Upały, a praca systemu energetycznego. Czy Polsce grozi blackout?

Praca systemu w lecie

Wysokie temperatury w leci to coś do czego się przyzwyczailiśmy. Jedni ten stan lubią, inni nie cierpią. Radzimy sobie z temperaturami powyżej 30 stopni w różny sposób – otwieramy okna na oścież, chłodzimy stopy w zimnej wodzie, pijemy napoje z lodem, uruchamiamy wiatraki czy Ci bardziej zamożni i zdeterminowani, instalują klimatyzatory. Te dwa ostatnie sposoby naszego schładzania wpływają jednak nie tylko na nasz komfort termiczny, ale także na poziom zużycia energii.

Sami ten wzrost zauważymy w mniejszym bądź większym stopniu w rachunkach za energię elektryczną, jednak wzrost ten, intensywny w ostatnich latach, zauważa również operator systemu elektroenergetycznego czyli Polskie Sieci Elektroenergetyczne (PSE). Poniżej przedstawiono dane dotyczące zapotrzebowania Krajowego Systemu Elektroenergetycznego na moc 11 lipca 2024 roku, pomarańczowe słupki pokazują wytwarzanie energii z fotowoltaiki. W tym dniu w większości Polski temperatura powietrza przekraczała 30 stopni Celsjusza.

System jest tak skonstruowany, aby bez przeszkód mógł pracować zarówno w niskich jak i wysokich temperaturach. 30 czy nawet 40 stopni nie powinno stanowić problemów dla KSE, do czasu aż nie dojdzie do nawarstwiania się problemów i wydarzeń losowych – które niestety lubią przychodzić w najmniej oczekiwanym momencie.

Co o pracy KSE w upałach mówi Maciej Wapiński z PSE?

„Upał wpływa na funkcjonowanie systemu w dwóch wymiarach. Po pierwsze powoduje wzrost zapotrzebowania na moc i energię elektryczną. Wynika to przede wszystkim z pracy klimatyzatorów i urządzeń chłodniczych. W ciągu dnia z tym dodatkowym zapotrzebowaniem pomaga poradzić sobie fotowoltaika. Wieczorami jednak utrzymuje się wysokie zapotrzebowanie, ale panele fotowoltaiczne nie pracują. – mówi w rozmowie z POLON.pl analityk PSE.

„Wówczas z większą mocą muszą pracować elektrownie na węgiel i gaz. Upały powodują także zmniejszenie obciążalności termicznej przewodów linii elektroenergetycznych. Mówiąc prościej – przez to, że przewody się nagrzewają, można nimi przesłać mniej energii niż przy umiarkowanych temperaturach. Jest to uwzględniane w planach dotyczących pracy systemu, dzięki czemu możliwe jest zapewnienie bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej. Warto też zaznaczyć, że nowoczesne linie, których mamy coraz więcej, są znacznie bardziej odporne na wysokie temperatury niż starsza infrastruktura.” – dodaje Wapiński.

W Polsce największe zużycie energii obserwujemy w okresie zimowym – to wtedy nasze domostwa zużywają najwięcej prądu, choćby w celach grzewczych. Historycznie zatem okres wakacyjny był również okresem wzmożonych prac konserwacyjnych i remontowych, które są wymagane do sprawnego i bezawaryjnego funkcjonowania mocy wytwórczych. Dzisiaj jednak sytuacja jest nieco inna – system musi pracować w nieco innym reżimie niż kiedyś, na co również zwraca uwagę Wapiński.

„Z punktu widzenia zarządzania systemem latem najtrudniejsze są wczesne godziny wieczorne, gdy gwałtownie spada generacja fotowoltaiki, a zapotrzebowanie pozostaje wysokie. Wówczas elektrownie węglowe i gazowe, pracujące w ciągu dnia z minimalną mocą, muszą szybko zwiększyć generację, do czego w większości nie są przystosowane.” mówi ekspert.

„Część bloków jest wyłączona na czas szczytu generacji PV i nie jest w stanie uruchomić się na wieczór. Dlatego tak istotne dla systemu jest rozwijanie szeroko rozumianej elastyczności. Jej elementem są magazyny energii, ale także reakcja odbiorców na ceny poprzez zmianę zapotrzebowania oraz możliwość szybkiej zmiany obciążenia jednostek wytwórczych. – dodaje.

Ryzyko blackoutu? minimalne

Ludzie często martwią się, czy w okresie największych upałów nie dojdzie do awarii systemu i nagłego blackoutu, widzianego ostatnio choćby na Bałkanach gdzie przez kilka godzin w pełnym upale duża część krajów bałkańskich pozostała całkowicie pozbawiona prądu. Negatywne wspomnienia w Polsce przywołuje 2015 rok, kiedy PSE wprowadziło pierwszy raz od 1989 roku stopnie zasilania dla największych odbiorców energii elektrycznej ze względu na występujące po sobie negatywne czynniki – wysoka temperatura powietrza spowodowała skokowy wzrost zapotrzebowania na energię, utrzymujące się ciepło spowodowało zmniejszenie poziom wód i podniosło jej temperaturę w zbiornikach i rzekach chłodzących bloki konwencjonalne elektrowni, co spowodowało zmniejszenie wytwarzania mocy w tych elektrowniach. Wtedy również doszło do kilku nieplanowanych przestojów w wyniku awarii bloków węglowych. Ten splot wydarzeń przyczynił się do tego, że operator reagując na potencjalne zagrożenie wezwał dużych odbiorców energii do zmniejszenia jej zużycia.

Teraz sytuacja ma jednak wyglądać inaczej i nie powinna się powtórzyć historia ryzyka potencjalnego blackoutu. W 2015 roku Polska nie posiadała znaczących mocy w fotowoltaice, której dzisiaj w systemie jest prawie 20 GW. Dodatkowo same wiatraki dziś odpowiadają za 10 GW zainstalowanej mocy. Na koniec 2015 roku moc zainstalowana w źródłach wiatrowych i „innych odnawialne” wynosiła jedynie niespełna 5,7 GW i stanowiła 14 procent zainstalowanej mocy ogółem w miksie KSE.

Dzisiaj samej fotowoltaiki w systemie mamy prawie 19 GW mocy zainstalowanej (dane na grafice poniżej pochodzą z połowy marca)

Wapiński wskazuje, że o ile ryzyko blackout w wyniku problemów z systemem nam nie grozi, o tyle coraz bardziej niebezpieczne są ekstremalne zjawiska pogodowe, które mogą fizycznie niszczyć infrastrukturę m.in. przesyłową.

„Awaria typu blackout to zdarzenie nagłe, zwykle wynikające z kilku nakładających się na siebie zakłóceń. Wysokie zapotrzebowanie może przyczynić się do napiętej sytuacji bilansowej, ale PSE dysponują całym szeregiem środków, pozwalających na zapewnienie bezpiecznej pracy systemu. Znacznie większym zagrożeniem w kontekście wielkoobszarowej awarii typu blackout są ekstremalne zjawiska pogodowe, które mogą zniszczyć infrastrukturę przesyłową i dystrybucyjną.”

System energetyczny zmienia się wraz z profilem wytwarzania i konsumpcji energii. Kiedyś był on bardzo odległy od konsumenta. Dziś za sprawa prosumentów, magazynów energii, czy zbliżających się taryf dynamicznych, to my jako konsumenci mamy coraz większy wpływ na to jak funkcjonuje cały system. Co doradza PSE w upałach?

„W ciągu dnia zdarzają się sytuacje, gdy energii jest za dużo i nie ma na nią odbiorców. Z punktu widzenia systemu jest to idealny czas, by zwiększyć zapotrzebowanie, np. poprzez obniżenie temperatury chłodzenia. Jeżeli ktoś ma taką możliwość to warto właśnie w ciągu dnia korzystać z urządzeń zużywających najwięcej energii elektrycznej. Z drugiej strony wieczorami dla systemu korzystne jest obniżenie zapotrzebowania przez odbiorców.” – mówi nam Wapiński.

Zaleca również stały podgląd na prace systemu poprzez aplikację Energetyczny Kompas, która pokazuje, w których godzinach warto zmniejszyć zapotrzebowanie, a w których wskazane jest zwiększone zużycie.

Analityk PSE wskazuje również, że uruchomienie taryfy dynamicznej jeszcze bardziej pomoże na wyrównanie pracy systemu w okresach nadprodukcji energii z OZE.

Dziękuję Maciejowi Wapińskiemu z PSE za merytoryczną pomoc przy powstawaniu artykułu.