Zrozumienie skali produkcji energii elektrycznej bywa wyzwaniem, zwłaszcza gdy w mediach słyszymy o megawatach (MW), gigawatach (GW) czy terawatogodzinach. Aby ułatwić sobie wyobrażenie tych wielkości, warto przyjąć prosty przelicznik: 1 GW to 1000 MW. Taka ilość energii wystarczy, by zasilić średnio około miliona gospodarstw domowych jednocześnie. Jednak to, ile mocy generuje pojedynczy „blok” lub instalacja, zależy od technologii, paliwa i przeznaczenia danej jednostki.

Giganty energetyki konwencjonalnej: węgiel i gaz

W tradycyjnej energetyce operuje się największymi jednostkami. Blok energetyczny to w uproszczeniu kompletny zestaw urządzeń (kocioł, turbina, generator), który pracuje niezależnie od innych.

W przypadku elektrowni węglowych, nowoczesne bloki budowane w ostatnich latach mają moc około 1 GW (1000 MW). Przykładem może być blok nr 11 w Elektrowni Kozienice czy blok w Jaworznie. Starsze jednostki, budowane w czasach PRL, mają zazwyczaj moc od 200 do 500 MW. Warto jednak pamiętać, że cała elektrownia (np. Bełchatów) składa się z wielu takich bloków, co sumarycznie daje ponad 5 GW mocy zainstalowanej.

Elektrownie gazowe (najczęściej typu CCGT, czyli parowo-gazowe) są nieco mniejsze, ale bardziej elastyczne. Pojedynczy nowoczesny blok gazowy generuje zazwyczaj od 0,4 GW do 0,6 GW. Budowane obecnie w Polsce jednostki w Dolnej Odrze mają mieć moc około 600 MW każda. Gazówki są cenione za to, że można je szybko uruchomić, co pomaga stabilizować system, gdy przestaje wiać wiatr lub świecić słońce.

Energia z biomasy, czyli moc płynąca ze słomy

Elektrownie opalane biomasą, w tym słomą, to znacznie mniejsza skala. Spalanie samej słomy jest technicznie trudniejsze niż węgla ze względu na jej właściwości chemiczne i logistykę dostaw.

Pojedynczy blok na słomę generuje zazwyczaj od 0,01 GW do 0,05 GW (czyli 10–50 MW). Największy na świecie blok energetyczny opalany wyłącznie biomasą (choć głównie drzewną, a nie samą słomą) znajduje się w Połancu i posiada moc około 0,2 GW (205 MW). Jednostki dedykowane stricte słomie rzadko przekraczają 40-50 MW, ponieważ wymagają one ogromnych ilości surowca, który trzeba dowieźć z okolicznych gospodarstw, co przy większej skali staje się nieopłacalne transportowo.

Odnawialne źródła energii: wiatr i słońce

W przypadku OZE musimy rozróżnić moc pojedynczego urządzenia od mocy całej farmy, która pełni rolę „elektrowni”.

• Elektrownia wiatrowa: Pojedyncza nowoczesna turbina na lądzie generuje od 0,002 GW do 0,005 GW (2–5 MW). Wielkie turbiny morskie (offshore) są znacznie potężniejsze i mogą osiągać moc rzędu 0,015 GW (15 MW) jedna. Aby dorównać jednemu blokowi węglowemu o mocy 1 GW, potrzebowalibyśmy około 200-300 dużych turbin lądowych.
• Elektrownia słoneczna (fotowoltaika): Pojedynczy panel domowy to zaledwie około 0,0004 MW. Wielkie farmy słoneczne w Polsce mają zazwyczaj moc od kilku do kilkudziesięciu MW. Największe farmy PV w kraju osiągają poziom 0,2 GW (200 MW) i zajmują setki hektarów. W skali światowej istnieją kompleksy o mocy przekraczającej 2 GW, ale składają się one z milionów paneli rozciągniętych na ogromnych obszarach pustynnych.

Potęga wody: elektrownie wodne

Energetyka wodna jest bardzo zróżnicowana. Małe elektrownie wodne (MEW) na lokalnych rzekach mogą mieć moc rzędu kilku kilowatów. Jeśli jednak spojrzymy na duże obiekty:

• Elektrownie przepływowe: W Polsce największa z nich (Włocławek) ma moc około 0,16 GW (160 MW).
• Elektrownie szczytowo-pompowe: Pełnią rolę gigantycznych magazynów energii. Największa w Polsce, Elektrownia Żarnowiec, ma moc około 0,7 GW (716 MW).
• Skala światowa: Największa elektrownia świata, Zapora Trzech Przełomów w Chinach, ma moc zainstalowaną 22,5 GW. Pojedynczy hydrogenerator w takiej elektrowni wytwarza około 0,7 GW, czyli niemal tyle, co wielki blok węglowy.

Podsumowanie mocy w pigułce (na jeden blok/jednostkę):

Ciekawostka o „współczynniku wykorzystania mocy”

Warto pamiętać, że 1 GW mocy w elektrowni węglowej to nie to samo co 1 GW w wietrze. Elektrownia węglowa może pracować z pełną mocą przez blisko 8000 godzin w roku. Turbiny wiatrowe na lądzie pracują efektywnie (w przeliczeniu na pełną moc) przez około 2500–3000 godzin, a panele słoneczne w Polsce przez około 1000 godzin. Dlatego, aby zastąpić „stabilny” 1 GW z węgla, potrzebujemy zainstalować kilka razy więcej mocy w źródłach odnawialnych oraz zainwestować w magazyny energii.