Inteligentne Sieci Energetyczne
Dotychczasowe sieci elektroenergetyczne, utrzymywane i rozwijane przez operatorów systemów dystrybucyjnych, były tworzone w oparciu o model energetyki jednokierunkowej. Jego istotą był krajowy system, w którym dystrybucja energii elektrycznej realizowana była od kierunku wytwórców przyłączonych do wysokiego napięcia, poprzez sieci średniego napięcia, już tam będąc dostarczaną do części odbiorców, których zapotrzebowanie wymaga wyższego poziomu napięcia i mocy, aż po największą część jej dostawy do odbiorców przyłączonych do niskiego napięcia, czyli w największym stopniu do blisko 17 milionów polskich gospodarstw domowych.
Tak było do tej pory. System elektroenergetyczny w 2022 roku to, wśród ponad 17 milionów klientów przyłączonych do sieci dystrybucyjnych, blisko dwa miliony fotowoltaicznych mikroźródeł energii elektrycznej zainstalowanych przez klientów przyłączonych do niskiego napięcia. W systemie coraz większe znaczenie przypisuje się elektrycznym samochodom, których zasilanie następuje przez ogólnodostępne lub indywidualne stacje ładowania pojazdów. Dynamiczny rozwój odnawialnych źródeł energii elektrycznej spowodował, że w niektórych obwodach energetycznych dochodzi do coraz większego przepływu energii w sieci niskiego napięcia, gdzie prosumenci, którzy zdecydowali się na zainstalowanie mikroodnawialnych źródeł energii elektrycznej swoje nadwyżki wytwarzania wprowadzają do sieci operatorów. Taki stan doprowadził do faktycznej zmiany dotychczasowego modelu dostarczania energii elektrycznej, której przepływ w coraz większym stopniu realizowany jest tylko w sieci niskiego napięcia, nawet w niektórych obwodach z przesyłem do obwodu średniego napięcia, jeśli poziom produkcji przewyższa łączne zapotrzebowanie w danym momencie na niskim napięciu.
Smart Grid stanowi inteligencję funkcjonalną, która ułatwia sterowanie pracą sieci elektroenergetycznej przy znaczącym rozwoju odnawialnych źródeł energii elektrycznej, wdrażającą automatyzację pracy urządzeń sieciowych i skracającą czas trwania awarii. Pozwala także na łatwiejsze regulowanie wartości napięć, upraszczając kompensację mocy biernej, która jest efektem nieoczekiwanym ze strony urządzeń energetycznych, zazwyczaj w sieciach klienckich. Dzieje się tak poprzez umożliwienie zarządzania zapotrzebowaniem na energię w sytuacjach normalnego funkcjonowania ograniczając straty energii na potrzeby funkcjonowania sieci, a dla sytuacji awaryjnych lub w przypadku zagrożenia wystąpienia deficytu mocy w systemie, pozwala na zapanowanie nad takimi przypadkami poprzez bieżące autoregulowanie lub możliwość zdalnego sterowania. Taki sposób utrzymywania sieci obejmuje także rejestrowanie prognozy pogody i adekwatne reagowanie w celu ograniczenia ich wpływu na prace systemu.
Całościowe wdrożenie Smart Grid w znacznie szybszym i większym stopniu niż obecnie ułatwi przyłączanie i możliwość generowania energii niezależnie od technologii oraz planowanej wielkości mocy wytwórczej. Sam rozwój fizyczny sieci nie wystarczy, żeby w momencie składania wniosków o przyłączenie przewidzieć jaki skutek będzie miało uruchomienie kolejnych źródeł wytwórczych. Takie możliwości stworzą wdrażane systemy informatyczne, które pobierają i analizują na bieżąco masowe dane, z których można tworzyć symulacje na przyszłość pokazujące jak przyłączenie kolejnego wytwórcy wpłynie na sieć. Takie symulacje stworzą także perspektywę efektywnego wykorzystywania produktów usługowych na rynku mocy. Dzięki temu po podjęciu decyzji o prowadzeniu działalności wytwarzania energii elektrycznej, przedmiotem świadczenia nie będzie tylko generacja uzależniona od możliwości sieciowych, ale także sama deklaracja dyspozycyjności mocy wytwórczej za odpłatnością, a jeśli będzie potrzeba w systemie elektroenergetycznym, dokonanie wydania dyspozycji oddania mocy do sieci w bardzo krótkim czasie.
Klienci poprzez modernizowanie sieci i wdrażanie nowych rozwiązań w kierunku Smart Grid odczują zmiany, które będą zmieniały branżę energetyczną w stronę digitalizacji i cyfryzacji, po to, żeby w znaczącym stopniu dążyć do ograniczania kosztów wytwarzania, dostarczania i sprzedaży energii elektrycznej, a także równolegle zmniejszać wpływ systemu elektroenergetycznego na środowisko naturalne. Odczuwalne będzie jednoczesne utrzymanie, a w lokalizacjach, gdzie jest taka potrzeba, poprawianie jakości dostawcy, z uwzględnieniem jej niezawodności.
Bez realizacji inwestycji w celu wdrażania Smart Grid pozostalibyśmy z energetyką, która nie może pozytywnie reagować na konieczność zmiany zachowań uczestników rynku i dynamiczne zarządzać zdarzeniami na sieci. Żeby dokonać zmian oczekiwanych przez klientów konieczne jest dążenie do digitalizacji i cyfryzacji, które są ujęte we wdrożeniach inteligentnych sieci. Energetyka się zmienia i tak jak inne branże potrzebuje narzędzi, które będą umożliwiały korzystanie z ogromnych ilości danych rejestrowanych przez urządzenia sieciowe. Każdy oczekuje niezawodności dostaw i ograniczania kosztów korzystania z energii elektrycznej, a nawet gdy dojdzie do przerwania zasilania, do szybkiego jego przywrócenia. Przy blisko 200 tysiącach sieci w Polsce, 265 tysięcy stacji energetycznych, wdrożenie rozwiązań zintegrowanych telekomunikacyjnie z urządzeniami sieciowymi pozwoli na zwiększenie elastyczności sieci w odpowiedzi na potrzeby rynkowe. Żeby rozmawiać o aktywnym działaniu wspólnot energetycznych, które są zdefiniowane w nowelizacji ustawy o odnawialnych źródłach energii jakimi są prosumenci zbiorowi, prosumenci wirtualni i spółdzielnie energetyczne, potrzebne są inteligentne systemy, które pozwolą na agregowanie masowych danych z sieci w czasie rzeczywistym.
Ważnym działaniem jest wspólne dążenie wszystkich uczestników rynku do pełnego wdrożenia Smart Grid, żeby móc w pełni przejść rewolucję energetyczną, której celem jest efektywne zarządzanie zapotrzebowaniem na energię przy aktywnym, pełnym wykorzystywaniu mocy wytwórczych. Rozwój energetyki, tak jak w innych branżach, oparty jest o szybkie pozyskiwanie informacji i precyzyjne wyciąganie prawidłowych wniosków w wyniku ich przetwarzania przy wykorzystaniu rozbudowanych algorytmów analitycznych i na ich podstawie możliwości szybkiego reagowania fizycznego na sieci oraz w relacji sprzedawca – klient. Smart Grid szeroko odpowiada na potrzeby rynkowe, między innymi klientów, którzy potrzebują stabilnego systemu z przewidywanymi kosztami. Dlatego istotą najbliższych lat jest efektywne działanie, żeby nakłady inwestycyjne w całym kraju uwzględniały wdrażanie inteligentnych sieci. W perspektywie najbliższych 5 lat każdy klient przedsiębiorstw energetycznych w Polsce skorzysta z tego rozwiązania.
Ewa Sikora