Inteligentna energetyka, czyli jak chcemy uniknąć blackoutów w Polsce

Artykuł we współpracy

Partnerem publikacji jest Ministerstwo Funduszy i Polityki Regionalnej

Zacznijmy od wyjaśnienia, czym właściwie jest blackout. W kontekście energetyki tym pojęciem nazywamy nagłą rozległą awarię zasilania, która powoduje przerwę w dostawie prądu, dotyka dużego obszaru i trwa przez dłuższy czas.

− Wbrew pozorom do blackoutów dochodzi zwykle nie ze względu na brak mocy w systemie, bo temu łatwiej zapobiegać z wyprzedzeniem, w najgorszym razie wprowadzając stopnie zasilania czyli administracyjne ograniczenia w poborze. Najczęściej ich przyczyną jest niespodziewane uszkodzenie jednej z kluczowych linii energetycznych np. przez powalone wichurą drzewo lub opady mokrego śniegu. Dlatego każdy z dużych obszarów kraju powinien być zasilany tak, aby po przerwaniu jednej linii energetycznej pozostałe były w stanie przejąć dodatkowe obciążenie. Niestety, nie zawsze się to udaje - tłumaczy Bartłomiej Derski, dziennikarz portalu WysokieNapiecie.pl.

Dotychczas blackouty na dużą skalę dotknęły Stany Zjednoczone, Kanadę, Włochy, Turcję czy Brazylię. Do największego tego typu zdarzenia w historii doszło w 2012 roku w Indiach. Dostęp do prądu straciło wtedy 700 mln osób, co stanowi ponad połowę populacji tego kraju. Awaria spowodowana była nadmiernym pobieraniem energii elektrycznej podczas przedłużających się upałów. Blackout spowodował paraliż komunikacyjny, przestała działać sygnalizacja świetlna, pociągi i metro, odwołano operacje chirurgiczne, ręcznie obsługiwano sprzęt ratujący życie, wstrzymano budowy, a górnicy na wiele godzin utknęli pod ziemią.

W Polsce do tej pory nie doszło do awarii na szeroką skalę. Największy blackout wydarzył się w Szczecinie w 2008 r. Na skutek silnych wichur i opadów mokrego śniegu doszło do wyłączenia czterech linii wysokiego napięcia. Energii elektrycznej zostało pozbawione 500 tys. osób. Sytuacja wyglądała poważnie również 6 grudnia 2021 r. Tego dnia Polskie Sieci Energetyczne poinformowały na Twitterze, że "wystąpiły trudności w zbilansowaniu krajowego systemu elektroenergetycznego", istniało więc zagrożenie przerwy w dostawie prądu. Pomocy udzielili nam operatorzy systemów Litwy, Szwecji, Niemiec i Ukrainy.

− To, że Polska jest częścią największego na świecie systemu elektroenergetycznego, ciągnącego się od północnej Afryki po Danię i Polskę, a od niedawna także Ukrainę, pomaga nam stabilizować pracę naszej sieci i znacznie zmniejsza ryzyko blackoutu. Nigdy jednak nie da się go całkowicie wykluczyć - przestrzega nasz rozmówca.

Blackout może również wystąpić na skutek działania cyberprzestępców. Na początku kwietnia rosyjska grupa hakerska zaatakowała ukraińskiego dostawcę energii elektrycznej. Na szczęście próbę udało się zablokować, ale gdyby się powiodła, dostęp do prądu straciłoby 2 mln osób. Taka sytuacja potencjalnie może się zdarzyć również w naszym kraju, dlatego tak ważne jest inwestowanie w cyberbezpieczeństwo.

Choć ryzyka nie da się w pełni wyeliminować, istnieje wiele sposobów na jego zminimalizowanie. Jakich? W przypadku wspomnianych ataków hakerskich, warto postawić na ochronę przed cyberprzestępcami. Polska powołała w tym celu Wojska Obrony Cyberprzestrzeni, których zadaniem będzie m.in. walka z zagrożeniami dla cyberbezpieczeństwa. Dzięki temu łatwiej będzie nam udaremniać ataki hakerów na polską infrastrukturę energetyczną.

W kryzysowej sytuacji można sięgnąć po międzynarodową awaryjną pomoc i skorzystać z systemów sąsiednich państw. Kraje powinny także pozyskiwać energię z więcej niż jednego źródła, warto skupić się m.in. na OZE, a także inwestować w infrastrukturę pozwalającą na uniezależnienie się od jednego dostawcy.

Kolejnym działaniem mającym zmniejszyć prawdopodobieństwo wystąpienia awarii jest rozbudowa sieci smart grids. Co to takiego? Na inteligentne sieci elektroenergetyczne składają się zaawansowane urządzenia i technologie umożliwiające sterowanie pracą sieci i dynamiczne zarządzanie energią. Smart grids mają zapewnić komunikację pomiędzy wszystkimi uczestnikami rynku energii elektrycznej: wytwórcami, operatorami systemów przesyłowych i dystrybucyjnych oraz odbiorcami.

− Inteligentne sieci mają pomóc równoważyć popyt z podażą energii. W każdej sekundzie muszą być one właściwie takie same, abyśmy uniknęli blackoutu. Do tego konieczne jest więc po pierwsze przewidywanie zmienności popytu (np. wzrostu zużycia energii elektrycznej w związku z ochłodzeniem), jak i produkcji (np. wzrostu generacji z paneli fotowoltaicznych przy bezchmurnym niebie). Po drugie inteligentna sieć musi reagować w sytuacji, gdy mamy nadmiar lub niedobór generacji - np. ładując lub rozładowując magazyny energii, podłączone do sieci samochody elektryczne, których właściciele sprzedali taką usługę zarządzania nimi czy też zdalnie zarządzając np. pompami ciepła - wylicza dziennikarz WysokieNapiecie.pl.

Co ciekawe, smart grids mogą zwiększyć bezpieczeństwo dostarczania energii elektrycznej nie tylko na wypadek potencjalnych blackoutów - dzięki odpowiedniej przebudowie sieci średniego napięcia, operatorzy będą mogli do minimum zmniejszyć czas przerwy w dystrybucji prądu podczas awaryjnego czy planowego wyłączenia zasilania. Właśnie dlatego, przy finansowym współudziale Funduszy Europejskich, Enea modernizuje sieci własne, instalując systemy inteligentnego pomiaru i automatyzacji. Dzięki nim wzrośnie efektywność, a operatorom łatwiej będzie zarządzać całością dystrybucji, dostosowując ją do aktualnych warunków.

Smart grids zapewniają zatem wiele korzyści: większą skuteczność dostaw, poprawę efektywności energetycznej, oszczędność energii wynikającą z ograniczenia strat sieciowych oraz zapobieganie awaryjności sieci. Dodatkowo zwiększają zaangażowanie odbiorców. Do tej technologii można podłączyć prosumentów, czyli konsumentów wytwarzających energię elektryczną (właścicieli paneli fotowoltaicznych). Wcześniej było to niemożliwe, gdyż dostępne systemy nie dawały sobie rady z zarządzaniem rozproszonymi źródłami energii. Jakie korzyści z funkcjonowania smart grids zyskują użytkownicy końcowi, czyli każdy z nas? Przede wszystkim jest to gwarancja nieprzerwanych dostaw prądu, ale także kontrola nad zużyciem energii i możliwość zarządzania zapotrzebowaniem poprzez liczniki zdalnego odczytu. Dzięki temu możemy więc oszczędniej korzystać z energii, a to z pewnością pozytywnie wpłynie na nasze rachunki.

− Bez względu na to skąd czerpiemy energię, zawsze pozostanie np. 5, 10 czy 100 godzin w roku, dla których nie ma sensu budować osobnej elektrowni czy magazynu energii. Najtańszym rozwiązaniem na zapewnienie dostaw energii w tym czasie będzie np. ograniczenie mocy klimatyzacji w obiektach takich jak galerie handlowe. Klienci nie odczują dyskomfortu związanego ze wzrostem temperatury o 1-2 st. C przez godzinę czy dwie, a pozwoli to uniknąć inwestycji na poziomie kilkuset milionów złotych, która nigdy mogłaby się nie zwrócić, bo takie szczytowe źródło mocy pracowałoby bardzo rzadko. To jedne z wielu przykładów na to, że inteligentne sieci mogą być najtańszym rozwiązaniem wielu wyzwań stojących przed systemami energetycznymi - przekonuje Bartłomiej Derski.

Na koniec warto zaznaczyć, że w Polsce innowacje związane z inteligentną energetyką wspiera Program Infrastruktura i Środowisko. Z budżetu na lata 2014-2020 sfinansowano już 32 inwestycje o wartości prawie 870 mln zł, z czego 438 mln zł stanowiły dotacje z Funduszy Europejskich. Jak wykorzystano te pieniądze? W wyniku wszystkich inwestycji w inteligentne sieci, dofinansowanych z Programu Infrastruktura i Środowisko, do końca roku 2023 r. ponad 3,5 mln nowych użytkowników zostanie podłączonych do sieci smart grid. Jednym z głównych beneficjentów tych środków jest Tauron Dystrybucja, który realizuje 12 projektów z zakresu inteligentnych sieci, przy wsparciu z UE ponad 82 mln zł. Dzięki inwestycjom Tauron Dystrybucja, do inteligentnych sieci będzie podłączonych ponad 283,7 tys. dodatkowych użytkowników energii. Innym przykładem beneficjenta realizującego tego typu projekty jest ENEA Operator Sp. z o.o. W ramach Programu Infrastruktura i Środowisko ENEA realizuje 11 projektów dofinansowanych z UE kwotą 134,5 mln zł, dzięki którym do końca 2023 r. do inteligentnych sieci ma być podłączonych 214,7 tys. dodatkowych użytkowników.

Partnerem publikacji jest Ministerstwo Funduszy i Polityki Regionalnej