Zarządzanie Odnawialnymi Źródłami Energii i Wymiana Danych z Operatorem Systemu Przesyłowego w Polsce

Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A. (dalej: PSE S.A.), jako Operator Systemu Przesyłowego (OSP), pełnią kluczową rolę w zapewnieniu stabilnej i bezpiecznej pracy Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE). W obliczu dynamicznego rozwoju odnawialnych źródeł energii (OZE) w Polsce, zarządzanie systemem wymaga coraz większej elastyczności, szybkich decyzji operacyjnych oraz zaawansowanej wymiany danych między uczestnikami rynku.

Transformacja energetyczna to nie tylko rozwój OZE, ale również dbałość o stabilną pracę całego systemu. W centrum tej zmiany pojawia się Dostawca Usług Bilansujących (DUB) - nowy podmiot, który integruje rozproszone zasoby, komunikuje się w czasie rzeczywistym z operatorem systemu przesyłowego i odpowiada za stabilność pracy KSE. Współczesny model systemu elektroenergetycznego zakłada rozproszenie i autonomię poszczególnych podmiotów i zasobów, co powoduje konieczność integracji wielu źródeł informacji, sprawnej komunikacji oraz koordynacji pomiędzy OSP a pozostałymi podmiotami w celu efektywnego zarządzania i planowania pracy systemu.

Wyzwania i Mechanizmy Zarządzania przy Wysokiej Generacji OZE

Konieczność Bilansowania Systemu

System elektroenergetyczny, z racji na fizyczny charakter energii elektrycznej, wymaga, aby produkcja cały czas równoważyła konsumpcję. OSP odpowiada za bilansowanie KSE, czyli dostosowywanie wielkości produkcji energii elektrycznej do zużycia. Jeżeli w danej chwili produkcja energii elektrycznej jest za niska albo za wysoka w stosunku do jej zużycia, dochodzi do odchyłki częstotliwości w systemie oraz nieplanowych przepływów mocy na połączeniach transgranicznych. Może to doprowadzić do niekontrolowanych wyłączeń elementów systemu i w konsekwencji do awarii skutkującej przerwami w dostawach energii elektrycznej.

Dlatego planując pracę na każdy kolejny dzień, OSP analizuje bilans mocy KSE oraz dostosowuje pracę jednostek wytwórczych do zużycia tak, aby w każdej chwili zapewnione było bezpieczeństwo funkcjonowania sieci oraz systemu elektroenergetycznego jako całości. Podstawowym środkiem wykorzystywanym w tym procesie są zasoby dostępne na rynku bilansującym (RB), administrowanym przez OSP i służącym do równoważenia podaży i popytu na energię elektryczną.

Redysponowanie Nierynkowe: Ograniczanie Generacji OZE

PSE S.A. wydają polecenia zmiany wytwarzania energii elektrycznej w instalacjach OZE (dalej: „Polecenia” lub „Redysponowanie Nierynkowe”) przyłączonych do KSE, gdy jest to niezbędne dla zapewnienia jego bezpiecznej pracy. Polecenia są wydawane na podstawie art. 9c ust. 7a ustawy Prawo energetyczne. W okresach wysokiego potencjału produkcji energii przez źródła OZE przy jednoczesnym niskim zapotrzebowaniu, OSP może zidentyfikować nadwyżkę podaży energii elektrycznej w stosunku do zapotrzebowania odbiorców i deficyt wymaganej ujemnej rezerwy mocy.

W takich sytuacjach OSP podejmuje szereg działań, które mają na celu zbilansowanie KSE, w tym:

• ograniczenie liczby pracujących Jednostek Wytwórczych Centralnie Dysponowanych (JWCD) i generowanej przez nie mocy poprzez skorzystanie z ofert bilansujących;
• ograniczenie pracy w niecentralnie dysponowanych jednostkach wytwórczych (nJWCD) poprzez skorzystanie z usługi GWS (generacja wymuszona względami sieciowymi);
• wykorzystanie możliwości magazynowania energii w elektrowniach szczytowo-pompowych.

Gdy brak jest innych środków dla zbilansowania KSE, w szczególności zostały wyczerpane wszystkie zasoby dostępne na zasadach rynkowych, OSP wydaje Polecenia dla Instalacji OZE. Jest to kluczowe dla zachowania bezpieczeństwa pracy KSE i zrównoważenia dostaw energii elektrycznej z zapotrzebowaniem w każdej chwili.

Inicjatywy Transparentności Enea Operator

W kontekście transformacji energetycznej, Enea Operator, jako Operator Systemu Dystrybucyjnego (OSD), kontynuuje działania na rzecz transparentnej komunikacji z rynkiem. Realizuje polecenia PSE w odniesieniu do instalacji przyłączonych do swojej sieci, działając zgodnie z obowiązującymi przepisami. W odpowiedzi na rosnące zainteresowanie partnerów informacjami dotyczącymi ograniczeń generacji, Enea Operator udostępniła interaktywną mapę prezentującą obszary objęte redysponowaniem nierynkowym realizowanym na polecenie OSP.

Udostępnienie mapy redysponowania oraz codziennie aktualizowanych interaktywnych map dotyczących mocy przyłączonych OZE i dostępnych mocy przyłączeniowych, wpisuje się w działania Enei Operator ukierunkowane na rozwój cyfrowych rozwiązań wspierających poprawę komunikacji z uczestnikami rynku energii.

Podstawy Prawne Redysponowania Nierynkowego Instalacji OZE

Podstawowe zasady nierynkowego redysponowania źródeł OZE regulują następujące przepisy prawa:

Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/943 z dnia 5 czerwca 2019 r.

Rozporządzenie w sprawie rynku wewnętrznego energii elektrycznej wprowadza:

• podstawowe kryterium nierynkowego redysponowania oparte na prawie do priorytetowego dysponowania (art. 12 ust. 2 oraz ust. 6);
• regulację stanowiącą, że priorytetowe dysponowanie nie może zagrażać bezpiecznej pracy systemu elektroenergetycznego (art. 12 ust. 7).

Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. - Prawo energetyczne (uPE)

Ustawa wprowadza:

• dwie kategorie nierynkowego redysponowania: (i) dla potrzeb bilansowania KSE oraz (ii) dla potrzeb zapewnienia bezpieczeństwa pracy sieci elektroenergetycznej (art. 9c ust. 7a oraz ust. 7b);
• podstawowe kryterium nierynkowego redysponowania dla potrzeb bilansowania KSE oparte na mocy zainstalowanej (P) źródeł OZE (art. 9c ust. 7c pkt 1 oraz art. 7 ust. 8d[10]), w następujących grupach mocowych: (i) P ≥ 400kW, (ii) 200kW ≤ P < 400 kW, (iii) 50kW < P < 200kW, (iv) 10kW < P ≤ 50kW, (v) P ≤10kW;
• uzupełniające kryterium nierynkowego redysponowania dla potrzeb bilansowania KSE oparte na koszcie redysponowania źródeł OZE (art. 9c ust. 7c pkt 1);
• zapis, że nierynkowe redysponowanie dla potrzeb bilansowania KSE powinno być realizowane przy spełnieniu warunków bezpieczeństwa pracy sieci elektroenergetycznej oraz technicznych ograniczeń pracy źródeł OZE (art. 9c ust. 7c pkt 1);
• zapis, że źródła OZE, które nie mają obowiązku wyposażenia i nie są wyposażone w układy regulacji mocy czynnej, o których mowa w art. 9c ust. 7f, nie podlegają nierynkowemu redysponowaniu dla potrzeb bilansowania KSE (art. 9c ust. 7f);
• kryterium nierynkowego redysponowania dla potrzeb zapewnienia bezpieczeństwa pracy sieci elektroenergetycznej, tj. zarządzania ograniczeniami systemowymi oparte na minimalizacji sumarycznej wielkości zmniejszenia mocy wytwarzanej przez jednostki wytwórcze wykorzystujące energię wiatru lub słońca (art. 9c ust. 7c pkt 2 oraz ust. 7d).

Ustawa z dnia 28 lipca 2023 r. o zmianie ustawy - Prawo energetyczne

Ustawa ta wprowadza:

• w okresie przejściowym, do chwili wejścia w życie postanowień Instrukcji Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowej (IRiESP), kryterium nierynkowego redysponowania źródeł OZE dla potrzeb bilansowania KSE oparte na proporcjonalności w stosunku do mocy zainstalowanej, w odniesieniu do źródeł OZE przyłączonych do sieci zamkniętej (sieci przesyłowej oraz koordynowanej sieci 110 kV);
• obowiązek opracowania przez OSP IRiESP lub jej zmiany oraz przedłożenia jej Prezesowi URE do zatwierdzenia w terminie do 7 września 2024 r., w zakresie dotyczącym zasad nierynkowego redysponowania OZE i magazynów energii;
• obowiązek dostosowania przez OSD Instrukcji Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej (IRiESD) do postanowień IRiESP oraz przedłożenia jej Prezesowi URE do zatwierdzenia w terminie 4 miesięcy od zatwierdzenia IRiESP.

W związku z koniecznością dokonywania nierynkowego redysponowania źródeł OZE przed wejściem w życie postanowień IRiESP, OSP stosuje zasady wynikające z ww. regulacji prawnych, w ramach możliwej ich operacjonalizacji w okresie przejściowym.

Zasady Doboru Źródeł OZE do Redysponowania Nierynkowego

OSP stosuje komplementarne zasady redysponowania dla celów bilansowania KSE oraz dla celów zarządzania ograniczeniami systemowymi.

Kryteria doboru na potrzeby bilansowania KSE

Z poziomu zarządzania KSE, redysponowaniu podlegają zarówno indywidualne źródła OZE, jak i indywidualne źródła OZE zagregowane w obiekty redukcji. Obiekty redukcji są definiowane według atrybutów określających ich lokalizację, priorytetowość doboru, technologię wytwarzania, moc zainstalowaną oraz tryb dostępności do redysponowania (podstawowy, uzupełniający, interwencyjny).

Celem Redysponowania Nierynkowego jest usunięcie nadwyżki generacji nad zapotrzebowaniem w KSE, która powstała wskutek działań użytkowników systemu i pozostała po zastosowaniu przez OSP mechanizmu rynkowego. Algorytm redysponowania ma na celu każdorazowe zmniejszenie generacji w KSE do poziomu zapotrzebowania, przy zachowaniu równomierności redysponowania obiektów redukcji o tych samych atrybutach.

Reguły Kwalifikacji

Reguły kwalifikacji źródeł OZE do Redysponowania Nierynkowego są następujące:

1. Źródła OZE, które mają obowiązek być wyposażone lub są wyposażone w układy regulacji mocy czynnej, podlegają Redysponowaniu Nierynkowemu dla potrzeb bilansowania KSE zarówno w okresie bez ogłoszenia zagrożenia bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej, jak i w okresie z ogłoszonym zagrożeniem.
2. Źródła OZE, które nie mają obowiązku bycia wyposażonymi i nie są wyposażone w układy regulacji mocy czynnej, podlegają redysponowaniu dla potrzeb bilansowania KSE tylko w okresie zagrożenia bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej.

Kryteria Podstawowe Doboru

Kryteria podstawowe doboru źródeł OZE do Redysponowania Nierynkowego są następujące:

1. W pierwszej kolejności Redysponowane Nierynkowo są indywidualne źródła OZE lub obiekty redukcji, które nie podlegają priorytetowemu dysponowaniu, przy czym redysponowanie tych źródeł odbywa się według następujących zasad:
   • proporcjonalnie do mocy zainstalowanej, w odniesieniu do źródeł OZE lub obiektów redukcji przyłączonych do sieci zamkniętej (tj. sieci przesyłowej i koordynowanej sieci 110 kV);
   • według kolejności wyznaczonej przynależnością do grup definiowanych przez moc zainstalowaną źródeł OZE, wchodzących w skład obiektów redukcji, w odniesieniu do źródeł OZE przyłączonych do sieci niestanowiącej sieci zamkniętej (przyłączonych do sieci promieniowej).
2. Redysponowanie Nierynkowe obiektów redukcji przyłączonych do sieci...

Wymiana Danych i Systemy Informatyczne w Zarządzaniu KSE

Aby OSP mógł pełnić swoją rolę, konieczne jest istnienie systemów teleinformatycznych do koordynowania pracy oraz komunikacji pomiędzy PSE a poszczególnymi podmiotami KSE. Dane wymieniane pomiędzy podmiotami rynku a OSP są przesyłane w postaci dokumentów elektronicznych o ściśle określonym formacie.

Dostawca Usług Bilansujących (DUB)

Dostawca Usług Bilansujących (DUB) to nowy podmiot, który integruje rozproszone zasoby, komunikuje się w czasie rzeczywistym z operatorem systemu przesyłowego i odpowiada za stabilność pracy KSE. DUB może wysyłać przez systemy OSP zgłoszenia oferty portfolio na moce bilansujące (ZOPMB) w ramach Rynku Mocy Bilansujących, które zawierają zbiór ofert maksymalnych mocy i ich ceny dla poszczególnych usług regulacji mocy.

Usługi Regulacji Mocy i Rezerwy Systemowe

Usługi te są aktywowane w celu stabilizacji częstotliwości w systemie energetycznym:

• Rezerwa Utrzymania Częstotliwości (ang. FCR - Frequency Containment Reserve): Możliwość dostarczania rezerwy do szybkiej kompensacji w przypadku nagłych odchyleń częstotliwości w systemie elektroenergetycznym.
• Automatyczna Rezerwa Odbudowy Częstotliwości (ang. aFRR - Automatic Frequency Restoration Reserve): Automatyczne przywracanie częstotliwości do wartości nominalnej, gdy odchylenia są mniejsze, ale długotrwałe.
• Nieautomatyczna Rezerwa Odbudowy Częstotliwości (ang. mFRR - Manual Frequency Restoration Reserve): Możliwość dostarczania nieautomatycznie uruchamianej rezerwy do długotrwałego przywracania częstotliwości, co pozwala na bardziej precyzyjne zarządzanie obciążeniem systemu.
• Rezerwy Zastępcze (ang. RR - Replacement Reserve): Możliwość dostarczenia rezerwy mocy czynnej na potrzeby odbudowy lub uzupełnienia wymaganego poziomu Rezerw Odbudowy Częstotliwości (FRR), w celu zapewnienia przygotowania na dodatkowe niezbilansowania systemu.

Systemy WIRE, SOWE i LFC

System Wymiany Informacji o Rynku Energii (WIRE)

Z pomocą systemu WIRE, OSP może rozliczać się z uczestnikami rynku energii bilansujących ze świadczonych usług za pomocą elektronicznych dokumentów raportujących dane rozliczeniowe.

System Wymiany Informacji o Zdarzeniach i Planach (SOWE)

System SOWE służy do wymiany informacji na potrzeby zarządzania pracą krajowego systemu elektroenergetycznego oraz do udostępniania planów koordynacyjnych. W ramach systemu SOWE zgłaszane są informacje o remontach (Zgłoszenie remontu JW - ZROR), awariach (Zgłoszenie niesprawności układu regulacji JW - ZNUR) oraz odchyleniach (Zgłoszenie ubytku JW - ZGUB) w pracy jednostek wytwórczych (bloków elektrowni), a także o zdarzeniach ruchowych.

Bieżący Plan Koordynacyjny Dobowy (BPKD)

W ramach komunikacji z podmiotami na rynku energii, PSE przesyła Bieżący Plan Koordynacyjny Dobowy (BPKD), który jest dokumentem zawierającym plan pracy jednostki wytwórczej w poszczególnych kwadransach doby planowania. Zawiera on komplet parametrów stałych jednostki wytwórczej, takich jak: moc maksymalna w przeciążeniu, moc maksymalna regulacyjna dla generacji i ładowania, moc minimalna regulacyjna dla generacji i ładowania, moc minimalna w zaniżeniu. Oprócz tego dla każdego kwadransa zawarte są następujące dane opisujące stan pracy JW: typ stanu, kwalifikacja pracy, kwalifikacja postoju, typ swobody, wielkość mocy maksymalnej i minimalnej dyspozycyjnej, wielkość mocy obciążeniowej.

System Sterowania Częstotliwością i Obciążeniem (LFC)

System LFC (ang. Load Frequency Control) jest podstawowym systemem zarządzania regulacjami mocy czynnej w celu realizacji procesu regulacji częstotliwości sieci w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym.

Znaczenie Sprawnej Komunikacji i Koordynacji

Dynamiczny wzrost udziału OZE wymusza większą elastyczność, szybsze decyzje operacyjne i coraz bardziej zaawansowaną wymianę danych między uczestnikami rynku. Sprawne zarządzanie i planowanie pracy systemu elektroenergetycznego w Polsce, w obliczu rosnącej roli odnawialnych źródeł energii, jest możliwe dzięki szczegółowym regulacjom prawnym, zaawansowanym systemom informatycznym oraz stałej współpracy i transparentności działań Operatora Systemu Przesyłowego z innymi podmiotami rynku.

tags: #co #oze #udostepniac #osp