Rola magazynowania energii. Operatora Systemu Przesyłowego

Transkrypt

1 Rola magazynowania energii z perspektywy Operatora Systemu Przesyłowego Wojciech Lubczyński Dyrektor Projektu Smart Grid PSE Operator S.A. Energia Efekt - Środowisko Warszawa, 25 listopad 2011

2 Obszary wykorzystania technologii magazynowania energii elektrycznej Wykorzystanie magazynu energii do jej gromadzenia w okresie pozaszczytowym i oddawanie jej do systemu w okresie szczytu zapotrzebowania działalność na konkurencyjnym rynku energii elektrycznej Łagodzenie skutków pracy farm wiatrowych poprzez skojarzenie magazynu energii z farmą wiatrową - w sytuacji wysokich cen sprzedaż a w sytuacji niskich cen praca na magazyn. W szczególności ci przy nadprodukcji w dolinie nocnej magazynowanie energii - działalność na konkurencyjnym rynku energii elektrycznej. Ponadto ograniczenie mocy wprowadzanej do systemu, ograniczenie zmienności generacji. Świadczenie usług systemowych na rzecz OSP Magazyn energii wykorzystywany na potrzeby OSP kompensacja mocy biernej, zmniejszenie strat sieciowych i odłożenie inwestycji w sieć przesyłową 2

3 Rozważane technologie magazynowania energii możliwe do wykorzystania przez OSP Zasobniki bateryjne zapewniają moc instalacji do kilkudziesięciu MW sodowo-siarkowe NaS kwasowo-ołowiowe LA litowo-jonowe Li-ion Zasobniki sprężonego powietrza (CAES) zapewniają moc instalacji do kilkuset MW z rekuperacją w technologii adiabatycznej (po jej skomercjalizowaniu) Technologia CAES dużej mocy wymaga zbiornika podziemnego o odpowiednich parametrach geologicznych a ponadto sieci gazowej (technologia adiabatyczna nie wymaga paliwa gazowego). 3

4 Zestawienie możliwości technicznych wykorzystania zasobników bateryjnych do świadczenia usług systemowych na rzecz OSP Technologia zasobnika bateryjnego Lp Nazwa usługi systemowej sodowosiarkowa (NaS) litowo-jonowa (Li-ion) kwasowoołowiowa (LA) Uwagi 1 Operacyjna rezerwa mocy /X /X 2 Udział w regulacji pierwotnej /X /X 3 Udział w regulacji wtórnej / X /X możliwość wykorzystania zasobników przy mocach jednostkowych zasobników ponad 50 MW (regulacja pierwotna i wtórna tylko przy oddawaniu energii elektrycznej do sieci) 4 5 Praca z zaniżeniem i z przeciążeniem Udział w automatycznej regulacji napięcia i mocy / X /X biernej możliwość wykorzystania zasobników przy mocach jednostkowych ponad 50 MW 6 Uruchomienie 7 Rezerwa interwencyjna X / X/ X/ 8 9 Generacja wymuszona względami sieciowymi Odbudowa systemu elektroenergetycznego Zastosowanie ograniczone obszarowo. Możliwość wykorzystania w skali systemowej zasobników przy mocach jednostkowych ponad 50 MW X X X Źródło: oprac. własne. Objaśnienia: X celowość wykorzystania, brak celowości wykorzystania. 4

5 Zestawienie możliwości technicznych wykorzystania zasobników sprężonego powietrza do świadczenia usług systemowych na rzecz OSP Układ pracy zasobnika sprężonego powietrza Lp Nazwa usługi systemowej Układ pracy z Układ pracy Uwagi rekuperatorem adiabatyczny 1 Operacyjna rezerwa mocy X X 2 Udział w regulacji pierwotnej X X 3 Udział w regulacji wtórnej X X Tylko przy oddawaniu energii elektrycznej do sieci 4 Praca z zaniżeniem i z przeciążeniem 5 Udział w automatycznej regulacji napięcia i mocy biernej X X 6 Uruchomienie 7 Rezerwa interwencyjna X X 8 9 Generacja wymuszona względami sieciowymi (GWS) Odbudowa systemu elektroenergetycznego X X Źródło: oprac. własne. Objaśnienia: X celowość wykorzystania, brak celowości wykorzystania. 5

6 Zastosowanie technologii magazynowania energii Zasobniki bateryjne Lokalizacje w Stacjach Elektroenergetycznych NN w których wystąpi duża koncentracja generacji wiatrowej Analizie poddano 6 możliwych lokalizacji z których wybrano 3 w północnej części Polski Zasobniki sprężonego owietrza (CAES) Lokalizacje uwzględniające: Dostęp do zbiorników podziemnych bądź dostęp do struktury geologicznej pozwalającej na budowę zbiornika Dostęp do sieci gazowej Odległość od infrastruktury przesyłowej Analizie poddano 4 możliwe lokalizacje z których rekomenduje się jedną w północnej części Polski (dwie kolejne są mniej atrakcyjne) 6

7 Efektywność ekonomiczna inwestycji w instalacje magazynowania energii Zasobniki bateryjne Wszystkie analizowane projekty instalacji zasobników bateryjnych cechują się ujemną stopą zwrotu (NPV) i nieakceptowalną wewnętrzną stopą zwrotu (IRR) Najbliższa uzyskania pozytywnego wyniku jest technologia kwasowo- ołowiowa Uzyskanie pozytywnych wyników ekonomicznych dla tej technologii wymagałoby dofinansowania zewnętrznego na poziomie od 46,5% do 66,5% (zależnie od założeń dotyczących poziomu kosztów inwestycyjnych) Zasobniki sprężonego owietrza (CAES) Większość scenariuszy cechuje się ujemną stopą zwrotu (NPV) i nieakceptowaną wewnętrzną stopą zwrotu (IRR) Dla technologii z rekuperacją uzyskano stopę zwrotu IRR wyższą od wartości założonej onej wyłącznie przy dodatkowym założeniu świadczenia usług mocy interwencyjnej 7

8 Problemy związane z zastosowaniem technologii magazynowania energii elektrycznej Bariery prawne Brak definicji w prawie magazynowania energii (czy jest to generacja??) (Traktowanie jako źródła wytwórczego ogranicza możliwość wykorzystania technologii magazynowania energii przez PSE Operator) Brak rozstrzygnięć odnośnie energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych w odniesieniu do jej magazynowania Bariery ekonomiczne Wysokie ceny zakupu technologii Bariery technologiczne Najbardziej efektywne technologie (np. CAES metoda adiabatyczna) nie są stosowane na skalę przemysłową Bariery organizacyjne Brak sprawdzonych modeli biznesowych Wniosek: Konieczne jest wprowadzenie mechanizmów wsparcia dla rozwoju instalacji magazynowania energii 8

9 Dziękuję za uwagę 9