1

Bezpieczeństwo energetyczne

w Regionie

(dotyczy obszaru Dolnego Śląska)

OPRACOWANIE:

Władysław Bobrowicz

WROCŁAW KWIECIEŃ 2014

2

SPIS TREŚCI

1. Bezpieczeństwo energetyczne Regionu

1.1 Bezpieczeństwo energetyczne w Unii Europejskiej w tym w Polsce i na Dolnym

Śląsku.

1.2 Dokumenty europejskie i polskie związane z bezpieczeństwem energetycznym.

1.3 Bezpieczeństwo energetyczne krótko-, średnio-, długoterminowego.

1.4 Bezpieczeństwo energetyczne – definicja

2. System zaopatrzenia w energię elektryczną w Regionie

3. Rynek energii a bezpieczeństwo energetyczne Regionu

3.1 Główni gracze na rynku energii

3.2 Obrót energią elektryczną

3.3 Dystrybucja energii elektrycznej

3.4 Wytwarzanie energii elektrycznej

3.5 Wytwarzanie zielonej energii

3.5.1 Bezpieczeństwo energetyczne – elektrownie wodne,

Wykorzystanie elektrowni wodnych pod kątem bezpieczeństwa energetycznego

3.5.2 Bezpieczeństwo energetyczne – elektrownie wiatrowe,

Wykorzystanie elektrowni wiatrowych pod kątem bezpieczeństwa energetycznego

3.5.3 Bezpieczeństwo energetyczne – elektrownie/ instalacje fotowoltaiczne,

Wykorzystanie elektrowni/ instalacji fotowoltaicznych pod kątem bezpieczeństwa

energetycznego.

3.6 Zasady i metody monitorowania źródeł OZE ze względu na bezpieczeństwo energetyczne.

3.7 Bariery w rozwoju OZE ze względu na bezpieczeństwo energetyczne.

Bariery prawne.

Bariery finansowe.

Bariery techniczne.

Bariery związane z przepływem informacji.

Bariery branżowe.

Bariery społeczne.

Bariery środowiskowe.

4. Klient na rynku energii, bezpieczeństwo zakupu i dostawy

energii elektrycznej, racjonalne wykorzystanie energii

5. Bezpieczeństwo energetyczne w aspekcie planów rozwoju

energetyki w Regionie, Polsce, Europie do 2050 roku

6. Powiązania energetyki w Regionie z energetyką w obszarach

przyległych w Europie

7. Energetyka w Regionie i w Polsce na tle energetyki w Europie

8.Podsumowanie

Literatura

3

Bezpieczeństwo energetyczne w Regionie (dotyczy obszaru Dolnego Śląska)

Opracowanie przygotowane w ramach Projektu "Energetyczny Portal Innowacyjny Cz-Pl”

zawiera wybrane zagadnienia dotyczące bezpieczeństwa energetycznego Regionu- Dolnego

Śląska ze szczególnym wskazaniem na innowacyjne wykorzystanie źródeł odnawialnych w

zaopatrzeniu w energię elektryczną.

1.Bezpieczeństwo energetyczne Dolnego Śląska.

Dolny Śląsk zajmuje obszar 19 948 km2, co stanowi 6,4% powierzchni Polski i zamieszkały

jest przez 2 985 000 mieszkańców, co stanowi 7,6% ludności kraju, (w miastach mieszka

około 71% Dolnoślązaków), a średnia gęstość zaludnienia wynosi 145 osób na 1 km2. Udział

Dolnego Śląska w wytwarzaniu PKB wynosi około 7,4%.

1.1. Bezpieczeństwo energetyczne w Unii Europejskiej w tym w Polsce i na

Dolnym Śląsku.

Ogólnoświatowy wzrost zapotrzebowania energetycznego wraz ze zmniejszającymi się

zasobami tradycyjnych źródeł energii powodują, że kwestia bezpieczeństwa energetycznego

staje się kluczowym zagadnieniem wielu strategii w obszarach : międzynarodowym oraz

regionalnym. Bezpieczeństwo energetyczne oznacza więcej niż tylko zabezpieczenie dostaw,

na których coraz bardziej koncentruje się polityka energetyczna. W tym kontekście istotna

jest także kwestia zaopatrzenia w energię zrównoważoną, przyjazną środowisku .

Europejska polityka energetyczna realizuje trzy cele:

-wzrost bezpieczeństwa zaopatrzenia energetycznego,

- utrzymanie konkurencyjności,

-wspieranie ochrony środowiska oraz zwalczanie skutków zmian klimatycznych. 27 państw

członkowskich

Przyjęło, że do roku 2020 emisja gazów cieplarnianych zredukowana zostanie o 20 procent

(w stosunku do wartości z roku 1990), a udział odnawialnych źródeł energii wzrośnie do 20

procent.

4

Inicjatywy na Dolnym Śląsku w zakresie energetyki :

Programy sformułowane w trzech strategiach regionalnych:

-Strategia Energetyczna Województwa Dolnośląskiego (przyjęta przez Sejmik

Województwa Dolnośląskiego w kwietniu 2002 r.) ,

-Strategia Rozwoju Województwa Dolnośląskiego do 2020 roku (przyjęta przez Sejmik

Województwa Dolnośląskiego w listopadzie 2005 roku),

-Dolnośląska Strategia Innowacyjna (przyjęta przez Sejmik Województwa Dolnośląskiego

w kwietniu 2007 roku).

Zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego

Najprostszym wskaźnikiem bezpieczeństwa energetycznego państwa/ regionu jest

samowystarczalność energetyczna, rozumiana jako stosunek ilości energii pozyskiwanej do

energii zużywanej.

W Polsce wskaźnik ten do połowy lat 90 ubiegłego wieku wynosił 0,98, co zapewniało

naszemu krajowi wysoki stopień bezpieczeństwa i suwerenności energetycznej.

Od roku 1996 wartość tego wskaźnika maleje. Wynika to z nieustannie wzrastającego udziału

importowanej ropy naftowej, gazu ziemnego oraz produktów ropopochodnych przy znacznym

spadku ilości zużywanego węgla.

Rada Ministrów przyjęła 15 kwietnia 2014 r. dokument strategii "Bezpieczeństwo

Energetyczne i Środowisko". - Strategia ma zapewnić Polsce konkurencyjną, efektywną

energetycznie gospodarkę przy zachowaniu dbałości o środowisko

Strategia obejmuje następujące obszary: bezpieczeństwo energetyczne, ochronę środowiska,

racjonalną gospodarkę zasobami naturalnymi, tworzenie i doskonalenie profesjonalnych kadr

sektora energetyki, ochronę środowiska i gospodarki zasobami naturalnymi, technologie

informacyjne i komunikacyjne oraz promowanie odnawialnych źródeł energii i ich

dywersyfikacji.

Zadania gmin wynikające z zakresu bezpieczeństwa energetycznego:

-Planowanie i organizacja zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe na

obszarze gminy.

-Planowanie oświetlenia miejsc publicznych i dróg znajdujących się na terenie gminy.

-Finansowanie oświetlenia ulic, placów i dróg znajdujących się na terenie gminy

1.2 Dokumenty europejskie i polskie związane z bezpieczeństwem

energetycznym.

Zielona Księga /Ku europejskiej strategii bezpieczeństwa energetycznego/

Celem dokumentu było otwarcie debaty o bezpieczeństwie energetycznym, które zostało

uznane za najważniejszy element niezależności polityczno-ekonomicznej UE 29 listopada 2000 roku

W/g Zielonej Księgi polityka energetyczna powinna mieć trzy główne cele:

-Trwałość -rozwój konkurencyjnych źródeł energii odnawialnej,

5

ograniczanie popytu na energię , kierowanie staraniami w celu

powstrzymania zmian klimatycznych

-Konkurencyjność- zapewnienie, że otwarcie rynku energii

będzie korzystne dla konsumentów oraz gospodarki w całości.

-Bezpieczeństwo zaopatrzenia w energię.

Prawo energetyczne

Podstawowym aktem prawnym regulującym ogólne zasady gospodarki energetycznej jest

uchwalona przez Sejm RP w 1997 roku Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997r. Prawo

energetyczne(Dz.U.Nr54 poz.348 ze zmianami).

Ustawa ta w art.1.1 określa zasady kształtowania polityki energetycznej państwa , zasady i

warunki zaopatrzenia i użytkowania paliw i energii, rozwoju konkurencji, przeciwdziałania

negatywnym skutkom naturalnych monopoli, uwzględniania wymogów ochrony środowiska,

zobowiązań wynikających z umów międzynarodowych oraz równoważenia interesów

przedsiębiorstw energetycznych i odbiorców paliw i energii.

Ustawa o zarządzaniu kryzysowym

Całość spraw związanych z zarządzaniem ciągłością działania, spowodowaną sytuacją

nadzwyczajną, mogącą wystąpić w Kraju reguluje „Ustawa z dn. 26 kwietnia 2007r. O

zarządzaniu kryzysowym” i związane z nią dokumenty.

1.2 Bezpieczeństwo energetyczne krótko-, średnio-, długoterminowego.

Bezpieczeństwo krótko- i średnioterminowe

Bezpieczeństwo długoterminowe pozostaje w sferze przypuszczeń a jego zapewnienie w

większym lub mniejszym stopniu uzależnione jest od trafności działań podjętych już dzisiaj, o

tyle bezpieczeństwo energetyczne krótko- i średnioterminowe jest możliwe do zdefiniowania

w perspektywie 10 czy 20 lat, bo o takim horyzoncie czasowym mówimy. Potrafimy

oszacować zarówno dostępne zasoby źródeł energii jak również cele do jakich winniśmy

dążyć aby te zasoby zapewniły nam w określonej perspektywie czasu efektywne ich

wykorzystanie w celu zaspokojenia potrzeb.

Osiągnięcie tych celów możliwe jest poprzez działania mające przyczynić się do zmniejszenia

zapotrzebowania w energię, poprawy wydajności energetycznej oraz integracji odnawialnych

źródeł energii z istniejącym systemem energetycznym.

Działania te winny koncentrować się na wdrożeniach nowych technologii oraz instrumentów

prawnych w dziedzinie energii, a także wpływać na zachowania producentów i

użytkowników tej energii.

W grupie tych działań można wyróżnić:

integrację odnawialnych źródeł z systemami energetycznymi,

oszczędność i efektywność energetyczną,

poszukiwanie alternatywnych paliw,

zwiększenie dywersyfikacji źródeł energii.

W ostatnim okresie można zauważyć ożywienie w dziedzinie energii odnawialnej,

związane z rosnąca wagą tej problematyki w Unii Europejskiej i na świecie. Związane jest to

6

z trwającym procesem przeciwdziałania ociepleniu klimatu oraz dalszemu postępowi

degradacji środowiska naturalnego, czego przyczyn upatruje się w dużym stopniu w sektorze

energii.

Intensyfikacja działań zarówno skierowana ku tworzeniu źródeł energii wykorzystujących

energie odnawialne jak również świadomość wyczerpalności zasobów paliw stałych jest

głównym motywem działań zarówno w Unii Europejskiej jak i w jej krajach członkowskich,

w tym w Polsce.

Bezpieczeństwo długoterminowe

Mówiąc o bezpieczeństwie długoterminowym trudno przywołać tu precyzyjną definicję

takiego stanu. Łatwiej mówić o działaniach zmierzających do zapewnienia bezpieczeństwa

energetycznego długoterminowego.

Działania te mają na celu poszukiwania nowych źródeł energii, ze szczególnym

uwzględnieniem odnawialnych źródeł, jak również innych nośników energii.

Przy obecnym stanie wiedzy, a w zasadzie przy obecnym stanie świadomości

o konieczności z jednej strony oszczędzania obecnych źródeł, szczególnie paliw kopalnych

jak węgiel kamiennych i brunatny, ropa naftowa oraz gaz ziemny, zachodzi konieczność

ciągłego poszukiwania rozwiązań alternatywnych. Potrafimy dzisiaj określić kierunki działań

oraz badać i charakteryzować różnego rodzaju odnawialne źródła energii, jednak rozwój

techniczny oraz poziom technologiczny są chyba największą barierą uniemożliwiającą

skuteczne, tzn. efektywne

i bezpieczne ich wykorzystanie. W związku z tym działania te nie powinny i nie mogą

ograniczyć się jedynie do poszukiwania wciąż nowych źródeł i perspektyw prowadzących do

optymistycznego spoglądania w przyszłość.

Przede wszystkim należy przeznaczać odpowiednie środki umożliwiające badania naukowe

oraz wdrażanie rozwiązań innowacyjnych.

Impulsem stymulującym te działania nie może być tylko chęć zaspokojenia ambicji

wynalazczych i innowacyjnych, ale odpowiednie motywowanie do poszukiwań.

1.3 Bezpieczeństwo energetyczne – definicja

Istota bezpieczeństwa energetycznego

Osiągnięcie takiego poziomu niezależności energetycznej, w której nagłe przerwanie dostaw

paliw i energii nie stwarza zagrożenia dla funkcjonowania gospodarki danego państwa.

Polskie prawo energetyczne definiuje je jako:

„Stan gospodarki umożliwiający pokrycie bieżącego

i perspektywicznego zapotrzebowania odbiorców na paliwa

i energię w sposób technicznie i ekonomicznie uzasadniony, przy zachowaniu wymagań

ochrony środowiska”.

Pojęcie bezpieczeństwa energetycznego obejmuje trzy główne aspekty przedmiotowe:

energetyczny,

ekonomiczny (rynkowy),

ekologiczny.

7

2 .System zaopatrzenia w energię elektryczną w Regionie

Region Dolnego Śląska zaopatrywany jest w energię elektryczną praktycznie przez jedno

koncesjonowane przedsiębiorstwo energetyczne Tauron Dystrybucja należące do Grupy

Energetycznej Tauron SA.

Tauron Dystrybucja jest firmą dystrybucyjną, która dostarcza odbiorcom finalnym energię

elektryczną poprzez sieci przesyłowe Polskich Sieci Elektroenergetycznych, dysponuje

siecią dystrybucyjną, pośredniczy w transporcie energii elektrycznej

wytworzonej w dużych elektrowniach zawodowych.

Tauron Dystrybucja wprowadza również do swojej sieci dystrybucyjnej energię

elektryczną wyprodukowaną w elektrowniach i elektrociepłowniach przemysłowych,

farmach wiatrowych, elektrowniach wodnych.

Zródło PSE

Infrastruktura energetyczna : sieci przesyłowe

8

Wskaźniki dotyczące czasu trwania przerw w dostarczaniu energii elektrycznej wyznaczone

zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie

szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (Dz. U. Nr 93,

poz. 623 z dnia 29 maja 2007 r. z późniejszymi zmianami), dla Operatora Systemu

Dystrybucyjnego TAURON Dystrybucja S.A., za rok 2013, wynoszą:

TAURON Dystrybucja DLA PRZERW PLANOWANYCH

DLA PRZERW

NIEPLANOWANYCH

bez katastrofalnych / z

katastrofalnymi

SAIDI

[minuty / odbiorcę / rok] 159,69 192,90 / 196,16

SAIFI

[ ilość przerw / odbiorcę / rok ] 0,76 2,98/2,99

MAIFI (ilość przerw/odbiorcę/rok)

2,62

Łączna liczba obsługiwanych odbiorców, do której odniesiono powyższe wskaźniki wynosi

5 334 408.

Objaśnienia:

· SAIDI - wskaźnik przeciętnego systemowego czasu trwania przerwy długiej

i bardzo długiej, wyrażony w minutach na odbiorcę na rok, stanowiący sumę iloczynów czasu

jej trwania i liczby odbiorców narażonych na skutki tej przerwy

w ciągu roku podzieloną przez łączną liczbę obsługiwanych odbiorców,

· SAIFI - wskaźnik przeciętnej systemowej częstości przerw długich i bardzo długich,

stanowiący liczbę odbiorców narażonych na skutki wszystkich tych przerw w ciągu roku

podzieloną przez łączną liczbę obsługiwanych odbiorców,

· MAIFI - wskaźnik przeciętnej częstości przerw krótkich, stanowiący liczbę odbiorców

narażonych na skutki wszystkich przerw krótkich w ciągu roku podzieloną przez łączną liczbę

obsługiwanych odbiorców,

· przerwa krótka, to przerwa w dostarczaniu energii trwająca powyżej 1 sekundy

i nie dłużej niż 3 minuty,

· przerwa długa i bardzo długa, to przerwa w dostarczaniu energii trwająca powyżej 3 minut i

nie dłużej niż 24 godziny,

· przerwa planowana, to okresowe przerwanie dostarczania energii elektrycznej przez

Operatora Systemu Dystrybucyjnego, o której odbiorca został powiadomiony zgodnie z

zapisem w § 42 pkt 4 przytoczonego na wstępie rozporządzenia.

3 . Rynek energii a bezpieczeństwo energetyczne Regionu

Bezpieczeństwo dostaw energii jest dobrem publicznym, wolny rynek zawsze będzie dążył

do minimalizacji wydatków na jego poprawę.

Niezawodność systemu przesyłowego i dystrybucyjnego jest jednym z czynników

determinujących niezawodność dostaw energii elektrycznej, a tym samym bezpieczeństwo

energetyczne.

9

Z tego też powodu wzrasta rola inwestycji modernizacyjnych i rozwojowych w zakresie

infrastruktury przesyłowej oraz źródeł ich finansowania.

W długim okresie mogą one bowiem przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa zasilania.

Na zliberalizowanym rynku energii elektrycznej sygnały rynkowe nie zawsze mogą zapewnić

dostateczny poziom i strukturę inwestycji sieciowych

3.1 Główni gracze na rynku energii

Środki na rzecz swobodnego obrotu energią w ramach rynku UE przynoszą obywatelom i

przedsiębiorstwom wiele korzyści, takich jak:

– konkurencyjne i stabilniejsze ceny

– większy wybór dla konsumentów

– większe bezpieczeństwo dostaw

– większa pewność w przypadku inwestycji w odnawialne źródła

energii i infrastrukturę.

Grupy energetyczne w Polsce

Polska Grupa Energetyczna (PGE)

Tauron - Polska Energia (Grupa Energetyka Południe)

Grupa Energetyczna Centrum Enea

Grupa Energetyczna Północ - ENERGA

Tauron

10

3. 2 Obrót energią elektryczną

Prognozuje się w Polsce wzrost finalnego zapotrzebowania na energię elektryczną z

poziomu 117,6 TWh w 2008 r. do ok. 167,6 TWh w 2030 r., tzn. o ok. 43 proc.

(średnioroczne tempo 1,6 proc).

2008 2010 2015 2020 2025 2030

Przemysł i

Budownictwo 44,3 43,9 44,7 46,8 51 53,8

Transport 3,6 3,6 4,4 4,7 5 5,2

Rolnictwo 1,6 1,7 1,9 2,1 2,1 2,2

Handel i Usługi 41,1 42,4 47,5 52,2 57,3 65,6

Gospodarstwa domowe 27,1 27,8 30,9 33,6 36,5 40,7

Razem 117,7 119,4 129,4 139,4 151,9 167,5 Zapotrzebowanie na finalną energię elektryczną [TWh] w Polsce/Regionie Prognoza/ Zródło ARE

Jest to wzrost umiarkowany, na który składają się przede wszystkim: relatywnie niskie tempo

rozwoju gospodarczego kraju (na poziomie ok. 3,4 proc. średniorocznie), w tym

zmniejszający się udział przemysłu energochłonnego, działania proefektywnościowe oraz

przewidywane wykorzystanie istniejących jeszcze rezerw transformacji rynkowej.

Najwyższy procentowy wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną prognozowany jest w

sektorze usług

(o 60 proc.), a także w gospodarstwach domowych (o 50 proc.)

3.3 Dystrybucja energii elektrycznej

Operator systemu dystrybucyjnego lub systemu połączonego elektroenergetycznego w

zakresie systemów dystrybucyjnych, stosując obiektywne i przejrzyste zasady zapewniające

równe traktowanie użytkowników tych systemów oraz uwzględniając wymogi ochrony

środowiska, jest odpowiedzialny za:

1) prowadzenie ruchu sieciowego w sieci dystrybucyjnej w sposób efektywny, z

zachowaniem wymaganej niezawodności dostarczania energii elektrycznej i jakości jej

dostarczania oraz we współpracy z operatorem systemu przesyłowego elektroenergetycznego,

w obszarze koordynowanej sieci 110 kV;

2) eksploatację, konserwację i remonty sieci dystrybucyjnej w sposób gwarantujący

niezawodność funkcjonowania systemu dystrybucyjnego;

3) zapewnienie rozbudowy sieci dystrybucyjnej, a tam gdzie ma to zastosowanie, rozbudowy

połączeń międzysystemowych w obszarze swego działania;

4) współpracę z innymi operatorami systemów elektroenergetycznych lub przedsiębiorstwami

energetycznymi w celu zapewnienia spójności działania systemów elektroenergetycznych i

11

skoordynowania ich rozwoju, a także niezawodnego oraz efektywnego funkcjonowania tych

systemów;

5) dysponowanie mocą jednostek wytwórczych przyłączanych do sieci dystrybucyjnej, z

wyłączeniem jednostek wytwórczych o mocy osiągalnej równej 50 MW lub wyższej,

przyłączonych do koordynowanej sieci 110 kV;

6) bilansowanie systemu, z wyjątkiem równoważenia bieżącego zapotrzebowania na energię

elektryczną z dostawami tej energii, oraz zarządzanie ograniczeniami systemowymi;

7) zarządzanie przepływami energii elektrycznej w sieci dystrybucyjnej oraz współpracę z

operatorem systemu przesyłowego elektroenergetycznego w zakresie zarządzania

przepływami energii elektrycznej w koordynowanej sieci 110 kV;

8) zakup energii elektrycznej w celu pokrywania strat powstałych w sieci dystrybucyjnej

podczas dystrybucji energii elektrycznej tą siecią oraz stosowanie przejrzystych i

niedyskryminacyjnych procedur rynkowych przy zakupie tej energii;

9) dostarczanie użytkownikom sieci i operatorom innych systemów elektroenergetycznych, z

którymi system jest połączony, informacji o warunkach świadczenia usług dystrybucji energii

elektrycznej oraz zarządzaniu siecią, niezbędnych do uzyskania dostępu do sieci

dystrybucyjnej i korzystania z tej sieci;

9a) umożliwienie realizacji umów sprzedaży energii elektrycznej zawartych przez odbiorców

przyłączonych do sieci poprzez:

a) budowę i eksploatację infrastruktury technicznej i informatycznej służącej pozyskiwaniu i

transmisji danych pomiarowych oraz zarządzaniu nimi, zapewniającej efektywną współpracę

z innymi operatorami i przedsiębiorstwami energetycznymi,

b) pozyskiwanie, przechowywanie, przetwarzanie i udostępnianie, w uzgodnionej pomiędzy

uczestnikami rynku energii formie, danych pomiarowych dla energii elektrycznej pobranej

przez odbiorców wybranym przez nich sprzedawcom i podmiotom odpowiedzialnym za

bilansowanie handlowe oraz operatorowi systemu przesyłowego,

c) opracowywanie, aktualizację i udostępnianie odbiorcom oraz ich sprzedawcom ich

standardowych profili zużycia, a także uwzględnianie zasad ich stosowania w instrukcji

d) udostępnianie danych dotyczących planowanego i rzeczywistego zużycia energii

elektrycznej wyznaczonych na podstawie standardowych profili zużycia dla uzgodnionych

okresów rozliczeniowych,

e) wdrażanie warunków i trybu zmiany sprzedawcy energii elektrycznej oraz ich

uwzględnianie w instrukcji,

f) zamieszczanie na swoich stronach internetowych oraz udostępnianie do publicznego

wglądu w swoich siedzibach:

aktualnej listy sprzedawców energii elektrycznej, z którymi operator systemu

dystrybucyjnego elektroenergetycznego zawarł umowy o świadczenie usług dystrybucji

energii elektrycznej,

informacji o sprzedawcy z urzędu energii elektrycznej działającym na obszarze działania

operatora systemu dystrybucyjnego elektroenergetycznego,

wzorców umów zawieranych z użytkownikami systemu, w szczególności wzorców umów

zawieranych z odbiorcami końcowymi oraz ze sprzedawcami energii elektrycznej;

10) współpracę z operatorem systemu przesyłowego elektroenergetycznego przy

opracowywaniu planów,

12

11) planowanie rozwoju sieci dystrybucyjnej z uwzględnieniem przedsięwzięć związanych z

efektywnością energetyczną, zarządzaniem popytem na energię elektryczną lub rozwojem

mocy wytwórczych przyłączanych do sieci dystrybucyjnej;

12) stosowanie się do warunków współpracy z operatorem systemu przesyłowego

elektroenergetycznego w zakresie funkcjonowania koordynowanej sieci 110 kV;

13) opracowywanie normalnego układu pracy sieci dystrybucyjnej w porozumieniu z

sąsiednimi operatorami systemów dystrybucyjnych elektroenergetycznych oraz współpracę z

operatorem systemu przesyłowego elektroenergetycznego przy opracowywaniu normalnego

układu pracy sieci dla koordynowanej sieci 110 kV.

14) utrzymanie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa pracy sieci dystrybucyjnej

elektroenergetycznej oraz współpracę z operatorem systemu przesyłowego

elektroenergetycznego lub systemu połączonego elektroenergetycznego w utrzymaniu

odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa pracy koordynowanej sieci 110 kV.

3. 4 Wytwarzanie energii elektrycznej

Polska energetyka oparta jest przede wszystkim na węglu.

Z danych przedstawionych przez Państwowy Instytut Geologiczny wynika, że przy dalszym

niezmienionym poziomie szybkości wydobycia, zasoby węgla kamiennego i brunatnego,

według optymistycznych danych, mogą wystarczyć na ponad 150 lat .

Produkcja energii elektrycznej netto wzrośnie do 2030 r. do 193,3 TWh wobec 141,9 TWh w

2010 r., co oznacza wzrost o 36,3 proc.

Udział węgla kamiennego w produkcji energii elektrycznej spadnie do 21 proc. na koniec

okresu prognozy.

Produkcja energii elektrycznej na bazie węgla brunatnego, wraz z zamykaniem istniejących

elektrowni, nie będzie się zmniejszać.

Ilość energii elektrycznej wytwarzanej z gazu ziemnego będzie rosła w całym okresie

prognozy, przede wszystkim w elektrociepłowniach. Dzięki temu udział tego paliwa w

bilansie produkcji energii elektrycznej wzrasta z 3 proc. do 10 proc..

Z raportu wynika, że energia jądrowa pojawi się w strukturze produkcji energii elektrycznej w

2022 r. i osiągnie 17 proc. w 2030 r.

Istotnym elementem zaprezentowanej struktury jest produkcja energii elektrycznej z

odnawialnych źródeł energii, w szczególności z elektrowni wiatrowych, których udział w

bilansie rośnie z 1 do 10 proc.

13

Dolny Śląsk posiada jedno duże zawodowe źródło energii, jakim jest Elektrownia Turów w

Bogatyni ( 2106 MW). Duże źródło, które jest jednocześnie elektrociepłownią –

Elektrociepłownię Wrocław ( zainstalowane 263 MW –produkcja roczna 1320 GWh-brutto)

również EC Czechnica, która ma zainstalowanych 132 MW, produkcja to 295 GWh.

Elektrownie i elektrociepłownie przemysłowe (w tym niezależne) jak: Energetyka Boruta z

Brzegu Dolnego( 36 MW zainstalowanych, produkcja 28 GWh).

14

3. 5 Wytwarzanie zielonej energii

Inwestowanie w odnawialne źródła energii łączy się z ustaleniami pakietu klimatyczno-

energetycznego. Dziewiątego grudnia 2008 roku uzgodniona została ostateczna wersja

dyrektywy dotyczącej odnawialnych źródeł energii. Kraje członkowskie porozumiały się w tej

sprawie z Parlamentem Europejskim. Dyrektywa o energii odnawialnej stanowi część

unijnego pakietu klimatyczno-energetycznego, który zakłada przede wszystkim redukcję

unijnych emisji CO2 o 20 proc. do 2020 roku.

Zgodnie z dyrektywą ponad 1/3 energii elektrycznej wytwarzanej w UE musi pochodzić ze

źródeł odnawialnych do 2020 roku a energia wiatrowa będzie stanowiła największą część

tego udziału.

Rok 2007 2010 2020 2020

Oczekiwany udział OZE w finalnym zużyciu

energii

5,1

% 10,4 % 10,4 %

15

%

Wymagana moc zainstalowana w

elektrowniach wiatrowych

1300

MW

4000

MW

4900

MW

7900

MW

W tym 6300 MW na północy Polski (80 % całkowitej mocy zainstalowanej)

3.5.1 Bezpieczeństwo energetyczne – elektrownie wodne,

Zasoby energii wodnej w Polsce

teoretyczne: 25 000 GWh /rok

nadające się do technicznego wykorzystania 12 000 GWh /rok

wykorzystanie ekonomicznie efektywne 8 500 GWh /rok

z tego:

wykorzystane 2 000 GWh /rok

do wykorzystania 6 500 GWh /rok

Z nadających się do technicznego wykorzystania zasobów energii wodnej wykorzystujemy

obecnie niespełna 17%,

15

- Elektrownie wodne na Dolnym Śląsku na tle sąsiednich Regionów.

Województwo Dolnośląskie jest szczególnie predestynowane do intensyfikacji rozwoju

energetyki rozproszonej funkcjonującej w oparciu o źródła małej energetyki wodnej.

16

Aktualnie w południowo-zachodniej Polsce, w zlewni Odry Górnej i Środkowej czynnych jest

47 elektrowni zawodowych o łącznej mocy instalowanej ponad 150 MW oraz ponad 40

małych elektrowni wodnych prywatnych właścicieli dysponujących mocą ok. 4,5 MW.

Jednym z atutów energetyki wodnej południowo-zachodniej Polski jest jej duża

różnorodność, zarówno pod względem wielkości obiektów jak i ich rozwiązań technicznych.

Otwiera to szeroki wachlarz możliwości ich wykorzystania w programach tworzenia

wewnętrznych obszarów zasilania. Największy obiekt elektrownia szczytowo-pompowa

Dychów o mocy ponad 80 MW wyposażona w turbiny Kaplana Elektrownia ta, jako jedyna w

tym regionie, jest przewidziana do udziału w programie odbudowy systemu

elektroenergetycznego. Wśród 43 elektrowni zawodowych 9 to elektrownie na zbiornikach

wodnych: Głębinów, Otmuchów, Lubachów, Turawa, Dychów, Pilchowice, Leśna, Złotniki

i Witka. Najwyższym spadem dysponuje obecnie elektrownia na zaporze Pilchowice - 38.7 m.

Dużymi mocami dysponują również niskospadowe elektrownie odrzańskie. Na uwagę

zasługuje duży rozmach w zabudowie Górnej Odry. Elektrownie tam zlokalizowane tworzą

system rozrzuconej kaskady.

Uwarunkowania regionalne,

Udział „ zielonej energii” wyprodukowanej w elektrowniach wodnych, w całkowitym

wolumenie energii elektrycznej sprzedawanej odbiorcom końcowym na Dolnym Śląsku,

stanowi jedynie ułamek procenta.

Udział „ zielonej energii „ wyprodukowanej w elektrowniach wodnych w wybranych,

mniejszych regionach jak np. wskazane poniżej 6 powiatów stanowi aż (w sprzyjającym dla

energetyki wodnej roku 2002):

- 7,04 % dla elektrowni należących do energetyki zawodowej,

- 1,87 5 dla elektrowni nie należących do energetyki zawodowej.

W jeszcze mniejszym wybranym regionie – Gmina –Miasto Karpacz, łączny udział zielonej

energii w całkowitym wolumenie sprzedawanej energii odbiorcom końcowym wynosi ponad

20 %.

Rozwój elektrowni wodnych, szczególnie MEW należy rozpatrywać regionalnie również

w kontekście bezpieczeństwa energetycznego.

Uwarunkowania historyczne.

W okresie do lat pięćdziesiątych ubiegłego wieku w regionie wskazanych sześciu powiatów :

Jelenia Góra, Lwówek, Bolesławiec, Zgorzelec, Kamienna Góra i Lubań pracowało ponad

120 elektrowni wodnych o mocach zainstalowanych od 2 do 11 000 kW. Do roku 1995

pozostało 13 elektrowni należących do energetyki zawodowej.

Od roku 1995 rozpoczęto odbudowę i budowę nowych elektrowni na wyżej wymienionych

terenach..

Dane dotyczące pozostałego obszaru Dolnego Śląska nie zachowały się i nie jest znana

liczba elektrowni które pracowały do lat 50 ubiegłego wieku.

17

Uwarunkowania klimatyczne i środowiskowe.

Region Dolnego Śląska a szczególnie na obszarze wskazanych 6 powiatów : Jelenia Góra,

Lwówek, Bolesławiec, Zgorzelec, Kamienna Góra i Lubań , istniały i istnieją szczególne

warunki do budowy elektrowni wodnych. Jednak większość elektrowni ( szczególnie dotyczy

to elektrowni zbiornikowych) została wybudowana przy budowlach wodnych, których

głównym przeznaczeniem jest ochrona przeciwpowodziowa.

Należy zaznaczyć ,ze zmiany klimatyczne w ostatnich 60 latach spowodowały zmniejszenie

przepływów we wszystkich rzekach o około 25 %. Jednocześnie wzrost liczby anomalii

klimatycznych których wynikiem są gwałtowne przepływy wód w rzekach powoduje ,że nie

ma możliwości racjonalnego wykorzystania spływających wód.

Uwarunkowania prawne i finansowe

Z dniem 1 października 2005 roku weszła w życie nowelizacja ustawy Prawo Energetyczne

związana ze świadectwami pochodzenia. Świadectwa pochodzenia, jako dokumenty

odzwierciedlające swoistą "zieloną" cechę energii wytwarzanej w źródłach odnawialnych,

stały się przedmiotem obrotu giełdowego na Towarowej Giełdzie Energii (a dokładnie prawa

majątkowe wynikające z tych świadectw).

Na przychody wytwórcy energii zielonej składają się obecnie dwa źródła:

1) cena fizycznej energii elektrycznej, która jest ceną gwarantowaną, odpowiadającą średniej

cenie energii elektrycznej na rynku w roku poprzednim,

2) cena praw majątkowych do świadectw pochodzenia, która zależy od kursu świadectwa

pochodzenia energii na Towarowej Giełdzie Energii.

18

Uwarunkowania społeczne.

Budowle wodne które wpisały się w krajobraz Dolnego Śląska mają zasadnicze znaczenie w

zabezpieczeniu tego obszaru przed skutkami powodzi, co jest odbierane jednoznacznie

pozytywnie przez społeczności lokalne. Wytwarzana energia elektryczna ( zielona energia) w

usytuowanych przy tych budowlach elektrowniach wodnych jest obecnie trzykrotnie droższa

od energii ( czarnej energii) pozyskiwanej w elektrowniach konwencjonalnych. Pozostaje

pytanie jaką cenę za zieloną energię będą chciały świadomie zapłacić społeczności lokalne

oraz wszyscy odbiorcy energii elektrycznej na Dolnym Śląsku.

Ewentualna budowa lokalnych „ekologicznych regionów” w których wykorzystywana będzie

ekologiczna energia elektryczna wytwarzana w elektrowniach wodnych oraz wdrożenie

polityki energetycznej Unii Europejskiej w tym Polski w zakresie udziału zielonej energii w

ogólnym wolumenie sprzedawanej energii odbiorcom końcowym daje szanse dalszego

rozwoju energetyki wodnej na Dolnym Śląsku.

Obecnie nie dysponujemy badaniami z obszaru Polski i Dolnego Śląska dotyczącymi liczby

odbiorców końcowych gotowych kupować zieloną energię po wyższej cenie ( w Niemczech

taką gotowość wyraziło 25 % odbiorców, w Anglii – 9 % odbiorców)

.

Uwarunkowania techniczne,

Elektrownie należące do energetyki zawodowej.

Największym ograniczeniem elektrowni wodnych należących do energetyki zawodowej jest:

- brak nowoczesnych systemów zabezpieczeń ,

- brak systemów sterowania i automatyki,

- brak systemów zdalnego monitorowania i nadzoru.

Elektrownie nie należące do energetyki zawodowej.

Układy elektryczne do wyprowadzenia mocy z małych elektrowni wodnych, projektowane

są i budowane na podstawie technicznych warunków przyłączenia wydawanych przez lokalne

spółki dystrybucyjne. Poziom napięcia sieci do której przyłączane są elektrownie zależy od

mocy przyłączeniowej oraz lokalnego układu sieci średniego lub niskiego napięcia.

Automatyka zabezpieczeniowa sieci, urządzeń oraz sterowania małych elektrowni wodnych

zabudowywana jest w 80% elektrowni jedynie w zakresie określonym w warunkach

technicznych przyłączenia . Decydują o tym w większości względy ekonomiczne. Znaczący

wpływ na poziom techniczny stosowanej automatyki miał w latach wcześniejszych

ograniczony dostęp do dobrych i konkurencyjnych cenowo rozwiązań technicznych.

Zastosowanie w 95% małych elektrowni wodnych generatorów asynchronicznych , a

właściwie silników asynchronicznych wykorzystanych do pracy generatorowej wymaga

również stosowania bardziej rozbudowanej automatyki zabezpieczeniowej i kontrolnej,

związanej miedzy innymi z wielkościami prądów , kompensacją mocy biernej , grzaniem

generatorów.

Poziom techniczny przekłada się bezpośrednio na koszty eksploatacji małych elektrowni

wodnych : ciągłość pracy, utrzymanie właściwych parametrów , bezpieczeństwo , a w

rezultacie ilość wyprodukowanej energii.

19

Zabezpieczenia sieci do której przyłączane są małe elektrownie wodne

Bardzo ważne jest zapewnienie bezpieczeństwa sieci i urządzeń elektrycznych

użytkowników przyłączonych do sieci do której dostarczana jest energia z małych elektrowni

wodnych. Wymagania dotyczące zabezpieczeń określane są przez właściciela / spółkę

dystrybucyjną / lokalnej sieci do której przyłączana jest elektrownia.

W większości małych elektrowni wodnych zabezpieczenia zabudowywane są w układzie

minimum określonego przez właściciela sieci , pomimo , że udział tych urządzeń w kosztach

inwestycji jest niewielki. Podstawowymi , stosowanymi zabezpieczeniami sieci są:

zabezpieczenia częstotliwościowe i zabezpieczenia napięciowe. Utrzymanie parametrów

jakościowych energii elektrycznej oraz zapewnienie bezpieczeństwa sieci oraz przyłączonych

do niej urządzeń odbiorców wymaga stosowania nowoczesnej i niezawodnej aparatury,

projektowanej budowanej do pracy jako zabezpieczenia.

Energetyka wodna na Dolnym Śląsku – perspektywy rozwoju

Potencjał

Na potencjał energetyki wodnej należy spojrzeć w następujący sposób:

- ile będą w stanie zapłacić inwestorzy na każdy kolejny kilowat mocy zainstalowanej

w elektrowniach wodnych ?

Powyższe dotyczy w szczególności MEW , w których koszt każdego kolejnego

zainstalowanego kilowata mocy będzie coraz wyższy.

- ile będą w stanie zapłacić odbiorcy za każdą kolejną kilowatogodzinę wyprodukowaną

w elektrowniach wodnych ?

Uwarunkowania regionalne- perspektywy rozwoju elektrowni wodnych

1. Konieczna jest modernizacja elektrowni obecnie eksploatowanych szczególnie w

zakresie zastosowania automatyki, systemów nadzoru i sterowania .

2. Rozwój elektrowni wodnych możliwy jest z uwzględnieniem podziału na obszary-

wybrane mniejsze regiony Dolnego Śląska, w których występują sprzyjające warunki

do rozwoju małej energetyki wodnej.

3. Zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego przy wykorzystaniu elektrowni

wodnych możliwe jest w wybranych regionach po modernizacji elektrowni,

przebudowie sieci rozdzielczej, po zabudowie nowoczesnych systemów sterowania i

nadzoru sieci.

4. Elektrownie wodne mogą stanowić istotne regionalne źródło energii przy tworzeniu

lokalnych systemów zaopatrzenia w energię.

Uwarunkowania klimatyczne i środowiskowe,

Region Dolnego Śląska jest regionem o specyficznych walorach klimatycznych i

środowiskowych. Jest szczególnym miejscem do budowy „ekologicznych regionów” w

których może być wykorzystywana ekologiczna energia elektryczna, wytwarzana między

innymi w elektrowniach wodnych. Wskazanym przykładem do budowy ekologicznego

regionu może być obszar 6 powiatów : Jelenia Góra, Lwówek, Bolesławiec, Zgorzelec,

Kamienna Góra i Lubań , na terenie których występują unikalne warunki klimatyczne i

20

krajobrazowe oraz znaczące zasoby energii wodnej już wykorzystane i możliwe do

wykorzystania.

Uwarunkowania finansowe,

Konieczne jest stworzenie prostych mechanizmów dostępu do środków finansowania

inwestycji , szczególnie MEW , udział samorządów lokalnych we wskazanych inwestycjach

oraz w pozyskiwaniu środków na te inwestycje, szczególnie z funduszy europejskich.

Uwarunkowania społeczne.

Powodów dużego zainteresowania mini hydroenergetyką jest wiele. Waga argumentów „za”

zależy rodzaju i skali korzyści. Jednym z najważniejszych warunków dla inwestora-

wytwórcy, są z reguły stabilne przychody i relatywnie wysoka stopa zwrotu z inwestycji.

Zapewnienie tego warunku wymaga często wprowadzenia określonych mechanizmów

wsparcia, np. mechanizm obrotu tzw. świadectwami pochodzenia energii ze źródeł

odnawialnych. Z punktu widzenia środowiska ważna jest redukcja emisji CO2, a także udział

w utrzymaniu zlewni rzek. Często restytuuje się nieczynne piętrzenia, odtwarza obiekty tzw.

mikroretencji. Powstałe zbiorniki poprawiają warunki wilgotnościowe na przyległych

terenach. Rozwój MEW wpisuje się dobrze w politykę tzw. Zrównoważonego Rozwoju

Regionów,

Dostęp do nowych technologii – przepływ informacji,

Jednym z bardzo ważnych warunków racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych i

środków jakimi dysponują inwestorzy i odbiorcy energii jest zapewnienie przepływu

informacji . INWESTORZY

Przepływ informacji, dostęp do opracowań , materiałów informacyjnych pozwoli właściwie

wykorzystać zasoby energii odnawialnej , zoptymalizować koszty inwestycji a tym samym

utrzymać na racjonalnym poziomie koszty produkcji energii z tych źródeł, przy jednoczesnym

zwiększeniu bezpieczeństwa energetycznego regionu .

ODBIORCY Najważniejszą grupą jest ta największa , która nie jest zorientowana i zainteresowana

tematyką.

Tą grupę warto zainteresować i przygotowywać do świadomego wspierania przedsięwzięć

ekologicznych poprzez akceptację , szczególnie w zakresie ponoszenia kosztów związanych z

produkcją i zakupem energii z tych źródeł oraz pozytywnego wpływu na środowisko we

wskazanych obszarach zamieszkiwanych przez społeczności lokalne.

Bezpieczeństwo energetyczne – elektrownie wodne,

Najważniejszym zagadnieniem jest zapewnienie bezpieczeństwa sieci i urządzeń

elektrycznych użytkowników przyłączonych do sieci do której dostarczana jest energia z

21

elektrowni wodnych, zarówno w warunkach normalnej pracy sieci ogólnej jak i pracy na sieć

wydzieloną. Utrzymanie parametrów jakościowych energii elektrycznej oraz zapewnienie bezpieczeństwa

sieci oraz przyłączonych do niej urządzeń odbiorców wymaga stosowania nowoczesnej i

niezawodnej aparatury zabezpieczeniowej i sterowania zarówno w elektrowniach jak również

układach sterowania i zarządzania sieciami lokalnymi.

Monitorowanie elektrowni wodnych ze względu na bezpieczeństwo energetyczne.

Wykorzystanie dotychczasowe elektrowni wodnych pod kątem bezpieczeństwa

energetycznego Dolnego Śląska.

Wszystkie elektrownie wodne przyłączone są do sieci ogólnej a wyprodukowana energia

elektryczna sprzedawana jest spółkom dystrybucyjnym. Żadna z elektrowni nie pracuje na sieć wydzieloną.

Przed rokiem 2000 podejmowane były działania mające na celu wykorzystanie części

elektrowni wodnych

( zbiornikowych ) do pracy „na wyspę” , to jest zasilenia wybranych odbiorów w przypadku

ewentualnego blackoutu.

Rozważana była również możliwość wykorzystania największych elektrowni wodnych w

procesie odbudowy systemu.

Sporadycznie wykorzystywano małe elektrownie do krótkotrwałego zasilania odbiorów o

małych mocach, nie mających zasilania z sieci ogólnej.

Możliwości wykorzystania elektrowni wodnych dla zapewnienia bezpieczeństwa

Dolnego Śląska

Wykorzystanie elektrowni wodnych w systemie bezpieczeństwa energetycznego możliwe jest

jedynie w skali regionalnej i odnosi się wyłącznie do elektrowni wodnych – zbiornikowych

należących do energetyki zawodowej.

Włączenie tych elektrowni w system bezpieczeństwa wiąże się ze znacznymi nakładami

związanymi z modernizacją samych elektrowni tj. z wyposażeniem ich w nowoczesne

systemy nadzoru i sterowania jak również przebudowę lokalnych sieci rozdzielczych pod

kątem pracy wyspowej, tj. wyposażeniem w złożone systemy podziału sieci, systemy

sterowania i monitorowania.

W szczególnych wypadkach największe elektrownie wodne mogą być wykorzystane do

odbudowy systemu elektroenergetycznego.

Istnieją też możliwości wykorzystania małych elektrowni wodnych o mocach

zainstalowanych do 0,5 MW dla zasilania znajdujących się w pobliżu, wybranych

niewielkich odbiorów w układzie : elektrownia wodna- zasilanie podstawowe, sieć

energetyczna- zasilanie rezerwowe.

Konieczna jest jednak całkowita przebudowa takich elektrowni, tj zainstalowanie

generatorów synchronicznych oraz nowoczesnej automatyki sterowania i nadzoru.

Wskazanie nowych inwestycji :

-Budowa Stopnia Wodnego i elektrowni Malczyce (Powyżej 1 MW).

Jednym z zadań "Programu dla Odry-2006" jest utrzymanie i rozwój żeglugi śródlądowej.

Budowa Stopnia Wodnego Malczyce jest priorytetową inwestycją realizującą to zadanie.

22

Inwestycja ma na celu:

- przedłużenie skanalizowanego odcinka Odry o 17,5 km,

- ochronę stopnia wodnego Brzeg Dolny przed utratą stateczności i podmywaniem (obecnie

jest to najbardziej zagrożony obiekt hydrotechniczny w Polsce),

- przywrócenie pierwotnych poziomów wód gruntowych ,

- zapobieżenie przesuszaniu terenów przyległych w szczególności lasów łęgowych,

kompleksu 950 ha lasów dębowych,

Moc zainstalowana elektrowni wodnej 11,4 MW.

Budowa została rozpoczęta w roku 1997. Inwestorem bezpośrednim jest Regionalny Zarząd

Gospodarki Wodnej we Wrocławiu. Stopień Wodny Malczyce zlokalizowano w 300 km w

zawału na prawym brzegu rzeki Odry ok. 5 km powyżej miejscowości Malczyce.

Zakres wszystkich przewidzianych prac obejmuje:

- Jaz klapowy trzyprzęsłowy (podstawowy obiekt piętrzący i regulujący przepływ wody) z

przepławką dla ryb,

- Jaz stały o długości 300 m w tym części przelewowej 130 m , konstrukcja ziemna z

ubezpieczeniami betonowo-kamiennymi (wspomagający jaz klapowy podczas przepuszczania

wezbrań rzeki przy przepływach Q10 i większych),

- Śluza żeglugowa z awanportami o długość 190 m, szer 12 m,

Całkowity koszt inwestycji wyniesie - 418 mln zł.

Budowa finansowana jest ze środków celowych Programu dla Odry 2006 oraz przez

Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.

-Elektrownia szczytowo- pompowa Młoty (powyżej 1 MW)

Elektrownia szczytowo-pompowa, korzystająca z dwóch dużych zbiorników wodnych o

powierzchni kilkudziesięciu ha i położonych na różnych poziomach. Dolny, który zaleje w

dużej mierze wieś, ma mieć pojemność 12,5 mln m3, górny 6,9 mln m3. Połączy je

podziemna sztolnia wykuta w skale o długości 345 metrów (w pionie 80 metrów).

Przewidywane są do zainstalowania trzy turbiny o mocy 250 MW każda.

23

3.5.2 Bezpieczeństwo energetyczne – elektrownie wiatrowe,

24

Wykorzystanie elektrowni wiatrowych pod kątem bezpieczeństwa energetycznego.

Przyłączenie elektrowni wiatrowej do systemu elektroenergetycznego w sposób znaczący

wpływa na stan pracy tego systemu. Na stan ten wpływ ma zarówno ilość przyłączonych

źródeł jak i sposób przyłączenia. Zmianie ulegają rozpływy mocy czynnej, biernej, napięcia

w węzłach systemu a w konsekwencji może to mieć wymierny wpływ na parametry energii

elektrycznej dostarczanej do odbiorców finalnych jak również na pewność ich zasilania.

Dodatkowym efektem jest zwiększający się udział energetyki wiatrowej w bilansie

energetycznym przedsiębiorstw dystrybucyjnych, który niesie za sobą konieczność

zapewnienia precyzyjnego i pewnego w działaniu monitoringu pracy tych elektrowni oraz

stworzenia szybkich i pewnych w działaniu systemów sterowania i nadzoru mogących

reagować na zmiany parametrów energii elektrycznej, będących skutkiem zmian warunków

atmosferycznych. Systemy winny posiadać również możliwość reagowania na pracę

elektrowni wiatrowej w warunkach awaryjnych systemu elektroenergetycznego tak by

warunki te nie spowodowały uszkodzeń w sieci i urządzeniach farmy wiatrowej, jak również,

by utrzymująca się w tych warunkach praca farmy nie powodowała pogłębiania się stanu

awaryjnego systemu elektroenergetycznego. Wszystko to skłania do przekonania, że

przyłączanie do systemu elektroenergetycznego źródeł rozproszonych energii elektrycznej

winno skutkować wszechstronnym monitoringiem stanu pracy systemu

elektroenergetycznego ale nade wszystko pracy poszczególnych elektrowni wiatrowych i to w

dobrze pojętym interesie zarówno właścicieli farm wiatrowych jak i operatorów systemu

elektroenergetycznego.

Analizując dotychczasowe doświadczenia związane z przyłączaniem elektrowni

wiatrowych należy wyróżnić kilka płaszczyzn, w których monitoring winien się odbywać:

25

Stały nadzór nad jakością energii elektrycznej wytwarzanej i oddawanej do systemu

elektroenergetycznego.

Należy tu mieć na względzie utrzymanie standardów jakości energii elektrycznej,

o których mowa jest w Instrukcjach Ruchu i Eksploatacji Sieci Elektroenergetycznej

operatora systemu, na którego obszarze następuje przyłączenie.

W szczególności:

-elektrownia wiatrowa nie powinna powodować wahań napięcia przekraczających 3%. Gdy

zmiany napięcia spowodowane pracą elektrowni wiatrowej mają charakter powtarzający się,

zakres jednorazowej szybkiej zmiany wartości skutecznej napięcia nie może przekraczać

2,5% dla częstości do 10 zakłóceń na godzinę i 1,5% dla częstości do 100 zakłóceń na

godzinę. Dotyczy to również przypadków rozruchu i wyłączeń poszczególnych jednostek,

-współczynniki uciążliwości migotania światła w punkcie przyłączenia elektrowni wiatrowej,

które nie powinny przekraczać wartości:

- krótkoterminowy: 0,35 – dla sieci 110 kV i 0,45 – dla sieci SN,

- długoterminowy: 0,25 – dla sieci 110 kV i 0,35 – dla sieci SN,

-elektrownia wiatrowa nie powinna powodować w miejscu przyłączenia emisji

harmonicznych prądów i napięć rzędu od 2 do 50 większych niż 0,7% dla sieci 110 kV oraz

1,5% dla sieci SN.

Powyższe wymagania dotyczące jakości energii elektrycznej powinny być spełnione

przez elektrownię wiatrową w okresie każdego tygodnia przez 99% czasu dla elektrowni

przyłączanych do sieci 110 kV, a dla elektrowni przyłączanych do sieci SN przez 95% czasu

tygodnia.

Elektrownie wiatrowe winny być wyposażone w system pomiaru i rejestracji parametrów

jakości energii (współczynnika migotania światła, harmonicznych napięcia i prądu,

umożliwiających rejestrację przebiegów szybkozmiennych jak zaniki i zapady napięcia).

System taki winien również umożliwiać teletransmisję danych pomiarowych i rejestrów do

systemów nadzorów operatorów systemów elektroenergetycznych, dystrybucyjnego

i przesyłowego.

3.5.3 Bezpieczeństwo energetyczne – elektrownie/ instalacje fotowoltaiczne,

26

Wykorzystanie elektrowni/ instalacji fotowoltaicznych pod kątem bezpieczeństwa

energetycznego.

Na terenie Dolnego Śląska występuje szereg instalacji wykorzystujących energie słoneczną

zarówno w sektorze energetycznym, publicznym jak i wśród klientów indywidualnych.

Instalacje przetwarzające energię słoneczną w energię cieplną – kolektory należą do

najpopularniejszych

Instalacje przetwarzające energię słoneczną w energię elektryczną- fotowoltaiczne

- mikro-instalacje

- farmy

Ranking przedsięwzięć ze względu na bezpieczeństwo energetyczne na Dolnym Śląsku

I - wymiana źródeł światła wzdłuż ciągów komunikacyjnych na

terenie poszczególnych gmin oraz na terenie całego regionu.

27

II - zmiana systemu zasilania oświetlenia ciągów komunikacyjnych

z tradycyjnego na wykorzystujące energie słoneczną.

III - poprawa systemów sterowania komunikacją drogową i

monitoringu na instalację opartą o instalacje fotowoltaiczne.

IV - wykorzystanie dużych wolnych powierzchni na jednostkach

użyteczności publicznej jako podtrzymanie źródła zasilania i

oświetlenia.

3.6 Zasady i metody monitorowania źródeł OZE ze względu na

bezpieczeństwo energetyczne.

Przedmioty monitorowania: Bezpieczeństwo krótkoterminowe

W przypadku awarii:

– miejsce, rodzaj, częstość występowania, czas trwania i zakres awarii,

– koszt usunięcia awarii,

Inne:

– stopień wyszkolenia personelu i jgo przygotowanie do sprawnego usuwania awarii,

– straty w produkcji energii

Bezpieczeństwo średnioterminowe

– przepływy dobowe i roczne wody,

– płynność finansowa i inne syntetyczne wskaźniki finansowe,

– realizacja zaplanowanych remontów i modernizacji,

Bezpieczeństwo długoterminowe

– polityka cenowa,

– plany rozwojowe przedsiębiorstwa w kontekście technicznych i finansowych

możliwości ich realizacji.

Monitorowanie przepływów pod kątem wielkości produkcji energii,

Zakres przedmiotowy:

Praca normalna

– moce osiągalne

– produkcja energii.

Wyłączenia elektrowni

– moce osiągalne ( on-line)

– plany wyłączeń (roczne, kwartalne, tygodniowe, dobowe)

– obserwacja mocy osiągalnych (on-line, plany roczne i wieloletnie)

– obserwacja produkcji energii (on-line, plany roczne i wieloletnie)

Monitorowanie wielkości produkcji pod kątem udziału w sprzedaży energii odbiorcom

finalnym na obszarze : całego Dolnego Śląska, regionów,

Zakres przedmiotowy:

Praca normalna

– produkcja energii.

Wyłączenia elektrowni

28

– plany wyłączeń (roczne, kwartalne, tygodniowe, dobowe)

– obserwacja produkcji energii (on-line, plany roczne i wieloletnie)

Monitorowanie przerw w pracy elektrowni wywołanych względami technicznymi

( awarie...)

Zakres przedmiotowy

– wiek urządzeń

– stan techniczny urządzeń,

Zakres operacyjny:

– analizy roczne

– analizy wieloletnie (3 lata)

– plany inwestycyjno-remontowe (1 rok)

– plany rozwoju (3, 5, 15 lat)

metody (sprawozdania, analizy, procedury ISO)

– procedury utrzymania (na bieżąco)

– analiza awaryjności (kwartał, rok, wieloletnie)

monitorowanie grup elektrowni pod kątem dostawy energii ( odbudowy systemu ) w

sytuacjach kryzysowych, całkowitych blackautach.

3.7 Bariery w rozwoju OZE ze względu na bezpieczeństwo energetyczne.

Bariery prawne.

Niedostosowanie przepisów Prawa o zamówieniach publicznych do realizacji

inwestycji

Trudności z uzyskiwaniem „prawa do dysponowania nieruchomościami” w celu budowy

stopni wodnych i elektrowni.

Długotrwały proces uzyskiwania uzgodnień i pozwoleń związanych z realizacją inwestycji.

Bariery finansowe.

Elektrownie wodne - inwestycje o długim okresie zwrotu nakładów, do nawet 30 lat. To

trzykrotnie dłuższy okres niż w przypadku elektrowni wiatrowej o mocy do 1 MW (8-10 lat).

Przewaga elektrowni wodnych nad wiatrowymi polega na tym, iż dwukrotnie większy jest

średni czas wykorzystania ich mocy zainstalowanej.

Dla elektrowni wodnych wynosi on 4000 godzin, dla wiatrowych 2200 godzin.

Wzrastające koszty związane z utrzymaniem elektrowni w tym obciążenia publiczno-prawne.

Bariery techniczne,

Najważniejszym zagadnieniem jest zapewnienie bezpieczeństwa sieci do której dostarczana

jest energia z elektrowni wodnych, zarówno w warunkach normalnej pracy sieci ogólnej jak i

pracy na sieć wydzieloną.

Utrzymanie parametrów jakościowych energii elektrycznej oraz zapewnienie bezpieczeństwa

sieci oraz przyłączonych do niej urządzeń odbiorców wymaga stosowania nowoczesnej i

29

niezawodnej aparatury zabezpieczeniowej i sterowania zarówno w elektrowniach jak również

układach sterowania i zarządzania sieciami lokalnymi.

Bariery związane z przepływem informacji,

Ilość podejmowanych inicjatyw, organizowanych konferencji , seminariów , świadczy o

coraz większym zainteresowaniu rozwojem źródeł odnawialnych oraz ich miejscu i roli w

generacji rozproszonej. Wnioski , opracowania , które powstały w trakcie lub są wynikiem

tych przedsięwzięć ujmują szeroki zakres , gotowych , sprawdzonych w regionie rozwiązań.

Jednym z bardzo ważnych warunków racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych i

środków jakimi dysponują inwestorzy i odbiorcy energii jest zapewnienie przepływu

informacji poprzez zapewnienie właściwych form i środków przekazu.

Istotne jest wskazanie zakresu informacji kierowanej do wyodrębnionych grup

zainteresowanych , czy potencjalnych inwestorów. Zapewnienie możliwości uzyskania

informacji o uwarunkowaniach związanych z budową i eksploatacją elektrowni wodnych od

organizacji , placówek, firm, realizujących badania , programy badawcze z tego zakresu,

dysponujących rzetelna wiedzą i doświadczeniem w zakresie budowy i eksploatacji

elektrowni wodnych.

Skoordynowany , szybki przepływ informacji, dostęp do opracowań , materiałów

informacyjnych pozwoli właściwie wykorzystać zasoby energii odnawialnej ,

zoptymalizować koszty inwestycji a tym samym utrzymać na racjonalnym poziomie koszty

produkcji energii z tych źródeł, przy jednoczesnym zwiększeniu bezpieczeństwa

energetycznego regionu . Adresatów można podzielić na trzy główne grupy .

Zainteresowanych tą tematyką, to jest którzy chcieliby zapoznać się z zagadnieniami

dotyczącymi i wpływającymi na rozwój energetyki odnawialnej. Potencjalnych inwestorów

którzy oczekują wskazówek , informacji dotyczących przygotowania i realizacji inwestycji,

omówienia bardziej szczegółowych zagadnień technicznych , finansowania , eksploatacji

elektrowni czy sprzedaży, obrotu energią elektryczną. Nie mniej ważną a może najważniejszą

grupą jest ta największa , która w ogóle nie jest zorientowana i zainteresowana ta tematyką.

Tą grupę warto zainteresować i przygotowywać do świadomego wspierania tych

przedsięwzięć poprzez akceptację , szczególnie w zakresie ponoszenia kosztów związanych z

produkcją i zakupem energii z tych źródeł oraz pozytywnego wpływu na środowisko we

wskazanych obszarach zamieszkiwanych przez społeczności lokalne.

Bariery branżowe

Brak należytej koordynacji czasowej w zakresie budowy innej infrastruktury technicznej np.

budowy stopni wodnych , regulacji rzek, rozbudowy sieci elektroenergetycznej, itp.;

Brak projektów planów zaopatrzenia w energię elektryczną w większości gmin – ustawa

Prawo energetyczne z dnia 10.04.1997r.;

Bariery społeczne

Średnie ceny energii elektrycznej ze źródeł wodnych szacowane są w przedziale od 0,15 do

0,40 zł/kWh. To niewiele mniej niż średnie ceny energii wytworzonej w elektrowniach

wiatrowych: 0,25 do 0,40 zł/kWh, a więcej niż ceny energii pochodzącej z elektrociepłowni

na biomasę i biogaz (0,20-0,30 zł/kWh).

30

Bariery środowiskowe.

4. Klient na rynku energii, bezpieczeństwo zakupu i dostawy

energii elektrycznej, racjonalne wykorzystanie energii

Komisja europejska zaproponowała plan działania w sprawie racjonalnego wykorzystania

energii.

W tym celu potrzebne jest konsekwentne wsparcie i determinacja na najwyższym

politycznym szczeblu w całej Europie.

Wiele narzędzi pozostaje w dyspozycji poszczególnych krajów, są nimi dotacje i ulgi

podatkowe.

31

To właśnie na szczeblu krajowym można przekonać społeczeństwo, że racjonalne

wykorzystanie energii może mu przynieść wymierne oszczędności.

Również UE może oddziaływać w sposób decydujący, a wspomniany plan działania

zabezpieczy konkretne środki realizacji tego celu ( 20 % ) do 2020 roku.

5. Bezpieczeństwo energetyczne w aspekcie planów rozwoju

energetyki w Regionie, Polsce, Europie do 2050 roku

Głównymi celami polityki energetycznej Państwa/ Regionu jest :

-poprawa efektywności energetycznej,

-ograniczenie emisji gazów cieplarnianych,

-dywersyfikacja wytwarzania,

-rozwój energetyki niekonwencjonalnej (tzw. OZE),

-wzrost bezpieczeństwa dostaw paliw.

Aby można było te cele osiągnąć w Polsce, potrzebne są duże inwestycje –

100-200 mld zł, nie tylko w wytwarzanie energii, ale także w jej przesyłanie.

To nie tylko wysoki koszt dla gospodarki, ale także dla odbiorców indywidualnych.

Wytwarzanie w źródłach odnawialnych 64 proc. konsumowanej energii w 2050 r.- warunek -

zwiększenie efektywności energetycznej, czyli oszczędniejsza gospodarka energią

Przyjęcie przez Komisję Europejską planu obniżenia unijnych emisji CO2 o ponad 80 proc.

do 2050 roku.

/ Tego dokumentu nie poparła Polska w obawie, że może on prowadzić do zwiększenia 20-

proc. celu redukcji emisji w roku 2020../

W perspektywie do 2050 roku nastąpi duża poprawa efektywności energetycznej, gwałtowny

rozwój odnawialnych źródeł energii,

powszechnie stosowana będzie energetyka jądrowa,

technologia wychwytywania i składowania CO2 (CCS).

Ma to prowadzić do mniejszego zużycia energii o 32-41 proc. w 2050 r. w stosunku do

poziomu z lat 2005 - 2006.

Wszystkie scenariusze przewidują wzrost cen energii elektrycznej do 2030 roku, a dopiero

później spadek. Jakkolwiek w scenariuszu, w którym źródła odnawialne stanowią aż 75 proc.

całej konsumowanej energii oraz 97 proc. energii elektrycznej, ceny będą rosły nawet po 2030

roku.

Rośnie rola energii elektrycznej, jej udział w zapotrzebowaniu, analitycy KE szacują na 36

proc. w 2050 r. Ma się tak dziać za sprawą bardziej powszechnego użytkowania

elektrycznych samochodów.

Na inwestycje w unijną energetykę do 2050 roku potrzeba 2,5 bln euro rocznie. Inwestycje te

będą łagodzone oszczędnościami wynikającymi z niższych kosztów paliw. Pomimo to UE

będzie w 2050 roku importować od 35 do 45 proc. energii, w porównaniu do 58 proc., gdyby

kontynuowała obecną politykę.

32

6. Powiązania energetyki w Regionie z energetyką w obszarach

przyległych w Europie

Powiązania sieciowe na poziomie Regionu:

- Sieci wysokiego napięcia:

Obecnie brak jest powiązań po stronie wysokiego napięcia / linia 110kV do Niemiec jest

rozmostkowana/

- Sieci średniego napięcia i niskiego napięcia:

Powiazania po stronie średniego i niskiego napięcia występują w pasie górskim i stanowią

w przeważającej większości zasilanie rezerwowe.

Rozliczenie za pobraną energię realizowane jest przez lokalne spółki obrotu.

Zródło PSE

7. Energetyka w Regionie i w Polsce na tle energetyki w Europie

Aż 23–28 mld euro powinno być przeznaczone na inwestycje

w europejskie sieci przesyłowe – dane europejskiej sieci ENTSO-E grupującej operatorów

przesyłowych z UE i innych krajów.

Sieci, które przesyłają energię z elektrowni do domów, mają ponad 100 lat. Europejska sieć

energetyczna była budowana pod system zdominowany przez duże elektrownie opalane

węglem lub gazem oraz elektrownie jądrowe.

33

Tymczasem w przyszłości więcej energii elektrycznej będzie wytwarzane w odległych

miejscach, takich jak farmy wiatrowe na morzach północnych albo panele słoneczne na

południu Europy.

Do przesyłania energii z tak odległych zakątków potrzebna jest sprawna i zintegrowana sieć

przesyłowa. Według ENTSO-E oznacza to, że trzeba będzie zbudować 35 tys. km nowych

linii energetycznych, a 7 tys. km linii zmodernizować.

Problemem może być finansowanie inwestycji, które mają zapewnić głównie prywatni

inwestorzy. Komisja Europejska powinna przedstawić dokładne kwoty, jakie będą potrzebne

na nowe sieci i inne duże inwestycje w infrastrukturę energetyczną oraz możliwe źródła

finansowania tych inwestycji.

8.Podsumowanie

Czysto techniczne podejście do zapewniania bezpieczeństwa energetycznego nie da

skutecznych rezultatów. Drugim składnikiem jest uzyskanie wysokiego poziomu spójności

celów między podmiotami odpowiedzialnymi za dostawy energii, w szczególności

samorządami i przedsiębiorstwami sektora energetycznego.

Uwarunkowania zewnętrzne i wewnętrzne wskazują na dynamicznie rosnącą rolę

samorządów lokalnych w kreowaniu kierunku rozwoju usług infrastrukturalnych, których

istotną częścią jest bezpieczeństwo energetyczne. Odpowiedzialność władz samorządowych

(gminy, powiatu, województwa) za zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego

mieszkańców jest coraz częściej uwypuklana w opracowywanych planach przestrzennego

zagospodarowania i rozwoju bazy paliwowo – energetycznej. Gminne i regionalne władze

samorządowe przejmują główną odpowiedzialność za absorpcję środków unijnych, których

większa część jest przeznaczona na realizację Operacyjnego Programu Infrastruktura i

Środowisko.

Nie zakładano a przynajmniej nie przygotowano się do tego technicznie i operacyjnie, aby

możliwym była dłuższa praca samodzielna jakiejś wyspy obszarowej na Dolnym Śląsku.

Bezpieczeństwo energetyczne Dolnego Śląska na dzień dzisiejszy jest możliwe do

zachowania tylko i wyłącznie wtedy, gdy weźmie się pod uwagę dostępność usługi, w tym jej

pełne rezerwowanie, w kontekście większego obszaru -takiego jak Polski System

Elektroenergetyczny.

34

Literatura:

[1] Analiza stanu obecnego sektora ciepłowniczego i monitoring poziomu bezpieczeństwa

energetycznego ; dr. Inż. Andrzej Olszewski ;Karpacz; 06 wrzesień 2007r.

[2] Szanse i zagrożenia rozwoju energetyki wodnej w Polsce” ; Stanisław

Lewandowski;Towarzystwo Elektrowni Wodnych; Warszawa ; 2006

[3] „Bezpieczeństwo energetyczne kraju w aspekcie rozwoju energetyki odnawialnej do roku

2010” ; Lipiński G. ; Materiały Międzynarodowej Konferencji Procesorów Energii „ECO

– €URO – ENEGIA”; Bydgoszcz ; 2-3 kwietnia 2004 r.

[4] „Energetyka odnawialna w regulacji dyrektywy 2001/77/EC i 2003/54/WE oraz w

prawie polskim, a możliwości rozwoju lokalnych rynków energii elektrycznej”; Muras Z

Materiały Międzynarodowej Konferencji Procesorów Energii „ECO – €URO –

ENEGIA”; Bydgoszcz ; 2-3 kwietnia 2004 r.

[5] „Główne ryzyka i szanse na rynkach inwestycji infrastrukturalnych, w tym energetyki

rozproszonej, i kapitałowych w gminach. Seminarium: Ryzyko inwestycyjne w

energetyce rozproszonej. Strategia zdobycia rynków energetyki rozproszonej”; Popczyk J

;Warszawa; marzec 2002;

[6] Planowanie energetyczne w gminie. Generacja rozproszona (kogeneracja gazowa, źródła

odnawialne) oraz przedsiębiorstwa multienergetyczne w strategii gmin ; Kulesa M.;

Wybrane przykłady. Partner RE Sp. z o.o.; Energetyka 1/2003

[7] „Energia i bezpieczeństwo dla Europy“ Niemiecki Instytut Historyczny; Warszawa.;

czerwiec 2007r;

[8] „ Gdy skończą się kopaliny nie będziemy mieć wyboru” ; Marek Łukasz Michalski;

Gigawat energia ;24 sierpień 2006.

[9] Poradnik inwestora Małych Elektrowni Wodnych ; Bobrowicz W. ; Leonardo 2006,

[10]Ministerstwo Gospodarki: Założenia polityki energetycznej Polski do 2020 roku.

Dokument przyjęty przez Radę Ministrów 22 lutego 2000 r.

[11]Ministerstwo Gospodarki: Ocena realizacji i korekta założeń polityki energetycznej

Polski do 2020 roku. Dokument przyjęty przez Radę Ministrów z kwietnia 2002 r.

[12]Ministerstwo Gospodarki: Polityka energetyczna Polski do 2025 roku. Dokument

przyjęty przez Radę Ministrów 4 sierpnia 2005 r.

[13]Lewandowski S., Ostajewski E., Ciesielka E., Zdulski W., Borodynko J., Piela K.:

Aktualny stan przygotowań elektrowni wodnych do pełnienia roli źródeł rozruchowych w

systemie elektroenergetycznym . I Konferencja Naukowo-Techniczna Black-out a

35

Krajowy System Elektroenergetyczny – Materiały konferencyjne, 14-15 kwietnia

2004,Poznań.

[14]PN-EN 61400-21 – Turbozespoły wiatrowe. Część 21: Pomiar i Ocena parametrów

jakości energii dostarczanej przez turbozespoły wiatrowe przyłączone do sieci

elektroenergetycznej.

[15]Lubosiny Z.: Elektrownie wiatrowe w systemie elektroenergetycznym.

[16]Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej

[17]Pyzalska A.; Odnawialne źródła energii na Dolnym Śląsku- materiały konferencyjne.