Wpływ mikrogeneracji i ładowania samochodów elektrycznych z instalacji wewnętrznej prosumentów na pracę sieci dystrybucyjnej niskiego napięcia

Szanowni Czytelnicy Działu Profesorskiego Klastra 3x20

Z satysfakcją rekomenduję publikację partnerską, otwierającą drugą dziesiątkę tych publikacji  w Dziale Profesorskim. Publikacja została przygotowaną przez dr inż. Edwarda Siwego, pracownika naukowo-dydaktycznego Wydziału Elektrycznego Politechniki Śląskiej. Doktor Siwy – specjalizujący się w badaniach optymalizacyjnych w obszarze kształtowania struktur sieci rozdzielczych, zwłaszcza niskiego napięcia (0,4 kV) i średnich napięć (15 oraz 20 kV), a także w obszarze intensyfikacji wykorzystania zdolności przesyłowych linii  napowietrznych, zwłaszcza 110 kV (dynamiczna obciążalność termiczna przewodów, wymiana przewodów na nisko-zwisowe) – przedstawia w publikacji nt. „Wpływ mikrogeneracji i ładowania samochodów elektrycznych z instalacji wewnętrznej prosumentów na pracę sieci dystrybucynej niskiego napięcia” wyniki, które mają bardzo istotne znaczenie w co najmniej czterech aspektach.

Po pierwsze, jest to aspekt (metodyczny i praktyczny) integracji źródeł rozproszonych o losowej charakterystyce produkcji energii elektrycznej (mikrowiatraki i ogniwa fotowoltaiczne) z siecią rozdzielczą niskiego napięcia, z uwzględnieniem wpływu na sieć średniego napięcia. Z tego punktu widzenia ważne są profesjonalne wyniki wskazujące, że mikrokogeneracja nie jest czynnikiem, który wprowadzałby ryzyko pogorszenia warunków pracy sieci rozdzielczych. Jest tak nawet dla obecnego stanu rozwoju mikrokogeneracji, a przecież istnieje jeszcze ogromny potencjał rozwoju technologicznego w obszarze samej mikrokogeneracji, jak również w obszarze jej zarządzania (Smart Grid). Dlatego uzasadniona jest już teza, że bardziej sieci rozdzielczej i systemowi elektroenergetycznemu jest potrzebna mikrokogeneracja niż odwrotnie (czyli, że to nie sieć i system elektroenergetyczny są niezbędne dla rozwoju mikrokogeneracji).

Ta teza jest punktem wyjścia do dyskusji drugiego aspektu. Mianowicie, publikacja „łączy” mikrogenerację nie tylko z siecią rozdzielczą, ale także z samochodem elektrycznym, jako technologią zasobnikową. Jest to duży postęp w kierunku wyjścia na infrastrukturę Smart Grid. Z tego punktu widzenia całkowicie słuszna jest opinia Autora publikacji, że rozwój mikrokogeneracji może wyprzedzić „odgórny” Smart Grid ukierunkowany w Polsce (w rządowych i korporacyjnych koncepcjach) na razie wyłącznie na odbiorców, zawężony do rozwoju infrastruktury Smart Metering (i to praktycznie tylko na rynku energii elektrycznej). Bez porównania konstruktywniejszą koncepcją jest budowa „oddolnej” infrastruktury Smart Grid ukierunkowanej na synergiczny efekt połączenia rozwoju mikrokogeneracji (poligeneracyjnej, a nie tylko elektrycznej)  i infrastruktury Smart Grid „Mikro” do zarządzania tą mikrokogeneracją. Wówczas nie będziemy budować „totalnie” (jednorazowo) bardzo kosztownej infrastruktury, która na pewno nie jest potrzebna 16 mln odbiorców. Będziemy stopniowo budować infrastrukturę u prosumentów (najprzód dla tysięcy prosumentów, potem setek tysięcy), która będzie wspierać rozwój mikrokogeneracji. O takiej inteligentnej infrastrukturze są dwa artykuły profesora Zbigniewa Benyska, Dział Profesorski (sierpień i listopad 2010).            

Trzeci aspekt, to „wyjście” (chociaż w publikacji o tym się nie pisze) na dyrektywę 2010/31/WE, dotyczącą domu zero-energetycznego (w praktyce będzie to zapewne dom plus-energetyczny). Wprawdzie dyrektywa wprowadza dla UE cel (w postaci obowiązku budowy domów zero-energtycznych) dopiero od 2018/2020 roku (najprzód w odniesieniu do budynków użyteczności publicznej, a potem do wszystkich budynków), ale bez wątpienia  uruchomi ona wcześniejsze działania modernizacyjne w odniesieniu do budynków istniejących. Wynika to z faktu, że domy zero-energetyczne (posiadające odpowiednie  certyfikaty energetyczne, i nie tylko takie) będą na rynku po prostu droższe. O systemach certyfikacji budynków (z rodziny budynków zero-energetycznych i bliskich takim budynkom) – na przykład takich jak najstarszy system brytyjski BREEAM, najpopularniejszy system amerykański LEED i o wielu innych systemach – jest artykuł  profesor Barbary Jękot, Dział Profesorski (październik 2010).

Czwarty aspekt jest związany z autonomicznym domem zero-energetycznym „off-the-grid” (patrz przytoczony artykuł profesor Jękot), czyli dom nie potrzebujący sieci. Otóż, dla takiego domu atrakcyjną technologią jest inteligentny hybrydowy system zasilania typu MW/OF/A, łączący mikrowiatrak, ogniwo fotowoltaiczne i akumulator. W tym wypadku pojawia się silny potencjalny efekt synergiczny, wynikający z połączenia systemu MW/OF/A, samochodu elektrycznego i infrastruktury Smart Grid Mikro. Jest on związany w szczególności z dwoma akumulatorami (stacjonarnym i samochodowym) oraz autonomicznym bezpieczeństwem energetycznym domu. System MW/OF/A i sprawę rezerwowego agregatu prądotwórczego, wynikającą z nasilających się awarii sieciowych, prezentują dwie publikacje partnerskie: mgr inż. Dawida Kamińskiego i dr inż. Romana Koraba, odpowiednio, Dział Profesorski (październik 2010).   

Jan Popczyk