Magazyny energii będą kształtować parametry sieci. PSE opracowują dla nich konkretne wymogi

Polskie Sieci Elektroenergetyczne rozpoczynają prace nad wymaganiami technicznymi m.in. dla magazynów energii, które mają umożliwić im w przyszłości pełnienie roli regulatorów parametrów sieci – w zastępstwie konwencjonalnych elektrowni na paliwa kopalne.

Polski operator systemu przesyłowego – Polskie Sieci Elektroenergetyczne (PSE) – ogłosił, że w najbliższym czasie zajmie się opracowaniem wymogów technicznych, które będą musiały spełniać inwerterowe źródła energii w zakresie kształtowania parametrów sieci (grid-forming). Jak podkreślają PSE, będą one dotyczyły zwłaszcza magazynów energii, które w realiach transformacji energetycznej będą musiały przejąć rolę konwencjonalnych elektrowni w stabilizowaniu parametrów Krajowego Systemu Elektroenergetycznego.

Najpierw rozpoznanie potencjału

Prace nad szczegółowymi wymogami technicznymi względem magazynów energii mają zostać podzielone na kilka etapów. Jak podają PSE, pierwszy z nich już trwa i obejmuje rozpoznanie rynku oraz rozmowy z dostawcami technologii. W fazie tej PSE chcą ustalić, jakie rozwiązania z zakresu przekształtników ze zdolnościami kształtowania parametrów sieci dostępne są na rynku, a także – czy można je zastosować w zasobach energetycznych bazujących na przekształtnikach.

REKLAMA

Jak podkreślają PSE, na tym etapie zamierzają wziąć pod uwagę także doświadczenia innych operatorów systemów przesyłowych we wdrażaniu takich wymagań.

W planach konsultacje z branżą

Drugi etap – planowany na drugą połowę 2026 r. – ma obejmować opracowanie konkretnego projektu wymagań technicznych wobec magazynów energii w zakresie zdolności kształtowania parametrów sieci. Projekt ten PSE zamierzają następnie skonsultować z przedstawicielami branży, aby na tej podstawie dokonać weryfikacji jego założeń.

Po zakończeniu tego etapu opracowane wymagania zaczną być wdrażane. PSE nie są jednak w stanie podać szczegółowej daty ukończenia prac nad ich opracowywaniem. Jak wyjaśniają w komunikacie prasowym: „Zakres, harmonogram oraz forma realizacji opisywanych prac mogą ulec zmianie, w szczególności w zależności od wyników analiz oraz uwarunkowań regulacyjnych”.

Magazyny energii zamiast elektrowni węglowych

PSE podkreślają, że zapewnienie zdolności magazynów energii i innych inwerterowych zasobów energetycznych do aktywnego kształtowania parametrów sieci jest kluczowe dla stabilnej i bezpiecznej pracy całego Krajowego Systemu Elektroenergetycznego. W warunkach wyłączania starych źródeł wytwórczych bazujących na paliwach kopalnych i zastępowania ich źródłami energii odnawialnej o z natury mniej stabilnej generacji energii utrzymanie stabilnych parametrów w zakresie napięcia i częstotliwości sieci elektroenergetycznej staje się sporym wyzwaniem. Aby mu sprostać, konieczne jest wyposażenie w funkcje stabilizacji sieci inne zasoby energetyczne bazujące na przekształtnikach częstotliwości.

Temu właśnie ma służyć projekt wymogów technicznych opracowywany przez PSE. Jednocześnie opracowanie tych wymogów stanowi część szerszej strategii Polskich Sieci Elektroenergetycznych, ogłoszonej na początku grudnia 2025 r. Jak czytamy w dokumencie:

REKLAMA

„Wraz z wycofywaniem elektrowni na węgiel, z KSE będą znikały też generatory synchroniczne, które dzięki swoim cechom fizycznym zapewniają kluczowe dla pracy sieci właściwości, takie jak inercja, moc zwarciowa oraz zdolność do regulacji napięcia. Jak dotąd źródła OZE nie są w stanie ich dostarczyć, ponieważ w większości pracują w trybie podążania za parametrami sieci (grid following). W przyszłości rozwój technologiczny pozwoli na to, by źródła odnawialne wspierały działanie systemu, pracując w trybie kształtowania parametrów pracy sieci (grid forming), zapewniając m.in. sztuczną inercję, moce zwarciowe i regulację napięcia”.

System gotowy na ekspansję OZE i magazynów energii

Aby to osiągnąć, PSE planują – oprócz opracowania wymogów technicznych w zakresie grid-formingu – jeszcze w tym roku zdefiniować wymagany poziom inercji oraz wdrożyć narzędzia do jej pomiaru, a także opracować nową strategię obrony Krajowego Systemu Elektroenergetycznego. Ma ona bazować m.in. na wykorzystaniu tymczasowych kompensatorów synchronicznych, które będą zapewniać stabilizację sieci do czasu upowszechnienia się technologii grid-formingu na rynku inwerterowych zasobów energetycznych.

Jak tłumaczą PSE w swojej strategii: „Będziemy stopniowo wprowadzać do użytku kompensatory synchroniczne poprzez samodzielną budowę tego rodzaju instalacji jako zintegrowanych elementów sieci lub zakup usług w zakresie kształtowania parametrów sieci. Usługi takie mogłyby być świadczone z wykorzystaniem elementów wycofywanych z eksploatacji jednostek konwencjonalnych. W ten sposób zapewnimy utrzymanie stabilnej i bezpiecznej pracy KSE bez względu na decyzje inwestorów co do rodzaju wykorzystywanych źródeł”.

Efektem wszystkich tych działań ma być osiągnięcie gotowości Krajowego Systemu Elektroenergetycznego do bezpiecznej i stabilnej pracy w warunkach bezemisyjnego miksu energetycznego. PSE planują osiągnąć tą gotowość już w 2035 r. – pięć lat przed ostatecznym terminem, aby w 2040 r. system był gotowy na obsłużenie 110 GW OZE, 24 GW magazynów energii i 5,3 GW elektrowni jądrowych.

Według analiz PSE w roku 2035 udział OZE w produkcji energii elektrycznej w Polsce przekroczy 60 proc. wobec ok. 30 proc. w 2025 roku. Okresy, gdy zdecydowana większość popytu na energię elektryczną w kraju będzie pokrywana przez OZE, będą coraz częstsze i dłuższe. Dlatego w nadchodzącej dekadzie musimy sprostać wyzwaniu przygotowania KSE na funkcjonowanie przez większość czasu bez wymuszania pracy źródeł konwencjonalnych

– piszą PSE w swojej strategii.