Nadpodaż energii z wiatru powoduje spadek cen w Niemczech

28 grudnia 2017, 07:15 Alert

W ciągu ostatnich dwudziestu lat Niemcy wydały 200 miliardów dolarów na promowanie czystych źródeł energii elektrycznej. Najwięcej prądu pochodzi z farm wiatrowych lądowych (ang. onshore) i morskich (ang. offshore). Pierwsze należą głównie do średnich przedsiębiorstw, spółdzielni i małych inwestorów, czyli służą społeczności lokalnej. Drugie są stawiane przez wielkie korporacje lub zakłady użyteczności publicznej.

fot. Pixabay

Olbrzymie inwestycje sięgające swoimi początkami lat 90. XX w. mają obecnie nieoczekiwane konsekwencje. Zbyt ciepła zima, niski popyt na energię oraz silne wiatry, które zapewniły nadmiar energii wytwarzanej przez turbiny spowodowały, że przez większą część Wigilii oraz we wczesnych godzinach pierwszego dnia Świąt w EPEX Spot, dużej europejskiej giełdzie wymiany energii, jej cena spadała i przyjęła wartość mniejszą niż zero.

Takie „ujemne ceny” nie są jeszcze w Niemczech normą, ale zdarzają się coraz częściej. Dzięki staraniom rządu zachęcającego do inwestowania w bardziej ekologiczne formy wytwarzania energii, ceny hurtowe okresowo spadają poniżej zera. Według EPEX Spot oznacza to, że tylko w bieżącym roku klientom „płacono” za zużycie energii ponad 100 razy. W ostatnią niedzielę duzi odbiorcy energii otrzymywali nawet ponad 50 euro za pobranie 1 megawatogodziny.

Skąd biorą się „ujemne ceny”?

Cenę kształtuje stosunek podaży do popytu. Gdy podaż znacząco przewyższa popyt, ceny prądu spadają. Dzieje się tak szczególnie w weekendy i święta. Farmy wiatrowe u naszego zachodniego sąsiada produkują średnio około 12 procent mocy, ale w wietrzne dni ten wolumen może być kilkukrotnie wyższy. Obecnie poziom produkcji energii elektrycznej w Niemczech jest mniej przewidywalny niż kiedyś, bo zależy od częstotliwości i siły z jaką wieje wiatr.

Producenci energii uczą się dostosowywać do zmiennej pogody. Na przykład RWE, jeden z największych niemieckich operatorów energetycznych, zatrudnia synoptyków. Ma to ułatwić określenie, kiedy będzie wiatr i dopasować skoki mocy do momentu, w którym firma oczekuje szczytowego zapotrzebowania na prąd.
Zdaniem Martina Keinera, szefa działu optymalizacji aktywów komercyjnych w RWE, spółka jest w stanie dostosować się do sytuacji. „Na elastyczności można dużo zarobić” powiedział Keiner. Ale w tym celu trzeba używać odpowiedniej technologii, której brakuje w elektrowniach jądrowych i konwencjonalnych, węglowych. Te obecnie użytkowane nie są w stanie dostatecznie szybko zareagować na zmiany, nie mogą dostatecznie szybko zmniejszyć ilości wyprodukowanego prądu, co w konsekwencji generuje ujemne ceny na rynkach energii. Jednak każdy kij ma dwa końce. Gdy koncerny energetyczne przeżywają problemy finansowe, skrzydła rozwijają firmy tworzące nowe technologie umożliwiające efektywne magazynowanie prądu.

Dlaczego podaż energii jest tak nierówna?

Zasadniczo prąd wytwarzany z odnawialnych źródeł jest zależny od czynników pogodowych: ilości słonecznych dni oraz częstotliwości występowania i siły wiatru. Zapotrzebowanie na energię rzadko idzie w parze z tymi dwoma czynnikami. O ile przy obecnym stanie techniki łatwo jest pozyskać prąd, o tyle o wiele trudniej jest zmagazynować jego nadwyżki. Pojemność współczesnych baterii nie jest jeszcze na tyle duża, aby mogły efektywnie przejąć i przechować nadmiar wytworzonego prądu. Do tego starsze typy elektrowni, zasilane paliwami kopalnymi, potrzebują relatywnie dużo czasu na zwiększenie lub zmniejszenie wolumenu wytwarzanej energii, przez co nie mogą adekwatnie reagować na zmiany na rynku mocy.

Cały tradycyjny system elektroenergetyczny w Niemczech został zaprojektowany pod kontem dopasowania wydajności do istniejącego na rynku popytu. „Teraz mamy technologię, która nie może produkować zgodnie z zapotrzebowaniem, ale produkuje w zależności od pogody. Jest to jedno z kluczowych wyzwań w przejściu z rynku energii konwencjonalnej (przyp. red.) do energii odnawialnej”, powiedział Tobias Kurth, dyrektor zarządzający w berlińskiej firmie konsultingowej Energy Brainpool.

Co można zrobić?

Ujemne ceny prądu pojawiają się również w wielu innych europejskich krajach takich jak Belgia, Wielka Brytania, Francja, Holandia, czy Szwajcaria. Z tej sytuacji jasno wynika, że wszystkie państwa, które postawiły na „zieloną energetykę”, w tym Niemcy, nie umieją w pełni wykorzystać tej sytuacji. Rozwijając technologie energetyczne przyjazne środowisku i ograniczające zużycie prądu, zapomniano położyć nacisk na rozwój technik magazynowania i przesyłania prądu na duże odległości. Sytuacja na rynku mocy powoli jednak zmienia ten stan rzeczy, a regulatorzy wprowadzają nowe zasady. Na przykład niemieckie firmy starają się zachęcać swoich klientów do zwiększenia poboru energii, gdy na rynku występuje nadmierna podaż. Co jakiś czas Niemcy próbują także zrównoważyć swój rynek wewnętrzny poprzez eksport nadwyżki energii elektrycznej do sąsiednich krajów.

Czy niemieccy konsumenci korzystają z „ujemnych cen”?

Niestety niemieccy odbiorcy prądu nie odczuwają zbytnio tak drastycznego spadku cen na rynkach hurtowych. Dzieje się tak dlatego, że koszty samej energii elektrycznej stanowią zaledwie jedną piątą przeciętnego rachunku, jaki otrzymują gospodarstwa domowe za naszą zachodnią granicą. Na pozostałą część składają się podatki, opłaty, z których finansuje się inwestycje w „zieloną energię” oraz stawki za korzystanie z sieci. Rachunki klientów indywidualnych są niższe dzięki występującym okresowo nadwyżkom prądu, ale nie przekłada się to na realny spadek cen energii.

Niemcy są największą gospodarką w UE, co oznacza, że są silnie uzależnione od stałego dopływu prądu. Znaczące wpływy lobby proekologicznego spowodowały, że rząd federalny postawił na energię ze źródeł odnawialnych. Zgodnie ze strategią energetyczną z 2010 r. udział energii odnawialnej w całości konsumpcji energii elektrycznej powinien osiągnąć co najmniej 35% w 2020 r., 50% w 2030 r., 65% w 2040 r. i 80% w 2050 r. Wszystko po to, aby nie zatruwać środowiska naturalnego i zatrzymać negatywne zmiany klimatyczne na Ziemi.

Tworząc powyższe założenia zapomniano o dwóch bardzo ważnych kwestiach. Po pierwsze technologie, jakimi obecnie dysponujemy nie pozwalają na długie i efektywne magazynowanie prądu na masową skalę. Wprawdzie Elon Musk wybudował w Australii Południowej farmę akumulatorów, zapewniającą prąd dla minimum 30 tysięcy gospodarstw domowych w godzinach szczytu, ale ten pomysł, ze względu na wysokie koszty budowy, należy raczej na razie odłożyć na półkę pod tytułem eksperymenty.

Po drugie energetyczne źródła odnawialne opierają się w dużym stopniu na nieprzewidywalnych i, jak do tej pory, nieokiełznanych zjawiskach: sile wiatru i energii słonecznej. Oba te procesy, czyli wiatr i zachmurzenie da się przewidzieć w krótkim czasie i zajmują się tym meteorolodzy. Jednak na razie nikt nie wymyślił szybkiego i taniego sposobu na przegnanie chmur, tak aby do farmy solarnej dotarła dostateczna ilość energii. Nie ma też pomysłu jak spowodować, aby wiatr wiał od poniedziałku do piątku, w czasie w którym działają fabryki i biura – najwięksi konsumenci energii elektrycznej. Jednym słowem na chwilę obecną energia pochodząca z odnawialnych źródeł mocno kuleje i w perspektywie roku, czy dwóch lat niewiele w tym temacie może się zmienić.

The New York Times/Roma Bojanowicz