Przy tych cenach magazyny energii zaczynają się opłacać

Magazyny energii nie tylko dla prosumentów

Polska fotowoltaika weszła w drugie półrocze 2022 roku z mocą przekraczającą 10 GW, którą generują przede wszystkim prosumenckie mikroinstalacje. Uwarunkowania legislacyjne na kilka lat spowolniły rozwój energetyki wiatrowej, jednak i ona jest w stanie dostarczyć do sieci już ponad 7 GW mocy.

Wzrost znaczenia źródeł odnawialnych pomaga ograniczyć zużycie paliw kopalnych i ogranicza emisje CO2 do atmosfery, ale stawia też nowe wyzwania przed sektorem energetycznym. Ponad milion rozproszonych po całym kraju mikroinstalacji fotowoltaicznych, stanowi coraz większe obciążenie dla starych, nieprzystosowanych do nowych warunków pracy, sieci dystrybucyjnych. Coraz częściej mają one problem z zarządzaniem rosnącym napięciem wywołanym jednoczesną pracą wielu okolicznych instalacji fotowoltaicznych.

Poprzez uruchomienie czwartej edycji programu Mój Prąd, rząd stara się rozwiązać część problemu, zachęcając prosumentów do zakupu własnych, przydomowych magazynów energii. Jest to jednak rozwiązanie niepełne i bez rozbudowy sieci wielkoskalowych systemów bateryjnych, nie przyniesie oczekiwanego rezultatu.

Rozwiązania w skali światowej i… regionalnej

Na całym świecie wraz ze wzrostem mocy instalacji OZE, pojawiają się kolejne inwestycje pozwalające na przechowywanie nieskonsumowanych megawatogodzin i wykorzystanie ich w bardziej dogodnym momencie.

Obecnie największa tego typu instalacja znajduje się w Kalifornii. Na terenie elektrowni Moss Landing działa system litowo-jonowych baterii o łącznej pojemności 1 600 MWh. Przez pewien czas palmę pierwszeństwa dzierżył australijski projekt Hornsdale Power Reserve, który stał się elementem marketingowej kampanii spółki Tesla.

Inwestycję wymusił blackout, którego skutki w 2016 roku odczuło niemal 2 miliony mieszkańców stanu Australia Południowa. Elon Musk zadeklarował, że kierowana przez niego spółka jest w stanie w 100 dni wybudować odpowiednią infrastrukturę, która uchroni region przed podobnymi problemami w przyszłości. Miliarder dotrzymał słowa – w 2017 roku pracę rozpoczął gigantyczny magazyn energii o łącznej pojemności 129 MWh.

Bez efektownych deklaracji, ale również skutecznie, swoje projekty realizują także polskie spółki energetyczne. Pod koniec 2020 roku PGE Dystrybucja oddała do użytku system modułów akumulatorowych o łącznej pojemności 4,2 MWh. Inwestycja została zlokalizowana w miejscowości Rzepedź, w województwie podkarpackim (powiat sanocki). Obszar ten został wybrany m.in. z uwagi na jego niewielkie zaludnienie, które wiąże się z niskim poborem mocy oraz możliwość dalszej rozbudowy w sąsiadującej stacji w miejscowości Cisna. W razie awarii magazyn zapewni zasilanie na obszarze zamieszkanym przez ponad 1000 osób i jest w stanie pracować przez 2-2,5 godziny w zależności od pory dnia i zapotrzebowania. Inwestycja pozwoliła również odsunąć w czasie budowę 45 kilometrów linii elektroenergetycznej o napięciu 110 kV. Jest to istotny czynnik, ponieważ z uwagi na trudne uwarunkowania geograficzne ten projekt spotykał się z poważnymi problemami związanymi z uzyskaniem stosownych pozwoleń na rozpoczęcie prac.

Świadczenie usług dla OSD

Wielkoskalowe magazyny energii podłączone do sieci elektroenergetycznej, mogą również świadczyć tzw. usługi elastyczności, czyli zwiększać możliwości systemu do szybkiego reagowania w obliczu zmieniającego się popytu i podaży energii elektrycznej.

W sytuacji dynamicznie zmieniających się warunków pogodowych i nagłych spadków produkcji z instalacji OZE, kontenerowe magazyny energii mogą wesprzeć farmy fotowoltaiczne lub wiatrowe. Wyrównanie mocy oraz częstotliwości pozwala właścicielom obiektów OZE wypełnić swoje zobowiązania kontraktowe i stabilizować produkcję.

Tego typu usługi odgrywają coraz większą rolę na rynku duńskim, gdzie 20% energii elektrycznej dostarczają farmy wiatrowe. W ramach wyżej wymienionych usług, magazyny energii wspierają te instalacje nawet przez 4 godziny.

Moduły akumulatorowe o dużej pojemności mogą również świadczyć usługi pozwalające na poprawę bezpieczeństwa sieci. Zagrożeniem dla infrastruktury energetycznej są m.in. awaria lub wyłączenie dużego odbiorcy – huty, fabryki lub innego obiektu przemysłowego. Nagłe zaburzenie proporcji popytu i podaży energii, może doprowadzić do przeciążeń i awarii. W ramach umów zawartych z operatorem sieci, posiadacze dużych akumulatorów oferują wykorzystanie ich pojemności i odbiór nieskonsumowanej energii w wyznaczonym czasie.

Magazyny energii pozwolą zarobić na TGE?

Nowe moce pochodzące z OZE i wyprodukowane przez te instalacje megawatogodziny zaczynają w coraz istotniejszym stopniu zmieniać układ cen na towarowej giełdzie energii.

Dane z powyższej tabeli pokazują, że szczególnie w miesiącach letnich, zaczyna uwidaczniać się znacząca różnica ceny za jedną megawatogodzinę. Rekordowy pod tym względem był ubiegły miesiąc. Z uwagi na znaczącą konsumpcję energii, jej cena wyraźnie rośnie około godziny 8:00. Następnie, gdy w słoneczne południe setki tysięcy małych i dużych elektrowni PV osiągają szczyt swojej produkcji, cena zaczyna wyraźnie spadać. Z kolei wieczorem, kiedy wzrost apetytu gospodarstw domowych na prąd łączy się z wyraźnym spadkiem produkcji z PV wartość megawatogodziny ponownie dynamicznie rośnie.

Spread cenowy może być szansą dla posiadaczy wielkoskalowych magazynów energii do zawierania korzystnych transakcji na TGE. Wykorzystanie części pojemności tego typu instalacji, aby ładować baterie gdy energia jest tańsza i rozładowywać je, gdy energia jest droższa, wkrótce może stać się atrakcyjną perspektywą biznesową.  

Prawo (w końcu) zaczęło nadążać

Wspomniana inwestycja w Rzepedzi powstała jeszcze przed wejściem w życie ustawy regulującej status magazynów energii. Do 2 lipca 2021 roku gdy energia była wprowadzana do akumulatora, z prawnego punktu widzenia urządzenie traktowane było jako odbiornik. Z kolei gdy bateria była rozładowywana, magazyn energii stawał się generatorem. Konsekwencją takiego stanu rzeczy było m.in. podwójne naliczanie taryf.

Niejasny stan prawny przez wiele lat skutecznie hamował inwestycje w bateryjne magazyny energii. Ubiegłoroczna nowelizacja przepisów daje jednak nadzieję, że ten trend się odwróci. W końcu została bowiem usystematyzowana definicja samego magazynu energii, zlikwidowano podwójne rozliczanie opłat dystrybucyjnych oraz zniesiono obowiązek przyznawania koncesji dla systemów akumulatorowych o mocy mniejszej niż 10 MW.

Powyższe zmiany pozwalają przypuszczać, że wkrótce polski system elektroenergetyczny zostanie wzbogacony o kolejne instalacje magazynujące energię. Bez nich dalszy rozwój branży OZE będzie znacznie utrudniony.