Niniejszy dokument bada wpływ integracji dużego udziału

RAPORT EDF - ANALIZA TECHNICZNA I EKONOMICZNA EUROPEJSKIEGO SYSTEMU
ELEKTROENERGETYCZNEGO Z 60 % UDZIAŁEM OZE
Niniejszy dokument bada wpływ integracji dużego udziału zmiennej generacji odnawialnej z
aktywami wytwórczymi w połączonym europejskim systemie elektroenergetycznym. Analiza,
bazująca na wynikach długofalowych badań prowadzonych przez dział R&D EDF, ma na celu lepsze
zrozumienie technicznej i ekonomicznej wykonalności wielkoskalowej budowy źródeł wiatrowych i
słonecznych w europejskim systemie elektroenergetycznym. Dokument omawia kilka aspektów
integracji zmiennej generacji z systemem, w tym charakteryzację zmiennej generacji OZE, potrzeby w
zakresie infrastruktury wytwórczej i przyłączeniowej, a także wpływ na krótkookresowe działanie
systemu i opłacalność rynku.
Zdaniem autorów raportu zmienna generacja OZE oraz generacja konwencjonalna będą się
wzajemnie uzupełniać w połączonym, europejskim systemie elektroenergetycznym. Kluczową rolę w
europejskiej strategii dekarbonizacji wytwarzania energii elektrycznej odgrywają energetyka
wiatrowa i słoneczną. W celu zapewnienia bezpieczeństwa dostaw i stabilności systemu niezbędna
pozostaje też jednak generacja cieplna. Natomiast do uzyskania wymaganego poziomu redukcji CO2,
w energetykę cieplną konieczny wydaje się także wkład energetyki jądrowej.
Analiza wskazuje, że w ramach europejskiego systemu niezbędne będzie stworzenie nowych
mechanizmów elastyczności. Zarządzając zmiennością źródeł wiatrowych i słonecznych będą one
uzupełnieniem istniejącej elastyczności. W takiej sytuacji generacja cieplna będzie jednak nadal
potrzebna, aby zapewnić wymagane bezpieczeństwo dostaw.
W scenariuszu, w którym poziom penetracji OZE osiągnie 60% (z czego 40% będą stanowiły zmienne
OZE) potrzebne będzie około 500 GW generacji konwencjonalnej (cieplnej, wodnej i biomasowej).
Według autorów raportu, energetyka wiatrowa i słoneczna o mocy zainstalowanej 705 GW mogą
charakteryzować się wahaniami produkcji rzędu 50% europejskiego zapotrzebowania na energię w
ciągu doby. Natomiast dla mocy zainstalowanej w lądowej energetyce wiatrowej wynoszącej 280
GW, przeciętny poziom generacji godzinowej w zimowy dzień może wahać się (w zależności od
warunków meteorologicznych) od 40 do 170 GW rok do roku. Kluczowe będą też potrzeby w zakresie
elastyczności krótkookresowej. Z analizy wynika, że godzinowe odchylenia przekraczające na przykład
20 GW zwiększają się o 50% w porównaniu z samym popytem.
Raport wskazuje również, że rozwój sieci (na poziomie lokalnym w obrębie sieci dystrybucyjnej, a
na poziomie krajowym w obrębie sieci przesyłowej), a także nowe połączenia międzysystemowe
mogą być niezbędne, jeżeli chcemy skapitalizować naturalne zróżnicowanie strony popytowej oraz
generacji różnych lokalizacji OZE. Niemniej jednak zjawiska klimatyczne, które mogą występować
równolegle na całym kontynencie europejskim, mogą skutkować widocznymi zmianami w poziomie
generacji wiatrowej z punktu widzenia całego systemu. Ponadto okazuje się, że jeżeli zmienne OZE
zostaną wybudowane zbyt daleko od centrów obciążenia, to koszty rozwoju sieci mogą być zbyt
wysokie.
Autorzy podkreślają też, że poza mocami rezerwowymi należy również rozwinąć mechanizmy reakcji
strony popytowej przyczyniające się do bilansowania generacji/obciążenia. Niemniej jednak, choć
przesuwanie obciążenia może odegrać rolę w sytuacjach wyjątkowych (jako sposób ograniczenia
zapotrzebowania szczytowego), to nie będzie ono w stanie samo poradzić sobie ze zmiennością
powodowaną przez generację wiatrową i fotowoltaiczną. Z dokumentu 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.