Polska: bezpieczeństwo energetyczne państwa a bezpieczeństwo infrastruktury. Wnioski dla branży ochrony oraz R&D

W ostatnich miesiącach dużo miejsca poświęcono kwestii tzw. bezpieczeństwa energetycznego naszego państwa. Sprawa jest złożona i dotyczy zarówno zapewnienia ciągłości dostaw surowców energetycznych, takich jak ropa naftowa, gaz czy węgiel, jak i utrzymania poziomu zasilania sieci energią elektryczną i to jeszcze w duchu transformacji energetycznej określonej przez UE przed 24 lutego 2022 r. Geopolityczny wstrząs, do jakiego doszło w konsekwencji trwającej wojny w Ukrainie, i zmiana kierunku dostaw surowców energetycznych z Rosji do Niemiec (wschód-zachód) na dostawy z Norwegii, USA i Bliskiego Wchodu (północ-południe), przekłada się również w dość szczególnym stopniu na Polskę. Paradoksalnie, sytuacja ta tworzy również nowe możliwości zarówno dla branży ochrony, jak i ośrodków badawczo-wdrożeniowych.

Bezpieczeństwo energetyczne, rozumiane jako gwarancja dostaw energii, definiowane jest zwykle poprzez odporność systemu energetycznego na wyjątkowe i nieprzewidywalne wydarzenia, które mogą zagrozić fizycznej integralności przepływu energii lub prowadzić do niepowstrzymanego wzrostu jej cen, niezależnie od podstaw ekonomicznych. Jest to zatem część systemu bezpieczeństwa narodowego, ponieważ niezawodny i stały dostęp do źródeł energii, po kosztach możliwych do poniesienia przez społeczeństwo, jest niezbędnym elementem każdej nowoczesnej gospodarki. Ogólnie rzecz ujmując, bezpieczeństwo energetyczne to taki stan gospodarki, w którym zapewnia się pokrycie bieżącego i przyszłego zapotrzebowania odbiorców na paliwa i energię, w sposób technicznie i ekonomiczne uzasadniony, przy minimalnym negatywnym oddziaływaniu sektora energii na środowisko i warunki życia społeczeństwa.

Światowe zapotrzebowanie na energię stale rośnie, a gwarancje jej stałych dostaw stają się szczególnie istotne w gwałtownie rozwijających się gospodarkach. Aby zapewnić utrzymanie dotychczasowego poziomu produkcji i stworzyć warunki do dalszego wzrostu ekonomicznego, energia musi być łatwo osiągalna i tania, a system jej dostarczania odporny na krótko- i długotrwałe zakłócenia. Przerwy w dostawach energii mogą doprowadzić do znacznych strat finansowych i wywołać chaos w centrach ekonomicznych. Mogą też spowodować potencjalne szkody dla zdrowia i wpłynąć na zubożenie społeczeństwa.

Bezpieczeństwo dostaw energii zależne jest od wielu czynników, wśród których wyróżnić można m.in. bezpieczeństwo w zakresie dostaw, przeładunku i dystrybucji na wprost wynikające z zagrożeń politycznych. System dostaw surowców i energii może być narażony na zakłócenia i dezorganizację wywołane przez różne i często sprzeczne interesy polityczne państw lub ataki terrorystyczne i akty dywersji. Kwestia ta jest szczególnie istotna w przypadku państw, które nie są samowystarczalne energetycznie, a właśnie do tej grupy podmiotów międzynarodowych należy aktualnie Polska.

Polska w XXI wieku

Jeszcze w latach 80. XX wieku Polska była w ponad 90% samowystarczalna energetycznie w zakresie produkcji energii elektrycznej z węgla. Jednak już wtedy było wiadomo, iż w przyszłości taki stan rzeczy nie będzie możliwy do utrzymania ze względu na rosnącą konsumpcję energii. Proces przyspieszyła transformacja ustrojowa oraz wytyczne UE.

Spuścizną okresu PRL był również zbudowany przez ZSRR układ rurociągów łączących rosyjskie złoża ropy i gazu z odbiorcami zależnych państw Europy Środkowej. Po rozpadzie układu dwubiegunowego i zjednoczeniu Niemiec, układ ten, dający m.in. Polsce, Białorusi i Ukrainie status państw tranzytowych, zaopatrywał najsilniejszą gospodarkę Unii Europejskiej – Niemcy w tanie surowce energetyczne. W XXI wieku stało się jasne, iż Rosja i Niemcy będą dążyć do zacieśniania współpracy, czego konsekwencją będzie próba podporządkowania lub wyeliminowania (np. obejścia) „zbędnych” pośredników w postaci państw tranzytowych.

Z perspektywy czasu, za symptomatyczne można uznać m.in. kwestię tzw. umowy gazowej na dostawy gazu ziemnego z Norwegii, parafowanej w 2001 roku i zerwanej w roku 2003, oraz nowej magistrali światłowodowej „infostrady” z Rosji do Niemiec wzdłuż polskiej części gazociągu jamalskiego kładzionej w 2005 roku wzdłuż ropociągu „Przyjaźń” eksploatowanego przez firmę TELE-PERN. Oba przedsięwzięcia trafiały w tamtym czasie na pierwsze strony gazet. Pierwsze z nich utorowało drogę do budowy Nord Stream 1 i pominięcia Polski jako kraju tranzytowego w dostawach z Rosji do Niemiec, a drugie dawało możliwość szybkiej komunikacji dwóch państw bez ingerencji państwa, przez którego terytorium przechodziła magistrala komunikacyjna.

Oba przypadki utwierdziły też oba kraje o słuszności obranego przez nie wspólnie kierunku „wyeliminowania” z pośrednictwa obrotu surowcami energetycznymi państw leżących między nimi. Od tego momentu Polska nie miała już innego wyjścia, jak poszukiwanie alternatywnych źródeł dla dostaw ropy naftowej i gazu oraz budowę dostostosowanej do tego celu infrastruktury, w tym morskiego terminalu gazowego w Świnoujściu czy powrotu do stworzenia połączenia rurociągiem złóż norweskich z Polską i dalej ze środkową Europą.

Morze, rurociągi, kable i wiatr

Kluczowym elementem dla państwa okazał się dostęp do morza – najszerszy w historii naszej państwowości. To pozwala na realizację dostaw z różnych kierunków z całego świata drogą morską oraz własne wydobycie i jednocześnie częściową realizację założeń transformacji energetycznej i budowania potencjału wytwórczego zielonej energii m.in. poprzez Morskie Farmy Wiatrowe na Bałtyku.

Pierwszy zrealizowany w obszarze bezpieczeństwa energetycznego projekt to połączenie energetyczne ze Szwecją oddane do użytku w 2000 roku. SwePol Link to podwodna linia kablowa wysokiego napięcia prądu stałego (HVDC) pomiędzy półwyspem Stärnö w pobliżu Karlshamn w Szwecji a miejscowością Wierzbięcin w pobliżu Słupska w Polsce. Jej długość wynosi 254,05 km.

Kolejnym był zainicjowany w 2006 roku, a ukończony w roku 2015, morski terminal LNG w Świnoujściu (popularnie określany jako gazoport). Inwestycja ta pozwoliła na realizację dostaw gazu drogą morską z Bliskiego Wschodu i USA. Przyczyniła się również do nawiązania ścisłej współpracy z Katarem i Kuwejtem, realizowanej od 2016 roku m.in. przez Akademię Marynarki Wojennej w zakresie szkolenia kadr morskich tego kraju, jak i w ramach projektów badawczych w zakresie stworzenia rozwiązań technicznych wchodzących w skład systemu ochrony infrastruktury tego obiektu. W ramach terminalu LNG w Świnoujściu wybudowano dwa zbiorniki o pojemności 160 tys. mł. Pozwala to na odbiór do 5 mld mł gazu ziemnego rocznie, z możliwością zwiększenia zdolności odbiorczej do 7,5 mld mł. Zużycie gazu w Polsce wynosi (stan na kwiecień 2022) około 20 mld mł rocznie.

Rurociąg Baltic Pipe, uruchomiony 27 września 2022 r., to strategiczny projekt infrastrukturalny, tworzący nowy korytarz dostaw gazu na rynku europejskim. Uruchomiona inwestycja pozwala na transport gazu z Norwegii na rynki duński i polski, a także do użytkowników końcowych w sąsiednich krajach. Równocześnie Baltic Pipe pozwala na przesył gazu z Polski do Danii. Projekt Baltic Pipe został uznany przez Komisję Europejską za „Projekt o znaczeniu wspólnotowym”. Status ten jest przyznawany projektom infrastrukturalnym, mającym na celu wzmocnienie europejskiego wewnętrznego rynku energii i realizującym cele polityki energetycznej Unii Europejskiej, w tym zapewnienie dostępu do niedrogiej, bezpiecznej i odnawialnej energii. Gazociąg Baltic Pipe o długości ok. 900 km posiada planowaną przepustowość ok. 10 mld mł gazu rocznie i jest kluczowym elementem uniezależniania się Polski od gazu rosyjskiego.

Terminal pływający pływającej jednostki FSRU (ang. Floating Storage Regasification Unit) w Gdańsku – uruchomienie planowane jest w 2026 r. (pierwotnie 2027/2028 r.). Inwestycji ma towarzyszyć budowa rurociągu lądowego umożliwiającego przesył gazu przychodzącego drogą morską do Gdańska m.in. do miejscowości Gustorzyn k. Włocławka. Gdański Terminal FSRU ma być przystosowany do prowadzenia regazyfikacji na poziomie odpowiadającym około 6,1 mld m³ paliwa gazowego rocznie. Razem z gazoportem pozwoli to na zaspokojenie ok 50% krajowego zapotrzebowania.

Podmorski kabel prądu stałego, tzw. Harmony Link, planowo ma połączyć Polskę i Litwę w roku 2025. Prace przygotowawcze do realizacji tego przedsięwzięcia realizowane są od 2019 r. W lutym 2021 roku zakończono badania dna morskiego na całej długości przewidywanego połączenia – ok. 300 km. Połączenie elektroenergetyczne pomiędzy Polską a Litwą jest jedną z największych inwestycji w infrastrukturę przesyłową w naszej części Europy w ostatnich latach.

Morskie Farmy Wiatrowe

W drugiej dekadzie XXI wieku rozpoczęto wyznaczanie działek na Bałtyku w polskiej wyłącznej strefie ekonomicznej pod przyszłe MFW. W polskim przypadku, wszystkie działki wyznaczono poza wodami terytorialnymi, tak aby nie było widać rotorów z brzegu (ochrona krajobrazu) i można było uzyskać optymalne warunki wiatrowe. Jednak kluczem do uruchomienia tych istotnych dla państwa inwestycji jest Ustawa z dnia 17 grudnia 2020 r. o promowaniu wytwarzania energii elektrycznej w morskich farmach wiatrowych. Pierwsze instalacje mają ruszyć już w 2026 roku, cały proces inwestycji ma się zakończyć ok. 2040 roku. MFW stanowią jednak ogromne wyzwanie w zakresie systemów monitoringu i zapewnienia ochrony urządzeń przesyłu energii na ląd, łączności, radarów, części podwodnej itp. Podobne inwestycje realizują na Bałtyku: Szwecja, Niemcy, Litwa, Dania i Finlandia.

Potencjał morskiej energetyki na Bałtyku oceniany jest na ok. 11 GW do 2040 roku, a szacowana łączna wartość inwestycji w morskie projekty wiatrowe to choćby 160 mld zł. Do 2040 roku chcemy posiadać co najmniej 6,5 GW zainstalowanej mocy offshore w polskiej WSE.

Magazyny i transport lądowy

W KPMG Kosakowo przechowuje się prawie 300 mln metrów sześciennych błękitnego paliwa. To jeden z siedmiu podziemnych magazynów tego typu w Polsce. Kawerny w Dębogórzu (gmina Kosakowo), czyli podziemne zbiorniki w pokładach soli, razem z niezbędną infrastrukturą zaczęto budować w 2011 roku. W pierwszym klastrze zbiorników (tzw. A) pod ziemią mieści się ok. 145,5 mln m³ gazu ziemnego, do czego wydrążono w sumie pięć komór. W październiku 2021 do użytku oddano klaster B – większy od swojego poprzednika.

Kolejnym czynnikiem istotnym dla bezpieczeństwa energetycznego, poza dostępem do morza, jest możliwość transportu dostarczanego ze świata surowca w głąb kraju – tu kluczowego znaczenia nabierają nowe odcinki budowanych rurociągów oraz połączenia kolejowe. Kwestia ta dotyczy zarówno gazoportu, Baltic Pipe, jak i planowanego pływającego terminalu w Gdańsku.

Bezpieczeństwo infrastruktury na morzu

Wszystkie te inwestycje energetyczne związane są z morzem i opierają się na założeniu, iż akwen Bałtyku jest bezpieczny ze względu na swoje umiejscowienie wewnątrz obszaru państw UE i w znacznej części NATO (szczególnie po zakończeniu trwającego procesu akcesji Szwecji i Finlandii). Bezpieczeństwo strategiczne, jak i to fizyczne instalacji, jest bowiem najważniejsze przy tak kapitałochłonnych i długofalowych inwestycjach, jak ww. opisane w przypadku Polski.

Niestety, wydarzenia z 29 września 2022 roku i eksplozje, które doprowadziły do trwałego uszkodzenia Nord Stream 1 i 2 zmieniły ten stan rzeczy. Bezpieczeństwo morskiej infrastruktury energetycznej zostało podważone na tym akwenie oraz w innych częściach państw tzw. zachodniej Europy. Incydenty z sierpnia 2021 roku (kradzież ok. 4 km światłowodu systemu obronnego Norwegii z głębokości ok. 200 m) oraz z października 2022 roku (uszkodzenie połączeń kabli telekomunikacyjnych między Wielką Brytanią a Wyspami Szetlandzkimi) ukazują wyzwanie, jakim jest zapewnienie bezpieczeństwa tego typu instalacji przed zagrożeniami o charakterze militarnym (dywersyjnym).

Państwa UE oraz UK i Norwegia dopiero rozpoczynają poszukiwania rozwiązań technicznych mających na celu skuteczne monitorowanie, ochronę i nadzór tego typu infrastruktury morskiej. Podobne wyzwania stają w tej chwili przed polską i całą branżą ochrony, do tej pory ograniczonej przeważnie do lądu i ewentualnie płotów portów morskich i terminali przeładunkowych. Dozór instalacji na pełnym morzu w reżimie 24/7 to zupełnie nowe wyzwanie zarówno w kwestii organizacyjnej, jak i technicznej. Konieczne są nie tylko nowe rozwiązania w zakresie metodyki identyfikacji i szacowania zagrożeń, ale i zupełnie inna skala struktur organizacyjnych oraz rozwiązań technicznych pozwalających na monitorowanie i interwencję w części nawodnej i podwodnej.

Wyzwania R&D

Szansą są prace badawcze oraz badawczo-rozwojowe finansowane m.in. przez NCBiR, realizowane przez wyspecjalizowane ośrodki, jak np. Centrum Techniki Morskiej, Politechnikę Gdańską, czy Akademię Marynarki Wojennej oraz podmioty prywatne i start-upy. Opracowany w latach 2000-2003 System ochrony infrastruktury krytycznej w portach morskich – „Kryl”, czy przygotowana w latach 2009-2011 „Bezzałogowa wielowariantowa platforma pływająca dla zabezpieczenia działań morskich służb państwowych – Edredon (pojazd typu USV – Unmanned Surface Vessel), a także koncepcje wykorzystania morskich dronów podwodnych i biomimetrycznego pojazdu podwodnego są tylko tymi bardziej znanymi przykładami krajowej myśli technicznej. Oczywiście istnieją również rozwiązania zagraniczne dostępne dla cywilnej branży ochrony obiektów infrastruktury.

Największe wyzwania we wdrażaniu systemów dozoru wizyjnego w branży morskiej dotyczą korozyjnego środowiska (słona woda), trudnych warunków atmosferycznych (mgła i wilgotność) oraz przestrzennego rozmieszczenia inwestycji – np. w przypadku MFW jedna farma to obszar prawie 20×20 km! Do tego dochodzi problem drgających masztów rotorów, co utrudnia instalację kamer czy innych urządzeń. Na to nakłada się konieczność skutecznego monitorowania toni wodnej, ponieważ część infrastruktury technicznej oraz połączenia energetyczne będą znajdować się pod wodą. Nie można również zapominać o zagrożeniu ze strony dronów latających, co z kolei wymusza także opracowanie dopasowanego systemu monitorowania przestrzeni powietrznej w przedziale 0-200 metrów i na obszarze naszpikowanym wieżami o wysokości ok. 280 m z kręcącymi się łopatami o długości ok. 70 m. Podobnie kwestia umieszczenia sensorów w toni morskiej wzdłuż rurociągu morskiego na długości ponad 400 km, w celu monitorowania otoczenia i wykrywania ewentualnych wrogich dronów, nie jest aktualnie stosowanym rozwiązaniem.

Podsumowanie

Obserwujemy niespotykaną w naszej historii sytuację, w której skala projektów i budowanej infrastruktury na morzu oraz jej znaczenie dla bezpieczeństwa energetycznego kraju przekraczają wcześniejsze działania z tego obszaru. Proces ten zapoczątkowany koniecznością dywersyfikacji dostaw surowców do Polski oraz wymogiem wprowadzanej transformacji energetycznej państw UE nabrał znaczącego przyspieszenia po 24 lutego 2022 r. i nowej destrukcyjnej polityce Rosji. Nowa sytuacja w regionie spowodowała również nowe zagrożenia i w związku z tym konieczność wypracowania rozwiązań w obszarze ochrony powstającej infrastruktury morskiej i przesyłowej w nowym rozumieniu pełnego morza, a nie tylko części infrastruktury portowej. Stanowi to wyzwanie dla prac badawczych i wdrożeniowych, ale także nowe pole rozwoju i szanse biznesowe dla dużych lub skonsolidowanych graczy branży ochrony, w tym usług w zakresie monitorowania i ochrony obiektów wielkopowierzchniowych.

W tekście wykorzystano informacje z portali: inzynieria.com, trójmiasto.pl, wiadomości.gazeta.pl, wiadomości.wp.pl.