Jak polski operator sieci elektroenergetycznej z upałem walczy. Przegląd narzędzi

14 sierpnia 2015, 12:58 Energetyka

Polskie Sieci Elektroenergetyczne – operator polskich linii napięcia – zaprezentowały raport na temat podjętych środków zaradczych wobec ograniczeń dostaw energii spowodowanych przeciągającymi się upałami w Polsce.

Kluczowe wnioski z opracowania Ministra Gospodarki z 2013 roku pt. „Sprawozdanie z wyników monitorowania bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej”:

1. Na przestrzeni ostatnich dziesięciu lat szczytowe krajowe zapotrzebowanie w okresie zimowym wzrosło o ok. 11,2%. W tym samym okresie maksymalne zapotrzebowanie na moc latem wzrosło o blisko 25%. Obserwowana zmiana charakterystyki zapotrzebowania na moc szczytową w ciągu roku w kierunku dużego wzrostu zapotrzebowania latem utrudnia koordynację remontów planowych jednostek wytwórczych i powoduje zagrożenie wystąpienia okresowych deficytów rezerw mocy w tym okresie.
2. Brak istotnych przyrostów mocy wytwórczych o wysokich wskaźnikach dyspozycyjności powoduje, że w najbliższych latach moc dyspozycyjna KSE ulegnie zmniejszeniu. Dotyczy to zarówno szczytu zapotrzebowania zimowego, jak i letniego.
3. Wskazane jest, aby spółka PSE S.A. podejmowała działania zaradcze, które będą prowadzić do wzrostu mocy dyspozycyjnej oraz obniżenia zapotrzebowania szczytowego. Powyższe działania to między innymi redukcja zapotrzebowania na polecenie OSP, operatorski import energii, korekta pola remontowego JWCD, uruchomienie rezerw nJWCD oraz zwiększenie interwencyjnej rezerwy zimnej.
4. Wysokość oszacowanego deficytu mocy w okresach szczytowych zapotrzebowań wskazuje, że szczególnie w latach 2016 – 2017 istnieje realne zagrożenie wystąpienia niedoborów mocy dyspozycyjnej.
5. W związku z realnym zagrożeniem związanym z możliwością wystąpienia niedoborów mocy szczytowej, szczególnie w latach 2016 – 2017, należy zintensyfikować prace dotyczące wdrażania technologii smart metering’u oraz smart grid’u. Technologie te w przyszłości ułatwią wprowadzenie mechanizmów zarządzania stroną popytową (DSM – demand side managment), co z kolei wpłynie korzystnie na zmniejszenie zapotrzebowania w szczytach („wypłaszczenie” krzywej zapotrzebowania na moc).

Przebieg zapotrzebowania na moc elektryczną w szczycie zimowym i letnim w latach 1997 – 2014:

 

Plany wycofań JWCD:

• Okres do końca 2015 roku – 1790 MW (uwzględniając zawarte umowy na rezerwę interwencyjną zimną, suma wycofań jest ograniczona do wartości 960 MW)
• W okresie 2015 – 2020 – 3438 MW
• W okresie 2015 – 2030 roku – 6784 MW

Jednostki JWCD w budowie:

 

(*) ocena OSP na dzień 30 kwietnia 2015 roku

Działania podjęte przez PSE S.A. – Podstawowe środki zaradcze poprawy bilansu mocy:

Zakup usługi interwencyjnej rezerwy zimnej na okres 2016 – 2017 z opcją przedłużenia do 2019 roku.

Usługa bazuje na wykorzystaniu poprzez mechanizm derogacji potencjału wytwórczego jednostek wytwórczych, które planowane były do trwałego wycofania z eksploatacji przed 2016 rokiem, w związku z brakiem możliwości wypełnienia zaostrzonych norm emisji.

Sumaryczna moc jednostek wytwórczych w ramach tej usługi wynosi 830 MW i obejmuje bloki:

• Dolna Odra – bloki nr 1 i 2 – 454 MW
• Stalowa Wola – blok nr 8 – 125 MW
• Siersza – bloki nr 3 i 6 – 251 MW

Efektywność usługi – wzrost rezerwy mocy z systemie w celu zapewnienia pokrycia zapotrzebowania na moc w kraju.

Środki przewidziane na usługę w 2016 r. – około 140 mln zł.

Zakup usługi redukcji zapotrzebowania (DSR) na polecenie OSP.

Zawarto umowy z firmami: PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna oraz Enspirion, która pełni rolę agregatora usług świadczonych przez kilkudziesięciu odbiorców, dzięki czemu PSE dysponują potencjałem redukcji o mocy 200 MW.

Prowadzone są działania mające na celu zwiększenie wolumenu mocy powyżej 200 MW.

Efektywność usługi – obniżenie zapotrzebowania na moc w kraju w przypadku zbyt niskiej w rezerwy mocy z systemie.

Wdrożenie zmodyfikowanych zasad wyznaczania i rozliczania operacyjnej rezerwy mocy (ORM) w ramach rynku usług systemowych. Wprowadzone zmiany mają na celu stymulowanie utrzymania w systemie minimalnego poziomu rezerw mocy w jednostkach wytwórczych centralnie dysponowanych wymaganego do spełnienia kryteriów bezpieczeństwa, tj. 18% nadwyżki mocy ponad maksymalne zapotrzebowanie.

We wniosku taryfowym na 2014 rok PSE S.A. ubiegały się do Prezesa URE o przyznanie wyodrębnionych środków na tę usługę. Ostatecznie Prezes URE przyznał środki w wysokości 400 mln zł.

W taryfie na 2015 rok Prezes URE przyznał środki na tę usługę w wysokości 405 mln zł.

Działania podjęte przez PSE S.A. – Bieżące operatorskie środki zaradcze poprawy bilansu mocy:

Bieżące operatorskie środki zaradcze są wykorzystywane przez OSP w sytuacjach zagrożenia bezpieczeństwa pracy KSE

Są to środki doraźne, a możliwość skorzystania z nich w danej sytuacji w systemie wynika z aktualnej sytuacji i ich faktycznej dostępności

W wyniku przeprowadzonych negocjacji i ustaleń z krajowymi wytwórcami oraz operatorami krajów sąsiednich OSP dysponuje następującymi środkami doraźnymi:

• korekta pola remontowego JWCD (zmiana harmonogramu) – 200 MW
  są to działania ciągłe, optymalizujące terminy remontów bloków
• uruchomienie rezerw mocy w jednostkach nJWCD – 300 MW
  w wyniku przeprowadzonych negocjacji zawarto umowy z 16 wytwórcami
• operatorski import energii – 300 MW
  są to działania ciągłe, optymalizujące możliwości importu w zależności od sytuacji bilansowej danego kraju
• okresowa praca z przeciążeniem (powyżej mocy osiągalnej) – 100 MW
  przeprowadzono uzgodnienia ze wszystkim krajowymi wytwórcami

Razem – 900 MW

Działania podjęte przez PSE S.A. – Rozwój połączeń transgranicznych:

Połączenie Polska – Litwa

• Do końca 2015 roku planowane jest terminowe uruchomienie połączenia umożliwiające
  wymianę mocy na poziomie do 500 MW.

Połączenia Polska – Niemcy

• W latach 2015-2017 (w Polsce terminowo do końca 2015 roku) planowane jest uruchomienie
  przesuwników fazowych na połączeniach transgranicznych z systemem niemieckim. Realizacja
  inwestycji, wraz z przełączeniem linii Krajnik – Vierraden na napięcie 400 kV, pozwoli zwiększyć
  zdolności wymiany na przekroju synchronicznym o 500 MW w kierunku importu oraz 1500 MW
  w kierunku eksportu.
• Do 2020 roku PSE S.A. zrealizują rozbudowę sieci przesyłowej w zachodniej części kraju, która
  pozwoli zwiększyć zdolności importowe na przekroju synchronicznym o 1500 MW.

Połączenia Polska – Ukraina

• Od września 2011 roku PSE S.A. przejęły od PGE i rozpoczęły proces udostępniania zdolności
  przesyłowych na połączeniu 220 kV Zamość – Dobrotwór w ramach jednostronnych
  przetargów kwartalnych, który umożliwia import mocy w wysokości 220 MW.
• Trwają prace studialne mające na celu ponowne uruchomienie linii 750 kV Rzeszów –
  Chmielnicka.

Połączenia Polska – Białoruś

• Trwają uzgodnienia mające na celu ponowne uruchomienie linii 220 kV Białystok – Roś.

Działania podjęte przez PSE S.A. – Rozwój krajowej sieci przesyłowej:

Okres planowania do 2025 r. – szacowane nakłady ok. 15 mld zł. Na lata 2015-2019 planuje się nakłady inwestycyjne w wysokości około 8 mld zł, w tym między innymi:

Na budowę i rozbudowę stacji i linii elektroenergetycznych przeznaczono ok. 6,2 mld zł, w wyniku czego:

• powstanie około 2 575 km torów prądowych 400 kV,
• powstanie około 102 km torów prądowych 220 kV,
• powstanie 1 stacja elektroenergetyczna 400 kV,
• powstanie 1 stacja elektroenergetyczna 400/(220)/110 kV,
• powstanie 5 stacji elektroenergetycznych 400/110 kV,
• rozbudowanych zostanie 47 stacji elektroenergetycznych (o różnym napięciu),
• zainstalowane zostaną 44 jednostki transformatorów o łącznej mocy ok. 16 550 MVA.

Na modernizację stacji i linii elektroenergetycznych przeznaczono ok. 1,4 mld zł, w wyniku czego zmodernizuje się:

• około 121 km torów prądowych 400 kV,
• około 1 070 km torów prądowych 220 kV,
• 21 stacji elektroenergetycznych (o różnym napięciu).

Działania podjęte przez PSE S.A. – Planowanie pracy sieci przesyłowej, współpraca z OSD:

• Realizacja przez PSE S.A. intensywnego programu inwestycyjnego – największego od czasów elektryfikacji kraju – w każdym roku poprawia parametry niezawodnościowe sieci przesyłowej. W efekcie, po 2010 roku praktycznie nie odnotowuje się ograniczeń dostaw energii elektrycznej do odbiorców z powodu awarii w sieci przesyłowej.
• Zapobieganie potencjalnym awariom w sieci przesyłowej było również możliwe dzięki skutecznym przygotowaniu operacyjnym pracy sieci, szczególnie w sytuacjach wymagających planowych wyłączeń linii (np. dla potrzeb modernizacji).
• W celu zapewnienia spójnego i skoordynowanego rozwoju całej sieci na poziomie najwyższych napięć (powyżej 110 kV) PSE S.A. bardzo intensywnie współpracują ze wszystkimi OSD. PSE S.A. wspólnie z poszczególnymi OSD wykonały studia rozwoju sieci przesyłowej i 110 kV w horyzoncie długoterminowym, których wyniki są przenoszone bezpośrednio do planów rozwojowych poszczególnych spółek dystrybucyjnych.

Działania podjęte przez PSE S.A. – Taryfy wielostrefowe – propozycja:

PSE S.A. monitorując zapotrzebowanie na moc w KSE zidentyfikowały potrzebę zmian obowiązujących zasad kalkulacji taryf dla odbiorców
PSE opracowały propozycje rozwiązań/zmian w obowiązujących zasadach, które odzwierciedlałyby
specyfikę pracy krajowego systemu w tym:

• Wprowadzenie w szerokim zakresie stosowania tzw. taryf wielostrefowych
• Weryfikację i zmianę godzin obowiązywania stref cen wysokich (skrócenie długości stref wysokich, wydłużenie stref cen niskich)
• Wprowadzenie większego zróżnicowania stawek opłat pomiędzy godzinami szczytu zapotrzebowania i poza szczytem.

Rozwiązania mają na celu zachęcenie odbiorców do przeniesienia części zużycia energii z godzin szczytowych na godziny pozaszczytowe .

Możliwe osiągnięcie pr zesunięcia z godzin szczytowych kilkuset MW, przy braku zmiany poboru łącznej ilości energii przez odbiorców i całościowych kosztów zaopatrzenia odbiorców w energię).

Ponad 99% odbiorców w KSE przyłączona jest do sieci OSD. Efekt możliwy do osiągnięcia tylko przy wdrożeniu rozwiązań przez OSD (wdrożenie tylko przez OSP byłyby niewystarczające).

Propozycję PSE S.A. przedłożyły do URE i OSD, były one przedmiotem uzgodnień w latach 2014-2015.

Działania podjęte przez PSE S.A. – Inteligentne sieci elektroenergetyczne:

• W maju 2011 roku, Prezes URE opublikował ogólne stanowisko w sprawie wymagań dla
  inteligentnych sieci oraz proponowanych mechanizmów wsparcia.
• W styczniu 2013 roku Prezes URE wydał stanowisko w sprawie szczegółowych reguł regulacyjnych dla inwestycji w inteligentne sieci; wdrożony został mechanizm, zachęcający OSD do tych inwestycji,
• Wdrożenie rozwiązań w zakresie taryf wielostrefowych i usług redukcji zapotrzebowania u odbiorców (DSR) możliwe byłoby do zastosowania w szerszym zakresie po instalacji u odbiorców tzw. inteligentnych liczników.

Wstępna ocena zachowań w sytuacji kryzysowej:

Przesył – działania OSP zgodne z obowiązującymi regulacjami, w szczególności art. 11 ustawy Prawo Energetyczne:

• działania w celu zapobieżenia wystąpieniu zagrożenia bezpieczeństwa dostaw w ramach dostępnych OSP środków (na obszarze kraju i międzynarodowych),
• wprowadzenie stanu zagrożenia bezpieczeństwa dostaw w sytuacji wyczerpania wszystkich dostępnych środków oraz awarii największego bloku w Polsce i zauważalnych awaryjnych ubytków mocy w elektrowniach, a także wyczerpaniu środków pomocy z innych systemów,
• działania OSP w sytuacji kryzysowej pozwoliły na opanowanie sytuacji:
  • utrzymanie wymaganych parametrów pracy systemu, uniknięcie drastycznych wyłączeń odbiorców w trybie awaryjnym, utrzymanie ciągłości dostaw dla gospodarstw domowych i małych firm oraz obiektów strategicznych,
  • działania informacyjno – wyjaśniające

Wytwarzanie
• maksymalizacja wytwarzania,
• przesuwanie planowanych prac remontowych,
• praca w trybie kryzysowym (wprowadzenie szczególnych zasad),
• współpraca z OSP.

Odbiorcy
• rzeczywista redukcja zapotrzebowania w odpowiedzi na wprowadzane
stopnie ograniczeń,
• brak informacji o odmowach,
• bardzo wiele pytań dotyczących obowiązujących regulacji,
• sporo wniosków o wyłączenie z podlegania ograniczeniom lub zwiększenie mocy bezpiecznej

Ocena
Postępowanie zgodnie z regulacjami, efektywna współpraca przedsiębiorstw energetycznych, dostosowanie się odbiorców do zaistniałej sytuacji.

Po zakończeniu stanu zagrożenia bezpieczeństwa dostaw operator systemu przesyłowego elektroenergetycznego ma obowiązek przedstawienia Ministrowi Gospodarki i Prezesowi Urzędu Regulacji Energetyki raport zawierający ustalenia dotyczące przyczyn powstałego zagrożenia bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej, zasadności podjętych działań i zastosowanych środków zaradczych w celu jego usunięcia, staranności i dbałości operatorów systemu elektroenergetycznego oraz użytkowników systemu, w tym odbiorców energii elektrycznej, o zapewnieniu bezpieczeństwa dostaw.

Prezes Urzędu Regulacji Energetyki w terminie 30 dnia od dnia otrzymania powołanego raportu operatora systemu przesyłowego elektroenergetycznego przedstawi Ministrowi Gospodarki opinię do tego raportu.

Opracowanie: Michał Sierzputowski