Spis treści
„Przepływy kołowe”, czy „przepływy nieplanowe” – tymi terminami jeszcze pięć lat temu posługiwała się tylko garstka energetyków. Dzisiaj oba określenia wchodzą na gospodarcze i polityczne salony. Nie bez przyczyny, bo zjawisko stanowi coraz większe zagrożenie dla stabilności dostaw energii elektrycznej w Europie Środkowej.
Problem narasta wraz z powstawaniem nowych dużych źródeł energii elektrycznej z dala od odbiorców i bez rozbudowy sieci energetycznych. Tak – za sprawą transformacji energetycznej – dzieje się w Niemczech. Na północy kraju powstała ogromna liczba turbin wiatrowych, do których dochodzą teraz kolejne gigawaty z farm wiatrowych budowanych na Morzu Północnym i Bałtyku. Tymczasem zapotrzebowanie na energię z tych źródeł jest przede wszystkim na uprzemysłowionym południu Niemiec, w Austrii i w północnych Włoszech (zachodnie Niemcy, gdzie także jest skupiony przemysł, na razie zaopatrywane są gł. przez pobliskie elektrownie atomowe i węglowe).
Sytuacja nie jest zła, gdy na południu świeci słońce, bo w Bawarii rozwinęła się energetyka solarna. Gorzej, gdy mamy mroźny zimowy wieczór. Wtedy energia z wiatraków na północy Niemiec jest zasysana przez odbiorców w Bawarii, Austrii i północnych Włoszech. Problem w tym, że nasi zachodni sąsiedzi nie mają wystarczająco rozwiniętych sieci elektroenergetycznych najwyższych napięć, by przesłać całą potrzebną energię z północy na południe. W takich sytuacjach prąd, podobnie jak woda, szuka dojścia innymi drogami i znajduje je – przypływa przez sieci sąsiadów. Na zachodzie przez Belgię, Holandię i Francję, a na wschodzie przez Polskę, Czechy, Słowację i Węgry. Takie niezaplanowane przepływy przez sąsiednie sieci energetyczne nazywane są właśnie przepływami kołowymi lub nieplanowymi.
Energia w tranzycie
Przepływy kołowe ułatwiają handel energią między Niemcami i Austrią, ale uniemożliwiają wymianę handlową między Polską i Niemcami
To zjawisko jest niepożądane, bo uniemożliwia handel energią na tych połączeniach. Energia przepływa przez polskie sieci jedynie „w tranzycie”. Jednak przez ostatnie lata korzystały na tym polskie elektrownie, bo cena na rynku hurtowym za zachodnią granicą jest zwykle niższa, niż w Polsce. Handel z Niemcami oznaczałby więc obniżenie cen w kraju, a w konsekwencji jeszcze mniej pracy dla polskich elektrowni węglowych, które już przy dzisiejszych cenach przynoszą straty. Tyle, że sytuacja na dwóch istniejących połączeniach z Niemcami zaczyna się robić niebezpieczna. Z raportu Europejskiej Sieci Operatorów Systemów Przesyłowych Elektroenergetycznych (ENTSO-E) wynika, że w ubiegłym roku kilka razy dochodziło do sytuacji, gdy z powodu przepływów kołowych margines bezpieczeństwa kurczył się do takiego poziomu, że wystąpienie jednej awarii mogło doprowadzić do kaskadowych wyłączeń sieci energetycznych w regionie, czyli tzw. blackoutu.
Więcej o tym piszemy tutaj: Sytuacja na granicy Polski i Niemiec grozi europejskim blackoutem
Niemiecki rząd chciał rozwiązać ten problem budując tzw. autostrady energetyczne, a więc linie najwyższych napięć, które doprowadzałyby energię z północy na południe kraju. Na to nie zgadzają się jednak mieszkańcy terenów, przez które linie miałyby przebiegać, których popiera m.in. rząd Bawarii.
Rozłącznie wspólnego rynku Austrii i Niemiec
Drugim rozwiązaniem jest rozdzielenie rynków Austrii i Niemiec, które wspólnie z Luksemburgiem tworzą jeden obszar cenowy, w którym energią obraca się tak, jakby żadne wewnętrzne bariery jej przepływu nie istniały. Po rozdzieleniu w Austrii można by kupować tylko tyle energii z Niemiec, ile jest wstanie fizycznie przepłynąć połączeniami między tymi krajami. Podobne na osobne strefy cenowe mogłyby zostać podzielone także same Niemcy, gdzie mamy cztery oddzielne sieci przesyłowe i energia produkowana w północnowschodniej sieci (50 Hertz) także czasami musi przepływać do sieci na południu kraju (TenneT, TransnetBW i Amprion) oraz Austrii przez polskie i czeskie linie energetyczne. W podobny sposób od lat podzielone są np. rynki energii w Szwecji i Norwegii. W obu krajach w każdym z regionów cena jest trochę inna i nikt z tego powodu nie protestuje.
Za rozłączeniem rynków Niemiec i Austrii opowiedziała się już m.in. europejska Agencja ds. Współpracy Organów Regulacji Energetyki (ACER). Austriacki regulator i operator sieci przesyłowych poinformowali jednak przed kilkoma dniami, że nie zamierzają tego robić.
Powodów jest kilka, ale kluczowy to oczywiście pieniądze. Rozdzielenie rynków oznaczać będzie różne ceny energii w Niemczech i w Austrii. W Niemczech, gdy będzie słonecznie i wietrznie ceny częściej będą spadać, czasami nawet do ujemnych poziomów. Z kolei w Austrii wzrosną. Austriacy grają dzisiaj na cenach energii w ten sposób, że w godzinach, gdy prąd jest najtańszy, pompują wodę w swoich alpejskich elektrowniach szczytowo pompowych (o mocy ponad 3 GW), a sprzedają ją, gdy cena na rynku jest wyższa. Wzrost cen odczują także Włosi, którzy są największym importerem energii elektrycznej w regionie.
Przesuwniki fazowe tylko odsuną problem
Polska teoretycznie nie musi liczyć na łaskę sąsiadów, bo krajowy operator sieci – PSE – postawił już tzw. przesuwniki fazowe na południowym połączeniu z Niemcami. Z informacji portalu WysokieNapiecie.pl wynika, że operacyjnie będą gotowe w połowie roku. Przesuwniki umożliwiają blokowanie dopływu do polskiej sieci. Drugie połączenie – na północy – moglibyśmy fizycznie rozłączyć (tam przesuwniki – budowane przez niemieckie 50 Hertz – nie są jeszcze gotowe). Dzięki temu kontrolowalibyśmy dopływ energii do naszego kraju, moglibyśmy nawet nim handlować, ale zostawilibyśmy sąsiadów na lodzie. Energia, która nie byłaby wstanie przepłynąć przez Polskę w większej mierze trafiłaby do Czech, a następnie na Słowację – zatykając przy tym polaczenia między tymi krajami – i dalej przez Węgry do Austrii.
Jednak na granicy niemiecko-czeskiej także powstają przesuwniki fazowe. Podobne urządzenia postawili sobie już zachodni sąsiedzi Niemiec – Belgia, Holandia i Francja. W sytuacjach kryzysowych, do których będzie dochodziło coraz częściej, bo wielkich morskich farm wiatrowych przybywa, wszyscy mogą blokować niezaplanowane przepływy energii przez swoje sieci. Wówczas Niemcy będą zmuszeni ograniczać produkcję w elektrowniach węglowych i atomowych do minimum, a część elektrowni wiatrowych wyłączyć za odszkodowaniem. Z kolei na południu kraju i w Austrii awaryjnie będą włączane elektrownie węglowe, gazowe i wodne. Gdyby te wszystkie mechanizmy nie wystarczyły, operatorzy sieciowi będą zmuszeni ogłaszać stopnie zasilania, jak w Polsce. Do tego ostatniego jeszcze daleka droga, ale bez zmian nieuchronnie zmierzamy w tym kierunku.
Długofalowe rozwiązania to przede wszystkim lokalizowanie odnawialnych źródeł energii bliżej odbiorców, czy wdrożenie mechanizmów zarządzania popytem na energię
Długofalowe rozwiązania to przede wszystkim lokalizowanie odnawialnych źródeł energii bliżej odbiorców, wdrożenie mechanizmów zarządzania popytem na energię i najprawdopodobniej budowa przynajmniej części z planowanych autostrad energetycznych. Podział Niemiec na strefy cenowe w długim horyzoncie czasowym mógłby doprowadzić nawet do tego, że to przemysł lokowałby się bliżej morskich farm wiatrowych, bo miałby tam tańszą energię. To także ograniczałoby problemy. W jeszcze odleglejszym horyzoncie czasowym pomoże także rozwój magazynowania energii. Jednak na razie Niemcy i Austria muszą wziąć swój problem w swoje ręce i zaproponować realne rozwiązania.
Lekcja dla Polski
Sytuacja u naszego zachodniego sąsiada to także lekcja dla Polski. U nas także energetyka wiatrowa lokalizowana jest przede wszystkim na północy kraju, a odbiorcy są przede wszystkim na południu. Na razie moce farm wiatrowych nie są na tyle duże, aby stanowiły problem. Wręcz wspierają pracę sieci w rejonach, gdzie nie ma większych konwencjonalnych źródeł energii. Częściowo pomagają także odpychać nadmiar energii z Niemiec. Prawdziwym dylematem będzie jednak budowa morskich farm wiatrowych na Bałtyku i elektrowni atomowej – wszystkie mają przesyłać energię do krajowego systemu elektroenergetycznego mniej więcej w tym samym miejscu. Gdybyśmy rozwijali oba źródła, pociągnie to za sobą także kosztowny rozwój sieci przesyłowych i zapewne sprzeciwy lokalnych społeczności jak w Niemczech.
Eksporterzy LNG z Kataru dokonali ostatnio kilku spektakularnych obniżek cen skroplonego gazu dla azjatyckich odbiorców. Powodem jest oczywiście spadek cen ropy, do których indeksowane są kontrakty LNG. Od początku spadków półtora roku temu branża LNG mówi o konieczności zmiany formuł cenowych, które zawodzą w czasie naftowego dołka.
Magazynowanie energii staje się powoli rzeczywistością. Nawet jeśli technologia jest wciąż niedojrzała, to już można na niej świetnie zarobić.
Raport polskiego operatora: Sytuacja na granicy polsko-niemieckiej grozi niekontrolowaną awarią sieci w UE, na skalę porównywalną ze słynnym rozpadem zachodnioeuropejskiego systemu energetycznego w listopadzie 2006 r. Polski rząd prosi unijnego komisarza ds. energii o pomoc.