Pierwsza w Polsce mikrosieć bazująca na OZE i magazynach energii
Zgorzelecki klaster energetyczny ZKlaster uruchomił pierwszą w Polsce mikrosieć bazującą na źródłach odnawialnych i magazynach energii. O kulisach tego projektu i działalności klastra opowiada w rozmowie z Gramwzielone.pl jego prezes Albert Gryszczuk, który jednocześnie pełni funkcję prezesa Krajowej Izby Klastrów Energii.
Gramwzielone.pl: – Ostatnio rozmawialiśmy w lipcu 2020 r. Wówczas ZKlaster mógł pochwalić się skończeniem budowy farm fotowoltaicznych o mocy 19 MW. Jak wygląda obecnie stan inwestycji, które realizowane są przez podmioty działające w ramach klastra?
Albert Gryszczuk: – Obecnie mamy skończoną budowę następnych 49 MW w fotowoltaice. Te instalacje są w trakcie energetyzacji. Liczymy, że na koniec stycznia wszystkie będą oddawać energię. Obecnie jest już podane napięcie do sieci.
Zakończyliśmy też budowę sieci dystrybucyjnej. To jest około 50 km linii średniego napięcia i 14 km wysokiego napięcia. Do tego powstał główny punkt odbioru 20/100 kV o mocy około 42 MW i to jest punkt synchronizacji z krajowym systemem elektroenergetycznym.
Nastąpiła synchronizacja pomiędzy krajowym systemem i siecią dystrybucyjną klastra. W tej chwili sukcesywnie każdy z elementów wytwórczych podlega synchronizacji. Ten proces chcemy skończyć do końca stycznia. Do tego mamy część koncesji i najpóźniej w połowie lutego wszystkie instalacje będą gotowe do pracy.
Są to instalacje realizowane dzięki wygranej w aukcji z 2018 roku. Czy podmioty działające w klastrze startowały skutecznie również w kolejnych aukcjach?
– W ostatniej aukcji przestrzeliliśmy z zaoferowaną ceną o 12 groszy, jednak generalnie inwestorzy działający w naszym klastrze nastawiają się już głównie na pozaaukcyjne inwestycje. Liczymy, że kolejna nowelizacja ustawy o OZE i Prawa energetycznego w obszarze klastrów sprawi, że będziemy mogli osiągnąć bankowalność dla projektów zakładających lokalną sprzedaż energii.
Przygotowujemy w tej chwili następne 34 MW PV oraz elektrownie wiatrowe o mocy 6MW. Budowę chcemy rozpocząć w tym roku i będą to inwestycje bez aukcji. Wygląda na to, że rynek w tej chwili rozwija się tak, że będzie możliwość zapewnienia finansowania dla takich projektów.
Podczas ostatniej rozmowy z lipca ubiegłego roku mówił Pan, że na projekty bazujące na modelu prywatnych umów PPA jest jeszcze za wcześnie.
– Ciągle brakuje regulacji, jednak liczymy, że zapowiedzi ze strony Ministerstwa Klimatu i Środowiska, mówiące o rozwoju lokalnej energetyki, zamienią się w zapisy ustawowe – a wiemy, że takie prace trwają. Wówczas pojawi się szansa na finansowanie takich projektów.
Czy chodzi o wirtualne umowy PPA czy tzw. direct-PPA?
– Mówię o wirtualnych umowach PPA. Zresztą ćwiczymy teraz takie rozwiązanie na mikrosieci, która powstała w ramach klastra. To jest sieć oparta o 10 magazynów energii, które zostały zainstalowane u członków klastra. Wszystkie są takie same, ich moc liczy po 5 kW, a pojemność wynosi 5,6 kWh. Te urządzenia są spięte systemem telemetrycznym ze źródłami wytwórczymi w ramach wirtualnej elektrowni. W momencie, gdy rozpoczyna się generacja w źródłach, magazyny zaczynają pobieranie energii, która jest oddawana w wieczornym szczycie.
Próbujemy przećwiczyć taki model na potrzeby członków klastra i wsparcia krajowego systemu elektroenergetycznego – zwłaszcza w wieczornym szczycie zapotrzebowania. Wychodzi to bardzo dobrze, obecnie dziennie bilansujemy około 50 kWh energii. Widać, że system działa i to może być idealny przykład tego, jak lokalna energetyka może oddziaływać na krajowy system elektroenergetyczny.
Jaki jest profil zużycia u odbiorców, u których zainstalowano magazyny?
– Specjalnie wybraliśmy do tego eksperymentu różnych odbiorców pod względem profilu zużycia energii. Są to zarówno gospodarstwa domowe jak i przedsiębiorstwa. Jest np. hurtownia motoryzacyjna, prywatna praktyka dentystyczna czy restauracja. Dzięki temu zbieramy niepowtarzalne informacje. Wszystko jest połączone systemem telemetrycznym, a w tym kwartale podłączymy do niego bazujący na sztucznej inteligencji system pozwalający na predykcję, który powinien umożliwić – dzięki danym zebranym w ciągu ostatniego półrocza – sterowanie generacją zgodnie z potrzebami.
Jednak przedsiębiorcy z reguły nie korzystają z energii wieczorem, dlaczego więc magazynują energię na taką porę?
– Firmy uczestniczące w tym projekcie zmieniły swoje przyzwyczajenia jeśli chodzi o zużycie energii. Wiedząc, że mają dostępną tanią energię w godzinach wieczornych, zmieniły np. sposób ogrzewania swoich obiektów, przechodząc np. na pompy ciepła. Hurtownia zmieniła sposób pracy, przenosząc energochłonne procesy na godziny wieczorne, wiedząc, że wówczas ma tańszą energię.
Kto jest właścicielem magazynów, a kto sprzedaje energię?
– Na razie od strony formalnej niewiele się zmieniło. Przypominam, że jest to eksperyment, który odbywa się na razie tylko w warstwie fizycznej. W ogóle nie ingerujemy w rynek handlowo – dlatego, że nie mamy takiej możliwości.
Czy cały system może pracować wyspowo?
– Ten system może pracować i pracuje wyspowo. Jeżeli generacja jest na średnim napięciu, odbiorcy z magazynami są podpięci również na średnim napięciu i odbywa się to w ramach tego samego węzła energetycznego, to jesteśmy wyspowi. To jest mikrosieć. Czym innym byłoby, gdybym produkował energię w Bogatyni, a zużywał w Legnicy. Wtedy przeszlibyśmy przez kilka węzłów.
To pierwszy tego rodzaju system w Polsce. Na ile może on pomóc w urzeczywistnieniu idei klastrów?
– Przede wszystkim mamy nadzieję, że danymi, które zbierzemy w ramach tego eksperymentu, będziemy w stanie w ogóle obronić ideę klastrów.
Gdy rozpoczynaliśmy nasze inwestycje sieciowe, musieliśmy podjąć decyzję, czy iść w budowę klasycznego systemu dystrybucji, przechodząc z średniego na niskie napięcie – czy wykorzystać istniejącą sieć i nie podnosząc kosztów inwestycyjnych jeśli chodzi o jej rozbudowę – ale sprawić, że będzie ona inteligentna.
Wygląda na to, że eksperyment się udał. Widzimy jak członkowie klastra wykorzystują energię, widzimy też jak wpływa to na krajowy system. Jeżeli na wykresy pracy naszej sieci nałożymy problem wieczornego szczytu – w warstwie handlowej i fizycznej – to widać, że lokalną generacją i konsumpcją opartą o inteligentną sieć jesteśmy w stanie odciążyć krajowy system energetyczny.
Klaster w tym momencie świadczy dla dystrybutora usługę bilansowania. Jeśli przesłał energię do sieci i w tym samym momencie ją odebrał, to opóźnienie powstaje tylko na poziomie transmisji informacji. Jeśli system SCADA w źródle wytwórczym informuje o rozpoczęciu generacji, a w tym samym momencie magazyn dostaje komunikat „magazynuj”, to jest niewielkie opóźnienie, ale możemy je skompensować późniejszym wyłączeniem magazynu. Możemy przyjąć, że cały proces dzieje się w czasie rzeczywistym.
Co w takim projekcie generuje największe koszty?
– Budowa takiego systemu to kwestia kosztów inwestycyjnych związanych z magazynami. Potrzebna jest do tego technologia, która kosztuje. Trzeba odpowiedzieć sobie na pytanie, na ile odciążyliśmy OSD z usługi bilansowania dla danej ilości energii. Jeśli te pieniądze zostaną w klastrze, o tyle tańszą będziemy mieć energię.
Musimy znaleźć jako klastry swoje miejsce w systemie. To oznacza, że klastry muszą mieć takie same prawa jak inni gracze, ale także takie same obowiązki. To nie znaczy jednak, że klastry muszą dopłacać o systemu. Wszyscy powinniśmy mieć równe warunki.
Co z technologiami, które mogą dać bardziej długookresowe magazynowanie energii? Czy pracujecie nad takimi rozwiązaniami?
– Jesteśmy dosyć specyficznym obszarem, na który wpłynie transformacja energetyczna. Mamy kopalnię i elektrownię Turów, która zaspokaja pewną część potrzeb polskiego systemu elektroenergetycznego.
Stworzyliśmy koncepcję zastąpienia tej elektrowni źródłami OZE. Ten projekt wychodzi poza ramy klastra energii. Chodzi o transformację regionu. Przyjęliśmy, że w celu zastąpienia elektrowni powinna powstać jednostka szczytowo-pompowa zbudowana w miejsce odkrywki Turów. To jest naturalne środowisko dla takiego magazynu.
Jeśli przejdziemy na niższy poziom, czyli klastrów, w ramach ZKlastra zbudowaliśmy hybrydową linię średniego napięcia, dwa razy po 13 MW. Do tej linii podłączone jest źródło fotowoltaiczne o mocy 18 MW, a do tego zostanie podłączone 6 MW w elektrowniach wiatrowych.
Gotowe jest miejsce w rozdzielnicach pozwalające na przyłączenie magazynów energii dwa razy po 10 MW. Jeśli chodzi o pojemność, ogranicza nas już tylko wyobraźnia i portfel. Wiatraki z fotowoltaiką powinny dać około 5 tys. godzin pracy rocznie, a resztę chcemy pokryć magazynowaniem energii.
Jestem zwolennikiem działania zgodnie z modelem proof-of-concept i sprawdzenia po uruchomieniu instalacji, czy jest możliwe pokrycie 100 proc. zapotrzebowania. Ważne jest przekonanie się przede wszystkim, czy będzie to uzasadnione ekonomicznie.
Druga część rozmowy ukaże się na portalu Gramwzielone.pl za tydzień.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
