Rodzaje źródeł wytwórczych i definicje

 

 

Rodzaje źródeł wytwórczych w KSE

Elektrownie cieplne węglowe

 

Elektrownie, w których paliwem jest węgiel kamienny lub węgiel brunatny. Elektrownie tego typu charakteryzują się umiarkowaną elastycznością m.in. z uwagi na długi czas rozruchu (ok. 8 godzin ze stanu zimnego), niską szybkość przyrostu mocy (tzw. rampa) oraz wysokimi minimami technicznymi pracy bloków (dla bloków cieplnych opalanych węglem jest to ok. 40-60% mocy znamionowej).

Łączna moc zainstalowana elektrowni węglowych w KSE wynosi 31 941 MW (stan na 01.09.2021), w tym:

  • moc jednostek wytwórczych centralnie dysponowanych przez operatora systemu przesyłowego (JWCD) wynosi 24 363 MW, gdzie:
    • moc elektrowni na węgiel kamienny wynosi 16 114 MW,
    • moc elektrowni na węgiel brunatny wynosi 8 249 MW,
  • moc jednostek wytwórczych niebędących jednostkami centralnie dysponowanymi przez operatora systemu przesyłowego (nJWCD) wynosi 7 578 MW, gdzie:
    • moc elektrowni na węgiel kamienny wynosi 7 450 MW,
    • moc elektrowni na węgiel brunatny  wynosi 128 MW.

 

Elektrownie cieplne gazowe

Elektrownie cieplne, w których paliwem jest gaz ziemny. Źródła te charakteryzują się większą elastycznością w porównaniu do elektrowni węglowych, ponieważ są w stanie bardzo szybko wznowić produkcję energii elektrycznej po wyłączeniu i ponownym uruchomieniu, a czas rozruchu takich jednostek ze stanu zimnego wynosi ok 1 godz. Jednostki te mają ponadto zdolność do szybkiego przyrostu mocy generowanej i mogą charakteryzować się niskimi minimami technicznymi (zależy do od technologii danej jednostki).

Łączna moc zainstalowana elektrowni gazowych w KSE wynosi 3 017 MW (stan na 01.09.2021), w tym:

  • moc jednostek wytwórczych centralnie dysponowanych przez operatora systemu przesyłowego (JWCD) wynosi 2 059 MW,
  • moc jednostek wytwórczych niebędących jednostkami centralnie dysponowanymi przez operatora systemu przesyłowego (nJWCD) wynosi  958 MW.

 

Elektrownie wodne

 

Elektrownie, w których generatory pracują dzięki przepływowi wody. Możemy wyróżnić dwa rodzaje elektrowni tego typu, tj.: elektrownie przepływowe i elektrownie szczytowo-pompowe. Szczególne znaczenie dla systemu mają elektrownie szczytowo-pompowe, które pracują tak jak magazyny energii. W momencie, gdy w systemie elektroenergetycznym jest nadmiar energii elektrycznej, jednostki te są w stanie pompować wodę do położonego wyżej (tzw. górnego) zbiornika wodnego, a następnie zrzucać ją z powrotem do zbiornika wodnego położonego niżej (tzw. dolnego), napędzając tym samym generatory i produkując energię elektryczną w momencie, gdy jest ona potrzebna.

Elektrownie wodne przepływowe nie mają możliwości magazynowania wody (i tym samym energii elektrycznej) ponieważ ulokowane są na rzekach lub zaporach wodnych, a ich generatory napędzane są bieżącą siłą nurtu wody.

Łączna moc zainstalowana elektrowni wodnych w KSE wynosi 2 499 MW (stan na 01.09.2021), w tym:

  • moc jednostek wytwórczych centralnie dysponowanych przez operatora systemu przesyłowego (JWCD) wynosi 1 785 MW, gdzie:
    • elektrownie wodne szczytowo-pompowe: 1 559 MW,
    • elektrownie wodne przepływowe: 226 MW;
  • moc jednostek wytwórczych niebędących jednostkami centralnie dysponowanymi przez operatora systemu przesyłowego (nJWCD) wynosi  714 MW, gdzie:
    • elektrownie wodne szczytowo-pompowe 92 MW,
    • elektrownie wodne przepływowe  622 MW;

 

Farmy wiatrowe

 

Lądowe i morskie instalacje, których generatory są napędzane siłą wiatru. Są to źródła odnawialne, których generacja zależy od warunków atmosferycznych i w związku z tym ich pracą nie można sterować, ale można ją z umiarkowaną dokładnością prognozować. Ilość produkowanej przez farmy wiatrowe energii elektrycznej zależy od siły wiatru w danym momencie.

Łączna moc zainstalowana farm wiatrowych w KSE wynosi 9 006 MW (stan na 01.11.2022).

Instalacje fotowoltaiczne (PV)

 

Instalacje służące do zamiany promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Jest to odnawialne źródło energii, którego pracą nie można sterować, ale można ją prognozować. Ilość produkowanej przez farmy fotowoltaiczne energii elektrycznej zależy m.in. od nasłonecznienia oraz temperatury w danym momencie.

Łączna moc zainstalowana instalacji fotowoltaicznych w KSE wynosi 11 337 MW (stan na 30.09.2022).

Pozostałe rodzaje źródeł wytwórczych

 

Łączna moc pozostałych rodzajów źródeł wytwórczych w KSE nie będących jednostkami centralnie dysponowanymi przez operatora systemu przesyłowego wynosi 1 180 MW (stan na 01.09.2021), w tym:

  • moc jednostek opalanych biomasą wynosi 275 MW,
  • moc jednostek opalanych olejem opałowym wynosi 747 MW,
  • moc jednostek opalanych gazem koksowniczym wynosi 158 MW.

 

Warto dodać, że skład jednostek nJWCD cieplnych węglowych i gazowych wchodzą m.in. elektrociepłownie, czyli jednostki produkujące w sposób skojarzony energię elektryczną i ciepło  oraz elektrownie przemysłowe, które wytwarzają energię elektryczną na potrzeby zakładów przemysłowych, w których jednostki te się znajdują. Produkcja energii elektrycznej przez takie elektrownie jest zazwyczaj pochodną  ich podstawowej działalności, tj. produkcji ciepła w przypadku elektrociepłowni oraz produkcji pary technologicznej w przypadku elektrowni przemysłowych. Powyższe oznacza, że możliwość dysponowania przez Operatora poziomem produkcji energii elektrycznej w takich jednostkach jest ograniczona.

Moc zainstalowana w poszczególnych źródłach energii

 

Definicje

System elektroenergetyczny

Infrastruktura elektroenergetyczna (przesyłowa i dystrybucyjna) oraz przyłączone do nich urządzenia i instalacje (wytwórcze i odbiorcze).

Operator systemu przesyłowego elektroenergetycznego

Przedsiębiorstwo energetyczne zajmujące się przesyłaniem energii elektrycznej, odpowiedzialne za ruch sieciowy w systemie przesyłowym, bieżące i długookresowe bezpieczeństwo funkcjonowania tego systemu (w tym przede wszystkim jego bilansowanie), a także eksploatację, konserwację, remonty oraz niezbędną rozbudowę sieci przesyłowej. Operator systemu przesyłowego nie posiada zasobów wytwórczych i nie jest aktywnym uczestnikiem rynku. Operator dokonuje w imieniu krajowych odbiorców kontraktacji tzw. usług systemowych niezbędnych do zapewnienia prawidłowego funkcjonowania systemu elektroenergetycznego oraz administruje rynkiem bilansującym prowadząc centralny mechanizm bilansowania. Operator jest także współodpowiedzialny, wraz z nominowanymi operatorami rynku energii, za rozwój europejskiego rynku energii elektrycznej.

Europejski kontynentalny system elektroenergetyczny

Połączone systemy elektroenergetyczne kontynentalnych państw europejskich, pracujące synchronicznie, czyli z tą samą częstotliwością i fazą. Dla zapewnienia stabilnej i niezawodnej pracy systemu synchronicznego operatorzy poszczególnych państw współpracują ze sobą w ramach stowarzyszenia ENTSO-E.

Prowadzenie ruchu

Całość działań mających na celu utrzymanie bezpieczeństwa pracy systemu elektroenergetycznego i jego integralności oraz dotrzymanie warunków umożliwiających jego pracę synchroniczną z systemami zagranicznymi, funkcjonowanie rynku energii elektrycznej, realizację transakcji handlowych, wykonywanie niezbędnych prac i remontów w elektrowniach i elementach sieci oraz utrzymanie odpowiednich parametrów jakościowych i niezawodności pracy sieci.

Zapotrzebowanie na moc w KSE

Suma mocy pobranej przez wszystkich odbiorców krajowych, mocy potrzeb ogólnych elektrowni, potrzeb własnych jednostek wytwórczych oraz strat sieciowych.

Bilansowanie systemu

Równoważenie produkcji energii elektrycznej z zapotrzebowaniem na tę energię, przy uwzględnieniu ograniczeń systemowych. Podstawowo proces bilansowania jest realizowany przez uczestników rynku, którzy zaspokajają swoje potrzeby w zakresie energii elektrycznej dokonując jej zakupu lub sprzedaży, czy to bezpośrednio jako aktywny uczestnik rynku hurtowego energii elektrycznej czy tez działając przez pośredników, tzn. spółki obrotu i dostawców energii. W czasie rzeczywistym Operator Systemu Przesyłowego nadzoruje proces bilansowania, zapewniając że suma zapotrzebowania krajowych odbiorców energii elektrycznej jest w każdym momencie równa produkcji energii elektrycznej z uwzględnieniem importu lub eksportu. Uczestnicy rynku którzy nie zakontraktują swoich potrzeb na hurtowym rynku energii elektrycznej dokonują nieplanowego poboru energii elektrycznej lub jej nieplanowej dostawy, co jest następnie rozliczane przez operatora systemu przesyłowego w ramach centralnego mechanizmu bilansowania.

Rezerwa mocy

Wymagana nadwyżka mocy dyspozycyjnej dostępnej dla OSP ponad zapotrzebowanie do pokrycia przez elektrownie krajowe. Poziom wymaganej nadwyżki zmienia się w zależności od horyzontu planowania. Dla planowania na dobę do przodu rezerwa musi wynosić co najmniej 9 proc., dla dłuższych horyzontów jest ona wyższa aby uwzględnić zwiększone ryzyka związane z możliwymi awariami jednostek wytwórczych i błędami prognoz zapotrzebowania i generacji odnawialnej. Wymagana nadwyżka mocy dotyczy nadwyżki dodatniej, jak i nadwyżki ujemnej, tj. rezerw mocy pozwalających na zmniejszenie podaży mocy lub zwiększenie zapotrzebowania.

Minima techniczne bloków / elektrowni

Minimalna ilość mocy, z którą dana jednostka wytwórcza (blok) może pracować. Elektrownie składają się ze zbioru jednostek wytwórczych, które nierzadko są ze sobą powiązane technologicznie. Z tego względu elektrownie także charakteryzują się określonymi minimami technicznymi, precyzującymi minimalną liczbę pracujących bloków wymaganą dla zapewnienia ciągłości pracy elektrowni.

Elastyczność źródeł wytwórczych

Zdolność jednostek do zmiany ilości mocy dostarczanej do systemu. Elastyczność zależy w dużej mierze od technologii wytwarzania energii elektrycznej. Bloki węglowe charakteryzują się umiarkowaną elastycznością z uwagi m.in. na długi czas rozruchu (ok. 8 godzin ze stanu zimnego), niską szybkość przyrostu mocy (tzw. rampa) oraz wysokie minima techniczne pracy bloków (dla bloków cieplnych opalanych węglem jest to ok. 40-60% mocy znamionowej). Znacznie bardziej elastyczne są nowoczesne bloki gazowe, które są w stanie bardzo szybko wznowić produkcję po wyłączeniu i mają zdolność do szybkiego przyrostu mocy wprowadzanej do systemu. Źródła OZE charakteryzują się elastycznością wyłącznie w zakresie regulacji w dół, tzn. zmniejszania generacji, nie mając możliwości jej zwiększenia w odpowiedzi na zwiększone zapotrzebowanie systemu.

Zagrożenie bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej

Stan systemu elektroenergetycznego lub jego części, uniemożliwiający zapewnienie bezpieczeństwa pracy sieci elektroenergetycznej lub równoważenie dostaw energii elektrycznej z zapotrzebowaniem na tę energię (bilansowanie). Nie należy tego mylić z okresem przywołania, ogłaszanego w celu realizacji obowiązków na rynku mocy.

EAS

ENTSO-E Awarness System, system umożliwiający ostrzeganie operatorów systemów przesyłowych w innych państwach o zakłóceniach mogących mieć wpływ na bezpieczeństwo pracy połączonych systemów elektroenergetycznych Europy. EAS ma pięć stopni: zielony (praca normalna – ang. „normal”), żółty (stan alarmowy – ang. „alert”), czerwony (stan zagrożenia – ang. „emergency”), czarny (stan zaniku napięcia – ang. „blackout”) i niebieski (stan odbudowy – ang. „restoration”).

<< Wsparcie bilansowania systemu