CZAS NA NOWE REGUŁY GRY NA EUROPEJSKIM

CZAS NA NOWE REGUŁY GRY NA EUROPEJSKIM RYNKU ENERGII
Autor: Janusz Gajowiecki, Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej.
Rynek energetyczny w Europie czekają ogromne zmiany. Reorganizacja, wynikająca
przede wszystkim z planowanego nowego Modelu Rynku Energetycznego UE, będzie
tak głęboka, że warto ją poddać analizie już teraz. Zmiany reguł gry dotkną nie tylko
wytwórców energii, ale też operatorów sieci przesyłowej i dystrybucyjnej, choćby w
związku z wprowadzeniem ogólnoeuropejskich instrukcji mających ujednolicić zasady
bilansowania i korzystania z sieci energetycznych. Polska musi też zdawać sobie sprawę,
że nasze spółki energetyczne będą zmuszone konkurować na coraz bardziej otwartym i
liberalizującym się rynku.
Niektórzy eksperci i przedstawiciele branży energetycznej dostrzegają kierunek i
konsekwencje nadchodzących zmian już dzisiaj. Koncern energetyczny EDF, który
opracował raport pt. „Analiza techniczna i ekonomiczna europejskiego rynku energii z 60%
udziałem OZE”1 zwraca uwagę na kilka aspektów planowanego zwiększenia integracji OZE z
systemem energetycznym.
Potrzeba bezwzględnej współpracy. Zmienne OZE są kluczem do rozwoju gospodarki
niskoemisyjnej, ale system energetyczny długo będzie jeszcze potrzebował mocy
rezerwowych dla zapewnienia bezpieczeństwa dostaw. Eksperci koncernu EDF wskazują
jednak również jak ważny jest efekt skali – przykładowo pojedyncze elektrownie wiatrowe są
źródłami zmiennymi, ale wraz ze wzrostem obszaru, na którym rozpatrujemy ich wpływ na
system elektroenergetyczny stabilność ich funkcjonowania istotnie się zwiększa.
Bezsprzecznie jednak stochastyczne OZE oraz generacja konwencjonalna będą się nawzajem
uzupełniać, zaś w celu zapewnienia bezpieczeństwa dostaw i stabilności systemu niezbędny
będzie też rozwój generacji cieplnej.
OZE motorem konkurencyjności. Z badania EDF wynika, że gdyby w 2050 roku farmy
wiatrowe i fotowoltaiczne stanowiły 40% mocy zainstalowanej w europejskim systemie
elektroenergetycznym, to nowy model rynku działałby optymalnie. Taki udział energetyki
wiatrowej w systemie gwarantuje konkurencyjność z perspektywy wspólnego rynku energii.
Aby zrealizować ten plan będą konieczne jednak bardzo duże nakłady na rozwój sieci,
szczególnie w takich krajach jak Polska. Niezbędne są także nowe połączenia
międzysystemowe.
1
“Technical and economic analysis of European electricity system with 60% renewables”, EDF R&D, 2015
Zmienne OZE regulują system. Jak pokazują wyniki badań EDF, nie tylko generacja
konwencjonalna, ale i zmienne OZE przyczynią się do bilansowania i świadczenia usług
systemowych. OZE charakteryzują się elastycznością redukcyjną oraz mogą świadczyć usługi
systemowe, przy czym warto zauważyć, że farmy wiatrowe mają ku temu znacznie większe
możliwości niż fotowoltaiczne. Nowoczesne turbiny wiatrowe wyposażone są w
zawansowane systemy sterowania. Charakteryzują się również techniczną możliwością
świadczenia usług w zakresie szybkiej rezerwy częstotliwościowej (zwanej również inercją
syntetyczną).
W ocenie Fransa van Hulle, eksperta firmy XP Wind, w różnych systemach energetycznych
paleta usług, jakie elektrownie wiatrowe mogą świadczyć jest coraz szersza i skorelowana ze
wzrostem udziału energetyki wiatrowej w sieci. Im większy udział, tym konieczność
zastosowania regulacji z farm wiatrowych również się zwiększa. Wiatraki nie tylko
wytwarzają więc energię elektryczną, ale mogą też być wykorzystywane do regulacji
częstotliwości i napięcia, redukcji mocy czynnej, kompensacji mocy biernej oraz
wykonywania niektórych funkcji w ramach przywracania zdatności systemowej.
Według prof. Krzysztofa Madajewskiego z Instytutu Energetyki, szczególnie istotne jest
wykorzystanie usług regulacyjnych w przypadku mało elastycznego systemu energetycznego,
który tak jak w Polsce, bazuje na starych jednostkach cieplnych. Szczegółowe i jasne
specyfikacje mają kluczowe znaczenie dla zaistnienia tych usług. Usługi systemowe z farm
wiatrowych mogłyby bowiem funkcjonować na podobnej zasadzie jak te oferowane przez
jednostki konwencjonalne. Czyli być odpłatne i świadczone dla operatora sieci, co
podniosłoby możliwość integracji źródeł zmiennych w systemie (możliwości przyłączeniowe)
a z drugiej strony podniosłyby poziom bezpieczeństwa KSE.
Do toczącej się dyskusji na temat wspólnego europejskiego rynku energii wartościowy głos
wniósł także projekt badawczy dotyczący usług wspierania sieci ze źródeł wiatrowych i
fotowoltaicznych o nazwie „REserviceS - przegląd potrzeb systemowych, opcji
technologicznych, korzyści ekonomicznych oraz odpowiednich mechanizmów rynkowych”2.
Pokazał on jak wiele zalet, poza samym wytwarzaniem energii, mają farmy wiatrowe i
fotowoltaiczne w odniesieniu do całego systemu elektroenergetycznego.
Aktywne uczestnictwo klienta na rynku energii. Autorzy raportu z EDF podkreślają, że poza
mocami rezerwowymi należy również rozwinąć mechanizmy reakcji strony popytowej, znane
w anglojęzycznej literaturze jako Demand Side Response (DSR). Koncepcja wdrożenia
mechanizmów DSR dla krajowego rynku energii elektrycznej wpływa na redukcję
występujących ograniczeń systemowych w sieci dystrybucyjnej oraz przesyłowej, a tym
samym lepsze zarządzanie zdolnościami przesyłowymi. Zapewnienie bezpieczeństwa
systemu elektroenergetycznego oraz redukcja kosztów bilansowania systemu, związana z
2
http://pliki.psew.pl/WEW/REserviceS-project-recommendations-PO.pdf
uruchamianiem drogich źródeł szczytowych, wymaga aby sterowanie popytem było
traktowane jako jeden z elementów planowania rozwoju systemu elektroenergetycznego pod
kątem nadchodzących zmian. Autorzy raportu z EDF podkreślają, że DSR nie będzie w stanie
poradzić na zmienność generacji OZE, dlatego konieczne jest skorzystanie z pozostałych
opisanych w Raporcie rozwiązań umożliwiających sprawne zarządzanie systemem.
Magazyny energii elektrycznej. Z toczącej się dyskusji wynika również, że biorąc pod uwagę
istniejące pojemności magazynowe w europejskim systemie elektroenergetycznym, wydaje
się, że w perspektywie najbliższych 15 lat nie nastąpi wdrożenie systemów przechowywania
energii na szeroką skalę jako środka zarządzania zmiennością. Wynika to z bardzo dużych
kosztów budowy takich źródeł. Oczywiście magazyny energii przyczyniają się do wzrostu
elastyczności wymaganej do bilansowania, ale nie zastępują potrzeby generacji rezerwowej.
Badania EDF pokazują, że znacznie bardziej opłaca się modernizować i rozbudowywać sieci
przesyłowe oraz inwestować w bardziej elastyczne jednostki wytwórcze niż inwestować w
magazyny energii.
Zmiany, jakie szykują się na rynku energii w Europie w ogromnej mierze wpłyną więc m.in.
na Polskie Sieci Energetyczne. Ten operator sieci przesyłowej wydaje się jednak mieć pełną
świadomość wyzwań, które przed nim stoją.
Budowa sieci i integracja rynku energii UE. Postępująca integracja europejskiego rynku
energii wymusza na PSE transgraniczny handel, co de facto stabilizuje ceny energii
elektrycznej i zwiększa pewność dostaw. W takim przypadku działają bowiem sprawne
mechanizmy rynkowe. W razie wzrostu ceny w danym regionie, możliwość importu tańszej
energii z sąsiednich krajów czy regionów, obniży tę cenę i doprowadzi do jej uśrednienia na
większym obszarze. Żeby doszło do takiej stabilizacji cen konieczny jest jednak, ze strony
PSE, rozwój połączeń transgranicznych. Ułatwiłoby to handel miedzy sąsiadami i pozwoliło
w pełni wykorzystywać możliwości eksportowe. Dla Polski istotne jest również wzmocnienie
i budowa sieci wewnętrznych tak, aby sprawniejsze było przesyłanie najtańszej w danym
momencie energii nie tylko przez granicę, ale i pomiędzy poszczególnymi regionami kraju.
Integracji rynków energii ma służyć również wprowadzenie systemu Market Coupling, który
docelowo ma działać dla wszystkich operatorów sieci przesyłowych w Europie. Jest to system
łączenia rynków energii elektrycznej z zastosowaniem mechanizmu Flow Based Alocation.
Wymaga to od operatorów zawansowanego mechanizmu wyznaczania alokacji
transgranicznych zdolności przesyłowych. Powolny proces rozbudowy sieci jest jednak w tym
zakresie dużym ograniczeniem.
Czas na zmiany. Postępująca integracja europejskiego rynku energii wymusza na wszystkich
uczestnikach rynku energii daleko idące zmiany i zaangażowanie. Konieczne będą duże
nakłady inwestycyjne oraz zmiana perspektywy myślenia, w której system
elektroenergetyczny to sieć zamknięta w danym obszarze. Te inwestycje mają jednak
zasadniczy i ważny cel - obniżenie kosztów funkcjonowania rynku energii w przyszłości.
Dodatkowo w ogromnym zakresie wpłyną też na bezpieczeństwo energetyczne. Zwiększą
pewność dostaw, ograniczą i ustabilizują ceny za energię elektryczną dla odbiorców
końcowych w dłuższej perspektywie oraz zwiększą ilość i jakość dostępnych usług na rynku
energii w Polsce i Europie. Obecnie na poziomie europejskim trwają zaawansowane prace
nad tzw. kodeksami sieciowymi ENTSO-E, które mają umożliwić te procesy i nadać im ramy
wykonalności technicznej i ekonomicznej. Należy mieć nadzieję, że tempo procedowania i
wdrażania zunifikowanych rozwiązań pozwoli na szybkie skorzystanie z zalet nowego rynku
energii. Branża energetyki wiatrowej już dziś jest gotowa uczestniczyć w nowym modelu
rynku, dając do dyspozycji operatorom sieci pełen wachlarz usług regulacyjnych dla
wspomagania pracy sieci, jak i możliwość elastycznego bilansowania dla podmiotów
odpowiedzialnych za ten proces w skali kraju czy regionu.