Klęska urodzaju PV daje o sobie znać

Prognozy Polskich Sieci Elektroenergetycznych (PSE) na 23 kwietnia wskazywały na bardzo wysoką generację ze źródeł OZE (wiatr oraz fotowoltaika, PV) w stosunku do niskich poziomów zapotrzebowania spowodowanych wolną od pracy niedzielą – Taki scenariusz w godzinach południowych oznaczał nadpodaż rzędu 2,3-3,7 GW mocy.

Łączny wolumen generacji z wiatru i PV prognozowany był na 6,0 GW już o godzinie 8 rano, mając rosnąć do 10,9 GW w godzinach południowych, a by następnie spaść do 7,0 GW o godzinie 16. Oznacza to odpowiednio 43%, 72-73% oraz 48% udziału OZE względem zapotrzebowania.

Jednocześnie, z uwagi na spodziewany wysoki wolumen generacji z wiatru i PV, Rynkowa Cena Energii (RCE) notowana na 23 kwietnia osiągnęła w godzinach maksymalnej spodziewanej generacji PV nienotowane od dawna poziomy cenowe, tj. poniżej 200 zł/MWh.

Dlaczego PSE ogłosiły komunikat o wystąpieniu zagrożenia bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej oraz poleciły redukcję generacji ze źródeł OZE? Upraszczając, z uwagi na kwestie techniczne związane z prowadzeniem pracy KSE w tzw. okresach low demand czyli niskiego zapotrzebowania na moc.

Jak wskazywaliśmy w przeszłości, wysoki stopień chwilowej penetracji OZE przekłada się na konieczność prowadzenia jednostek cieplnych na minimum technicznym (co widać doskonale po płaskich poziomach planowanych dla JWCD oraz nJWCD w godzinach solarnych).

Praca na minimum technicznym przekłada się m.in . na niskie (lub jak widać w planie PKD – zerowe) poziomy tzw. rezerwy „w dół” związanej z kontrolą częstotliwości.

W skrócie – bloki pracujące na minimum nie mają możliwości „zrzutu” mocy, co ma znaczenie w przypadku utraty dużego wolumenu zapotrzebowania (np. awaria zasilania w centrum handlowym).

Dodatkowo, w systemach elektroenergetycznych potrzebna jest określona liczba pracujących maszyn synchronicznych, co ma związek z utrzymaniem inercji (w celu kontroli nagłych spadków częstotliwości) oraz wpływa na tzw. system strength (odporność na zaburzenia sinusoidy napięcia).

W kontekście powyższego trzeba wskazać, że bloków cieplnych nie da się „wyłączyć” na 1 lub 2 godziny – są potrzebne w systemie z powyższych względów, a częste uruchomienia/odstawienia są niekorzystne dla ich kondycji uwagi na zmiany temperatury kotłów i innych elementów.

Biorąc pod uwagę powyższe uwarunkowania jako środki zaradcze wykorzystało PSE? Z jednej strony, w celu uzyskania niezerowych poziomów rezerwy „w dół” konieczne było prowadzenie JWCD powyżej minimów technicznych.

Aby stało się to możliwe, konieczne było zwiększenie eksportu (wymiana międzyoperatorska do Niemiec i Szwecji), a także wykorzystanie dostępnych magazynów, tj. ładowanie elektrowni szczytowo-pompowych (ESP). Ostatnim środkiem zaradczym była redukcja generacji z PV.

Sytuacja z 23 kwietnia pokazuje, iż oprócz zalet, OZE oznaczają szereg wyzwań w pracy systemu elektroenergetycznego. Dotyczą one nie tylko okresów „suszy OZE” (Dunkelflaute), ale i nadpodaży, dając jasny sygnał, iż transformacja energetyczna może nie być taka łatwa, jak się wydawało.