Bezpieczeństwo energetyczne w Regionie

Transkrypt

1 Bezpieczeństwo energetyczne w Regionie (dotyczy obszaru Dolnego Śląska) OPRACOWANIE: Władysław Bobrowicz WROCŁAW KWIECIEŃ

2 SPIS TREŚCI 1. Bezpieczeństwo energetyczne Regionu 1.1 Bezpieczeństwo energetyczne w Unii Europejskiej w tym w Polsce i na Dolnym Śląsku. 1.2 Dokumenty europejskie i polskie związane z bezpieczeństwem energetycznym. 1.3 Bezpieczeństwo energetyczne krótko-, średnio-, długoterminowego. 1.4 Bezpieczeństwo energetyczne definicja 2. System zaopatrzenia w energię elektryczną w Regionie 3. Rynek energii a bezpieczeństwo energetyczne Regionu 3.1 Główni gracze na rynku energii 3.2 Obrót energią elektryczną 3.3 Dystrybucja energii elektrycznej 3.4 Wytwarzanie energii elektrycznej 3.5 Wytwarzanie zielonej energii Bezpieczeństwo energetyczne elektrownie wodne, Wykorzystanie elektrowni wodnych pod kątem bezpieczeństwa energetycznego Bezpieczeństwo energetyczne elektrownie wiatrowe, Wykorzystanie elektrowni wiatrowych pod kątem bezpieczeństwa energetycznego Bezpieczeństwo energetyczne elektrownie/ instalacje fotowoltaiczne, Wykorzystanie elektrowni/ instalacji fotowoltaicznych pod kątem bezpieczeństwa energetycznego. 3.6 Zasady i metody monitorowania źródeł OZE ze względu na bezpieczeństwo energetyczne. 3.7 Bariery w rozwoju OZE ze względu na bezpieczeństwo energetyczne. Bariery prawne. Bariery finansowe. Bariery techniczne. Bariery związane z przepływem informacji. Bariery branżowe. Bariery społeczne. Bariery środowiskowe. 4. Klient na rynku energii, bezpieczeństwo zakupu i dostawy energii elektrycznej, racjonalne wykorzystanie energii 5. Bezpieczeństwo energetyczne w aspekcie planów rozwoju energetyki w Regionie, Polsce, Europie do 2050 roku 6. Powiązania energetyki w Regionie z energetyką w obszarach przyległych w Europie 7. Energetyka w Regionie i w Polsce na tle energetyki w Europie 8.Podsumowanie Literatura 2

3 Bezpieczeństwo energetyczne w Regionie (dotyczy obszaru Dolnego Śląska) Opracowanie przygotowane w ramach Projektu "Energetyczny Portal Innowacyjny Cz-Pl zawiera wybrane zagadnienia dotyczące bezpieczeństwa energetycznego Regionu- Dolnego Śląska ze szczególnym wskazaniem na innowacyjne wykorzystanie źródeł odnawialnych w zaopatrzeniu w energię elektryczną. 1.Bezpieczeństwo energetyczne Dolnego Śląska. Dolny Śląsk zajmuje obszar km2, co stanowi 6,4% powierzchni Polski i zamieszkały jest przez mieszkańców, co stanowi 7,6% ludności kraju, (w miastach mieszka około 71% Dolnoślązaków), a średnia gęstość zaludnienia wynosi 145 osób na 1 km2. Udział Dolnego Śląska w wytwarzaniu PKB wynosi około 7,4% Bezpieczeństwo energetyczne w Unii Europejskiej w tym w Polsce i na Dolnym Śląsku. Ogólnoświatowy wzrost zapotrzebowania energetycznego wraz ze zmniejszającymi się zasobami tradycyjnych źródeł energii powodują, że kwestia bezpieczeństwa energetycznego staje się kluczowym zagadnieniem wielu strategii w obszarach : międzynarodowym oraz regionalnym. Bezpieczeństwo energetyczne oznacza więcej niż tylko zabezpieczenie dostaw, na których coraz bardziej koncentruje się polityka energetyczna. W tym kontekście istotna jest także kwestia zaopatrzenia w energię zrównoważoną, przyjazną środowisku. Europejska polityka energetyczna realizuje trzy cele: -wzrost bezpieczeństwa zaopatrzenia energetycznego, - utrzymanie konkurencyjności, -wspieranie ochrony środowiska oraz zwalczanie skutków zmian klimatycznych. 27 państw członkowskich Przyjęło, że do roku 2020 emisja gazów cieplarnianych zredukowana zostanie o 20 procent (w stosunku do wartości z roku 1990), a udział odnawialnych źródeł energii wzrośnie do 20 procent. 3

4 Inicjatywy na Dolnym Śląsku w zakresie energetyki : Programy sformułowane w trzech strategiach regionalnych: -Strategia Energetyczna Województwa Dolnośląskiego (przyjęta przez Sejmik Województwa Dolnośląskiego w kwietniu 2002 r.), -Strategia Rozwoju Województwa Dolnośląskiego do 2020 roku (przyjęta przez Sejmik Województwa Dolnośląskiego w listopadzie 2005 roku), -Dolnośląska Strategia Innowacyjna (przyjęta przez Sejmik Województwa Dolnośląskiego w kwietniu 2007 roku). Zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego Najprostszym wskaźnikiem bezpieczeństwa energetycznego państwa/ regionu jest samowystarczalność energetyczna, rozumiana jako stosunek ilości energii pozyskiwanej do energii zużywanej. W Polsce wskaźnik ten do połowy lat 90 ubiegłego wieku wynosił 0,98, co zapewniało naszemu krajowi wysoki stopień bezpieczeństwa i suwerenności energetycznej. Od roku 1996 wartość tego wskaźnika maleje. Wynika to z nieustannie wzrastającego udziału importowanej ropy naftowej, gazu ziemnego oraz produktów ropopochodnych przy znacznym spadku ilości zużywanego węgla. Rada Ministrów przyjęła 15 kwietnia 2014 r. dokument strategii "Bezpieczeństwo Energetyczne i Środowisko". - Strategia ma zapewnić Polsce konkurencyjną, efektywną energetycznie gospodarkę przy zachowaniu dbałości o środowisko Strategia obejmuje następujące obszary: bezpieczeństwo energetyczne, ochronę środowiska, racjonalną gospodarkę zasobami naturalnymi, tworzenie i doskonalenie profesjonalnych kadr sektora energetyki, ochronę środowiska i gospodarki zasobami naturalnymi, technologie informacyjne i komunikacyjne oraz promowanie odnawialnych źródeł energii i ich dywersyfikacji. Zadania gmin wynikające z zakresu bezpieczeństwa energetycznego: -Planowanie i organizacja zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe na obszarze gminy. -Planowanie oświetlenia miejsc publicznych i dróg znajdujących się na terenie gminy. -Finansowanie oświetlenia ulic, placów i dróg znajdujących się na terenie gminy 1.2 Dokumenty europejskie i polskie związane z bezpieczeństwem energetycznym. Zielona Księga /Ku europejskiej strategii bezpieczeństwa energetycznego/ Celem dokumentu było otwarcie debaty o bezpieczeństwie energetycznym, które zostało uznane za najważniejszy element niezależności polityczno-ekonomicznej UE 29 listopada 2000 roku W/g Zielonej Księgi polityka energetyczna powinna mieć trzy główne cele: -Trwałość -rozwój konkurencyjnych źródeł energii odnawialnej, 4

5 ograniczanie popytu na energię, kierowanie staraniami w celu powstrzymania zmian klimatycznych -Konkurencyjność- zapewnienie, że otwarcie rynku energii będzie korzystne dla konsumentów oraz gospodarki w całości. -Bezpieczeństwo zaopatrzenia w energię. Prawo energetyczne Podstawowym aktem prawnym regulującym ogólne zasady gospodarki energetycznej jest uchwalona przez Sejm RP w 1997 roku Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997r. Prawo energetyczne(dz.u.nr54 poz.348 ze zmianami). Ustawa ta w art.1.1 określa zasady kształtowania polityki energetycznej państwa, zasady i warunki zaopatrzenia i użytkowania paliw i energii, rozwoju konkurencji, przeciwdziałania negatywnym skutkom naturalnych monopoli, uwzględniania wymogów ochrony środowiska, zobowiązań wynikających z umów międzynarodowych oraz równoważenia interesów przedsiębiorstw energetycznych i odbiorców paliw i energii. Ustawa o zarządzaniu kryzysowym Całość spraw związanych z zarządzaniem ciągłością działania, spowodowaną sytuacją nadzwyczajną, mogącą wystąpić w Kraju reguluje Ustawa z dn. 26 kwietnia 2007r. O zarządzaniu kryzysowym i związane z nią dokumenty. 1.2 Bezpieczeństwo energetyczne krótko-, średnio-, długoterminowego. Bezpieczeństwo krótko- i średnioterminowe Bezpieczeństwo długoterminowe pozostaje w sferze przypuszczeń a jego zapewnienie w większym lub mniejszym stopniu uzależnione jest od trafności działań podjętych już dzisiaj, o tyle bezpieczeństwo energetyczne krótko- i średnioterminowe jest możliwe do zdefiniowania w perspektywie 10 czy 20 lat, bo o takim horyzoncie czasowym mówimy. Potrafimy oszacować zarówno dostępne zasoby źródeł energii jak również cele do jakich winniśmy dążyć aby te zasoby zapewniły nam w określonej perspektywie czasu efektywne ich wykorzystanie w celu zaspokojenia potrzeb. Osiągnięcie tych celów możliwe jest poprzez działania mające przyczynić się do zmniejszenia zapotrzebowania w energię, poprawy wydajności energetycznej oraz integracji odnawialnych źródeł energii z istniejącym systemem energetycznym. Działania te winny koncentrować się na wdrożeniach nowych technologii oraz instrumentów prawnych w dziedzinie energii, a także wpływać na zachowania producentów i użytkowników tej energii. W grupie tych działań można wyróżnić: integrację odnawialnych źródeł z systemami energetycznymi, oszczędność i efektywność energetyczną, poszukiwanie alternatywnych paliw, zwiększenie dywersyfikacji źródeł energii. W ostatnim okresie można zauważyć ożywienie w dziedzinie energii odnawialnej, związane z rosnąca wagą tej problematyki w Unii Europejskiej i na świecie. Związane jest to 5

6 z trwającym procesem przeciwdziałania ociepleniu klimatu oraz dalszemu postępowi degradacji środowiska naturalnego, czego przyczyn upatruje się w dużym stopniu w sektorze energii. Intensyfikacja działań zarówno skierowana ku tworzeniu źródeł energii wykorzystujących energie odnawialne jak również świadomość wyczerpalności zasobów paliw stałych jest głównym motywem działań zarówno w Unii Europejskiej jak i w jej krajach członkowskich, w tym w Polsce. Bezpieczeństwo długoterminowe Mówiąc o bezpieczeństwie długoterminowym trudno przywołać tu precyzyjną definicję takiego stanu. Łatwiej mówić o działaniach zmierzających do zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego długoterminowego. Działania te mają na celu poszukiwania nowych źródeł energii, ze szczególnym uwzględnieniem odnawialnych źródeł, jak również innych nośników energii. Przy obecnym stanie wiedzy, a w zasadzie przy obecnym stanie świadomości o konieczności z jednej strony oszczędzania obecnych źródeł, szczególnie paliw kopalnych jak węgiel kamiennych i brunatny, ropa naftowa oraz gaz ziemny, zachodzi konieczność ciągłego poszukiwania rozwiązań alternatywnych. Potrafimy dzisiaj określić kierunki działań oraz badać i charakteryzować różnego rodzaju odnawialne źródła energii, jednak rozwój techniczny oraz poziom technologiczny są chyba największą barierą uniemożliwiającą skuteczne, tzn. efektywne i bezpieczne ich wykorzystanie. W związku z tym działania te nie powinny i nie mogą ograniczyć się jedynie do poszukiwania wciąż nowych źródeł i perspektyw prowadzących do optymistycznego spoglądania w przyszłość. Przede wszystkim należy przeznaczać odpowiednie środki umożliwiające badania naukowe oraz wdrażanie rozwiązań innowacyjnych. Impulsem stymulującym te działania nie może być tylko chęć zaspokojenia ambicji wynalazczych i innowacyjnych, ale odpowiednie motywowanie do poszukiwań. 1.3 Bezpieczeństwo energetyczne definicja Istota bezpieczeństwa energetycznego Osiągnięcie takiego poziomu niezależności energetycznej, w której nagłe przerwanie dostaw paliw i energii nie stwarza zagrożenia dla funkcjonowania gospodarki danego państwa. Polskie prawo energetyczne definiuje je jako: Stan gospodarki umożliwiający pokrycie bieżącego i perspektywicznego zapotrzebowania odbiorców na paliwa i energię w sposób technicznie i ekonomicznie uzasadniony, przy zachowaniu wymagań ochrony środowiska. Pojęcie bezpieczeństwa energetycznego obejmuje trzy główne aspekty przedmiotowe: energetyczny, ekonomiczny (rynkowy), ekologiczny. 6

7 2.System zaopatrzenia w energię elektryczną w Regionie Region Dolnego Śląska zaopatrywany jest w energię elektryczną praktycznie przez jedno koncesjonowane przedsiębiorstwo energetyczne Tauron Dystrybucja należące do Grupy Energetycznej Tauron SA. Tauron Dystrybucja jest firmą dystrybucyjną, która dostarcza odbiorcom finalnym energię elektryczną poprzez sieci przesyłowe Polskich Sieci Elektroenergetycznych, dysponuje siecią dystrybucyjną, pośredniczy w transporcie energii elektrycznej wytworzonej w dużych elektrowniach zawodowych. Tauron Dystrybucja wprowadza również do swojej sieci dystrybucyjnej energię elektryczną wyprodukowaną w elektrowniach i elektrociepłowniach przemysłowych, farmach wiatrowych, elektrowniach wodnych. Zródło PSE Infrastruktura energetyczna : sieci przesyłowe 7

8 Wskaźniki dotyczące czasu trwania przerw w dostarczaniu energii elektrycznej wyznaczone zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (Dz. U. Nr 93, poz. 623 z dnia 29 maja 2007 r. z późniejszymi zmianami), dla Operatora Systemu Dystrybucyjnego TAURON Dystrybucja S.A., za rok 2013, wynoszą: TAURON Dystrybucja DLA PRZERW NIEPLANOWANYCH DLA PRZERW PLANOWANYCH bez katastrofalnych / z katastrofalnymi SAIDI [minuty / odbiorcę / rok] 159,69 192,90 / 196,16 SAIFI [ ilość przerw / odbiorcę / rok ] 0,76 2,98/2,99 MAIFI (ilość przerw/odbiorcę/rok) 2,62 Łączna liczba obsługiwanych odbiorców, do której odniesiono powyższe wskaźniki wynosi Objaśnienia: SAIDI - wskaźnik przeciętnego systemowego czasu trwania przerwy długiej i bardzo długiej, wyrażony w minutach na odbiorcę na rok, stanowiący sumę iloczynów czasu jej trwania i liczby odbiorców narażonych na skutki tej przerwy w ciągu roku podzieloną przez łączną liczbę obsługiwanych odbiorców, SAIFI - wskaźnik przeciętnej systemowej częstości przerw długich i bardzo długich, stanowiący liczbę odbiorców narażonych na skutki wszystkich tych przerw w ciągu roku podzieloną przez łączną liczbę obsługiwanych odbiorców, MAIFI - wskaźnik przeciętnej częstości przerw krótkich, stanowiący liczbę odbiorców narażonych na skutki wszystkich przerw krótkich w ciągu roku podzieloną przez łączną liczbę obsługiwanych odbiorców, przerwa krótka, to przerwa w dostarczaniu energii trwająca powyżej 1 sekundy i nie dłużej niż 3 minuty, przerwa długa i bardzo długa, to przerwa w dostarczaniu energii trwająca powyżej 3 minut i nie dłużej niż 24 godziny, przerwa planowana, to okresowe przerwanie dostarczania energii elektrycznej przez Operatora Systemu Dystrybucyjnego, o której odbiorca został powiadomiony zgodnie z zapisem w 42 pkt 4 przytoczonego na wstępie rozporządzenia. 3. Rynek energii a bezpieczeństwo energetyczne Regionu Bezpieczeństwo dostaw energii jest dobrem publicznym, wolny rynek zawsze będzie dążył do minimalizacji wydatków na jego poprawę. Niezawodność systemu przesyłowego i dystrybucyjnego jest jednym z czynników determinujących niezawodność dostaw energii elektrycznej, a tym samym bezpieczeństwo energetyczne. 8

9 Z tego też powodu wzrasta rola inwestycji modernizacyjnych i rozwojowych w zakresie infrastruktury przesyłowej oraz źródeł ich finansowania. W długim okresie mogą one bowiem przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa zasilania. Na zliberalizowanym rynku energii elektrycznej sygnały rynkowe nie zawsze mogą zapewnić dostateczny poziom i strukturę inwestycji sieciowych 3.1 Główni gracze na rynku energii Środki na rzecz swobodnego obrotu energią w ramach rynku UE przynoszą obywatelom i przedsiębiorstwom wiele korzyści, takich jak: konkurencyjne i stabilniejsze ceny większy wybór dla konsumentów większe bezpieczeństwo dostaw większa pewność w przypadku inwestycji w odnawialne źródła energii i infrastrukturę. Tauron Grupy energetyczne w Polsce Polska Grupa Energetyczna (PGE) Tauron - Polska Energia (Grupa Energetyka Południe) Grupa Energetyczna Centrum Enea Grupa Energetyczna Północ - ENERGA 9

10 3. 2 Obrót energią elektryczną Prognozuje się w Polsce wzrost finalnego zapotrzebowania na energię elektryczną z poziomu 117,6 TWh w 2008 r. do ok. 167,6 TWh w 2030 r., tzn. o ok. 43 proc. (średnioroczne tempo 1,6 proc) Przemysł i Budownictwo 44,3 43,9 44,7 46, ,8 Transport 3,6 3,6 4,4 4,7 5 5,2 Rolnictwo 1,6 1,7 1,9 2,1 2,1 2,2 Handel i Usługi 41,1 42,4 47,5 52,2 57,3 65,6 Gospodarstwa domowe 27,1 27,8 30,9 33,6 36,5 40,7 Razem 117,7 119,4 129,4 139,4 151,9 167,5 Zapotrzebowanie na finalną energię elektryczną [TWh] w Polsce/Regionie Prognoza/ Zródło ARE Jest to wzrost umiarkowany, na który składają się przede wszystkim: relatywnie niskie tempo rozwoju gospodarczego kraju (na poziomie ok. 3,4 proc. średniorocznie), w tym zmniejszający się udział przemysłu energochłonnego, działania proefektywnościowe oraz przewidywane wykorzystanie istniejących jeszcze rezerw transformacji rynkowej. Najwyższy procentowy wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną prognozowany jest w sektorze usług (o 60 proc.), a także w gospodarstwach domowych (o 50 proc.) 3.3 Dystrybucja energii elektrycznej Operator systemu dystrybucyjnego lub systemu połączonego elektroenergetycznego w zakresie systemów dystrybucyjnych, stosując obiektywne i przejrzyste zasady zapewniające równe traktowanie użytkowników tych systemów oraz uwzględniając wymogi ochrony środowiska, jest odpowiedzialny za: 1) prowadzenie ruchu sieciowego w sieci dystrybucyjnej w sposób efektywny, z zachowaniem wymaganej niezawodności dostarczania energii elektrycznej i jakości jej dostarczania oraz we współpracy z operatorem systemu przesyłowego elektroenergetycznego, w obszarze koordynowanej sieci 110 kv; 2) eksploatację, konserwację i remonty sieci dystrybucyjnej w sposób gwarantujący niezawodność funkcjonowania systemu dystrybucyjnego; 3) zapewnienie rozbudowy sieci dystrybucyjnej, a tam gdzie ma to zastosowanie, rozbudowy połączeń międzysystemowych w obszarze swego działania; 4) współpracę z innymi operatorami systemów elektroenergetycznych lub przedsiębiorstwami energetycznymi w celu zapewnienia spójności działania systemów elektroenergetycznych i 10

11 skoordynowania ich rozwoju, a także niezawodnego oraz efektywnego funkcjonowania tych systemów; 5) dysponowanie mocą jednostek wytwórczych przyłączanych do sieci dystrybucyjnej, z wyłączeniem jednostek wytwórczych o mocy osiągalnej równej 50 MW lub wyższej, przyłączonych do koordynowanej sieci 110 kv; 6) bilansowanie systemu, z wyjątkiem równoważenia bieżącego zapotrzebowania na energię elektryczną z dostawami tej energii, oraz zarządzanie ograniczeniami systemowymi; 7) zarządzanie przepływami energii elektrycznej w sieci dystrybucyjnej oraz współpracę z operatorem systemu przesyłowego elektroenergetycznego w zakresie zarządzania przepływami energii elektrycznej w koordynowanej sieci 110 kv; 8) zakup energii elektrycznej w celu pokrywania strat powstałych w sieci dystrybucyjnej podczas dystrybucji energii elektrycznej tą siecią oraz stosowanie przejrzystych i niedyskryminacyjnych procedur rynkowych przy zakupie tej energii; 9) dostarczanie użytkownikom sieci i operatorom innych systemów elektroenergetycznych, z którymi system jest połączony, informacji o warunkach świadczenia usług dystrybucji energii elektrycznej oraz zarządzaniu siecią, niezbędnych do uzyskania dostępu do sieci dystrybucyjnej i korzystania z tej sieci; 9a) umożliwienie realizacji umów sprzedaży energii elektrycznej zawartych przez odbiorców przyłączonych do sieci poprzez: a) budowę i eksploatację infrastruktury technicznej i informatycznej służącej pozyskiwaniu i transmisji danych pomiarowych oraz zarządzaniu nimi, zapewniającej efektywną współpracę z innymi operatorami i przedsiębiorstwami energetycznymi, b) pozyskiwanie, przechowywanie, przetwarzanie i udostępnianie, w uzgodnionej pomiędzy uczestnikami rynku energii formie, danych pomiarowych dla energii elektrycznej pobranej przez odbiorców wybranym przez nich sprzedawcom i podmiotom odpowiedzialnym za bilansowanie handlowe oraz operatorowi systemu przesyłowego, c) opracowywanie, aktualizację i udostępnianie odbiorcom oraz ich sprzedawcom ich standardowych profili zużycia, a także uwzględnianie zasad ich stosowania w instrukcji d) udostępnianie danych dotyczących planowanego i rzeczywistego zużycia energii elektrycznej wyznaczonych na podstawie standardowych profili zużycia dla uzgodnionych okresów rozliczeniowych, e) wdrażanie warunków i trybu zmiany sprzedawcy energii elektrycznej oraz ich uwzględnianie w instrukcji, f) zamieszczanie na swoich stronach internetowych oraz udostępnianie do publicznego wglądu w swoich siedzibach: aktualnej listy sprzedawców energii elektrycznej, z którymi operator systemu dystrybucyjnego elektroenergetycznego zawarł umowy o świadczenie usług dystrybucji energii elektrycznej, informacji o sprzedawcy z urzędu energii elektrycznej działającym na obszarze działania operatora systemu dystrybucyjnego elektroenergetycznego, wzorców umów zawieranych z użytkownikami systemu, w szczególności wzorców umów zawieranych z odbiorcami końcowymi oraz ze sprzedawcami energii elektrycznej; 10) współpracę z operatorem systemu przesyłowego elektroenergetycznego przy opracowywaniu planów, 11

12 11) planowanie rozwoju sieci dystrybucyjnej z uwzględnieniem przedsięwzięć związanych z efektywnością energetyczną, zarządzaniem popytem na energię elektryczną lub rozwojem mocy wytwórczych przyłączanych do sieci dystrybucyjnej; 12) stosowanie się do warunków współpracy z operatorem systemu przesyłowego elektroenergetycznego w zakresie funkcjonowania koordynowanej sieci 110 kv; 13) opracowywanie normalnego układu pracy sieci dystrybucyjnej w porozumieniu z sąsiednimi operatorami systemów dystrybucyjnych elektroenergetycznych oraz współpracę z operatorem systemu przesyłowego elektroenergetycznego przy opracowywaniu normalnego układu pracy sieci dla koordynowanej sieci 110 kv. 14) utrzymanie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa pracy sieci dystrybucyjnej elektroenergetycznej oraz współpracę z operatorem systemu przesyłowego elektroenergetycznego lub systemu połączonego elektroenergetycznego w utrzymaniu odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa pracy koordynowanej sieci 110 kv Wytwarzanie energii elektrycznej Polska energetyka oparta jest przede wszystkim na węglu. Z danych przedstawionych przez Państwowy Instytut Geologiczny wynika, że przy dalszym niezmienionym poziomie szybkości wydobycia, zasoby węgla kamiennego i brunatnego, według optymistycznych danych, mogą wystarczyć na ponad 150 lat. Produkcja energii elektrycznej netto wzrośnie do 2030 r. do 193,3 TWh wobec 141,9 TWh w 2010 r., co oznacza wzrost o 36,3 proc. Udział węgla kamiennego w produkcji energii elektrycznej spadnie do 21 proc. na koniec okresu prognozy. Produkcja energii elektrycznej na bazie węgla brunatnego, wraz z zamykaniem istniejących elektrowni, nie będzie się zmniejszać. Ilość energii elektrycznej wytwarzanej z gazu ziemnego będzie rosła w całym okresie prognozy, przede wszystkim w elektrociepłowniach. Dzięki temu udział tego paliwa w bilansie produkcji energii elektrycznej wzrasta z 3 proc. do 10 proc.. Z raportu wynika, że energia jądrowa pojawi się w strukturze produkcji energii elektrycznej w 2022 r. i osiągnie 17 proc. w 2030 r. Istotnym elementem zaprezentowanej struktury jest produkcja energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii, w szczególności z elektrowni wiatrowych, których udział w bilansie rośnie z 1 do 10 proc. 12

13 Dolny Śląsk posiada jedno duże zawodowe źródło energii, jakim jest Elektrownia Turów w Bogatyni ( 2106 MW). Duże źródło, które jest jednocześnie elektrociepłownią Elektrociepłownię Wrocław ( zainstalowane 263 MW produkcja roczna 1320 GWh-brutto) również EC Czechnica, która ma zainstalowanych 132 MW, produkcja to 295 GWh. Elektrownie i elektrociepłownie przemysłowe (w tym niezależne) jak: Energetyka Boruta z Brzegu Dolnego( 36 MW zainstalowanych, produkcja 28 GWh). 13

14 3. 5 Wytwarzanie zielonej energii Inwestowanie w odnawialne źródła energii łączy się z ustaleniami pakietu klimatycznoenergetycznego. Dziewiątego grudnia 2008 roku uzgodniona została ostateczna wersja dyrektywy dotyczącej odnawialnych źródeł energii. Kraje członkowskie porozumiały się w tej sprawie z Parlamentem Europejskim. Dyrektywa o energii odnawialnej stanowi część unijnego pakietu klimatyczno-energetycznego, który zakłada przede wszystkim redukcję unijnych emisji CO2 o 20 proc. do 2020 roku. Zgodnie z dyrektywą ponad 1/3 energii elektrycznej wytwarzanej w UE musi pochodzić ze źródeł odnawialnych do 2020 roku a energia wiatrowa będzie stanowiła największą część tego udziału. Rok Oczekiwany udział OZE w finalnym zużyciu energii 5,1 % 10,4 % 10,4 % 15 % Wymagana moc zainstalowana w elektrowniach wiatrowych 1300 MW 4000 MW 4900 MW 7900 MW W tym 6300 MW na północy Polski (80 % całkowitej mocy zainstalowanej) Bezpieczeństwo energetyczne elektrownie wodne, Zasoby energii wodnej w Polsce teoretyczne: nadające się do technicznego wykorzystania wykorzystanie ekonomicznie efektywne z tego: wykorzystane do wykorzystania GWh /rok GWh /rok GWh /rok GWh /rok GWh /rok Z nadających się do technicznego wykorzystania zasobów energii wodnej wykorzystujemy obecnie niespełna 17%, 14

15 - Elektrownie wodne na Dolnym Śląsku na tle sąsiednich Regionów. Województwo Dolnośląskie jest szczególnie predestynowane do intensyfikacji rozwoju energetyki rozproszonej funkcjonującej w oparciu o źródła małej energetyki wodnej. 15

16 Aktualnie w południowo-zachodniej Polsce, w zlewni Odry Górnej i Środkowej czynnych jest 47 elektrowni zawodowych o łącznej mocy instalowanej ponad 150 MW oraz ponad 40 małych elektrowni wodnych prywatnych właścicieli dysponujących mocą ok. 4,5 MW. Jednym z atutów energetyki wodnej południowo-zachodniej Polski jest jej duża różnorodność, zarówno pod względem wielkości obiektów jak i ich rozwiązań technicznych. Otwiera to szeroki wachlarz możliwości ich wykorzystania w programach tworzenia wewnętrznych obszarów zasilania. Największy obiekt elektrownia szczytowo-pompowa Dychów o mocy ponad 80 MW wyposażona w turbiny Kaplana Elektrownia ta, jako jedyna w tym regionie, jest przewidziana do udziału w programie odbudowy systemu elektroenergetycznego. Wśród 43 elektrowni zawodowych 9 to elektrownie na zbiornikach wodnych: Głębinów, Otmuchów, Lubachów, Turawa, Dychów, Pilchowice, Leśna, Złotniki i Witka. Najwyższym spadem dysponuje obecnie elektrownia na zaporze Pilchowice m. Dużymi mocami dysponują również niskospadowe elektrownie odrzańskie. Na uwagę zasługuje duży rozmach w zabudowie Górnej Odry. Elektrownie tam zlokalizowane tworzą system rozrzuconej kaskady. Uwarunkowania regionalne, Udział zielonej energii wyprodukowanej w elektrowniach wodnych, w całkowitym wolumenie energii elektrycznej sprzedawanej odbiorcom końcowym na Dolnym Śląsku, stanowi jedynie ułamek procenta. Udział zielonej energii wyprodukowanej w elektrowniach wodnych w wybranych, mniejszych regionach jak np. wskazane poniżej 6 powiatów stanowi aż (w sprzyjającym dla energetyki wodnej roku 2002): - 7,04 % dla elektrowni należących do energetyki zawodowej, - 1,87 5 dla elektrowni nie należących do energetyki zawodowej. W jeszcze mniejszym wybranym regionie Gmina Miasto Karpacz, łączny udział zielonej energii w całkowitym wolumenie sprzedawanej energii odbiorcom końcowym wynosi ponad 20 %. Rozwój elektrowni wodnych, szczególnie MEW należy rozpatrywać regionalnie również w kontekście bezpieczeństwa energetycznego. Uwarunkowania historyczne. W okresie do lat pięćdziesiątych ubiegłego wieku w regionie wskazanych sześciu powiatów : Jelenia Góra, Lwówek, Bolesławiec, Zgorzelec, Kamienna Góra i Lubań pracowało ponad 120 elektrowni wodnych o mocach zainstalowanych od 2 do kw. Do roku 1995 pozostało 13 elektrowni należących do energetyki zawodowej. Od roku 1995 rozpoczęto odbudowę i budowę nowych elektrowni na wyżej wymienionych terenach.. Dane dotyczące pozostałego obszaru Dolnego Śląska nie zachowały się i nie jest znana liczba elektrowni które pracowały do lat 50 ubiegłego wieku. 16

17 Uwarunkowania klimatyczne i środowiskowe. Region Dolnego Śląska a szczególnie na obszarze wskazanych 6 powiatów : Jelenia Góra, Lwówek, Bolesławiec, Zgorzelec, Kamienna Góra i Lubań, istniały i istnieją szczególne warunki do budowy elektrowni wodnych. Jednak większość elektrowni ( szczególnie dotyczy to elektrowni zbiornikowych) została wybudowana przy budowlach wodnych, których głównym przeznaczeniem jest ochrona przeciwpowodziowa. Należy zaznaczyć,ze zmiany klimatyczne w ostatnich 60 latach spowodowały zmniejszenie przepływów we wszystkich rzekach o około 25 %. Jednocześnie wzrost liczby anomalii klimatycznych których wynikiem są gwałtowne przepływy wód w rzekach powoduje,że nie ma możliwości racjonalnego wykorzystania spływających wód. Uwarunkowania prawne i finansowe Z dniem 1 października 2005 roku weszła w życie nowelizacja ustawy Prawo Energetyczne związana ze świadectwami pochodzenia. Świadectwa pochodzenia, jako dokumenty odzwierciedlające swoistą "zieloną" cechę energii wytwarzanej w źródłach odnawialnych, stały się przedmiotem obrotu giełdowego na Towarowej Giełdzie Energii (a dokładnie prawa majątkowe wynikające z tych świadectw). Na przychody wytwórcy energii zielonej składają się obecnie dwa źródła: 1) cena fizycznej energii elektrycznej, która jest ceną gwarantowaną, odpowiadającą średniej cenie energii elektrycznej na rynku w roku poprzednim, 2) cena praw majątkowych do świadectw pochodzenia, która zależy od kursu świadectwa pochodzenia energii na Towarowej Giełdzie Energii. 17

18 Uwarunkowania społeczne. Budowle wodne które wpisały się w krajobraz Dolnego Śląska mają zasadnicze znaczenie w zabezpieczeniu tego obszaru przed skutkami powodzi, co jest odbierane jednoznacznie pozytywnie przez społeczności lokalne. Wytwarzana energia elektryczna ( zielona energia) w usytuowanych przy tych budowlach elektrowniach wodnych jest obecnie trzykrotnie droższa od energii ( czarnej energii) pozyskiwanej w elektrowniach konwencjonalnych. Pozostaje pytanie jaką cenę za zieloną energię będą chciały świadomie zapłacić społeczności lokalne oraz wszyscy odbiorcy energii elektrycznej na Dolnym Śląsku. Ewentualna budowa lokalnych ekologicznych regionów w których wykorzystywana będzie ekologiczna energia elektryczna wytwarzana w elektrowniach wodnych oraz wdrożenie polityki energetycznej Unii Europejskiej w tym Polski w zakresie udziału zielonej energii w ogólnym wolumenie sprzedawanej energii odbiorcom końcowym daje szanse dalszego rozwoju energetyki wodnej na Dolnym Śląsku. Obecnie nie dysponujemy badaniami z obszaru Polski i Dolnego Śląska dotyczącymi liczby odbiorców końcowych gotowych kupować zieloną energię po wyższej cenie ( w Niemczech taką gotowość wyraziło 25 % odbiorców, w Anglii 9 % odbiorców). Uwarunkowania techniczne, Elektrownie należące do energetyki zawodowej. Największym ograniczeniem elektrowni wodnych należących do energetyki zawodowej jest: - brak nowoczesnych systemów zabezpieczeń, - brak systemów sterowania i automatyki, - brak systemów zdalnego monitorowania i nadzoru. Elektrownie nie należące do energetyki zawodowej. Układy elektryczne do wyprowadzenia mocy z małych elektrowni wodnych, projektowane są i budowane na podstawie technicznych warunków przyłączenia wydawanych przez lokalne spółki dystrybucyjne. Poziom napięcia sieci do której przyłączane są elektrownie zależy od mocy przyłączeniowej oraz lokalnego układu sieci średniego lub niskiego napięcia. Automatyka zabezpieczeniowa sieci, urządzeń oraz sterowania małych elektrowni wodnych zabudowywana jest w 80% elektrowni jedynie w zakresie określonym w warunkach technicznych przyłączenia. Decydują o tym w większości względy ekonomiczne. Znaczący wpływ na poziom techniczny stosowanej automatyki miał w latach wcześniejszych ograniczony dostęp do dobrych i konkurencyjnych cenowo rozwiązań technicznych. Zastosowanie w 95% małych elektrowni wodnych generatorów asynchronicznych, a właściwie silników asynchronicznych wykorzystanych do pracy generatorowej wymaga również stosowania bardziej rozbudowanej automatyki zabezpieczeniowej i kontrolnej, związanej miedzy innymi z wielkościami prądów, kompensacją mocy biernej, grzaniem generatorów. Poziom techniczny przekłada się bezpośrednio na koszty eksploatacji małych elektrowni wodnych : ciągłość pracy, utrzymanie właściwych parametrów, bezpieczeństwo, a w rezultacie ilość wyprodukowanej energii. 18

19 Zabezpieczenia sieci do której przyłączane są małe elektrownie wodne Bardzo ważne jest zapewnienie bezpieczeństwa sieci i urządzeń elektrycznych użytkowników przyłączonych do sieci do której dostarczana jest energia z małych elektrowni wodnych. Wymagania dotyczące zabezpieczeń określane są przez właściciela / spółkę dystrybucyjną / lokalnej sieci do której przyłączana jest elektrownia. W większości małych elektrowni wodnych zabezpieczenia zabudowywane są w układzie minimum określonego przez właściciela sieci, pomimo, że udział tych urządzeń w kosztach inwestycji jest niewielki. Podstawowymi, stosowanymi zabezpieczeniami sieci są: zabezpieczenia częstotliwościowe i zabezpieczenia napięciowe. Utrzymanie parametrów jakościowych energii elektrycznej oraz zapewnienie bezpieczeństwa sieci oraz przyłączonych do niej urządzeń odbiorców wymaga stosowania nowoczesnej i niezawodnej aparatury, projektowanej budowanej do pracy jako zabezpieczenia. Energetyka wodna na Dolnym Śląsku perspektywy rozwoju Potencjał Na potencjał energetyki wodnej należy spojrzeć w następujący sposób: - ile będą w stanie zapłacić inwestorzy na każdy kolejny kilowat mocy zainstalowanej w elektrowniach wodnych? Powyższe dotyczy w szczególności MEW, w których koszt każdego kolejnego zainstalowanego kilowata mocy będzie coraz wyższy. - ile będą w stanie zapłacić odbiorcy za każdą kolejną kilowatogodzinę wyprodukowaną w elektrowniach wodnych? Uwarunkowania regionalne- perspektywy rozwoju elektrowni wodnych 1. Konieczna jest modernizacja elektrowni obecnie eksploatowanych szczególnie w zakresie zastosowania automatyki, systemów nadzoru i sterowania. 2. Rozwój elektrowni wodnych możliwy jest z uwzględnieniem podziału na obszarywybrane mniejsze regiony Dolnego Śląska, w których występują sprzyjające warunki do rozwoju małej energetyki wodnej. 3. Zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego przy wykorzystaniu elektrowni wodnych możliwe jest w wybranych regionach po modernizacji elektrowni, przebudowie sieci rozdzielczej, po zabudowie nowoczesnych systemów sterowania i nadzoru sieci. 4. Elektrownie wodne mogą stanowić istotne regionalne źródło energii przy tworzeniu lokalnych systemów zaopatrzenia w energię. Uwarunkowania klimatyczne i środowiskowe, Region Dolnego Śląska jest regionem o specyficznych walorach klimatycznych i środowiskowych. Jest szczególnym miejscem do budowy ekologicznych regionów w których może być wykorzystywana ekologiczna energia elektryczna, wytwarzana między innymi w elektrowniach wodnych. Wskazanym przykładem do budowy ekologicznego regionu może być obszar 6 powiatów : Jelenia Góra, Lwówek, Bolesławiec, Zgorzelec, Kamienna Góra i Lubań, na terenie których występują unikalne warunki klimatyczne i 19

20 krajobrazowe oraz znaczące zasoby energii wodnej już wykorzystane i możliwe do wykorzystania. Uwarunkowania finansowe, Konieczne jest stworzenie prostych mechanizmów dostępu do środków finansowania inwestycji, szczególnie MEW, udział samorządów lokalnych we wskazanych inwestycjach oraz w pozyskiwaniu środków na te inwestycje, szczególnie z funduszy europejskich. Uwarunkowania społeczne. Powodów dużego zainteresowania mini hydroenergetyką jest wiele. Waga argumentów za zależy rodzaju i skali korzyści. Jednym z najważniejszych warunków dla inwestorawytwórcy, są z reguły stabilne przychody i relatywnie wysoka stopa zwrotu z inwestycji. Zapewnienie tego warunku wymaga często wprowadzenia określonych mechanizmów wsparcia, np. mechanizm obrotu tzw. świadectwami pochodzenia energii ze źródeł odnawialnych. Z punktu widzenia środowiska ważna jest redukcja emisji CO2, a także udział w utrzymaniu zlewni rzek. Często restytuuje się nieczynne piętrzenia, odtwarza obiekty tzw. mikroretencji. Powstałe zbiorniki poprawiają warunki wilgotnościowe na przyległych terenach. Rozwój MEW wpisuje się dobrze w politykę tzw. Zrównoważonego Rozwoju Regionów, Dostęp do nowych technologii przepływ informacji, Jednym z bardzo ważnych warunków racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych i środków jakimi dysponują inwestorzy i odbiorcy energii jest zapewnienie przepływu informacji. INWESTORZY Przepływ informacji, dostęp do opracowań, materiałów informacyjnych pozwoli właściwie wykorzystać zasoby energii odnawialnej, zoptymalizować koszty inwestycji a tym samym utrzymać na racjonalnym poziomie koszty produkcji energii z tych źródeł, przy jednoczesnym zwiększeniu bezpieczeństwa energetycznego regionu. ODBIORCY Najważniejszą grupą jest ta największa, która nie jest zorientowana i zainteresowana tematyką. Tą grupę warto zainteresować i przygotowywać do świadomego wspierania przedsięwzięć ekologicznych poprzez akceptację, szczególnie w zakresie ponoszenia kosztów związanych z produkcją i zakupem energii z tych źródeł oraz pozytywnego wpływu na środowisko we wskazanych obszarach zamieszkiwanych przez społeczności lokalne. Bezpieczeństwo energetyczne elektrownie wodne, Najważniejszym zagadnieniem jest zapewnienie bezpieczeństwa sieci i urządzeń elektrycznych użytkowników przyłączonych do sieci do której dostarczana jest energia z 20

21 elektrowni wodnych, zarówno w warunkach normalnej pracy sieci ogólnej jak i pracy na sieć wydzieloną. Utrzymanie parametrów jakościowych energii elektrycznej oraz zapewnienie bezpieczeństwa sieci oraz przyłączonych do niej urządzeń odbiorców wymaga stosowania nowoczesnej i niezawodnej aparatury zabezpieczeniowej i sterowania zarówno w elektrowniach jak również układach sterowania i zarządzania sieciami lokalnymi. Monitorowanie elektrowni wodnych ze względu na bezpieczeństwo energetyczne. Wykorzystanie dotychczasowe elektrowni wodnych pod kątem bezpieczeństwa energetycznego Dolnego Śląska. Wszystkie elektrownie wodne przyłączone są do sieci ogólnej a wyprodukowana energia elektryczna sprzedawana jest spółkom dystrybucyjnym. Żadna z elektrowni nie pracuje na sieć wydzieloną. Przed rokiem 2000 podejmowane były działania mające na celu wykorzystanie części elektrowni wodnych ( zbiornikowych ) do pracy na wyspę, to jest zasilenia wybranych odbiorów w przypadku ewentualnego blackoutu. Rozważana była również możliwość wykorzystania największych elektrowni wodnych w procesie odbudowy systemu. Sporadycznie wykorzystywano małe elektrownie do krótkotrwałego zasilania odbiorów o małych mocach, nie mających zasilania z sieci ogólnej. Możliwości wykorzystania elektrowni wodnych dla zapewnienia bezpieczeństwa Dolnego Śląska Wykorzystanie elektrowni wodnych w systemie bezpieczeństwa energetycznego możliwe jest jedynie w skali regionalnej i odnosi się wyłącznie do elektrowni wodnych zbiornikowych należących do energetyki zawodowej. Włączenie tych elektrowni w system bezpieczeństwa wiąże się ze znacznymi nakładami związanymi z modernizacją samych elektrowni tj. z wyposażeniem ich w nowoczesne systemy nadzoru i sterowania jak również przebudowę lokalnych sieci rozdzielczych pod kątem pracy wyspowej, tj. wyposażeniem w złożone systemy podziału sieci, systemy sterowania i monitorowania. W szczególnych wypadkach największe elektrownie wodne mogą być wykorzystane do odbudowy systemu elektroenergetycznego. Istnieją też możliwości wykorzystania małych elektrowni wodnych o mocach zainstalowanych do 0,5 MW dla zasilania znajdujących się w pobliżu, wybranych niewielkich odbiorów w układzie : elektrownia wodna- zasilanie podstawowe, sieć energetyczna- zasilanie rezerwowe. Konieczna jest jednak całkowita przebudowa takich elektrowni, tj zainstalowanie generatorów synchronicznych oraz nowoczesnej automatyki sterowania i nadzoru. Wskazanie nowych inwestycji : -Budowa Stopnia Wodnego i elektrowni Malczyce (Powyżej 1 MW). Jednym z zadań "Programu dla Odry-2006" jest utrzymanie i rozwój żeglugi śródlądowej. Budowa Stopnia Wodnego Malczyce jest priorytetową inwestycją realizującą to zadanie. 21

22 Inwestycja ma na celu: - przedłużenie skanalizowanego odcinka Odry o 17,5 km, - ochronę stopnia wodnego Brzeg Dolny przed utratą stateczności i podmywaniem (obecnie jest to najbardziej zagrożony obiekt hydrotechniczny w Polsce), - przywrócenie pierwotnych poziomów wód gruntowych, - zapobieżenie przesuszaniu terenów przyległych w szczególności lasów łęgowych, kompleksu 950 ha lasów dębowych, Moc zainstalowana elektrowni wodnej 11,4 MW. Budowa została rozpoczęta w roku Inwestorem bezpośrednim jest Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej we Wrocławiu. Stopień Wodny Malczyce zlokalizowano w 300 km w zawału na prawym brzegu rzeki Odry ok. 5 km powyżej miejscowości Malczyce. Zakres wszystkich przewidzianych prac obejmuje: - Jaz klapowy trzyprzęsłowy (podstawowy obiekt piętrzący i regulujący przepływ wody) z przepławką dla ryb, - Jaz stały o długości 300 m w tym części przelewowej 130 m, konstrukcja ziemna z ubezpieczeniami betonowo-kamiennymi (wspomagający jaz klapowy podczas przepuszczania wezbrań rzeki przy przepływach Q10 i większych), - Śluza żeglugowa z awanportami o długość 190 m, szer 12 m, Całkowity koszt inwestycji wyniesie mln zł. Budowa finansowana jest ze środków celowych Programu dla Odry 2006 oraz przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. -Elektrownia szczytowo- pompowa Młoty (powyżej 1 MW) Elektrownia szczytowo-pompowa, korzystająca z dwóch dużych zbiorników wodnych o powierzchni kilkudziesięciu ha i położonych na różnych poziomach. Dolny, który zaleje w dużej mierze wieś, ma mieć pojemność 12,5 mln m3, górny 6,9 mln m3. Połączy je podziemna sztolnia wykuta w skale o długości 345 metrów (w pionie 80 metrów). Przewidywane są do zainstalowania trzy turbiny o mocy 250 MW każda. 22

23 3.5.2 Bezpieczeństwo energetyczne elektrownie wiatrowe, 23

24 Wykorzystanie elektrowni wiatrowych pod kątem bezpieczeństwa energetycznego. Przyłączenie elektrowni wiatrowej do systemu elektroenergetycznego w sposób znaczący wpływa na stan pracy tego systemu. Na stan ten wpływ ma zarówno ilość przyłączonych źródeł jak i sposób przyłączenia. Zmianie ulegają rozpływy mocy czynnej, biernej, napięcia w węzłach systemu a w konsekwencji może to mieć wymierny wpływ na parametry energii elektrycznej dostarczanej do odbiorców finalnych jak również na pewność ich zasilania. Dodatkowym efektem jest zwiększający się udział energetyki wiatrowej w bilansie energetycznym przedsiębiorstw dystrybucyjnych, który niesie za sobą konieczność zapewnienia precyzyjnego i pewnego w działaniu monitoringu pracy tych elektrowni oraz stworzenia szybkich i pewnych w działaniu systemów sterowania i nadzoru mogących reagować na zmiany parametrów energii elektrycznej, będących skutkiem zmian warunków atmosferycznych. Systemy winny posiadać również możliwość reagowania na pracę elektrowni wiatrowej w warunkach awaryjnych systemu elektroenergetycznego tak by warunki te nie spowodowały uszkodzeń w sieci i urządzeniach farmy wiatrowej, jak również, by utrzymująca się w tych warunkach praca farmy nie powodowała pogłębiania się stanu awaryjnego systemu elektroenergetycznego. Wszystko to skłania do przekonania, że przyłączanie do systemu elektroenergetycznego źródeł rozproszonych energii elektrycznej winno skutkować wszechstronnym monitoringiem stanu pracy systemu elektroenergetycznego ale nade wszystko pracy poszczególnych elektrowni wiatrowych i to w dobrze pojętym interesie zarówno właścicieli farm wiatrowych jak i operatorów systemu elektroenergetycznego. Analizując dotychczasowe doświadczenia związane z przyłączaniem elektrowni wiatrowych należy wyróżnić kilka płaszczyzn, w których monitoring winien się odbywać: 24

25 Stały nadzór nad jakością energii elektrycznej wytwarzanej i oddawanej do systemu elektroenergetycznego. Należy tu mieć na względzie utrzymanie standardów jakości energii elektrycznej, o których mowa jest w Instrukcjach Ruchu i Eksploatacji Sieci Elektroenergetycznej operatora systemu, na którego obszarze następuje przyłączenie. W szczególności: -elektrownia wiatrowa nie powinna powodować wahań napięcia przekraczających 3%. Gdy zmiany napięcia spowodowane pracą elektrowni wiatrowej mają charakter powtarzający się, zakres jednorazowej szybkiej zmiany wartości skutecznej napięcia nie może przekraczać 2,5% dla częstości do 10 zakłóceń na godzinę i 1,5% dla częstości do 100 zakłóceń na godzinę. Dotyczy to również przypadków rozruchu i wyłączeń poszczególnych jednostek, -współczynniki uciążliwości migotania światła w punkcie przyłączenia elektrowni wiatrowej, które nie powinny przekraczać wartości: - krótkoterminowy: 0,35 dla sieci 110 kv i 0,45 dla sieci SN, - długoterminowy: 0,25 dla sieci 110 kv i 0,35 dla sieci SN, -elektrownia wiatrowa nie powinna powodować w miejscu przyłączenia emisji harmonicznych prądów i napięć rzędu od 2 do 50 większych niż 0,7% dla sieci 110 kv oraz 1,5% dla sieci SN. Powyższe wymagania dotyczące jakości energii elektrycznej powinny być spełnione przez elektrownię wiatrową w okresie każdego tygodnia przez 99% czasu dla elektrowni przyłączanych do sieci 110 kv, a dla elektrowni przyłączanych do sieci SN przez 95% czasu tygodnia. Elektrownie wiatrowe winny być wyposażone w system pomiaru i rejestracji parametrów jakości energii (współczynnika migotania światła, harmonicznych napięcia i prądu, umożliwiających rejestrację przebiegów szybkozmiennych jak zaniki i zapady napięcia). System taki winien również umożliwiać teletransmisję danych pomiarowych i rejestrów do systemów nadzorów operatorów systemów elektroenergetycznych, dystrybucyjnego i przesyłowego Bezpieczeństwo energetyczne elektrownie/ instalacje fotowoltaiczne, 25

26 Wykorzystanie elektrowni/ instalacji fotowoltaicznych pod kątem bezpieczeństwa energetycznego. Na terenie Dolnego Śląska występuje szereg instalacji wykorzystujących energie słoneczną zarówno w sektorze energetycznym, publicznym jak i wśród klientów indywidualnych. Instalacje przetwarzające energię słoneczną w energię cieplną kolektory należą do najpopularniejszych Instalacje przetwarzające energię słoneczną w energię elektryczną- fotowoltaiczne - mikro-instalacje - farmy Ranking przedsięwzięć ze względu na bezpieczeństwo energetyczne na Dolnym Śląsku I - wymiana źródeł światła wzdłuż ciągów komunikacyjnych na terenie poszczególnych gmin oraz na terenie całego regionu. 26

27 II - zmiana systemu zasilania oświetlenia ciągów komunikacyjnych z tradycyjnego na wykorzystujące energie słoneczną. III - poprawa systemów sterowania komunikacją drogową i monitoringu na instalację opartą o instalacje fotowoltaiczne. IV - wykorzystanie dużych wolnych powierzchni na jednostkach użyteczności publicznej jako podtrzymanie źródła zasilania i oświetlenia. 3.6 Zasady i metody monitorowania źródeł OZE ze względu na bezpieczeństwo energetyczne. Przedmioty monitorowania: Bezpieczeństwo krótkoterminowe W przypadku awarii: miejsce, rodzaj, częstość występowania, czas trwania i zakres awarii, koszt usunięcia awarii, Inne: stopień wyszkolenia personelu i jgo przygotowanie do sprawnego usuwania awarii, straty w produkcji energii Bezpieczeństwo średnioterminowe przepływy dobowe i roczne wody, płynność finansowa i inne syntetyczne wskaźniki finansowe, realizacja zaplanowanych remontów i modernizacji, Bezpieczeństwo długoterminowe polityka cenowa, plany rozwojowe przedsiębiorstwa w kontekście technicznych i finansowych możliwości ich realizacji. Monitorowanie przepływów pod kątem wielkości produkcji energii, Zakres przedmiotowy: Praca normalna moce osiągalne produkcja energii. Wyłączenia elektrowni moce osiągalne ( on-line) plany wyłączeń (roczne, kwartalne, tygodniowe, dobowe) obserwacja mocy osiągalnych (on-line, plany roczne i wieloletnie) obserwacja produkcji energii (on-line, plany roczne i wieloletnie) Monitorowanie wielkości produkcji pod kątem udziału w sprzedaży energii odbiorcom finalnym na obszarze : całego Dolnego Śląska, regionów, Zakres przedmiotowy: Praca normalna produkcja energii. Wyłączenia elektrowni 27

28 plany wyłączeń (roczne, kwartalne, tygodniowe, dobowe) obserwacja produkcji energii (on-line, plany roczne i wieloletnie) Monitorowanie przerw w pracy elektrowni wywołanych względami technicznymi ( awarie...) Zakres przedmiotowy wiek urządzeń stan techniczny urządzeń, Zakres operacyjny: analizy roczne analizy wieloletnie (3 lata) plany inwestycyjno-remontowe (1 rok) plany rozwoju (3, 5, 15 lat) metody (sprawozdania, analizy, procedury ISO) procedury utrzymania (na bieżąco) analiza awaryjności (kwartał, rok, wieloletnie) monitorowanie grup elektrowni pod kątem dostawy energii ( odbudowy systemu ) w sytuacjach kryzysowych, całkowitych blackautach. 3.7 Bariery w rozwoju OZE ze względu na bezpieczeństwo energetyczne. Bariery prawne. Niedostosowanie przepisów Prawa o zamówieniach publicznych do realizacji inwestycji Trudności z uzyskiwaniem prawa do dysponowania nieruchomościami w celu budowy stopni wodnych i elektrowni. Długotrwały proces uzyskiwania uzgodnień i pozwoleń związanych z realizacją inwestycji. Bariery finansowe. Elektrownie wodne - inwestycje o długim okresie zwrotu nakładów, do nawet 30 lat. To trzykrotnie dłuższy okres niż w przypadku elektrowni wiatrowej o mocy do 1 MW (8-10 lat). Przewaga elektrowni wodnych nad wiatrowymi polega na tym, iż dwukrotnie większy jest średni czas wykorzystania ich mocy zainstalowanej. Dla elektrowni wodnych wynosi on 4000 godzin, dla wiatrowych 2200 godzin. Wzrastające koszty związane z utrzymaniem elektrowni w tym obciążenia publiczno-prawne. Bariery techniczne, Najważniejszym zagadnieniem jest zapewnienie bezpieczeństwa sieci do której dostarczana jest energia z elektrowni wodnych, zarówno w warunkach normalnej pracy sieci ogólnej jak i pracy na sieć wydzieloną. Utrzymanie parametrów jakościowych energii elektrycznej oraz zapewnienie bezpieczeństwa sieci oraz przyłączonych do niej urządzeń odbiorców wymaga stosowania nowoczesnej i 28

29 niezawodnej aparatury zabezpieczeniowej i sterowania zarówno w elektrowniach jak również układach sterowania i zarządzania sieciami lokalnymi. Bariery związane z przepływem informacji, Ilość podejmowanych inicjatyw, organizowanych konferencji, seminariów, świadczy o coraz większym zainteresowaniu rozwojem źródeł odnawialnych oraz ich miejscu i roli w generacji rozproszonej. Wnioski, opracowania, które powstały w trakcie lub są wynikiem tych przedsięwzięć ujmują szeroki zakres, gotowych, sprawdzonych w regionie rozwiązań. Jednym z bardzo ważnych warunków racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych i środków jakimi dysponują inwestorzy i odbiorcy energii jest zapewnienie przepływu informacji poprzez zapewnienie właściwych form i środków przekazu. Istotne jest wskazanie zakresu informacji kierowanej do wyodrębnionych grup zainteresowanych, czy potencjalnych inwestorów. Zapewnienie możliwości uzyskania informacji o uwarunkowaniach związanych z budową i eksploatacją elektrowni wodnych od organizacji, placówek, firm, realizujących badania, programy badawcze z tego zakresu, dysponujących rzetelna wiedzą i doświadczeniem w zakresie budowy i eksploatacji elektrowni wodnych. Skoordynowany, szybki przepływ informacji, dostęp do opracowań, materiałów informacyjnych pozwoli właściwie wykorzystać zasoby energii odnawialnej, zoptymalizować koszty inwestycji a tym samym utrzymać na racjonalnym poziomie koszty produkcji energii z tych źródeł, przy jednoczesnym zwiększeniu bezpieczeństwa energetycznego regionu. Adresatów można podzielić na trzy główne grupy. Zainteresowanych tą tematyką, to jest którzy chcieliby zapoznać się z zagadnieniami dotyczącymi i wpływającymi na rozwój energetyki odnawialnej. Potencjalnych inwestorów którzy oczekują wskazówek, informacji dotyczących przygotowania i realizacji inwestycji, omówienia bardziej szczegółowych zagadnień technicznych, finansowania, eksploatacji elektrowni czy sprzedaży, obrotu energią elektryczną. Nie mniej ważną a może najważniejszą grupą jest ta największa, która w ogóle nie jest zorientowana i zainteresowana ta tematyką. Tą grupę warto zainteresować i przygotowywać do świadomego wspierania tych przedsięwzięć poprzez akceptację, szczególnie w zakresie ponoszenia kosztów związanych z produkcją i zakupem energii z tych źródeł oraz pozytywnego wpływu na środowisko we wskazanych obszarach zamieszkiwanych przez społeczności lokalne. Bariery branżowe Brak należytej koordynacji czasowej w zakresie budowy innej infrastruktury technicznej np. budowy stopni wodnych, regulacji rzek, rozbudowy sieci elektroenergetycznej, itp.; Brak projektów planów zaopatrzenia w energię elektryczną w większości gmin ustawa Prawo energetyczne z dnia r.; Bariery społeczne Średnie ceny energii elektrycznej ze źródeł wodnych szacowane są w przedziale od 0,15 do 0,40 zł/kwh. To niewiele mniej niż średnie ceny energii wytworzonej w elektrowniach wiatrowych: 0,25 do 0,40 zł/kwh, a więcej niż ceny energii pochodzącej z elektrociepłowni na biomasę i biogaz (0,20-0,30 zł/kwh). 29