Zatrzymanie zapasu energii ze słońca kluczem do transformacji

Jedną z najpopularniejszych form „zazieleniania” budownictwa jest instalowanie przy domach fotowoltaiki. Jednak bez magazynów energii cały entuzjazm prosumentów może wyparować w kilka miesięcy.

Publikacja: 18.08.2021 22:07

Zatrzymanie zapasu energii  ze słońca kluczem do transformacji

Foto: Shutterstock

Jak szacują cztery największe koncerny energetyczne w Polsce, w ciągu pierwszego półrocza 2021 roku do sieci przyłączono około 140 tysięcy odnawialnych źródeł energii: w olbrzymiej większości – a może nawet w pełni – chodzi tu o instalacje fotowoltaiczne. To zaledwie wierzchołek góry lodowej, ponieważ w kolejce czekają tysiące kolejnych prosumentów, nie wspominając o wielu projektach szytych na większą skalę.

– Przy takiej dynamice i zainteresowaniu inwestorów rozwijaniem OZE nieuniknione będzie wykorzystanie technologii magazynowania energii – podkreśla w rozmowie z „Rzeczpospolitą” Krzysztof Kochanowski, dyrektor generalny Stowarzyszenia Polska Izba Magazynowania Energii. – To klucz do przyszłego systemu elektroenergetycznego, który dziś nie daje sobie rady ze skalą przyłączeń nowych OZE. W Polsce to tym bardziej widoczne, że liczba odmów takich przyłączeń rośnie, a magazyny energii mogłyby rozwiązać ten problem: stabilizując niestabilne źródła energii oraz odciążając system – dodaje.

Dwa wspomniane rozwiązania dotyczą najważniejszych być może wyzwań nadciągającej wielkimi krokami transformacji gospodarczej. W pierwszym przypadku chodzi o najważniejsze działo wytaczane przez sceptyków przeciw przestawianiu energetyki na „zielone” źródła: w końcu fotowoltaika produkuje prąd tylko, gdy świeci słońce, a wiatraki – gdy wieje wiatr. Uniemożliwia to ścisłą kontrolę nad procesem wytwarzania energii, jaką mają dzisiejsze wielkie elektrownie. Inna sprawa, gdyby wyprodukowana przez OZE nadwyżka energii mogła zostać zmagazynowana i byłaby używana na miarę potrzeb.

W drugim przypadku chodzi zaś o to, że polska infrastruktura elektroenergetyczna w wielu miejscach kraju niewiele się zmieniła przez ostatnie kilkadziesiąt lat i po prostu nie jest przygotowana na rozproszone źródła. To sprawia, że zdarzają się przeciążenia, w efekcie których system wyłącza pracujące OZE.

Wyścig o prąd z paneli

O pożyteczności magazynów energii nie trzeba zatem nikogo przekonywać, nawet przeciwników transformacji energetycznej. Trudno przecież odmówić pożyteczności akumulatorom – a w uproszczeniu tym właśnie są magazyny.

Nic też zaskakującego, że do budowania ich zabierają się gracze mali i duzi. Ci drudzy to choćby wszystkie polskie giganty energetyczne. W podkarpackiej Rzepedzi instalację opartą na modułach Powerpack Tesla stawia największa polska firma energetyczna, PGE. Tauron usytuuje swój magazyn energii przy instalacji PV w Zakopanem, Energa – na farmie fotowoltaicznej pod Toruniem, a Enea aż w pięciu lokalizacjach, wykorzystując pięć rozmaitych technologii. Przy czym trzeba tu też podkreślić, że nawet największa z tych instalacji – ta na Podkarpaciu – będzie miała moc zaledwie 2,1 MW przy pojemności 4,2 MWh. Nieco większą instalację eksploatują Polskie Sieci Elektroenergetyczne (we współpracy z Energą i Hitachi) na farmie wiatrowej Bystra – to magazyn o mocy 6 MW i pojemności 27 MWh.

Ale wygląda też na to, że wyścig o energię z OZE dopiero się rozkręca. – Członkowie PIME w ciągu trzech–czterech lat chcą wybudować 300 MW w magazynach energii – zapowiada Kochanowski. – Gdyby usunąć wszystkie bariery regulacyjne i rynkowe, do 2030 r. – najdalej 2035 r. – moc magazynów w Polsce mogłaby sięgnąć 1,5 GW, może nawet 2 GW – kwituje. Do tego można dorzucić plany innych graczy: tylko PGE zapowiada do 2030 r. inwestycje w magazyny o łącznej mocy około 800 MW. W długiej kolejce są też inni inwestorzy, skłonni wyłożyć środki na instalacje, które będą mogły brać udział w aukcjach mocy.

Przy czym nie ukrywajmy: to nie jest dziś jeszcze jakiś wyjątkowo dobry interes – na 1 MW mocy w magazynach energii trzeba wyłożyć w przybliżeniu kwotę od 8 do 12 mln złotych. A po drodze przejść ciernistą drogą nie do końca czytelnych regulacji, negocjacji z dystrybutorami i producentami, a wreszcie doczekać modernizacji systemu. – Wiadomo, że zarządzanie systemem rozproszonym, opartym na źródłach odnawialnych, jest dużo trudniejsze i wymaga wielu zmian jakościowych, w tym stworzenia systemu bilansowania lokalnego, a nie tylko centralnego – wskazuje dyrektor PIME.

Kurs na energetyczną wyspę

– Nowe przepisy dążą do tego, żeby przy każdej domowej instalacji był także magazyn – oceniał w wywiadzie prof. Marcin Molenda z Zespołu Technologii Materiałów i Nanomateriałów UJ. Według niego konieczność montowania dodatkowego elementu instalacji prosumenckiej może zmniejszyć popyt na domową fotowoltaikę.

To możliwy scenariusz, ale niewykluczone, że odwrót od PV nie nastąpi, ponieważ w kolejnych edycjach rządowego programu dopłat „Mój prąd” może się pojawić dofinansowanie do domowych magazynów energii. I na taki boom zapewne liczą producenci takich mikroinstalacji, oferta na rynku jest bowiem przebogata – od tych za kilkanaście tysięcy złotych o pojemności kilkuset W po „elektrownie” za kilkadziesiąt tysięcy złotych i pojemności kilku kWh. W grze o polski rynek są zarówno producenci krajowi, jak i coraz częściej zagraniczni.

opinia partnera

Jerzy Topolski, wiceprezes TAURON Polska Energia

W Tauronie przyłączyliśmy w ostatnich dwóch latach ponad 145 tysięcy mikroinstalacji. Ta rewolucja energetyczna na dachach polskich domów, wbrew powszechnej opinii, nie następuje jednak równomiernie – w pewnych regionach nasycenie mikroinstalcji jest bardzo duże, w innych z kolei fotowoltaiki na dachach jest niewiele. Bycie wytwórcą energii jest bowiem sąsiedzko zaraźliwe i stymulowane również przez lokalne i gminne programy zachęt. Widzimy to doskonale w południowej Polsce, w której najwięcej mikroinstalacji podłączamy do sieci energetycznej na Śląsku i w Małopolsce.

Duża lokalna koncentracja instalacji prosumentów w zestawieniu z bardzo częstym zjawiskiem ich przewymiarowania powoduje zwiększenie napięcia w sieci i wyłączanie mikroinstalacji. Wyłączanie się instalacji w takiej sytuacji to prawidłowe działanie systemu zabezpieczeń, dzięki któremu instalacja PV nie ulega zniszczeniu, a jednocześnie chronione są inne domowe urządzenia.

Sieć nie może przechować energii do czasu, aż odbiorcy zaczną ją zużywać. Prosumenci i cała branża fotowoltaiczna powinna zrozumieć, że sieć elektroenergetyczna nie jest magazynem energii, więc nie możemy korzystać z czegoś, co fizycznie nie istnieje.

We współpracy z uczelniami technicznymi policzyliśmy, ile musielibyśmy zainwestować w sieci elektroenergetyczne w scenariuszu dalszego rozwoju mikroinstalacji na dotychczasowych zasadach. Okazało się, że uwzględniając przewymiarowanie instalacji, w wielu miejscach należałoby umożliwić wyprowadzanie energii bezpośrednio do sieci średniego napięcia, co oznaczałoby budowę dużej liczby nowych stacji transformatorowych. Taka skala nakładów inwestycyjnych jest trudna, a właściwie niemożliwa do uniesienia przez firmy energetyczne, a szerzej – przez polską gospodarkę i społeczeństwo.

Widzimy, że obecny system bazujący na upustach prowadzi do przeinwestowania, czyli sytuacji, w której moc instalacji znacznie przekracza możliwości bieżącego zużycia energii z niej wytworzonej. Zaproponowane w tym roku regulacje dotyczące wsparcia prosumentów idą w kierunku optymalnego inwestowania w instalacje fotowoltaiczne. Optymalizacja w tym zakresie polega na promowaniu budowy instalacji dopasowanych do zużycia energii w konkretnym gospodarstwie domowym.

Rozwiązaniem wspierającym dalszy, bezpieczny rozwój fotowoltaiki są przydomowe magazyny energii lub uruchomienie programu budowy większych magazynów dla lokalnych prosumentów. Magazyny energii istotnie poprawiłyby współpracę mikroinstalacji z siecią i pozwoliłyby na efektywniejsze wykorzystanie zielonej energii przez prosumentów.

Oczywiście wszyscy zdają sobie sprawę, że bez bodźców ekonomicznych konsumenci nie będą decydować się na takie rozwiązanie. Dlatego w kolejnej edycji programu dopłat do fotowoltaiki powinien znaleźć się też system zachęt do inwestycji w magazyny energii.

Obecnie mały magazyn kosztuje około 30 tysięcy złotych, ale gdyby taki program został wprowadzony, popyt na magazyny wzrósłby znacząco. Za tym poszedłby spadek ich cen. Szacujemy, że ostatecznie koszt wyniósłby około 20 tysięcy złotych, byłby więc zbliżony do ceny instalacji fotowoltaicznej.

Efektywnym rozwiązaniem byłoby również uruchomienie programu budowy instalacji dla aktywnych prosumentów, tak aby mogli zarezerwować sobie prawo do magazynowania swojej energii w większych magazynach, np. przy najbliższej stacji transformatorowej.

Jak szacują cztery największe koncerny energetyczne w Polsce, w ciągu pierwszego półrocza 2021 roku do sieci przyłączono około 140 tysięcy odnawialnych źródeł energii: w olbrzymiej większości – a może nawet w pełni – chodzi tu o instalacje fotowoltaiczne. To zaledwie wierzchołek góry lodowej, ponieważ w kolejce czekają tysiące kolejnych prosumentów, nie wspominając o wielu projektach szytych na większą skalę.

– Przy takiej dynamice i zainteresowaniu inwestorów rozwijaniem OZE nieuniknione będzie wykorzystanie technologii magazynowania energii – podkreśla w rozmowie z „Rzeczpospolitą” Krzysztof Kochanowski, dyrektor generalny Stowarzyszenia Polska Izba Magazynowania Energii. – To klucz do przyszłego systemu elektroenergetycznego, który dziś nie daje sobie rady ze skalą przyłączeń nowych OZE. W Polsce to tym bardziej widoczne, że liczba odmów takich przyłączeń rośnie, a magazyny energii mogłyby rozwiązać ten problem: stabilizując niestabilne źródła energii oraz odciążając system – dodaje.

Pozostało 88% artykułu
Zielony dom
Jak finansować budowę przydomowej oczyszczalni ścieków?
Zielony dom
Rozwiązanie bardzo pożyteczne, ale w określonych sytuacjach
Zielony dom
Okno oknu nierówne. Jakie wybierać?
Zielony dom
Jak możemy oszczędzać powietrze w energooszczędnym domu
Zielony dom
Okna są równie ważne jak grzejniki
Materiał Promocyjny
CERT Orange Polska: internauci korzystają z naszej wiedzy