Wyzwania stojące przed bilansowaniem energii elektrycznej w związku ze zmianami w polskim mixie energetycznym

• Autorzy: Rybiński Michał , Dzierwa Piotr , Kowalczyk Sebastian , Kamińska Katarzyna

Warianty tytułu

EN

Challenges of electricity balancing due to changes in the Polish energy mix

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono zmiany zachodzące w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym, w związku ze zwiększającym się udziałem mocy zainstalowanej w Odnawialnych Źródłach Energii. Dokonano analizy produkcji dobowogodzinowej farm fotowoltaicznych i elektrowni wiatrowych oraz jej charakterystyki w poszczególnych miesiącach roku. Coraz większy udział niesterowalnej produkcji energii elektrycznej przez OZE powoduje wzrost ilości przypadków występowania dużego niezbilansowania na Rynku Bilansującym. W nadchodzących latach dojdzie do stopniowego wyłączania bloków węglowych, które obecnie pełnią rolę Jednostek Wytwórczych Centralnie Dysponowanych i służą prawidłowemu bilansowaniu KSE. W związku z tym, większą rolę w bilansowaniu systemu będą musiały pełnić magazyny energii, bloki gazowe i inne źródła takie jak elektrownie wiatrowe. W artykule przedstawiono aktualną charakterystykę tych jednostek. Przedstawiono także plany inwestorów i instytucji państwowych w zakresie budowy nowych elektrowni szczytowopompowych i bloków gazowych. Zwiększenie mocy zainstalowanej tych jednostek jest niezbędne do prawidłowego bilansowania energii elektrycznej, a tym samym zapewnienia bezpieczeństwa KSE.

EN

The article describes the changes taking place in the National Power System, due to the increasing share of installed capacity in Renewable Energy Sources. An analysis of the daily and hourly production of photovoltaic farms and wind power plants and its characteristics by month of the year was made. The increasing share of non-controllable electricity production by RES is increasing the number of cases of large imbalances in the Balancing Market. In the coming years, there will be a gradual shutdown of coal-fired units, which currently act as Centrally Dispatched Generating Units and serve to correctly balance the NPS. As a result, energy storage facilities, gas-fired units and other sources such as Wind power plants will have to play a greater role in balancing the system. The article presents the current characteristics of these units. The plans of investors and state institutions for the construction of new pumped storage power plants and gas blocks are also presented. Increasing the installed capacity of these units is necessary for proper balancing of electricity and consequently ensuring the security of the NPS.

Słowa kluczowe

PL

odnawialne źródła energii; bilansowanie systemu; elektrownia szczytowo-pompowa

EN

Balancing Market; Renewable energy sources; system balancing; pumped storage power plants (PSH)

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2023
• Tom: Nr 5
• Strony: 3--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys.

Twórcy

autor

Rybiński Michał

• Politechnika Krakowska

autor

Dzierwa Piotr

• Politechnika Krakowska

• https://orcid.org/0000-0001-6381-5627

autor

Kowalczyk Sebastian

• Energa Wytwarzanie S. A.

autor

Kamińska Katarzyna

• Politechnika Gdańska

Bibliografia

• [1] Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A., Dokument wyjaśniający do projektu nowych Warunków Dotyczących Bilansowania z dn. 21 lutego 2023 roku, Dostęp: https://www.pse.pl/documents/20182/d7704c86- 7261—44df—9797—c9450734fcl7?safeargs=646f776e6c6f61643d74727565
• [2] Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A., Raport 2018 KSE: Zestawienie danych ilościowych dotyczących funkcjonowania KSE w 2018 roku, 2019, Dostęp: https: //www. pse. pl/dane-systemowe/funkcjonowanie-kse/raporty-roczne-z—funkcjonowania-kse-za-rok/raporty-za-rok—2018
• [3] Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A.,Raport 2022 KSE: Zestawienie danych ilościowych dotyczących funkcjonowania KSE W 2022 roku, 2023, Dostęp. https: //www.pse. pl/dane--systemowe/funkcjonowanie-kse/raporty-roczne-z—funkcjonowania-kse-za-rok/raporty-za-rok—2022
• [4] Opracowanie własne cen energii na Rynku Bilansującym i Rynkowej Ceny Energii, niezbilansowania Rynku Bilansującego oraz generacji z źródeł fotowoltaicznych i wiatrowych w latach 2015-2022 na podstawie: Raporty dobowe z pracy KSE i RB: Funkcjonowanie RB- Ceny i niezbilansowanie na RB, Rynkowa Cena Energii oraz generacja źródeł wiatrowych i fotowoltaicznych, dostęp: https: //www. pse.pl/obszary-dżialalnosc1/rynek-energ11/ceny—1-110scenergii-na-rynku—bilansujacym, https: //www. pse pl/dane- systemowe/funkcjonowanie-rb/raporty-dobowe-z-funkcjonowania-rb/podstawowe-wskaźniki- cenowe—i-kosztowe/rynkowa-cena-energii-elektrycznej-rce, https://www.pse.pl/dane-systemowe/funkcjonowanie- kse/raporty-dobowe-z-pracy-kse/generacja-źródeł-wiatrowych
• [5] Instytut Energetyki Odnawialnej, Mapa drogowa rozwoju przemyslu fotowoltaicznego W Polsce do 2030 Roku, Warszawa, 2020
• [6] Opracowanie własne cen energii na Rynku Bilansującym i Rynkowej Ceny Energii, niezbilansowania Rynku Bilansującego oraz generacji z źródeł fotowoltaicznych i wiatrowych w latach 2015-2022 na podstawie: Raporty dobowe z pracy KSE i RB: Funkcjonowanie RB - Ceny i niezbilansowanie na RB, Rynkowa Cena Energii oraz generacja źródeł wiatrowych i fotowoltaicznych, dostęp: https://www.pse.pl/obszary— dzialalnosci/rynek-energii/ceny—i-ilosc-energii-na—rynku-bilansujacym, https://www.pse.p1/dane- systemowe/funkcjonowanie-rb/ rap orty-dobowe-z-funkcjonowania-rb/ p odstawowe-wskazniki-cenowe-i- kosztowe/rynkowa—cena-energii-elektrycznej-rce, https://www.pscpl/dane-systemowe/funkcjonowanie- kse/raporty-dobowe-z-pracy-kse/generacja-zrodel-wiatrowych
• [7] Cylwik A., Analiza ekonomiczna skutków wprowadzenia postanowień tzw. ustawy odległościowej oraz korzyści z planowanej zmiany regulacji dotyczących rozwoju lądowej energetyki wiatrowej, Internetowy Kwartalnik Antymonopolowy i Regulacyjnych nr 2 (10), Warszawa, 2021
• [8] Dołęga W., Problems and perspectives of wind energy development in Poland, Rynek Energii l (146), Warszawa, 2020
• [9] Ministerstwo Klimatu i Środowiska, Polityka Energetyczna Polski do 2040 r., Dostep: ttps://www.gov.p1/web/klimat/polityka-energetyczna-polski
• [10] Opracowanie własne cen energii na Rynku Bilansuj ącym i Rynkowej Ceny Energii, niezbilansowania Ryn ku Bilansującego oraz generacji ze źródeł fotowoltaicznych i wiatrowych W latach 2015-2022 na podstawie: Raporty dobowe z pracy KSE i RB: Funkcjonowanie RB - Ceny i niezbilansowanie na RB, Rynkowa Cena Energii oraz generacja źródeł wiatrowych i fotowoltaicznych, Dostęp: https://www.pse.pl/obszary- dzialalnosci/rynek-energii/ceny-i-ilosc~energii-na-rynku-bilansujacym, https://www.pse.pl/dane- systemowe/funkcjonowanie-rb/raporty-dobowe-z-funkcjonowania-rb/podstawowe-wskazniki-cenowe-i-kosztowe/rynkowa-cena-energii-elektrycznej -rce, https://www.pse.p1/ dane—systemowe/funkcjonowanie- ks e/raporty-dobowe-z-pracy-kse/generacj a—zrodel—wiatrowych
• [11] tamże.
• [12] tamże.
• [13] Machał P., Remiorz L., Bukowiec D., Analiza wstępna wybranych aspektów krótkoterminowych prognoz zapotrzebowania na energię elektryczną w kontekście dynamicznego rozwoju źródeł odnawialnych, Rynek Energii 5(162), Warszawa, 2022
• [14] Opracowanie własne cen energii na Rynku Bilansującym i Rynkowej Ceny Energii, niezbilansowania Rynku Bilansującego oraz generacji z źródeł fotowoltaicznych i wiatrowych W latach 2015-2022 na podstawie: Raporty dobowe z pracy KSE i RB: Funkcjonowanie RB - Ceny i niezbilansowanie na RB, Rynkowa Cena Energii oraz generacja źródeł wiatrowych i fotowoltaicznych, Dostep: https://www.pse.pl/obszary- dzialalnosci/rynek-energii/ceny-i-ilosc-energii-na-rynku—bilansujacym, https://www.pse.pl/dane- systemowe/funkcjonowanie—rb/raporty—dobowe—z-funkcjonowania-rb/podstawowe-wskazniki—cenowe—i-kosztowe/rynkowa—cena-energii-elektrycznej-rce, https://www.pse.pl/dane-systemowe/funkcjonowanie- kse/rap orty—dobowe-z-pracy—kse/generacj a-zrodel-wiatrowych
• [15] Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A., Raport 2015 KSE: Zestawienie danych ilościowych dotyczących funkcjonowania KSE w 2015 roku, 2016, https://www.pse.pl/dane-systemowe/funkcjonowanie-kse/raporty—roczne-z-funkcjonowania-kse-za-rok/rap orty-za-rok—2015
• [16] Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A., Raport 2022 KSE: Zestawienie danych ilościowych dotyczących funkcjonowania KSE w 2022 roku, 2023, https://www.pse.pl/dane-systemowe/funkcjonowanie-kse/raporty- roczne-z-funkcjonowania—kse-za-rok/raporty-za-rok—2022
• [17] Zespół Ekspercki do spraw Budowy Elektrowni Szczytowo-Pompowych, Raport: Rola elektrowni szczytowo-pompowych w Kraj owym Systemie Elektroenergetycznym: uwarunkowania i kierunki rozwoju, Warszawa, 2022. Dostep: https://www.gov.pl/web/premier/komunikat-cir-raport-zespolu-eksperckiego-ds- budowy-elektrowni-szczytowo-pompowych
• [18] Opracowanie własne cen energii na Rynku Bilansującym i Rynkowej Ceny Energii, niezbilansowania Rynku Bilansującego oraz generacji z źródeł fotowoltaicznych i wiatrowych w latach 2015—2022 na podstawie: Raporty dobowe z pracy KSE i RB: Funkcjonowanie RB - Ceny i niezbilansowanie na RB, Rynkowa Cena Energii oraz generacja źródeł wiatrowych i fotowoltaicznych, dostep: https://www.pse.p1/obszary—dzialalnosci/rynek-energii/ceny-i-ilosc-energii-na-rynku—bilansujacym, https://www.pse.pl/dane- systemowe/funkcj onowanie-rb/raporty-dobowe-z—funkcj onowania-rb/podstawowe-wskazniki-cenowe-i-kosztowe/rynkowa-cena-energii-elektrycznej-rce, https://www.pse.pl/dane-systemowe/funkcjonowanie- kse/rap orty-dobowe—z-pracy-kse/ generacja-zrodel-wiatrowych
• [19] Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A., Raport 2022 KSE: Zestawienie danych ilościowych dotyczących funkcjonowania KSE W 2022 roku, 2023, https://www.pse.pl/dane-systemowe/funkcjonowanie-kse/raporty- roczne-z-funkcjonowania—kse-za—rok/raporty—za-rok—2022
• [20] Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A., Wymiana transgraniczna energii elektrycznej - najważniejsze uwarunkowania, 2020. Dostęp: https://www.pse.pl/documents/201 82/336353 833/PSE-wymiana__transgraniczna_energii_elektrycznej -najwazniejsze__uwarunkowania.pdf
• [21] Rusin A., Wojaczek A., Nawrat K., Zmiana struktury systemu energetycznego i możliwości wytwórczych kraj owych bloków energetycznych, Rynek Energii 2 (147), Warszawa, 2020
• [22]Bućko P., Wydzielone struktury w zdecentralizowanym systemie elektroenergetycznym, Rynek Energii '1 (158), Warszawa, 2022
• [23] Ministerstwo Klimatu i Środowiska, Polityka Energetyczna Polski do 2040 r., Dostep: https ://www. govpl/web/klimat/polityka-energetyczna-polski
• [24] Monitor Polski, Program polskiej energetyki jądrowej, 2020. Dostęp: https://www.gov.pl/web/polski atom/program-polskiej-energetyki-jadrowej-2020-r
• [25] Barszcz T., d’Obyrn K., Korbiel T., Eksperymentalna podziemna elektrownia szczytowo pompowa UPSH, Rynek Energii 1 (158), Warszawa, 2022
• [26] Bałazińska M., Potential to transform decommissioned mines into pumped-storage power plants, Rynek Energii 2 (165), Warszawa, 2023
• [27] Zespół Ekspercki do spraw Budowy Elektrowni Szczytowo-Pompowych, Raport: Rola elektrowni szczytowo-pompowych W Kraj owym Systemie Elektroenergetcnym: uwarunkowania i kierunki rozwoju, Warszawa, 2022, Dostep: https://www.gov.pl/web/premier/komunikat—cir-raport-zespolu-eksperckiego-ds- budowy-elektrowni-szczytowo—pompowych
• [28] Energa Wytwarzanie SA, Hybrydowy magazyn energii. Dostep: https://energa- wytwarzanie.pl/obiekty/magazyn—energii/22298/hybrydowy-magazyn—energii-bystra
• [29] Elżbieciak T., Magazyny energii coraz bardziej potrzebne polskiej energetyce, Wysokie Napiecie, 2023. Dostep: https://wysokienapiecie.pl/84719-magazyny-energii-potrzebne-energetyce
• [30] Bronk L.; Czarnecki B., Magulski R., Korpikiewicz J ., Możliwości świadczenia i zapotrzebowanie W KSE na usługi regulacyjne dostarczone przez generacje wiatrowa w Polsce, Intytut Energetyki, Gdańsk, 2016