Z czego powstaje prąd w polskich elektrowniach?

Z czego powstaje prąd w polskich elektrowniach? Zasadniczymi źródłami są tu węgiel, gaz ziemny oraz odnawialne źródła energii takie jak fotowoltaika, wiatr i energia wodna, z rosnącą rolą OZE dominujących w nowych przyrostach mocy. Produkcja energii elektrycznej polega w praktyce na konwersji energii pierwotnej (chemicznej, jądrowej, kinetycznej lub słonecznej) na prąd, wykorzystując różne procesy techniczne i skomplikowaną infrastrukturę[2][1][3][7].

Jak działa wytwarzanie prądu w polskich elektrowniach?

Podstawowy mechanizm produkcji energii elektrycznej obejmuje obrót generatora pod wpływem energii mechanicznej, dostarczanej przez różne rodzaje turbin. W przypadku elektrowni cieplnych (spalających węgiel lub gaz) oraz jądrowych kluczowy jest proces konwersji termodynamicznej: paliwo spalane lub rozszczepiane generuje ciepło, podgrzewając wodę do postaci pary, która pod wysokim ciśnieniem napędza turbinę połączoną z generatorem[2][7].

W elektrowniach wiatrowych i wodnych energia kinetyczna wiatru lub spadającej wody obraca łopaty turbiny i bezpośrednio napędza generator. Z kolei ogniwa fotowoltaiczne w panelach PV zamieniają światło słoneczne bezpośrednio w prąd stały, następnie konwertowany przez inwertery do prądu zmiennego i wprowadzany do sieci[1][3][7].

Jakie są główne źródła energii wykorzystywane w Polsce?

W 2025 roku kluczowe źródła energii elektrycznej w Polsce to przede wszystkim węgiel (kamienny i brunatny), gaz ziemny oraz szybko rosnący udział OZE, takich jak fotowoltaika i wiatr. Moc zainstalowana paneli fotowoltaicznych osiągnęła około 23 GW, a farm wiatrowych lądowych około 11 GW[1][3]. W praktyce istotną rolę pełnią również elektrownie wodne, a docelowo do miksu zostanie dołączona energia jądrowa[2][3][7].

Odnawialne źródła energii systematycznie zwiększają swój udział w miksie, co wynika z rozbudowy infrastruktury oraz polityki rozwoju sektora OZE. Proces ten obejmuje zarówno farmy wielkoskalowe, jak i rozproszoną produkcję prosumencką — szczególnie w fotowoltaice[1][3].

Procesy technologiczne w polskich elektrowniach

W elektrowniach opalanych węglem lub gazem paliwo jest spalane w kotle, a powstała para o wysokim ciśnieniu napędza turbinę parową. Kondensacja i recyrkulacja wody zamykają obieg, a energię mechaniczną generator zamienia w prąd[2][7]. W elektrowniach jądrowych zachodzi rozszczepienie jąder atomowych, powstające ciepło przekazywane jest do wody, generując parę i napędzając turbinę, przy jednoczesnym utrzymaniu wysokiego poziomu bezpieczeństwa[7].

W elektrowniach wodnych i szczytowo-pompowych energia ruchu wody napędza turbiny. Elektrownie szczytowo-pompowe odgrywają kluczową rolę w magazynowaniu energii, przepompowując wodę do wyżej położonych zbiorników w okresach nadwyżki produkcji, ale także pozwalając na szybkie dostarczenie większych ilości prądu w czasie szczytowego zapotrzebowania[1][7].

Turbiny wiatrowe wykorzystują energię kinetyczną wiatru; zależność produkcji od warunków atmosferycznych pozostaje głównym wyzwaniem dla ich stabilnej integracji z siecią[7]. Panele fotowoltaiczne generują prąd ze światła, który trafia do systemu po przetworzeniu przez inwertery[1][3].

Struktura i zmiany w polskim miksie energetycznym

Struktura polskiego miksu energetycznego to proporcje poszczególnych źródeł dostarczających energię do systemu. W czerwcu 2025 udział OZE w całkowitej produkcji energii elektrycznej osiągnął rekordowe 44,1%, minimalnie wyprzedzając węgiel (43,7%), co odzwierciedla przełomowe zmiany w sektorze[3][4][6]. Latem dominująca jest energia z fotowoltaiki i wiatru, natomiast zimą wzrasta produkcja z węgla i gazu, odpowiadając na zwiększone zapotrzebowanie i ograniczoną produktywność PV[3][1].

Bilansowanie systemu energetycznego wymaga elastycznego zarządzania — operator krajowy (PSE) nadzoruje generację, integruje OZE, planuje przyłączenia nowych instalacji oraz wykorzystuje magazyny energii i elektrownie szczytowo-pompowe do stabilizowania systemu[1][9]. W maju 2025 operator musiał zlecić ograniczenie produkcji OZE o 182,2 GWh, co jest przykładem wyzwań związanych ze wzrostem udziału źródeł nieprzewidywalnych[1].

Kluczowe trendy i wyzwania transformacji energetycznej

Dominujący wzrost OZE charakteryzują głównie nowe instalacje fotowoltaiczne i wiatraki, a produkcja energii odnawialnej przewyższyła w niektórych miesiącach produkcję energii z węgla. W czerwcu 2025 roku farmy PV osiągnęły zainstalowaną moc zbliżoną do 23 GW, wyznaczając nowy rekord[1][3][4]. Oprócz produkcji samej energii niezbędny jest rozwój infrastruktury przesyłowej, rozbudowa magazynów energii oraz wdrażanie inteligentnych systemów zarządzania siecią[1][9].

Sezonowość produkcji energii wymaga wyrafinowanych mechanizmów bilansowania, szczególnie w przypadku OZE, gdyż generacja jest uzależniona od warunków pogodowych. Zdolność przyłączeniowa do końca 2034 roku może wzrosnąć nawet o 80 GW — to efekt ambitnych planów inwestycyjnych oraz działań regulacyjnych wspierających transformację systemu elektroenergetycznego[9].

Elementy systemu i integracja źródeł energii

System produkcji i dystrybucji energii obejmuje źródła surowców (węgiel, gaz, paliwa jądrowe), elektrownie zawodowe (węglowe, gazowe, wodne, jądrowe), farmy wiatrowe i fotowoltaiczne, a także sieć przesyłową, magazyny energii (baterie, elektrownie szczytowo-pompowe) oraz operatora (PSE) czuwającego nad bezpieczeństwem i płynnością dostaw[2][7][9]. Dynamiczna integracja dużych udziałów OZE z systemem wymusza rozwój magazynów, rezerw konwencjonalnych i narzędzi elastyczności. Polityka i inwestycje przesądzają o dalszych zmianach w strukturze i efektywności energetycznej kraju[7][9].

Źródła:

• [1] https://sunsol.pl/oplacalnosc-fotowoltaiki/rekordowy-udzial-oze-w-polskim-miksie-energetycznym-w-maju-2025-r-fotowoltaika-na-czele/
• [2] https://www.rynekelektryczny.pl/produkcja-energii-elektrycznej-w-polsce/
• [3] https://www.greenpeace.org/poland/aktualnosci/37288/polska-po-raz-pierwszy-ma-wiecej-energii-z-oze-niz-z-wegla/
• [4] https://globenergia.pl/czerwiec-2025-oze-pokonaly-wegiel-historyczny-moment-dla-polski/
• [6] https://www.gramwzielone.pl/trendy/20331632/produkcja-energii-z-oze-w-polsce-z-trzecim-najlepszym-wynikiem-w-historii-wegiel-ponizej-50
• [7] https://www.forum-energii.eu/transformacja-energetyczna-polski-edycja-2025
• [9] https://elektrowoz.pl/oze/polskie-sieci-elektroenergetyczne-z-nowa-strategia-oze-w-2035-r-ponad-60-procent-wegiel-w-2040-r-tylko-rezerwa/