Problemy polskiej fotowoltaiki i sieci energetycznych

Problemy polskiej fotowoltaiki i sieci energetycznych

Według ostatnich dostępnych danych na dzień 30 kwietnia 2021 roku moc zainstalowana fotowoltaiki w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym wyniosła 4,69 GW. Biorąc pod uwagę, że jeszcze w 2015 roku moc zainstalowana elektrowni fotowoltaicznych w Polsce nie przekraczała 100 MW, to ta ilość jest bardzo duża. Ostatnie lata to prawdziwa rewolucja, którą wspierają m.in. kolejne edycje programu „Mój Prąd”. Ale nie tylko prosumenci programu „Mój Prąd” dostarczają duże ilości prądu do sieci, wiele przedsiębiorstw posiadających duże instalacje PV (na własne potrzeby produkcyjne) produkują po godzinach swojej pracy też lokalnie duże ilości prądu.

Fotowoltaiczna rewolucja to jeden z największych energetycznych sukcesów obecnego rządu. Problem w tym, że dalsze nabijanie statystyki bardzo preferencyjnymi warunkami dla prosumentów i firm rodzi coraz większe problemy zarówno dla sieci, jak i dla samych producentów prądu ze słońca. Odpowiedzialna budowa systemu elektroenergetycznego to jednak nie tylko statystyki z dużej produkcji w wybranych momentach roku. To proces bardziej złożony, rozwój instalacji fotowoltaicznych w Polsce, w dotychczasowej formie staje się dość problematyczny.

Sytuację można porównać nieco do otwarcia szerokiego, bezkolizyjnego fragmentu drogi, który można z pompą otworzyć, w mediach i propagandowo wygląda świetnie i podbija statystyki dróg w systemie. Problem polega jednak na tym, że auta chwilę dalej trafiają na zwężenia tzw. „wąskie gardło” i problem korków wcale się nie rozwiązuje.
Owym wąskim gardłem w systemach elektroenergetycznych jest sama sieć przesyłowa. Bum fotowoltaiczny w Polsce rozpoczął się w momencie, gdy ów sieć nie była po prostu na to dostosowana. Instalacje PV z jednej strony są bardzo rozproszone po całej Polsce, lecz z drugiej strony są lokalnie mocno skoncentrowane. W efekcie nagle do lokalnej starej sieci może trafiać spora ilość produkowanego prądu przez lokalnych przedsiębiorców oraz przez prosumentów programu „Mój prąd” których liczba w marcu 2021 roku przekroczyła w Polsce już pół miliona.

Pół biedy z przedsiębiorstwami, które większą część produkcji prądu zużywają na własne potrzeby. Większy problem stanowią instalacje prosumentów domowych z programu „Mój Prąd” bo produkcja prądu nie jest zużywana na bieżąco tylko w dużych ilościach oddawana do sieci i na bardzo preferencyjnych warunkach wykorzystywana w dowolnym momencie roku, najczęściej jesienno-zimowym. Szczyt produkcji odbiega od szczytu zapotrzebowania domowników i duża produkcja z przydomowych instalacji momentami sieć po prostu „zapycha”. Efektem jest wzrost napięcia w sieci, a w skrajnych przypadkach wyłączenie części przydomowych instalacji przez inwerter, czyli brak możliwości produkcji „na zapas” energii.

Rozwiązaniem są inwestycje w sieci przesyłowe, jednak wymagałoby to ogromnych inwestycji ogólnopolskich, których nie da się rozwiązać w jeden dzień, a przy obecnym ogromie wydatków związanych z transformacją polskiej energetyki sieci zapewne jak do tej pory będą traktowane po macoszemu.

Dalsze intensywne dotowanie rozwoju przydomowych instalacji w takim kształcie jak obecnie jest nieodpowiedzialne. Dziwi także, że rząd wzbrania się przed objęciem programem np. przydomowych magazynów energii, które problem ten częściowo by przynajmniej łagodziły. Magazyny wypłaszczają szczyty. Takim prostym rozwiązaniem stosowanym w różnych krajach np. Holandii jest magazynowanie energii elektrycznej w kołach zamachowych. Energia elektryczna może być magazynowana w postaci energii kinetycznej koła zamachowego (flywheel). Pojemność takiego magazynu zależy od wirującej masy, jej kształtu oraz prędkości obrotów. Wirująca masa jest połączona z silnikiem – generatorem, który rozpędza koło w fazie ładowania i przyhamowuje w trakcie rozładowywania magazynu. Takie magazyny mogą mieć sprawność powyżej 80% i współczynnik samo rozładowania mniejszy niż 3%/h. Przy zastosowaniu nadprzewodzącego, magnetycznego łożyska pozwala na redukcję współczynnika samo rozładowania do wartości mniejszej niż 0,5%/h. Magazyny energii (w jakiej formie nie wiadomo) zgodnie z przekładanymi zapowiedziami do programu trafią jednak dopiero w czwartej edycji, a nie w trzeciej jak wcześniej zapowiadano.

Źródło: https://www.bankier.pl/wiadomosc/Fotowoltaika-zmiany-w-prawie-Rzad-przycina-dotacje-8148712.html