Czwartek 2 października 2014 Zaloguj się, Zarejestruj się

Energetyka prosumencka. Nowe układanie świata

Autor Red, 09.07.2013, 09:19

Rozmowa z prof. dr hab. inż. Janem Popczykiem z Politechniki Śląskiej


Jeżeli to nie jest niedyskrecja: jaki impuls spowodował, że Pan, znany od lat „sieciowiec”, nagle przeszedł na „drugą stronę frontu” i stał się zwolennikiem energetyki rozproszonej?

- Nie uważam, że jest to druga strona frontu. W ogóle nie myślę o przebudowie energetyki w terminach wojennych. Znajomość sieci, systemu elektroenergetycznego, kompleksu paliwowo-energetycznego – w szczególności doświadczenia zdobyte poprzez bezpośredni udział w reformie liberalizacyjnej elektroenergetyki w pierwszej połowie lat 90ʼ minionego wieku, ukierunkowanej na wykorzystanie zasady TPA do kreowania konkurencji na rynku energii elektrycznej – ułatwiły mi wiele lat temu zrozumienie, że w procesie łączącym rozwój nowych technologii energetycznych (OZE) ze zmianami społecznymi (warunkowanymi Internetem) nastąpił punk krytyczny.

Inaczej, że po pierwszym etapie kreowania konkurencji na rynku energii elektrycznej za pomocą zasady TPA – przyjdzie nieuchronnie drugi etap, mianowicie kreowania konkurencji za pomocą fabrycznych technologii URE (urządzenia rozproszonej energetyki), znacznie bardziej radykalny od pierwszego. Zrywający zresztą z energetyką produktową (trzy produkty – energia elektryczna, ciepło, paliwa transportowe – traktowane odrębnie), odwołujący się do łańcuchów wartości obejmujących energetykę, budownictwo, rolnictwo i transport (prosumenckie budynkowe  mikroinstalacje energetyczne, lokalne samorządowe/spółdzielcze mikrosieci energetyczne, autogeneracja w sektorze usług publicznych, u małych i średnich przedsiębiorców, w „wielkim” przemyśle). Stąd była już prosta droga do energetyki rozproszonej, odnawialnej, prosumenckiej. Ostatnie 5 lat naznaczonych kryzysem o globalnym zasięgu – mającym bardzo różne oblicza – jedynie dopełniło warunki konieczne do zmiany paradygmatu rozwoju energetyki. Dlatego nie jest tak, że stałem się zwolennikiem energetyki rozproszonej; zrozumiałem natomiast, że jej rozwój jest sprawą obiektywną.

W jakim kraju energetyka rozproszona i jej logiczna kontynuacja, energetyka prosumencka, rozwinęły się w najwyższym stopniu? Gdyby można było prosić o jakąś ilustrację liczbową tego zjawiska, byłoby doskonale.

- Nie trzeba daleko szukać. Niemcy – 1 stycznia 2011 r. miały 17 GW w fotowoltaice, a dwa lata później, czyli na początku tego roku już 33 GW (w 2012 r. nastąpił przyrost o 9 GW). Jest to niewyobrażalny wcześniej skok. I trzeba podkreślić, że skok ten dotyczy rozwoju energetyki budynkowej, czyli najbardziej prosumenckiej z prosumenckich (budy dla psów, o ile są ukierunkowane na południe i nie są zacienione, wykorzystuje się do zainstalowania ogniw PV).

Inny przykład, odległy. Na koniec 2005 r. w Chinach pracowało 17 mln przydomowych mikrobiogazowni; na razie są to prymitywne źródła biogazu wykorzystywanego przede wszystkim do celów gospodarskich, ale stanowią znakomity punkt wyjścia do stworzenia profesjonalnego chińskiego segmentu energetyki prosumenckiej. Zwłaszcza, jeśli się uwzględni, że na koniec 2010 r. w Chinach pracowało 450 tys. mikroelektrowni wiatrowych (o przeciętnej mocy około 0,5 kW). Jeśli chodzi o mikroelektrownie wiatrowe, to warto odnotować, że w USA na koniec 2010 r. pracowało ich 150 tys. (o przeciętnej mocy około 1,3 kW).

Analizując sytuację na świecie, można ogólnie stwierdzić, że przebudowa energetyki w kierunku prosumenckiej jest nowym układaniem świata. Przy tym, to układanie ma się już ku końcowi. Stany Zjednoczone Ameryki objęły  rolę absolutnego lidera kompetencji w zakresie infrastruktury Smart Grid; Chiny są fabryką świata URE, w tym OZE; Niemcy zdobyły przewagę wchodząc w rolę światowego poligonu zastosowań OZE w „środowisku” starej energetyki  (systemu elektroenergetycznego), Afryka Subsaharyjska (obecnie 1 mld ludzi i 1 mld telefonów komórkowych, w 2050 roku 2 mld ludzi), to światowy poligon zastosowań OZE/URE w środowisku „green field”.

Kolejnym etapem w rozwoju energetyki prosumenckiej – po szeroko rozumianej energetyce odnawialnej – wydaje się być mikro- i mini-kogeneracja. Jakie  rozwiązania technologiczne (Niemcy podobno są „za” ogniwami paliwowymi, Brytyjczycy za silnikiem Sterlinga, a może w grę wchodzą jeszcze inne technologie?) uważa Pan Profesor za właściwe?

- Jestem bardziej tradycyjny od Niemców. Jeśli kogeneracja, to gazowa „tradycyjna”, z silnikiem, albo turbiną (mikro lub mini). Na ogniwo paliwowe (gazowe-wodorowe) przyjdzie czas później. Może to zresztą będzie już (także) bio-ogniwo.

Jeśli chodzi o silnik Sterlinga, to jest to dobra technologia do wykorzystania różnego rodzaju ciepła odpadowego. Nie widzę natomiast konkurencyjności heliotermicznych źródeł energii elektrycznej z silnikami Sterlinga, czyli napędzanych promieniowaniem słonecznym (chodzi tu o konkurencyjność w stosunku do ogniw PV).

Mikro- i mini-kogeneracja w Polsce. Jakie są szanse rozwoju? Kto powinien o to zadbać? A kto powinien ten rozwój sfinansować?

- Na świecie mamy już taki etap przebudowy energetyki, że nie ma powodu, aby w Polsce stosować skomplikowane systemy wsparcia. Mikro- i mini-kogeneracja, to integralna część budynku (energetyka budynkowa). Powinniśmy do niej podchodzić tak, jak w ostatnich 20 latach podchodziliśmy np. do wyposażenia domu w nowoczesne kotły gazowe, w ostatnich 5 latach w kolektory słoneczne, a w ostatnich 3 latach w pompy ciepła. Czyli – to przede wszystkim producenci źródeł mikro- i mini-kogeneracyjnych powinni zaoferować dobre urządzenia. Dostawcy gazu (ziemnego, LPG) powinni zacząć konkurować o ten wielki segment rynkowy. W perspektywie budżetowej 2014-2020, mającej za zadanie przebudowę energetyki w kierunku prosumenckiej, powinny się pojawić, szczególnie w Regionalnych Programach Operacyjnych, programy ukierunkowane na pobudzenie tego segmentu, aby po 2020 r. mógł się rozwijać bez wsparcia.

Czy Polacy są już na tyle wyedukowani energetycznie i na tyle przedsiębiorczy, by zaangażować się masowo w ruch prosumencki?

- Jeszcze nie, ale świadomość Polaków gwałtownie rośnie. A kompetencje warunkujące rozwój energetyki prosumenckiej są podobne do tych, które mają „allegrowicze”. Ważne, że w tym zakresie Polacy są mistrzami. Dlatego jestem spokojny o przyszłość energetyki prosumenckiej.

Czy w energetyce prosumenckiej występuje kwestia rezerwowania mocy? Kto powinien się o to troszczyć?

- W pierwszym, niemowlęcym etapie, tak. Przy tym, nawet na tym etapie jest zasadnicza potrzeba wyjaśnienia, że prosument to nie przedsiębiorca, który produkuje wielkie nadwyżki energii elektrycznej do systemu elektroenergetycznego. Niestety, niezrozumienie problemu jest powszechne, i w dodatku przenosi się do sfery regulacji dotyczących mikro-instalacji, dla których utrwaliła się moc graniczna 40 kW. Policzmy: właściciel domu jednorodzinnego potrzebuje 5 MWh/a. „Gołe” (bez zasobnika akumulatorowego) ogniwo PV o mocy 40 kW produkuje 40 MWh/a. Stopień niezbilansowania, który przenosi się na system elektroenergetyczny jest nie do przyjęcia, wykracza daleko poza koncepcję prosumenta, równoważącego zużycie i produkcję, tworzy wielkie zapotrzebowanie na moc rezerwową i na usługi regulacyjne w systemie, ale także na większą obciążalność prądową sieci rozdzielczej nN, a nawet SN. Dlatego, w tym wypadku, koszty powinien ewidentnie pokrywać prosument-przedsiębiorca, bo to on je tworzy na nieracjonalnym poziomie. Przy produkcji równoważącej zapotrzebowanie, problem jest bardziej dyskusyjny. Jeśli w tym wypadku uwolnimy prosumenta od troski o bilansowanie w obrębie mikro-instalacji, to pobudzimy rozwój ruchu prosumenckiego i rozwój usług systemowych na poziomie operatora dystrybucyjnego, a to w końcu chodzi.

W miarę rozwoju prosumenckich mikro-instalacji energetycznych, pojawiania się ich nowych generacji, z odbiornikami zarządzanymi sterownikami PLC, z zasobnikami akumulatorowymi, bilansowanie będzie się odbywać coraz bardziej w obrębie mikro-instalacji. Wielkie możliwości samobilansowania prosumentów będą powstawać wraz z rozwojem transportu elektrycznego (smart EV).

 

Czy w proponowanym modelu sieć scentralizowana ulegnie zanikowi, degradacji?

- Nieprędko. Ale racjonalizacja inwestycji w sieci jest sprawą nieuchronną. Tu musi już teraz bezwzględnie obowiązywać pogłębiona analiza potencjalnego ryzyka stranded costs (kosztów osieroconych) przy każdej inwestycji sieciowej. Operator OSD za każdym razem powinien analizować zastąpienie inwestycji sieciowej inwestycją alternatywną. Alternatywną inwestycją może być np. własna inwestycja zasobnikowa. Ale może to być propozycja inwestycji prosumenckiej w postaci źródła wytwórczego, współfinansowanej przez operatora, w oparciu o formułę usługi systemowej, przy zastosowaniu zasady kosztu unikniętego.

W rezultacie, trzeba się liczyć z tym, że system elektroenergetyczny będzie istniał jeszcze dziesiątki lat. Nie będzie natomiast jego rozwoju. Nastąpi za to jego powolne kurczenie się. Chcę tym samym podkreślić, że nie ma perspektywy rozwoju taki model energetyki rozproszonej, który wymaga dużych nakładów inwestycyjnych w sieci rozdzielcze (ciągle jest jeszcze wielka grupa ekspertów, którzy inwestycje w sieci rozdzielcze uważają za warunek konieczny rozwoju energetyki rozproszonej; są to eksperci, którzy traktują energetykę rozproszoną jakościowo tak, jakby to była energetyka wielkoskalowa – tylko mniejsza, a naprawdę jest to energetyka zupełnie inna, z wewnętrznymi mechanizmami samobilansowania się, czyli z bilansowaniem w obrębie instalacji/sieci prosumenckich).

 

Na koniec powrót do osobistego wątku (o ile Pan Pozwoli); mieszka Pan i pracuje na Górnym Śląsku, będącym ostoją polskiej elektroenergetyki tradycyjnej. Czy w tym regionie energetyka rozproszona i prosumencka znajdzie rację bytu?

- Absolutnie tak. Twierdzę nawet, że Górny Śląsk powinien objąć (wyrażam nadzieję, że tak się stanie) rolę lidera w energetyce prosumenckiej. W ten sposób, częściowo zrównoważą się w Regionie kłopoty związane z restrukturyzacją energetyki węglowej oraz korzyści związane z rozwojem energetyki prosumenckiej. Śląsk ma unikatowe kompetencje do rozwijania energetyki prosumenckiej. Ma przede wszystkim kadry w takich dziedzinach ważnych dla energetyki prosumenckiej jak: technologie URE/OZE, elektronika, telekomunikacja, informatyka, mechatronika, integracja architektoniczna URE/OZE z budynkiem, itd. Ma masowy dostęp do doświadczeń niemieckich. Ma fabryki URE (jedne z najnowocześniejszych i największych w Europie fabryki kolektorów słonecznych: Watt, Hewalex; także fabryki ogniw PV, pomp ciepła).  Ma przemysł ICT. Politechnika Śląska ma dwa komplementarne kierunki dydaktyczne „Energetyka”, stanowiące bardzo dobrą odpowiedź  na potrzeby energetyki prosumenckiej. Jeden na Wydziale Inżynierii Środowiska i Energetyki (ochrona środowiska, energetyka wytwórcza wielkoskalowa, ale także OZE); drugi (ze specjalnością Energetyka Prosumencka) na Wydziale Elektrycznym, z blokami obieralnymi: „Zasoby i technologie odnawialne”,  „Technologie Smart Grid”, „Energetyka prosumencka”, „Synergetyka”.

 

Panie Profesorze, dziękujemy za intrygujący wykład.

2 komentarze

#1henry13 sierpnia 2013, 20:07

Panie Popczyk, już Pan nie kocha górników?. Niemiecka energetyka wiatrowa jest lepsza od naszej konwencjonalnej, która niezawodnie pracuje w nocy i bezwietrznych dniach?. No cóż, na starość zmienia się punk widzenia bo zmienia się punk siedzenia!.

#2Major20 sierpnia 2013, 10:42

gazetawroclawska.pl/artykul/972295,dolny-slask-znow-potega-weglowa-australijczycy-chca-zainwestowac-w-kopalnie,id,t.html – tak a’propos wypocin wilczyńskiego na temat likwidacji dolnośląskiego zagłębia węglowego.

Dodaj komentarz

Login:
Komentarz:

Kontakt

Serwisy społecznościowe

Najpopularniejsze działy

© 2010-2013 Agencja Promocji Energii   Wszelkie prawa zastrzeżone.