Planowanie rozwoju sieci przesyłowej i dystrybucyjnej 110 kv

Planowanie rozwoju sieci przesyłowej i dystrybucyjnej 110 kv Jacenty Węgliński, D y r e k t o r D e p a r t a m e n t u P l a n o w a n i a R o z w o j u T o m a s z T a r w a c k i, Z a s t ę p c a D y r e k t o r a D e p a r t a m e n t u P l a n o w a n i a Rozwoju ds. Studiów i Analiz, PSE Operator S.A. Wstęp Proces planowania rozwoju sieci przesyłowej stanowi jeden z ważniejszych procesów realizowanych przez operatora systemu przesyłowego (OSP). Jego głównym celem jest utrzymanie długoterminowego bezpieczeństwa elektroenergetycznego kraju przez zapewnienie zrównoważonego rozwoju infrastruktury sieciowej najwyższych i wysokich napięć (NN i WN) dla pokrycia zapotrzebowania odbiorców na energię elektryczną pochodzącą ze źródeł krajowych oraz zagranicznych przez rozwój połączeń z systemami elektroenergetycznymi krajów sąsiednich. Strukturalnie został on umiejscowiony w Departamencie Planowania Rozwoju, natomiast w jego realizacji uczestniczą również inne komórki organizacyjne PSE Operator S.A. oraz podmioty powiązane: spółki obszarowe i spółka EPC S.A. Proces ten obejmuje także współpracę z pozostałymi użytkownikami systemu przesyłowego, którymi są przede wszystkim operatorzy systemów dystrybucyjnych oraz wytwórcy energii elektrycznej przyłączeni do sieci przesyłowej. Planowanie rozwoju polega, w wielkim skrócie, na podejmowaniu z perspektywą wieloletnią działań optymalizujących rozbudowę sieci przesyłowej w celu zachowania bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej dla odbiorców. Odbywa się to na kilku poziomach hierarchicznych obejmujących perspektywę czasową (od planów krótkookresowych przez średniookresowe aż do długookresowych). Szczegółowość planowania skorelowana jest z horyzontem planowania (im dłuższa perspektywa czasowa ujęta w planie, tym mniejszy stopień szczegółowości). Zasadniczym dokumentem planistycznym OSP jest plan rozwoju sieci przesyłowej (PRSP), opracowywany zgodnie z prawem energetycznym (pr. energ.). Planowanie rozwoju jest czynnością powtarzalną, wymagającą ciągłego doskonalenia optymalizacji oraz śledzenia czynników mających wpływ na założenia techniczne i makroekonomiczne przyjęte przy tworzeniu planów. Stąd przyjęty w OSP hierarchiczny i kroczący model planowania. Hierarchiczność polega na nadrzędności PRSP nad planami krótkookresowymi, które z kolei są bardziej szczegółowe. Model kroczący to okresowa aktualizacja planów, począwszy od PRSP. Planowanie wymaga również zwrotnej pętli planistycznej przy ocenie wyników procesów planistycznych na stan wyjściowy objęty planowaniem; dotyczy to zwłaszcza różnego rodzaju analiz technicznych i ekonomicznych wykonywanych w procesie planowania. Jednym z podstawowych obszarów planowania rozwoju sieci jest obszar planowania przestrzennego. Inwestycje sieciowe OSP o znaczeniu ponadlokalnym/krajowym wymagają współdziałania na szczeblu rządowym w celu realizacji zadań strategicznych decydujących o bezpieczeństwie energetycznym kraju, w tym postanowień polityki energetycznej kraju, oraz na szczeblu regionalnym w celu skoordynowania planowania rozwoju województwa z plana- 55

mi centralnymi/rządowymi. W konsekwencji następuje przeniesienie zadań strategicznych na plany lokalne poszczególnych gmin. Działania podejmowane w procesie planowania rozwoju sieci przesyłowej powinny tworzyć warunki do zrównoważonego rozwoju gospodarczego kraju. Należy podkreślić konieczność uzyskiwania kompromisu w procesie planowania przestrzennego dla zadań lokalnych i ponadlokalnych, ponieważ zbyt często plany lokalne pomijają zadania o charakterze strategicznym/krajowym. Jest to skutek między innymi braku standardów planistycznych, ale również niekiedy niezrozumienia w zakresie wzajemnych relacji między działaniami o charakterze strategicznym i ich roli w realizacji zadań na rzecz lokalnych środowisk i społeczności. Kolejny element integralności procesów planowania przestrzennego dotyczy wypracowania zasad zintegrowanego planowania infrastruktury technicznej niezbędnej do zapewnienia rozwoju kraju, regionów i poszczególnych gmin. Dotyczy to zwłaszcza inwestycji drogowych, budowy rurociągów gazu i cieczy, linii elektroenergetycznych oraz telekomunikacyjnych. Większość przedsiębiorstw odpowiedzialnych za realizację tych budowli liniowych funkcjonuje jako zarządzający mieniem Skarbu Państwa, zatem opracowanie zasad współpracy przy planowaniu oraz realizacji tego typu przedsięwzięć nie powinno stanowić barier, tym bardziej że są to w wymiarze krajowym inwestycje strategiczne mające na celu zapewnienie rozwoju kraju i jego poszczególnych regionów. Planowanie przestrzenne sieci obejmuje również kształtowanie jej struktury, parametrów elektrycznych, w tym niezawodnościowych, oraz roli poszczególnych elementów jej wyposażenia wynikającej z rozmieszczenia i charakterystyki pracy, zarówno źródeł wytwórczych, jak i miejsc odbioru energii. Powyższe ma szczególne znaczenie w procesie planowania przyłączeń nowych mocy wytwórczych, a także instalacji odbiorczych czy też sieci. Brak zdefiniowanych strategicznych kierunków rozwoju sieci powoduje pewną przypadkowość w jej rozwoju, dyktowaną zwłaszcza nowymi przyłączeniami, które zgodnie z prawem energetycznym są obligatoryjne. Mając na uwadze obecne uwarunkowania prawne zawarte w pr. Technologia Technologia Technologia Technologia Technologia Technologia Technologia Te energ., dotyczące równego i jednakowego traktowania wszystkich użytkowników Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE) przez OSP, PSE Operator oczekuje na ujednolicenie norm postępowania przy budowie i rozbudowie sieci wynikających z innych regulacji prawnych, zwłaszcza w zakresie pozyskania praw służebności przesyłu w budowie linii NN stanowiących zadania strategiczne/ rządowe zapewniające poprawę bezpieczeństwa energetycznego kraju. Kształtowanie właściwej jakości pracy systemu elektroenergetycznego to stworzenie również warunków do pracy odnawialnych źródeł energii elektrycznej (OZE) i ich powiązanie siecią z odbiorem oraz innymi źródłami o przewidywalnych i stabilnych warunkach pracy. Spełnienie wymaganych przepisami prawa krajowego i unijnego wielu norm, w tym dyrektyw ekologicznych, jest możliwe pod warunkiem stworzenia przepisów prawnych pozwalających skutecznie realizować rozbudowę sieci. Szczególne znaczenie w przypadku źródeł odnawialnych mają postanowienia dyrektywy w sprawie promowania stosowania energii elektrycznej pochodzącej z tych źródeł, zobowiązujące operatorów do stworzenia warunków dla przyłączenia OZE oraz zapewnienia im priorytetowego dostępu do usług przesyłowych. Wypełnienie tych postanowień niekoniecznie zależy od działań samego operatora, jest również zobowiązaniem organów rządowych do stworzenia realnych warunków do budowy infrastruktury sieciowej przez likwidację barier hamujących dotychczas skutecznie rozbudowę sieci. Podstawowe przeszkody w osiągnięciu tego celu stanowią: brak właściwych procesów planowania przestrzennego na szczeblu krajowym, regionalnym i gminnym, a zwłaszcza ich wzajemnych korelacji w realizacji zadań strategicznych i lokalnych, nieuporządkowany stan prawny sieci w kontekście ustanowienia prawa służebności, brak stosownych norm prawnych w zakresie pozyskania prawa służebności przy budowie nowych obiektów liniowych, w tym zwłaszcza w odniesieniu do wyceny służebności, nieuporządkowany stan prawnowłasnościowy nieruchomości w ewidencji gruntów. 56

Krajowa Sieć Przesyłowa. Stan w 2009 r. LEGENDA ISTNIEJ CE LINIE 220 kv ISTNIEJ CE LINIE 400 kv LINIE 400 kv W TRAKCIE BUDOWY LINIE 220 kv PRACUJ CE NA 110 kv LINIA 750 kv ISTNIEJ CE STACJE ODBIORCZE 220/110 kv ISTNIEJ CE STACJE ODBIORCZE 400/110 kv ISTNIEJ CE STACJE ODBIORCZE 400/220/110 kv ISTNIEJ CE STACJE ELEKTROWNIANE

Planowany kształt Krajowej Sieci Przesyłowej 2030 i planowane budowy nowych lub modernizacje istniejących stacji. LEGENDA ISTNIEJ CE LINIE 220 kv ISTNIEJ CE LINIE 400 kv ISTNIEJ CA LINIA 750 kv PROJEKTOWANE LINIE 220 kv PROJEKTOWANE LINIE 400 kv PLANOWANE MODERNIZACJE LINII 220 Kv PROJEKTOWANE LINIE 400kV PRACUJ CE NA 220 kv ISTNIEJ CE STACJE ODBIORCZE 220/110 kv ISTNIEJ CE STACJE ODBIORCZE 400/110 kv ISTNIEJ CE STACJE ODBIORCZE 400/220/110 kv ISTNIEJ CE STACJE ELEKTROWNIANE PLANOWANE BUDOWY NOWYCH LUB MODERNIZACJE ISTNIEJ CYCH STACJI Rys 4 Planowany kszta t Krajowej Sieci Przesy owej 2030 i planowane budowy nowych lub modernizacje istniej cych stacji.

Dane porównawcze dla województw Dla porównania skali inwestycji sektora wytwórczego, w poszczególnych województwach na poniższych wykresach przedstawiono zestawione na podstawie posiadanych przez PSE Operator danych prognozowane moce wytwórcze z podziałem na źródła konwencjonalne i OZE. PLANY ROZBUDOWY RÓDE KONWENCJONALNYCH [MW] WYDANE WARUNKI PRZY CZENIA I TOCZ CE SI POST POWANIA 5 000 LOKALIZACJE POTENCJALNE 4 500 4 000 3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 500 0 dolno l skie kujawsko-pomorskie lubelskie lubuskie ódzkie ma opolskie mazowieckie opolskie podkarpackie podlaskie pomorskie l skie wi tokrzyskie warmi skomazurskie wielkopolskie zachodniopomorskie SKALA WNIOSKOWANEGO ROZWOJU FARM WIATROWYCH 8 000 7 000 WYDANE WARUNKI PRZY CZENIA OKRE LONY/UZGODNIONY ZAKRES EKSPERTYZY 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 0 dolno l skie kujawsko-pomorskie lubelskie lubuskie ódzkie ma opolskie mazowieckie opolskie podkarpackie podlaskie pomorskie l skie wi tokrzyskie warmi skomazurskie wielkopolskie zachodniopomorskie

ZU YCIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ WG WOJEWÓDZTW W 2007 r [GWh] 25 000 20 000 15 000 10 000 5 000 0 dolno l skie kujawsko-pomorskie lubelskie lubuskie ódzkie ma opolskie mazowieckie opolskie podkarpackie podlaskie pomorskie l skie wi tokrzyskie warmi skomazurskie wielkopolskie zachodniopomorskie

Przyjęta metodyka opracowywania planu rozwoju sieci przesyłowej Podstawą do rozpoczęcia planowania stanowi ocena stanu pracy KSE prowadzona na bieżąco w dwóch zasadniczych obszarach: w obszarze ruchowym ocena pracy systemu elektroenergetycznego prowadzona przez służby ruchowe w odniesieniu do niezawodności pracy i zdolności do pokrycia bieżącego zapotrzebowania na energię elektryczną, w obszarze eksploatacyjnym oceny stanu technicznego sieci i jej poszczególnych elementów w kontekście dotrzymania zakładanych parametrów bezawaryjnej pracy prowadzone przez służby eksploatacyjne. Wnioski z powyższych ocen stanowią istotny element w procesie planowania rozwoju sieci przesyłowej, są bowiem decydujące dla perspektywy krótkoterminowego planowania (okres do pięciu lat, na jaki sporządzane są np. plany odtworzeniowe i modernizacyjne istniejącej infrastruktury sieciowej). Kolejnym elementem istotnym z punktu widzenia planowania są wnioski przyłączeniowe składane do OSP, zwłaszcza w zakresie budowy lub odtworzenia źródeł wytwórczych. Ich lokalizacja decyduje o potrzebach rozbudowy sieci w celu stworzenia warunków do wyprowadzenia planowanych mocy wytwórczych. Rodzaj źródeł i ich charakter pracy mają również istotne znaczenie dla planowanego kształtu i roli sieci. Podstawę do pokrycia zapotrzebowania na moc i energię elektryczną stanowią elektrownie systemowe, uzupełniane w sezonie zimowym pracą elektrociepłowni, natomiast zapotrzebowanie szczytowe uzupełniane jest źródłami szczytowymi. Obszary z niedostatecznym rozwojem sieci dla pokrycia zapotrzebowania powinny być wyposażone w źródła interwencyjne, gotowe podjąć pracę w każdej sytuacji związanej z awarią sieci dosyłającej energię z odległych źródeł systemowych. Rozwój farm wiatrowych stwarza nowe uwarunkowania w kształtowaniu sieci, a zwłaszcza powiązań obszarów ich lokalizacji poprzez sieć ze źródłami systemowymi. To stawia również nowe wymagania w zakresie kształtowania wielkości rezerw wirujących w źródłach systemowych i ich dostępności dla pokrycia zapotrzebowania w sytuacji braku generacji w obszarach o nasilonej lokalizacji farm wiatrowych. Podstawowe zapotrzebowanie muszą zaspokoić źródła systemowe, a struktura sieci powinna uwzględnić ich wzajemne lokalizacje w geografii wytwarzania wraz z odpowiednimi parametrami regulacyjnymi dostosowanymi do rodzaju dostępnych jednostek wytwórczych. Należy przy tym uwzględnić tendencję rynkową budowy jednostek wytwórczych o coraz wyższej mocy, zbliżonej obecnie do poziomu 1000 MW. Stawia to przed OSP potrzebę opracowania nowych kierunków zarządzania pracą systemu elektroenergetycznego, w tym warunkami jego niezawodnej i bezpiecznej pracy, w której decydującą rolę odgrywa struktura sieci przesyłowej. Problemy związane z zaplanowaniem rozwoju sieci wynikające z wniosków o przyłączenie farm wiatrowych stanowią nowy element w planowaniu rozwoju sieci i temu zagadnieniu poświęcony zostanie oddzielny rozdział w PRSP. Kolejnym bardzo istotnym elementem w procesie planowania rozwoju sieci przesyłowej są plany rozwoju sieci opracowywane przez operatorów systemu dystrybucyjnego (OSD), z których wynika potrzeba lokalizacji nowych miejsc dostarczania energii, czyli budowy stacji NN/WN. Integrowanie planów rozwoju sieci zamkniętej jest również po restrukturyzacji sektora elektroenergetycznego nowym elementem procesu planowania rozwoju sieci przesyłowej. W ciągu ostatnich kilkunastu lat operatorzy nie wypracowali wspólnych zasad i standardów budowy planów oraz realizacji procesów inwestycyjnych. Dostęp do nowych technologii ułatwia procesy budowy, natomiast rosnące wymagania, zwłaszcza w zakresie ochrony środowiska, wymagają większej integracji działań w procesie budowy sieci, w tym np. budowę linii wielotorowych i wielonapięciowych lub stosowanie w uzasadnionych przypadkach technologii kablowych. Analizy systemowe opracowywane na rzecz przyłączeń jednostek wytwórczych, zarówno o charakterze konwencjonalnym, jak i OZE, wykazują potrzebę rozbudowy sieci przesyłowej, budowy linii 400 i 110 kv oraz potrzebę zwiększenia zdolności przesyłowych istniejących linii. Plan działań w tej dziedzinie może być kompleksowo opracowany dopiero w wyniku uzgodnień planów sporządzanych przez operatorów systemu dystrybucyjnego (OSD) i po ich ocenie ELEKTRO NERGETYKA nr 2 / 2009 61

pod względem spójności z PRSP. Koordynacja rozbudowy sieci dotyczy obecnie ustalenia wspólnych inicjatyw obejmujących budowę bądź rozbudowę węzłów sieciowych NN/110 kv oraz rozwiązywanie problemów rozbudowy sieci, w tym zwiększanie przepustowości linii wynikające z potrzeby przyłączenia jednostek wytwórczych zgodnie z określonymi warunkami przyłączenia. Radykalne zmiany w rozbudowie sieci zamkniętej mogą powstać w wyniku wniosków płynących z realizowanych wspólnie z OSD analiz pracy sieci oraz tworzenia planów rozwoju obejmujących sieć zamkniętą (o napięciu 110, 220 i 400 kv). W strategii rozbudowy sieci zamkniętej przyjęto generalną zasadę rozbudowy sieci o napięciu 400 kv stanowiącej szkieletową i oczkową sieć przesyłową z odciążeniem funkcji przesyłowych pełnionych dotychczas w wielu obszarach przez sieć o napięciu 110 kv. Przyjęto również zasadę, że w obszarach mocno zurbanizowanych, np. w aglomeracjach, w których nie ma możliwości rozbudowywania sieci 400 kv, rozwijana będzie sieć 220 kv, która na najtrudniejszych odcinkach może być budowana w postaci linii kablowych. W sieci 110 kv, a zwłaszcza w liniach napowietrznych, konieczne jest podjęcie działań w celu zlikwidowania tzw. wąskich gardeł na przesyle spowodowanych w większości ciągów liniowych niejednorodnością przekrojów przewodów fazowych na poszczególnych odcinkach linii. Działania te należy uznać za priorytetowe przy prowadzeniu uzgodnień planów z OSD. Podsumowując, w chwili obecnej kierunki przyjętej planowanej rozbudowy sieci przesyłowej są wynikiem działań wynikających zwłaszcza z planowanych przyłączeń nowych jednostek wytwórczych, w tym OZE. Są również wynikiem ustaleń z OSD dotyczących zapewnienia perspektywicznego bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej oraz uzgodnionych z operatorami sąsiednich systemów elektroenergetycznych kierunkowych działań w zakresie rozbudowy połączeń międzysystemowych. Sposób wdrożenia PRSP Skuteczna realizacja zaplanowanych działań jest uzależniona od likwidacji wielu wskazanych barier w przepisach prawnych, dotyczących pozyskiwania praw do dysponowania nieruchomościami Technologia Technologia Technologia Technologia Technologia Technologia Technologia Te w procesie budowy linii elektroenergetycznych. Realizacja zaplanowanej rozbudowy wynika również z wielu działań zawartych w polityce energetycznej kraju, w tym w odniesieniu do spełnienia postanowień pakietu klimatycznego i stworzenia warunków przyłączenia OZE w wielkości obligatoryjnej dla naszego kraju oraz planowanej rozbudowy sieci przesyłowej w jednym ze scenariuszy potencjalnej budowy elektrowni jądrowych. Dla zaplanowanych scenariuszy rozbudowy sieci przesyłowej wykonano obliczenia systemowe oceniające niezawodność i warunki bezpieczeństwa pracy proponowanych wariantów rozbudowy, wybierając jednocześnie opcję rozbudowy o charakterze optymalnym z punktu widzenia wyników przeprowadzonych analiz i ocen przy uwzględnieniu potencjalnych warunków wykonalności zaplanowanych przedsięwzięć. Mając na uwadze uwarunkowania, zwłaszcza zewnętrzne, przyjęte w pracach nad tworzeniem niniejszego PRSP, w tym planowane przyłączenia nowych mocy wytwórczych o charakterze konwencjonalnym i OZE, należy założyć potrzebę bieżącego monitorowania oraz oceny stopnia realizacji planu, w tym aktualności przyjętych założeń, zwłaszcza co do miejsc i rodzaju przyłączanych źródeł wytwórczych. Olbrzymie ryzyko dotyczy podjęcia się przez PSE Operator S.A. budowy nowych linii NN związanych z wyprowadzeniem mocy dla dużych jednostek wytwórczych. Brak linii grozi nie tylko ograniczeniami w pracy nowych jednostek wytwórczych, co może skutkować dodatkowymi kosztami finansowymi w postaci kar dla operatora, lecz także niedotrzymaniem warunków stabilności i bezpieczeństwa pracy systemu elektroenergetycznego. Ryzyko wynika również z przyjętych wielkości mocy wnioskowanych do przyłączenia do systemu (zarówno jednostek konwencjonalnych, jak i OZE). Operator systemu elektroenergetycznego nie może odmówić wydania warunków przyłączenia nowych mocy, zwłaszcza w sytuacji grożącego procesu wycofywania z ruchu jednostek niespełniających wymagań wynikających z przyjętego pakietu klimatycznego. Nie może też odmówić wydania warunków dla przyłączania farm wiatrowych, nawet jeśli wnioskowane moce przekraczają kilkakrotnie wielkości obligatoryjne wynikające z dyrektywy klimatycznej. Przedstawiony kształt rozwoju systemu przesyłowego 62

w perspektywie do lat 2025 2030 jest zatem układem maksymalnym uwzględniającym wszystkie prawdopodobne inicjatywy po stronie podażowej. Ocena realności wykonania zamierzeń inwestycyjnych będzie weryfikowana w procesie monitorowania podpisywanych zobowiązań umów przyłączeniowych, oraz na etapie wstępnym opracowywania studiów wykonalności dla poszczególnych przedsięwzięć. Niezwykle istotne jest planowanie ładu przestrzennego, które powinno wyprzedzać z perspektywą kilkunastoletnią proces planowania rozwoju sieci, a dzisiaj stanowi jedną z zasadniczych barier w procesie rozbudowy sieci. Nadmiarowe potraktowanie potrzeb w procesie planowania rozwoju sieci przesyłowej jest w tym przypadku działaniem zamierzonym, biorąc pod uwagę bariery występujące w procesie przygotowania i realizacji wielu inwestycji, zwłaszcza liniowych. Plan skonstruowano również pod kątem realności budowy w pierwszej kolejności nowych elementów sieci, które w dalszym etapie rozbudowy pozwolą na wyłączanie z ruchu istniejących linii 220 kv w celu ich przebudowy na napięcie 400 kv. Jako inwestycje priorytetowe potraktowano plany związane z wykonaniem połączeń międzysystemowych, szczególnie projektu związanego z realizacją połączenia systemów Polski i Litwy. Realność wykonania wielu pozostałych planowanych zamierzeń z perspektywy tworzonego PRSP, a zwłaszcza jego uwarunkowań, nie może być zweryfikowana na etapie tworzenia planu. Będzie ona przedmiotem bieżącej oceny i aktualizacji planu w średniookresowym dokumencie planistycznym, jakim będzie plan zamierzeń inwestycyjnych opracowywany przez OSP na okres siedmioletni. Analizy systemowe i ocena planowanych scenariuszy rozwoju Celem planowania rozwoju sieci przesyłowej jest długoterminowe (10 15-letnie) zapewnienie bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej przy zachowaniu odpowiedniej niezawodności funkcjonowania sieci. Realizacja tego celu wymaga łączenia ze sobą zagadnień prognozowania podaży i popytu energii elektrycznej w poszczególnych regionach kraju z zagadnieniami oceny wystarczalności i niezawodności pracy układu sieciowego. Powyższy cel osiągany jest dzięki realizacji cyklu prac prognostycznych, przygotowaniu odpowiedniej bazy danych sieciowych oraz wykonaniu technicznych analiz systemowych. Podstawowe produkty planowania rozwoju sieci przesyłowej opisano poniżej. 1. Prognozy popytu na energię elektryczną są to prognozy wykonywane na poziomie kraju, które uwzględniają wiele obecnych i przewidywanych uwarunkowań w sektorze elektroenergetycznym, oraz bazujące na nich prognozy rejonowe, które skupiają się na przewidywanych zmianach w strukturze odbiorców energii elektrycznej w ujęciu lokalnym. Na podstawie prognoz rejonowych przygotowywane są prognozy węzłowe przenoszone bezpośrednio do obliczeniowych modeli sieciowych. 2. Prognozy podaży energii elektrycznej (źródła konwencjonalne) w chwili obecnej są to prognozy oparte głównie na wystąpieniach inwestorów zgłaszających chęć budowy nowych źródeł wytwórczych w lokalizacjach istniejących lub nowych, które w dużej mierze nastąpiły w wyniku postanowień szczytu energetycznego UE z grudnia 2008 roku. Należy podkreślić, że lokalizacja, wielkość i charakterystyka pracy konwencjonalnych źródeł wytwórczych mają istotny wpływ na funkcjonowanie systemu przesyłowego i kierunki jego rozwoju. 3. Prognozy podaży energii elektrycznej (źródła odnawialne) z punktu widzenia OSP są to prognozy dotyczące głównie rozwoju energetyki wiatrowej. Ich cechą charakterystyczną jest duża niepewność wynikająca z bardzo częstych przypadków nierealizowania inwestycji, dla których określone zostały warunki przyłączenia do sieci, przy jednoczesnym składaniu przez inwestorów nowych wniosków o określenie warunków przyłączenia do sieci. Te zjawiska powodują, że praktycznie niemożliwe jest opracowanie w miarę realnych harmonogramów przyłączania kolejnych farm wiatrowych do sieci. Przy tworzeniu powyższych prognoz OSP uwzględnia wymogi stawiane w pakiecie klimatycznym 3x20. 4. Obliczeniowe modele sieciowe służą do oceny pracy KSE w rozpatrywanym horyzoncie planistycznym oraz do oceny proponowanych inwestycji likwidujących ograniczenia przesyłowe w KSE. Modele sieciowe powstają na bazie aktualnych modeli sieciowych tworzonych cyklicznie przez OSP, które są przetwarzane na pod- 63

stawie opisanych wyżej prognoz, a także uwzględniają nowe elementy sieciowe, których realizacja została już przesądzona. 5. Ocena wystarczalności i niezawodności przesyłu energii elektrycznej wykonywana jest w celu identyfikacji ograniczeń przesyłowych w KSE, głównie w sieci przesyłowej, wynikających ze zwiększonego zapotrzebowania na moc w rozpatrywanym horyzoncie czasowym oraz zmian w strukturze wytwarzania. Identyfikacja ograniczeń przesyłowych oparta jest na obliczeniach rozpływów mocy w okresach szczytowego zapotrzebowania na moc i stanowi podstawę do określenia działań inwestycyjnych mających sprzyjać eliminacji tych ograniczeń. 6. Warianty rozbudowy krajowej sieci przesyłowej i ich ocena efektywności technicznej są to zestawy przedsięwzięć inwestycyjnych w KSP, które będą sprzyjać likwidacji zidentyfikowanych ograniczeń przesyłowych. Proponowane przedsięwzięcia są poddane analizie rozpływowej mającej na celu określenie ich efektywności technicznej. Wynikiem tych analiz jest rekomendowany układ rozbudowy KSP. 7. Analizy techniczne uszczegółowiające określony wyżej rekomendowany układ rozbudowy KSP poddawany jest dodatkowym analizom technicznym obejmującym: obliczenia zwarciowe dla oceny wielkości prądów i poziomów mocy zwarciowych w stacjach elektroenergetycznych, obliczenia rozpływów mocy w okresach niskiego zapotrzebowania na moc do oceny sytuacji napięciowej w KSE, ocena stabilności pracy systemu do oceny równowagi dynamicznej wybranych elektrowni systemowych oraz do oceny stabilności napięciowej KSE. Wynikiem powyższych analiz technicznych jest zestaw dodatkowych inwestycji sieciowych eliminujących zidentyfikowane zagrożenia. Założenia do wykonania koncepcji pracy sieci przesyłowej NN i dystrybucyjnej 110 kv Cel wykonania koncepcji Opracowanie koncepcji pracy sieci przesyłowej 400 i 220 kv oraz Technologia Technologia Technologia Technologia Technologia Technologia Technologia Te dystrybucyjnej 110 kv ma na celu określenie kierunków rozwoju sieci 110 kv i połączeń sieci 110 kv z siecią przesyłową NN wynikających z: a) planowanej rozbudowy sieci przesyłowej 400 i 220 kv, zawartej w projekcie planu rozwoju PSE Operator, spowodowanej: wzrostem zapotrzebowania na moc oraz przyłączeniem nowych źródeł wytwórczych nowe relacje liniowe 400 i 220 kv, b) zmiany struktury wytwarzania w KSE (z ogólną tendencją polegającą na wycofywaniu generacji z sieci 110 kv i przyłączaniu nowych mocy wytwórczych do sieci NN 400 i 220 kv), c) planowanej rozbudowy sieci dystrybucyjnej 110 kv spowodowanej: zwiększeniem zapotrzebowania na moc, potrzebą likwidacji wąskich gardeł, koniecznością dostosowania sieci 110 kv do wyżej wymienionej zmiany struktury wytwarzania, przyłączaniem nowych źródeł wytwórczych (w tym farm wiatrowych), potrzebą budowy nowych transformacji 110 kv/sn oraz niezbędnych zmian w jednostkach transformatorowych WN/SN (wzrost mocy, zmiana alokacji istniejących jednostek, zakupy nowych), d) potrzeby znaczącego zwiększenia przepustowości powiązań między siecią przesyłową i dystrybucyjną, e) znaczącego wzrostu poziomów mocy i prądów zwarciowych w sieci NN i 110 kv, f) potrzeby optymalizacji rozpływów w sieci NN i WN (konfiguracji sieci) z uwzględnieniem poziomu strat. Opracowana koncepcja powinna uwzględniać: a) przewidywany rozwój aglomeracji, w tym obszarów o zwiększonej aktywności gospodarczej, b) optymalizację majątku sieciowego uczestniczącego w przesyle i rozdziale energii (możliwe likwidacje, niezbędne modernizacje oraz potrzeby budowy nowych obiektów), c) poprawę efektywności wykorzystania istniejącej infrastruktury sieciowej, d) strukturę wiekową analizowanego majątku sieciowego, e) niezawodność zasilania, f) koszty budowy, utrzymania i likwidacji majątku sieciowego. Opracowywana koncepcja powinna określać kierunki rozwoju sieci 64

w perspektywie długoterminowej w zależności od zmieniającej się struktury zapotrzebowania na moc i energię elektryczną. Ogólny zakres i formuła wykonywania analiz technicznych Przewiduje się pięć etapów pracy, w ramach której wykonywane będą analizy techniczne. Po zakończeniu każdego z etapów przewiduje się uzgodnienia wyników oraz uszczegółowienie założeń na kolejny etap pracy. Ogólna charakterystyka poszczególnych etapów pracy wygląda następująco: Etap I Identyfikacja ograniczeń sieciowych dla roku 2015, Etap II Analiza wariantów rozbudowy sieci dla roku 2015, Etap III Identyfikacja ograniczeń sieciowych dla roku 2020, Etap IV Analiza wariantów rozbudowy sieci dla roku 2020, Etap V Określenie kierunków rozbudowy sieci dla roku 2025. Do wykonania koncepcji pracy sieci przesyłowej NN i dystrybucyjnej 110 kv niezbędne są następujące rodzaje analiz technicznych: a) obliczenia rozpływów mocy w stanach normalnych, poawaryjnych (n-1) oraz poawaryjnych w określonych remontowych stanach pracy sieci NN i 110 kv, w różnych etapach rozbudowy sieci NN i 110 kv, b) obliczenia mocy i prądów zwarciowych w różnych etapach rozbudowy sieci przesyłowej i 110 kv. Podstawowe założenia do analiz technicznych a) analizy wykonywane dla lat 2015, 2020 i 2025 z uwzględnieniem: prognozowanego zapotrzebowania na moc czynną i bierną, planowanego rozwoju sektora wytwórczego, planowanego rozwoju sieci przesyłowej i dystrybucyjnej (plany modernizacji oraz plany rozwoju), stanu technicznego sieci, topologii sieci, planowanego rozwoju aglomeracji (informacje o możliwym rozwoju wynikającym z analizy planów zagospodarowania przestrzennego miast, studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego, założeń do planów oraz planów zaopatrzenia w media), informacji wynikających z wydanych warunków technicznych przyłączenia, b) badane stany charakterystyczne obciążeń: szczyt zimowy, szczyt letni, dolina letnia, c) dopuszczalne obciążalności prądowe linii: zima (temp. 0ºC), lato (temp. 25ºC). Koncepcja powinna również zawierać wyniki obliczeń z uwzględnieniem letniej obciążalności prądowej linii dla temperatury 30ºC, d) ocena pracy sieci przesyłowej i dystrybucyjnej 110 kv (wystarczalność infrastruktury i poprawność układu pracy sieci) na podstawie analiz rozpływowych i zwarciowych w stanach normalnych, poawaryjnych zgodnie z kryterium n-1 oraz poawaryjnych w określonych remontowych stanach pracy sieci NN i 110 kv zgodnie z kryterium n-2. Zgodnie z powyższymi założeniami we współpracy z OSD, zgodnie z dzisiejszą strukturą organizacyjną PSE Operator S.A. zainicjował opracowanie planów rozwoju sieci zamkniętej w poszczególnych grupach OSD. Następnie PSE Operator S.A. dokona zintegrowania opracowanych planów w skali całego KSE, dokument w tym kształcie zostanie zaakceptowany przez wszystkich operatorów (OSP i OSD) i przedłożony do uzgodnień z prezesem URE. Tak opracowany i uzgodniony plan rozwoju sieci zamkniętej (PRSZ) będzie podstawą do wprowadzenia ujętych w nim zamierzeń inwestycyjnych do planów zagospodarowania kraju i województw jako inwestycji celu publicznego. Dokument ten będzie podstawą do opracowania zintegrowanych planów inwestycyjnych, których realizacja powinna zapewnić bezpieczeństwo dostaw energii do odbiorców, uwzględniając zoptymalizowany kształt elektroenergetycznego systemu przesyłowego energii w kraju. Na podstawie powyższego dokumentu powinna być kształtowana strona podażowa energii i mocy, zostaną stworzone warunki do wyprowadzenia mocy z dedykowanych dla wytwarzania węzłów sieciowych. W ten sposób będzie również możliwa realizacja postanowień polityki energetycznej kraju, zabezpieczając też osiąganie indykatywnych celów w zakresie ochrony środowiska, nałożonych na nasz kraj przez ustawodawstwo unijne. ELEKTRO NERGETYKA nr 2 / 2009 65