Inteligentne sieci i zielona energia - Piotr Ostaszewski o innowacjach w energetyce

Co to są inteligentne sieci energetyczne?

Inteligentne sieci energetyczne, znane również jako smart grids, to nowoczesne systemy zarządzania dostawami energii, które integrują zaawansowane technologie informatyczne i telekomunikacyjne z tradycyjną infrastrukturą energetyczną. Umożliwiają one dwustronną komunikację między dostawcami a odbiorcami energii oraz monitorowanie przepływów energii w istotnych punktach sieci, w czasie rzeczywistym.

Główne komponenty inteligentnych sieci to inteligentne liczniki, zaawansowane systemy zarządzania siecią, technologie magazynowania energii oraz rozwiązania oparte na sztucznej inteligencji i analityce danych. Dzięki tym technologiom możliwa jest bardziej efektywna dystrybucja energii, integracja źródeł odnawialnych oraz optymalizacja zużycia energii przez konsumentów. Liderami we wdrażaniu inteligentnych sieci są Teksas i Wschodnie Wybrzeże USA. Konkurencyjność tych rynków, nowoczesne technologie i wysoki stopień integracji OZE powodują, że ceny energii dla odbiorcy końcowego oscylują tam w granicach kilkunastu centów za kWh i są znacznie niższe niż w Polsce.

W Polsce, podobnie jak w wielu innych krajach, istnieje potrzeba modernizacji infrastruktury. która często boryka się z problemami takimi jak straty energii czy ograniczona zdolność do integracji OZE. Sieci energetyczne w Polsce charakteryzują się dużą centralizacją co utrudnia adaptację do zmieniających się warunków rynkowych. W obliczu rosnącego udziału źródeł odnawialnych, które mają zmienny charakter, tradycyjne sieci nie są w stanie efektywnie zarządzać niestabilnym przepływem energii. Dlatego też znaczna część środków z Krajowego Planu Odbudowy przeznaczona jest właśnie na ich modernizację. To właśnie w ramach tego programu zaplanowano wybudowanie lub modernizację 880 km sieci dystrybucji energii elektrycznej na obszarach wiejskich, inwestycje w sieci przesyłowe 220 kV i 400 kV i systemy informatyczne CSIRE. Wszystkie inwestycje finansowane z KPO muszą zostać zakończone i rozliczone do końca 2026 r.

Czy budowa inteligentnych sieci jest konieczna aby skutecznie integrować źródła energii odnawialnej?

Tak, inteligentne sieci energetyczne są zaprojektowane z myślą o lepszej integracji odnawialnych źródeł energii. Dzięki zaawansowanym systemom zarządzania, smart grids mogą efektywnie włączać niestabilne źródła odnawialne do sieci, monitorując i dostosowując produkcję w czasie rzeczywistym. To pozwala na bardziej płynne i stabilne dostarczanie energii z OZE do odbiorców końcowych.

Lepsze zarządzanie tą zmiennością jest możliwe poprzez zastosowanie magazynów energii oraz dynamiczne dostosowywanie popytu. Systemy predykcyjne, wykorzystujące sztuczną inteligencję, mogą prognozować produkcję energii z OZE i odpowiednio planować jej dystrybucję, co zapewnia stabilność i ciągłość dostaw. Z kolei systemy „Demand Response” pozwalają na bardziej efektywne zarządzanie popytem na energię. Te systemy umożliwiają operatorom sieci i dostawcom energii współpracę z odbiorcami końcowymi w celu zmniejszenia zużycia energii w okresach szczytowego zapotrzebowania. Może to obejmować automatyczne dostosowywanie zużycia energii przez inteligentne urządzenia w domach i przedsiębiorstwach.

Dzięki inteligentnym sieciom możliwe jest wprowadzenie dynamicznych taryf, które lepiej odzwierciedlają bieżące warunki rynkowe i poziom zapotrzebowania na energię. Dynamiczne taryfy mogą zachęcać konsumentów do zmiany swoich nawyków zużycia energii, na przykład przesuwając korzystanie z energii na godziny poza szczytem. To zwiększa elastyczność systemu energetycznego i pozwala na bardziej zrównoważone zarządzanie zasobami energetycznymi.

Polską sieć elektroenergetyczną czekają inwestycje idące w setki miliardów złotych. Na jakim etapie budowy inteligentnej infrastruktury jesteśmy obecnie? Jak będą wyglądać dalsze etapy tego procesu?

Polska jest w trakcie wdrażania pierwszych elementów inteligentnej infrastruktury. Rozpoczęto instalację inteligentnych liczników, choć tempo tego procesu jest zróżnicowane w zależności od regionu. Cel jest ambitny, do 2028 roku co najmniej 80% gospodarstw domowych ma zostać wyposażonych w inteligentne liczniki. Równolegle trwają prace nad modernizacją istniejącej infrastruktury energetycznej. Modernizacja obejmuje wymianę przestarzałych komponentów sieci, wdrażanie nowych systemów kontroli przesyłu oraz rozwój technologii umożliwiających integrację odnawialnych źródeł energii. W miastach zaczynają pojawiać się pierwsze projekty pilotażowe, które testują różne aspekty inteligentnych sieci, takie jak zarządzanie popytem, integrację prosumentów oraz automatyczne systemy naprawcze.

Dalsze etapy procesu to przede wszystkim masowe wdrożenie technologii magazynowania energii, co pozwoli na lepsze zarządzanie zmiennością produkcji energii z odnawialnych źródeł. Technologie magazynowania, takie jak baterie litowo-jonowe i superkondensatory, będą odgrywać kluczową rolę w stabilizacji sieci i zapewnieniu ciągłości dostaw energii.

Kolejnym ważnym krokiem będzie rozwój zaawansowanych systemów zarządzania energią (EMS), które pozwolą na optymalizację pracy całej sieci energetycznej. Systemy te, korzystające z zaawansowanej analizy danych i sztucznej inteligencji, umożliwią predykcyjne zarządzanie zużyciem i produkcją energii. Nie mniej istotne będzie zwiększenie integracji odnawialnych źródeł energii. Inteligentne sieci pozwolą na efektywniejsze włączanie do systemu dużych ilości energii z OZE, co przyczyni się do realizacji celów zrównoważonego rozwoju i dekarbonizacji gospodarki.

W perspektywie długoterminowej rozwój inteligentnych sieci energetycznych w Polsce będzie wiązał się z koniecznością adaptacji do zmieniających się warunków rynkowych i regulacyjnych. Będzie to obejmować zarówno dostosowanie do nowych wymogów prawnych, jak i rozwój współpracy międzynarodowej w zakresie standardów technologicznych. Polska będzie musiała również inwestować w edukację i świadomość społeczną, aby zapewnić akceptację i zrozumienie dla nowych technologii wśród konsumentów.

Jakie korzyści związane z rozwojem smart grids odniosą przedsiębiorcy i konsumenci. Czy doczekamy czasów, kiedy w związku z postępem technologicznym i wzrostem konkurencyjności sektora nasze rachunki za prąd będą znacznie niższe?

Rozwój inteligentnych sieci energetycznych niesie ze sobą szereg korzyści zarówno dla przedsiębiorców, jak i konsumentów. Dla przedsiębiorców smart grids oznaczają zwiększoną efektywność operacyjną. Dzięki możliwości monitorowania i zarządzania zużyciem energii w czasie rzeczywistym, firmy mogą optymalizować swoje procesy produkcyjne, co prowadzi do zmniejszenia kosztów. Ponadto, inteligentne sieci minimalizują straty energetyczne w sieci, co pozwala na bardziej efektywne dostarczanie energii, przynosząc oszczędności zarówno dostawcom, jak i odbiorcom energii.

Ponadto, inteligentne sieci umożliwiają firmom inwestowanie w instalacje OZE i ich włączenie do systemu energetycznego, co zwiększa niezależność energetyczną i przyczynia się do dekarbonizacji gospodarki. Ponadto, zaawansowane systemy monitoringu i automatycznej naprawy w smart grids zwiększają niezawodność i stabilność sieci, co jest kluczowe dla ciągłości działalności gospodarczej i może wpływać na obniżkę kosztów.

Dla konsumentów korzyści płynące z rozwoju smart grids są równie znaczące. Inteligentne liczniki i aplikacje do monitorowania zużycia energii pozwalają użytkownikom na lepsze zrozumienie, kiedy i jak zużywają energię. Dzięki tym informacjom mogą oni bardziej świadomie zarządzać swoim zużyciem, co prowadzi do oszczędności. Smart grids umożliwiają również wprowadzenie dynamicznych taryf, które dostosowują ceny energii do aktualnego zapotrzebowania.

Dodatkowo, konsumenci mają możliwość stania się prosumentami, czyli jednocześnie producentami i konsumentami energii. Instalując panele słoneczne czy małe turbiny wiatrowe, mogą wytwarzać własną energię, a nadwyżki sprzedawać do sieci, co obniża ich rachunki za prąd.

Im szybciej i szerzej zostaną wdrożone inteligentne sieci, tym szybciej konsumenci i przedsiębiorcy będą mogli czerpać korzyści w postaci niższych kosztów. Polityki rządowe wspierające rozwój OZE prawdopodobnie przyspieszą proces modernizacji i zwiększą konkurencyjność na rynku energii, co przełoży się na niższe ceny.

ekovoltis.pl

Rozmawiał Mateusz Banaszak