Kilka dni wcześniejszych mrozów zostało przerwanych nagłym ociepleniem i intensywnymi opadami. W górnym biegu Wisły rozpoczęły się roztopy, które zwiększyły transport rumoszu rzecznego i osadów dennych. W normalnych warunkach rzeka radzi sobie z takim materiałem, jednak tej zimy osady osiadły w sposób wyjątkowo nierówny, co spowodowało miejscowe zmiany przepływu i przyspieszoną erozję dna. Na odcinku w sąsiedztwie ujęcia wody chłodzącej w Elektrociepłowni Siekierki doszło w krótkim czasie do obniżenia poziomu lustra wody do wartości, które wcześniej pojawiały się tylko w okresach długotrwałej suszy.
We wczesnych godzinach rannych system monitoringu odnotował narastającą temperaturę czynnika chłodzącego w wewnętrznej części układu. Wskutek ograniczonego przepływu wody pobieranej z Wisły temperatura w wymiennikach zaczęła przekraczać dopuszczalne dla pracy turbozespołu wartości, co uruchomiło automatyczne zabezpieczenia bloku. Zdarzenie nie dotyczyło temperatury wody zrzutowej do Wisły, która zimą pozostaje poniżej progów środowiskowych, lecz parametrów pracy samego układu chłodzenia przy niedostatecznym poborze. W tym czasie pozostałe bloki pracowały w trybie ograniczonej mocy, ponieważ pompy chłodzące nie były już w stanie pobierać wystarczającej ilości wody z rzeki. Była to sytuacja nagła, wynikająca z dynamicznych zmian hydrologicznych, a nie z awarii technologicznej czy błędu ludzkiego.
Po kilku godzinach od ograniczenia pracy elektrociepłowni siedem dzielnic Warszawy zaczęło doświadczać spadku temperatury czynnika grzewczego. Mieszkańcy zgłaszali brak ogrzewania i ciepłej wody. Wiele budynków, zwłaszcza tych starszych, zaczęło wychładzać się znacznie szybciej, niż przewidywano. W instytucjach wymagających utrzymania stabilnej temperatury pojawiło się ryzyko zakłóceń. Szpitale rozpoczęły wdrażanie procedur awaryjnych. Serwerownie oraz inne obiekty wymagające nieprzerwanego chłodzenia i ogrzewania przechodziły na systemy rezerwowe. Miasto analizowało możliwość uruchomienia punktów dogrzewania dla grup najbardziej narażonych.
Ogrom systemu to ogrom wyzwań
Powyżej zarysowany scenariusz to sytuacja ukazuje, że bezpieczeństwo energetyczne Warszawy zależy nie tylko od jakości i stanu technicznego źródeł ciepła, ale również od warunków środowiskowych. W tym przypadku jedyną przyczyną przerwy w dostawach był chwilowy brak możliwości chłodzenia, który w krótkim czasie doprowadził do obniżenia mocy największego źródła ciepła w stolicy.
Warszawski system ciepłowniczy należy do największych i najbardziej zaawansowanych w całej Unii Europejskiej. Obejmuje ponad 1800 kilometrów sieci oraz blisko 15 tysięcy węzłów cieplnych. System dostarcza ciepło setkom tysięcy mieszkańców i odbiorców instytucjonalnych, a jego stabilność jest jednym z kluczowych elementów bezpieczeństwa energetycznego stolicy.
W jego skład wchodzi kilka źródeł ciepła, z których największym pozostaje Elektrociepłownia Siekierki.
W przypadku ograniczenia pracy największej elektrociepłowni skutki są odczuwalne natychmiast. EC Siekierki odpowiadają za dostarczanie ponad połowy ciepła w stolicy i pełnią równocześnie funkcję stabilizatora lokalnej sieci elektroenergetycznej. System ten jest odporny na wiele rodzajów obciążeń, jednak nie może w pełni kompensować nagłego ograniczenia zdolności produkcyjnej spowodowanego czynnikami zewnętrznymi takimi jak utrata możliwości chłodzenia.
Modernizacja: inwestycja w odporność
Elektrociepłownia Siekierki od wielu lat pełni kluczową funkcję w systemie energetycznym Warszawy. Jej możliwości techniczne oraz znaczenie dla stabilizacji Krajowego Systemu Elektroenergetycznego sprawiają, że modernizacja obiektu jest jednym z ważniejszych zadań stojących przed sektorem ciepłowniczym. Jednocześnie EC Siekierki jest szczególnie wrażliwa na bardzo niskie stany Wisły.
Od kilku lat prowadzone są analizy dotyczące sposobów zwiększenia odporności ujęcia chłodzącego na niskie stany. Jednym z analizowanych wariantów zwiększenia odporności ujęcia chłodzącego jest lokalna stabilizacja dna Wisły w rejonie poboru wody przy użyciu konstrukcji faszynowej. Rozwiązanie tego typu mogłoby w określonych sytuacjach ograniczyć ryzyko pojawiania się stanów rzeki uniemożliwiających bezpieczną pracę pomp i tym samym poprawić przewidywalność działania elektrociepłowni w okresach bardzo niskich przepływów. Eksperci zajmujący się hydrologią Wisły zwracają jednak uwagę, że stabilizacja dna może jedynie łagodzić skutki niskiego poziomu wody i nie usuwa przyczyn długotrwałego obniżania się koryta rzeki, które wynikają przede wszystkim z historycznej regulacji biegu Wisły oraz wieloletniej eksploatacji materiału dennego.
W zakresie utrzymania możliwości poboru wody z Wisły alternatywami dla faszyny są wyłącznie rozwiązania hydrotechniczne, takie jak przebudowa pompowni (w tym obniżenie poziomu pracy pomp) lub zmiana lokalizacji ujęcia bliżej nurtu. Jednak żadna z nich nie zapobiega dalszemu obniżaniu się dna w rejonie ujęcia.
Modernizacja zakładu, w tym budowa nowych jednostek wytwórczych, ma na celu dostosowanie elektrociepłowni do wymogów transformacji energetycznej oraz zwiększenie jej elastyczności. Jednak aby modernizacja była skuteczna, musi obejmować również zagadnienie odporności chłodzenia. Technologie niskoemisyjne są potrzebne, lecz ich funkcjonowanie wymaga stabilnych warunków hydrologicznych albo uniezależnienia procesu chłodzenia od poziomu rzeki.
Wnioski
Przedstawiony scenariusz ukazuje, że jednym z kluczowych wyzwań dla bezpieczeństwa energetycznego Warszawy jest zapewnienie stabilności chłodzenia elektrociepłowni w warunkach zmiennych i coraz trudniej przewidywalnych parametrów Wisły. Zmiany klimatyczne, procesy erozyjne oraz przeszłe ingerencje w koryto rzeki sprawiają, że okresy niskiego poziomu wody mogą pojawiać się częściej i bardziej gwałtownie niż dotychczas.
Odporność systemu ciepłowniczego stolicy będzie wymagała działań w kilku obszarach. Należy kontynuować modernizację jednostek wytwórczych, rozwijać mniej wodochłonne technologie chłodzenia oraz analizować możliwe działania hydrotechniczne wszędzie tam, gdzie mogą poprawić bezpieczeństwo pracy elektrociepłowni. Każde rozwiązanie ingerujące
w środowisko naturalne musi być jednak poprzedzone pełną analizą skutków oraz decyzjami administracyjnymi, a także konsultacjami z ekspertami
i organizacjami społecznymi.
Niezależnie od tego, które rozwiązanie zostanie ostatecznie przyjęte, kluczowe pozostanie połączenie dwóch celów. Pierwszym będzie utrzymanie bezpieczeństwa energetycznego miasta i ciągłości dostaw ciepła nawet w trudnych warunkach zimowych. Drugim będzie dbałość o stan ekosystemu Wisły, której kondycja hydrologiczna jest bezpośrednio związana z możliwościami działania infrastruktury energetycznej.
- Wzmocnienie odporności energetycznej poprzez utrzymanie sprawnych systemów awaryjnego zasilania oraz rezerwowych źródeł energii, które pozwolą utrzymać minimalną funkcjonalność budynków i kluczowych procesów w okresach przerw w dostawach ciepła.
- Regularne aktualizowanie i testowanie planów ciągłości działania, z uwzględnieniem scenariuszy ograniczenia dostaw ciepła oraz trudności w komunikacji, a także procedur utrzymania minimalnych temperatur operacyjnych dla infrastruktury wymagającej stałych warunków środowiskowych.
- Analiza ryzyk łańcucha dostaw oraz dywersyfikacja kluczowych partnerów, aby zapewnić możliwość utrzymania minimalnej operacyjności w sytuacjach kryzysowych, szczególnie w obszarach zależnych od kontroli temperatury i ciągłości procesów logistycznych.
- Opracowanie procedur dotyczących utrzymania warunków pracy w czasie obniżenia temperatur w budynkach miejskich, w tym przygotowanie alternatywnych przestrzeni roboczych lub możliwości przejścia na pracę zdalną, jeżeli będzie to konieczne dla zapewnienia bezpieczeństwa pracowników.
- Ocena odporności infrastruktury technicznej, w tym systemów IT, centrów danych i magazynów produktów wrażliwych na zmiany temperatury, oraz przygotowanie rozwiązań umożliwiających utrzymanie ich działania w warunkach czasowego spadku temperatury w obiektach.
