OZE osiągnęły 70 procent krajowej generacji przez jedną godzinę

Odnawialne źródła energii odpowiadały 5 września za 70 procent krajowej produkcji energii elektrycznej w godzinach 12:45–13:45. Fotowoltaika miała w szczycie 47,3 procent udziału, a wiatr 23,2 procent. Rekord pokazuje skalę zmiany polskiego systemu, ale jego praktyczne znaczenie zależy od sieci, magazynów i odbiorców zdolnych zużyć energię w czasie wysokiej podaży.

W sobotę między 12:45 a 13:45 źródła odnawialne dostarczyły około 70 procent energii wytwarzanej w kraju. Wynik opisuje konkretny godzinny przedział, a nie całą dobę. Od 10:15 do 15:00 produkcja OZE pokrywała ponad dwie trzecie krajowego zapotrzebowania, więc korzystny układ utrzymywał się przez kilka godzin, choć najwyższy udział był krótszy.

W pozostałych 30 procentach generacji pracowały źródła konwencjonalne. Były potrzebne do bilansowania systemu, utrzymania wymaganych parametrów i zabezpieczenia zmiany warunków pogodowych. Rekord nie oznacza zatem, że Polska przez godzinę działała bez paliw kopalnych. Pokazuje, że system potrafił przyjąć bardzo wysoki udział źródeł zależnych od słońca i wiatru bez utraty równowagi między produkcją a poborem.

Fotowoltaika osiągnęła w szczycie 47,3 procent krajowej generacji, a energetyka wiatrowa 23,2 procent. Suma zaokrąglonych udziałów jest nieco wyższa niż podane 70 procent, co wynika z prezentacji danych z ograniczoną liczbą miejsc po przecinku i możliwie różnych chwil pomiaru. Najważniejszy jest wspólny efekt dwóch technologii, których produkcja była w tym czasie wysoka.

W ciągu dnia udział energii słonecznej mieścił się w przedziale od 35 do 47,3 procent, a wiatru od 22,7 do 31,7 procent. Źródła częściowo się uzupełniały, lecz taki profil nie jest gwarantowany każdego dnia. Zachmurzenie może szybko obniżyć produkcję PV, a słabszy wiatr zmienia wynik farm wiatrowych. Operator musi więc utrzymywać rezerwy i możliwość szybkiej reakcji także podczas rekordów.

Rekord padł w dzień wolny od pracy, gdy część przemysłu i biur pobiera mniej energii niż w typowy dzień roboczy. Ta sama liczba megawatogodzin z wiatru i słońca daje wtedy większy udział procentowy. Wynik mówi więc jednocześnie o wysokiej produkcji OZE i o niższym zapotrzebowaniu, a oba czynniki trzeba uwzględnić przy porównywaniu różnych dni.

Niższy popyt zwiększa też ryzyko nadwyżki w południe. Elektrownie konwencjonalne nie zawsze mogą zejść z mocą do zera, połączenia transgraniczne mają ograniczoną przepustowość, a magazyny nie przejmą dowolnej ilości energii. W takich warunkach operator może zmniejszać produkcję wybranych instalacji odnawialnych. Wysoki procent jest więc sukcesem technicznym, ale zarazem testem elastyczności całego systemu.

Jedna godzina nie może być używana jako odpowiednik średniego udziału OZE w miksie. W lipcu węgiel kamienny i brunatny odpowiadały łącznie za około 53 procent produkcji, podczas gdy fotowoltaika miała 21 procent, wiatr 15 procent, gaz 9 procent, a hydroenergetyka 2 procent. Roczny obraz obejmuje także noce, zimowe tygodnie i okresy słabego wiatru.

W czerwcu OZE osiągnęły 37,4 procent miesięcznej produkcji, mimo rekordowego wolumenu energii słonecznej na poziomie około 3,1 TWh. Rok wcześniej czerwcowy udział odnawialnych źródeł był wyższy i wynosił 45,6 procent. Sama rozbudowa mocy nie przesądza więc o udziale w każdym miesiącu. Liczą się warunki pogodowe, popyt, praca innych elektrowni i zdolność sieci do odbioru energii.

W czerwcu nierynkowe ograniczenia produkcji odnawialnej wyniosły 286,6 GWh, z czego 246,9 GWh przypadło na wielkoskalową fotowoltaikę. Oznaczało to niewykorzystanie 14,2 procent jej możliwej produkcji w tym miesiącu. W pierwszym półroczu ograniczenia wiatru i słońca sięgnęły około 1174,3 GWh, czyli były o 44,7 procent większe niż rok wcześniej.

Ograniczenie generacji jest narzędziem bezpieczeństwa, gdy dostępna energia przewyższa możliwości jej zużycia, eksportu albo magazynowania. Chroni system, lecz oznacza utracony produkt i słabsze wykorzystanie już zbudowanych aktywów. Jeżeli takie sytuacje będą częstsze, część nowych instalacji może osiągać niższe przychody od zakładanych. Rekord udziału OZE trzeba dlatego analizować razem z wielkością przymusowych redukcji.

Magazyn energii może pobrać prąd w południe i oddać go wieczorem, gdy produkcja słoneczna spada, a zapotrzebowanie pozostaje wysokie. Nie każdy magazyn rozwiązuje jednak ten sam problem. Potrzebne są instalacje o odpowiedniej mocy, pojemności, lokalizacji i czasie pracy. Ważne jest także sterowanie, które reaguje na stan sieci i ceny, a nie jedynie na profil pojedynczej farmy.

Drugim zasobem jest elastyczny popyt. Ładowanie pojazdów, pompy ciepła, chłodnie, elektrolizery i część procesów przemysłowych mogą przesuwać zużycie na godziny dużej podaży. Taki model wymaga taryf lub kontraktów, które wynagradzają zmianę harmonogramu. Im więcej odbiorców reaguje na sygnały systemowe, tym rzadziej tania energia musi być ograniczana i tym większą wartość ma kolejna instalacja OZE.

Krajowy bilans może wyglądać dobrze, a lokalna sieć nadal pozostawać przeciążona. Farmy powstają tam, gdzie są zasoby słońca, wiatru i dostępny teren, lecz odbiorcy często znajdują się w innych miejscach. Rozbudowa linii, stacji i automatyki pozwala przesłać energię między regionami oraz bezpiecznie przyłączać nowe źródła. Bez tych inwestycji liczba megawatów na papierze rośnie szybciej niż możliwość ich wykorzystania.

Znaczenie ma także lepsze prognozowanie produkcji oraz dostęp do danych w krótkich interwałach. Operator, sprzedawcy, agregatorzy i odbiorcy mogą wtedy wcześniej przygotować zmianę pracy urządzeń. Inwestycje sieciowe wymagają lat, dlatego decyzje powinny wyprzedzać falę nowych przyłączeń. Rekord z 5 września pokazuje, że wyzwaniem nie jest już wyłącznie budowa źródeł, lecz sprawne włączenie ich do systemu.

Duża podaż energii o niskim koszcie zmiennym zwykle obniża ceny hurtowe w godzinach produkcji. Nie przekłada się automatycznie na taki sam spadek rachunku gospodarstwa, ponieważ końcowa cena obejmuje sieć, podatki, opłaty i warunki umowy ze sprzedawcą. Odbiorca na cenie dynamicznej może odczuć różnicę szybciej, jeśli potrafi przesunąć zużycie na tańsze godziny.

Długofalowa korzyść zależy od tego, czy system ograniczy koszty interwencji, rezerw i rozbudowy wykonywanej w pośpiechu. Dobrze skoordynowane źródła, sieci, magazyny i popyt mogą obniżać koszt dostarczenia energii. Nieskoordynowany rozwój może natomiast zwiększać liczbę ograniczeń i wydatki na utrzymanie równowagi. Sam rekord jest ważnym sygnałem, ale dopiero kolejne inwestycje zdecydują o korzyści dla odbiorców.

Udział OZE na poziomie 70 procent przez jedną godzinę potwierdza, że polski system może pracować z bardzo dużą generacją słoneczną i wiatrową. Rezultat był możliwy dzięki korzystnej pogodzie i niższemu sobotniemu zapotrzebowaniu, dlatego nie powinien być przedstawiany jako średnia dla doby, miesiąca lub roku.

Następny etap transformacji wymaga zagospodarowania energii dostępnej w takich godzinach. Priorytetami są sieci, magazyny, elastyczni odbiorcy i przejrzyste sygnały cenowe. Wtedy podobne rekordy będą oznaczały nie tylko wysoki udział procentowy, ale również większą ilość taniej energii rzeczywiście wykorzystanej w gospodarce.