Fot. Eaton

Odłączane OZE zamiast elektrowni

Wytwarzany w mikroinstalacjach prąd jest przekazywany do sieci niskiego napięcia, które mają ograniczoną przepustowość. W słoneczne dni gwałtowny wzrost produkcji energii powoduje wzrost napięcia w sieci i problemy techniczne. Znacznie waha się też moc wytwarzana przez duże farmy słoneczne i wiatrowe. W listopadzie stanowiły one 10% rynku energii w Polsce, a w czasie silnych wiatrów w lutym br. pokrywały nawet 25%. Tak duża zmienność zagraża stabilności sieci – gdy napięcie rośnie powyżej wartości dopuszczalnej, operatorzy muszą odłączać od niej instalacje fotowoltaiczne. Coraz częściej dotyka to też duże farmy OZE.

– Niestety, możliwości współpracy naszych sieci przesyłowych i dystrybucyjnych ze źródłami OZE są bardzo ograniczone. Powodem jest przede wszystkim niestabilność zielonej energii i brak możliwości zmagazynowania jej nadmiaru. Konwencjonalnych źródeł takich jak elektrownie węglowe nie można szybko uruchomić, gdy wzrośnie zapotrzebowanie na energię albo przestanie wiać. Dlatego żeby stabilizować sieć operatorzy odłączają OZE, ale nie przerywają pracy elektrowni na paliwa stałe – wyjaśnia Mariusz Hudyga, product manager w firmie Eaton.

Tysiące kilometrów sieci, miliardy złotych inwestycji

Aby możliwe było wprowadzenie energii z OZE do polskiej sieci konieczna jest poważna transformacja systemu: budowa stacji energetycznych i przystosowanie istniejących, powstanie nowych linii przesyłowych i dystrybucyjnych, które będą mogły przyjąć zieloną energię. Poza infrastrukturą powinny też być rozwijane systemy nadzoru, stałego monitorowania poboru energii, przygotowywania symulacji i prognoz czy inteligentnego sterowania przepływem mocy. Działania w całej Europie są potrzebne natychmiast – według prognoz w Irlandii do 2030 roku sieci będą niestabilne nawet przez połowę czasu działania, jeśli nie zostaną podjęte kroki w kierunku synchronizacji przepływu energii.

– Ze względu na zasoby węgla kamiennego i brunatnego większość źródeł energii elektrycznej skupiała się dotąd w południowej części Polski. Coraz większy udział źródeł odnawialnych przenosi „ciężar” wytwarzania energii bardziej na północ, gdzie są lepsze warunki m.in. dla farm wiatrowych. To dodatkowe wyzwanie dla operatorów. W zależności od warunków pogodowych OZE mogą w ogóle nie generować energii elektrycznej lub produkować jej zbyt dużo. Sieć musi być przygotowana na zdalne, automatyczne przełączanie źródeł i kierunków zasilania. Konieczne jest też zachowanie odpowiednich rezerw mocy lub inwestycje w magazyny energii – podkreśla Mariusz Hudyga.

Polskie Sieci Elektroenergetyczne planują zmodernizować lub rozbudować ponad 5 tys. km linii za 14 mld złotych. Potrzeby są jednak znacznie większe. Przez względy ekonomiczne spółki przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej są często zmuszone do wybierania tańszych technologii, które sprawiają problemy podczas eksploatacji.

Prąd w gniazdkach już nie przez całą dobę?

W stabilizowaniu sieci ważna może być rola sterowania zużyciem mocy. Jeśli odbiorcy energii elektrycznej zostaną wyposażeni w inteligentne liczniki, możliwe będzie monitorowanie zapotrzebowania na prąd w czasie rzeczywistym i prognozowanie zmian oraz zarządzanie poborem energii tak, żeby równoważyć system. Według szacunków francuskiej grupy energetycznej Engie nawet 15-20 minutowe przerwy w dostawach ogrzewania i ciepłej wody mogą przynieść średnio 5-8% oszczędności dziennego zużycia energii elektrycznej, np. w dni, kiedy produkcja mocy z OZE jest mniejsza.

– Dopasowywanie pobierania energii do jej ilości w sieci jest nową koncepcją, zwłaszcza dla konsumentów, którzy przyzwyczaili się, że energia jest dostępna bez ograniczeń, w trybie 24/7. Może to jednak być dla nich korzystne, bo prąd pobierany będzie wtedy, gdy taryfa jest tańsza. Obniżą się więc rachunki za energię. Obok rozwijania technologii ważny jest dialog społeczny i pokazywanie odbiorcom, że są częścią energetycznej transformacji – podsumowuje Mariusz Hudyga.

Źródła:
Dane Polskiego Towarzystwa Przesyłu i Rozdziału Energii Elektrycznej
Dane Engie: https://particuliers.engie.fr/economies-energie/conseils-economies-energie/conseils-eco-gestes-au-quotidien/tout-savoir-effacement-electrique.html#2
Dane Agencji Rynku Energii: https://www.are.waw.pl/o-are/aktualnosci/w-2021-udzial-mocy-weglowych-w-krajowym-miksie-spadl-do-58-5
Dane PSE