Wprowadzenie

Ujednolicenie podejścia w określaniu kluczowych wielkości wynikających z procesu przyłączania jednostek wytwórczych do sieci elektroenergetycznej stanowi warunek konieczny harmonizacji przepisów krajowych oraz europejskich Kodeksów Sieci (CNC – Connection Network Codes). W tekście tym podjęto próbę wskazania obiektywnych kryteriów oceny wpływu przyłączanych źródeł na sieć Właściwych Operatorów Systemu, w kontekście wymagań technicznych wynikających z podstawowej kategoryzacji Modułów Wytwarzania Energii wynikającej z Rozporządzenia Komisji (UE) 2016/631 oraz Przewodników Wdrożenia Kodeksów Sieci publikowanych przez ENTSO-E (European Network of Transmission System Operators for Electricity).

Co jest przyłączane?

W procesie wydawania Warunków Przyłączenia określane jest miejsce przyłączenia o charakterze punktowym, względem którego określone zostają wymagania techniczne dla przyłączanego obiektu oraz zobowiązania formalne pomiędzy Wytwórcą i Właściwym Operatorem Systemu. Przyłączany obiekt stanowi zatem pojedynczy Moduł Wytwarzania Energii (PGM) w rozumieniu NC RfG, który podlega dalszej kategoryzacji na podstawie czterech parametrów: mocy maksymalnej, napięcia w punkcie przyłączenia, sposobu pracy w sieci (SPGM lub PPM) oraz lokalizacji podstawowej infrastruktury i punktu przyłączenia (morski lub lądowy). Krajowi Operatorzy Systemu właściwie rozpoznali ten fakt we wzorach dokumentów, nie skorzystali jednak z możliwości przeniesienia kompleksowej oceny technicznej na etap potwierdzania zgodności Modułu Wytwarzania Energii z NC RfG. W efekcie wzory wniosków zamiast skurczyć się do niezbędnego minimum, rozrosły się o część wynikającą do Kodeksów Sieci.

Czy szczegółowa charakterystyka PGM we wniosku o WP jest konieczna?

Na początku zastanówmy się jaki ładunek informacyjny dla Operatora Systemu niesie następujące zdanie: „Wnioskuję o określenie warunków przyłączanie dla nowego Modułu Parku Energii (PPM), zlokalizowanego w (…) o planowanej mocy maksymalnej (Pmax) równej 6,5 MW (±5%), jako miejsce przyłączenia proponuję stację X SN/110 KV”.  Rozbijmy je na czynniki pierwsze – określony został typ, rodzaj oraz miejsce przyłączenia Modułu Wytwarzania Energii, zastosowanie zatem mają kryteria oceny możliwości przyłączenia do sieci OS oraz wymagania techniczne określone dla PPM B w Kodeksie Sieci, Wymogach Ogólnego Stosowania oraz Instrukcjach Ruchu i Eksploatacji. Znana jest również planowana moc osiągalna netto wraz z tolerancją, której górna granica pozwala określić moc przyłączeniową. Minimalne zobowiązania techniczne PPM B  pozwalają określić zakresy sterowalności dla mocy czynnej oraz biernej w relacji do planowanej mocy maksymalnej. Taka informacja jest wystarczająca do oceny możliwości przyłączenia i wydania warunków przyłączenia, których nie trzeba aktualizować w związku ze zmianami komponentów, które nie maja wpływu na moc osiągalną netto. Szczegółowe informacje mogą zostać uzupełnione na etapie procedowania umów przyłączeniowych.

Czy moc zainstalowana elektryczna ma znaczenie?

Proces przyłączenia dotyczy Modułów Wytwarzania Energii, których charakterystyka nie obejmuje rodzaju energii pierwotnej oraz danych znamionowych podstawowych instalacji wytwórczych (w tym urządzeń wytwórczych), a także komponentów jednostek wytwarzających energię (PGU – Power Generating Unit oraz szczegółowo SPGU lub NPGU). Odpowiednie certyfikaty sprzętu mają zastosowanie dopiero na etapie potwierdzania zgodności, a ich oczekiwanie na etapie wniosku o wydanie Warunków Przyłączenia jest zbędne, biorąc pod uwagę wysokie prawdopodobieństwo zmiany urządzeń przed przystąpieniem do realizacji inwestycji. Zasadność deklarowania ogólnej wielkości mocy zainstalowanej elektrycznej wynika w zasadzie wyłącznie z zapisów [1] określających uproszczenie procesu przyłączeniowego dla źródeł odnawialnych. W związku z tym, praktyczne znaczenie ma określenie sumarycznej mocy zainstalowanej elektrycznej, bez konieczności podawania szczegółowej charakterystyki urządzeń wytwórczych (producent, liczba, moc jednostkowa, napięcia, prądy, etc.)

Ekspertyza wpływu na sieć elektroenergetyczną

Proces przyłączeniowy nakłada na Właściwego Operatora Systemu warunkowy (tj. uwzględniający wyjątki) obowiązek sporządzenia ekspertyz wpływu na sieć (dystrybucyjną i/lub przesyłową) urządzeń, instalacji i sieci do niej bezpośrednio przyłączanych. Takie sformułowanie daje podstawę do odrębnej oceny elementów składowych Modułu Wytwarzania Energii, podczas gdy faktycznej ocenie zgodność podlega PGM jako całość. Powstanie obowiązku wykonania ekspertyzy w zależności od wartości mocy zainstalowanej elektrycznej dodatkowo pogłębia niejasności interpretacyjne. Kryteria techniczne oceny możliwości przyłączenia źródeł odnoszą się do oddziaływania w miejscu przyłączenia (PCC), podczas gdy poddawane analizie urządzenia (lub zespoły urządzeń) przyłączone mogą być w głębi sieci wytwórcy i pośrednio wpływać na swoją pracę (np. przekształtniki energoelektroniczne, układy kompensacji, filtry). Takie podejście może skutkować niewłaściwym odwzorowaniem oddziaływania PGM w PCC w zależności od przyjętej metody obliczeniowej, a tym samym ograniczenia możliwości jego przyłączenia i weryfikacji oddziaływania rzeczywistego w toku testów.

Niebagatelny wpływ na sposób wykonania ekspertyz ma również założony poziom mocy wprowadzanej do sieci, który dopuszcza uwzględnienie przez Operatora Systemu wskaźników korekcyjnych charakteryzujących pracę (źródeł) oraz ich rodzaj energii pierwotnej. Zastosowanie takiego podejścia jest pozornie rozsądne, przekładając się na bardziej adekwatne modelowanie warunków pracy systemu, może jednak skutkować ograniczeniami uprawnień Wytwórcy w związku z:

1. Niejednoznacznym sposobem zapewnienia (gwarantowanego) odbioru energii,
2. Nietransparentnym sposobem ustalania i aktualizacji wskaźników korekcyjnych,
3. Szacowaniem dostępności energii pierwotnej przy obliczaniu wskaźników korekcyjnych.

Warto wskazać najważniejsze konsekwencje takiego podejścia w sposobie określania „poziomu mocy wprowadzanej” [3]. Zdolność PGM do wyprowadzania energii do sieci Właściwego OS określa się w toku testów poprzez potwierdzenie mocy minimalnej i maksymalnej w punkcie przyłączenia (PCC). Wielkości te ograniczają pasmo wyprowadzenia mocy, a tym samym pozwalają określić maksymalną wartość mocy wprowadzanej do sieci OS (Pmax) oraz zakres regulacji od mocy minimalnej do mocy chwilowej [Pmin – P, gdzie P≤Pmax]. Warto zauważyć, że moc osiągalna netto w PCC (Pmax) musi być mniejsza lub równa mocy przyłączeniowej, który to warunek może zostać spełniony poprzez dobór urządzeń będących częścią układu wyprowadzenia mocy lub  poprzez ich odpowiednią parametryzację. Nałożenie na tak definiowany zakres regulacji wskaźnika korekcyjnego będącego pochodną dostępności energii pierwotnej, będzie skutkować powstaniem ograniczeń zawężających czasowo zdolność do wyprowadzenia mocy (P<P(t)_oze). Tym samym może dochodzić do ograniczenia uprawnień Wytwórcy do odbioru energii w zakresie gwarantowanej mocy przyłączeniowej [1] w przypadku modernizacji, rozbudowy lub zmiany źródła energii pierwotnej, które nie będą skutkowały koniecznością zmiany mocy przyłączeniowej. Przykładami takich modyfikacji są m.in.: rozbudowa PGM o magazyn energii pracujący zależnie (komponent PGM), zwiększenie mocy zainstalowanej urządzeń wytwórczych (tzw. overcapacity) i/lub ich rodzaju (kolokacja), instalacja odbioru zależnego (np. elektrolizer – komponent).

Można wskazać alternatywną metodą szacowania mocy wprowadzanej do sieci OS, która zamiast dostępnej energii pierwotnej, uwzględnia statystyczną możliwość regulacji mocy PGM przez Operatora. Zdolność ta wynika wprost z potwierdzonego zakresu regulacji mocy czynnej PGM [Pmin-P gdzie P≤Pmax] i może być wykorzysta do oceny spełnienia (warunku) zapasu mocy w węźle WN/SN w stanie pracy (n-1) GPZ/RPZ. W celu ograniczenia statystycznego ryzyka, chwilowej niesterowalności (awaria) części PGM wpływających na dany węzeł sieci, zdolność taką można korygować odpowiednim współczynnikiem k (np.  Pmin + k[%] Pmax). Takie podejście umożliwia analizę obciążeń dla pasm mocy poniżej Pmax wynikającą ze sterowalności nowych PGM, podczas gdy dla istniejących (niesterowalnych) PGM zastosowanie mogą mieć wskaźniki korekcyjne wynikające ze statystycznej dostępności energii pierwotnej.

[1] Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r., Prawo Energetyczne (Dz. U. 1997 Nr 54 poz. 348)

[2] Rozp. z dnia 22 marca 2023 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego

[3] Kryteria oceny możliwości przyłączania jednostek wytwórczych do sieci dystrybucyjnej średniego napięcia TAURON Dystrybucja S.A. (Poznań, 27.12.2023 r.)