Zatrzymanie zapasu energii ze słońca kluczem do transformacji

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.