 letniego romansu z węglem – paliwem, które pomogło zbudować brytyjskie imperium i dokonało światowej industrializacji.

To już przeszłość.

Potężna bestia, którą karmiły niekończące się sznury wagonów stała się nagle reliktem przeszłości. Wielka Brytania – ojczyzna napędzanej węglem rewolucji przemysłowej zerwała długoletni związek. Węgiel niemal z dnia na dzień stał się paliwem przeszłości.

Kiedy w 1974 roku otworzono elektrownię Drax, 80% wytwarzanej w Wielkiej Brytanii elektryczności pochodziło z węgla. Jeszcze zaledwie 5 lat temu liczba ta sięgała 40%. Jednak w zeszłym roku było to już tylko 9%, a podczas tegorocznego lata węgiel generował zaledwie 2% elektryczności. 21 kwietnia brytyjska sieć elektroenergetyczna przez 24 godziny całkowicie operowała bez źródeł węglowych, co miało miejsce po raz pierwszy od czasu jej powstania.

Obecnie głównym źródłem energii stały się elektrownie gazowe, atomowe i rosnąca sieć olbrzymich farm wiatrowych i solarnych. Rząd twierdzi, że istniejące elektrownie węglowe zostaną zamknięte do 2025 roku, a być może nawet wcześniej. Drax będzie służyła do spalania biomasy, głównie pelletów drzewnych pochodzących z USA (choć ugruntowuje się opinia, że spalanie w elektrowni węglowej biomasy pochodzącej z lasów wyciętych na innym kontynencie powoduje degradację środowiska. Są lepsze metody uzyskiwania energii z biomasy, na przykład działające w oparciu o lokalne substraty biogazownie).

Odejście od węgla – najbrudniejszego paliwa, spowodowało gwałtowny spadek emisji CO2 w sektorze energetycznym. W latach 2010-2016 wielkości emisji spadła o 50%, w efekcie czego przeciętny Brytyjczyk emituje jedną trzecią tego co przeciętny Amerykanin.

Większość brytyjskich elektrowni węglowych wybudowanych w XX wieku została zburzona, choć niektóre pozostawiono jako element postmodernistycznego krajobrazu. Londyńska elektrownia Bankside stała się galerią sztuki nowoczesnej – Tate Modern. Z kolei Apple ma przenieść swoją główną siedzibę w Wielkiej Brytanii do poddanych renowacji ceglanych budynków dawnej elektrowni Battersea, stanowiących jedną z największych na świecie budowli wykonanej z cegieł.

Osiem gigantów ery węgla włączając to elektrownię Drax nadal stoi w gotowości, by produkować prąd. Jednak w miarę jak zwiększają się podatki węglowe i tanieje energia ze źródeł odnawialnych, stają się one coraz mnie potrzebne. Węgiel służy teraz głównie jako coraz bardziej sporadycznie wykorzystywana rezerwa, głównie w pochmurne i bezwietrzne zimowe dni, kiedy zapotrzebowanie jest duże, a produkcja ze źródeł odnawialnych niewielka.

Rysunek 2. Miesięczne zużycie węgla w Wielkiej Brytanii w latach 1995-2017 (w milionach ton).

Odwrót od węgla staje się powszechnym trendem w krajach rozwiniętych. Jest to istotnym powodem, dla którego światowe emisje CO2 od 3 lat nie rosną. W USA udział węgla w wytwarzaniu elektryczności spadł z 53 procent w 1997 roku do 32 w zeszłym roku. Nie zmieni tego nawet prowęglowa retoryka Donalda Trumpa, tak długo jak długo gaz ziemny będzie tańszy. W lutym tego roku operatorzy ogłosili plany zamknięcia największej elektrowni węglowej w zachodnich Stanach Zjednoczonych – 2250 megawatowej Navajo Generating Station w Arizonie.

Szybkość z jaką spadł udział węgla w brytyjskim miksie energetycznym zapiera dech. Pokazuje to, co można osiągnąć, nawet w krajach takich jak Wielka Brytania, gdzie energetyka działa głównie w warunkach wolnorynkowych.

Węgiel był fundamentem dominującej pozycji Wielkiej Brytanii w XVIII i XIX w. Stał się silnikiem dzisiejszego uprzemysłowionego i zurbanizowanego świata.

Rewolucja ta rozpoczęła się od zasilanego węglem silnika parowego, który poruszał tłokiem poprzez naprzemienne podgrzewanie i skraplanie pary wodnej. Pierwsze egzemplarze zostały stworzone w 1712 roku przez Thomasa Newcomena. Silnik parowy został później udoskonalony przez szkockiego matematyka Jamesa Watta.

Maszyny parowe uwolniły przemysł jak włókiennictwo od młynów wodnych. Pozwoliły one na zwiększenie rozmiarów fabryk i ich swobodną lokalizację. Energia węgla skoncentrowała fabryki i siłę roboczą w obszarach miejskich, co pozwoliło procesowi industrializacji Wielkiej Brytanii nabrać niebywałego rozpędu.

Pierwsze miasta przemysłowe takie jak Manchester rozwijały się dzięki węglowi. Spalano go w wielkich piecach służących do wytopu żelaza, kolej parowa połączyła miasta, a napędzane węglem statki parowe pozwoliły Wielkiej Brytanii stać się fabryką świata i stworzyć imperium pokrywające jedną czwartą globu.

Do 1830 roku odpowiadała ona za 80% światowego wydobycia węgla i za 50% światowej produkcji żelaza. W 1850 roku brytyjskie emisje CO2 były sześć razy wyższe niż Stanów Zjednoczonych – drugiej gospodarki w tym czasie.

Potem przyszła era elektryczności. Pierwsze elektrownie, zbudowane w styczniu 1882 roku przez Thomasa Edisona, zaczęły zasilać latarnie uliczne w centrum Londynu. Edison powtórzył ten wyczyn tego samego roku w Nowym Jorku. Wkrótce węgiel stał się niezbędnym źródłem energii całego przemysłowego świata.

Razem z węglem pojawiły się zanieczyszczenia. Stały się one nieodłączną częścią wielkich miast takich jak Londyn. W 1952 roku podczas wielkiego epizodu smogowego około 10 tysięcy osób zmarło na skutek dymu z tysięcy piecyków węglowych. Na długo zanim świat zaczął się przejmować globalnym ociepleniem, w Europie zaczęto dostrzegać problem kwaśnych deszczy powstających na skutek spalania węgla. Okazało się, że brytyjskie elektrownie przyczyniają się nawet do śmierci ryb w oddalonych o tysiące kilometrów norweskich jeziorach.

Upadek węgla w Wielkiej Brytanii następował powoli. Rozpoczął się we wczesnych latach 50. od stopniowego spadku wydobycia w kopalniach, który znacznie przyśpieszył w latach 80. Brytyjskie kopalnie wydobywały kiedyś większość światowego węgla. Ostatnie z nich zamknięto w 2015 roku. Przez krótki czas niewielkie zapotrzebowanie zaspokajano importem z Rosji i Kolumbii. Jednak w ciągu ostatnich 5 lat spalanie jakiekolwiek węgla stawało się coraz mniej opłacalne.

Brytyjska sieć energetyczna w pierwszej kolejności kupuje energię odnawialną i jądrową. Źródła te są najtańsze po części jako skutek wprowadzeniu opłaty węglowej i systemu cen gwarantowanych. Kiedy w 2015 rząd podwoił stawkę podatku węglowego, energia z gazu stała się tańszy niż z węgla, ponieważ jego spalanie powoduje dwukrotnie mniejszą emisję CO2. Obecnie gaz zaspokaja 1/3 krajowego zapotrzebowania na energię elektryczną.

Decydującym czynnikiem okazały się instalacje OZE. Wielka Brytania stała się prekursorem wielkich morskich farm wiatrowych, których pojedyncze turbiny mają moc do 8 megawatów. Cena energii z takich farm spadła w ciągu zaledwie dwóch ostatnich lat aż o połowę i jest teraz tańsza zarówno od energii z atomu jak i gazu.

Rok 2016 był pierwszym w historii, w którym poziom produkcji energii z wiatru przekroczył poziom energii generowanej z węgla. Według brytyjskiego ministra energetyki inwestycje w instalacje wiatrowe osiągną w ciągu najbliższych 4 lat poziom 17,5 mld funtów. Natomiast w 2016 roku, w ciągu 6 miesięcznego okresu od kwietnia do września, słońce dostarczyło więcej energii niż węgiel.

Schyłek węgla w Wielkiej Brytanii odzwierciedla trend panujący w Europie, gdzie w ciągu ostatniej dekady udział węgla w produkcji energii elektrycznej spadł o 10%. Francja zamknie swoją ostatnią elektrownię węglową do 2023 roku. Analitycy podkreślają, że aby Unia Europejska miała szansę wypełnić swoje zobowiązania podjęte podczas szczytu w Paryżu, wszystkie jej elektrownie węglowe będą musiały zostać zamknięte do 2030 roku.

Na drodze tego ambitnego planu pojawiają się przeszkody w postaci Niemiec i Polski, które łącznie spalają połowę węgla w Unii. W Niemczech decyzja o wygaszeniu elektrowni jądrowych po wypadku w Fukushimie w 2011 roku doprowadziła do wzrostu spalania węgla brunatnego, zwiększając krajowe emisje CO2 i wywołując gwałtowne protesty.

Jedną z konsekwencji postępującej dekarbonizacji było wycofanie się z wielu projektów sekwestracji dwutlenku węgla (CCS). Ostatni raport IPCC z 2014 roku zakładał wdrożenie tej technologii na masową skalę w przyszłości. Jednak od tego czasu wiele pilotażowych projektów upadło.

Niemcy się wycofały ze względu na kwestie środowiskowe. Projekt duński finansowany przez Unię załamał się po rezygnacji prywatnych udziałowców. W USA ogłoszono porzucenie projektu CCS w Kemper w stanie Missisipi.

Idea czystego węgla upadła także w Wielkiej Brytanii. Plan zakładał pompowanie rurami dwutlenku węgla z elektrowni do byłych odwiertów po wydobyciu ropy i gazu na Morzu Północnym. W 2015 rząd zaprzestał jednak finansowania tego projektu. Technologia CCS nadal może być rozwijana i wdrażana, ale nie w Wielkiej Brytanii, gdzie projekt czystego węgla umarł – bo umarł sam węgiel.

Przez ponad dwa stulecia węgiel zaspokajał ponad 75% brytyjskiego zapotrzebowania na energię – uzależnienie, które trwało znacznie dłużej niż w jakimkolwiek innym kraju. Pozostawiło to trwały efekt. Wielka Brytania jest odpowiedzialna za 6% całego antropogenicznego dwutlenku węgla jaki znajduje się w atmosferze. Jest rekordzistą w przeliczeniu na głowę mieszkańca, wyprzedzając pod tym względem nawet USA.

Upadek węgla sprawił jednak, że brytyjskie emisje są teraz najmniejsze od ponad 100 lat i nadal spadają. Nadszedł najwyższy czas by reszta świata poszła w ślady Wielkiej Brytanii.

Tomasz Kłoszewski, na podst. In a Stunning Turnaround, Britain Moves to End the Burning of Coal

Podobne wpisy

Więcej w Artykuly