Świeci słońce – prądu jest za dużo, fotowoltaika jest wyłączana. Co na to poradzić?

Użytkownicy przydomowych paneli fotowoltaicznych zakładali je, kuszeni obietnicą darmowego prądu, jeśli tylko nad ich dachem świeci słońce. Tak wygląda teoria, jednak w praktyce zbytnie nasłonecznienie bywa poważnym problemem i to nie tylko dla mikroinstalacji.

Już kilka lat temu prosumenci (czyli osoby zarówno konsumujące, jak i produkujące energię elektryczną), zauważyli zjawisko „wyścigu” paneli fotowoltaicznych. W „peletonie” utrzymywały się te z ogniw, do których słońce docierało w pierwszej kolejności. Osoby mieszkające tam, gdzie słońce dociera najpóźniej, muszą się natomiast liczyć z możliwością automatycznego wyłączenia ich paneli. Dzieje się tak, gdy w okolicznej sieci napięcie wzrasta do wartości powyżej 253 V. W przypadku wielkoskalowych instalacji bezpiecznymi wyłączeniami zarządzają z kolei Polskie Sieci Energetyczne.

Dlaczego tak się dzieje? Opisując najprościej: energia z paneli zwykle nie trafia bezpośrednio do gospodarstwa domowego, a do sieci energetycznej, która bywa opisywana jako „wirtualny magazyn” prądu. Każdy magazyn ma swoją pojemność i tak samo jest z siecią, która w wielu miejscach w kraju potrzebuje pilnych inwestycji. To jeden z najważniejszych problemów osób korzystających z prądu ze słońca.

Fotowoltaika bije rekordy, również negatywne

Ostatnie tygodnie pokazały, że sytuacja jedynie się pogarsza, a w czasie najmocniejszego nasłonecznienia padają kolejne rekordy wyłączeń.

„1 maja 2024 roku w godz. 12-13 dla utrzymania bezpieczeństwa systemu polecono zredukować generację instalacji fotowoltaicznych o łącznej mocy 4749 megawatów. Był to najwyższy poziom poleconych redukcji” – mówi w rozmowie z OKO.press Maciej Wapiński z Polskich Sieci Energetycznych. A zatem od sieci odłączono panele o łącznej, potencjalnej mocy niewiele niższej od Elektrowni Bełchatów (5100 MW).

„Redukcje źródeł OZE są ostatnim środkiem zaradczym, który stosuje operator w przypadku nadwyżki generacji energii elektrycznej ponad zapotrzebowanie” – przekonuje Wapiński. Wcześniej następują na przykład próby wyeksportowania energii, której nie damy rady wykorzystać, i zmniejszenia produkcji prądu z konwencjonalnych źródeł.

Fotowoltaika wyhamowała zgodnie z intencją rządu PiS

Niewiele pomogły więc próby „przyhamowania” rozwoju przydomowej fotowoltaiki, podejmowane przez poprzedni rząd. Ekipa PiS-u zorientowała się, że fotowoltaika rośnie jak na drożdżach, przekraczając wszelkie prognozy stawiane w rządowych strategiach. Opracowana trzy lata temu strategia energetyczna do 2040 roku zakładała, że do mocy przyłączonej fotowoltaiki o wartości 5-7 gigawatów dotrzemy w okolicach 2040 roku. W 2024 roku łączna maksymalna moc instalacji wynosi jednak aż 11,4 GW.

By opanować sytuację (a także dopasować się do unijnych dyrektyw), rząd zmienił bardzo korzystne wobec prosumentów rozwiązania, dzięki którym część z nich mogła mocno obniżyć rachunki za prąd. Użytkownicy paneli przekazane do sieci nieskonsumowane nadwyżki prądu mogli odbierać z 80-procentową zniżką cenową. Dziś stawki, za które prosumenci przekazują prąd do sieci i odbierają nadwyżki energii, uzależnione są od cen na jej rynku. Ich zakup możliwy jest po cenach detalicznych, sprzedaż – według stawek hurtowych. Takie regulacje obowiązują osoby, które swoje instalacje podłączyły po 31 marca 2022 roku.

Po ich wprowadzeniu boom na fotowoltaikę miał zwolnić. I rzeczywiście, w 2023 roku do sieci podłączono 189 783 nowych prosumentów wobec ok. 370 tysięcy mikroinstalacji w 2021 roku.

NIK: fotowoltaiczny kryzys napędza brak inwestycji w sieć

O tym, że przestarzałe sieci hamują rozwój OZE i opóźniają pożegnanie z węglem, w marcu ostrzegała Najwyższa Izba Kontroli. Przedstawione przez kontrolerów dane rzeczywiście nie wyglądają optymistycznie.

„W 2021 roku łącznie 46 procent linii elektroenergetycznych 110 kV (wysokich napięć – WN) była starsza niż 40 lat, a wśród nich połowa była starsza niż 50 lat. Tylko 16 procent tych linii w 2021 roku była młodsza niż 10 lat. 40 procent linii SN w 2021 roku było starszych niż 40 lat (15 procent było starszych niż 50 lat), a tylko 15 procent tych linii – młodszych niż 10 lat. Linie niskiego napięcia (nN) starsze niż 40 lat stanowiły w 2021 roku 30 procent wszystkich linii nN, a linie młodsze niż 10 lat stanowiły tylko 19 procent wszystkich linii nN” – czytamy w komunikacie NIK.

Przestarzała sieć jest podatna na awarie, których przybywa w czasie coraz częstszych ekstremalnych zjawisk pogodowych. Na awaryjność wpływa również niski stopień skablowania sieci, a więc fakt, że tylko niewielka jej część to przewody przebiegające pod ziemią.

Spółki energetyczne tracą z kolei na rekompensatach dla właścicieli odłączanych od sieci elektrowni fotowoltaicznych. Właściciele wielkopowierzchniowych instalacji wnioskujący o należne im pieniądze, często odbijali się jednak ze swoimi wnioskami od sprzeciwu operatorów sieci. W sprawie zainterweniowali urzędnicy PSE.

Rząd umówił się na inwestycje. Ale czy to pomoże?

Ułatwiające rozwój odnawialnych źródeł energii inwestycje w sieci znalazły się w umowie koalicyjnej pomiędzy Koalicją Obywatelską, Trzecią Drogą a Lewicą. O potrzebie modernizacji infrastruktury przesyłowej mówił ostatnio marszałek Sejmu Szymon Hołownia:

„85 mld zł wydamy w Polsce w najbliższych latach na unowocześnienie sieci energetycznych. Tak by więcej nie zdarzał się absurd wyłączenia paneli słonecznych, wtedy, gdy zdaniem systemu produkują za dużo prądu” – mówił lider Polski 2050. Środki mają pochodzić między innymi z KPO.

Ale nie tylko o sieci chodzi – zauważają eksperci i dziennikarze branżowi.

„Tak, nowoczesne, zmodernizowane sieci dystrybucyjne i przesyłowe są ważne. Gdyby jednak tezę przedstawioną przez przedstawicieli Polski 2050 przenieść na inną płaszczyznę, łatwiej zrozumieć, jak bardzo się zagalopowali. To jakby założyć, że jeśli z dwulitrowej butelki będziemy przelewać wodę do jednolitrowej przez trzy wężyki, a nie jeden, to nic nie wylejemy, a miejsce znajdzie się także dla pozostałej »nadprogramowej« wody” – pisze autor portalu Energetyka24 Kacper Świłowski.

Co więc można zrobić, by wody w „energetycznym basenie” mieściło więcej? Trzeba go zwyczajnie powiększyć, inwestując nie tylko w „wirtualny” magazyn energii, którym nazywana jest sieć elektroenergetyczna. Najważniejsze jest inwestowanie nowych środków w fizyczne magazynowanie energii na wielką skalę, na przykład w instalacjach termicznych i bateryjnych – zauważa Świłowski.

Po pierwsze elastyczność, po drugie magazyny

Potwierdza to Maciej Wapiński z PSE, dorzucając kilka innych warunków dla bezpiecznego rozwoju fotowoltaiki.

„Dla uniknięcia lub ograniczenia skali redukcji niezbędne jest zwiększenie elastyczności odbiorców, czyli ich zdolności do zmiany zapotrzebowania w zależności od sytuacji w systemie i cen energii. Istotny jest również rozwój magazynów energii, w tym magazynów energii cieplnej. Z kolei rynek musi działać w taki sposób, by wytwórca zawsze musiał mieć klientów na całą produkowaną przez siebie energię. W przeciwnym wypadku będzie narażony na bardzo niskie ceny energii, w tym ceny ujemne” – zauważa Wapiński.

A zatem w najgorszym przypadku wytwórca energii może nawet zachęcać do odbioru wyprodukowanego prądu, dopłacając odbiorcom.

Będzie zmiana w „Moim Prądzie” i dopłaty do magazynowania

Rząd zapowiada rozwój magazynowania prądu w Polsce. Mówi o tym między innymi wiceminister klimatu Miłosz Motyka (PSL). W resorcie pojawił się pomysł, by dofinansowanie z programu Mój Prąd obejmowało nie tylko prywatne panele, ale i przydomowe magazyny energii.

„Dofinansowanie magazynów energii gwarantuje to, że energia, którą w szczycie produkcji wytworzy prosument, nie zostanie zmarnowana, bo będzie można ją zużyć, gdy już np. słońce nie będzie świecić i instalacja fotowoltaiczna nie będzie już tak efektywna. To jest rozwiązanie, które gwarantuje znacznie lepszą stopę zwrotu z całej inwestycji” – przekonywał Motyka.

Rzeczywiście, ceny domowych magazynów w niektórych przypadkach spadły nawet o 30-40 proc. Być może pozwoli to na uruchomienie systemu dopłat, który zachęci prosumentów do ich zakupu. Liczby pokazują, że dotychczas osoby inwestujące w fotowoltaikę były co najmniej sceptyczne wobec tego rozwiązania. Warto mieć nadzieję, że w końcu skończymy z nazywaniem sieci energetycznej „magazynem energii” – a pozwolimy jej być po prostu siecią, służącą do przesyłu takiej ilości prądu, jaka potrzebna jest odbiorcom.