Efekt domina

14 grudnia 2012

„Energetyka jest w przededniu wielkich zmian, motywowanych przez szereg czynników – ekonomicznych, ekologicznych, technologicznych, regulacyjnych”. Takie samo zdanie mógłbym napisać 20 lat temu, natomiast dzisiaj konstatuję, że przez te dwie dekady niewiele się zmieniło. Dotychczas polska energetyka nie poddawała się zmianom zbyt łatwo, kolejne próby przebudowy tego sektora – co do istoty – niewiele przyniosły. W dalszym ciągu dominującym paliwem jest węgiel (udział węgla brunatnego – najmniej przyjaznego dla środowiska – nawet wzrósł w 2012 r.), właścicielem większości aktywów jest państwo, Polska pozostaje w stanie autarkii energetycznej ze względu na niską przepustowość połączeń międzynarodowych, energetycy wciąż więcej mówią o mocach wytwórczych niż o klientach, sieci działają w jedną stronę – przekazują energię od wielkich elektrowni do odbiorców. W poniższym tekście stawiam i uzasadniam tezę, że inteligentne sieci energetyczne są tym bodźcem technologicznym, który doprowadzi w ciągu najbliższej dekady do głębokiej transformacji elektroenergetyki w Polsce.

Odporność energetyki na zmiany tkwi w sposobie myślenia energetyków Jest to myślenie na wskroś techniczne, co nie dziwi, skoro większość kadry menedżerskiej to inżynierowie, nakierowani głównie na zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego.

Odporność energetyki na zmiany tkwi w sposobie myślenia energetyków nakierowanym na zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego, czyli na takie zarządzanie i rozwijanie systemu energetycznego, żeby był stabilny i niezawodny, a energia była wytwarzana w kraju. Jest to myślenie na wskroś techniczne, co nie dziwi, skoro większość kadry menedżerskiej to inżynierowie. Jest w nim też nuta swoistego patriotyzmu gospodarczego. I o ile trudno przecenić znaczenie bezpieczeństwa energetycznego dla kraju, o tyle nie można się oprzeć wrażeniu, że ta kategoria jest wykorzystywana instrumentalnie w kształtowaniu polityki energetycznej, co nie służy modernizacji polskiej energetyki.

Zawartość „rynku w rynku”

Ze względu na monopolistyczny charakter wielu segmentów rynku elektroenergetycznego mechanizmy rynkowe działają w ograniczonym zakresie – tak jest na całym świecie. Z dekady na dekadę obszar konkurencji rozszerza się, chociażby konkurencja w wytwarzaniu, konkurencja w obrocie energią. Jednak im więcej rynku w energetyce, tym mocniej widać, że spoiwo techniki z ekonomią jest marne, że kruszy się.

Ze względu na monopolistyczny charakter wielu segmentów rynku elektroenergetycznego mechanizmy rynkowe działają w ograniczonym zakresie – tak jest na całym świecie. Ale nawet jeżeli mamy formę monopolu po stronie podaży, to nie powinniśmy zaburzać mechanizmów rynkowych po stronie popytu.

W polskiej energetyce technika często łączy się z ekonomią w bardzo powierzchowny sposób, według reguły, że suma przychodów powinna przewyższać sumę kosztów. Na przykład w sprzedaży energii elektrycznej małym przedsiębiorcom bardzo ważnym pojęciem jest „profil”. Dla danej grupy taryfowej przedsiębiorstwo obrotu zakłada pewien profil zużycia energii elektrycznej wynikający ze statystyki. Jeżeli mamy dwóch przedsiębiorców rozliczanych według tego samego profilu i jeden z nich puszcza obrabiarkę tylko w godzinach szczytu, a drugi tylko w godzinach poza szczytem, to płacą tyle samo, ale gospodarka ponosi zasadniczo różne koszty wytworzenia energii elektrycznej.

Inaczej mówiąc, sygnał cenowy, który jest kluczowy dla funkcjonowania jakiegokolwiek rynku konkurencyjnego, jest zniekształcony. Producent, który puszcza obrabiarkę w godzinach szczytu, „nie wie”, że obciąża wysokimi kosztami energetykę, a szerzej – gospodarkę, co jest źródłem nieefektywności. Ogólna konkluzja jest taka, że nawet jeżeli mamy formę monopolu po stronie podaży, to nie powinniśmy zaburzać mechanizmów rynkowych po stronie popytu.

Mali przedsiębiorcy i gospodarstwa domowe nie mogą dziś uczestniczyć w grze rynkowej. Przy czym małe przedsiębiorstwa, w odróżnieniu od gospodarstw domowych, które są chronione taryfą G, w największym stopniu ponoszą koszty tej niedoskonałości mechanizmu rynkowego. Głównym powodem jest to, że nie mają dostępu do Towarowej Giełdy Energii, bo zużywają zbyt małe wolumeny energii, a ich archaiczne liczniki (będące własnością operatorów sieci dystrybucyjnych) nie pozwalają na zakup energii za pośrednictwem agregatora, który zbiera detaliczne zamówienia od małych dostawców i składa hurtowe zamówienie na giełdzie.

Nec Hercules contra plures

Innym przykładem na techniczne, a nie ekonomiczne myślenie w polskiej energetyce jest generacja rozproszona. Jeżeli do sieci niskiego napięcia dołączymy niewielkie źródło (np. panel fotowoltaiczny o mocy 0,1 MW), to operator sieci dystrybucyjnej nie będzie „widział” tego źródła. Obecna konstrukcja sieci nie daje możliwości przekazania rozdzielni, że świeci słońce i jest podawana energia. Z punktu widzenia funkcjonowania systemu energetycznego nie ma znaczenia, czy panel fotowoltaiczny podaje energię czy nie, bo odbiór jego energii i tak jest możliwy tylko dlatego, że jest to małe źródło i jego aktywność mieści się w granicach błędu statystycznego. Sytuacja nie zmieni się, kiedy podłączymy 100 czy nawet 1000 takich paneli. Natomiast gdy podaż będzie znacząca, to z kolei nie będzie mogła być odebrana, bo będzie destabilizowała pracę sieci. Wniosek jest taki, że obecna konstrukcja sieci dystrybucyjnych oraz sposób rozdzielania energii uniemożliwiają realną konkurencję OZE z energetyką konwencjonalną. Czyli nawet tam, gdzie teoretycznie mamy wolny rynek (wytwarzanie), konkurencja jest ograniczona bardziej, niż mogłaby być.

Konstrukcja sieci dystrybucyjnych uniemożliwia realną konkurencję OZE z energetyką konwencjonalną. Rozwój inteligentnych sieci oznacza, że rozproszone moce będą się sumowały do wartości równoważnych z mocami elektrowni systemowych. Podaż energii ze strony niezależnych dostawców zmieni zarówno strukturę wytwarzania energii, jak i rozkład przychodów i kosztów.

Inteligentne liczniki i decyzja o uwolnieniu taryf dla gospodarstw domowych otworzą drogę do wprowadzenia dynamicznych taryf, co z jednej strony przełoży się na spłaszczenie szczytu dobowego, a z drugiej uświadomi społeczeństwu, jaki jest prawdziwy koszt energii. Te czynniki uruchomią krótkookresową (przesunięcie zużycia energii na godziny pozaszczytowe) i długookresową (wybór urządzeń energooszczędnych) reakcję popytu. W średnim okresie, ze względu na ujemną elastyczność cenową popytu (kształtuje się ona na poziomie –0,2, co oznacza, że wzrost cen o 1 proc. przekłada się na spadek popytu o 0,2 proc.), nastąpi spadek zużycia energii elektrycznej w gospodarstwach domowych.

Inteligentne sieci energetyczne warunkują produktywne wykorzystanie energii dostarczanej ze źródeł rozproszonych, w szczególności z odnawialnych źródeł energii. Ich rozwój oznacza, że przestaną mieścić się w błędzie statystycznym, będą się sumowały do dużych mocy, które będą ważyły w systemie na równi z dotychczasowymi elektrowniami systemowymi. Dobrym przykładem jest Wielka Brytania, która obecnie mocno promuje generację rozproszoną i w ciągu najbliższych kilkunastu lat zamierza uruchomić 40 GW w tym segmencie. Realna konkurencja ze strony niezależnych dostawców zmieni zarówno strukturę wytwarzania energii, jak i rozkład przychodów i kosztów.

Wirtualna elektrownia – realne korzyści

Wyposażenie małych i średnich przedsiębiorstw w inteligentne liczniki umożliwi im korzystanie z usług agregatorów. Z jednej strony wzrośnie konkurencja w tym segmencie rynku, co przełoży się na spadek marż dla sprzedaży energii. Z drugiej zaś – mali przedsiębiorcy uzyskają dostęp do giełdy, która oferuje energię po konkurencyjnych cenach (w ostatnim czasie wykazujących tendencję spadkową).

W sektorze małych i średnich przedsiębiorstw, które na razie w bardzo ograniczony i bierny sposób uczestniczą w rynku, inteligentne sieci energetyczne stworzą szansę na uruchomienie wirtualnych elektrowni. Dokładne informacje, przetwarzane w interwałach 15-minutowych, dadzą szansę na sprzedaż „negawatów”, czyli zaoszczędzonej energii. Wirtualna elektrownia to grupa odbiorców energii elektrycznej, która jest postrzegana przez system energetyczny jako jeden podmiot. Jeżeli w szczycie energia będzie bardzo droga, a jeden z członków grupy bilansującej musi zwiększyć w tym czasie pobór energii, to zamiast dokupić na rynku drogą megawatogodzinę, może poprosić innego uczestnika grupy, żeby zmniejszył swoje zużycie. Oczywiście musi mu za to zapłacić.

Członek wirtualnej elektrowni, czyli grupy bilansującej, który musi zwiększyć pobór energii, zamiast kupować ją na rynku, może poprosić innego uczestnika grupy, aby zmniejszył swoje zużycie. Mechanizm ten może być zastosowany na szerszą skalę do bilansowania całego systemu energetycznego.

Mechanizm ten może być zastosowany na szerszą skalę do bilansowania całego systemu energetycznego, co z pewnością da korzyści i ekonomiczne, i ekologiczne w porównaniu z obecną praktyką (dziś krajowy dyspozytor mocy w zasadzie może tylko zwiększyć produkcję z elektrowni systemowych – niezależnie od tego, jak jest to drogie – w odpowiedzi na popyt większy niż prognozowany). Nie dzieje się tak, mimo że odbiorcy dużej ilości energii mają możliwość zarówno mierzenia, jak i przekazywania informacji w czasie rzeczywistym. Powodem jest raczej sposób myślenia spółki PSE Operator o jej roli w systemie energetycznym niż realne techniczne, prawne czy ekonomiczne bariery. Dylematem jest to, jak dużo usług systemowych ma być świadczonych przez operatora, a ile ma dostarczać mechanizm rynkowy.

Operator w nowej rzeczywistości

Wiele wskazuje na to, że wzrośnie rola operatorów sieci dystrybucyjnych w zarządzaniu energią i trzeba będzie na nowo określić relację z PSE Operator. Krajowy dyspozytor mocy utraci swoją dominującą pozycję w systemie energetycznym, która dziś mogłaby być podsumowana zwrotem „dziel i rządź”. Nowa rola operatorów sieci dystrybucyjnych będzie polegać między innymi na tym, że przyjmą oni odpowiedzialność za lokalne bilansowanie energii wytwarzanej z lokalnych, rozproszonych źródeł z lokalnym zapotrzebowaniem. Być może operatorzy sieci dystrybucyjnych zostaną także włączeni w obszar magazynowania energii oraz w obszar zarządzania popytem i podnoszenia efektywności energetycznej.

Nowa rola operatorów sieci dystrybucyjnych będzie polegać między innymi na tym, że wezmą oni odpowiedzialność za lokalne bilansowanie energii wytwarzanej z lokalnych, rozproszonych źródeł z lokalnym zapotrzebowaniem. Dzięki temu koncepcja prosumenta będzie mogła zostać zastosowana na dużą skalę.

Gdy zainstalujemy inteligentne liczniki, będziemy musieli zadbać o komunikację między odbiorcą a operatorem sieci dystrybucyjnej. Żeby wykorzystać zgromadzoną wiedzę o rozbiorze energii przez poszczególnych klientów, trzeba będzie zmienić sposób zarządzania sieciami dystrybucyjnymi. Operator sieci dystrybucyjnej będzie wiedział, kiedy wchodzi do sieci energia ze źródeł rozproszonych. Dzięki temu koncepcja prosumenta będzie mogła zostać zastosowana na dużą skalę.

Zmiana paradygmatu

Inteligentne sieci energetyczne będą katalizatorem zmian, które wpłyną na system energetyczny niemal w każdym jego segmencie. Przynależą one do innego systemu, do innego sposobu myślenia, wyrastają z innego paradygmatu. Nie można ich wprowadzić tylko w odizolowanej strefie systemu lub w jednej jego warstwie. Raz wprowadzone, zmieniają cały system, wymuszają zmianę postaw, zmianę fundamentalnych definicji i strategicznych celów.

Inteligentne sieci raz wprowadzone do systemu zmieniają cały system, wymuszają zmianę postaw, zmianę fundamentalnych definicji i strategicznych celów.

Ułożyliśmy domino w długim szeregu, kamienie do siebie pasują. Jeśli przewrócimy jeden z nich, to po kolei położą się następne, bo przewrócenie jednego kamienia inicjuje ruch kolejnego. Do pewnego stopnia rozwój inteligentnych sieci „odczarowuje” energetykę. Mimo że technologie będą bardziej złożone, to mechanizmy staną się bardziej transparentne i zrozumiałe dla pozostałych graczy na tym rynku.

Jestem daleki od stwierdzenia, że polscy energetycy są zachowawczy, że przeciwstawiają się modernizacji. Specyfiką sektora energetycznego jest to, że wyjątkowo silnie są ze sobą splecione aspekty techniczne, ekonomiczne, regulacyjne i prawne. Te wzajemne zależności bardzo utrudniają zmianę systemu jako takiego. Energetycy są otwarci na modernizację poszczególnych modułów systemu, natomiast z trudem godzą się na przebudowę całości. Dopóki poruszają się w ramach obecnego systemu, czują się bezpiecznie. Być może oczekiwanym zwiastunem nadchodzących zmian jest pierwszy ogłoszony przez PSE Operator przetarg na 500 negawatów.

——————————-
Autor dziękuje za krytyczne uwagi do wcześniejszej wersji tego artykułu: panu Rafałowi Czyżewskiemu, panu Wojtkowi Stawianemu, prof. Krzysztofowi Żmijewskiemu. Autor przedstawia swoje prywatne poglądy, które nie muszą być zbieżne ani z poglądami recenzentów, ani z oficjalnym stanowiskiem NFOŚiGW.

O autorze:

dr Jan Rączka
ekspert, Regulatory Assistance Project

Partner Forum Analiz Energetycznych oraz doradca Regulatory Assistance Project - międzynarodowej organizacji non-profit, świadczącej wyspecjalizowaną pomoc jednostkom administracji publicznej w obszarze energetyki oraz pomagającej przy wypracowywaniu rozwiązań poprawiających efektywność ekonomiczną szeroko rozumianego rynku energii. Doktor nauk ekonomicznych. W latach 2008-12 pełnił funkcję Prezesa Zarządu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Warszawie. Wcześniej był adiunktem na Wydziale Nauk Ekonomicznych Uniwersytetu Warszawskiego. Pracował także w Europejskim Banku Odbudowy i Rozwoju oraz w Forum Europy Środkowo Wschodniej w Fundacji Batorego. W 2009 r. był członkiem rządowego zespołu, który wynegocjował pierwsze transakcje sprzedaży uprawnień do emisji CO2 w ramach protokołu z Kioto. Promotor i współautor dopłat do kapitału kredytów na kolektory słoneczne dla klientów indywidualnych. Pracował nad instrumentami wsparcia poprawy efektywności energetycznej, inteligentnych sieci energetycznych i nowych technologii w ochronie środowiska.

Inne artykuły tego autora:
18/03/2016 OZE – lepsze własne niż obce 21/06/2013 Skąd pat inwestycyjny w energetyce? 08/03/2013 Gdzie dziś zarabia się w elektroenergetyce? 01/02/2013 Nowe regulacje OZE - mapa rzeczywistych interesów