Robots
Korzystając z naszej strony internetowej, wyrażają Państwo zgodę na używanie cookies. Więcej informacjiClose
01.12.2020 01 grudnia 2020

Program do symulacji i analizy rozwiązań prosumenckich systemów PV – po co i dla kogo?

Pytanie o to, jak fotowoltaika odnajduje się w sieci dystrybucyjnej, nie jest pytaniem błahym. Powstało specjalne narzędzie, które umożliwia analizę, jakie korzyści, w tym ekonomiczne, może przynieść konkretny system PV, o czym mówi dr Hanna Bartoszewicz-Burczy z Instytutu Energetyki.

   Powrót       07 lutego 2020       Energia   
dr Hanna Bartoszewicz-Burczy
Kierownik Pracowni Ekonomiki Energetyki Instytutu Energetyki Odpowiedzialna za projekt iDistributedPV

Moc zainstalowana w instalacjach fotowoltaicznych w Polsce na początku 2020 r. przekroczyła 1,2 GW. Dynamicznie rośnie liczba prosumentów, którzy wytwarzają i zużywają energię za pośrednictwem systemów fotowoltaicznych.

Instytut Energetyki i Enea Operator wspólnie uczestniczą w projekcie pod nazwą "Fotowoltaika w sieci dystrybucyjnej: zintegrowane, inteligentne rozwiązania w rozproszonym wytwarzaniu energii działające w oparciu o fotowoltaikę, urządzenia do magazynowania energii i efektywne zarządzanie popytem" – iDistributedPV (ang. Solar PV on the Distribution Grid: Smart Integrated Solutions of Distributed Generation based on Solar PV, Energy Storage Devices and Active Demand Management). Projekt iDistributedPV jest realizowany w Programie Horyzont 2020.

Innowacje w szerokim wariancie

Celem projektu jest opracowanie innowacyjnych rozwiązań dla wdrożenia rozproszonego wytwarzania energii w systemach elektroenergetycznych, szybkiego rozwoju fotowoltaiki, w powiązaniu z zastosowaniem urządzeń do magazynowania energii i efektywnego zarządzania popytem.

W ramach realizacji projektu kompleksowo rozpatrywane są wszystkie kryteria wsparcia dla fotowoltaiki. Partnerzy biorący udział w projekcie zajmują się aspektami technicznymi w zakresie wymagań dotyczących sprzętu i komponentów dla mikroinstalacji. Analizie podlegają kwestie ekonomiczne w tym: koszty rozwiązań i korzyści wynikające z zastosowania różnych technologii, zarówno na poziomie prosumenta, jak i całego systemu elektroenergetycznego. Ważne są również aspekty prawne, czyli ramy regulacyjne w celu opracowania wdrażania systemów rozproszonej energii słonecznej PV na szeroką skalę, oraz polityczne, czyli polityka energetyczna, ochrona środowiska, ograniczenie zużycia paliw kopalnych i dekarbonizacja gospodarek krajów UE.

W realizowanych pracach projektowych przeanalizowano osiem najbardziej obiecujących rozwiązań dla prosumentów i przeprowadzono symulacje w warunkach realnych sieci dystrybucyjnej w pięciu krajach Unii Europejskiej: w Polsce, Niemczech, Hiszpani, Grecji i na Litwie. Badana była praca sieci po przyłączeniu źródeł, jej przeciążenia i przekroczenia parametrów związanych z poziomami napięć w węzłach sieci.

Najpopularniejsze instalacje

Najczęściej występujące rozwiązania prosumenckie w analizowanych krajach Unii Europejskiej zdiagnozowaliśmy w domach jednorodzinnych, o mocy instalacji od 2 kWp do 20 kWp; budynkach komunalnych, gdzie inwestorami instalacji PV są gminy, a dotyczą konkretnie instalacji w budynkach użyteczności publicznej o mocy od 10 kWp do 250 kWp; oraz budynkach wielorodzinnych, gdzie systemy PV są montowane na dostępnej powierzchni dachów i mogą zapewnić najemcom „zieloną energię”, moc tego typu instalacji wynosi od 10 kWp do 250 kWp.

Ponadto spotykamy się z następującymi opcjami:

  • Prosumenci biznesowi - moc zainstalowana instalacji PV wynosi od 10 kWp - 250 kWp;
    Firmy, które same nie chcą inwestować w systemy PV, mogą korzystać z podmiotów trzecich, które inwestują w systemy PV, a następnie wyprodukowaną energię odsprzedają innym firmom lub do sieci dystrybucyjnej. Kilka instalacji tego typu obecnie znajduje się w Hiszpanii.
  • Wirtualne elektrownie - to połączone w sieć odnawialne źródła energii, znajdujące się w różnych lokalizacjach geograficznych. Kombinacja kilku rozproszonych instalacji może zapewnić szereg usług systemowych generujących dodatkowe przychody, moc instalacji od 100 kWp do 200 kWp.
  • Społeczne magazyny - w magazynie należącym do wspólnot/gmin, członkowie społeczności mogą często wykorzystywać infrastrukturę do magazynowania energii elektrycznej z fotowoltaiki, w celu późniejszego wykorzystania na własne potrzeby. W porównaniu do pojedynczych oddzielnych systemów magazynowania w każdym gospodarstwie domowym, wspólnotowe systemy magazynowania mogą czerpać korzyści z ekonomii skali. Przewidywana pojemność magazynów, powiązanych z instalacjami fotowoltaicznymi wynosi od 50 kW do 500 kW.

Program obliczeniowy

Jednym z rezultatów projektu jest program obliczeniowy do symulacji i analizy rozwiązań prosumenckich systemów fotowoltaicznych. Program wykonuje analizy techniczne, ekonomiczne i środowiskowe dotyczące integracji systemów fotowoltaicznych z różnymi budynkami o różnym przeznaczeniu, np. mieszkaniowym, biurowym, przemysłowym i innym. Każdy przypadek jest rozpatrywany indywidualnie, ponieważ zużycie energii i profil zapotrzebowania mogą być bardzo zróżnicowane. Co więcej, stawki za dyskryminację godzinową i aspekty techniczne, które muszą spełniać te systemy fotowoltaiczne, zwykle zależą od wielkości systemu.

Symulacja tworzona jest na podstawie wprowadzonych danych wejściowych, takich jak: charakterystyka nasłonecznienia, profil zapotrzebowania na energię, cena energii elektrycznej, moc instalacji itp. Program generuje najważniejsze informacje o planowanej inwestycji, zapewnia możliwość porównania różnych mocy instalacji fotowoltaicznych i wybór najbardziej efektywnej z ekonomicznego, technicznego i środowiskowego punktu widzenia. W efekcie pozwala określić, czy najlepszą opcją jest samodzielne zużycie wytworzonej energii elektrycznej, czy sprzedaż lub kupowanie energii z sieci, czy jej magazynowanie. Ten ostatni przypadek ma miejsce wtedy, gdy cena kWh jest niska, ale oczekuje się, że wzrośnie w nadchodzących godzinach, a akumulator będzie dostępny.

Wraz z przychodami z tego systemu ocenia się także analizę kosztów. Pełna analiza ekonomiczna oferuje między innymi wewnętrzną stopę zwrotu (IRR) projektu, wartość bieżącą netto (NPV) i okres zwrotu.

Program dostępny jest na stronie projektu.

Dr Hanna Bartoszewicz-Burczy

Polecamy inne artykuły o podobnej tematyce:

Dodatkowe 100 mln zł w programie „Mój Prąd” (12 listopada 2020)Przewodnik prosumenta w gospodarstwie domowym. Co? Gdzie? Jak? Kiedy? (16 października 2020)Prosumenci rosną w siłę, rynek mocy na zakręcie (08 października 2020)Samorządy potrafią być samorządne i z inicjatywą. Ale to droga ciągle pod górę (17 września 2020)Własna instalacja fotowoltaiczna okiem prawnika. Co warto wiedzieć planując inwestycję? (16 września 2020)
©Teraz Środowisko - Wszystkie prawa zastrzeżone.
Kopiowanie i publikacja tekstów, zdjęć, infografik i innych elementów strony bez zgody Wydawcy są zabronione.
▲  Do góry strony