Praca w podstawie

W polskim miksie energetycznym obserwujemy rosnący udział odnawialnych źródeł energii (OZE), co korzystnie wpływa na klimat, ale stwarza wyzwania dla Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE). Pierwszym problemem jest długi proces uzyskiwania zgody na podłączenie OZE do sieci, który często kończy się odmową ze względów techniczno-ekonomicznych. 

Główna trudność polega na ograniczonej elastyczności systemu i dostarczaniu rezerw mocy oraz innych usług systemowych przez tradycyjne źródła energii, takie jak węgiel, gaz ziemny, biomasa czy biogaz. KSE musi utrzymywać równowagę między produkcją a zapotrzebowaniem na energię z pewnym marginesem bezpieczeństwa. OZE, zależne od pogody, mogą być czynnikiem ryzyka w przypadku, gdy prognozy pogody się nie sprawdzają. To może prowadzić do nieoczekiwanych zmian w produkcji energii. 

„Niska elastyczność” oznacza, że z przyczyn technicznych, bloki wytwórcze oparte na tradycyjnych źródłach energii nie mogą pracować poniżej określonego poziomu (40-50%). Zejście poniżej tego pułapu oznacza konieczność całkowitego ich wyłączenia, co jest kosztowne i czasochłonne. 

Ograniczona elastyczność KSE może prowadzić do sytuacji, w której nadmiarowa energia z OZE jest marnowana z powodu przymusowych wyłączeń zleconych przez operatorów, co miało już miejsce kilka razy w 2023 roku. 

Fundacja Instrat przeprowadziła analizę kosztów rozwoju polskich źródeł energii do 2030 roku. W scenariuszu bazowym (w którym OZE rozwija się zgodnie z prognozami rządowymi przy jednoczesnym braku poprawy elastyczności KSE) wyłączanie czystych źródeł energii oraz nadmiarowa praca elektrowni konwencjonalnych może kosztować 5-6 mld zł, co oznacza marnotrawienie 6-9% energii z OZE. W scenariuszu ambitnego rozwoju OZE rekomendowanego przez Instrat (ale nadal przy braku poprawy elastyczności KSE) koszty te wyniosą od 10 do 14 mld zł, a 17-20% taniej energii ze słońca i wiatru zostanie zmarnowane. 

Przymusowe wyłączenia OZE i straty wynikające z nadmiernego dostępu i tak będą obecne w przyszłym systemie elektroenergetycznym, ale ich rozmiar zależy od działań mających zwiększyć elastyczność KSE. Według analizy KSE, aby efektywnie wykorzystać OZE, powinien osiągnąć 80-85% udział źródeł niesynchronicznych (np. elektrowni wiatrowych czy słonecznych) do 2030 roku. 

Wskazano, że stabilna praca KSE nie wymaga oparcia na paliwach kopalnych. System elektroenergetyczny może być złożony ze źródeł odnawialnych, takich jak energia słoneczna i wiatrowa, przy odpowiednich dostosowaniach technicznych i regulacyjnych. Zaproponowano szereg rozwiązań, między innymi wirtualną inercję (szybka rezerwa mocy), która może być zapewniana przez magazyny bateryjne. 

1. https://forum-energii.eu/pl/analizy/elastycznosckse
2. https://forum-energii.eu/pl/blog/stan-zagrozenia-marnotrawstwem
3. https://eu-sysflex.com/wp-content/uploads/2022/02/European-Power-System-Flexibility-Roadmap_Final-Document.pdf