Inteligentne sieci elektroenergetyczne (Smart Grids) – z korzyścią dla wszystkich

395

Rozwój inteligentnych sieci elektroenergetycznych jest jednym z gwarantów transformacji polskiego systemu energetycznego. Działania na rzecz rozbudowy tej infrastruktury wpisują się zdecydowanie w szeroko zakrojoną politykę Ministerstwa Klimatu i Środowiska.

Dofinansowane z Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko (POIiŚ) na lata 2014-2020 inwestycje w inteligentne sieci elektroenergetyczne (smart grid), wpływają na poprawę bezpieczeństwa dostaw energii i obniżenie kosztów obsługi sieci elektroenergetycznych, a także umożliwiają bardziej efektywne zarządzanie systemem energetycznym, w którym coraz ważniejszą rolę będą odgrywać lokalni wytwórcy energii oraz aktywni odbiorcy. Rezultatem będzie poprawa efektywności zagospodarowania zasobów naturalnych, w tym zwiększenie OZE i redukcja CO2, co docelowo poprawi konkurencyjność naszej gospodarki.

 Rosnąca lawinowo liczba przyłączanych do sieci urządzeń, w tym zwłaszcza  odnawialnych źródeł energii (OZE), skłania spółki energetyczne do znacznego zwiększenia inwestycji w inteligentne sieci, które usprawniają efektywne wykorzystanie i zarządzanie energią rozproszoną. Wiąże się to z potrzebą budowy nowoczesnej technologicznie infrastruktury, która umożliwia kompleksową wymianę informacji między operatorami systemu i jego użytkownikami w zakresie optymalizacji zużycia energii.

Inteligentny system elektroenergetyczny (ISE) od tradycyjnego odróżnia dwukierunkowy przepływ energii i informacji, co daje pełny obraz zużycia energii przez odbiorcę końcowego. Wsparciem dla tego typu inwestycji są środki unijne. Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko 2014 – 2020, z którego płyną pieniądze m.in. na smart grid, wspiera budowę inteligentnych sieci elektroenergetycznych w ramach poddziałania (1.4.1) wdrażanego bezpośrednio przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska oraz rozbudowę sieci dla przyłączenia odnawialnych źródeł energii OZE (1.2.1). W ramach tych dwóch działań dostępne są środki w wysokości miliarda złotych.

Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko jest największym programem finansowanym z funduszy europejskich. Z kwoty ponad 82 mld euro, którą Polska otrzymała z budżetu Unii Europejskiej na lata 2014-2020, ponad 27 mld euro przeznaczono na realizację tego programu, z czego 12 mld złotych na działania związane z transformacją polskiego systemu energetycznego. Sektor energetyki, realizując cele gospodarki niskoemisyjnej i bezpieczeństwa energetycznego, jest jednym z kluczowych obszarów wspieranych przez POIiŚ.

ENERGETYKA SIĘGA PO NOWE TECHNOLOGIE

Dostosowanie przemysłu do dynamicznych zmian zachodzących w gospodarce wymaga sięgania po nowe technologie energetyczne oraz informatyczno-telekomunikacyjne. Wzrasta znaczenie odnawialnych źródeł energii, a ich udział w miksie energetycznym Polski będzie się zwiększał w kolejnych latach. Coraz większa liczba odbiorców w gospodarstwach domowych staje się prosumentami, którzy zaspokajają samodzielnie swoje potrzeby energetyczne, a nadwyżki energii oddają do sieci dystrybucyjnych. Czynnikami stymulującymi rozwój innowacji w systemach przesyłu i dystrybucji energii są m.in.: niezadowalający stan techniczny sieci przesyłowych i  dystrybucyjnych, konieczność zarządzania rozproszoną energią generowaną z OZE, a także dotkliwe skutki ekonomiczne awarii i przerw w dostawie prądu. Niezbędna jest także rozbudowa baz danych i poprawa standardów ochrony środowiska. Należy w tym kontekście uwzględnić również rozwój elektromobilności, który spowoduje znaczący popyt na energię elektryczną.

Optymalizacja funkcjonowania systemów energetycznych dotyczy zatem wielu elementów: od źródeł energii odnawialnej, które powinny być lepiej zintegrowane z systemem, poprzez tworzenie jednostek magazynowania energii, wykorzystanie małych, zdecentralizowanych dostawców energii, po przesył powodujący mniejsze straty i wreszcie inteligentne użytkowanie tej energii. Uporanie się z tymi wyzwaniami wymaga więc sieci opartych o elastyczną, „myślącą” infrastrukturę, która skieruje energię dokładnie tam, gdzie jest ona potrzebna.

Zmieniają się też oczekiwania odbiorców energii, którzy chcą nie tylko stabilnych dostaw prądu w dobrej cenie, ale także nowoczesnych rozwiązań, które np. pozwolą im na bieżąco monitorować zużycie energii w domu. Pojawia się więc szereg wyzwań, które skłaniają energetykę do sięgania po innowacyjne technologie i wprowadzanie zaawansowanych narzędzi komunikacji i automatyki w systemach energetycznych.  Smart Grid to inteligentna sieć elektroenergetyczna i powiązane z nią wszelkie technologie informatyczno-telekomunikacyjne, które integrują działania każdej ze stron – wytwórców, dystrybutorów i odbiorców energii elektrycznej. Dzięki zastosowaniu wielu czujników, mierników i liczników – informują o bieżącym stanie sieci, a odpowiednie algorytmy pomagają przewidywać, jak mogą rozwinąć się sytuacje nietypowe, co pozwala z wyprzedzeniem planować pewne działania operatorskie.

KORZYŚCI Z BUDOWY INTELIGENTNYCH SIECI

Zaawansowane urządzenia elektroenergetyczne i technologie telekomunikacyjne służące do poprawy sterowania pracą sieci oraz zarządzania energiązapewniają niezawodne i efektywne ekonomicznie funkcjonowanie systemu elektroenergetycznego. Smart grid zwiększa komfort korzystania z energii i przynosi oszczędności indywidualnemu odbiorcy, a także korzyści ekologiczne i makroekonomiczne. Dzięki inteligentnym rozwiązaniom spółki dystrybucyjne mogą lepiej kontrolować dostawy energii i zarządzać jej włączeniami oraz szybciej reagować na awarie. Sprawniej mogą też bilansować moce pochodzące z przyłączanych farm wiatrowych, paneli fotowoltaicznych czy instalacji biogazowych, co w konsekwencji usprawnia współpracę z krajowym systemem elektroenergetycznym.

Dzięki opomiarowaniu smart metering, przedsiębiorstwa energetyczne łączą się ze wszystkimi swoimi klientami. Zaawansowane struktury opomiarowania obejmujące rejestracje zużycia energii przez inteligentne liczniki, dwukierunkową komunikację, gromadzenie i zarzadzanie danymi są jednym z głównych elementów funkcjonowania inteligentnych sieci energetycznych (smart grids). Taka sieć zapewnia większą skuteczność dostaw, poprawę efektywności energetycznej oraz wzrost zaangażowania odbiorców w wytwarzanie energii.

Smart Grids mają ogromne znaczenie dla ochrony środowiska naturalnego, zwłaszcza jeśli chodzi o redukcję emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Dzięki zwiększaniu udziału OZE w bilansie energetycznym kraju oraz racjonalizacji zużycia energii, przyczyniają się do najbardziej efektywnego jej wykorzystania, przy włączaniu do systemów elektroenergetycznych niewielkich elektrowni fotowoltaicznych i wiatrowych, instalowanych bezpośrednio przez użytkowników. Niewątpliwą korzyścią z takich rozwiązań jest także możliwość wyprowadzenia nadmiaru nagromadzonej energii, wytwarzanej w źródłach odnawialnych do systemu elektroenergetycznego i wykorzystania jej przez podmioty, u których występują niedobory mocy spowodowane różnymi przyczynami.

MOTYWACJE DLA INDYWIDUALNYCH UŻYTKOWNIKÓW

Dla odbiorcy energii sieć inteligentna oznacza z kolei aktywne zarządzanie jego własnym zapotrzebowaniem na energię i jej zużyciem. Jeżeli zechce może wpływać na redukcję swojego  zużycia poprzez udział w programach DSM – demand side managment. Takie zarządzanie popytem (DSM) jest nieodłącznym elementem funkcjonowania  nie tylko dużych przedsiębiorstw, ale oznacza też optymalizację zapotrzebowania na energię elektryczną. Odbiorca dostosowuje warunki handlowe do swoich potrzeb.

Operatorzy systemów dystrybucyjnych inwestują w inteligentne liczniki u odbiorców, które pozwalają na ich odczyt, a także wykorzystywanie wielu innych funkcjonalności, tj. m.in. miesięczne rozliczanie się każdego z użytkowników za rzeczywiste, a  nie prognozowane zużycie energii. Inteligentne liczniki gwarantują również stosowanie taryf dynamicznych. W dynamicznych kontraktach cenowych ceny energii nie są ustalane z góry i różnią się w zależności od okresu. Takie kontrakty mogą być korzystne dla konsumentów, ponieważ dają możliwość ponoszenia niższych kosztów tym, którzy mogą zarządzać zużyciem energii i dostosowywać je do aktualnego poziomu cen na rynku, czyli np. ograniczać konsumpcję w godzinach szczytu, gdy ceny energii na rynku hurtowym są najwyższe. Inteligentne liczniki motywują również do oszczędnego i racjonalnego korzystania z prądu. Poza zdalnym odczytem, inteligentne urządzenia zapewniają też m.in. pomiar mocy i napięcia, umożliwiając transmisję danych z wybraną częstotliwością. Pozwalają też na zmianę trybu pracy licznika lub nawet odłączenie zdalne poszczególnych odbiorców.

Smart Grid powoduje wzrost zaangażowania odbiorców w wytwarzanie energii. Chodzi o możliwość przyłączenia do sieci prosumentów czyli właścicieli własnych mikroźródeł energii, np. przydomowych elektrowni wiatrowych, czy paneli fotowoltaicznych, które produkują energię na potrzeby własne. Wskutek racjonalniejszej gospodarki energetycznej zmniejszy się tym samym zapotrzebowanie na energię, produkowaną w elektrowniach konwencjonalnych. Poza wymiarem społecznym, rozwój inteligentnych sieci przyniesie też istotne korzyści społeczne i ekologiczne.

MILIARD ZŁOTYCH NA ROZWÓJ PRZYDOMOWYCH ŹRÓDEŁ ENERGII ODNAWIALNEJ

Nadzorowany przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska, program „Mój Prąd”, w ramach którego dostępny 1 mld zł dystrybuowany jest przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej dofinansowuje zakup i instalację mikroinstalacji fotowoltaicznych dla osób fizycznych, które wytwarzają energię elektryczną na własne potrzeby gospodarstw domowych.

„Mój prąd” jest jednym z największych w Europie programów finansowania tego typu przedsięwzięć. Po raz pierwszy zastosowano tak duże wsparcie o zasięgu ogólnopolskim dla osób indywidualnych, które mogą produkować i wykorzystywać odnawialną energię na własne potrzeby. Te pieniądze gwarantują wsparcie dla ok. 200 tys. instalacji, które pozwolą na wygenerować ok. 1 TWh zielonej energii.

DOTYCHCZASOWE EFEKTY REALIZACJI POIIŚ 2014-2020 W SEKTORZE ENERGETYKA

Dzięki funduszom europejskim z Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko 2014-2020 polska energetyka otrzymuje znaczne środki finansowe, przeznaczane na inwestycje sprzyjające przystosowaniu systemu energetycznego do wyzwań związanych ze zmianami zachodzącymi na rynku energii. Do tej pory udało nam się zrealizować szereg ważnych projektów energetycznych. Podpisanych zostało ponad 800 umów o dofinansowanie na realizację projektów, których całkowita wartość to 24 mld zł, z czego dofinansowanie z Unii Europejskiej to blisko 11 mld zł (budżet 12,5 mld zł). Są to umowy na wybudowanie lub zmodernizowanie: 1020 km przesyłowych i dystrybucyjnych inteligentnych sieci elektroenergetycznych, ale także budowę i modernizację 1500 km gazociągów przesyłowych i dystrybucyjnych, 1215 km sieci ciepłowniczych oraz na modernizację energetyczną blisko 1500 budynków mieszkaniowych i użyteczności publicznej.

Realizacja tych projektów przynosi konkretne korzyści dla obywateli, środowiska naturalnego i gospodarki, m.in.: wzrost bezpieczeństwa i niezależności energetycznej Polski, poprawę efektywności energetycznej, wsparcie systemów ciepłowniczych, czy wzrost ilości zielonej energii wytwarzanej z OZE.

– W ciągu minionego półtora roku rządowe programy służące energetyce odnawialnej, klimatowi i ekologii dały gospodarce impuls o wartości 5,5 mld zł – ocenił Michał Kurtyka, minister klimatu i środowiska, podczas Europejskiego Kongresu Gospodarczego w Katowicach. – Pieniądze trafiły do polskich rodzin, mikrofirm, przedsiębiorców oraz instalatorów odpowiedzialnych za poprawę efektywności energetycznej i odnawialne źródła energii. Dzięki programowi „Mój Prąd”, czy „Czyste Powietrze”, Polacy masowo instalują sobie w domach panele fotowoltaiczne, dlatego jesteśmy w europejskiej, a nawet światowej czołówce jeżeli chodzi o przyrosty mocy fotowoltaicznych. Rozwój energetyki rozproszonej ma charakter bodźca gospodarczego, równomiernie rozłożonego w całym kraju. Podobnym impulsem do rozwoju energetyki rozproszonej będzie teraz rozwój elektromobilności.

W ocenie ministra klimatu i środowiska, energetyka rozproszona, oparta na odnawialnych źródłach, daje miejsca pracy dostosowane do polskich potrzeb, obejmujące obszar całego kraju. Jak mówił szef resortu, również nowe sektory energetyki, które będą rozwijane – takie jak energetyka wiatrowa na morzu czy energetyka jądrowa – dadzą w perspektywie wiele nowych stanowisk pracy, dla wysoko wykwalifikowanych pracowników. Wyzwaniem jest zintegrowanie nowych technologii produkcji energii z istniejącymi mocami wytwórczymi, sieciami dystrybucji i przesyłu energii. Celem jest zapewnienie ciągłości dostaw i funkcjonowania systemu (tak by koszty transformacji stanowiły jak najmniejsze obciążenia dla gospodarki.

Zdaniem ministra, czeka nas także wielka ekoprzebudowa sektora transportowego, który będzie podlegać stopniowej elektryfikacji. Na razie dotyczy to głównie transportu publicznego. Polska jest wiodącym eksporterem autobusów elektrycznych w Unii Europejskiej.

PRZYKŁADY PROJEKTÓW SMART GRID, DOFINANSOWANYCH W RAMACH POIIŚ 2014-2020

Jednym z największych beneficjentów wsparcia z POIiŚ 2014-2020 jest spółka Energa-Operator SA, która otrzymała ponad 166 mln zł. Projekt polega na instalacji inteligentnego systemu opomiarowania i automatyzacji sieci. Przebudowa jest realizowana na objętym koncesją obszarze działania dostawcy Energa-Operator SA w województwach łódzkim, wielkopolskim, zachodniopomorskim, kujawsko-pomorskim, mazowieckim, pomorskim i warmińsko-mazurskim.

Wśród planowanych efektów są m.in.: ograniczenie strat sieciowych widoczne w ilości zaoszczędzonej energii elektrycznej, stworzenie warunków technicznych do takich rozwiązań, jak przyłączenie odnawialnych źródeł energii, czy wzrost stabilności i ciągłości dostaw energii elektrycznej dla odbiorców.

W połowie września br. Ministerstwo Klimatu (poprzednia nazwa resortu) podpisało ze spółką ENEA Operator trzy umowy o dofinansowanie na realizację projektów, dotyczących budowy inteligentnych sieci energetycznych. Gospodarstwa domowe na terenie Poznania, Zielonej Góry, Gorzowa  Wielkopolskiego, a także okolicznych gmin i powiatów: Nowa Sól, Kożuchów, powiat strzelecko-drezdenecki, gorzowski oraz choszczeński, zostaną podłączone do nowoczesnej, bezpiecznej i inteligentnej sieci smart grid. Realizacja tych inwestycji jest możliwa, dzięki dofinansowaniu ze środków Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko (poddziałanie 1.4.1), w łącznej wysokości blisko 40 mln zł.

Wprowadzanie zaawansowanych narzędzi komunikacji i automatyki w systemach energetycznych zapewni ograniczenie poziomu strat, a także wysoką jakość oraz bezpieczeństwo dostaw energii elektrycznej. W ramach realizowanych projektów, u ponad 600 odbiorców w  miejsce liczników indukcyjnych z obracającą się metalową tarczą i mechanicznym liczydłem, zostanie dokonana wymiana na inteligentne liczniki, które umożliwiają kontrolę nad rzeczywistym zużyciem energii. Podpisanie umów wpisuje się w szeroko zakrojoną politykę Ministerstwa Klimatu i Śroodowiska, dotyczącą budowy inteligentnej sieci energetycznej, umożliwiającej transformację polskiego systemu energetycznego.

RAMY LEGISLACYJNE

Obecnie, na ukończeniu, jeżeli chodzi o etap rządowy, znajdują się prace nad nowelizacją ustawy o zmianie ustawy – Prawo energetyczne oraz niektórych innych ustaw (UC17), która stworzy ramy prawne dla funkcjonowania systemu inteligentnego opomiarowania w sektorze elektroenergetycznym, wdrażając tym samym do polskiego systemu prawnego przepisy prawa UE. Projekt zakłada m.in. zainstalowanie do końca 2028 roku liczników zdalnego odczytu skomunikowanych z  systemem zdalnego odczytu w punktach poboru energii, stanowiących 80 proc. łącznej liczby punktów poboru energii u odbiorców końcowych, posiadających układ pomiarowy bezpośrednio przyłączonych do sieci o napięciu znamionowym nie wyższym niż 1 kV, zgodnie z  harmonogramem określonym w ustawie; powołanie Operatora Informacji Rynku Energii (OIRE), którego funkcje będzie pełnił operator systemu przesyłowego elektroenergetycznego (PSE S.A.) i który będzie podmiotem odpowiedzialnym za prowadzenie Centralnego Systemu Informacji Rynku Energii (CSIRE); dokonywanie rozliczeń za energię elektryczną lub usługę dystrybucji energii elektrycznej oraz realizowanie innych procesów rynku energii elektrycznej na podstawie danych pomiarowych uzyskanych od OIRE; możliwość pomiaru energii elektrycznej wprowadzanej do sieci przez prosumenta oraz posiadacza pojazdu elektrycznego; zapewnienie standardów bezpieczeństwa dotyczących ochrony informacji rynku energii przed nieuprawnionym dostępem.

Uzupełnieniem prac legislacyjnych jest rozpoczęty przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska projekt pn. „Inteligentnie w energetyce. Wsparcie budowy inteligentnej sieci energetycznej w Polsce”, współfinansowany z Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko 2014-2020. Projekt zakłada m.in. realizację ogólnopolskiej kampanii edukacyjno-informacyjnej; programu szkoleniowo-edukacyjnego, mającego na celu edukowanie odbiorców projektu o funkcjonalnościach liczników zdalnego odczytu, zadaniach Centralnego Systemu Informacji Rynku Energii oraz o korzyściach wynikających z wdrażania inteligentnych sieci elektroenergetycznych.

Prowadzenie wzajemnie uzupełniających się przedsięwzięć w postaci kampanii edukacyjnoinformacyjnej, regulacji prawnych oraz zaangażowanie odpowiednich środków finansowanych, pozwoli na zbudowanie niezbędnej infrastruktury technicznej, jak również podniesienie świadomości społeczeństwa odnośnie realnego wpływu na efektywność użytkowania energii elektrycznej. Przyczyni się do efektywnego wykorzystania sieci energetycznych, minimalizacji niezbędnych inwestycji w rozbudowę systemów przez optymalizację ich wykorzystania oraz do oszczędności energii w gospodarstwach domowych. (JC)

MINISTERSTWO KLIMATU I ŚRODOWISKA

2 KOMENTARZE

    • Rozwiązania smart grid są już realizowane od kilku lat, ale teraz się nasilają. Ułatwią to nowe regulacje prawne.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Proszę wpisać komentarz!
Please enter your name here