Możliwości cable poolingu, czyli farma wiatrowa i PV na tym samym przyłączu

Możliwości odbioru prądu z instalacji OZE w Polsce są mocno ograniczone, główną przyczyną tego problemu jest przestarzała infrastruktura linii elektroenergetycznych. Jednoczesny wzrost liczby instalacji OZE i potrzeba ingerencji z zieloną technologią w miksie energetycznym, zmuszają inwestorów do szukania nowych rozwiązań problemów przyłączeniowych. Technologia cable pooling wydaje się być dobrym kandydatem na pogodzenie generacji i zapotrzebowania z problematycznym przesyłem.

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia

Podziel się

Cable pooling, co to takiego?

Najprościej rzecz ujmując, cable pooling to idea dzielenia tego samego przyłącza pomiędzy różne źródła OZE. Najlepiej, by były to w pewnym sensie przeciwstawnie pracujące instalacje, np. farma wiatrowa i fotowoltaiczna, czy współpraca farmy wiatrowej z biogazownią. W domyśle muszą to być źródła komplementarne, dlatego pracująca w dzień farma fotowoltaiczna zostanie zastąpiona nocną produkcją z wiatru. Tym samym, stała generacja rozwiąże problem niestabilności OZE. Dodatkowo korzystanie z jednego przyłącza odbije się korzystnie na ograniczonych możliwościach sieci. A co jeżeli warunki pogodowe pozwolą na jednoczesną generację ze słońca i wiatru?

Współpraca wiatru i PV

W nowym raporcie Polskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej poddano analizie opłacalność cable poolingu w różnych wariantach. Najbardziej opłacalnym pod względem wykorzystania istniejącej infrastruktury w rozumieniu sieci elektroenergetycznych jak i działających już farm wiatrowych i fotowoltaicznych w Polsce będzie konfiguracja słońce+wiatr. W momencie, gdy generacja przekroczy możliwości przyłącza, należy odciąć produkcje z PV stosując odpowiednio system ograniczający. Praca elektrowni wiatrowej powinna być w tym układzie postrzegana jako podstawowe źródło generacji, a farma fotowoltaiczna jako swego rodzaju źródło uzupełniające przy niewystarczającej generacji z tego pierwszego. Nie należy się jednak obawiać, że taka “uzupełniająca rola” drastycznie ograniczy podstawy do funkcjonowania farm fotowoltaicznych.

Nie odcinamy produkcji z całej farmy, tylko ograniczamy część jej mocy do wartości którą możemy jeszcze wykorzystać przy parametrach danego przyłącza

zaznacza ekspert Bogdan Szymański - Wiceprezes Stowarzyszenia Branży Fotowoltaicznej POLSKA PV

Należy jednak pamiętać, że taka współpraca nie będzie idealnie komplementarna 24 h na dobę. Systemy ograniczenia produkcji tego typu nie zawsze spełnią swoją rolę. Raport PSEWu poddał analizie współpracę elektrowni wiatrowej o mocy 20 MW i fotowoltaicznej o mocy 20 MWp na jednym przyłączu i ich generację w rozdzielczości 15-sto minutowej. Przedstawione na poniższym wykresie wszystkie kwadranse w roku podpowiadają jak sprawdzi się cable pooling w polskich realiach pogodowych, a dokładnie ile przekroczeń nad możliwości określone w umowie przyłączeniowej farmy wiatrowej będzie miało miejsce.

Sumaryczna moc generowana przez farmę wiatrową o mocy 20 MW i farmę fotowoltaiczną o mocy 20 MWp - widoczne linie przekroczenia mocy sumarycznej ponad wartość dopuszczalną określoną w umowie przyłączeniowej farmy wiatrowej, źródło: PSEW

Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że liczba takich niepożądanych kwadransów (przekraczających 20 MW) jest dominujaca w skali roku, okazuje się jednak, że jest to tylko 6,2% ze wszystkich 35 040 kwadransów. Tym samym takie wyniki wskazują, że roczną produkcję z tej konkretnej farmy fotowoltaicznej należałoby ograniczyć o mniej niż 10 %. Wszystkie 6,2% kwadransów z przekroczeniem mocy 20 MW prezentuje wykres poniżej.

Przekroczenia mocy generowanej łącznie przez farmę wiatrową o mocy 20 MW i farmę fotowoltaiczną o mocy 20 MWp ponad wartość dopuszczalną określoną w umowie przyłączeniowej farmy wiatrowej, źródło: PSEW

Marnotrawstwo energii?

Może się wydawać, że ograniczanie produkcji zielonej energii w dobie największego na nią zapotrzebowania to mijanie się z celem budowy instalacji OZE. Czy więc kosztem oszczędzenia przestarzałej sieci należy pozwolić na zmarnowanie nadprodukcji? Oczywiście, że nie! Nadwyżki takie można przecież zgromadzić w magazynie energii. Straty z wcześniej analizowanego układu farmy wiatrowej i fotowoltaicznej można ograniczyć do mniej niż 5% przy zastosowaniu magazynu o mocy 4 MW. Z drugiej strony takie hybrydowe działanie i wykorzystanie cable poolingu pozwoli na uruchomienie tych instalacji, które do tej pory nie uzyskały pozwolenia na przyłączenie, są to między innymi biogazownie. W tym przypadku warto jednak wspomnieć, że substraty potrzebne do produkcji biogazu będą droższe z czasem. 

Biogaz w perspektywie długofalowej będzie wytwarzać energię drożej niż inne OZE nie bazujące na substratach, ponieważ produkcja rolna z biegiem czasu będzie się stawała dużo droższa, w przeciwieństwie do instalacji wiatrowych i fotowoltaicznych, które pokazały, że są w stanie produkować tańszą z czasem energię-komentuje ekspertBogdan Szymański

Podsumowując, najważniejsze elementy jakie należy mieć na uwadze przy stosowaniu cable poolingu to użycie zabezpieczeń uniemożliwiających wprowadzenie do sieci energii przekraczającej moc przyłączeniową oraz wykonanie odpowiedniego rachunku ekonomicznego, by sprawdzić m.in. czy przy tak niewielkich stratach magazyn energii ma racje bytu. 

Jakie są formalne ograniczenia cable poolingu?

Aktualnym ograniczeniem dla cable poolingu jest brak  ustaw dla tej technologii. Legislacja rozwiązania cable poolingu powinna wyjść od strony nowelizacji ustawy PE oraz ustawy o OZE. Inwestorzy oczekują wprowadzenia ram prawnych współpracy OZE na tym samym przyłączu, nie wspominając o dzieleniu tego samego przyłącza przez różne podmioty. Należy również stworzyć system umożliwiający stosowne rozliczanie energii elektrycznej generowanej z tych systemów. Wszelkie opóźnienia w wymiarze administracyjnym wpływają negatywnie na rozwój energetyki w Polsce. Umożliwienie instalacjom OZE współdzielenia infrastruktury przyłączeniowej powinno pozytywnie wpłynąć na poprawę efektywności wykorzystania istniejącej już infrastruktury.   

Dowiedz się więcej!

Chcesz wiedzieć więcej na ten temat? Zobacz najnowszy odcinek Energetycznego Talk Show!

Źródło: Więcej OZE w sieci - raport główny PSEW

Zdjęcie autora: Redakcja GLOBEnergia

Redakcja GLOBEnergia