Czy już pora na obowiązkowe magazyny energii? Sektor OZE może na tym zyskać

Magazyn energii jako sposób na stabilizację sieci

W miarę jak odnawialne źródła energii (OZE) zyskują na popularności i stają się coraz bardziej powszechne, pojawia się konieczność rozwiązania problemów związanych z niestabilnością ich generacji. Fotowoltaika czy energia wiatrowa są uzależnione od warunków pogodowych, co sprawia, że dostarczają energię w sposób nieregularny. W sytuacji, gdy udział OZE w strukturze energetycznej rośnie, niestabilność ta staje się wyzwaniem dla całego systemu elektroenergetycznego. Jednym z rozwiązań, które coraz częściej pojawia się w dyskusji, jest wprowadzenie obowiązku instalowania magazynów energii zarówno przy instalacjach przydomowych, jak i przy wielkoskalowych farmach odnawialnych. Czy to może być remedium na obecne problemy sektora energetyki?

Obowiązkowe magazyny energii mogłyby przyczynić się do stabilizacji sieci energetycznej poprzez ograniczenie nagłych skoków i spadków generacji. W chwili obecnej duże farmy fotowoltaiczne czy wiatrowe, generujące moc o kilkudziesięciu megawatach, mogą wywoływać problemy związane z dynamicznymi zmianami obciążenia sieci, zwłaszcza w przypadku szybkiego narastania lub spadku mocy, co jest typowe dla fotowoltaiki, kiedy nagle przychodzi front chmur. Zainstalowanie magazynów energii pozwala na wygładzenie tego rodzaju wahań i dostosowanie generacji do potrzeb systemu.

Przykład: instalacja magazynu o pojemności 2 MWh przy farmie fotowoltaicznej o mocy 1 MW mogłaby sprawić, że wymagania dotyczące przyłączenia do sieci zmniejszyłyby się o połowę – z 800 kW do 400 kW. To oznacza bardziej efektywne wykorzystanie mocy przyłączeniowej oraz zmniejszenie kosztów infrastrukturalnych dla inwestora. Na poniższych wykresach świetnie widać tę różnicę.

Przykłady regulacji na świecie

W różnych częściach świata zauważono potrzebę wprowadzenia regulacji dotyczących obowiązkowych magazynów energii. W Chinach, w prowincjach Gansu i Xinjiang, farmy OZE muszą mieć magazyny energii o mocy wynoszącej co najmniej 10-20% mocy zainstalowanej farmy, które pozwalają na przechowanie energii na okres od jednej do dwóch godzin. To pragmatyczne podejście sprawia, że farmy w tych regionach mogą w większym stopniu wspierać lokalny system elektroenergetyczny, redukując ryzyko przeciążenia sieci.

Podobne regulacje obowiązują w dwóch australijskich stanach: Australii Południowej oraz Wiktorii. Tutaj wymaga się, aby magazyny energii miały moc wynoszącą od 10% do 30% mocy zainstalowanej farmy OZE, umożliwiając pracę systemu nawet przez cztery godziny. Magazyny te pełnią również funkcję stabilizacyjną, reagując na wahania częstotliwości w sieci, co dodatkowo zwiększa bezpieczeństwo dostaw energii.

W USA, w stanie Kalifornia, ustawa AB 2514 z 2010 roku nałożyła obowiązek na zakłady energetyczne, aby do 2020 roku zainstalowały magazyny energii o łącznej mocy 1 325 MW. Choć nie określono bezpośrednich wymagań dotyczących konkretnych farm OZE, to energetyczne spółki musiały osiągnąć wyznaczone cele, dostosowując rozwiązania do lokalnych potrzeb. Efektem jest znacząca liczba magazynów energii, które wspierają pracę systemu elektroenergetycznego, szczególnie w godzinach szczytu.

Indie z kolei postawiły na promowanie rozwoju hybrydowych projektów OZE. Rząd wprowadził system aukcji, w którym preferowane są instalacje łączące różne źródła odnawialne, np. wiatrowe i fotowoltaiczne, z magazynami energii. Takie podejście umożliwia bardziej stabilną i przewidywalną generację, a projekty te mogą liczyć na preferencyjne kontrakty sprzedaży energii oraz wyższe taryfy, co sprawia, że są bardziej opłacalne dla inwestorów.

Korzyści dla małych instalacji i mikroinstalacji

Wprowadzenie obowiązku instalowania magazynów energii nie musi ograniczać się do dużych farm. Małe instalacje przydomowe mogłyby również odnieść korzyści z tego rozwiązania. Magazyny energii przy mikroinstalacjach fotowoltaicznych mogłyby znacząco zmniejszyć ilość energii oddawanej do sieci w godzinach południowych, kiedy jest największe nasłonecznienie, a sieć jest najbardziej obciążona. Dzięki temu prosumenci mogliby magazynować energię w ciągu dnia, aby wykorzystać ją wieczorem, co nie tylko zwiększa ich niezależność energetyczną, ale także odciąża lokalną sieć.

Dodatkowo, wprowadzenie zachęt finansowych, takich jak dotacje na zakup magazynów energii, mogłoby znacząco przyspieszyć rozwój tego segmentu. W programie "Mój Prąd" w Polsce można by ograniczyć dotacje do samych magazynów energii, a także wprowadzić preferencje dla prosumentów posiadających magazyny – np. możliwość pełnego zwrotu środków z depozytu prosumenckiego. Kolejnym krokiem mogłoby być umożliwienie prosumentom udziału w rynku energii poprzez sprzedaż energii zgromadzonej w magazynach w godzinach szczytu.

Magazyn energii może być również czynnikiem decydującym jeśli chodzi o opłacalność przydomowej instalacji fotowoltaicznej. Jak udowadniamy w artykule “Czy przydomowa fotowoltaika nadal się opłaca?”, w ramach systemu net-billingu oszczędności z przydomowych instalacji PV wynikają głównie z autokonsumpcji, jednak możemy je zoptymalizować jeszcze bardziej, instalując w domu magazyn energii. Bardziej szczegółowo o koncepcie obowiązkowych magazynów energii odpowiadamy w najnowszym odcinku naszego Energetycznego Talk-show: