Energia słoneczna a sieć elektroenergetyczna: Jak fotowoltaika wpływa na stabilność sieci?

Wpływ energii słonecznej na sieć elektroenergetyczną stale rośnie, co jest bezpośrednim skutkiem zwiększonej mocy zainstalowanej. Polska jest jednym z pionierów w Europie, jeśli chodzi o poszerzanie nowych możliwości w tej dziedzinie.

 Sektor energetyczny to jednak system wzajemnie połączonych statków, a zmiany w strukturze produkcji energii elektrycznej będą miały szczególne skutki.

Jak fotowoltaika wpływa na sieć energetyczną? Czy wpływa na jej stabilizację? Wszystkich najważniejszych informacji dowiesz się z poniższego artykułu. Zapraszamy!

WPŁYW FOTOWOLTAIKI NA SIEĆ ELEKTROENERGETYCZNĄ – MOC DYSPOZYCYJNA

Wpływ energetyki słonecznej na sieć elektroenergetyczną rośnie wraz z jej gwałtownym rozwojem. Nasz kraj również odnotował szybki rozwój w ciągu ostatnich czterech lat (energia słoneczna w Polsce ma moc zainstalowaną na poziomie około 4500 MW mocy na koniec 2020 r.).

Energia słoneczna jest kontrolowanym źródłem energii, ale jej nieprzewidywalność ogranicza jej dostępność. Przy ustalaniu bilansu mocy wyznaczane są granice bezpieczeństwa krajowego systemu elektroenergetycznego (KSE), wykorzystując w pełni dostępne źródła informacji. Jak podaje Urząd Regulacji Energetyki, moc dyspozycyjna maleje, choć moce wytwórcze rosną(całkowita moc zainstalowana w systemie).

Należy dokładnie określić, jak inwestycja w nowe moce w konkretnej technologii wytwarzania wpływa na stabilność pracy KSE. Co za tym idzie? – Wpływ, jaki systemy fotowoltaiczne wywierają na system elektroenergetyczny. Aby to określić, pomocne jest wykorzystanie tzw. korekcyjny współczynnik dyspozycyjności (KWD). Zostało to określone w Rozporządzeniu Ministra Zmian Klimatu w sprawie parametrów aukcji głównej na rok dostaw 2025 oraz parametrów aukcji dodatkowej na rok dostaw 2022. Współczynnik ten wskazuje dostępność źródła zasilania w zależności od zastosowanej technologii, np. dla elektrowni słonecznej KWD wynosi około 2%, 14% dla lądowych turbin wiatrowych i ponad 99% dla elektrowni  szczytowo-pompowych.

WPŁYW FOTOWOLTAIKI NA SIEĆ ELEKTROENERGETYCZNĄ – BLACKOUT

Wpływ systemów fotowoltaicznych na sieć elektroenergetyczną stwarza dwa główne wyzwania dla tradycyjnej sieci elektroenergetycznej. Należy uniknąć przeciążeń istniejących linii przesyłowych, które mogą prowadzić do przeciążeń termicznych oraz przerw w częstotliwości i napięciu. Jest to o tyle istotne, że konsekwencją wspomnianych zagrożeń są przerwy w dostawach energii tzw. blackout oraz destabilizacja sieci elektroenergetycznej.

Negatywny wpływ energii słonecznej na sieć energetyczną zaobserwowano także w Kalifornii i Queensland w Australii, gdzie w ostatnich latach często zdarzały się przerwy w dostawie prądu. W tym celu zaczęto na masową skalę wyposażać budynki w urządzenia do magazynowania energii. Magazyny energii eliminują problem niedoborów prądu w przypadku przerw w  dostawie prądu z głównej sieci energetycznej.

Kolejnym problemem związanym z technologią PV jest fakt, że nasłonecznienie niekoniecznie koreluje z temperaturą, co jest bezpośrednią przyczyną zwiększonego zapotrzebowania na energię elektryczną (klimatyzacja).

Wpływ energii słonecznej na sieć elektroenergetyczną w postaci zakłóceń w dostawach energii na dużą skalę zaobserwowano w ostatnich latach także w Australii. Ze względu na szybki rozwój rynku energii słonecznej i wysokie ryzyko dalszych przerw w dostawie prądu, operatorzy sieci elektroenergetycznych w Australii Południowej od 2021 r. otrzymają możliwość zdalnego wyłączania nowych modułów fotowoltaicznych.

WPŁYW FOTOWOLTAIKI NA SIEĆ ELEKTROENERGETYCZNĄ – ZALETY I WADY

Chociaż wpływ wytwarzania energii słonecznej na sieć energetyczną może być pod pewnymi względami niekorzystny, istnieje również wiele korzyści z instalacji fotowoltaicznej. Choć warto skorzystać z zalet tego rozwiązania, nie można ignorować związanych z nim zagrożeń. Zignorowanie ich może mieć poważne konsekwencje dla sieci elektroenergetycznej. Rozwój nowych technologii wytwarzania energii, takich jak fotowoltaika słoneczna, oraz plany wycofywania tradycyjnych elektrowni węglowych wymuszają pewne zmiany, takie jak struktura bilansująca krajowego systemu elektroenergetycznego i wprowadzenie nowych rozwiązań rynkowych. Jednocześnie należy podkreślić, że odnawialne źródła energii nie są jedyną przyczyną zakłóceń w dostawach energii. Najczęstszymi przyczynami przerw w dostawie prądu na całym świecie są pogoda i zjawiska naturalne.

Zalety:

Fotowoltaika jest najlepszym sposobem na obniżenie rachunków za energię elektryczną. W ten sposób zyskujemy niezależność od dostawców energii. Większy rozwój systemów fotowoltaicznych skutkuje rozwojem rynku Odnawialnych Źródeł Energii – więcej miejsc prac. Przenoszenie części produkcji energii elektrycznej na prosumentów odciąża Krajowy System Elektroenergetyczny. Fotowoltaika wpływa również pozytywnie na środowisko, poprzez redukcję szkodliwych dla naszej planety gazów cieplarnianych.

Wady:

Do głównych wad fotowoltaiki należy wciąż wysoka cena inwestycyjna. Jednak istnieje sposób na zredukowanie początkowych kosztów – dotacje. Już niedługo rusza szósta edycja największego programu do OZE w Polsce – Mój Prąd. Zatem, jest to idealna okazja na zakup instalacji fotowoltaicznej, pompy ciepła czy magazynu energii.

Poprzez rozwój rynku fotowoltaicznego zwiększamy problem bilansu KSE oraz ryzyko destabilizacji sieci w wyniku przeciążeń termicznych lub zakłóceń napięcia sieci.

PODSUMOWANIE

Systemy fotowoltaiczne off – grid z magazynem energii to inwestycje, które nie tylko umożliwiają całkowicie przyjazne dla środowiska wytwarzanie i magazynowanie energii elektrycznej, ale także zapewniają niezależność energetyczną i ochronę przed przerwami w dostawie prądu.

Zastanawiasz się nad własną fotowoltaiką, magazynem energii albo pompą ciepła? Chcesz dowiedzieć się więcej o programie Mój Prąd 6.0? Zapraszamy do kontaktu z naszymi specjalistami z SunSol, którzy stworzą ofertę dostosowaną do Twoich potrzeb oraz oczekiwać.