uwarunkowania rozwoju rynków lokalnych

UWARUNKOWANIA ROZWOJU RYNKÓW LOKALNYCH
Autor: Paweł Drążek
(„Rynek Energii” – 5/2010)
Słowa kluczowe: rynek energii elektrycznej, prosument, rynek lokalny
Streszczenie: Referat przedstawia proces rozwoju rynków lokalnych widzianych od strony prosumenta
(producenta/konsumenta) – podmiotu produkującego energię i ciepło na własny użytek oraz sprzedającego nadwyżki
wyprodukowanej energii. Omówiono korzyści rozwoju lokalnych rynków energii oraz korzyści płynące z wykorzystania
potencjału wytwórczego odbiorców. Zaprezentowano i przeanalizowano doświadczenia z innych państw w kreowaniu
lokalnych rynków. Powołując się na aktualne regulacje prawne wyszczególniono ograniczenia i bariery rozwoju rynku
lokalnego w Polsce. W podsumowaniu przedstawiono warunki, jakie muszą zostać spełnione dla efektywnego rozwoju
lokalnych rynków, oraz fizyczne możliwości ich stworzenia z wykorzystaniem środków IT.
WPROWADZENIE
„Niezmiernie ważne jest, by w procesach określania priorytetów inwestycyjnych przez samorządy nie
była pomijana energetyka. Co więcej, należy dążyć do korelacji planów inwestycyjnych gmin
i przedsiębiorstw energetycznych. Obecnie potrzeba planowania energetycznego jest tym istotniejsza,
że najbliższe lata stawiają przed polskimi gminami ogromne wyzwania, w tym m.in. w zakresie
sprostania wymogom środowiskowym czy wykorzystania funduszy unijnych na rozwój regionu. Wiąże
się z tym konieczność poprawy stanu infrastruktury energetycznej, w celu zapewnienia wyższego
poziomu usług dla lokalnej społeczności, przyciągnięcia inwestorów oraz podniesienia
konkurencyjności i atrakcyjności regionu. Dobre planowanie energetyczne jest jednym z zasadniczych
warunków powodzenia realizacji polityki energetycznej państwa” – Polityka Energetyczna Polski do
2030roku. [1]
RYNEK LOKALNY, PROSUMENT
Przyglądając się historii powstawania rynków energii elektrycznej, można dostrzec zależności, które
mają charakter oscylacyjny. Takimi zależnościami są: rola państwa w sektorze energetycznym oraz
lokalny model rynku energii. Warto podkreślić, iż początki rynków energii elektrycznej oparte były o
struktury lokalne, na których obrót odbywał się poprzez prywatne, zamknięte sieci. W latach 50-tych
owe lokalne rynki zaczęto łączyć i tworzyły się scentralizowane, zintegrowane pionowo i należące do
państwa rynki, mające najczęściej charakter monopolistyczny. W latach 90-tych zaś, nastąpił przełom
liberalizacyjny, zaczęto wdrażać mechanizmy rynkowe, sektor poddano prywatyzacji a rolę państwa
zaczęto ograniczać do niezbędnego minimum. Dzisiaj, coraz częściej porusza się temat potrzeby
interwencjonizmu państwa, a ponadto tworzy się rynki lokalne, oparte na sieciach aktywnych, które w
chwili zagrożenia mogą zostać odłączone od systemu, tworząc systemy wyspowe.[2]
Nie istnieje jednoznaczna definicja rynku lokalnego: zarówno w Ustawie Prawo energetyczne, jak
i dyrektywie parlamentu europejskiego [3] nie uwzględniono pojęcia lokalnego rynku energii.
W artykule [4] przyjęto, że rynek lokalny jest rynkiem hurtowym na wydzielonym terenie działania
jednego energetycznego przedsiębiorstwa dystrybucyjnego lub na wspólnym obszarze kilku takich
przedsiębiorstw. W myśl tej definicji można powiedzieć, że obecnie rynkiem lokalnym jest rynek
skupiony wokół jednego operatora, którego teren działania wyznacza granice rynku lokalnego, a obrót
odbywa się w sieci rozdzielczej, służącej do dystrybucji energii elektrycznej o napięciu nie wyższym
niż 110 kV. Jednak biorąc pod uwagę rozwój generacji rozproszonej i wzrost udziału w rynku małych
wytwórców, nie można określić lokalnego rynku jako rynku hurtowego. Coraz częściej bowiem do
aktywnego udziału w rynku włączają się prosumenci – aktywni konsumenci, którzy nie tylko są
odbiorcami energii elektrycznej, ale w sposób świadomy uczestniczą w rynku poprzez produkcję
energii elektrycznej na własny użytek, a nadwyżki odsprzedają do sieci (np. w szczycie
zapotrzebowania). Mimo, iż rynek lokalny jest integralną częścią krajowego systemu
elektroenergetycznego, powinien on w jak największym stopniu dążyć do samo-bilansowania,
redukując przepływy w sieci.
KORZYŚCI
Promowanie i rozwój lokalnych rynków niesie za sobą wiele korzyści, do których należą m.in.:
- Wytwarzanie energii jest zbliżone do odbiorców, a co za tym idzie - maleją straty przesyłowe,
- Zmniejsza się potrzeba inwestycji w nowe sieci przesyłowe i modernizację istniejących;
- Możliwe jest zdecydowanie wydajniejsze wykorzystanie lokalnych zasobów energetycznych, w tym
zasobów odnawialnych [5];
- Istnieje możliwość magazynowania energii. Do tej pory energia elektryczna nie dawała możliwości
magazynowania na skalę przemysłową, jednak w lokalnym rynku energii przy rozwijających się
technologiach np. elektrycznych samochodów i akumulatorów domowych o wielkich pojemnościach
istnieje duży potencjał możliwości gromadzenia energii;
- Domowe akumulatory czy samochody typu „plug-in” mogą być ładowane w nocy, kiedy energia
elektryczna jest najtańsza, a w momencie szczytowego zapotrzebowania na energię mogą pracować
jako źródła [6];
- Promowanie wysokosprawnych kogeneracji, co wynika z charakteru rynku ciepła. Obrót ciepłem
i chłodem odbywa się bowiem tylko lokalnie (z racji nieakceptowanie dużych strat przesyłu) w związku
z czym istnieje zapotrzebowanie na lokalne źródła kogeneracyjne, z których wyprodukowana energia
jest dotowana w postaci żółtych i czerwonych świadectw pochodzenia, lub przez taryfy „feed-in”;
- Rozwój rynku oparty na technologii IT umożliwi zarówno lepsze sterowanie popytem (DSM –
Demand Side Management) jak i stroną podażową (SSM – Supply Side Management).
INNE KRAJE
Na terenie Niemiec jak i Austrii w szerokim stopniu rozpropagowano małe bloki kogeneracyjne
o mocach 1-7 kW. Są to typowe rozwiązania dla domów jednorodzinnych, które w połączeniu
z zasobnikami ciepła stanowią alternatywę dla zakupu energii z sieci przesyłowej [8]. Zaletą małych
elektrociepłowni jest szybkość ich uruchamiania.. Dzięki temu, tego typu rozwiązania mogą bilansować
znaczną nieprzewidywalność energii produkowanej w OZE wiatrowych i solarnych. Przykładem
aktywnej współpracy z prosumentami może poszczycić się firma Lichtblick działająca w Niemczech.
Wraz z firmą Volkswagen instaluje 100,000 domowych elektrociepłowni. W tych „domowych”
warunkach prosument, który zakupi mini-elektrociepłownię produkuje ciepło i energię na własny
użytek zakupując przy tym paliwo gazowe. Co najważniejsze nadwyżki wyprodukowanej energii są
skupowane przez dostawcę mini-elektrociepłowni. Ważnym czynnikiem jest również fakt, że spalając
paliwo gazowe użytkownik ma możliwość łączenia go z biogazem pochodzącym z odpadów
komunalnych czy też z fermentacji odpadów rolniczych. [9]
Rozwój lokalnych rynków energii np. w USA i Holandii doprowadził do powstawania przedsiębiorstw
multienergetycznych. Tego typu przedsiębiorstwa zajmują się dostarczaniem zarówno energii
elektrycznej, ciepła użytkowego, paliw gazowych jak i wody. Ma to wiele zalet począwszy od prostej
procedury podpisania umowy na wszystkie media po oszczędności wynikające z opłacania jednego
abonamentu i jednego rachunku rozliczeniowego. Tego typu działania na lokalnych rynkach mogą być
rozszerzone do postaci przedsiębiorstw infrastrukturalnych, które poza obszarami działalności
przedsiębiorstw multienergetycznych oferują użytkownikowi usługi z zakresu wywożenia odpadów
komunalnych, dostarczania internetu, telewizji itp. Jest to niewątpliwe ułatwienie i stanowi dużą
wygodę dla osób często zmieniających miejsca zamieszkania.
Rys.1 Zakres działalności przedsiębiorstwa infrastrukturalnego.
OGRANICZENIA ROZWOJU RYNKÓW LOKALNYCH
Bazując na polskim ustawodawstwie i doświadczeniach wysoko rozwiniętych krajów Unii Europejskiej
dostrzec można aspekty, które mogą wpływać na ograniczanie możliwości rozwijania się rynków
lokalnych w Polsce. Do tych aspektów należą m.in.:
- Problemy związane z przyłączaniem do sieci dystrybucyjnej: Każdy podmiot chcący przyłączyć
źródło wytwórcze do sieci, musi uzyskać od lokalnego operatora systemu dystrybucyjnego warunki
techniczne przyłączenia do sieci. Procedura ta, choć wydaje się prosta, przysparza wytwórcom wiele
problemów, ze względu na wydane wcześniej przez OSD warunki przyłączenia dużej ilości farm
wiatrowych, których konsekwencją jest szeroki zakres inwestycji i modernizacji systemu
energetycznego. Powoduje to zwiększenie kosztów przyłączenia źródła do sieci. Co również istotne, im
mniejsza jest moc przyłączanego źródła tym większy staje się problem uzyskania korzystnych
warunków przyłączania [10,11].
- Ograniczony udział w usługach systemowych: Mali wytwórcy działający w strukturach lokalnych
obecnie nie są partnerami przy świadczeniu usług systemowych, którymi zarządza operator sieci
przesyłowej. Aby źródła wytwórcze prosumenta mogły uczestniczyć w rynku usług systemowych,
należałoby przenieść zarządzanie tym rynkiem na operatorów systemów dystrybucyjnych. Operator
lokalny będzie świadomy lokalnych potrzeb i możliwości ich zaspokojenia, dzięki czemu będzie mógł
w sposób świadomy optymalnie wykorzystywać lokalne zasoby energii.
- Skomplikowane procedury administracyjne: Złożoność procedur przez jakie przechodzi wytwórca na
rynku energii elektrycznej, może w pewnych przypadkach stanowić barierę nie do przejścia.
Z pewnością stanowi to problem dla odbiorców końcowych, czyli potencjalnych prosumentów. O tym,
że procedury są skomplikowane, a świadomość użytkowników niewielka świadczyć może znikoma
liczba podmiotów, które korzystają z zasady swobodnego wyboru sprzedawcy energii elektrycznej TPA
(Third Party Access).
- Działania gminy – samorządu lokalnego: Ustawa Prawo Energetyczne nakłada na gminy obowiązek
opracowywania projektu zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe na obszarze tych
gmin. Projekt ten określa:
Ocenę stanu aktualnego i przewidywanych zmian zapotrzebowania na ciepło, energię elektryczną
i paliwa gazowe;
Przedsięwzięcia racjonalizujące użytkowanie ciepła, energii elektrycznej i paliw gazowych;
Możliwości wykorzystania istniejących nadwyżek i lokalnych zasobów paliw i energii,
z uwzględnieniem wytwarzania energii elektrycznej i ciepła w Kogeneracji i OZE, oraz
zagospodarowanie ciepła odpadowego z procesów przemysłowych;[7] Takie rozwiązanie wydaje się
być racjonalne, tym bardziej iż opisane plany są tworzone we współpracy z lokalnymi
przedsiębiorstwami energetycznymi. W praktyce jednak zapis ustawowy jest rzadko wykorzystywany:
gminy jeśli już tworzą takie projekty to nie są one spójne z planami przedsiębiorstw energetycznych
działających na terenie gminy.
- Brak lokalnych grup bilansujących: Od 2006 roku Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Systemu
Przesyłowego (IRiESP) daje możliwość agregacji grupy uczestników rynku energii w tzw. grupy
bilansujące. Jednak udział graczy rynkowych w systemie bilansującym odbywa się przy wielorakich
ograniczeniach technicznych i finansowych. [12]
WARUNKI, JAKIE NALEŻY STWORZYĆ DLA EFEKTYWNEGO ROZWOJU –
MOŻLIWOŚCI
Określając warunki jakie należy stworzyć dla efektywnego rozwoju lokalnych rynków energii
w pierwszej kolejności wydaje się racjonale zniwelowanie wyżej wymienionych ograniczeń.
Koniecznym warunkiem w kreowaniu lokalnych rynków wydaje się być swobodny dostęp do sieci
dystrybucyjnej – swobodny, czyli dający możliwość przyłączenia małego źródła wytwórczego na takich
warunkach, by koszty przyłączenia były proporcjonalne do planowanej inwestycji. By sprawnie
funkcjonował lokalny obrót energią niezbędna jest dwukierunkowa, zautomatyzowana infrastruktura
pomiarowa, dzięki której prosument na bieżąco będzie mógł śledzić ceny energii elektrycznej
i aktywnie uczestniczyć w obrocie energią.
PODSUMOWANIE
Stworzenie warunków dla rozwoju lokalnych rynków energii pozwoli przede wszystkim na szerszy
udział drobnych wytwórców energii w rynku, pociągnie za sobą racjonalniejsze wykorzystanie energii
i obniżenie szczytowego zapotrzebowania na moc, co za tym idzie możliwe obniżenie cen energii
elektrycznej. Warto podkreślić, iż wdrażanie nowych technologii informatycznych i komunikacyjnych,
oraz nowoczesnej aparatury pomiarowo-rozliczeniowej jest zdecydowanie prostsze do przeprowadzenia
na mniejszym obszarze. Łączy się to przede wszystkim z mniejszymi kosztami wdrożeniowymi
i możliwością stopniowego postępu informatyzacji całego sektora energii elektrycznej. Pewne jest też,
że obecne wzrosty cen energii elektrycznej stanowią impuls do szukania alternatywnych rozwiązań
zaopatrzenia w energię, a takie rozwiązania są już wdrażane w innych krajach, dlaczego więc nie
przenieść ich na polski rynek energii elektrycznej.
LITERATURA
[1] Polityka Energetyczna Polski do 2030roku, Ministerstwo Gospodarki, Warszawa 10 listopada 2009 r.
[2] P. Olszowiec, „Autonomiczne systemu elektroenergetyczne małej mocy. Mikrosieci” Energia Gigawat
7/8/2009
[3] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/72/WE z dnia 13 lipca 2009r.
[4] K. Majka, „Czym jest rynek lokalny energii elektrycznej?” Rynek Energii 2 (15)1998
[5] J. Malko, J. Bujko, „Czy w realnej perspektywie powstaną lokalne rynki energii?” IV MTPE ENERGIA ‘98
[6] http://green.venturebeat.com/2009/12/24/panasonics-new-home-battery-could-store-a-weeks-worth-ofelectricity/
[7] Ustawa Prawo energetyczne z dnia 10 kwietnia 1997r. z późniejszymi zmianami
[8] W. Kotowski, E. Konopka, „Mikrogeneracja w domu jednorodzinnym” Energia Gigawat 04/2009
[9] W. Kotowski, Minielektrociepłownia w piwnicy: ciepło dla domu i pół centa za kWh sprzedanego do sieci
prądu” 12/2009 Energia Gigawat
[10] W. Szulc, „Dlaczego nie wyszło z kogeneracją” Energetyka Cieplna i Zawodowa 04/2008
[11] G. Barzyk, „Jak przyłączyć biogazownie do systemu elektroenergetycznego” www.cire.pl
[12] M. Sołtysik, "Mechanizmy tworzenia i funkcjonowania grup bilansujących uczestników rynku energii"
DEVELOPMENT OF LOCAL MARKET CONDITIONS
Key words: electricity market, prosumer, local market,
Summary. Paper presents the process of developing local markets as seen from the prosumer side - the consumer which
produce power and heat for their own use, and sell surplus energy. The article shown the benefits of the development of local
energy markets and analyze the experience of other countries in the creation of local markets. Referring to the current
regulations describe limits and barriers to the development of the local market in Poland. Summary presents conditions that
must be met for the effective development of local energy markets, and the physical possibilities of creating it using
information and communication techniques.
Paweł Drążek, mgr inż., doktorant Wydziału Elektrycznego Politechniki Wrocławskiej, Zakład Sieci
i Systemów Elektroenergetycznych w Instytucie Energoelektryki. Obszar zainteresowań naukowych:
struktury i regulacje rynków energii elektrycznej, sieci inteligentne, gospodarka energetyczna;
[email protected]