Jest luty, a energia z fotowoltaiki już się marnuje. Co możemy zrobić z tym problemem?

• W lutym w Polsce doszło już do dwóch przypadków nierynkowego redysponowania energii z fotowoltaiki, co oznacza konieczność wyłączania części mocy ze względu na nadprodukcję energii.
• Problem wynika z braku elastyczności systemu elektroenergetycznego, będące podstawą polskiego systemu energetycznego elektrownie węglowe nie są w stanie wystarczająco szybko reagować na rosnącą produkcję z farm fotowoltaicznych w.
• Problemem jest także niewystarczająca infrastruktura magazynowa oraz ograniczone możliwości eksportu nadwyżek energii.
• Rozwiązaniem mogłoby być wdrożenie wielkoskalowych magazynów energii i wprowadzenie obowiązku ich instalacji przy nowych farmach OZE. Podobne przepisy już funkcjonują w Chinach, Australii czy Kalifornii.

Czym jest nierynkowe redysponowanie energii?

Za terminem “nierynkowe redosponowanie energii” kryje się szereg działań polegających na podziale i sprzedaży energii elektrycznej nie według zasad rynkowych, a administracyjnie, zgodnie z decyzjami regulatorów na poziomie krajowym. Czyli mówiąc wprost w systemie utrzymywane są droższe źródła konwencjonalne a polecenie wyłączenia lub ograniczenia pracy jest kierowane do tańszych źródeł OZE. Sytuacją, która najbardziej interesuje nas w kontekście problemów współczesnej polskiej energetyki jest nierynkowe redysponowanie energii wynikające z jej zbyt dużej produkcji przez źródła odnawialne.

Energetyka wiatrowa i słoneczna są pogodozależne i w okresach, gdy albo mocno wieje, albo mamy wysokie nasłonecznienie, źródła te potrafią produkować zbyt dużą ilość energii elektrycznej dla naszego systemu energetycznego. Nadmiar ten można balansować, sprzedając prąd za granicę albo gromadząc go w magazynach energii (aktualnie w Polsce mamy systemowe magazyny energii w formie zbudowanych za czasów PRL-u elektrowni szczytowo-pompowych).

Niestety działania te czasem nie wystarczają i musi dojść do nierynkowego redysponowania energii, które polega na konieczności wyłączenie niektórych źródeł wytwórczych, które w myśl zasad rynkowych i kosztów produkcji powinny pracować w systemie. Polskie Sieci Elektroenergetyczne wymuszają wyłączenia farm wiatrowych i/lub słonecznych, aby nie produkowały tak dużej ilości prądu. Właściciele tych elektrowni mają potem wypłacane odszkodowania, fundowane w dużej mierze zarówno z opłat naliczanych w ramach płaconych przez nas rachunków za prąd.

To już drugie wyłączenia fotowoltaiki tej zimy!

Do nierynkowego redysponowania energii z fotowoltaiki w opisany powyżej sposób dochodzi zwykle w miesiącach letnich. Ciężko się dziwić – to właśnie wtedy w Polsce występuje największe nasłonecznienie. Luty tego roku pokazuje jednak, że mogą występować wyjątki od tej reguły. Już 8 lutego w godzinach 11:00-13:00 wystąpiło pierwsze w tym roku kalendarzowym przymusowe wyłączenie fotowoltaiki. Jak wynika z danych PSE z systemu wyłączono 113 MW mocy w elektrowniach słonecznych, trzeba przyznać, że nie było to duże ograniczenie mocy.

Do kolejnego tego typu wydarzenia doszło dzisiaj (21 lutego). W godzinach 11:00-12:00 z systemu wyeliminowano 468,1 MW mocy. Sytuację z 8 lutego można było tłumaczyć nie tylko słoneczną pogodą, ale też faktem, że była to sobota – w weekendy zużycie energii jest mniejsze i PSE częściej jest zmuszone do wyłączania elektrowni. Dzisiaj jednak mamy piątek, a mimo to ze względu na wysokie nasłonecznienie produkcja ze źródeł fotowoltaicznych była na tyle duża, że tuż przed południem PSE musiało wyłączyć część mocy wytwórczych w systemie.

Zgodnie z danymi Fundacji Instrat pod koniec ubiegłego roku w Polsce zamontowane było niecałe 22 GW mocy w fotowoltaice. Ilość niespełna 0,5 GW wyłączonej mocy wydaje się nieduża, ale warto pamiętać, że jest luty, a do tego mamy dzień powszedni. Jeśli nasz system w miesiącu zimowym w piątek ma problem ze zbyt dużą energią wyprodukowaną z OZE, sytuacja może być jeszcze bardziej dramatyczna w letnie weekendy.

Co możemy z tym zrobić?

Co ciekawe spojrzenie na Towarową Giełdę Energii pokazuje, że w godzinach, w których wystąpiło wyłączenie części mocy wytwórczych ceny prądu wcale nie były wyjątkowo niskie (choć teoretycznie powinno tak być ze względu na wysoką generację). W momentach dużej produkcji prądu z OZE ceny na TGE potrafią osiągać nawet wartości ujemne, tymczasem dzisiaj między 11:00 a 12:00 utrzymywały się na poziomie ok. 300 zł/MWh. Utrzymanie źródeł fotowoltaicznych w systemie zapewne pozwoliłoby tej cenie spaść niżej. 

Sytuacja z dzisiaj pokazuje, że polski system energetyczny ma olbrzymi problem z elastycznością. Tracimy na tym wszyscy, bowiem jak już wspomnieliśmy wyżej, rekompensaty dla właścicieli farm słonecznych i wiatrowych biorą się z naszych rachunków za prąd. W tym momencie przymusowym wyłączaniem środków produkcji są objęte jedynie wielkoskalowe instalacje tego typu, ale niewykluczone, że wraz z przyłączaniem kolejnych mocy OZE do polskiego systemu energetycznego konieczne będzie włączenie w ten proceder również mniejszych instalacji prosumenckich. Warto jednak podkreślić, że operatorzy aktualnie nie mają technicznych możliwości do takich działań. 

Czy da się rozwiązać ten problem? Tak! W polskim systemie energetycznym muszą pojawić się bardziej elastyczne elektrownie gazowe pozwalające na szybkie reakcje na zmieniające się zapotrzebowanie na moc w systemie. Dużego znaczenia nabierają także wielkoskalowe magazyny energii, które pozwalają stabilizować sieć i zachowywać nadmiar energii wyprodukowanej z fotowoltaiki czy wiatru na później. Dobrym pomysłem mogłoby być wprowadzenie obowiązku montażu magazynu energii przy wielkoskalowych farmach słonecznych. Inwestorzy budujący tego typu obiekty musieliby brać pod uwagę również magazyn przy projektowaniu takiej elektrowni. Podobne przepisy wprowadzono już w niektórych chińskich prowincjach czy australijskich stanach Australia Południowa i Wiktoria. W Kaliforni prawo stanowe nałożyło do zakłady energetyczne obowiązek instalacji magazynów energii o określonej mocy. Być może na podobne przepisy przyszła pora i w naszym kraju?

O temat zahaczamy również w najnowszym odcinku Energetycznego Talk-Show, gdzie omawiamy słowa jednego z członków PSE. Dyrektor Departamentu Rozwoju Systemu Marek Duk poddał w wątpliwość to, czy i jak duże ilości OZE da się jeszcze podłączyć do polskiego systemu. Więcej w wideo poniżej:

Źródło: PSE, własne