Komentarz PSE nt. niedoborów energii w sierpniu 2015 r.
Prezentujemy komentarz Polskich Sieci Elektroenergetycznych (PSE) do publikacji Forum Analiz Energetycznych (FAE) dotyczących niedoboru mocy w polskim systemie elektroenergetycznym w sierpniu 2015 r.
Komentarz PSE:
Sytuacja niedoboru mocy w sierpniu 2015
W sierpniu br., na skutek utrzymującej się fali upałów, sytuacji hydrologicznej głównych rzek w kraju i w konsekwencji obniżenia dostępnych zdolności wytwórczych poniżej niezbędnych wielkości na obszarze całego kraju zostały wprowadzone ograniczenia w poborze i dostarczaniu energii elektrycznej. W przypadku wystąpienia zagrożenia bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej, Rada Ministrów, w drodze rozporządzenia, na wniosek ministra właściwego do spraw gospodarki, wprowadza ograniczenia w dostarczaniu i poborze energii elektrycznej, na czas oznaczony na terytorium Polski lub jego części. Do czasu wejścia w życie przywołanego rozporządzenia, lecz nie dłużej niż na okres 72 godzin, ograniczenia w dostarczaniu i poborze energii elektrycznej wprowadza Operator Systemu Przesyłowego Elektroenergetycznego (PSE S.A.). Przedmiotowe rozporządzenie zostało przyjęte przez Radę Ministrów w dniu 11 sierpnia. Ograniczenia w dostarczaniu i poborze energii elektrycznej zostały wprowadzone na okres od dnia 11 sierpnia 2015 r. do dnia 31 sierpnia 2015 r. Adekwatnie do warunków właściwego funkcjonowania Krajowego Systemu Elektroenergetycznego, w okresie od 10 do 31 sierpnia 2015 r., OSP wprowadzał różne stopnie zasilania. Należy zaznaczyć, że najczęściej ogłaszany był 11 stopień zasilania, który określa, że odbiorca może pobierać moc do wysokości mocy umownej (czyli do poziomu mocy określonej w umowie z właściwym operatorem systemu) – co w praktyce oznacza brak ograniczeń. Wprowadzenie stopnia zasilania różnego od 11 wymagane było tylko w dniach 10-12 sierpnia 2015 r. – łącznie w ciągu 22 godzin.
Więcej na ten temat na stronie internetowej PSE (link)
Dostępność zasobów wytwórczych
Obniżenie dostępnych w KSE zdolności wytwórczych poniżej wymaganych minimów wynikało z wielu czynników. Z pośród najważniejszych z nich można wymienić:
- Dużą liczbę awaryjnych postojów jednostek wytwórczych
Jedną z istotnych przyczyn były ubytki awaryjne jednostek wytwórczych. Do 9 sierpnia krajowy system elektroenergetyczny funkcjonował prawidłowo i zgodnie z informacjami posiadanymi przez PSE posiadał zasoby niezbędne do zbilansowania krajowego zapotrzebowania. Jednak w późnych godzinach wieczornych w dniu 9 sierpnia zarejestrowano skokowy wzrost ubytków mocy o kolejne 1 200 MW, a w godzinach nocnych z 9 na 10 sierpnia ubytki mocy w elektrowniach uległy dalszemu zwiększeniu. W sumie nieplanowe ubytki mocy stanowiły aż około 1/5 planowanego zapotrzebowania na moc w szczycie porannym 10 sierpnia, które było przewidywane na poziomie 22 200 MW.
- Postoje jednostek wytwórczych wynikające z planowanych remontów
Ze względu na wiek wielu jednostek wytwórczych w Polsce, wykonywanie prac remontowych i modernizacyjnych jest niezbędnym elementem dla zapewnienia bezpiecznego funkcjonowania KSE. PSE stale monitorują potrzeby remontowe jednostek wytwórczych w Polsce i optymalizują okresy remontowe zapewniając maksymalną możliwą zgodność między dostępnością zasobów wytwórczych dla bilansowania KSE oraz potrzebami remontowymi jednostek wytwórczych. W PSE pracuje zespół, który analizuje możliwości rozplanowania remontów poszczególnych bloków w określonych porach, nie tylko z dokładnością miesięcy, ale i konkretnych dni. Należy zaznaczyć, że już od kilku lat poziom remontów w okresie letnim i zimowym (krytycznych z punktu widzenia bilansowego) jest kilkukrotnie niższy niż wiosną i jesienią.
- Ograniczeniem mocy dostępnej w jednostkach cieplnych
Fala wysokich temperatur i sytuacja hydrologiczna w kraju sprawiły problemy z chłodzeniem tych jednostek.
- Ograniczoną generacją elektrociepłowni w okresie letnim
- Bardzo niskim poziomem generacji wiatrowe
Wszystkie te czynniki nałożyły się na wysoki poziom zapotrzebowania spowodowany m.in. dużym wykorzystaniem urządzeń chłodzących. Należy podkreślić, że przed wprowadzeniem ograniczeń w poborze energii PSE wykorzystały inne możliwości zwiększenia wolumenu dostępnych zasobów wytwórczych. Wykorzystano m.in. wszystkie dostępne dla PSE moce elektrociepłowni na podstawie kontraktowanych przez PSE usług Generacji Wymuszonej Systemowo (GWS) oraz możliwości przesunięcia planowanych wyłączeń.
Warto także wspomnieć o czynnikach klimatycznych wpływających na popyt i podać mocy w KSE. Rosnące zapotrzebowanie na energię i moc w okresie letnim stawia wyzwania przez KSE. Możliwym rozwiązaniem jest np. zwiększenie udziału źródeł fotowoltaicznych w KSE, których charakterystyka pracy jest dobrze skorelowana z zapotrzebowaniem na energię urządzeń chłodzących.
Operacyjna rezerwa mocy
W odpowiedzi na zarzut nieskuteczności mechanizmu Operacyjnej Rezerwy Mocy, która według FAE nie przyczyniła się do udostępnienia dodatkowych mocy OSP, należy zaznaczyć, że ORM jest mechanizmem dającym konkretne zachęty do zgłaszania dyspozycyjności jednostek wytwórczych w okresie szczytowego zapotrzebowania, jeżeli dyspozycyjność ta jest możliwa z technicznego punktu widzenia. Mechanizm wynagradzania za ORM zapewnia płatności wyłącznie dla tych jednostek wytwórczych, które były dyspozycyjne w danej godzinie doby. Jednocześnie płatności dla wytwórców świadczących usługę rosną w sytuacji niedoboru rezerwy i maleją w sytuacji dużej dostępności rezerw. W okresie niedoboru mocy mechanizm ten wygenerował więc silne zachęty do udostępnienia OSP wszystkich technicznie sprawnych zasobów wytwórczych.
Należy podkreślić, że czas aktywacji rezerwy nie miał wpływu na pogorszenie sytuacji bilansowej, ponieważ w Polsce planowanie pracy jednostek wytwórczych odbywa się centralnie w ramach procesu realizowanego przez PSE, a więc z odpowiednim wyprzedzeniem i uwzględnieniem czasu potrzebnego na ich uruchomienie. Mając dostęp do wszystkich dostępnych jednostek wytwórczych, PSE jest w stanie aktywować ilość mocy wystarczającą do pokrycia zapotrzebowania KSE. Wyjątkiem są sytuacje, gdy istotna część zdolności wytwórczych KSE jest niedyspozycyjna z przyczyn technicznych, które ujawniły się w relatywnie krótkim czasie przed dostawą.
Celem mechanizmu ORM nie jest zapewnienie długoterminowej gwarancji dostępności jednostek wytwórczych i ich rozwoju, tylko pozyskiwanie rezerwy operacyjnej dla zapewnienia PSE możliwości bilansowania systemu. W ocenie PSE, mechanizm ORM ewidentnie przyczynił się do wyhamowania procesu wycofywania jednostek wytwórczych z rynku i w ten sposób poprawił sytuacje bilansową KSE. Gdyby nie ORM, część z dostępnych dziś mocy wytwórczych zostałaby trwale wyłączona, co znacząco pogorszyłoby bilans rezerw dostępnych dla PSE.
Ponadto należy zaznaczyć, że środki wydatkowane przez PSE na ORM wyniosły w roku 2014 ok. 450,7 mln zł., a nie 560 mln zł, jak było to przedstawiane w niektórych publikacjach.
Strona popytowa
W komentarzach dotyczących ograniczeń w poborze energii elektrycznej często pojawia się zarzut niedostatecznego wykorzystania przez PSE możliwości dobrowolnej redukcji strony popytowej (DSR). Należy jednak pamiętać, że PSE są prekursorem mechanizmu DSR w Polsce, które to mechanizmy stanowią ważny kierunek rozwoju systemów elektroenergetycznych. Aktualnie – począwszy od 2012 roku – ta usługa pozyskiwana jest przez OSP w drodze postępowania przetargowego „Praca Interwencyjna: Redukcja zapotrzebowania na polecenie OSP” i polega na dokonaniu przez odbiorcę energii elektrycznej ograniczenia swojego zapotrzebowania na moc czynną na sygnał przekazany przez Operatora Systemu Przesyłowego. Operator zapewnia także możliwość udziału odbiorców w rynku bilansującym. Wolumen możliwej redukcji zapotrzebowania ujęty w złożonych do PSE ofertach pokazał niestety, że potencjał zasobów DSR w Polsce jest ograniczony. Ogłaszając kolejne przetargi na usługę „Praca Interwencyjna: Redukcja zapotrzebowania na polecenie OSP”, PSE podejmują wysiłki w celu pozyskania maksymalnie dużego wolumenu tej usługi.
Nie jest możliwym zapewnienie, że większy potencjał DSR byłby możliwy do uzyskania w przypadku wykorzystaniu przez PSE innych mechanizmów pozyskiwania usług DSR, w tym płatności dla odbiorców za gotowość do redukcji zapotrzebowania. Należy natomiast podkreślić, że koszty związane z takimi płatnościami w wysokości postulowanej przez niektórych odbiorców mogłyby sięgnąć nawet setek mln zł (OSP spotkał się m.in. z propozycją płatności za gotowość w wys. 100 tys. zł MW-rok. Wówczas 1000 MW DSR kosztowałoby 100 mln zł, a koszty musiałyby zostać przeniesione w taryfie OSP na wszystkich odbiorców energii w Polsce). Dodatkowo, możliwości wykorzystania zasobów DSR w ramach usługi „interwencyjna redukcja zapotrzebowania na polecenie OSP” są ograniczone do kilku godzin w ciągu doby oraz do 3 dni w ciągu tygodnia, zatem DSR nie jest w stanie zastąpić potrzeby budowy nowoczesnych, elastycznych źródeł wytwórczych.
Transgraniczna wymiana energii
Jednym z zarzutów stawianych PSE jest niski poziom zdolności przesyłowych dostępnych dla transgranicznej wymiany energii (niska wartość współczynnika poziomu elektroenergetycznych połączeń międzysystemowych). Faktycznie, możliwość importu energii z innych krajów mogłaby złagodzić problemy związane z niedostatecznym poziomem zdolności wytwórczych w Polsce. Niestety, zdolności przesyłowe KSE są w znaczącym stopniu zajmowane przez tzw. przepływy nieplanowe, wynikające z transakcji handlowych zawieranych poza Polską. Powyższa sytuacja spowodowała, że w krytycznych dniach sierpnia 2015 połączenia transgraniczne były bardzo mocno przeciążone i nie mogły być wykorzystane w celu importu energii z Niemiec, które jako jedyny kraj w regionie posiadały w tym czasie nadwyżki generacji, zarówno dla wymiany handlowej, jak i międzyoperatorskiej. Co więcej, równocześnie z podejmowaniem przez PSE działań dla zapewnienia możliwości pokrycia zapotrzebowania KSE, realizowany był na szeroką skalę wielostronny redispatching między systemami Niemiec, Austrii i Szwajcarii, w celu utrzymywania przepływów mocy na granicy niemiecko-polskiej na bezpiecznym poziomie. Stąd nie było możliwe uzyskanie większej pomocy awaryjnej od operatorów zagranicznych z obszaru Niemiec, a jedynie w ograniczonym stopniu (ze względu na małą dostępność energii) z Czech i Słowacji.
Należy zaznaczyć, że niska wartość zdolności importowych KSE nie wynika z braku fizycznych połączeń i technicznych możliwości wymiany, ale wprost z bardzo znaczących nieplanowych przepływów mocy przez KSE od zachodniej do południowej granicy Polski. Przyczyną tak dużych nieplanowych przepływów jest m.in. brak limitu wymiany handlowej energii pomiędzy obszarem niemieckim i austriackim oraz duża wymiana handlowa pomiędzy tymi państwami i krajami sąsiadującymi. Problem jest dodatkowo potęgowany przez nieprzewidywalność tych przepływów, powodowanych w dużej mierze czynnikami pogodowymi. Zdolności przesyłowe w kierunku importu na profilu synchronicznym mogłyby być oferowane przez PSE S.A. w znacząco wyższej wielkości (i tym samym współczynnik poziomu elektroenergetycznych połączeń międzysystemowych byłby znacznie wyższy) w przypadku właściwej koordynacji wyznaczanych i alokowanych zdolności przesyłowych w regionie i ograniczeniu przepływów nieplanowych z Niemiec. PSE od dawna zabiegają o zmianę obecnego stanu rzeczy, w ścisłej koordynacji z URE i Ministerstwem Gospodarki. Kluczowym aspektem prowadzenia wymiany międzysystemowej wymagającym pilnej poprawy jest zapewnienie odpowiedniej koordynacji w procesie wyznaczania i alokacji zdolności przesyłowych. Należy tu wskazać potrzebę implementacji metodologii wyznaczania zdolności flow-based (FBA) oraz odpowiednią rekonfigurację obszarów rynkowych w Europie kontynentalnej.
Wg szacunków PSE, przy naturalnych przepływach kołowych na przekroju synchronicznym w wysokości 1000 MW (tj. nawet wyższym niż przyjmowana w analizach wielkość naturalnych dla systemów połączonych synchronicznie przepływów kołowych, którą przyjmuje się w granicach 600 MW), i bez uwzględniania transakcji handlowych w regionie (które w sposób nieplanowy wykorzystują połączenia KSE), zdolności importowe KSE mogłyby wynieść ok. 1200MW.
W dłuższym horyzoncie czasowym, wąskie gardła polskiego systemu zostaną zlikwidowane. PSE intensywnie pracują nad rozbudową połączeń transgranicznych. Do końca 2015r. zakończona zostanie budowa połączenia Polska-Litwa, która pozwoli na import 500 MW. Na przełomie roku 2015 i 2016 roku zakończona zostanie budowa przesuwników fazowych na pierwszej linii granicznej z Niemcami (na drugiej linii podobną inwestycję zrealizuje w 2017 roku operator niemiecki 50Hertz), co stworzy możliwość dodatkowego importu energii. Ponadto, uruchamianie są inwestycje nakierowane na rozbudowę sieci przesyłowych w zachodniej części kraju, które pozwolą na dalszy wzrost zdolności importowych. Stosowne postepowania przetargowe zostały już dla większości inwestycji rozstrzygnięte. W efekcie budowy przesuwników fazowych i rozbudowy sieci przesyłowych znacząco poprawią się możliwości wymiany energii między Polską i krajami sąsiadującymi. Możliwe będzie uzyskanie na połączeniach synchronicznych nawet ok. 2000 MW w kierunku importu oraz 3000 MW w kierunku eksportu.
Polskie Sieci Elektroenergetyczne
