Jeszcze kilka lat temu taki rozwój wydarzeń nikomu nie przychodził do głowy, czego najlepszym dowodem są zapisy w „Polityce Energetycznej Polski do 2030 roku”. Choć od jej opublikowania minęły zaledwie trzy lata, to już widać, że zapisy te trzeba będzie modyfikować. Na szczęście stosowna uchwała Rady Ministrów przewidziała możliwość wprowadzania zmian w dokumencie.
Dzień wiatraków na morzu
A cała sprawa idzie o wiatraki, które mają stanąć na Bałtyku. Niedawno mówiło się o nich tylko w kontekście Niemiec lub Wielkiej Brytanii. O takich inwestycjach wzdłuż naszego wybrzeża myśleli tylko wizjonerzy-optymiści, no i może kilku zadeklarowanych ekologów. A mówiąc bardziej poważnie, to rzeczywiście nikt nie przewidywał, że tak szybko teoria zacznie się w naszych warunkach urzeczywistniać. Co prawda jeszcze żaden wiatrak na bałtyckich wodach nie stanął, ale pierwsze pieniądze z koncesji do Skarbu Państwa już wpłynęły, co oznacza, że inwestorzy bardzo poważnie podchodzą do sprawy.
Całkiem niedawno, bo w marcu tego roku, dywagowałem na blogu na temat „Zmiennego podejścia do prądu stałego”. Niby mi wyszło, że w tym może być przyszłość. Niby, że to technologia perspektywiczna i trochę niedoceniana. Ale nie oszukujmy się, argumentów zbyt wielu na to nie miałem. Bardziej przekonanie. Więc teraz, gdy tylko wpadła mi w ręce kolejna informacja z tego zakresu, spieszę uzupełnić poprzednie portfolio.
Nie minął jeszcze miesiąc, gdy firmy ABB i Green uruchomiły nowoczesne centrum danych. Ma być ono najbardziej wydajnym na świecie, pracując w trybie on-line, a wykorzystuje właśnie technologię prądu stałego. I to między innymi powoduje większą niezawodność i efektywność energetyczną. Green to jeden z czołowych dostawców technologii informatycznych i komunikacyjnych w Szwajcarii. Zarządza między innymi centrum danych o nazwie greenDatacenter Zurich West. Pracują tam serwery HP obsługujące technologię prądu stałego wysokiego napięcia (HVDC ), co jest – jak dotąd – najbardziej wydajną realizacją tej technologii w centrum danych.
greenDatacenter Zurich West (źródło: www.greendatacenter.ch)
Pierwsze testy pokazały, że wykorzystanie prądu stałego daje wzrost wydajności o co najmniej 10 proc. w stosunku do analogicznych rozwiązań bazujących na prądzie przemiennym. Jednocześnie koszty inwestycji (porównując analogicznie) były o 15 proc. niższe. A ponieważ systemy DC są mniej złożone niż systemy AC, dzięki czemu wymaganych jest znacznie mniej przekształceń energii, przy pełnym obciążeniu system pobiera nawet 20 proc. energii mniej.
Projekt ten jest kolejnym dowodem na ekspansję ABB w kierunku wykorzystania technologii prądu stałego. Zresztą firma ta jest pionierem rozwiązań umożliwiających przekształcanie energii elektrycznej między systemami AC i DC, a także pierwszą, która wprowadziła na rynek rozwiązanie do przesyłu na dużą odległość prądu stałego wysokiego napięcia. Obecnie prąd stały „znaleźć” można w instalacjach ABB średniego i niskiego napięcia, w systemach ładowania pojazdów elektrycznych, sieciach rozdzielczych statków, budownictwie oraz właśnie centrach danych.
Ale mało tego. Okazało się, że i dla firmy HP projekt ten stał się wyzwaniem, a być może przełomem, bowiem specjalnie na potrzeby tego centrum spółka przygotowała rozwiązania informatyczne, które mogą pracować w technologii HVDC, w tym serwery i systemy magazynowania danych. Pojawiły się nawet informacje, że jest to początek realizacji większej strategii firmy HP ukierunkowanej na dostosowanie produktów informatycznych do technologii HVDC.
Bardzo dużo miejsca i czasu poświęca się problemowi strat na przesyle energii elektrycznej. I bardzo dobrze, bo to znaczący problem. Szacuje się, że w polskich sieciach elektroenergetycznych w niebyt idzie nawet 12 proc. energii, czyli ok. 18 TWh! To – według prof. Władysława Mielczarskiego z Politechniki Łódzkiej – o połowę więcej od średniej unijnej. I co? I nic, bo części strat po prostu nie da się uniknąć, ale bez wątpienia można je minimalizować.
Zacząłem się więc zastanawiać, jak robi to świat. W jaki sposób unika, a przynajmniej ogranicza, straty na przesyle. I wertując archiwa znalazłem na to trzy sposoby. Nie są proste. Nie są tanie. Ale są skuteczne. A przy okazji ekologiczne, co w kontekście zużycia energii nie pozostaje bez znaczenia.
1. Idziemy tam, gdzie jest energia
Stać na to bogatych. Mogą szukać nowych lokalizacji swoich inwestycji kierując się dostępnością taniej energii. Na przykład na Islandii oddano niedawno do użytku centrum danych Thor, które zasilane jest odnawialną energią wodną oraz geotermalną, wytwarzaną w najbliższym sąsiedztwie. Thor pełni funkcję centrum usług hostingowych oraz infrastruktury do przetwarzania danych „w chmurze”. Jednym z pierwszych klientów centrum została ogromna firma DataPipe, która obsługuje m.in. Microsoft, Oracle, Vmware, a także z firmy z branży farmaceutycznej, finansowej, reklamy i oprogramowania.
Również Facebook szuka prądu i wygląda na to, że znalazł go na północy Szwecji. Już w 2014 roku ruszy tam pierwsze Europejskie Centrum Danych, które będzie obsługiwało 800 mln użytkowników tego portalu społecznościowego. Szefowie firmy nie ukrywają, że główną zachętą dla lokalizacji była bliskość źródeł energii odnawialnej z elektrowni wodnych.
2. Produkujemy energię sami
Na to stać chyba tylko najbogatszych. Ale jak się okazuje są i tacy. Sztandarowym przykładem takiej firmy jest Google, potentat z branży IT. Zaczynał od budowy serwerowni w pobliżu tanich i ekologicznych źródeł energii, a dzisiaj takie źródła buduje na własne potrzeby sam. W 2009 roku zainwestował w farmę wiatrową w amerykańskim stanie Iowa, gdzie uruchomiono wartą 600 mln dolarów serwerownię. Strategicznym projektem energetycznym spółki jest jednak największa na świecie elektrownia słoneczna, zlokalizowana w Stanach Zjednoczonych na pustyni Mojave. Zresztą Google coraz intensywniej inwestuje również w europejskie elektrownie, wykorzystujące energię odnawialną. Twórca największej wyszukiwarki w internecie nie ukrywa, że jego celem jest zasilanie swojej infrastruktury odnawialnymi źródłami energii, które nie emitują dużych ilości dwutlenku węgla do atmosfery.
A dlaczego warto przytoczyć przykład spółki z branży nowych technologii, która z dużym zużyciem energii raczej nie jest kojarzona? Bo według ubiegłorocznego raportu Greenpeace International centra, w których gromadzone są zasoby największych portali informacyjnych i społecznościowych, zużywają 1,5-2 proc. produkowanej na świecie energii elektrycznej, a zużycie to rośnie w tempie 12 proc. rocznie. Według szacunków ekologów zasilanie całego internetu (czyli centów danych i sieci) pochłania rocznie 623 TWh. To ponad cztery razy więcej niż w tym okresie zużywa cała Polska.
3. Przesyłamy energię prawie bez strat
Tak, wiem. Nie da się, a taka opcja stoi w jawnej sprzeczności z podstawową tezą tego wywodu. Ale są przecież inwestycje, czy chociażby aglomeracje, które nie mogą – ot tak – przenieść się w góry czy na pustynię. Muszą energię transportować z odległych często rejonów. A fakt, że strat nie da się zlikwidować nie oznacza, że nie można sprowadzić ich do akceptowalnego poziomu. Tu przykładów też jest wiele, choć dobra technologia tylko jedna. Mowa o HVDC, przesyle energii w formie prądu stałego wysokiego napięcia, sztandarowej technologii ABB, której spółka jest pionierem i liderem.
W takim właśnie systemie połączono dwie elektrownie wodne w północno-zachodniej części Brazylii z São Paulo, głównym ośrodkiem gospodarczym kraju (2 x 600 kV, połączenie o długości 2,5 tys km). Podobnie dostarcza się energię z największej na świecie elektrowni wodnej – Zapory Trzech Przełomów w Chinach – do Szanghaju. Połączenie ma długość 1040 km i jest w stanie przesyłać do 3000 MW mocy.
Czy wreszcie budowane przez ABB obecnie pierwsze połączenie ultrawysokiego napięcia przesyłające energię z górskich elektrowni wodnych w północnych Indiach do oddalonego o 1700 km zaludnionego regionu Agra. Linia ma napięcie 800 (kV) i będzie mogła przesłać 8000 MW.
Rozwiązanie to ma pewne ograniczenia, otóż zastosowanie HVDC jest tańsze tylko w przypadku przesyłu prądu na dużych odległościach, zazwyczaj większych niż 600 km liniami napowietrznymi i ponad 50 km, jeśli chcemy użyć kabli podmorskich. Za to generowane straty nie przekraczają 7 proc.
I który sposób najlepszy? Dylemat godny Lorda Farquaada, któremu przyszło wybierać spośród trzech księżniczek, a każda miała wady... Na szczęście w ogóle jest wybór, każdy znajdzie swoje optymalne rozwiązanie i miejmy nadzieję – jednocząc się z w tym z organizacją Greenpeace – że jeśli nie chęć ochrony środowiska naturalnego, to może ekonomia zadecyduje, że najwięksi konsumenci energii elektrycznej zaczną stosować rozwiązania eliminujące jej marnotrawienie.
