PSEW: Jak cable pooling może usprawnić działanie farm wiatrowych i słonecznych?

26 sierpnia 2021, 07:25 Energetyka
Kable na potrzeby offshore. Fot. Telefonika Kable-min
Kable offshore. Fot. Telefonika

Problem niewystarczającej przepustowości sieci elektroenergetycznej może zostać rozwiązany dzięki współdzieleniu infrastruktury energetycznej. Farmy wiatrowe będą dostarczać prąd głównie w nocy, jesienią i zimą, a panele słoneczne w bezchmurne, wiosenne i letnie dni. Tzw. cable pooling sprawdza się już w Danii i Holandii, teraz może przynieść korzyści także w Polsce – informuje Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej.

Wzajemne uzupełnianie się mocy z wiatru i słońca uzasadnione jest ujemną korelacją prędkości wiatru i natężenia promieniowania słonecznego. Pozwala to skuteczniej wykorzystać jedno przyłącze do sieci poprzez zwielokrotnienie mocy wytwórczych. Jest to możliwe wówczas, gdy farma wiatrowa i słoneczna zlokalizowane są w pobliżu siebie. 

– Zdolności przesyłowe sieci to jeden z elementów, który mocno ogranicza potencjał odnawialnych źródeł energii w Polsce. Cable pooling daje możliwość wykorzystania jednego przyłącza dla dwóch farm: wiatrowej i fotowoltaicznej, które swoje największe moce generują w przeciwstawnych porach dnia i roku – ocenia Janusz Gajowiecki. 

Takie rozwiązania istnieją już na europejskim rynku energii m.in. w Holandii, gdzie obserwujemy stale rosnące zapotrzebowanie na zieloną energię. Teoretycznie możliwości Holendrów dotyczące instalacji nowych farm wiatrowych czy słonecznych są duże, praktycznie jednak współczynnik wydajności stosowanych kabli jest na poziomie 35 procent. 

– Obecnie większość Holandii jest uznana za „zatłoczoną”, co ogranicza możliwość budowy nowych instalacji wiatrowych i fotowoltaicznych do czasu zwiększenia przepustowości sieci. Zastosowanie cable pooling może rozwiązać ten problem, ponieważ natychmiast dostępne jest około 4-6 GW dodatkowej mocy dla nowych farm wiatrowych w istniejących instalacjach słonecznych i na odwrót – mówi Hans Timmers, przewodniczący holenderskiego stowarzyszenia energetyki wiatrowej NWEA. – Takie połączenie może osiągnąć stopień wykorzystania przyłącza do 50 procent, a to znacznie więcej niż podłączenie tylko jednej instalacji. W ten sposób, poza niewielkimi oszczędnościami na taryfach połączeń, główną korzyścią jest natychmiastowa, dostępna przepustowość i lepsze wykorzystanie sieci, bez czekania na jej rozbudowę – dodaje. 

Działanie z wykorzystaniem cable pooling i jego wydajność wnikliwie przeanalizowała Politechnika Lubelska. Na podstawie rocznych, godzinowych przebiegów mocy generowanych stwierdzono, że większe wartości rejestrowane są przez elektrownie wiatrowe, kiedy z kolei moc instalacji PV jest niska i odwrotnie. Ma to oczywiste znaczenie ekonomiczne i wpływ na opłacalność inwestycji. Możliwe jest także ewentualne sterowanie ograniczające generację (wiatrową lub PV) przez okres kilkudziesięciu godzin w roku kiedy jednocześnie silnie wieje wiatr i świeci słońce.

– Analizując ideę „cable pooling” lub szerzej „infrastructure poling” należy jednak pamiętać, że będzie ona miała znaczenie przy dużych obiektach, tam gdzie koszty infrastrukturalne są znaczące. Okazuje się bowiem, że ceny kabli nie są zależne liniowo od przekrojów, a transformatorów od mocy znamionowych i dwukrotne zwiększenie przekroju (mocy transformatora) nie skutkuje dwukrotnym wzrostem ceny – wskazuje prof. Piotr Kacejko, specjalista w zakresie elektryki i elektroenergetyki.

O rozwiązaniu problemów dotyczących ograniczonej przepustowości sieci przesyłowej i dystrybucyjnej oraz o pozostałych barierach dla rozwoju branży OZE w Polsce usłyszymy od ekspertów podczas XVI Konferencji PSEW w Serocku, start już 30.08.2021. Szczegóły na www.konfernecjapsew.pl