Polski rekord OZE – powód do radości, ale i niepokoju

Materiał sponsorowany

Technologie odnawialne szturmem zdobywają polski rynek energii bijąc rekord za rekordem. Doskonale widać to po danych energetycznych za ubiegły rok. Jak pokazują dane opracowane przez Instytut Fraunhofera, w 2023 roku źródła odnawialne odpowiadały za 26% polskiej produkcji energii elektrycznej. Jest to rekordowo wysoki udział - jeszcze w roku 2022 OZE odpowiadały jedynie za 19,3% generowanej w Polsce elektryczności; w roku 2021 współczynnik ten wynosił 14,7%. W roku ubiegłym łączna produkcja z tych technologii sięgnęła 39,42 TWh. Kluczową rolę odegrały turbiny wiatrowe - z wiatraków pochodziło 14,6% produkcji energii (22,12 TWh). Na drugim miejscu uplasowała się fotowoltaika (8,7%, 13,22 TWh). Znacznie mniejsze ilości energii wygenerowały także źródła spalające biomasę oraz elektrownie wodne.

W pierwszy dzień Świąt Bożego Narodzenia polskie farmy wiatrowe pokrywały ok. 44% polskiego zapotrzebowania na moc, w szczycie dochodząc nawet do 51%. Kumulatywnie 26 grudnia OZE zaspokajały 61% polskiej konsumpcji energii.

Rekord padł także jeśli chodzi o moc zainstalowaną polskich OZE. W 2023 roku sięgnęła ona pułapu prawie 24 GW, z czego ok. 14 GW to fotowoltaika, a ok. 10 GW – energetyka wiatrowa.

Dlaczego rosnący udział źródeł odnawialnych to dobra wiadomość? Przede wszystkim dlatego, że technologie te – będąc dopasowanymi do europejskiej polityki klimatycznej – pozwalają obniżyć cenę energii. Dzieje się to poprzez mechanizm merit order, który premiuje produkcję elektryczności z OZE. Ale są też i minusy.

Podstawowym problemem w przypadku źródeł odnawialnych jest konieczność ingerowania głęboko w pracę całego systemu energetycznego, kiedy generacja z tych źródeł jest bardzo wysoka. Dla przykładu: wspomnianego wyżej 26 grudnia spółka Polskie Sieci Elektroenergetyczne, operator systemu przesyłowego w kraju, zlecała redukcję generacji energii elektrycznej ze źródeł wiatrowych. Obejmowało ono kilka godzin (od nocy do godzin porannych); w szczytowym momencie ograniczenia sięgały 1777 MW. Takie sytuacje stają się już tradycją jesienią oraz zimą w Polsce. Występują wtedy bowiem dobre warunki wiatrowe, co przekłada się na wyższą produkcję z farm wiatrowych.

Podobne problemy stają się udziałem także i energetyki słonecznej. Zainstalowanie dużej ilości mocy fotowoltaicznej, bez symultanicznego rozwoju technologii elastyczności sieci, może spowodować pewne problemy dla systemu dystrybucyjnego. W przypadku nadmiernego obciążenia sieci dystrybucyjnej (np. w słoneczny dzień, gdy fotowoltaika pracuje na najwyższych obrotach), wystąpić mogą zaburzenia, takie jak wahania napięcia czy niestabilność sieci. Takie sytuacje trafiały się w 2023 roku – np. w niedzielę 23 kwietnia PSE ostrzegły przed wystąpieniem zagrożenia bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej z powodu potrzeby zredukowania generacji źródeł OZE. Nadpodaż wynikająca z małego popytu (jak to zwykle bywa w dzień wolny od pracy) oraz wysokiej generacji z fotowoltaiki (dzień był względnie długi, a pogoda słoneczna) sięgnęła ok. 3 GW.

Co zrobić, by zneutralizować te problemy? Rozwiązań jest kilka – ale najważniejszym są technologie elastyczności sieci. Przykładem takiej technologii może być magazynowanie energii, która to ma potencjał stać się niezwykle ważnym czynnikiem we wsparciu transformacji w kierunku zielonej energetyki i bezpieczeństwa dostaw.

– Wraz ze wzrostem mocy źródeł odnawialnych w KSE, elastyczność staje się coraz bardziej cenionym i pożądanym czynnikiem nowego miksu energetycznego. Odpowiedzią na to wyzwanie mogą okazać się magazyny energii. To technologia relatywnie łatwa do adaptacji do dzisiejszych realiów systemowych, która nie tylko może pomóc w przenoszeniu energii z okresów nadwyżek produkcji na okresy jej niedoboru (wpływając na większą stabilność cen), ale również może pełnić ważną rolę w stabilizacji pracy sieci ze względu na jej szybką możliwość reakcji. Aktualnie komunikowane zapotrzebowanie i plany z perspektywy Operatora Systemu Przesyłowego wskazują na ponad 9 GW mocy z samych instalacji magazynowania energii. To bardzo znaczący trend pokazujący rangę, jaką powinny odgrywać elastyczne technologie magazynowania w zapewnieniu bezpieczeństwa systemu – komentuje Łukasz Musiałkiewicz, prezes Zarządu Enefit w Polsce i dodaje: – To, czy te plany zostaną zrealizowane, będzie zależeć od kilku czynników. Sam arbitraż cenowy pomiędzy okresami niskich i wysokich cen może być niewystarczający. Dlatego niezwykle istotne będą dodatkowe mechanizmy rynkowe, np. rynek mocy i planowane zmiany na rynku bilansującym, m.in. sposób kontraktacji usług bilansujących przez Operatora Systemu Przesyłowego oraz dalszy rozwój usług elastyczności na poziomie systemu dystrybucyjnego. Dodatkowo, niezależnie od rozwiązań przyjętych na poziomie rynku hurtowego, istotną kwestią będzie również kwestia warunków rynkowych i zachęt do instalacji magazynów energii bezpośrednio przez odbiorców końcowych posiadających źródła wytwarzania. Optymalizacja profilu zapotrzebowania może okazać się benefitem zarówno dla samego odbiorcy, jak i dla bezpieczeństwa pracy sieci.

Park źródeł odnawialnych w polskim systemie energetycznym będzie się gwałtownie powiększał. W roku 2030 ma on już sięgnąć ok. 50 GW, co oznacza podwojenie obecnie zainstalowanych mocy w tych technologiach. Dlatego też szalenie istotnym zadaniem jest odpowiednie budowanie podstaw systemowych dla OZE – tylko w ten sposób będzie można korzystać w pełni z ich potencjału.