Rekord w kraju – 1/3 energii elektrycznej wygenerowano z wiatru

Tegoroczny okres świąteczny był ciężki dla polskiej energetyki z szeregu względów powiązanych z orkanem Barbara przechodzącym nad terenem Polski. Jak donosi portal wysokienapiecie.pl wygenerowano rekordowo wysoki odsetek energii elektrycznej z wiatru, a rekordowo niski z elektrowni konwencjonalnych. Spowodowało to spadek cen energii do minimum administracyjnego, ale gdyby nie ograniczenia prawne to spadłyby jeszcze niżej.

26. grudnia osiągnięto rekordowy poziom produkcji prądu z elektrowni wiatrowych. Jak donoszą Polskie Sieci Elektroenergetyczne o godzinie 20.00 wiatraki dostarczały moc wynoszącą 4941 MW, czyli aż 86% swojej maksymalnej mocy. Pomimo tak ciężkiej pracy system działał bezawaryjnie, a okresowe przerwy w dostawie energii elektrycznej wynikały jedynie z zerwanych przez orkan linii przesyłowych.

Dzięki sprzyjającym warunkom energia elektryczna pochodząca z turbin wiatrowych pokryła w szczytowym momencie w poniedziałek rano 34% zapotrzebowania energetycznego kraju. Na sytuację tą wpływ miały dwa czynniki. Pierwszym z nich był orkan Barbara, który wywoływał porywy wiatru o szybkości do 120 km/h w północnej części Polski – dokładnie tam, gdzie zlokalizowana jest znaczna część polskich farm wiatrowych. Drugim czynnikiem było zmniejszenie się zapotrzebowania energetycznego w okresie świątecznym. Wahało się ono na poziomie od 19 – 12 GW w nocy.

Rekordowy udział energii wiatrowej w miksie krajowym miał ogromny wpływ na pracę dużych elektrowni, zwłaszcza węglowych – zabrakło popytu na produkowaną przez nie energię, co oznaczało konieczność wyłączenia. Za takie decyzje odpowiada Krajowa Dyspozycja Mocy (KDM) mieszcząca się w Konstancinie pod Warszawą. Z uwagi na dużą moc generowaną przez OZE duże elektrownie węglowe sterowane przez KDM, zostały w dużej mierze wygaszone, a produkowana przez nie energia elektryczna stanowiła zaledwie 37% energii elektrycznej w krajowym miksie.

Silny wiatr ma jednakże też swoje negatywne konsekwencje. Oprócz zerwanych linii przesyłowych, które odcinały odbiorców od prądu, problemem jest także konieczność wyłączania farm wiatrowych z uwagi na nadmierną prędkość wiatru. Większość turbin wiatrowych wyposażona jest w system zmiany nachylania łopat wiatraka, który wykorzystywany jest do regulacji prędkości obrotowej, tak aby nie była ona zbyt wysoka. Jednakże podczas tak silnych wiatrów konieczne było tymczasowe całkowite unieruchamianie turbiny podczas najsilniejszych podmuchów. Warto zaznaczyć, że pomimo powyższych problemów system energetyczny w Polsce działał bez problemu.

Orkan Barbara miał także interesujący wpływ na ceny energii elektrycznej. Zależne są one mocno m.in. od nasilenia wiatru (czy dokładniej od popytu i podaży na prąd w Polsce). W ostatnich tygodniach cena energii wahała się na Towarowej Giełdzie Energii od około 130 do 320 zł/MWh, ale w szczególnie bezwietrznych chwilach energia potrafiła także kosztować i 700 zł/MWh. Tak duże ceny energii w momentach szczególnie wysokiego zapotrzebowania na prąd wynikały z konieczności rozpalania kotłów elektrowni wiatrowych, co jest drogim procesem.

Podczas weekendów gdy zużycie energii było mniejsze cena prądu na TGE nie przekraczała 300 zł/MWh. Dalszy spadek zapotrzebowania na energię elektryczną w święta zbiegł się z orkanem i dużą produkcją energii z wiatru, co spowodowało, że ceny prądu wahały się od 100 zł/MWh podczas największego zapotrzebowania do 70 zł/MWh podczas minimum popytu. Gdyby nie wyznaczona administracyjnie minimalna cena energii elektrycznej 70 zł/MWh, kwota mogłaby spaść jeszcze niżej – tak jak miało to miejsce np. w Niemczech.

W okresie świątecznym farmy wiatrowe produkowały u naszego zachodniego sąsiada ponad połowę zużywanej energii elektrycznej. Przełożyło się to na spadek ceny, która w nocy wyniosła równowartość -237 zł/MWh. Ujemna cena energii elektrycznej oznaczała, że to jej producenci (głównie elektrownie węglowe i atomowe) dopłacali konsumentom, aby Ci utrzymali pobór energii tak, aby nie było konieczne wygaszenie produkcji (co jest skomplikowane, kosztowne i potencjalnie niebezpieczne, szczególnie w przypadku elektrowni atomowej). Dodatkowo Niemcy w tym czasie eksportowali także energię – około 6 GW.

Tak wysokie osiągnięcia OZE mogą cieszyć, ale skłaniają też do zadania pytania o stabilność systemu, który uzyskuje dużą część energii z OZE. Eksperci z KDM sterujący systemem energetycznym w Polsce, dobrze poradzili sobie z sytuacją w ostatnie święta, ale czy zwiększanie udziału niestabilnych źródeł energii elektrycznej jest bezpieczne z punktu widzenia energetyki?

Obecna sytuacja dała zwolennikom OZE argument, że mimo 34% energii generowanej z wiatru i jedynie 37% generowanych z centralnie sterowanych dużych instalacji węglowych, system zachowywał się stabilnie. Jak wynika z analiz Polskich Sieci Elektroenergetycznych, jakie prowadzone były kilka lat temu, bezpieczny poziom mocy niestabilnych źródeł OZE w naszym kraju może wynosić do 9 GW (obecnie jest to 6 MW). Z kolei dla przeciwników OZE sytuacja ta oznaczam że ich argument o zmienności poziomu produkcji energii z wiatru nie jest pozbawiony sensu. Jeszcze 20. grudnia produkowano w ten sposób około 0,1 GW, tylko po to aby 26. grudnia moc ta wzrosła do niemal 5 GW – to niemal pięćdziesięciokrotna różnica. W tak dynamicznie zmieniających się warunkach gwarantem stabilności dostaw prądu były centralnie sterowane elektrownie węglowe.

Rząd może wyciągnąć z tych sytuacji kilka istotnych wniosków. Po pierwsze konieczna jest instalacja elastyczniejszych bloków węglowych, których uruchamianie i wygaszanie byłoby szybsze i tańsze – pozwoli to lepiej reagować na niestabilności z dostawach energii z OZE. Po drugie, konieczne jest stosowanie szerszego zakresu środków stabilizujących sieć przesyłową: transgraniczny przesył energii (eksport gdy jest jej nadmiar i import przy jej braku), zapobieganie przesyłom kołowym czy modyfikacja systemu wsparcia stabilniejszych OZE, na przykład elektrowni biogazowych i biomasowych, aby to na nich położyć duży akcent w zakresie stabilizacji sieci elektroenergetycznej. Osobnym wnioskiem jest konieczność wprowadzenia systemów akumulacji energii czy to w postaci akumulacji ciepła czy też wykorzystanie samochodów energetycznych do przechowywania energii, która miałaby być oddawana do sieci.

Nie ma prostej odpowiedzi na pytanie jak stabilizować sieć energetyczną  z rosnącym udziałem OZE. Pewne jest, że najprostsze odpowiedzi na to pytanie nie muszą być trafne, co oznacza, że w przyszłości system przesyłu energii  elektrycznej w naszym kraju będzie bardziej skomplikowany.

Dodaj komentarz

Zapisz się do naszego newslettera

Wysyłamy maksymalnie jedną wiadomość w tygodniu, nie spamujemy!

Czytaj więcej: