Rozwój odnawialnych źródeł energii (OZE) w Polsce i Europie wiąże się ze wzrostem mocy zainstalowanej, a także – z potrzebą możliwie najbardziej efektywnego wykorzystania istniejącej infrastruktury elektroenergetycznej. Ograniczona dostępność warunków przyłączeniowych powoduje konieczność poszukiwania rozwiązań, które pozwolą zwiększyć możliwości przyłączenia nowych instalacji bez kosztownej rozbudowy sieci. Jednym z takich rozwiązań jest cable pooling, na którym skupimy się w dzisiejszym artykule.
Na czym polega cable pooling?
Cable pooling to innowacyjna praktyka polegająca na współdzieleniu infrastruktury przez kilka instalacji, takich jak farmy wiatrowe i farmy fotowoltaiczne. Pojęcie to łączy się więc nierozerwalnie z instalacjami hybrydowymi.
Definicja i podstawowe zasady działania
W modelu cable pooling różne źródła energii korzystają z tego samego przyłącza do sieci elektroenergetycznej, w tym wspólnych linii kablowych, transformatorów czy stacji elektroenergetycznych. Kluczowym założeniem jest to, że poszczególne instalacje nie pracują z maksymalną mocą w tym samym czasie – dzięki czemu możliwe jest efektywne wykorzystanie istniejącej infrastruktury.
💡W praktyce oznacza to, że np. farma fotowoltaiczna produkuje najwięcej energii w ciągu dnia, natomiast farma wiatrowa często osiąga wyższe uzyski w innych porach – wieczorem, nocą lub w okresach o niższym nasłonecznieniu. Takie uzupełnianie się profili produkcji pozwala ograniczyć straty wynikające z niewykorzystanych mocy przesyłowych.
Różnice między cable poolingiem a linią bezpośrednią
Choć zarówno cable pooling, jak i linia bezpośrednia odnoszą się do sposobów wykorzystania infrastruktury elektroenergetycznej, to w rzeczywistości dwa zupełnie różne modele funkcjonowania instalacji OZE. Jakie są główne różnice pomiędzy nimi?
- Cable pooling polega na współdzieleniu jednego przyłącza do sieci przez źródła o komplementarnych profilach pracy (jak farmy wiatrowe i fotowoltaiczne). Energia wprowadzana jest do publicznej sieci elektroenergetycznej, a kluczowym celem jest maksymalne wykorzystanie dostępnych mocy przyłączeniowych.
- Linia bezpośrednia to rozwiązanie polegające na połączeniu konkretnego źródła energii bezpośrednio z odbiorcą, z pominięciem publicznej sieci przesyłowej lub dystrybucyjnej. W tym przypadku energia produkowana przez instalację trafia do wybranego zakładu przemysłowego, firmy czy innego odbiorcy końcowego.
Podstawowa różnica dotyczy więc kierunku i sposobu dystrybucji energii. W cable poolingu energia zasila sieć i jest rozliczana w ramach systemu elektroenergetycznego, natomiast w przypadku linii bezpośredniej – trafia do konkretnego odbiorcy.
Współdzielenie infrastruktury przyłączeniowej i mocy przyłączeniowej
W doniesieniach Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki (URE) za marzec 2024 r., jednym z istotnych tematów jest współdzielenie mocy, czyli tzw. „power sharing”. Rozwiązanie to ma na celu efektywne wykorzystanie zasobów sieciowych w ramach istniejących rozwiązań prawnych oraz ułatwienie przyłączania instalacji OZE.
Na powyższej grafice widzisz elektrownię wodną, fotowoltaiczną i wiatrową zintegrowane w ramach jednego systemu energetycznego. Współdzielenie kabli przesyłowych pozwala na wykorzystanie wielu źródeł energii do zasilania sieci.
Zobacz, jak:
Instalacje OZE w systemie cable pooling
Odnawialne źródła energii stają się coraz bardziej integralną częścią krajobrazu energetycznego, zapewniając nie tylko zwiększoną niezależność energetyczną, lecz także zmniejszając emisję gazów cieplarnianych oraz inne negatywne skutki środowiskowe związane z tradycyjnymi paliwami. W ten sposób, inwestycje w rozwój mocy OZE przyczyniają się do budowy bardziej zrównoważonej i przyszłościowej infrastruktury energetycznej.
W tym obszarze szczególną rolę odgrywają doświadczeni partnerzy technologiczni i wykonawczy. W Electrum kompleksowo realizujemy projekty OZE – od etapu projektowania, przez budowę (EPC), aż po zarządzanie i utrzymanie instalacji (O&M). Dzięki takiemu podejściu możliwe jest zarówno skuteczne wdrażanie modeli takich jak cable pooling, jak i ich optymalizowanie pod kątem technicznym.
Hybrydowe instalacje OZE: łączenie źródeł energii
Hybrydowe instalacje OZE to rozwiązania, w których łączy się co najmniej dwa różne źródła odnawialnej energii, najczęściej farmy wiatrowe i fotowoltaiczne, w ramach jednego projektu lub wspólnej infrastruktury. Ich głównym celem jest zwiększenie efektywności produkcji energii poprzez wykorzystanie komplementarności poszczególnych technologii. Oznacza to, że gdy jedno źródło pracuje z mniejszą wydajnością, drugie może częściowo kompensować spadki produkcji.
💡Co istotne, rozwój instalacji hybrydowych w modelu cable poolingu coraz częściej uwzględnia także integrację z magazynami energii, które dodatkowo zwiększają elastyczność systemu. Pozwala to jeszcze lepiej bilansować produkcję i zapotrzebowanie, wpisując się w nowoczesne podejście do zarządzania energią w systemie elektroenergetycznym.
Farmy fotowoltaiczne i elektrownie wiatrowe w cable poolingu
Jak zostało wspomniane, najczęściej spotykanym połączeniem w ramach cable poolingu są farmy fotowoltaiczne i elektrownie wiatrowe, które idealnie się uzupełniają. Fotowoltaika generuje energię przede wszystkim w ciągu dnia i przy sprzyjającym nasłonecznieniu, natomiast energetyka wiatrowa może pracować efektywnie również w nocy oraz w okresach mniejszego nasłonecznienia, przy czym szczyty produkcji obu technologii rzadko występują jednocześnie.
Rozwój cable pooling w Polsce
Opisywana koncepcja umożliwia znacznie efektywniejsze wykorzystanie istniejącej infrastruktury elektroenergetycznej – jest to kluczowe dla zwiększenia udziału OZE w ogólnej produkcji energii. Cable pooling pozwala na skonsolidowanie różnych instalacji OZE, takich jak farmy wiatrowe, elektrownie słoneczne czy instalacje biogazu, co przekłada się na optymalne wykorzystanie zasobów i lepsze zarządzanie siecią energetyczną. Ta innowacyjna praktyka przyczynia się więc do poprawy nie tylko wydajności, ale również stabilności i zrównoważenia systemu energetycznego w naszym kraju.
Ramy prawne i regulacyjne cable poolingu w Polsce
Cable pooling w Polsce został formalnie uregulowany stosunkowo niedawno – 1 października 2023 roku, wraz z nowelizacją ustawy o odnawialnych źródłach energii oraz zmianami w Prawie energetycznym. Wprowadziły one możliwość współdzielenia jednego przyłącza elektroenergetycznego przez co najmniej dwie instalacje OZE, co stanowi podstawę prawną dla realizacji tego typu projektów.
Zgodnie z obowiązującymi regulacjami, cable pooling dotyczy instalacji przyłączanych do sieci o napięciu wyższym niż 1 kV i może obejmować zarówno nowe źródła energii, jak i instalacje już funkcjonujące. Dla wszystkich podmiotów korzystających ze wspólnego przyłącza wydawane są wspólne warunki przyłączenia oraz zawierana jest jedna lub skoordynowana umowa przyłączeniowa, co upraszcza proces formalny po stronie operatorów systemu.
Istotnym elementem regulacji jest również obowiązek zastosowania odpowiednich zabezpieczeń technicznych, które zapobiegają przekroczeniu mocy przyłączeniowej. Każda instalacja musi także posiadać własny układ pomiarowy, umożliwiający precyzyjne rozliczanie energii wprowadzanej do sieci.
Wymogi techniczne i operacyjne
Realizacja cable poolingu wymaga spełnienia określonych wymogów technicznych i operacyjnych, które zapewniają bezpieczne i efektywne funkcjonowanie współdzielonej infrastruktury przyłączeniowej. Do najważniejszych należą:
- Dopasowanie mocy przyłączeniowej – konieczne jest uwzględnienie łącznej mocy wszystkich instalacji, aby uniknąć przeciążeń sieci w momentach jednoczesnej wysokiej produkcji energii;
- Systemy sterowania i ograniczania mocy (curtailment) – umożliwiają zarządzanie produkcją energii w zależności od warunków wytwarzania i dostępnej przepustowości sieci;
- Monitoring i kontrola pracy instalacji – bieżące śledzenie parametrów pracy oraz szybkie reagowanie w przypadku odchyleń lub przekroczeń;
- Oddzielne układy pomiarowo-rozliczeniowe – każda instalacja musi posiadać własny system pomiaru energii;
- Odpowiednie planowanie operacyjne – już na etapie projektowania należy uwzględnić charakterystykę pracy poszczególnych źródeł oraz ich wzajemne oddziaływanie, aby zapewnić stabilną i bezpieczną eksploatację.
W kontekście cable poolingu, Prezes URE podkreśla również konieczność zabezpieczenia zdolności technicznych do nieprzekraczania mocy przyłączeniowej, co wymaga współpracy między podmiotami przyłączanymi a OSE.
Pełną treść komunikatów Prezesa URE można znaleźć na oficjalnej stronie Urzędu Regulacji Energetyki. Informacja nr 15/2024 – Komunikaty Prezesa URE – Urząd Regulacji Energetyki
Korzyści wynikające z cable poolingu
Jak zostało wspomniane, zastosowanie cable poolingu przekłada się na wiele korzyści. Do najważniejszych należą:
- Zwiększona efektywność – dzięki możliwości współdzielenia infrastruktury przyłączeniowej, proces przyłączania staje się bardziej efektywny i elastyczny;
- Optymalne wykorzystanie zasobów – cable pooling umożliwia lepsze wykorzystanie zdolności przesyłowo-dystrybucyjnych sieci, co jest kluczowe dla rozwoju sektora OZE;
- Jedna umowa, wiele instalacji – dzięki cable poolingowi, możliwe jest zawarcie jednej umowy o przyłączenie dla kilku instalacji OZE, co upraszcza proces administracyjny.
Cable pooling w praktyce
W praktyce cable pooling oznacza przede wszystkim bardziej efektywne wykorzystanie istniejących warunków przyłączeniowych i infrastruktury sieciowej. Realizacja takich inwestycji zaczyna się od analizy dostępnej mocy przyłączeniowej oraz warunków technicznych wydanych przez operatora sieci. Następnie projektuje się układ instalacji w taki sposób, aby ich profile produkcji wzajemnie się uzupełniały, minimalizując ryzyko przeciążeń i strat energii.
Przykłady zastosowania w Polsce
Cable pooling w Polsce dopiero się rozwija, ale już znajduje zastosowanie w kilku typowych scenariuszach inwestycyjnych. Najczęściej obejmuje on:
- Połączenie farm fotowoltaicznych i wiatrowych – najpopularniejszy model;
- Rozbudowa istniejących farm wiatrowych o instalacje PV – wykorzystanie już dostępnej infrastruktury przyłączeniowej do dodania kolejnego źródła OZE;
- Hybrydowe projekty deweloperskie od etapu planowania – inwestycje projektowane od początku jako systemy łączące różne technologie;
- Optymalizacja wykorzystania ograniczonych warunków przyłączeniowych – dodawanie kolejnych instalacji w miejscach, gdzie dostępna moc sieciowa jest już w pełni wykorzystana przez istniejące źródła.
- Projekty repoweringowe i modernizacyjne – wykorzystanie cable poolingu do zwiększenia efektywności starszych instalacji.
Podsumowanie
Cable pooling to rozwiązanie, które pozwala znacząco zwiększyć efektywność wykorzystania infrastruktury elektroenergetycznej poprzez współdzielenie jednego przyłącza przez kilka instalacji OZE. Dzięki łączeniu różnych źródeł energii możliwe jest lepsze dopasowanie profilu produkcji do dostępnej przepustowości sieci oraz ograniczenie kosztów inwestycyjnych. Wraz z rozwojem regulacji oraz doświadczeń rynkowych cable pooling może stać się jednym z kluczowych narzędzi wspierających rozwój odnawialnych źródeł energii w Polsce.
Z naszej perspektywy cable pooling to nie tylko odpowiedź na wyzwania związane z dostępnością mocy przyłączeniowych, lecz przede wszystkim realna szansa na przyspieszenie transformacji energetycznej. Wykorzystując nasze doświadczenie w realizacji projektów OZE – od etapu projektowania, przez budowę, aż po eksploatację – aktywnie wspieramy rozwój nowoczesnych, hybrydowych instalacji. Wierzymy, że takie podejście pozwala budować bardziej elastyczny i odporny system energetyczny.
