Spis treści
W artykule Polska zaczyna inwestować w kotły elektrodowe. Ale unijne przepisy nie pomagają w portalu WysokieNapiecie.pl poruszono kilka ważnych kwestii związanych z montażem kotłów elektrodowych w elektrociepłowniach i ciepłowniach. W tym działaniu ważne jest nie tylko, aby nie wylać dziecka z kąpielą, ale także aby nie zdemolować przy okazji całej łazienki.
Elastyczna strona popytu
Posiadamy dużą elastyczność w kreowaniu podażowej strony rynku elektro natomiast z ogólnym bólem tworzymy, czy tez raczej nie tworzy, elastycznej strony popytu na energię elektryczną.
Jesteśmy w stanie dość szybko wybudować tysiące megawatów OZE, zwłaszcza w fotowoltaice. Stworzenie systemu jaki elastycznie absorbowałby te ilości energii jest sprawą zdecydowanie bardziej karkołomną.
Najgorsze, że lata mijają a niewiele po stronie tworzenia elastycznego popytu się zmienia. Na wykresie 1. przedstawiono ceny i strukturę generacji energii elektrycznej, w godzinach 10.00 – 16.00, mając na względzie tylko ceny opłacałoby się włączyć kotły elektrodowe, które zdjęłyby z systemu część nadwyżki OZE (podnosząc przy okazji ceny).
Wykres 1, Źródło: „ZIELONY RACHUNEK SUMIENIA: prawdziwe koszty transformacji energetycznej – przyszłość cen energii i naszych rachunków”, Centrum Strategii Rozwojowych
Nasze konserwatywne ciepełko
Elastyczny popyt na energię elektryczną ślimaczym tempem wstępuje do ogrzewnictwa (ogrzewanie indywidualnymi, niescentralizowanymi źródłami pomieszczeń i obiektów). W embrionalnym stadium rozwoju są moce, które dostosowują się po stronie ogrzewnictwa indywidualnego do ceny energii. Za takim stanem rzeczy stoją m.in.:
- niesprzyjające taryfy dynamiczne zarówno na energię elektryczną jak i nieelastyczne koszty i opłaty im towarzyszące
- niska świadomości konsumentów
- przyzwyczajenia oraz wybudowana latami strefa komfortu
- stan termoizolacyjny substancji budowlanej w Polsce
- nieprawidłowy dobór urządzeń grzewczych
Ogrzewnictwo indywidualne jeszcze długo nie będzie tak elastyczne jak ciepłownictwo systemowe. Powód jest dość prosty – odbiorcy indywidualni z reguły mają jedno źródło zasilania, natomiast ciepłownie i elektrociepłownie mają możliwość zastosowania wielu technologii i nośników energii równocześnie (biomasa, słońce, gaz, węgiel, odpady, olej opałowy, energia elektryczna) i w większości z nich są stosowane co najmniej dwa nośniki.
Dodatkowo system ciepłowniczy ma sumarycznie w połączeniu z bezwładnością cieplną budynków większą bezwładność niż bezwładność cieplna indywidualnego domu.
Ponadto szybciej i łatwiej wyedukować kadrę zarządzającą na przykładowym EC Żerań i tam włączyć i wyłączyć 500 MW w kotłach elektrodowych niż 300 000 gospodarstw domowych, aby jednocześnie włączyły, a potem wyłączyły swoje pompy ciepła, piece akumulacyjne czy bojlery.
Zielone do kotła
Kotły elektryczne czy pompy ciepła (także wielkoskalowe) w czasie, kiedy generowane są nadwyżki energii produkowane z OZE mogą być i zapewne będą bardzo dobrym, wysoce elastycznym źródłem popytu na energię elektryczną.
Pod warunkiem że ich praca będzie się odbywała w sposób możliwie skoordynowany i zdroworozsądkowy, a przede wszystkim nie będą traktowane jako źródła szczytowe.
Generalnie nadwyżki energii elektrycznej z OZE w KSE obecnie występują poza sezonem grzewczym i wybrane dni wolne od pracy w sezonie grzewczym.
Moc zainstalowana w elektrociepłowniach to około 10 000 MW, które w uproszczeniu stanowią relatywnie proste i względnie niedrogie pod względem nakładów przyłącza jakie można przekonwertować na pracujące rewersowo. W czasie niedoborów (wysokie ceny) elektrociepłownie będą produkować, a w czasie nadwyżek (niskie ceny) kotły mogą pobierać energię z sieci.
Wykres 2. ilustruje dysproporcje w wybranych dniach sierpnia 2025 r. kiedy następowało nierynkowe redysponowanie (wyłączenia źródeł) OZE, a możliwą już obecnie do zainstalowania mocą kotłów elektrodowych w elektrociepłowniach.
Wykres 2, Źródło: opracowanie własne na podstawie PSE
Dodatkowo do elektrociepłowni dochodzą ciepłownie, które także mogłyby korzystać z okresowo korzystnych cen energii elektrycznej.
Jednak podejście branży do przyłączania ciepłowni i ich elektryfikacji ze strony szeroko pojętej branży elektroenergetycznej musiałoby ulec poważnej korekcie.
Zbawienie latem, przekleństwo zimą
Instalacje jakie w umowne lato będą bardzo pomocne i opłacalne, w sezonie zimowym mogą niestety generować dodatkową niestabilność w systemie elektroenergetycznym. Jest to delikatne uproszczenie, gdyż sytuację należy rozpatrywać przez pryzmat bilansu w każdej godziny.
Z czasem także w sezonie grzewczym okresy niskich cen zaczną fragmentarycznie występować. Jednakże aby tak się stało muszą pojawić się zdecydowanie większe niż obecnie moce w elektrowniach wiatrowych generujące także w zimie znaczące ilości energii elektrycznej.
Koszmar, jaki może się przyśnić osobom odpowiedzialnych za bilansowanie KSE, to włączanie tych tysięcy megawatów kotłów elektrodowych zimą w okresach występowania mrozów oraz dunkelflaute
Więcej prądu, mniej gazu
Na skutek stosowania w ciepłownictwie kotłów elektrycznych i wielkoskalowych pomp ciepła będziemy mogli stabilizować system elektroenergetyczny w okresach kiedy występują nadwyżka produkcji energii z OZE (słońce i wiatr). Tym samym będziemy konsumowali mniej gazu ziemnego i innych nośników energii – węgla, oleju opałowego, biomasy, biogazu, biometanu.
W lato konsumpcja gazu na potrzeby grzewcze po montażu kotłów elektrodowych będzie spadała, natomiast będzie pozostawała niezmieniona, a nawet będzie rosła w zimie – przynajmniej w nadchodzących 10 latach. Tym samym w lecie będziemy musieli zgromadzić więcej gazu na zimę niż obecnie gromadzimy. Elektryfikacja ciepłownictwa, nawet częściowa, będzie oznaczała większe amplitudy zarówno dobowej, jak i sezonowej konsumpcji gazu ziemnego.
Magazyny gazu potrzebne od razu
Przy odpowiednio dużej podaży energii elektrycznej na początku będziemy mieli długie godziny, następnie dni a w dalszej perspektywie nawet tygodnie, w których źródła gazowe zainstalowane w elektrociepłowniach i ciepłowniach będą odpoczywały od pracy.
Będzie to czas kiedy po pierwsze trzeba będzie gromadzić paliwo na zimę po drugie będziemy mieli większe możliwości przesyłu gazu do naszych sąsiadów (tranzyt). Brak rozbudowy magazynów gazu, a przede wszystkim wysokosprawnych magazynów w kawernach solnych, przy rosnącej konsumpcji gazu i jeszcze szybciej rosnącej konsumpcji w trakcie dni o najwyższym zapotrzebowaniu, generował będzie za kilka lat silne napięcia w systemie gazowym. Wykres 3. ilustruje jaką część maksymalnego zapotrzebowania dobowego można będzie w przyszłości pokryć w magazynów gazu zakładając że będą one w 100% wypełnione.
Wykres 3, Źródło: opracowanie własne na podstawie Gaz System, Gas Storage Poland
Należy zaznaczyć, że 100% napełnienie magazynów występuje na początku sezonu grzewczego. Następnie spada, a wraz z nim spada zdolność do dostarczania gazu do systemu. Tym samym wykres 3. oddaje prawdę na początku października, ale nie na początku stycznia czy lutego.
Kompas nie wskazuje ceny
Uruchomiony dwa lata temu przez PSE kompas energetyczny jest przydatnym narzędziem ilustrującym sytuację w Krajowym Systemie Energetycznym, ale nie dowiemy się z niego jak kształtuje się w systemie możliwość zaspokojenia popytu.
Nie ilustruje cen a to ceny energii elektrycznej (wraz z kosztami towarzyszącymi) będą głównym czynnikiem napędzającym używanie kotłów elektrodowych
To cenami będą kierowali się ciepłownicy włączający i wyłączający kotły elektrodowe. W 2025 r. mieliśmy okresy, kiedy kompas pokazywał kolor żółty, a ceny były relatywnie niskie i odwrotnie – zielony kolor widniał przy wyższych cenach.
Kompas – tak jak w żeglarstwie – będzie wskazywał kierunek, natomiast jak dokładnie płynąć i nawigować, zależało będzie od warunków zewnętrznych i umiejętności osób przy sterniczej nawie danej ciepłowni.
Rozbieżność nakładów
Kiedy PGE EC 6 lat temu rozstrzygały przetarg na pierwsze dużej skali kotły elektrodowe w naszym kraju nakłady na 1 MWe wynosiły ca. 500 tys. PLN z tym, że były to nakłady także na zmiany GPZ i inne inwestycje towarzyszące. Informacje podane przez opracowanie PTEZ wskazują na 700 tys. PLN, a z wypowiedzi przedstawicieli branży zacytowanych w artykule Tomasza Elżbieciaka wychodzi już ponad 1 mln PLN.
Trochę zależy od tego jaki liczyć inwestycje, gdyż część kosztów towarzyszących obsługuje nie tylko kotły elektrodowe, ale inne aktywności elektrociepłowni. W tabeli 1. przedstawiono szacowane CAPEX i OPEX różnych technologii. Kotły elektrodowe mają najniższy capex, najniższy opex, a kiedy będą włączane to co do założeń będą miały najniższą cenę konsumowanego nośnika (energii elektrycznej).
Tabela 1, Źródło: „Ocena wpływu rozstrzygnięć unijnego pakietu „Fit for 55” na transformację sektora ciepłownictwa systemowego w Polsce”, Polskie Towarzystwo Elektrociepłowni Zawodowych, maj 2023 r.
Nie dotacje ale brak kosztów
W artykule Łatwo przyszło, łatwo poszło – jak bez sensu przepalamy unijną kasę na energetykę na łamach WysokieNapiecie.pl opisano kilka niefrasobliwych przykładów użycia środków dotacyjnych. Obecnie część ciepłowników lobbuje za przyznawaniem dotacji na kotły elektrodowe.
Dotacji nie powinno się przyznawać na źródła uzupełniające czy też bilansujące, a już tym bardziej na takie, które nie mają problemów z wykazaniem opłacalności. Sama branża ciepłownicza podając przykłady kilku państw, gdzie funkcjonuje wsparcie dla źródeł elektrycznych (tabela 2) de facto opisuje nie kotły elektrodowe, tylko wielkoskalowe pompy ciepła, a to jest diametralna różnica.
Tabela 2, Źródło: „Potencjał wykorzystania technologii Power to Heat w transformacji sektora ciepłownictwa systemowego w Polsce” Polskie Towarzystwo Elektrociepłowni Zawodowych, czerwiec 2024 r.
Co więcej w cytowanym raporcie PTEC w ramach podsumowania jest domaganie się przez branżę ciepłowniczą wsparcia operacyjnego do funkcjonowania kotłów elektrodowych (strona 69 raportu PTEC).
Kocioł a pompa
Jednym z zarzutów w stosunku do pomp ciepła, jakie w latach 2021-2022 były wręcz masowo montowane w Polsce, był fakt, że poniżej pewnych temperatur pompa zwiększa odczuwalnie swój pobór włączając grzałki elektryczne w celu otrzymywania odpowiedniej temperatury podgrzewanej cieczy. O tym jest artykuł Jak system energetyczny zostanie zrobiony w pompę (ciepła).
Część ciepłowniczej branży przynajmniej w swoich wypowiedziach, deklaracjach i zapewne założeniach zdaje się podążać dokładnie w tym samym kierunku tyle, że ze zdecydowanie większymi konsekwencjami dla systemu elektroenergetycznego niż w przypadku indywidualnych pomp ciepła.
Tymczasem stworzenie możliwości traktowania kotłów elektrodowych jako szczytowego źródła dla systemów ciepłowniczych, choć jest prostym i dość efektywnym narzędziem do zasypania dziury w bilansie ciepła, to w konsekwencji niesie ze sobą wzrost kosztów dostawy tego ciepła, również po stronie elektroenergetycznego, a co najgorsze podbija niepotrzebnie ryzyko blackoutu.
Blackout systemu elektroenergetycznego np. przy -12o C, czy prognozowanych tej zimy -25o C, i jego możliwe konsekwencje rozgrzewają wyobraźnie mrożąc krew w żyłach.
Opłata (de)motywująca i wyłącznik u operatora
Jeżeli chcemy znaleźć balans i zapewnić bezpieczeństwo możemy znaleźć kilka rozwiązań aby potencjalne bardzo elastyczne narzędzie ciepłownicze stabilizacji systemu elektroenergetycznego nie owinęło nam się wokoło szyi.
Pierwsze to zakaz używania kotła elektrodowego, kiedy kompas PSE będzie wskazywał kolor źółty lub czerwony, szczególnie w zimie. Zakaz musiałby być obwarowany dotkliwymi karami, ale tutaj mógłby się sprawdzić projektowany, czy wprowadzany przez PSE mechanizm Alfa.
Drugie to zakaz używania kotłów elektrodowych przez przedsiębiorstwa koncesjonowane pomiędzy 01.10 a 01.04. Zakaz wzmocniony nie tylko karą finansową ale także odpowiedzialnością finansową i karną członków zarządu.
Trzecie to utrata przez dany podmiot (cały, dla wszystkich instalacji jakie posiada gdziekolwiek w kraju) możliwości korzystania z preferencyjnych dystrybucyjnych i przesyłowych za energię elektryczną w okresach nadpodaży energii na okres od roku do 3 lat.
Czwarte to niezaliczanie kosztów związanych z dostawą energii do kotłów elektrodowych jako kosztów uzasadnionych pomiędzy 1 października a 1 kwietnia w lub okresach wskazywania przez kompas PSE koloru żółtego i czerwonego.
Można też oczywiście połączyć niektóre z w/w opcji. Tak czy owak opracowany system musi maksymalnie zniechęcać do włączania kotłów elektrodowych w newralgicznych momentach. Jednocześnie co bardzo ważne by tak oprzyrządowany od strony prawnej i organizacyjnej, aby kara lub zestaw kar działała z prędkością prądu.
Bez względu na rozwiązania regulacyjne zniechęcające do stosowania kotłów elektrodowych ciepłowniczą brać, w odpowiednich przepisach wykonawczych należy zaszyć obowiązek zastosowania rozwiązań technicznych i prawnym do zdalnego – nie wymagającego żadnej zgody ze strony właściciela ciepłowni czy elektrociepłowni – wyłączania takich źródeł przez operatorów elektroenergetycznych systemów dystrybucyjnych i systemu przesyłowego.
Takie źródła powinny mieć wydzielony GPZ, czy stację trafo, aby ich odłączenie nie unieszkodliwiło działania całego zakładu wytwarzającego ciepło, a tylko kotły lub pompę.
Magowie excela przeciągają linę
Żaden rozsądny prezes spółki ciepłowniczej nie przyzna się, że tak naprawdę to on nie potrzebuje żadnych dotacji, tylko kilku zmian regulacyjnych. Nie opowie temu czy innemu ministrowi lub pani minister, że chce z dotacji kupić sobie maszynkę do drukowania ciepłowniczych pieniędzy.
Jeżeli naprawdę jest tak źle, jak wskazują w publicznych wystąpieniach na komisjach w Sejmie i Senacie wybrani reprezentanci branży, a kotły elektrodowe wymagają po pierwsze dotacji, a po drugie wsparcia operacyjnego, to niech prześlą do MKiŚ oraz ME excele z biznesplanami.
Wtedy MKiŚ czy ME prześle te excele do Narodowego Centrum Analiz Energetycznych, gdzie odpowiedni zespół koryfeuszy od energetyki i exceli raz dwa sprawdzi stopień oderwania od rzeczywistości przyjętych założeń.
Nikt tego nie zrobi, gdyż nie o profesjonalizm czy tym bardziej bezpieczeństwo energetyczne chodzi. Odbywa się przeciąganie liny tylko o pieniądze.
Powinno budzić najwyższą ciekawość m.in. przedstawicieli NFOŚiGW, czy odpowiedzialnych za środki unijne i dotacje ministerstw jakież to pozycje zostały wpisane do exceli opracowanych przez ciepłownicze podmioty, że stosowanie kotłów elektrodowych jest dla nich nieopłacalne i wymaga dotacji.
Tymczasem prekursorzy europejscy wykorzystywania prądu w ciepłownictwie wskazują, że ich ciepło jest tańsze, gdyż korzystają tylko z taniej energii elektrycznej.
Kiedy finansowi iluzjoniści odsłonią excelowe karty należy każdą pozycję przeanalizować nie tylko pod kątem jej styku z rzeczywistością (co szkodzi zawyżyć np. nakłady), co w szczególności pod kątem tego czy za jej powstawaniem nie kryje się jakaś regulacyjna (i logiczna) niedorzeczność. Przykładowo konieczność opłacenia rezerwacji mocy na cały rok, jeżeli dane źródło ma stabilizować system jest działaniem biegunowo odmiennym od racjonalnego.
Będzie to kolejna pozycja na której dotacja przełoży się na popyt na dany typ urządzeń oraz ich cenę – cena wzrośnie o dotacje.
W ciepłownictwie jest soczysta wiązka działań jakie wymagałyby wsparcia i nie są to na pewno kotły elektrodowe chociaż same te urządzenia są w ciepłownictwie i systemie elektroenergetycznym bardzo pożądane.
Generator kosztów dla KSE
Jeżeli nie zostaną wdrożone działanie zniechęcające (kary) oraz obronne (zdalne wyłączenia) nie wspominając nawet zaniechaniu jakiegokolwiek capexowo-opexowego wsparcia, kotły elektrodowe będą instalowane i używane w taki sposób, że zaszczepiały będą do pracy systemu elektroenergetycznego dodatkowe potężne ryzyka.
Podmiot uzyskujący korzyści przez 2000 godzin na skutek niższych cen energii będzie w stanie pokryć 100 czy 150 godzin wysokich cen w zimie przy najwyższym zapotrzebowaniu. Upraszczając 2000 godzin przy średniej cenie 0 (słownie: zero) i 100 godzin przy cenie 1500 PLN za MWh dla spółki ciepłowniczej to czysty zysk.
Ceny osiągane w zimie będą gwarantowały same sobie pierwsze strony w gazetach.
PSE będzie musiało zakontraktować dodatkowe moce w ramach rynku mocy, aby zapewnić stabilne działanie systemu co dodatkowo indukowało będzie koszty po stronie systemu gazowego (szczytowe źródła pracujące na gazie).
Wtedy prognozy mówiące o pracy źródeł szczytowych dla drugiej połowy lat 30-tych artykułowane przez PSE będą prawdziwe, ale ze zdecydowanie większym zapotrzebowaniem mocowym w szczytowych godzinach. Coś co miało być tanie, w sumarycznym rachunku będzie najdroższe.
To takimi drobnymi decyzjami decydujemy czy kopiemy sobie grób czy usypujemy górę
Wąskie gardło elektryfikacji
Niedługo w całym ciepłownictwie zaczną wychodzić bokiem wszystkie cechy rynku który rozwija się falami. Spływające na rynek zamówienia (ciepłownictwo objęte ETS będzie ma od 1 stycznia 2026 r. 30% środków z uprawnień do emisji na inwestycje, a to dużo gotówki) zakorkują się na dostawcach i wykonawcach. Kilkaset systemów ciepłowniczych zablokuje rynek silników kogeneracyjnych, kotłów elektrodowych oraz magazynów ciepła.
Ceny montażu i serwisu wzrosną aż do poziomu, przy którym montaż takich rozwiązań będzie nieopłacalny. Wtedy część z inwestorów się wstrzyma z inwestycjami dając rynkowi wykonawców czas. Jeżeli pojawią się dotacje to ceny wzrosną do poziomu powiększonego o dotacje.
Kiedy dołożymy do tego dotacje nastąpi znane powszechnie zjawisko, czyli cena wzrośnie o wartość dotacji lub wartość zbliżoną do dotacji.
Państwo poważne prowadzące politykę gospodarczą uruchomiłoby testową produkcję takich urządzeń i starało się zapewnić z jednej strony możliwy duży local content dodatkowo tworząc presję na spadek cen tegoż dobra. Tyle że takie działania podjęte obecnie mogą być już spóźnione.
Brzemię dowodzenia
Nie można mieć szczególnych pretensji do ciepłowniczej braci. Ona w ramach taktyki tu i teraz stara się działać racjonalnie. Jeżeli są pieniądze w NFOŚiGW, to dlaczego ich nie wziąć? Jeżeli rozwiązanie będzie stabilizowało sieć rozchwianą przez OZE, to dlaczego nie zaczerpnąć ze strumienia gotówki PSE? Jeżeli rząd chce, aby mniej OZE się marnowało (redysponowanie nierynkowe), to niechaj zapłaci.
Brzemię codziennego dowodzenia i zarządzania przygniatające barki rządzących polega na tym, aby nie dać się zwieść iluzjonistycznym excelowym sztuczkom, nastraszyć komiwojażerom strachu i nie oniemieć od świateł mgławicowych korzyści. Hipnoza elektrodowymi kotłami może być bardzo kosztowna.
Ale energia elektryczna, w tym kotły elektrodowe, są ciepłownictwu potrzebne, więc należy je rozsądnie i racjonalnie wykorzystać. Na pewno nie jako źródła szczytowe.
