600 MW mocy i 2400 MWh pojemności – magazyn energii o parametrach, których nie powstydziłby się blok niedużej elektrowni, ma powstać w Belgii. Będzie to największy magazyn energii w Europie, zlokalizowany w Dilsen-Stokkem na wschodzie kraju, w miejscu, w którym działała niegdyś fabryka cynku. Jego twórcy – niderlandzka firma Giga Storage – chcą nazwać go GIGA Green Turtle, Wielkim Zielonym Żółtwiem. Projekt obejmuje 20 baterii z inwerterami, 185 transformatorów średniego napięcia, 5 transformatorów wysokiego napięcia oraz ponad 25 km kw. otaczającego instalacje parku. Budowa tego kompleksu ma się zacząć w 2025 roku i potrwać trzy lata.
Spektakularny projekt Niderlandczyków to zaledwie początek długiej listy. Jak ogłoszono pod koniec lipca, po sąsiedzku, w niemieckim Dahlem w Nadrenii Północnej-Westfalii, ma powstać magazyn o mocy 100 MW i pojemności 200 MWh. Zbudują go Francuzi z TotalEnergies, którzy na początku tego roku przejęli potentata infrastruktury magazynowej – niemiecką firmę Kyon Energy. Kyon dysponuje już instalacjami o mocy 120 MW w fazie operacyjnej, 350 MW w fazie budowy oraz 2 GW – w planach. Trend widać też po naszej stronie Odry – kilka tygodni temu koncern PGE ogłosił przetarg na największy magazyn energii w Polsce: instalację o mocy do 263 MW i pojemności 900 MWh, która miałaby powstać w Żarnowcu.
Niewątpliwie, decyzje o szybkim odejściu od paliw kopalnych, które zapadły w Europie w 2022 r., są potężnym impulsem dla rozwoju tego rynku. Opublikowany w kwietniu European Market Monitor On Energy Storage (EMMES) szacuje, że w 2023 r. w Europie zainstalowano magazyny o łącznej mocy sięgającej 10 GW. To przeszło dwukrotnie więcej niż jeszcze rok wcześniej (4,5 GW) i więcej, niż prognozowano na rok 2023 (6 GW). I owszem, polityka klimatyczna UE jest tu silnym impulsem rozwojowym, kwestie bezpieczeństwa energetycznego również. Na szczęście, o procesie tym decydują nie tylko obawy, ale także zachęty i przewidywane korzyści.
Bateria dla domu
Pracujemy nad elastycznością systemu i nad tym, jak prąd będzie przyjmowany do sieci – podsumowywał niedawno resort klimatu i środowiska zmiany w ruszającej z początkiem września nowej, szóstej już, edycji programu „Mój prąd”. – Dążymy do połączenia fotowoltaiki, pomp ciepła, magazynów energii – kwitował z kolei szef Columbus Energy, jednego z największych na polskim rynku dostawców instalacji fotowoltaicznych, w rozmowie z „Rzeczpospolitą”.
Innymi słowy, stabilizowanie OZE schodzi pod strzechy: o ile w skali całego kraju potrzebujemy magazynów energii, by stabilizować produkcję farm fotowoltaicznych i wiatrowych, o tyle każde gospodarstwo domowe wyposażone w przydomowy magazyn staje się namiastką wymarzonej przez wielu samowystarczalnej wyspy energetycznej (namiastką, bowiem od sieci odłączyć się nie można). Korzysta z własnej, wyprodukowanej przez przydomową instalację (zwykle fotowoltaiczną) energii również wtedy, gdy instalacja nie pracuje. Nowa edycja „Mojego prądu” zakłada, że magazyn energii będzie obligatoryjną częścią instalacji zgłaszanych do przyłączenia do sieci po 1 sierpnia – dofinansowanie ma sięgać w takim przypadku 7 tys. zł dla mikroinstalacji, 16 tys. zł dla magazynu energii elektrycznej i 5 tys. zł dla magazynu ciepła.
Rola magazynów energii w całym „ekosystemie energetycznym” domu od dawna nie jest tajemnicą, więc zainteresowanie tymi urządzeniami było na rynku widoczne. Ale do niedawna te elementy instalacji były stosunkowo drogim jej komponentem, przełom przyszedł dopiero w tym roku, a „Mój prąd 6.0” nadaje zjawisku nową dynamikę. – Aktualnie obserwujemy zwiększone zainteresowanie magazynami energii i prognozujemy, że w najbliższych tygodniach będzie ono nadal rosło – podsumowywał prezes specjalizującej się w tych instalacjach spółki beeIN Michał Sochacki. – Rynek magazynów energii w Polsce dynamicznie zwiększa się już od początku roku. W pierwszych miesiącach 2024 r. sprzedaliśmy ponad 100 magazynów energii, podczas gdy w analogicznym okresie ub.r. ta kategoria produktów praktycznie nie była widoczna w naszej strukturze sprzedaży. Widzimy, że tendencja wzrostowa nadal się utrzymuje – dodawał.
Na ile silny będzie ten trend, przekonamy się zapewne gdzieś w pierwszych miesiącach przyszłego roku, gdy będzie można ocenić już wpływ na rynek m.in. dotacji z programu „Mój prąd”, a także ogólnego wzrostu zainteresowania tym komponentem instalacji. Póki co, punktem wyjścia mogą być dane Polskiej Izby Magazynowania Energii (PIME) za rok 2023. Wynika z nich, że w Polsce do końca owego roku zainstalowano w sumie około 11 tys. przydomowych magazynów energii. Ich łączna moc wynosiła 110 MW, a pojemność około 138 MWh. I oczywiście, można krytycznie zauważyć, że to mniej więcej tyle, ile w jednym dużym – „przemysłowym” – magazynie w rodzaju tych, o których wspominamy wyżej. Ale pamiętajmy też, że dotychczas była to technologia stosunkowo droga jak na kieszeń przeciętnego Kowalskiego, a na dodatek również stosunkowo niezbyt znana. A 11 tys. gospodarstw domowych to wcale niemałe miasteczko.
Elastyczność kraju
Ale przydomowe magazyny energii to zaledwie wierzchołek góry lodowej. Realne poruszenie widać na rynku tych dużych instalacji. 2022 r. kończyliśmy z bilansem poniżej 3 GW mocy w tej części systemu elektroenergetycznego. Już wiosną ubiegłego roku machina inwestycji ruszyła pełną parą: do końca roku Polskie Sieci Elektroenergetyczne – operator polskiego systemu – wydały zapewne pozwolenia na przyłączenie w sumie ponad 10 GW mocy. Nowych mocy, jak szacował portal WysokieNapięcie, przybywało w tempie 1 GW miesięcznie.
I to tempo nie tylko pewnie utrzymuje się w bieżącym roku, ale wręcz może wkrótce przyspieszyć. Tu znowuż ważną rolę odgrywają zachęty, a za taką należałoby uznać program priorytetowy „Magazyny energii elektrycznej i związana z nimi infrastruktura dla poprawy stabilności polskiej sieci elektroenergetycznej” Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Konsultacje projektu programu odbyły się w dosyć szybkim tempie na przełomie lipca i sierpnia, a zgodnie z harmonogramem programu pierwsze dotacje miałyby popłynąć jeszcze w 2024 r. Do rozdysponowania będzie budżet rzędu 4 mld zł, w tym 3,6 mld zł dotacji i pożyczek, których wysokość będzie mogła sięgnąć 400 mln zł. Kwalifikujące się do programu inwestycje to magazyny o mocy nie mniejszej niż 2 MW i pojemności nie mniejszej niż 4 MWh, przyłączane do sieci na wszystkich poziomach napięcia.
Czynnikiem hamującym ten prognozowany boom może być zmiana tzw. współczynnika dyspozycyjności mocy. W dużym uproszczeniu określa on dyspozycyjność danego źródła energii w „chwili próby”: w ostatnich latach wynosił on dla magazynów energii 95 proc., tymczasem w projekcie rozporządzenia MKiŚ, który został opublikowany w lipcu, obniżono go do 57,58 proc. – a następnie, po konsultacjach, do 61,3 proc. Skąd to pogorszenie oceny skuteczności takich instalacji? Z założenia, że w sytuacji, kiedy w tej samej dobie doszłoby do kilkukrotnego „przywołania na rynku mocy”, a zatem potrzeby dostarczenia do systemu dużych ilości energii, statystyczny magazyn czterogodzinny (50 MW mocy, 200 MWh pojemności) nie byłby w stanie wywiązać się z zadania. Na rynkach mocy w innych krajach europejskich zdarzają się analogicznie określone poziomy dyspozycyjności magazynów.
Według branży energetycznej zmiana może jednak podziałać odstraszająco na inwestorów, bo jest sygnałem, że dla systemu OZE produkowana przez nie energia ma charakter drugorzędny i może nie być tak opłacalna, jak się dziś zakłada. I – choć trudno dyskutować z wymogiem stabilności systemu – to i trudno podważać fakt, że duże inwestycje magazynowe nad Wisłą mogłyby sobie poradzić z potencjalnymi kryzysowymi momentami. Mimo wszelkich sporów o poziom i tempo zwrotu z inwestycji wydaje się, że dziś od „magazynowej” rewolucji nie ma odwrotu.
Opinia Partnera Cyklu Redakcyjnego: PGE S.A.
Robert Kowalski - Wiceprezes zarządu ds. wsparcia i rozwoju PGE Polskiej Grupy Energetycznej
Transformacja energetyczna i rozwój pogodozależnych, odnawialnych źródeł energii wymusza zmiany w projektowaniu systemu elektroenergetycznego i podejścia do bezpieczeństwa energetycznego. W celu stabilizacji dostaw energii z OZE, niezależnie od dynamiki potrzeb i aktualnych warunków atmosferycznych, niezbędne jest zapewnienie właściwego poziomu potencjału wytwórczego. Z drugiej strony w słoneczne i wietrzne dni coraz częściej pojawia się ryzyko okresowego wyłączenia produkcji OZE, co wpływa na dłuższy czas zwrotu z inwestycji. Rozwiązaniem są magazyny energii, które pozwolą na zwiększenie efektywności pracy źródeł odnawialnych i optymalne wykorzystanie produkowanej przez nie energii oraz zwiększą bezpieczeństwo energetyczne kraju.
Obecnie najważniejsze i największe magazyny energii w Polsce to Elektrownie Szczytowo-Pompowe. W tego typu instalacjach woda jest pompowana z niższych zbiorników do wyższych, gdzie energia jest przechowywana w formie energii potencjalnej. W momencie zapotrzebowania na energię woda jest spuszczana w dół, napędzając turbiny generujące prąd. Elektrownie te charakteryzują się wysoką efektywnością i krótkim czasem reakcji. PGE dysponuje czterema takimi obiektami o łącznej mocy ponad 1500 MW, co stanowi blisko 90 proc. udziału w tego typu źródłach Polsce. Trwają prace nad budową kolejnego o mocy 1050 MW w miejscowości Młoty koło Bystrzycy Kłodzkiej. ESP Młoty nie tylko znacząco zwiększyłaby możliwości magazynowania energii z OZE, ale też podniósłaby bezpieczeństwo energetyczne całego regionu południowo-zachodniej Polski.
Obok ESP, na obecnym etapie, największy potencjał rozwoju mają magazyny bateryjne, które z racji swojej specyfiki nie mają takich ograniczeń jak ESP. Dwie największe tego typu inwestycje: Żarnowiec (269 MW) i Gryfino (400 MW), realizujemy na północy Polski. Ich rolą będzie magazynowanie energii przede wszystkim z morskich farm wiatrowych budowanych na Bałtyku. Jednocześnie niezależnie od wspomnianych jednostek wielkoskalowych, przygotowujemy budowę 26 magazynów o łącznej mocy 107 MW, które będą magazynowały energię z OZE w sieci średniego napięcia. Zwiększy to możliwości produkcji energii z OZE dla wszystkich inwestorów na obszarze działania PGE Dystrybucja, czyli wschodniej części kraju.
Choć podstawową rolą magazynów energii jest jej przechowywanie, gdy produkcja przekracza zapotrzebowanie, to magazyny pełnią również rolę stabilizatorów sieci. Wraz z rosnącą liczbą OZE, zarówno wielkoskalowych, jak i przydomowych, czy wybudowanych przy zakładach przemysłowych, dynamicznie zmienia się chwilowa ilość energii dostarczanej do sieci energetycznej. Wahania te powodują konieczność stałego kompensowania zmian w celu utrzymania stabilnej pracy sieci. W tej sytuacji elastyczność sieci staje się kluczowym elementem jej niezawodności, a rola magazynów energii w tym procesie powinna być postrzegana jako strategiczna.
Najmniejsze jednostki magazynowe zlokalizowane bezpośrednio u prosumentów dopełniają potencjał magazynowania energii w systemie elektroenergetycznym. W obecnej edycji programu rządowego „Mój prąd” są elementem kompleksowej inwestycji w przydomowe źródło wytwórcze wraz z magazynem i pompą ciepła, co łącznie stanowi najbardziej efektywne rozwiązanie dla konsumenta.
Budowa magazynów energii na trzech wyżej opisanych poziomach przełoży się na większe możliwości konsumpcji energii z OZE i lepsze jej wykorzystanie. Niezależnie od powyższego wzrost potencjału magazynowania energii przełoży się na szeroko rozumiane bezpieczeństwo energetyczne i stabilizację całego systemu elektroenergetycznego.
