W środowe południe energia wyprodukowana przez elektrownie fotowoltaiczne pokrywała połowę zapotrzebowania kraju i przebijała produkcję z elektrowni cieplnych zasilanych głównie z węgla i gazu. Z punktu widzenia transformacji energetycznej to dobra informacja.
Są też jednak minusy tej sytuacji. Szybko rosnący udział energii ze słońca przy wciąż pracujących z mocą elektrowniach cieplnych może prowadzić do skoków produkcji i nadwyżek mocy w całym systemie.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Polskie Sieci Energetyczne tylko w tym miesiącu już trzy razy musiały interweniować, wprowadzając redukcję fotowoltaicznych źródeł energii, czyli polecić wyłączenie części elektrowni fotowoltaicznych. Ostatnie takie wyłączenie nastąpiło w miniony wtorek.
Podkreślmy - wyłączenie dotyczy elektrowni fotowoltaicznych, a nie prywatnych mikroinstalacji.
Dlaczego w ogóle do tego dochodzi? Polskie Sieci Energetyczne (PSE), które zarządzają systemem przesyłania energii elektrycznej w kraju, tłumaczą, że powstała nadwyżka i nie było odbiorców na całą produkowaną energię.
Do takich sytuacji dochodzi, gdy jednocześnie występuje stosunkowo niskie zapotrzebowanie na energię oraz są dobre warunki dla pracy odnawialnych źródeł energii (wysoka wietrzność i duże nasłonecznienie) - informują PSE w komentarzu dla money.pl.
Wrażliwy okres. Wyłączeń będzie więcej
Rozpoczynająca się wiosna i jesień to czas szczególnie trudny dla sieci energetycznych. Temperatury w tym okresie się wahają, więc w systemie wciąż muszą pracować elektrownie cieplne, które go stabilizują.
Jednocześnie przybywa słonecznych dni, które zwiększają wytwarzanie energii z fotowoltaiki. I to drastycznie. Jeśli do tego dojdzie większa wietrzność, nadprodukcja z OZE może doprowadzić system do granic wytrzymałości. Właśnie wtedy konieczna jest interwencja krajowego operatora, czyli PSE.
Ograniczeń produkcji dużych farm fotowoltaicznych z powodu nadmiaru energii w całym krajowym systemie można spodziewać się głównie wiosną i jesienią, bo wtedy nakłada nam się wysoka produkcja z wiatru, słońca i elektrociepłowni, przy jednoczesnym spadku zużycia. To w kwietniu ubiegłego roku PSE ogłosiła 'zagrożenie dla systemu' z powodu spodziewanego nadmiaru produkcji - przypomina w rozmowie z money.pl Bartłomiej Derski, ekspert portalu WysokieNapiecie.pl.
Faktycznie, 21 kwietnia 2023 roku PSE odnotowały rekordowy poziom generacji z elektrowni fotowoltaicznych na poziomie 8,4 GW i w trybie interwencyjnym nakazały redukcję generacji nie tylko w konwencjonalnych elektrowniach, ale też fotowoltaicznych.
Ogłoszenie stanu "zagrożenia dla systemu" to jednak wyjątkowy przypadek. Są sposoby, by go uniknąć. PSE zapewniają, że podejmują kroki, by rozdysponować naprodukowaną energię, a w razie potrzeby redukować produkcję.
Kiedy konieczna jest interwencja
Żeby zagospodarować nadmiar energii, w pierwszej kolejności wykorzystywane są elektrownie szczytowo-pompowe, które działają jak magazyny energii - wyjaśnia nam spółka.
Jeżeli nadal jest jej za dużo w krajowym systemie, PSE wydają polecenie zmniejszenia produkcji energii elektrycznej w elektrowniach węglowych i gazowych. Jednak nie można ich całkowicie wyłączyć m.in. ze względu na tzw. minima techniczne. Chodzi o to, że każda elektrownia ma pewien minimalny poziom mocy, z którą może pracować. Poniżej tego poziomu musi się wyłączyć, a ponowne uruchomienie trwa dość długo.
Jednocześnie te elektrownie są potrzebne w czasie wieczornego szczytu zapotrzebowania, gdy nie ma już generacji PV (fotowoltaika - przyp. red.). Dlatego muszą pozostać włączone. Elektrownie na gaz czy węgiel muszą także pracować, by utrzymać odpowiednie parametry pracy systemu, w tym częstotliwość czy napięcia w sieci. To nie jest polska specyfika - tak jest w każdym systemie - odpowiada na nasze pytania PSE.
Jeśli to wciąż za mało, nadwyżkę wyprodukowanej energii Polska może sprzedać za granicę. Dzięki połączeniom transgranicznym. To tzw. eksport awaryjny, czyli uzgodniona z operatorami innych państw pomoc, w ramach której interwencyjnie sprzedawane są nadwyżki energii.
Jednak jak podkreślają PSE, nie zawsze można sięgnąć po to rozwiązanie, bo nasi sąsiedzi także mają nadwyżki energii, a często mają też podobną pogodę do naszej.
Dopiero gdy te kroki okażą się niewystarczające, polecana jest redukcja generacji OZE.
Dotychczas żadna z poleconych przez PSE redukcji nie dotyczyła prosumentów - podkreślają PSE.
Faktycznie prosumenci - a więc prywatne osoby, które dzięki użytkowaniu własnych stacji fotowoltaicznych produkują prąd i sami z niego korzystają, a dopiero nadwyżkę sprzedają do sieci - do tej pory byli chronieni.
Nawet podczas wspomnianego już ogłoszonego w 2023 roku rekordu, który skutkował ogłoszeniem stanu "zagrożenia dla systemu", PGE Dystrybucja potwierdziła wyłączenie elektrowni fotowoltaicznych podłączonych do sieci tego operatora, ale oszczędziła 1,2 mln obsługiwanych przez PGE prosumentów.
Jak wyjaśnia Bartłomiej Derski, wyłączenia prywatnych instalacji się zdarzają, ale w innych okolicznościach. Głównie latem, kiedy wysokie nasłonecznienie powoduje nagły wzrost napięcia w sieci obciążonej przez licznych prosumentów. Wówczas, gdy napięcie przekroczy 253 V, automatycznie powinny wyłączać się tzw. falowniki zabezpieczające prywatną instalację.
Odłączeń mikroinstalacji fotowoltaicznych z tego powodu, że zadziała to zabezpieczenie, z pewnością najwięcej będzie latem - potwierdza Derski.
Nie tylko problem sieci
Polskie Sieci Energetyczne przyznają, że wyłączenia przy rosnącym udziale OZE w sieci będą się pojawiać. Już dziś z odnawialnych źródeł produkujemy 27 GW energii, z czego 17 GW to energia słoneczna.
W ciągu ostatniego roku moc PV wzrosła o około 5 GW. Powoduje to, że okresy z nadwyżkami energii mogą zdarzać się częściej - przyznaje operator.
Czy konieczność zmniejszania produkcji energii z OZE to tylko Polska specyfika? Nie.
PSE wskazuje, że nie jest to "niczym niezwykłym w systemach o dużym udziale źródeł wiatrowych i fotowoltaicznych". Dochodzi do tego także w innych krajach, zwłaszcza w tych z systemami o dużym udziale OZE.
Przykładem są nasi południowi sąsiedzi. W Poniedziałek Wielkanocy 2023 roku, podczas największego szczytu generacji ze słońca, Czesi również zmuszeni byli do wyłączeń.
"Republika Czeska nie jest gotowa na boom odnawialnych źródeł energii, ponieważ nie ma odpowiedniej zdolności magazynowania" - komentował wówczas na łamach "Seznam Zprávy" dyrektor Czeskiego Stowarzyszenia Solarnego Jan Kacmar.
Jak argumentuje polski operator, "dotychczasowe redukcje nie są jednak związane ze stanem sieci przesyłowej".
O problemach polskich sieci w swoim raporcie pisała NIK. "Blisko połowa linii ma ponad 30 lat, jakość przesyłanej energii jest coraz niższa, modernizacja sieci kuleje" - alarmowała Najwyższa Izba Kontroli. W money.pl również pisaliśmy o niewydolności sieci i konieczności poprawy ich przepustowości.
Inwestycje w sieci są oczywiście potrzebne, ale nie rozwiążą one problemu nadwyżek - podkreślają tymczasem PSE.
Co zatem pomoże? Jak przekonuje operator, kluczowe są inwestycje w różne formy magazynowania energii, jak również odmrożenie cen, co mogłoby wpłynąć na rynkowe reagowanie na podaż i popyt energii elektrycznej. Ważne są także różne formy zagospodarowania nadwyżek energii pochodzących z OZE, jak choćby magazyny ciepła i pompy ciepła w sieci ciepłowniczej.
Przemysław Ciszak, dziennikarz money.pl