Nowaczewski: Dlaczego elektrownie wirtualne znajdą się w Krajowym Planie Odbudowy?
Zdaniem Grzegorza Nowaczewskiego z Virtual Power Plant wirtualne elektrownie oraz wypełnienie luki poprzez stworzenie rynku usług dostosowujących profil zapotrzebowania na energię do zdolności obszarowego bilansowania sieci energetycznej mają do odegrania rolę strategiczną w Krajowym Planie Odbudowy.
W perspektywie najbliższych kilku lat mamy do wykorzystania gigantyczne środki finansowe z Krajowego Planu Odbudowy[1] inwestowane w celu obniżenia redukcji emisji gazów cieplarnianych między innymi w obszarach zarządzania budynkami, transportu, gospodarki odpadami. W grudniu ubiegłego roku przywódcy Unii Europejskiej postanowili podnieść poprzeczkę[2] w walce ze zmianami klimatycznymi. Poziom redukcji gazów cieplarnianych do osiągnięcia w roku 2030 został wyśrubowany do 55 procent (z 40 procent) do referencyjnego poziomu z 1990. W 2050 roku Europa powinna stać się neutralna klimatycznie.
Zwiększenie udziału wytwarzania prądu z rozproszonych źródeł odnawialnych, przesiadka do samochodów elektrycznych oraz postępująca cyfryzacja właściwie każdej sfery życia wpisują się obowiązkowo w projekcje nadchodzących dekad. Rozpoczyna się przebudowa szkieletu sieci energetycznych. Europę zintegrują nowe autostrady energetyczne podobne do niemieckiej łączącej[3] farmy wiatrowe na północy z elektrowniami fotowoltaicznymi na południu Niemiec. Strategiczną rolę mają do odegrania wirtualne elektrownie oraz wypełnienie luki poprzez stworzenie rynku usług dostosowujących profil zapotrzebowania na energię do zdolności obszarowego bilansowania sieci energetycznej.
Z wysokim prawdopodobieństwem upowszechni się rynek nowych usług w obszarze elastyczności energetycznej wywoływany do tablicy problemami z zapewnieniem nowych przyłączeń OZE.
- Wyraźnie wyodrębniają się regiony geograficzne, na których konsumpcja energii elektrycznej jest lub będzie bezpieczna i tańsza w odróżnieniu do obszarów charakteryzujących się niepewnością przy zaspokajaniu potrzeb energetycznych. Przyrasta moc instalacji fotowoltaicznych, przyrost byłby szybszy, jednak operatorzy systemów dystrybucyjnych coraz częściej odmawiają przyłączenia nowych farm fotowoltaicznych do sieci.
- Powodem odmawiania przyłączeń OZE do sieci energetycznej jest brak warunków technicznych (ryzyka przekroczeń dopuszczalnych napięć lub istniejących zapasów mocy – w konsekwencji wzrost zagrożeń dla funkcjonowania sieci elektroenergetycznej) lub względy ekonomiczne.
- Eksperci[4] oceniają jako korzystne wprowadzenie do gry tzw. aktywnych odbiorców poprzez upowszechnienie magazynów energii oraz hybrydowych[5] systemów zarządzania energią. Łatwo sobie wyobrazić jaki wpływ na funkcjonowanie systemu elektroenergetycznego może wywierać nieskoordynowana lub wprowadzona bez odpowiednich regulacji koncepcja aktywnych odbiorców energii. Potrzebne są pilotaże łączące elastyczne zachęty, implementacje technologii oraz modele biznesowe.
Na drodze do stworzenia premiujących wspomnianą aktywność – skalowalnych modeli biznesowych stoi coraz mniej wyzwań technologicznych, regulacyjnych. Zielony Ład oznacza niezaprzeczalny zwrot w krótkiej perspektywie w kierunku rewolucji w niewyobrażalnym wcześniej stopniu. Do tego rodzaju projekcji skłania również dynamika trendów:
- Zwiększenie dostępności małych magazynów energii do implementacji przy rozproszonych źródłach wytwórczych
- Zmian polityki sprzedażowej i zwiększenie produkcji samochodów elektrycznych
Aby stać się aktywnym odbiorcą energii warto rozszerzyć specyfikacje rozproszonych instalacji fotowoltaicznych o elementy pozwalające na pracę w trybie off-grid. Taka funkcjonalność pozostaje w polskich warunkach rzadkością ze względu na wyższą początkową cenę instalacji fotowoltaicznej, jednak stwarza oczywisty potencjał do zarządzania pracą hybrydowych inwerterów i magazynów energii w celu bilansowania obszarowego sieci. Setki tysięcy dotychczasowych przydomowych instalacji fotowoltaicznych mogą lepiej pełnić swoją ekologiczną rolę – o ile pojawią się odpowiednie zachęty rynkowe zmierzające do zwiększania auto-konsumpcji przez prosumentów.
Zarządzanie profilem zapotrzebowania na energię po stronie budynków wielkokubaturowych technicznie jest wykonalne poprzez wdrożenie systemów zarządzania energią na bieżąco. Takie aplikacje rozwijane są dynamicznie, na co dowodem są setki budynków poddawanych optymalizacji w Polsce i zagranicą. Wśród najciekawszych usługodawców autorskich technologii poza niemiecką Meteoviva[6], włoskim Enerbrain[7], estońskim R8tech[8] znajdziemy również w polskiej reprezentacji VPPlant[9].
Zazwyczaj w pierwszej kolejności na cel stawiana jest poprawa efektywności energetycznej – czyli obniżenie zużycia energii elektrycznej i ciepła. Kolejnym krokiem może być przesuwanie chwilowego zapotrzebowania na moc w odpowiedzi na sygnały rynkowe. Wielkokubaturowe obiekty sportowe, biurowce, hotele, centra logistyczne, centra handlowe odpowiadają za podnoszenie krótkoterminowego zapotrzebowanie na moc w okresach letnich upałów lub zimowych chłodów. Łatwy do osiągnięcia relatywnie niskimi nakładami inwestycyjnymi potencjał elastyczności zlokalizowanych w Polsce budynków wielkokubaturowych może przekroczyć nawet 500 MW.
Z całą pewnością Krajowy Plan Odbudowy pozwoli na skok jakościowy po pandemii – zwłaszcza przyspieszenie transformacji cyfrowej i przemian ekologiczno- energetycznych.
Jak wytyczyć mapę działań, aby w europejskim gospodarczym wyścigu odbudowy po pandemii efektywnie napędzić polską gospodarkę środkami płynącymi z Brukseli? W każdym z oczywistych scenariuszy znajdziemy premiowanie elastyczności energetycznej w celu obszarowego krótkoterminowego bilansowania sieci energetycznej. Takie bilansowanie osiągniemy stosując na tysiącach budynków małych lub wielkokubaturowych magazyny energii oraz systemy zarządzania wchodzące w skład inteligentnych działających w czasie rzeczywistym elektrowni wirtualnych. Z całą pewnością żaden z komponentów wirtualnych elektrowni nie stanie się aktywem osieroconym.
[1] Miliardy na transformację energetyczną z Krajowego Planu Odbudowy są bliżej ratyfikacji – BiznesAlert.pl
[2] https://samorzad.pap.pl/kategoria/aktualnosci/przywodcy-ue-uzgodnili-zwiekszenie-celu-klimatycznego-na-2030-rok
[3] https://biznesalert.pl/suedlink-podziemna-autostrada-zielonej-energii-atom-wegiel-oze-energetyka
[4] https://www.gov.pl/web/klimat/projekt-nowelizacji-ustawy–prawo-energetyczne-regulacje-przyjazne-odbiorcom-trafily-do-sejmu
[5] https://wysokienapiecie.pl/37136-wiatr-razem-z-fotowoltaika-magazynem-energii-w-jednej-instalacji-w-polsce-sie-nie-udaje/
[7] https://www.enerbrain.com/
