dr Hanna Bartoszewicz-BurczyKierownik Pracowni Ekonomiki Energetyki (DEE) w Instytucie Energetyki - Instytucie Badawczym
Teraz Środowisko: Jak się mają cele Projektu DRES2Market do wyzwań klimatycznych z jakimi mierzy się Europa i świat?
Hanna Bartoszewicz-Burczy (HBB): Obecnie najważniejszym i najtrudniejszym problemem w skali globalnej jest zahamowanie zmian klimatycznych ziemi przez ograniczenie emisji CO2. Unia Europejska przyjęła ambitne i wiążące cele w zakresie redukcji emisji gazów cieplarnianych, transformacji systemów energetycznych i osiągnięcia neutralności klimatycznej. Transformacja sektora energetycznego w kierunku bardziej zrównoważonej produkcji energii elektrycznej zwiększa znaczenie generacji rozproszonej ze źródeł odnawialnych, w tym z fotowoltaiki i lądowej energetyki wiatrowej.
Osiągnięcie celów UE w zakresie energii i klimatu wymaga jednak przezwyciężenia istniejących barier i ram regulacyjnych. Pomimo znacznego postępu w zakresie regulacji OZE, zwłaszcza implementacji Dyrektywy OZE, nadal rozwój fotowoltaiki i energetyki wiatrowej jest spowalniany przez różnego rodzaju bariery rynkowe, regulacyjne, technologiczne i społeczne. Należy podkreślić, że przejrzysty, jednoznaczny i stabilny system regulacyjny sprzyja rozwojowi odnawialnych źródeł energii. Dla ich szybkiego rozwoju rekomendowane są także zmiany regulacyjne zwiększające elastyczność systemu dystrybucyjnego dostosowujące go do większego udziału generacji rozproszonej. Przeprowadzone analizy w studiach przypadku wskazują, że rozwój systemów magazynowania energii oraz wykorzystanie mechanizmów elastyczności zarządzania popytem, tj. Demand Side Management i Damand Side Respons, zmniejszają obciążenie sieci.
TŚ: Zdaje się, że dziś jednym z największych problemów, a na pewno w Polsce są odmowne decyzje w kwestii przyłączenia nowych źródeł OZE do sieci.
HBB: Skoro mówimy o szerszym kontekście, warto zauważyć, że w większości krajów europejskich istnieje potencjał techniczny i infrastruktura do rozwoju fotowoltaiki oraz lądowej energetyki wiatrowej. Stan infrastruktury sieci elektrycznej nie jest postrzegany jako bariera dla ich wzrostu, ale barierę stanowi przepustowość sieci.
Systemy fotowoltaiczne i wiatrowe są już na tyle rozwinięte, że zasadniczo nie ma barier technicznych w odniesieniu do samych systemów, a ograniczenia dotyczą przede wszystkim integracji tych systemów z lokalną siecią. Stan techniczny sieci dystrybucyjnych oraz ograniczenia infrastruktury są podstawowymi czynnikami determinującymi potencjał rozwojowy fotowoltaiki i lądowej energetyki wiatrowej, a ograniczenia mocy sieci mogą mieć wpływ zarówno na moc wyjściową, jak i na projekt techniczny nowych instalacji.
W wielu krajach trudności w uzyskaniu warunków przyłączenia do sieci wynikają z braku odpowiedniej infrastruktury dystrybucyjnej, w tym przeciążenia sieci elektroenergetycznych.
TŚ: Polska jest chyba dobitnym przykładem takiej sytuacji?
HBB: Nasze badania i analizy potwierdzają, że jednymi z największych wyzwań, przed którymi stoją Operatorzy Sieci Dystrybucyjnej, jest niespotykane dotąd tempo rozwoju instalacji rozproszonych źródeł energii (Distributed Energy Resources) w sieci średnich oraz niskich napięć. Według stanu na dzień 31 marca 2022 r. w spółce Enea Operator (podmiot partnerski Instytutu Energetyki – Instytutu Bdawczego uczestniczący w Projekcie DRES2Market) było przyłączonych 124 849 sztuk mikroinstalacji o łącznej mocy ponad 970 MW. Jest to moc nieznacznie mniejsza od największego bloku energetycznego w Polsce, należącej do Enea Wytwarzanie, tj. elektrowni węglowej w Kozienicach. Zagadnienie znacznego przyrostu mikroinstalacji w sieciach dystrybucyjnych Enea Operator nie jest odosobnionym przypadkiem. Ten trend zachowany jest również w całej Polsce, a nawet Europie. Uśredniony procentowy przyrost mikroinstalacji na obszarze Polski w stosunku do poziomu z 2016 r. wyniósł 5127%.
Oznacza to, że operatorzy sieci dystrybucyjnych muszą przygotować się na dalszy dynamiczny rozwój generacji rozproszonej. Stan techniczny sieci dystrybucyjnych – stabilny, bezpieczny i o dużej przepustowości jest podstawowym czynnikiem warunkującym wytwarzanie dużych ilości energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii. Zarządzanie siecią musi być starannie planowane, z dokładną próbą przewidywania generacji z OZE.
TŚ: Jakie symulacje i szczegółowe analizy fragmentów sieci przeprowadzono w ramach Projektu DRES2Market?
HBB: Celem prowadzonych w projekcie DRES2Market badań było opracowanie wszechstronnego i ekonomicznie korzystnego podejścia ułatwiającego integrację generacji rozproszonej opartej na odnawialnych źródłach energii, tj.: energii słonecznej i wiatrowej, w systemie elektroenergetycznym oraz umożliwienie dostarczania przez te źródła usług bilansujących i usług rezerwowych według kryteriów rynkowych. Projekt był finansowany z programu badań naukowych i innowacji Horyzont 2020 Unii Europejskiej w ramach umowy o grant nr 952851.
Instytut Energetyki wraz z ENEA Operator przeprowadzili szereg obliczeń sieciowych dotyczących wpływu dużej ilości źródeł odnawialnych na pracę sieci dystrybucyjnej. Podczas wykonanych badań zebrano profile dla najbardziej istotnych zmiennych tj.: obciążenia każdej z linii, mocy pracujących magazynów i ich poziomu naładowania.
Wnioski z naszych badań wskazują, że zwiększony poziom OZE ma pozytywny wpływ na lokalną dekarbonizację sieci dystrybucyjnych i rynków lokalnych. Symulacje i szczegółowe analizy fragmentów oraz całości sieci mogą pozwolić realnie ocenić możliwości przyłączeniowe lub wskazać potrzebę inwestycji w kierunku zwiększenia dostępności sieci dla rozproszonych źródeł energii i uwolnienia jej swobodnego przepływu.
Magazyny energii zintegrowane z siecią OSD mają znaczny potencjał do zwiększania elastyczności oraz odporności sieci elektroenergetycznej. Rosnąca liczba energii wyprodukowanej z OZE musi być mitygowana poprzez sterowalne oraz programowalne systemy magazynowania energii – bez tego, niestabilne i nieprzewidywalne źródła energii mogą być źródłem gromadzenia się mocy znacznie przekraczającej zdolności przesyłowe sieci dystrybucyjnych(1).
TŚ: Zostało sformułowanych także szereg wniosków dotyczących stanu środowiska regulacyjnego dla OZE.
HBB: Niestety bariery regulacyjne są obecnie kluczowymi barierami rozwoju OZE pomimo wprowadzanych działań na poziomach: europejskim, krajowym i lokalnym. 
Lista kluczowych przeszkód opóźniających rozwój fotowoltaiki i lądowej energetyki wiatrowej w krajach europejskich związanych z procedurami administracyjnymi i prawnymi jest długa. Można tu wymienić: zmienność regulacji prawnych, w tym zmiany podstawowych mechanizmów wsparcia instalacji fotowoltaicznych; niepewność w zakresie przyszłego kształtu rynku; niejasności interpretacyjne związane z nowo wprowadzanymi regulacjami; niewystarczające planowanie przestrzenne, opóźnienia i ograniczenia w planowaniu lub niedostateczne uwzględnienie w planowaniu przestrzennym OZE; pozwolenia środowiskowe i związane z nimi kwestie, głównie czas trwania formalności administracyjnych; wydłużony czas trwania procesu zezwolenia na przyłączenie do sieci.
Wymogi administracyjne i powiązane ze sobą procedury prawne mają duży wpływ na zrównoważony rozwój fotowoltaiki i energii wiatrowej w wielu krajach Unii Europejskiej.
Wszystkich zainteresowanych problematyką energetyki rozproszonej zapraszam do udziału w konferencji dotyczącej projektu DRES2Market: "Generacja rozproszona - efektywne rozwiązania dla energetyki", która odbędzie się w 27 stycznia 2023 r. w siedzibie Instytutu Energetyki, Augustówka 36. Szczegóły tutaj.
Artykuł powstał we współpracy z Instytutem Energetyki -Instytutem Badawczym
