Magazyny energii w Polsce - jakie zmiany na rynku?

Debata na temat magazynów energii w Senacie RP

Potwierdzeniem tego, jak istotnym obszarem do rozważań w kontekście przyszłości rynku energetycznego w Polsce są magazyny energii, okazało się posiedzenie Senatu RP, a dokładnie senackiej Komisji Gospodarki Narodowej i Innowacji, które odbyło się 17 maja 2022 roku. Zaowocowało ono wieloma ważnymi konkluzjami i planami rozwoju, a także pozwoliło zaprezentować raport „Wpływ rozbudowy infrastruktury magazynów energii na rozwój gospodarczy w Polsce – prognoza do 2040 r.” opracowany przez naukowców z Akademii Hutniczo-Rolniczej w Krakowie we współpracy ze specjalistami Polskiego Stowarzyszenia Magazynowania Energii. Temat przewodni, jaki ustanowiono dla posiedzenia senackiej Komisji to natomiast „Magazyny energii elementem budowy bezpieczeństwa energetycznego Polski”.

Jedną z głośniej wybrzmiewających zapowiedzi podczas debaty było potwierdzenie planów powstania porozumienia sektorowego wspierającego rozwój rynku magazynów energii we współpracy z polskimi przedsiębiorcami. Jeszcze w tym roku natomiast ma zostać uruchomione systemowe wsparcie dla operatorów systemów dystrybucyjnych, którzy dzięki wykorzystaniu magazynów energii i innych technologii energetycznych mogliby usprawnić i i ustabilizować krajową infrastrukturę sieci elektroenergetycznych. Ireneusz Zyska, Wiceminister Klimatu i Środowiska i Pełnomocnik Rządu ds. Odnawialnych Źródeł Energii powiedział podczas posiedzenia:

Odnawialne źródła energii muszą być znaczącym elementem miksu energetycznego. Magazyny energii zarówno na poziomie gospodarstw domowych jak i wielkoskalowe na poziomie sieci, będą stanowiły w perspektywie tej dekady istotny element systemu elektroenergetycznego Polski.

Warto w tym miejscu podkreślić, że majowe posiedzenie senackiej Komisji Gospodarki Narodowej i Innowacji było pierwszą tego typu debatą dotyczącą prognozowanego wpływu magazynów energii na krajową gospodarkę, która zgromadziła wielu znakomitych przedstawicieli branży energetycznej oraz strategicznych resortów. Pani Barbara Adamska, prezes Polskiego Stowarzyszenia Magazynowania Energii wskazała na najważniejsze aspekty w dążeniu do rozwoju rynku zarówno prosumenckich, jak i przemysłowych magazynów energii, a także na kluczową rolę przedsiębiorców w tym procesie:

Magazynowanie energii jest w świecie branżą młodą i właśnie dlatego mamy szansę dołączyć do czołówki w tym zakresie. Dysponujemy niezbędnymi kompetencjami oraz odwagą inwestycyjną przedsiębiorców. Konieczne jest jeszcze otwarcie rynku wewnętrznego. Raport, który powstał we współpracy z AGH, ma stanowić podstawę do podjęcia decyzji technicznych, ale wskazuje także kwestie gospodarcze i korzyści ekonomiczne.

Raport AGH i PSME - jakie wnioski i przewidywania?

Przedstawienie wyników analiz specjalistów z AGH we współpracy z PSME w formie raportu, było jednym z podstawowych punktów senackiego posiedzenia. Prognozy, jakie zaprezentowano dają podstawy do optymistycznych zapatrywań w kontekście wpływu popularyzacji technologii magazynowania energii na rynek pracy, produkcję krajową i polski sektor energetyczny. Głównym celem stworzenia raportu było właśnie określenie możliwych konsekwencji gospodarczych rozwoju infrastruktury magazynów energii w Polsce do 2040 roku. W badaniach zastosowano metodykę analityczną i wyszczególniono trzy scenariusze dla tych prognozowanych przemian. Do danych makroekonomicznych, które wzięto pod uwagę w badaniu należą:

• produkcja krajowa - ogół produktów i usług wytworzonych w ramach polskiej gospodarki w odniesieniu do konkretnego przedziału czasowego;
• zatrudnienie - osobolata pracy w pełnym wymiarze godzin;
• wartość dodana - wolumen produkcji krajowej po odliczeniu kosztów pośrednich.

Trzy scenariusze, jakie natomiast badacze wyróżnili na potrzeby przeprowadzenia wielotorowych analiz to:

• scenariusz bazowy (BAZ) - zakłada, że w ustawodawstwie i sytuacji rynkowej nie nastąpią znaczące zmiany w kontekście technologii magazynowania energii i jej dalszy rozwój będzie następował w takich uwarunkowaniach;
• scenariusz PEP2040 - wytyczne dla rozwoju rynku magazynów energii będą wpisywały się według tego scenariusza w założenia aktualnej Polityki Energetycznej Polski do 2040 roku;
• scenariusz optymalny (OPT) - zakłada, że kolejne lata rozwoju branży magazynów energii będą w optymalny sposób wspierane zarówno w kontekście tempa, jak i zakresu wzrostu. W scenariuszu tym uwzględnione zostaną najlepsze działania na drodze do intensywnego rozwoju podmiotów z branży oraz usprawnienia i stabilizacji krajowych sieci elektroenergetycznych z wykorzystaniem dostępnych zasobów.

Według scenariusza optymalnego wpływ rozwoju rynku magazynów energii w Polsce na różne sektory gospodarki w odniesieniu do konkretnych przedziałów czasowych, może przedstawiać się następująco:

Źródło: Raport “Wpływ rozbudowy infrastruktury magazynów energii na rozwój gospodarczy w Polsce - prognoza do 2040 r.“

Głównymi wnioskami, a właściwie uogólnionymi prognozami ukazującymi, jak znaczący może być wpływ rozwoju infrastruktury magazynów energii na rynek pracy, produkcji krajowej oraz wartości dodanej w polskiej gospodarce, są poniższe wartości przedstawione w omawianym raporcie:

Źródło: Raport “Wpływ rozbudowy infrastruktury magazynów energii na rozwój gospodarczy w Polsce - prognoza do 2040 r.“

Rozporządzenie taryfowe - jakie zmiany w rozliczaniu magazynów energii?

W połowie czerwca 2022 roku Ministerstwo Klimatu i Środowiska zakończyło prace nad projektem nowelizacji rozporządzenia taryfowego. W myśl nowych przepisów do rachunków za prąd mają być doliczane opłaty za liczników zdalnego odczytu (tzw. inteligentnych liczników). Dodatkowo w projekcie pojawiły się zmiany dotyczące sposobu ustalania w taryfach wymiaru kosztów wynikających z wykorzystywania usług systemowych nabywanych od odbiorców energii. Chodzi tu o usystematyzowanie kategorii tych kosztów: planowanych i wykonanych.

Z punktu widzenia inwestorów zainteresowanych technologią magazynowania energii projekt rozporządzenia również planuje wprowadzić istotne zmiany. Dotyczyć one będą tych aspektów, które w rezultacie mają uczynić ten rodzaj działalności bardziej opłacalnym, a więc przede wszystkim zapowiadanego już wcześniej zniesienia naliczania podwójnej opłaty sieciowej. Rozgraniczone zostaną także zasady rozliczania podmiotów wykorzystujących w swojej działalności magazyny energii w formie elektrowni szczytowo-pompowych oraz tych, których funkcjonowanie opiera się na “klasycznych” magazynach energii.

W kontekście wspomnianej opłaty projekt rozporządzenia wymienia składowe, które mają kształtować jej ostateczną wartość. Zawarte zostały one w art. 28 projektu nowelizacji, a przedstawiają się one następująco (Źródło: Projekt rozporządzenia taryfowego energii elektrycznej):

• składnik stały stawki sieciowej za okres rozliczeniowy [w zł/MW lub w zł/kW mocy umownej];
• moc umowna określona dla magazynu energii elektrycznej [w MW lub kW];
• współczynnik pomniejszający moc umowną;
• składnik zmienny stawki sieciowej dla rozliczeniowej strefy czasowej m [w zł/MWh lub w zł/kWh];
• liczba rozliczeniowych stref czasowych [–];
• ilość energii elektrycznej pobranej z sieci przez magazyn energii elektrycznej w rozliczeniowej strefie czasowej m, w okresie rozliczeniowym [w MWh lub kWh];
• ilość energii elektrycznej pobranej z sieci przez magazyn energii elektrycznej w okresie rozliczeniowym [w MWh lub kWh];
• ilość energii elektrycznej wprowadzonej do sieci przez magazyn energii elektrycznej w okresie rozliczeniowym [w MWh lub kWh].

Hybrydowe magazyny energii i przechowywanie prądu w nieczynnych kopalniach

Jednym z częściej poruszanych obszarów merytorycznych dotyczących opracowywania wydajnych rozwiązań w zakresie magazynowania energii, jest tematyka wykorzystywania w tym celu nieczynnych już terenach pogórniczych. Chodzi tu o technologię grawitacyjnych magazynów energii, a w szczególności hybrydowych akumulatorów, które zagwarantują nie tylko odpowiedni wolumen przechowywanej energii, ale przede wszystkim zniwelują istotę największego ograniczenia technologii magazynowania energii, jakim jest krótki czas jej przechowywania. Już pod koniec 2021 roku Instytut Techniki Górniczej KOMAG z Gliwic przedstawił podczas konferencji KOMTECH w Szczyrku koncepcję hybrydowych magazynów energii, które składają się z trzech modułów: superkondensatorów (magazyn krótkoterminowy), baterii litowych (magazyn średnioterminowy) oraz moduł wykorzystujący technologie wodorowe (magazyn długoterminowy). Piotr Hylla z KOMAG podczas konferencji powiedział natomiast:

Takie rozwiązanie, przy odpowiedniej optymalizacji może zapewnić prosumentom całkowitą niezależność energetyczną, a także przyczynić się do stabilizacji krajowej sieci elektroenergetycznej.

Schemat blokowy hybrydowego magazynu energii; Źródło: komag.eu

Podczas tej samej konferencji zaprezentowano także wyniki badań nad magazynami energii, które miałyby wykorzystywać infrastrukturę pokopalnianą. Do ważnego spotkania w tym kontekście doszło natomiast na początku 2022 roku w siedzibie samego Instytutu. W posiedzeniu oprócz badaczy i przedstawicieli Ministerstwa Aktywów Państwowych i Urzędu Marszałkowskiego, udział wzięli także prezydenci Zabrza, Bytomia, Rudy Śląskiej oraz Gliwic. Dlaczego właśnie tych miast? Ponieważ to zlokalizowane na ich terenie obszary pokopalniane zostały wytypowane do przeprowadzenia działań badawczych nad magazynami energii w nieczynnych szybach górniczych. Wspólne ustalenia podczas spotkania zaowocowały koncepcją stworzenia Śląskiego Systemu Magazynowania Energii.

Jak działają tego typu akumulatory? Na podobnej zasadzie do grawitacyjnych magazynów energii z łopat wiatrowych, z tą jednak różnicą, że tu wykorzystywana będzie woda znajdująca się w szybie kopalnianym. Zmagazynowana energia posłuży do opuszczania obciążnika w szybie wypełnionym wodą, a oddanie energii następować będzie w dogodnym czasie podczas wypompowywania wody z dna szybu.

Model grawitacyjnego magazynu energii w szybie kopalnym (KOMAG); Źródło: slaskibiznes.pl

Jak o koncepcji utworzenia Śląskiego Systemu Magazynowania Energii wypowiadali się uczestnicy spotkania w Instytucie Techniki Górniczej KOMAG? Adam Neumann, prezydent Gliwic zauważył:

W kopalniach tych, zamiast węglem, zajmowano by się słońcem i wodą, dzięki którym można by pozyskiwać nawet do 100 megawatów mocy elektrycznej na godzinę.

Zastępca prezydenta Bytomia, Michał Bieda wskazał natomiast na inne inicjatywy podejmowane na terenie Śląska, które doskonale będzie uzupełniała inicjatywa badań nad magazynami energii:

W sierpniu 2021 roku w naszym mieście zawarto porozumienie, które umożliwi stworzenie Bytomskiego Klastra Energii. W jego skład wchodzą specjaliści z Urzędu Miejskiego w Bytomiu, Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej Sp. z o.o., Bytomskiego Przedsiębiorstwa Komunalnego oraz Katowickiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej S.A., a więc podmioty, które zajmują się wytwarzaniem, dystrybucją, magazynowaniem i konsumpcją energii.

Przedstawiciele Instytutu Techniki Górniczej KOMAG podsumowali natomiast wspólne ustalenia wskazując na dodatkowe korzyści wynikające z utworzenia Śląskiego Systemu Magazynowania Energii:

Rozwiązanie to przyniesie wiele korzyści. Oprócz racjonalnego przeobrażenia pogórniczych obiektów, których dysponentem jest SRK w Śląski System Magazynowania Energii, zostanie zachowany industrialny obraz Śląska, utworzone nowe miejsca pracy dla pracowników zamykanych kopalń, a także przyczyni się do zmiany wizerunku regionu jako przyjaznego środowisku. Warto dodać, że proponowane rozwiązanie jest pionierskie, niemające precedensu w świecie.

Polskie inwestycje w fabryki magazynów energii

Okazuje się, że opuszczone tereny górnicze mogą paradoksalnie w znacznie szerszym stopniu przyczynić się do rozwoju rynku odnawialnych źródeł energii, a konkretnie technologii jej magazynowania. Jednym z częściej poruszanych ostatnio tematów w tym kontekście, są bowiem plany uruchomienia fabryk produkujących ogniwa akumulatorowe dla magazynów energii, które zlokalizowane miałyby być właśnie na terenach starych kopalni. Jak się okazuje już za dwa lata planowane jest otwarcie tego typu fabryki w nieczynnej już Kopalni Węgla Kamiennego Jas-Mos znajdującej się w Jastrzębiu-Zdroju. Dzięki inicjatywie “Śląskie Magazyny Energii” mają tam być produkowane ogniwa akumulatorowe na czeskiej licencji HE3DA. Jakie korzyści płyną z takiego rozwiązania? Należą do nich przede wszystkim:

• zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego;
• popularyzacja technologii magazynowania energii w Polsce;
• wsparcie w kosztach utrzymania terenów pogórniczych;
• wiele dodatkowych miejsc pracy;
• zagospodarowanie istniejącej infrastruktury pogórniczej należącej do Spółki Restrukturyzacji Kopalń S.A.

Fabryka ogniw akumulatorowych w Kopalni Jas-Mos będzie pierwszym tego typu przedsięwzięciem w Polsce. Łączna wartość produkcyjna zakładu szacowana jest na 1200 MWh, a docelowo nawet 1500 MWh. Co ciekawe i ważne z punktu widzenia docelowych grup klientów, w fabryce mają być produkowane ogniwa od niewielkiej (0,5 kWh) do dużej (50 kWh) pojemności. Dzięki temu zaspokojone zostaną potrzeby zarówno osób zainteresowanych prosumenckimi magazynami energii, jak również podmiotów przemysłowych, które dzięki akumulatorom będą mogły przyczyniać się do stabilizacji krajowych sieci elektroenergetycznych.

Projekt budowy fabryki ogniw akumulatorowych w dawnej kopalni w Jastrzębiu-Zdroju został zaprezentowany 30 maja 2022 roku podczas konferencji w Katowicach. Został wówczas odczytany list premiera Mateusza Morawieckiego, którego słowa skierował on do uczestników spotkania:

Magazynowanie energii stanowi kluczowy warunek transformacji energetycznej w kierunku energetyki rozproszonej, opartej o odnawialne źródła energii; służy stabilizacji krajowych systemów energetycznych, pozostając jedną z gwarancji naszego bezpieczeństwa energetycznego.

Słowa te uznano w branży jako potwierdzenie ogromnego potencjału Polski w obszarze rozwoju odnawialnych źródeł energii i energetyki rozproszonej. Dodatkowo przedstawiciele rynku czekają na zakończenie prac legislacyjnych w zakresie nowelizacji ustawy o OZE, szczególnie w odniesieniu do tworzenia klastrów energii.

Jak OSD chcą rozwijać branżę magazynów energii w Polsce?

Na dynamiczny rozwój rynku magazynów energii liczą też polscy Operatorzy Systemów Dystrybucyjnych (OSD). Popularyzacja technologii ma bowiem przyczynić się do ustabilizowania i odciążenia KSE. Niektórzy operatorzy postanowili aktywnie uczestniczyć w działaniach rozwijających technologie magazynowania energii. Należy do nich między innymi spółka Tauron Nowe Technologie, która w połowie czerwca 2022 roku podpisała z Ecological Projects Poland list intencyjny w sprawie współpracy zorientowanej na popularyzację magazynów energii wśród prosumentów. Piotr Apollo, prezes Tauron Nowe Technologie tak wyjaśnił podstawy podjętej współpracy:

Bilansowanie to proces, którym musimy nauczyć się zarządzać, bo korzystanie z energii elektrycznej na dotychczasowych zasadach powoli przechodzi do historii. Nie dotyczy to tylko posiadaczy instalacji fotowoltaicznych, ale wszystkich konsumentów. Tauron chce pomóc swoim klientom przejść przez ten proces, stąd współpraca ze spółką EPP w zakresie rozwoju technologii magazynowania.

W procesie rozwoju rynku prosumenckich magazynów energii czynny udział chce mieć także Enea. Magazyny energii mają się wręcz stać specjalizacją operatora zyskując status kluczowej technologii w budowaniu energetycznego bezpieczeństwa oraz maksymalizacji wykorzystania OZE. Enea pokusiła się o przeprowadzenie trwających pół roku testów magazynów energii wykonanych w różnych technologiach. Instalacje funkcjonowały w pięciu polskich miastach: Gubinie, Pogorzelicy, Opalenicy, Zielonej Górze oraz w Bydgoszczy. W lokalizacjach tych analizowano działanie takich magazynów energii, jak odpowiednio: kondensatorów EDLC, akumulatorów litowo-jonowych, baterii LiFePO4, baterii litowo-tytanowych oraz baterii kwasowo-ołowiowych typu VRLA. Czemu miały służyć te testy? Wiceprezes Enei Operator ds. innowacji i logistyki, dr hab. Wojciech Drożdż wyjaśnia:

Magazynowanie energii pozwala na zwiększenie elastyczności pracy sieci, gromadzenie nadwyżek energii odnawialnej, służy bilansowaniu systemu. Natomiast wdrożenie innowacji, która doprowadzi do uruchomienia w Enei Operator udoskonalonej metody magazynowania energii na poziomie niskiego napięcia jest działaniem kluczowym z punktu widzenia jakości energii elektrycznej.

Optymalny scenariusz rozwoju magazynów energii - osiągalny?

Wiele wskazuje na to, że zarówno w sektorze polskich przedsiębiorców, przedstawicieli branży energetycznej, a także działaniach ustawodawczych coraz wyraźniej rysują się dążenia wspierające rozwój rynku magazynów energii w różnych wymiarach tego zagadnienia. Optymalny scenariusz, jaki do 2040 roku nakreślili badacze AGH i PSME w swoim raporcie dotyczącym popularyzacji technologii magazynowania energii, wydaje się zatem na tym etapie zupełnie osiągalny. Aby cele i założenia tego scenariusza mogły być sukcesywnie realizowane, niezbędna jest współpraca także ze strony prosumentów i to zarówno na płaszczyźnie chęci dokształcania się, jak również samego podejmowania inwestycji. Od momentu uruchomienia systemowego dofinansowania do magazynów energii niestety niewiele się jeszcze zmieniło w zakresie dynamiki prosumenckich przedsięwzięć w tym obszarze. Trzeba jednak pamiętać, że każda nowa technologia potrzebuje czasu i ugruntowania, aby zostać docenioną i spopularyzowaną.