Transformacja pod napięciem – o systemowych konsekwencjach rozwoju fotowoltaiki

Rozwój fotowoltaiki w Polsce, który w ostatnich latach przyspieszył, stawia przed systemem elektroenergetycznym szereg wyzwań. Zainstalowane moce przekraczają 22 GW, co wpływa na koszty funkcjonowania całego systemu, w tym na konieczność rozbudowy infrastruktury oraz na stabilność rynku energii. W artykule przedstawione zostaną kluczowe konsekwencje tego dynamicznego rozwoju oraz związane z nim wyzwania.

Wzrost mocy instalacji

W Polsce zainstalowano już ponad 22 GW mocy z fotowoltaiki oraz 11 GW z farm wiatrowych, z czego znacząca część, bo aż 13,8 GW, powstała w latach 2021-2024. Mimo tego, wycofanie elektrowni węglowych miało charakter symboliczny, a część z nich została zastąpiona nowymi źródłami gazowymi. Takie zmiany są wynikiem charakterystyki odnawialnych źródeł energii, które są uzależnione od warunków pogodowych, co wymusza na systemie utrzymywanie konwencjonalnych źródeł w gotowości.

Bezpieczeństwo systemu elektroenergetycznego

Bezpieczeństwo systemu wymaga równoległego utrzymywania dostępnych mocy konwencjonalnych, które przejmują obciążenie w momentach ograniczonej produkcji z odnawialnych źródeł. W efekcie, poziom mocy wytwórczych przekracza realne zapotrzebowanie, co generuje dodatkowe koszty. Rynek mocy, finansowany z opłaty mocowej, oraz mechanizmy wsparcia dla OZE są w końcowym rozrachunku pokrywane przez odbiorców energii, co stanowi realne obciążenie dla gospodarstw domowych i przedsiębiorstw.

Rozbudowa infrastruktury sieciowej

Rozwój fotowoltaiki prowadzi do konieczności rozbudowy infrastruktury sieciowej, co budzi wątpliwości ekonomiczne. Sieci muszą być projektowane z myślą o maksymalnych obciążeniach, co skutkuje przewymiarowaniem i niską efektywnością inwestycji. Koszty rozbudowy są rozproszone i ukryte w taryfach dystrybucyjnych, co sprawia, że dla większości odbiorców są one mało zauważalne, mimo że stanowią istotne obciążenie dla społeczeństwa.

Wskaźnik LCOE a rzeczywiste koszty

W debacie publicznej często przywoływany jest niski wskaźnik LCOE dla fotowoltaiki, co ma świadczyć o jej konkurencyjności. Jednak LCOE nie uwzględnia wielu kosztów zewnętrznych, takich jak utrzymanie konwencjonalnego zaplecza produkcyjnego czy nadmiarowa rozbudowa sieci. Współczynnik wykorzystania mocy zainstalowanej dla instalacji fotowoltaicznych pozostaje niski, co dodatkowo zaniża rzeczywiste koszty tej technologii.

Stabilność rynku energii

Wzrost udziału fotowoltaiki w miksie energetycznym wpływa na zmienność cen na rynku SPOT, co prowadzi do skrajnych wahań cenowych. Taka niestabilność może zniechęcać inwestorów do wspierania stabilnych źródeł energii, co z kolei wymusza dodatkowe mechanizmy wsparcia. Obecna sytuacja jest w dużej mierze wynikiem wcześniejszych interwencji regulacyjnych, które przesunęły ryzyko inwestycyjne z inwestora na państwo i odbiorcę końcowego.

Potrzeba rewizji modelu rozwoju

Obecny model rozwoju fotowoltaiki, oparty na wsparciu publicznym, wymaga przemyślanej rewizji. Fotowoltaika powinna odgrywać istotną rolę w transformacji energetycznej, jednak jej rozwój musi być zgodny z możliwościami integracji w sposób bezpieczny i ekonomicznie uzasadniony. Kluczowe jest efektywne zarządzanie istniejącym potencjałem oraz minimalizowanie negatywnego wpływu na system elektroenergetyczny.

Wydarzenia w Hiszpanii, związane z zakłóceniami w dostawach energii, potwierdzają znaczenie omawianych zagadnień. Wysoki udział OZE wymaga precyzyjnego dostosowania systemu do zmienności produkcji oraz odpowiedniego zabezpieczenia rezerwą mocy. Szybka ekspansja technologii odnawialnych, bez zapewnienia stabilności systemu, może prowadzić do poważnych zaburzeń operacyjnych.