Łukasz Dobrzański
Inżynier ekolog
Rola gazu w zmieniającym się systemie energetycznym
Odchodzenie od węgla i rozwój odnawialnych źródeł energii zmieniają sposób funkcjonowania elektroenergetyki. Obok ilości wyprodukowanej energii coraz większego znaczenia nabiera to, kiedy będzie ona mogła zostać dostarczona. Gaz ziemny może wspierać transformację, jednak możliwości jego wykorzystania będą zależały od kosztów, wpływu na środowisko oraz rozwoju innych rozwiązań zapewniających elastyczność systemu.
Rozwój OZE zmienia potrzeby energetyki
Elektrownie fotowoltaiczne i wiatrowe należą do tzw. pogodo-zależnych źródeł OZE, w związku z czym moment produkcji energii nie zawsze pokrywa się z zapotrzebowaniem na nią występującym w sieci. W słoneczne lub wietrzne dni pojawiają się okresy wysokiej podaży energii, natomiast przy ograniczonej generacji z tych źródeł konieczne jest wykorzystanie innych zasobów. Międzynarodowa Agencja Energetyczna (ang. IEA) wskazuje, że integracja rosnących mocy słonecznych i wiatrowych wymaga zwiększania elastyczności całego systemu poprzez rozwój źródeł sterowalnych, infrastruktury sieciowej i magazynowania energii, a także zmiany zachowań odbiorców energii.
Zmiany te znajdują odzwierciedlenie w danych rynkowych. Według raportu Towarzystwa Obrotu Energią w 2025 r. zużycie gazu w elektroenergetyce Unii Europejskiej wzrosło o 9% względem poprzedniego roku. W tym samym okresie produkcja energii z fotowoltaiki zwiększyła się o 18%, natomiast z elektrowni wiatrowych spadła o 2%. Pokazuje to, że rozwój OZE nie oznacza automatycznego ograniczenia wykorzystania gazu w każdym roku, a wręcz sprzyja wzrostowi jego konsumpcji. Przy czym znaczenie mają tu również pogoda, wielkość zapotrzebowania i zmiany produkcji z pozostałych źródeł.
Jaką funkcję mogą pełnić elektrownie gazowe
Elektrownie gazowe należą do elastycznych źródeł sterowalnych, których produkcję można szybko (w minutach nie godzinach), dostosowywać do potrzeb systemu w granicach parametrów technicznych instalacji. Ich podstawowym zadaniem może być uzupełnianie dostaw przy spadku generacji wiatrowej i słonecznej jako tzw. źródła szczytowe oraz ograniczanie własnej produkcji w okresach dużej dostępności energii odnawialnej. Możliwości takiej pracy zależą jednak od zastosowanej technologii, czasu rozruchu i zakresu regulacji mocy. Parametry konkretnej jednostki są zatem ważniejsze niż samo określenie jej jako elektrowni gazowej.
Przykładem takich rozwiązań stosowanych w energetyce są bloki gazowo-parowe (ang. Combined Cycle Gas Turbine, CCGT). W takim układzie turbina gazowa napędza generator, a ciepło zawarte w spalinach wykorzystuje się do wytwarzania pary zasilającej turbinę parową. Pozwala to uzyskać dodatkową energię elektryczną z tego samego strumienia paliwa i zwiększyć sprawność w porównaniu z pracą samej turbiny gazowej.
W ocenie przydatności instalacji należy rozróżnić sprawność wytwarzania i zdolność do elastycznej pracy. Dla jednostki produkującej przez wiele godzin szczególne znaczenie ma zużycie paliwa na jednostkę energii. W przypadku źródła uruchamianego okresowo większą wagę mogą mieć szybkość osiągania wymaganej mocy, koszty rozruchów i gotowość do pracy. Wybór technologii powinien zatem wynikać z funkcji, którą instalacja ma pełnić w systemie.
Zastępowanie węgla a ograniczanie emisji
Jednym z argumentów dotyczącym wykorzystania gazu w transformacji jest możliwość ograniczenia emisji przy zastępowaniu produkcji opartej na węglu. W analizie opublikowanej w 2019 r. IEA oszacowała, że przejście z węgla na gaz w wytwarzaniu energii elektrycznej wiązało się przeciętnie z redukcją emisji gazów cieplarnianych o około 50%, z uwzględnieniem emisji dwutlenku węgla i metanu w analizowanym cyklu życia. Wartości tej nie można jednak traktować jako uniwersalnego współczynnika mającego zastosowanie do każdej inwestycji.
Rzeczywisty efekt zależy m.in. od sprawności zastępowanej elektrowni węglowej, parametrów jednostki gazowej oraz emisji związanych z pozyskaniem i dostarczeniem paliwa. Szczególne znaczenie ma ograniczanie wycieków metanu w łańcuchu dostaw. Przy czym należy pamiętać, że gaz ziemny pozostaje paliwem kopalnym, dlatego zastępowanie nim węgla może zmniejszać emisyjność produkcji, ale samo w sobie nie zapewnia osiągnięcia neutralności klimatycznej.
Aktualnie traktowanie przez UE gazu jako paliwa przejściowego uwzględnia jego konkretną funkcję tj. ograniczanie wykorzystania bardziej emisyjnych źródeł przy równoczesnym umożliwianiu rozwoju źródeł niskoemisyjnego systemu. W odniesieniu do konkretnych inwestycji ocena takiej roli wymaga sprawdzenia, jaką produkcję dana instalacja rzeczywiście zastępuje i jak może zmieniać się jej wykorzystanie w kolejnych latach.
Ekonomika gazu ziemnego
Niższa emisyjność nie przesądza o niższym koszcie energii. Elektrownie gazowe i węglowe konkurują m.in. poprzez ceny paliw, sprawność wytwarzania oraz koszt uprawnień do emisji CO₂. Jak wskazuje raport TOE, relacje te zmieniały się w analizowanym okresie. Od października 2025 r. do lutego 2026 r. warunki cenowe sprzyjały produkcji z gazu w porównaniu z węglem, natomiast wzrost cen gazu od marca 2026 r. odwrócił tę przewagę.
Zależność ta ma znaczenie dla tempa odchodzenia od węgla. Nawet dostępna i sprawna elektrownia gazowa nie musi być intensywnie wykorzystywana, jeżeli koszt jej pracy będzie wyższy niż innych jednostek. Rozbudowa infrastruktury dostaw paliwa poprawia możliwości zaopatrzenia, jednak nie eliminuje ryzyka cenowego. Raport Towarzystwa Obrotu Energią (TOE) pokazuje, że na notowania gazu oddziałują m.in. na temperatury, poziom zapasów, dostępność LNG oraz wydarzenia geopolityczne.
Dla inwestora istotne jest również rozróżnienie mocy instalacji i ilości sprzedanej energii. Jednostka może pozostawać potrzebna w okresach niedoboru produkcji, a jednocześnie pracować przez ograniczoną liczbę godzin. W takim wariancie koszty utrzymania i finansowania przypadają na mniejszy wolumen wytwarzanej energii. Analiza inwestycji powinna więc obejmować różne scenariusze wykorzystania, zamiast zakładać niezmiennie wysoką produkcję przez cały okres eksploatacji
Elastyczność – czy pod uwagę należy brać tylko gaz?
Elektrownie gazowe są jednym z elementów szerszego zestawu rozwiązań. IEA wskazuje także na rozwój sieci, magazynów energii, poprawę prognozowania oraz bardziej elastyczne zarządzanie pracą istniejących instalacji. Potrzeby i kolejność wdrażania tych działań zależą od struktury konkretnego systemu oraz udziału źródeł wiatrowych i słonecznych.
Znaczenie ma również elastyczność po stronie odbiorców, czyli możliwość zmiany czasu lub wielkości poboru energii w odpowiedzi na potrzeby systemu. Przedsiębiorstwo, które może przesunąć część zużycia (tzw. DSR) poza okres najwyższego zapotrzebowania, pomaga ograniczyć obciążenie sieci i potrzebę uruchamiania dodatkowej produkcji. Takie działania wymagają jednak uwzględnienia organizacji pracy, wymagań technologicznych oraz warunków rozliczania energii.
IEA podkreśla, że elastyczne zużycie może ułatwiać wykorzystanie zmiennych źródeł odnawialnych i ograniczać zależność od paliw kopalnych w godzinach szczytowych. Oznacza to, że zapotrzebowanie na pracę elektrowni gazowych będzie zależało także od tempa rozwoju rozwiązań po stronie odbiorców, a nie wyłącznie od liczby nowych farm wiatrowych i instalacji fotowoltaicznych.
Podsumowanie
Gaz może wspierać odchodzenie od węgla, jeżeli jego wykorzystanie odpowiada rzeczywistym potrzebom systemu i przynosi redukcję emisji. Wymaga to jednak oceny zarówno efektu zastąpienia dotychczasowego źródła nowym opartym o gaz ziemny, jak i przyszłych warunków pracy instalacji. Jak w przypadku każdej instalacji energetycznej istotne pozostają dostępność paliwa oraz koszty, a także elastyczność oraz możliwość współpracy z rosnącą liczbą źródeł odnawialnych.
Rozwój energetyki gazowej powinien być zatem rozpatrywany wspólnie z inwestycjami w OZE (w tym biometanem), sieci, magazynowanie i zarządzanie popytem. Dla przedsiębiorstw planujących własne źródła energii oznacza to potrzebę porównania kilku wariantów technologicznych i ekonomicznych. Przyszła wartość instalacji będzie zależała od jej zdolności do dostarczania energii w odpowiednim momencie, przy akceptowalnych kosztach i malejącym wpływie na środowisko.
Źródła:
- Towarzystwo Obrotu Energią, Rynek Energii Elektrycznej i Gazu w Polsce – stan na 30 czerwca 2026 r. Raport TOE 2026, Warszawa, 29 lipca 2026 r.
- International Energy Agency, Integrating Solar and Wind, 2024, Executive summary.
- GE Vernova, LM6000 Aeroderivative Gas Turbine.
- GE Vernova, How a combined cycle power plant produces electricity.
- International Energy Agency, The Role of Gas in Today’s Energy Transitions, 2019.
- International Energy Agency, The Value of Demand Flexibility, 2025, Executive summary.