Fale upałów stają się częstsze i bardziej intensywne wraz ze zmianą klimatu. Wpływają nie tylko na zdrowie ludzi, rolnictwo czy zasoby wodne, lecz także na działanie systemów elektroenergetycznych. Gdy temperatury w części Europy przekraczały 40 stopni Celsjusza w czerwcu i lipcu 2026 roku, część reaktorów jądrowych została wyłączona, elektrownie gazowe pracowały z niższą sprawnością, a produkcja z wiatru spadała wraz z prędkością wiatru. Jednocześnie sieci przesyłowe były bardziej obciążone, bo odbiorcy zwiększali zużycie energii na klimatyzację, a urządzenia chłodnicze potrzebowały więcej prądu.
Wysoka temperatura działa jednocześnie na podaż i popyt
Upał nie jest problemem wyłącznie dla jednego rodzaju elektrowni. Każda technologia ma inne ograniczenia, a ich znaczenie zależy od lokalnych warunków, konstrukcji instalacji i sposobu zarządzania systemem. W przypadku części elektrowni cieplnych kluczowe są temperatura i dostępność wody chłodzącej. W przypadku turbin gazowych znaczenie ma także gęstość gorącego powietrza. Produkcja z wiatru zależy natomiast od warunków atmosferycznych, które podczas części fal upałów oznaczają bardzo słaby wiatr. Dodatkowym obciążeniem jest popyt. We Francji dzienne zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrosło podczas dwutygodniowej fali upałów w czerwcu 2026 roku o prawie 20 proc. Gdy popyt rośnie, a część mocy działa z ograniczeniami, ceny energii mogą wzrastać.
- We Francji około 70 proc. energii elektrycznej pochodzi z elektrowni jądrowych, dlatego ograniczenia ich pracy podczas upałów są szczególnie widoczne w skali całego systemu.
- W lipcu 2026 roku trzy z 57 francuskich reaktorów zostały wyłączone, a siedem kolejnych ograniczyło produkcję. Łączny spadek produkcji jądrowej wyniósł prawie 9 proc.
- Przy temperaturze 40 stopni Celsjusza elektrownia gazowa może mieć o 13 proc. niższą moc i o 7 proc. niższą sprawność niż przy 20 stopniach Celsjusza.
- W Wielkiej Brytanii produkcja wiatrowa spadła w czerwcu 2026 roku do około 15 proc. miksu energetycznego, wobec średnio około 30 proc. dla tego miesiąca.
- 24 czerwca operator brytyjskiego systemu zapłacił nawet 1400 funtów za megawatogodzinę za około 1,7 gigawata importowanej energii, aby zbilansować system.
Energetyka jądrowa: problemem jest przede wszystkim chłodzenie
Elektrownie jądrowe wykorzystują rozszczepienie jąder atomów do wytwarzania ciepła. Ciepło zamienia wodę w parę, para napędza turbinę połączoną z generatorem, a następnie musi zostać schłodzona i skroplona, aby mogła wrócić do obiegu. Do chłodzenia i kondensacji pary elektrownie używają zwykle wody rzecznej albo morskiej. Gdy temperatura tej wody rośnie, zmniejsza się zdolność układu do odprowadzania ciepła, a sprawność całej elektrowni spada. Podobny efekt występuje w czasie suszy, gdy poziom rzeki jest zbyt niski, aby pobierać i odprowadzać wodę w zwykłym tempie.
Najbardziej narażone są reaktory chłodzone wodą rzeczną. Stanowią one około 14 proc. światowej floty reaktorów. Około 60 z 440 takich reaktorów znajduje się we Francji, a kolejne siedem w innych państwach europejskich. W lipcu 2026 roku trzy francuskie reaktory zostały wyłączone, a produkcję siedmiu ograniczono. W efekcie produkcja energii jądrowej w kraju spadła o prawie 9 proc. Ograniczenia pracy reaktorów odnotowano także w innych państwach. Niski poziom Dunaju wpływał latem na reaktory w Rumunii, na Węgrzech i w Serbii, a szwajcarski reaktor został wyłączony z powodu zbyt wysokiej temperatury rzeki.
Wyłączenie z powodu wysokiej temperatury rzeki nie musi oznaczać awarii technologicznej. Michael Tadrous z McMaster University wskazuje, że wpływ upału na produkcję jest rzeczywisty, ale zwykle narasta stopniowo i bywa mniejszy, niż sugerują niektóre nagłówki. W jego ocenie nawet wzrost temperatury wody chłodzącej o 15 stopni Celsjusza oznaczałby dla dużego reaktora spadek produkcji o około 6 proc. Bezpośrednim punktem nacisku są często przepisy chroniące ekosystemy. Elektrownia może oddawać do rzeki wodę cieplejszą o kilka stopni niż woda pobrana, lecz prawo ogranicza maksymalną temperaturę takiego zrzutu, aby chronić organizmy wodne. Henry Preston ze stowarzyszenia World Nuclear Association ocenia, że automatyczne wyłączenia przy zbyt wysokiej temperaturze rzeki są zazwyczaj reakcją na te wymogi, a nie skutkiem uszkodzenia urządzeń. W wyjątkowych sytuacjach przepisy bywają czasowo łagodzone z uwagi na potrzebę zapewnienia dostaw energii.
Długotrwała susza może mieć poważniejsze konsekwencje niż sama wysoka temperatura wody. Po ustąpieniu fali upałów rzeka może stosunkowo szybko wrócić do temperatury pozwalającej na normalną pracę elektrowni. Poziom wody pozostaje jednak niski tak długo, jak długo utrzymują się warunki suszowe. Latem 2026 roku kilka reaktorów na Węgrzech i w Rumunii ograniczyło produkcję albo zostało wyłączonych właśnie z powodu niskiego poziomu wody. Według informacji Associated Press z 3 sierpnia poziom Dunaju miał wracać do normy przez dni, a nawet tygodnie, ponieważ nie prognozowano znaczących opadów. Oznaczało to dodatkową presję na systemy energetyczne Europy Wschodniej.
Wpływ upałów i susz jest wyraźny w krótkim okresie, ale w ujęciu całorocznym przeciętne straty produkcji jądrowej są znacznie mniejsze. Badanie obejmujące lata 2003 do 2022 wskazało, że fale upałów obniżały roczną produkcję jądrową średnio o 0,6 proc. W całym analizowanym okresie tylko francuska flota w 2003 roku straciła z tego powodu więcej niż 1 proc. rocznej produkcji, dokładnie 1,3 proc. Jednocześnie elektrownie i operatorzy próbują ograniczać ryzyko. EDF analizuje budowę dodatkowych wież chłodniczych w najbardziej narażonych lokalizacjach. Według Michaela Tadrousa francuska flota chłodzona wodą rzeczną straciła 5,5 terawatogodziny produkcji podczas fali upałów w 2003 roku, ale w 2022 roku straty wyniosły 0,5 terawatogodziny. Spadek o około 90 proc. wiązano z modernizacją układów chłodzenia, zmianami procedur i planowaniem prac serwisowych poza okresami największego ryzyka.
Elektrownie gazowe tracą moc, choć pozostają źródłem elastycznym
Gaz jest często przedstawiany jako źródło niezawodne i możliwe do uruchomienia wtedy, gdy system potrzebuje dodatkowej energii. Nie oznacza to jednak odporności na wysokie temperatury. Elektrownie gazowe są źródłami cieplnymi, więc podlegają części tych samych ograniczeń co elektrownie jądrowe. Ponadto gorące powietrze ma mniejszą gęstość niż chłodne. W turbinach gazowych oznacza to mniejszą masę powietrza dostarczanego do procesu spalania, a w konsekwencji mniejszą ilość energii, którą można uzyskać z instalacji. Dotyczy to także turbin gazowo-parowych, określanych skrótem CCGT, które potrzebują chłodzenia w części parowej procesu.
Według danych Electric Insights przy temperaturze 40 stopni Celsjusza elektrownia gazowa może mieć o 13 proc. mniejszą moc i o 7 proc. niższą sprawność niż przy 20 stopniach Celsjusza. Iain Staffell z Imperial College London wskazuje z kolei, że proste turbiny gazowe, czyli instalacje uruchamiane szybko dla pokrycia szczytowego zapotrzebowania, tracą około 10 proc. mocy na każde 10 stopni wzrostu temperatury. Są to wartości odnoszące się do różnych typów instalacji i punktów porównania, ale wszystkie pokazują ten sam kierunek zależności. Wysoka temperatura zmniejsza możliwości wytwarzania energii z gazu. Do tego dochodzą ograniczenia chłodzenia, jeśli elektrownia korzysta z pobliskiego zbiornika lub rzeki.
Skutki upału dla elektrowni gazowych nie są wyłącznie teoretyczne. W Kalifornii podczas dwóch wieczorów w sierpniu 2020 roku doszło do przerw w dostawach energii, gdy zapotrzebowanie przewyższyło dostępną podaż w czasie fali upałów. Na sytuację wpłynęło kilka czynników, ale elektrownie gazowe odpowiadały za około 79 proc. mocy, która wypadła z systemu 14 sierpnia. Podobny udział odnotowano następnego dnia. Latem 2026 roku ograniczenia mocy elektrowni gazowych zgłaszano także w Wielkiej Brytanii, Francji i innych państwach. W tym samym czasie rośnie obciążenie sieci. Według raportu przygotowanego dla brytyjskiego rządu zdolność przesyłowa linii może spadać nawet o 16 proc. przy wzroście temperatury o 10 stopni.
Gaz zachowuje jednak przewagę organizacyjną nad źródłami, których produkcja jest bezpośrednio związana z warunkami pogodowymi. Staffell zwraca uwagę, że w Wielkiej Brytanii średnio działa w danym momencie tylko około 40 proc. floty gazowej. Pozostała część może zostać wezwana do pracy, jeśli zapotrzebowanie wzrośnie albo inne źródła ograniczą produkcję. Ta rezerwa nie usuwa fizycznego spadku sprawności pojedynczych instalacji, ale pozwala częściowo uzupełnić brakującą moc. Kosztem jest wyższa cena. Operatorzy muszą płacić więcej, aby uruchomić kolejne elektrownie w krytycznych godzinach, co może przekładać się na wysokie rachunki i ceny hurtowe.
Wiatr reaguje na układ atmosferyczny, a fotowoltaika wymaga osobnej oceny
Wpływ fali upałów na wiatr jest mniej bezpośredni niż w przypadku elektrowni cieplnych. Najgorętsze dni często występują jednak w warunkach utrzymującego się wysokiego ciśnienia, określanych jako kopuły ciepła. Taki układ może oznaczać bardzo słaby wiatr, a więc mniejszą produkcję farm wiatrowych. Działa tu również drugi mechanizm. Gorące powietrze jest rzadsze i zawiera mniej energii, którą można wykorzystać w turbinie. Iain Staffell opisuje więc podwójny efekt, mniejszą prędkość wiatru oraz mniejszą gęstość powietrza.
Jedno z badań obejmujących dane z lat 1980 do 2023 wskazało, że wysokie temperatury są powiązane z niskimi prędkościami wiatru na około trzech czwartych powierzchni globu. W Australii, północnej Azji i Europie produkcja wiatrowa podczas fal upałów spadała średnio o 30 do 50 proc. Nie jest to jednak zależność jednolita na całym świecie. W Amazonii, na Wielkich Równinach Ameryki Północnej i w Afryce Środkowej podczas wysokich temperatur obserwowano niewielki wzrost prędkości wiatru. Oznacza to, że wpływ upałów na energetykę wiatrową musi być oceniany regionalnie, a nie na podstawie jednego globalnego wskaźnika.
W Wielkiej Brytanii w czerwcu 2026 roku produkcja wiatrowa spadła do około 15 proc. miksu energetycznego, podczas gdy średnia dla tego miesiąca wynosiła około 30 proc. Niska produkcja wiatrowa była jednym z elementów napiętej sytuacji w systemie, szczególnie że rekordowym temperaturom towarzyszył wzrost popytu. 24 czerwca operator National Electricity System Operator musiał kupować energię po wysokich cenach, aby zbilansować podaż i zapotrzebowanie. Obejmowało to import około 1,7 gigawata po cenie sięgającej 1400 funtów za megawatogodzinę, czyli niemal 20 razy wyższej niż średnia cena energii w czerwcu 2025 roku. Operator tłumaczył sytuację wpływem bardzo wysokich temperatur w Wielkiej Brytanii i na kontynencie oraz niską produkcją wiatrową.
Nie ma jednego źródła całkowicie odpornego na upały
Operatorzy systemów zazwyczaj nie traktują niższej produkcji wiatrowej latem jako samodzielnego zagrożenia. Produkcja wiatrowa podlega znanym wzorcom sezonowym i przeciętnie jest niższa latem niż zimą. Wiatr jest też uznawany za komplementarny wobec energii słonecznej. W przywołanym materiale nie przedstawiono jednak osobnych danych liczbowych, które pozwalałyby ocenić spadek lub wzrost produkcji fotowoltaicznej podczas konkretnych fal upałów. Nie można więc na tej podstawie przypisać jej takiego samego wpływu jak energetyce wiatrowej ani wyciągać szczegółowych wniosków dla wszystkich regionów.
Porównanie pokazuje, że uproszczone wskazywanie wyłącznie na źródła zależne od pogody pomija ważną część obrazu. Elektrownie jądrowe mogą ograniczać pracę z powodu temperatury lub poziomu rzek, elektrownie gazowe tracą moc i sprawność wraz ze wzrostem temperatury powietrza, a turbiny wiatrowe są narażone na okresy słabego wiatru. W tym samym czasie rośnie zapotrzebowanie na energię, a sieci przesyłowe mają mniejszą zdolność pracy. Skala problemu zależy od regionu i czasu trwania zjawiska. Krótkotrwałe ograniczenie produkcji nie musi oznaczać dużej straty w ujęciu rocznym, ale może mieć znaczenie dla cen i bezpieczeństwa dostaw w konkretnych godzinach.
Przystosowanie systemu do coraz częstszych i silniejszych fal upałów wymaga więc patrzenia na cały łańcuch dostaw energii, od elektrowni, przez zasoby wody i paliwa, po sieci oraz zarządzanie popytem. W energetyce jądrowej analizowane są dodatkowe rozwiązania chłodnicze i zmiany organizacji pracy. W przypadku gazu dostępna rezerwa mocy może łagodzić skutki spadku sprawności, ale jej uruchomienie podnosi koszty. Przy energetyce wiatrowej kluczowe pozostaje uwzględnianie regionalnych wzorców pogody. Ostateczne wyzwanie nie dotyczy wyłącznie technicznej możliwości działania pojedynczej elektrowni, lecz także ekonomicznego wyboru inwestycji i odpowiednio szybkiego wdrożenia adaptacji.
