Konferencja EnergoMiting – transformacja energetyki do elektroprosumeryzmu 22 listopada 2021 r.
Przyłączanie morskich farm wiatrowych do KSE
Departament Rozwoju Systemu PSE S.A. | 2
Regulacje prawne dotyczące przyłączania morskich farm wiatrowych do KSE
W dniu 18 lutego 2021 r. weszła w życie ustawa o promowaniu wytwarzania energii elektrycznej w morskich farmach wiatrowych (MFW), która w zakresie działania operatora systemu przesyłowego elektroenergetycznego (OSP) przewiduje w szczególności:
• wolumen mocy MFW na poziomie 10,9 GW, w stosunku do którego planowane jest przyznanie wsparcia dla MFW,
• obowiązek zagwarantowania niezawodnych dostaw energii w umowie o przyłączenie do sieci dla MFW w terminie 7 lat od dnia przyznania wsparcia dla MFW,
• obowiązek uwzględniania mocy MFW na poziomie 10,9 GW w ekspertyzach przyłączeniowych wykonywanych dla innych obiektów,
• obowiązek dostosowania umów o przyłączenie w zakresie terminu na pierwsze dostarczenie energii elektrycznej do sieci, po przyznaniu wsparcia dla MFW,
• wprowadzenie wstępnych warunków przyłączenia dla MFW zamierzających ubiegać się o przyznanie wsparcia, zamieniających się w warunki przyłączenia po przyznaniu wsparcia,
• rozszerzenie obszaru wykonywania działalności OSP na wyłączną strefę ekonomiczną w obszarze morskim Rzeczypospolitej,
• prawo opcji zakupu zespołu urządzeń służących do wyprowadzenia mocy przez OSP, jeżeli zakup ten jest niezbędny do zrealizowania inwestycji o charakterze strategicznym oraz uzasadniony ze względu na
równoważenie interesów przedsiębiorstw energetycznych i odbiorców energii.
Departament Rozwoju Systemu PSE S.A. | 3
Lokalizacje MFW
PSE zawarły umowy
przyłączeniowe dla 9 projektów o łącznej mocy 8,3 GW.
Projekty umiejscowione są na obszarze Ławicy Słupskiej i Ławicy Środkowej.
MFW 1560 MW
MFW 1498 MW MFW
240 MW MFW
350 MW
MFW 1200 MW MFW
1045 MW
MFW 1200 MW
MFW 896 MW
MFW 399 MW
Departament Rozwoju Systemu PSE S.A. | 4
Prognozowany harmonogram uruchamiania mocy MFW
0 0 600 1 550 2 250 2 596 3 715 4 435 5 185 5 933 5 933 5 933 5 933 5 933 5 933 6 233 6 533 6 833 9 644 10 004 10 004 10 004 10 454 10 900 10 900 10 900 10 900 10 900
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
Suma na początek kwartału
Departament Rozwoju Systemu PSE S.A. | 5
Model ogólny MFW
Siłownie wiatrowe oraz sieci kablowe SN
Platforma offshore z TR 66/220kV Kabel morski 220kV
Kabel lądowy 220kV
Stacja lądowa z TR 400/220kV,
Departament Rozwoju Systemu PSE S.A. | 6
Plan sieci przesyłowej w Polsce – stan obecny
Departament Rozwoju Systemu PSE S.A. | 7
Inwestycje sieciowe dedykowane przyłączeniu i wyprowadzeniu mocy z MFW ujęte w aktualnym planie rozwoju sieci przesyłowej na lata 2021-2030
uzgodnionym z Prezesem URE w maju 2020 roku
Departament Rozwoju Systemu PSE S.A. | 8
SLK
GBL GDA
ZDK
PLP GDP
ZRC DBI
CWO
Budowa stacji 400 kV Krzemienica i Choczewo - powiązanie z KSE (etap I)
Zakres planowanych inwestycji
▪ Budowa stacji 400 kV Krzemienica
▪ Budowa dwutorowej linii 400 kV relacji Krzemienica – nacięcie linii 400 kV Dunowo – Słupsk Wierzbięcino
▪ Budowa dwutorowej linii 400 kV relacji Krzemienica – nacięcie linii 400 kV Słupsk Wierzbięcino – Żydowo Kierzkowo
PKW
DUN
SLK
ZDK
STO CWO
KZE
Zakres planowanych inwestycji
▪ Budowa stacji 400 kV Choczewo
▪ Budowa dwutorowej linii 400 kV relacji Żarnowiec-Choczewo-Gdańsk Przyjaźń
▪ Modernizacja linii 400 kV Żarnowiec-Gdańsk Błonia
Departament Rozwoju Systemu PSE S.A. | 9
I etap inwestycji sieciowych związanych z wyprowadzeniem mocy z MFW
Zakres planowanych inwestycji
▪ Budowa dwutorowej linii 400 kV od stacji Choczewo do nacięcia linii 400 kV Gdańsk Błonia-Grudziądz
▪ Budowa dwutorowej linii 400 kV Gdańsk Błonia- Olsztyn Mątki
▪ Budowa dwutorowej linii 400 kV Grudziądz- Płock
▪ Budowa dwutorowej linii 400 kV od stacji Polkowice do nacięcia linii 400 kV Baczyna- Plewiska
▪ Modernizacja linii 400 kV: Morzyczyn-Dunowo- Słupsk-Choczewo i Płock-Ołtarzew w celu dostosowania do zwiększonych przesyłów mocy
▪ Przełączenie na napięcie 400 kV linii czasowo pracujących na 220 kV:
• Olsztyn-Ostrołęka
• Ostrołęka-Wyszków-Stanisławów
• Plewiska-Piła Krzewina-Żydowo Kierzkowo
• Żydowo Kierzkowo-Gdańsk Przyjaźń
• Piła Krzewina-Bydgoszcz-Jasiniec-Grudziądz
▪ Likwidacja napięć 220 kV w stacjach:
• Gdańsk I,
• Żydowo Kierzkowo
• Piła Krzewina
• Bydgoszcz
• Jasiniec
• Wyszków
GDP SE1
ROK
BIR
SDU
PKW BYD
MON PLC
GOR
DUN
ZRC
GDA
GRU
TEL
WLA
PAT
KON ADA
OLM OLS
PDE MSK
SOC LSN
LES ZUK
POL
CRN HAG
MOR
KOZ
ROZ
PUL LSY ABR
CHS
OSC
DOB STW
PEL CHM
RZE
BGC KPK
RAD KIE
JAN
PIO PAB
ZGI
BEK TRE
ROG
JOA
LOS
TAW ATA KLA
KRI BUJ SKA
WAN LUA DBN
BLA KED ZBK
SWI
PAS
BOG CPC
ALB NOS
LIS KOM KAT
TCN
LAG KRA
LEM HAL
WTO
MKR ZAM
BYC WIE KOP
PLO
WRC
KRM STO
OLT
CHA ELK
OST NAR
MIL
ALY
LMS EKB
STN
OSR PLP ZDK
POM
BCS
PLE
JAS
PRG WYS
PPD
ANI HCZ WRZ MIK
GLN
PIA REC
CZE
JAM
MOS
KHK SIE GRO
GBL
NYS
LT
ZGN
SLK
PRB CZT PBO
ZCB
GDA
GDP
VIE
- linia 400 kV czasowo pracująca na napięciu 220 kV - linia elektroenergetyczna 750 kV
- linia elektroenergetyczna 400 kV - linia elektroenergetyczna 220 kV
- stacje elektroenergetyczne rozdzielcze - stacje elektroenergetyczne przyelektrowniane - kabel stałoprądowy
- modernizacja - nowe elementy - usuwane elementy
- przełączenie na napięcie 400 kV linii czasowo pracujących na 220 kV
Departament Rozwoju Systemu PSE S.A. | 10
II etap inwestycji sieciowych związanych z wyprowadzeniem mocy z MFW
SRW GDP
SE1
ROK
BIR
SDU
PKW BYD
MON PLC
GOR
DUN
ZRC
GDA
GRU
TEL
WLA
PAT
KON ADA
OLM OLS
PDE MSK
SOC
LSN
LES ZUK
POL
CRN HAG
MOR
KOZ
ROZ PUL LSY
ABR
CHS
OSC
DOB STW
PEL CHM
RZE
BGC KPK
RAD KIE
JAN
PIO PAB
ZGI
TRE BEK
ROG
JOA
LOS
TAW ATA KLA
KRI
BUJ SKA
WAN LUA DBN
BLA KED ZBK
SWI
PAS
BOG CPC
ALB NOS
LIS KOM KAT
TCN
LAG KRA
LEM HAL
WTO
MKR ZAM
BYC WIE KOP
PLO
WRC
KRM STO
OLT
CHA ELK
OST NAR
MIL
ALY
LM S EKB
STN
OSR PLP ZDK
POM
BCS
PLE
JAS
PRG WYS
PPD
ANI HCZ WRZ MIK
GLN
PIA REC
CZE
JAM
MOS
KHK SIE GRO
GBL
NYS
LT
ZGN
SLK
PRB CZT PBO
ZCB
LEGENDA
- linia 400 kV czasowo pracująca na napięciu 220 kV - linia elektroenergetyczna 750 kV
- linia elektroenergetyczna 400 kV - linia elektroenergetyczna 220 kV
- stacje elektroenergetyczne rozdzielcze - stacje elektroenergetyczne przyelektrowniane - kabel stałoprądowy
- modernizacja
- nowe elementy - usuwane elementy VIE
Zakres planowanych inwestycji
▪ Budowa stacji 400/220/110 kV Stryków,
▪ Instalacja transformatora 400/220 kV o mocy 500 MVA w stacji Stryków
▪ Instalacja transformatora 400/110 kV o mocy 450 MVA w stacji Stryków
▪ Wprowadzenie do stacji Stryków linii:
• 400 kV Rogowiec-Płock i Rogowiec- Ołtarzew
• 220 kV Janów-Ołtarzew
▪ Budowa dwutorowej linii 400 kV Stryków- Pątnów
▪ Przebudowa jednotorowej linii 220 kV Joachimów-Łośnice na linię dwutorową
Departament Rozwoju Systemu PSE S.A. | 11
Dodatkowe inwestycje sieciowe wynikające z wymagań technicznych
Zakres planowanych inwestycji
▪ Budowa dwutorowej linii 400 kV Krajnik- Morzyczyn-Dunowo-Krzemienica
▪ Modernizacja linii 220 kV w celu dostosowania do pracy w temp. +80°C:
• Pątnów-Konin,
• Wielopole-Moszczenica,
• Łośnice-Siersza,
• Łośnice-Koksochemia,
• Rogowiec-Joachimów (tor1)
▪ Przełączenie na napięcie 400 kV toru linii Krajnik-Baczyna pracującego czasowo na napięciu 220 kV oraz:
• stworzenie relacji 220 kV Baczyna-Gorzów
• instalacja transformatora 400/220 kV o mocy 500 MVA w stacji Baczyna
▪ Instalacja transformatora 400/220 kV o mocy 500 MVA w stacji Kozienice
SRW GDP
SE1
ROK
BIR
SDU
PKW BYD
MON PLC
GOR DUN
ZRC
GDA
GRU
TEL
WLA
PAT KON
ADA
OLM OLS
PDE MSK
SOC LSN
LES ZUK
POL
CRN HAG
MOR
KOZ
ROZ PUL LSY
ABR
CHS
OSC
DOB STW
PEL CHM
RZE
BGC KPK
RAD KIE JAN
PIO PAB
ZGI
TRE BEK ROG
JOA
LOS
TAW ATA KLA
KRI
BUJ SKA
WAN LUA DBN
BLA KED ZBK
SWI
PAS
BOG CPC
ALBNOS LIS
KOM KAT
TCN
LAG KRA
LEM HAL
WTO
MKR ZAM
BYC WIE KOP
PLO
WRC KRM STO
OLT
CHA ELK
OST NAR
MIL
ALY
LM S EKB
STN
OSR PLP ZDK
POM
BCS
PLE
JAS
PRG WYS
PPD
ANI HCZ WRZ MIK
GLN
PIA REC
CZE
JAM
MOS
KHK SIE GRO
GBL
NYS
LT
ZGN
SLK
PRB CZT PBO
ZCB
LEGENDA
- linia 400 kV czasowo pracująca na napięciu 220 kV - linia elektroenergetyczna 750 kV
- linia elektroenergetyczna 400 kV - linia elektroenergetyczna 220 kV
- stacje elektroenergetyczne rozdzielcze - stacje elektroenergetyczne przyelektrowniane - kabel stałoprądowy
- modernizacja - nowe elementy - usuwane elementy
- przełączenie na napięcie 400 kV linii czasowo pracujących na 220 kV
VIE
Departament Rozwoju Systemu PSE S.A. | 12
Inwestycje związane z rozwojem morskich farm wiatrowych
KPK DBN
SRW GDP
SE
ROK
SDU
PKW BYD
MON PLC
GOR DUN
ZRC
GDA
GRU
TEL
WLA
PAT
KON ADA
OLM OLS
PDE MSK
SOC
LSN
LES ZUK
POL CRN HAG
MOR
KOZ
ROZ PUL LSY
ABR
CHS
OSC
DOB STW
PEL CHM
RZE
BGC RAD
KIE JAN
PIO PAB
ZGI
TRE BEK ROG
JOA
LOS
TAW ATA KLA
KRI
BUJ SKA
WAN LUA ZBK
SWI PAS
BOG CPC
ALBNOS LIS
KOM KAT
TCN
LAG KRA
LEM HAL
WTO
MKR ZAM
WIE KOP
PLO
WRC KRM
OLT
CHA ELK
OST NAR
MIL
ALY
LMS EKB
STN
OSR PLP ZDK
POM
BCS
PLE PRG
WYS
PPD
HCZ WRZ MIK
GLN
PIA REC
CZE
JAM
MOS
KHK SIE GBL
NYS ZGN
SLK
PRB CZT PBO VIE
STO
LT
KUT
BLA KED GRO
ANI
BIR SE
ZLG
JAS
- inwestycje planowane do zakończenia w latach 2025-2030 r.
LEGENDA
- linia 400 kV czasowo pracująca na napięciu 220 kV - linia elektroenergetyczna 750 kV
- linia elektroenergetyczna 400 kV - linia elektroenergetyczna 220 kV
- stacje elektroenergetyczne rozdzielcze - stacje elektroenergetyczne przyelektrowniane - kabel stałoprądowy
- linia elektroenergetyczna 110 kV
- inwestycje wymagane w związku z rozwojem MFW
Departament Rozwoju Systemu PSE S.A. | 13
Wybrane zjawiska w pracy sieci przesyłowej na tle rozwoju zaplanowanego do 2030 roku
Praca źródeł wiatrowych na poziomie pokrywającym zapotrzebowanie na moc odbiorców na północy kraju.
Linie przesyłowe są słabo obciążone, stają się źródłami mocy biernej i powodują wzrost napięć w KSE ponad wartości dopuszczalne.
Praca źródeł wiatrowych na bardzo wysokim poziomie z uwzględnieniem budowy morskich elektrowni wiatrowych na poziomie około 10 GW.
Linie przesyłowe są bardzo mocno obciążone, stają się odbiornikami mocy biernej i powodują zaniżenie napięć w KSE poniżej wartości dopuszczalnych.
Chwilowe zapotrzebowanie na moc w kraju w całości pokrywane jest ze źródeł odnawialnych.
W KSE występuje niedobór źródeł mocy biernej, która w chwili obecnej jest zapewniana przez generatory synchroniczne w elektrowniach systemowych.
Koncentracja mocy wytwórczych w centrum i na południu kraju przy niskiej generacji wiatrowej.
Dominujący kierunek przesyłania energii elektrycznej południe – północ.
Wysoka generacja źródeł wiatrowych zlokalizowanych głównie na północy kraju.
Kierunek przepływu mocy odwraca się - dominujący kierunek przesyłania energii elektrycznej północ – południe.
Przyspieszenie procesu rezygnacji ze źródeł węglowych przy jednoczesnym dalszym przyroście źródeł odnawialnych.
Wzrost zapotrzebowania na przesyłanie energii elektrycznej w kierunku północ – południe.
Departament Rozwoju Systemu PSE S.A. | 14
Aktualizacja planu rozwoju sieci przesyłowej, dwa rozpatrywane kierunki rozwoju:
1. Budowa i rozbudowa sieci przesyłowej oparta na prądzie przemiennym
2. Budowa mostu prądu stałego północ – południe
Departament Rozwoju Systemu PSE S.A. | 15
➢ Prawidłowa praca MFW oparta na źródłach inwerterowych wymaga odpowiedniej mocy zwarciowej w miejscu przyłączenia (stacje Choczewo, Krzemienica, Słupsk Wierzbięcino).
➢ Ocenia się że poziom mocy zwarciowej w stosunku do mocy generowanej przez MFW powinien wynosić co najmniej 3.
➢ Obszar północnej Polski nie odznacza się źródłami wytwórczymi, które są źródłami mocy zwarciowej.
➢ Problem ze stabilnością ujawni się dopiero po osiągnięciu pewnego progu mocy generowanej przez MFW
✓ Pierwsze przyłączone obiekty nie wywołają problemów,
✓ Przyłączenie krytycznego obiektu może spowodować problemy na wszystkich obiektach.
➢ Konieczne jest zapewnienie nadążnego zwiększania mocy zwarciowej np. poprzez instalację kompensatorów synchronicznych (budowa nowych urządzeń lub wykorzystanie wyłączanych generatorów w KSE do pracy kompensatorowej).
➢ Istotny wpływ na poziom mocy zwarciowej na obszarze północnej Polski będzie miała elektrownia jądrowa.