Panel dyskusyjny: Inteligentne sieci. Energetyka nowej generacji.

Europejskie Forum Nowych Idei RAPORT OTWARCIA Panel dyskusyjny: Inteligentne sieci. Energetyka nowej generacji. TERMIN PANELU: 30 09 2011, godz. 12.00 13.30 AUTOR RAPORTU: Paweł Rabiej GŁÓWNE WYZWANIA TEMATYCZNE I KLUCZOWE PYTANIA Systemy inteligentnych sieci (smart grids) łączą w sobie tradycyjne sieci elektroenergetyczne z nowoczesnymi technologiami komunikacyjnymi i informatycznymi. Koncepcja inteligentnych sieci zdominowała współczesne myślenie o rozwoju sektora przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej takich potęg gospodarczych, jak Stany Zjednoczone, Chiny, Brazylia oraz wielu innych państw wysoko rozwiniętych. Inteligentne sieci elektroenergetyczne odgrywają coraz większą rolę w europejskiej polityce energetycznej i klimatycznej są postrzegane jako szansa na realizację unijnej polityki inteligentnego, zrównoważonego i prospołecznego wzrostu. Innowacyjność (rozwój sektora nowoczesnych technologii), zrównoważony rozwój, efektywność energetyczna, zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego i efektywna konkurencja to atrybuty przypisywane tego typu sieciom. Lata 2011 2012 będą kluczowe dla rozwoju inteligentnych sieci w Europie w kontekście tworzonych standardów unijnych, konkretnych wdrożeń i rozwiązań prawnych przyjmowanych przez państwa członkowskie, a także legislacji unijnej. Stąd też istotne znaczenie ma dyskusja na temat modelu ich tworzenia i wspierania w wymiarze krajowym i unijnym oraz perspektywy na przyszłość. 1

Główne zagadnienia do dyskusji: Na jakim etapie jest dziś wiedza na temat skutków wdrożeń smart grids? Jakie są szanse i zagrożenia związane z ich wdrożeniem w perspektywie polskiej i unijnej? Co oznacza to dla potencjalnych interesariuszy? Co przyniosą rynkowi, konsumentom i społecznościom lokalnym? Czy nie spodziewamy się po wdrożeniach zbyt wiele? Jak oceniać kompleksowość skutków zastosowania inteligentnych sieci? Czy inteligentne sieci mają sens bez dynamicznego zarządzania popytem? Jakie zagrożenia związane z cyberprzestępczością i zagrożeniami prywatności mogą się pojawić w kontekście inteligentnych sieci? SZCZEGÓŁOWY OPIS ZAGADNIENIA Inteligentne sieci energetyczne Systemy inteligentnych sieci (smart grids) łączą tradycyjne sieci elektroenergetyczne z nowoczesnymi technologiami komunikacyjnymi i informatycznymi, automatyką, generacją rozproszoną, rozwiązaniami mobilnymi itp. Są one kompleksowym rozwiązaniem energetyczno-informatycznym, pozwalającym na łączenie, wzajemną komunikację i optymalne sterowanie rozproszonymi dotychczas elementami sieci energetycznych po stronie producentów, jak i odbiorców energii. Stosowana w nich nowoczesna infrastruktura (liczniki, wyłączniki, przełączniki, rejestratory), umożliwiają wzajemną wymianę i analizę informacji, a w efekcie - optymalizowanie zużycia energii (cieplnej, elektrycznej) lub np. dystrybucji gazu. Smart grids a dotychczasowe innowacje w energetyce Przedsiębiorstwa elektroenergetyczne od wielu lat przeznaczają duże wydatki na inwestycje w automatyzację i optymalizację przesyłu i dystrybucji, traktując je jako istotny element strategii budowy sprawnej sieci. Zmiana podejścia polega obecnie na tym, że nie są to już tylko zwykłe działania modernizacyjne. Wizja inteligentnej sieci otrzymała status technologii przyszłości, zyskując powszechne 2

poparcie zarówno na szczeblu wykonawczym w firmach (strategia zarządów), jak i politycznym. USA i Europa: liderzy nowych rozwiązań Pilotażowe projekty instalowania inteligentnych liczników, które w trybie ciągłym mierzą pobór energii i analizują reguły, jakimi rządzi się popyt na nią oraz bardziej skomplikowanych rozwiązań są realizowane intensywnie od kilku lat w USA i Europie, a także w krajach BRIC (głównie Brazylia i Chiny). W Polsce duże projekty tego typu realizują wytwórcy energii i operatorzy, m.in. Energa i PSE Operator. Inicjatorem dużych projektów były USA, gdzie w ciągu zaledwie kilku lat idea ta przekształciła się z mrzonki w jeden z najbardziej innowacyjnych kierunków rozwoju branży energetycznej. Rozwój smart grids zyskał szerokie poparcie dzięki ustawie energetycznej uchwalonej przez Kongres USA w 2005 r., która postulowała opracowanie standardów dla wdrożenia inteligentnych technologii i zobowiązywała stanowych regulatorów energetyki oraz przedsiębiorstwa elektroenergetyczne do wprowadzania innowacyjnych rozwiązań, takich jak strefowe plany taryfowe. Z kolei uchwalona w grudniu 2007 r. ustawa o niezależności energetycznej i bezpieczeństwie energetycznym przyznała 100 mln dolarów rocznie na rozwój programów innowacyjnych w zakresie budowy inteligentnej sieci energetycznej oraz stworzyła fundusze federalne na sfinansowanie 20 proc. zakwalifikowanych projektów. Działania amerykańskich władz centralnych stały się z kolei bodźcem do inicjatyw na szczeblu stanowym. W Europie polityka w zakresie smart grids jest realizowana w Komisji Europejskiej przez Dyrekcję Generalną ds. Energii (DG ENER). W odróżnieniu od modelu amerykańskiego, działania w zakresie wspierania inteligentnych sieci elektroenergetycznych nie mają charakteru spójnej i jednolitej strategii i są w różny stopniu realizowane przez państwa członkowskie UE, z których część jest znacznie bardziej zaawansowana od pozostałych. Opublikowany latem br. raport JRC Joint Research Centre Smart Grid projects in Europe: lessons learned and current development, analizujący 219 wdrożeń w zakresie smart grids w Europie 3

pokazuje duże zróżnicowanie geograficzne projektów. Znaczna większość zbadanych przez JRC inwestycji (wartych łącznie 5,5 mld euro), przypada na stare państwa członkowskie EU (UE15). Generalnie, w nowych państwach członkowskich (UE12) postępy w zakresie wdrożeń smart grids są nieco wolniejsze. Smart grids mają znaczenie w kontekście efektywności energetycznej, która jest kluczowym zagadnieniem Europejskiej Strategii dla inteligentnych technologii energetycznych oraz zrównoważonego rozwoju 2020 (EU s Europe 2020 Strategy for smart, sustainable and inclusive growth). W kwietniu 2011 r. Komisarz UE ds. Energii Günther Oettinger przedstawił kolejny etap rozwoju sieci związany z fazą wdrożenia (deployment) inteligentnych sieci w Europie. Komunikat Komisji Europejskiej Smart Grids: from innovation to deployment, adresowany do Parlamentu Europejskiego, Rady UE, Komitetu Regionów oraz Europejskiego Komitetu Ekonomiczno Społecznego podsumowuje dotychczasowe działania na rzecz smart grids oraz ustala kierunki rozwoju inteligentnych technologii energetycznych w Unii Europejskiej. Zdaniem Komisji, głównym beneficjentem rozwoju technologii smart grids są odbiorcy energii, którzy dzięki inteligentnym licznikom (smart meters), będą mogli kontrolować zużycie energii w czasie rzeczywistym, co zachęci miliony gospodarstw domowych do oszczędzania. Według szacunków KE rozwój inteligentnych sieci energetycznych w Europie pomoże ograniczyć emisję CO2 o 9 %, a roczne zużycie energii w gospodarstwach domowych o 10 %. Technologie smart pomogą także zapewnić bezpieczne funkcjonowanie krajowych systemów elektroenergetycznych i będą ważnym elementem w rozwoju wspólnego rynku energii oraz integracji infrastruktury odnawialnych źródeł energii w Europie. Do 2020 r. we wszystkich państwach członkowskich UE dokonać się musi wymiana liczników z indukcyjnych na elektroniczne, stanowiące logiczny element inteligentnej sieci elektroenergetycznej. Szerszy kontekst smart grids Dyskusja i oczekiwania wobec smart grids mają szerszy kontekst, wykraczający poza wydajność i efektywność sieci elektroenergetycznej. Rozwój inteligentnych sieci 4

trzeba usytuować w kontekście debaty, dotyczącej sposobów budowania konkurencyjności Unii Europejskiej oraz wprowadzania optymalnych rozwiązań z punktu widzenia co najmniej kilku unijnych polityk: klimatycznej i ochrony środowiska, energetycznej, regionalnej, a także wolnego rynku. Najważniejsze konteksty, w których rozpatrywane jest znaczenie smart grids dotyczą: Wpływu tych rozwiązań na efektywność i wyniki finansowe producentów i operatorów energetycznych poprzez zmniejszenie kosztów operacyjnych i lepsze zarządzanie systemem: kontekst mikro; Zwiększenia efektywności i bezpieczeństwa krajowych systemów energetycznych, szczególnie w kontekście lepszego zarządzania podażą i popytem energii oraz lepszego zarządzania krajowymi systemami energetycznymi, a także w zakresie wpływu rozwiązań na koszt energii w Europie; Wpływu tych rozwiązań na europejski system energetyczny, szczególnie w kontekście solidarności energetycznej Europy oraz dyskusji o stworzeniu jednolitego, bezpiecznego, europejskiego rynku energii i integracji jego infrastruktury; Zarządzania dywersyfikacją źródeł energii, szczególnie promowania odnawialnych źródeł energii i zwiększania ich udziału w mixie energetycznym; Wpływu smart grids na spełnianie wymogów zawartych w tzw. Pakiecie Klimatycznym oraz osiąganie przez Europę celów w zakresie emisji CO2; Regulacji przyjmowanych na poziomie krajowym, ustalania ram projektów inwestycyjnych w smart grids oraz zakresu wspierania przedsiębiorstw inwestujących w tego rodzaju projekty; Znaczenia inteligentnych sieci dla konsumentów, szczególnie w zakresie obniżenia kosztów ponoszonych na energię elektryczną, a także promocji postaw związanych z odpowiedzialnym korzystaniem z energii; Wpływu inteligentnych sieci na tworzenie nowych modeli biznesowych w zakresie energetyki oraz IT, które mogłyby być eksportowane jako europejskie know-how, podnosząc przez to konkurencyjność kontynentu; 5

Znaczenia smart grids dla systemów inteligentnego zarządzania miastami oraz rozwoju nowoczesnych aglomeracji miejskich, ze szczególnym uwzględnieniem obniżenia kosztów związanych z energią elektryczną; Wpływu smart grids na budowanie i podtrzymywanie odpowiedzialnych postaw konsumenckich. Jak widać, inteligentne sieci w energetyce dotykają zagadnień kluczowych dla różnych typów interesariuszy. Znaczenie działań regulatorów Komisja Europejska podkreśla konieczność stworzenia impulsów dla rozwoju smart grids w polityce regulacyjnej państw UE, adresowanej m.in. do operatorów sieci. W Polsce konsultacje takie zaczął w lutym 2011 r. Prezes URE. Regulator określił zarówno minimalne funkcjonalności, jakie powinny posiadać systemy AMI (ang. Advanced Metering Infrastructure) wdrażane przez dystrybutorów energii, jak i wymagania co do sposobu, w jaki powinny przebiegać wdrożenia. Przygotowanie i poddanie szerokim konsultacjom Stanowiska Prezesa URE w sprawie niezbędnych wymagań wobec inteligentnych systemów pomiarowo-rozliczeniowych ma pomóc w szczególności ograniczyć ryzyka inwestycyjne wiążące się z implementacją powszechnego systemu zdalnego dwukierunkowego opomiarowania. Według URE, konieczne jest określenie z góry zasad, zgodnie z którymi wysiłek inwestycyjny we wdrażanie tego typu inteligentnych systemów znajdzie swoje odzwierciedlenie w procesie zatwierdzania taryf. Celowe jest więc wskazanie, w jaki sposób będzie dokonywany podział kosztów i korzyści pomiędzy przedsiębiorstwa i odbiorców tak, by stworzyć mechanizm zachęcający poszczególnych przedsiębiorców sieciowych do inwestycji w nowoczesne rozwiązania w duchu smart. Urząd Regulacji Energetyki jest zaangażowany w promocję technologii smart w polskiej energetyce od początku publicznej debaty na temat inteligentnych sieci. URE dostrzega we wdrażaniu koncepcji inteligentnego opomiarowania i inteligentnych sieci elektroenergetycznych szansę na osiągnięcie celów z zakresu 6

zrównoważonego rozwoju, w tym efektywności energetycznej, oraz zwiększenie bezpieczeństwa dostaw. Urząd Regulacji Energetyki już w grudniu 2008 r. ogłosił studium wykonalności projektu smart grids. W czerwcu 2009 r. URE i organizacje konsumenckie przyjęły Deklarację w sprawie wprowadzenia inteligentnego opomiarowania do polskiego systemu elektroenergetycznego. Deklarację poparło kilkadziesiąt organizacji, komisarz UE ds. energii, instytuty naukowe. Dylematy przyszłości smart grids Wdrożenia inteligentnych sieci są na początku drogi, mimo dużych budżetów przeznaczonych na ten cel. Konserwatywne założenia przewidują, że inwestycje w smart grids wyniosą do 2020 r. ok. 56 mld euro. Większość z nich to instalacja inteligentnych liczników. Wczesny etap zaawansowania powoduje, że dość trudno ostatecznie określić dziś całkowite efekty wdrożeń inteligentnych sieci dla gospodarki, uwzględniające również wartość dodaną wynikającą z systemowego, a nie tylko wyspowego charakteru zmian. Główne pytania, jakie wiążą się ze smart grids dotyczą kierunku, sposobu wdrażania tych rozwiązań, a także kształtu polityki wspierania smart. Dotyczą one: 1. Oceny skutków wdrażania smart grids i związanych z nimi potencjalnych oszczędności. 2. Współpracy interdyscyplinarnej, w tym z sektorem nauki. 3. Systemowego podejścia do rozwiązań i ich integracji, by zwiększyć sukces poszczególnych projektów i całej koncepcji inteligentnych sieci. 4. Roli regulacji i znaczenia regulatorów. W tworzeniu inteligentnych sieci energetycznych (ISE) w całej Europie główną rolę odgrywają operatorzy systemów dystrybucyjnych (DSO). Przepisy obecnie obowiązujące w państwach członkowskich częściej promują efektywność kosztową, poprzez ograniczanie kosztów funkcjonowania, niż przez wprowadzanie bardziej inteligentnych systemów. Modele zachęt ze strony regulatorów powinny w większym stopniu zachęcać operatorów do 7

inwestycji i zmiany modeli biznesowych na oparte w większym stopniu o usługi. Potrzebne są także rozwiązania zmierzające do uczciwego dzielenia kosztów i korzyści wynikających z rozwiązań smart grids. Właściciele i operatorzy sieci poniosą większość kosztów planowanych rozwiązań, podczas gdy inni gracze mogą również osiągać korzyści z przeprowadzonych wdrożeń. 5. Świadomości konsumentów i ich zaangażowania. Zrealizowane w Unii projekty podkreślają konieczność edukacji konsumentów oraz włączania ich w procesy związane z implementacją na jak najwcześniejszym etapie. Wyzwaniem jest jednak włączenie świadomości konsumenckiej jako jednego z elementów prowadzących w dłuższej perspektywie do zmian w modelu korzystania z energii, poprzez świadome i odpowiedzialne decyzje konsumenckie, stosowanie dywersyfikacji, korzystanie z ekologicznych rozwiązań związanych z domowymi źródłami energii (pompy ciepła, kolektory), zmianami zachowań, np. zamianą samochodów spalinowych na elektryczne. 6. Znaczenia smart grids dla celów europejskiej polityki energetycznej. Istotny jest kontekst wdrażania i monitorowania skutków projektów, obserwacji i wyciągania wniosków, które mogłyby być zastosowane jako best practices do wdrażania ich na szerszą skalę w niedalekiej przyszłości. 7. Wpływu na branżę IT. Kwestie interoperacyjności systemów, bezpieczeństwa sieci, prywatności danych należą dziś do największych wyzwań związanych z inteligentnymi sieciami. Wdrożenia smart grids mają znaczenie także z punktu widzenia rozwoju sektora ITC w Polsce i Europie. Projekty te mogą być impulsem do jego rozwoju. 8. Gromadzenia danych i wymiany wiedzy. Duże znaczenie dla skuteczności rozwiązań smart grids będzie miało także gromadzenie danych i wiedzy na temat skutecznych wdrożeń oraz możliwość porównywania ich w skali europejskiej. STRESZCZENIE GŁÓWNYCH STANOWISK Komisja Europejska: stymulowanie rozwoju smart grids jako narzędzia pozwalającego na osiągnięcie celów energetycznych i klimatycznych Unii 8

Europejskiej (zmniejszenie emisji CO2) oraz zwiększenia konkurencyjności sektora energetycznego. Regulator krajowy (Ministerstwo Gospodarki, Ministerstwo Skarbu, Urząd Regulacji Energetyki): cele jak wyżej, zachęcanie firm do inwestycji, istotny dylemat związany z modelami finansowania i rozwijania sieci oraz modelami korzystania z nich przez graczy nie ponoszącymi kosztów inwestycji, istotne kwestie związane z zachowaniami użytkownika końcowego. Firmy sektora energetycznego: zainteresowani wdrożeniami, główny dylemat związany jest z kwestią kosztów wdrożeń i możliwościami ich zmniejszenia, bądź rozłożenia na różnych graczy. Konsumenci: zainteresowani zmniejszeniem wydatków ponoszonych na energię elektryczną, zachowania proekologiczne (mniejsze zużycie energii), istotny element niepokój o wpływ smart grids na koszty energii i obawa, czy koszty nie zostaną przerzucone na konsumentów. Firmy ITC: zyskują nowy, lukratywny rynek, możliwość wdrażania dużych programów oraz rozwijania oferowanych produktów. ODNOŚNIKI MERYTORYCZNE: 1. Smart Grid projects in Europe: lessons learned and current development, JRC Joint Research Centre, Institute for Energy, 2011 2. Dr Manuel Sanchez Jimenez, Smart Grids: from innovation to deployment ("Inteligentne sieci. Od innowacji do rozmieszczenia"), Brussels, 14 04 2011 3. Scott Gawlicki, Inteligentne sieci energetyczne w praktyce projekty pilotażowe, w: Elektrenergetyka współczesność i rozwój, nr 1/2009 4. In the Dark: Crucial Industries Confront Cyberattacks ( W ciemności: kluczowe branże mierzą się z cyberatakami ), McAffe i Center for Strategic International Studies, 2011 9