W roku 2022 wpływ COVID-19 na sytuację polskiego sektora elektroenergetycznego był – w znikomym stopniu – odczuwalny wyłącznie w I kwartale. W kolejnych kwartałach kluczowym czynnikiem kształtującym otoczenie zewnętrzne stała się agresja Rosji na Ukrainę, polska i międzynarodowa reakcja na tę agresję oraz jej skutki ekonomiczne. W szczególności nałożone na Rosję sankcje miały wpływ na ceny, a częściowo także na dostępność paliw kopalnych w Europie: gazu ziemnego, węgla i ropy naftowej.

Na funkcjonowanie systemu elektroenergetycznego wpływ miały też zmiany regulacyjne, wpływające na ramy, w których funkcjonuje PSE. Wciąż trwa też dyskusja na temat ostatecznego kształtu rynku energii w UE w przyszłości. W średnim i długim okresie podstawową rolę w ewolucji systemu elektroenergetycznego i jego otoczenia będą odgrywały trendy technologiczne związane przede wszystkim z dekarbonizacją sektora, rozwojem energetyki jądrowej, phase-out gazu ziemnego i coal-exit. Nadal intensywnie rozwija się sektor energetyki odnawialnej, magazynowania energii oraz elektromobilności. Trwa również proces wprowadzania nowych technologii pomiarowych, otwierających szanse do wykorzystania danych dotyczących zapotrzebowania o dużej częstotliwości (HFD – ang. high frequency data) i dokładności. Roczna sprzedaż samochodów elektrycznych (BEV) w Polsce przekroczyła w roku 2022 poziom 10 tys. sztuk.

• Postęp technologiczny w obszarze zbierania i przetwarzania danych będzie miał wpływ na znaczenie OSP jako dysponentów HFD (High Frequency Data)
  
  

We współczesnej gospodarce coraz większą rolę odgrywają pozyskiwane z wysoką częstotliwością dane pokazujące aktywność gospodarczą. Wraz z postępem technicznym w dziedzinie opomiarowania, w coraz większym stopniu możliwe staje się zbieranie i analiza danych z realnej gospodarki, w tym od dostawców energii. PSE pełnią rolę Operatora Informacji Rynku Energii i nadzorują powstanie i rozwój Centralnego Systemu Informacji o Rynku Energii.

• Przemiany technologiczne w obszarze magazynowania i wytwarzania energii wpływają na zmianę struktury generacji oraz charakteru sieci przesyłowej i roli OSP

W Polsce trwa dynamiczny rozwój energetyki prosumenckiej opartej na fotowoltaice, która zaczęła w roku 2020 odgrywać zauważalną rolę w krajowym miksie energetycznym i której znaczenie systematycznie wzrasta. Firmy wytwórcze przygotowują się do realizacji projektów elektrowni wiatrowych off-shore. Działają już pierwsze magazyny energii o skali komercyjnej, takie jak magazyn BESS na Pomorzu. W efekcie upowszechniania się nowych technologii konieczne będzie dostosowanie do nowego modelu i przestrzennej alokacji generacji zarówno sieci dystrybucyjnych zarządzanych przez firmy dystrybucyjne, jak i sieci przesyłowych, którymi zarządzają PSE.

Sektor fotowoltaiki rozwija się przede wszystkim w oparciu o małe, przydomowe instalacje prosumenckie oraz niewielkie instalacje komercyjne. Zmiany zasad rozliczania prosumentów w roku 2022 nieznacznie spowolniły ten proces, jednak grupa aktywnych prosumentów wciąż się poszerza. Coraz poważniejszym wyzwaniem jest obsługa tej grupy konsumentów i wytwórców oraz zarządzanie wytwarzaną przez nich energią w ramach istniejącej infrastruktury sieci dystrybucyjnej i przesyłowej. 

Barierą w rozwoju energetyki odnawialnej wciąż jest problem magazynowania energii w okresach jej nadmiernego wytwarzania, aby dało się ją wykorzystać w czasie, kiedy generacja ze źródeł OZE jest niemożliwa (nie wieje wiatr, jest noc itp.). Brak efektywnych technologii magazynowania do niedawna uniemożliwiał rozwiązanie tego problemu. W ostatnich latach komercyjne wykorzystanie magazynów energii staje się coraz powszechniejsze. Rozwojowi technologii sprzyjają: spadek kosztów podzespołów, rozwój komercyjnych instalacji magazynujących energię na potrzeby systemów energetycznych, a także dynamiczny rozwój technologii teleinformatycznych i pomiarowych umożliwiających zarządzanie źródłami rozproszonymi. Jednocześnie na świecie rozwijają się inne technologie magazynowania energii, takie jak technologie power-to-gas oraz elektrolizy wodoru. Wodór jest coraz częściej traktowany jako przyszła technologia magazynowania i transferu energii.

• Rządowa polityka budowy energetyki jądrowej w Polsce

W roku 2022 trwały negocjacje z potencjalnymi inwestorami dotyczące budowy elektrowni jądrowej w Polsce i podjęte zostały ważne decyzje o kierunkach rozwoju krajowej energetyki jądrowej. Pierwsze, przedprojektowe umowy z wykonawcami zostały zawarte pod koniec roku. Planowane terminy oddania pierwszych bloków jądrowych w Polsce (pierwsza połowa następnej dekady) są kluczowe również dla procesu coal-exit i wyzwań, jakie stanowią starzejące się bloki węglowe, wciąż stanowiące rdzeń KSE.

• Rozwój rynku europejskiego i wzrost wymiany międzynarodowej wpływają na długookresowy proces konwergencji cen w Europie

Rozwój rynku europejskiego, wspierany kolejnymi regulacjami, skutkuje wzrostem skali wymiany transgranicznej. Budowa wspólnego rynku opartego na strefach cenowych wpływa na proces rozwoju krajowej sieci przesyłowej i wymusza jej dostosowanie do nowej skali i kierunków przepływów transgranicznych. W średnioterminowej perspektywie może być także źródłem dodatkowych kosztów dla operatorów sieci przesyłowych ze względu na konieczność częstszego stosowania działań zaradczych podejmowanych poza rynkiem.

• Dyskusja nad reformą modelu rynku (market design) elektroenergetycznego

Kryzys energetyczny wywołany spadkiem podaży surowców energetycznych i gwałtownym wzrostem ich cen, w 2022 r. pogłębiony przez konflikt rosyjsko-ukraiński, zapoczątkował europejską dyskusję nad korektą modelu rynku. W wyniku prowadzonych rozmów już w 2023 r. KE przedłożyła pod dyskusję projekt zmian mających na celu przyspieszenie penetracji rynku przez OZE i jednoczesne przyspieszenie phase-out gazu ziemnego jako paliwa przejściowego, a także obniżenie wrażliwości cen energii dla odbiorców końcowych, a zwłaszcza konsumentów indywidualnych, na zmienność cen paliw kopalnych. Zmiany te, w założeniu, mają uzupełnić Europejski Zielony Ład (ang. European Green Deal) i program REPowerEU.

• Europejska polityka klimatyczna coraz mocniej wpływa na wzrost kosztu generacji ze źródeł emisyjnych

Na sytuację krajowego systemu elektroenergetycznego, a zwłaszcza na kondycję wytwórców wykorzystujących konwencjonalne źródła generacji, wpływa także – w coraz większym stopniu – polityka klimatyczna UE i rosnąca presja, zarówno regulacyjna, jak i cen ETS, na przyspieszony coal-exit. Podstawowym narzędziem tej polityki są tzw. ETS-y – uprawnienia do emisji, których ceny są ustalane rynkowo. Wzrost cen ETS-ów jest obserwowany od kilku lat. W roku 2022 cena jednostki, po przejściowych wahaniach w III kwartale, utrzymywała się w okolicach rekordowych poziomów 80-90 euro. To skutkowało znaczącym wzrostem ceny energii wytwarzanej w źródłach emisyjnych, multiplikując efekt wzrostu cen spowodowanego sytuacją na rynku surowców energetycznych. Ostatecznie, ceny ETS-ów na rynkach europejskich znacznie wzrosły. Dla części krajów europejskich, w tym w szczególności dla Polski, coal-exit będzie poważnym wyzwaniem technologicznym ze względu na wysoki udział technologii węglowych w generacji krajowej i czas potrzebny na wprowadzenie nowych technologii.

• Powrót do równowagi na rynkach surowców energetycznych

Rynkowe ceny węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego po spektakularnych wzrostach w I połowie roku, przyspieszonych dodatkowo wybuchem wojny rosyjsko-ukraińskiej, w marcu ustabilizowały się, a w II połowie roku spadły. Pod koniec roku ceny wszystkich surowców energetycznych były na poziomach –  sprzed wybuchu wojny, choć wciąż wyższych od średnich wieloletnich. W I kwartale 2023 r. obserwowaliśmy dalsze spadki cen w okolice poziomów sprzed 2021 r., wywołane obawami o globalną recesję i nadwyżkami podaży.

PSE prowadzą szeroko zakrojone działania w celu dostosowania się do nowego kształtu rynków i nowych technologii zarówno w krótkim, jak i długim terminie.

Rozwój mechanizmów rynkowych

Nasza spółka na bieżąco rozwija mechanizmy rynkowe w celu dostosowania ich do zmieniającej się sytuacji. W 2022 r. prowadzone były intensywne prace nad przygotowaniem gruntownej reformy rynku bilansującego, których wyniki zostały poddane konsultacjom publicznym w roku 2023. Reforma rynku ma na celu m.in. dostosowanie go do zmieniającej się struktury generacji oraz umożliwienie integracji z europejskimi platformami wymiany energii bilansującej.

W roku 2022 PSE wprowadziły również nowy model pozyskiwania usług Interwencyjnej Redukcji Poboru, umożliwiający wykorzystanie ofert strony popytowej w sytuacji szczególnie wysokiego zapotrzebowania i, tym samym, zmniejszenie zapotrzebowania na moc szczytową w KSE.

Pod koniec 2022 r. PSE zaczęły na swojej stronie publikować codzienne informacje o godzinach szczytu, z najwyższym zapotrzebowaniem w danej dobie. Publikacja ma na celu aktywizację konsumentów i zachęcenie ich do oszczędzania energii w tych okresach, a tym samym – aktywne włączenie ich w proces bilansowania systemu elektroenergetycznego.

Prace badawcze

W celu przygotowania się do zmian zachodzących w dłuższej perspektywie PSE biorą udział w pracach analitycznych i badawczych prowadzonych zarówno indywidulanie, jak i w ramach różnych grup i konsorcjów międzynarodowych.

ENTSO-E Vision: A Power System for a Carbon Neutral Europe

W latach 2021-2022 nasza organizacja aktywnie uczestniczyła w projekcie Vision realizowanym przez ENTSO-E, którego wynikiem był raport ENTSO-E Vision: A Power System for a Carbon Neutral Europe przedstawiający kompleksową wizję rozwoju systemu elektroenergetycznego i rynków energii w perspektywie odejścia od konwencjonalnych źródeł energii w kierunku źródeł niemisyjnych i odnawialnych. Raport dotyczy perspektywy roku 2050 i dalszej. Obejmuje zagadnienia z obszarów:

• zarządzania pracy systemem,
• pozyskiwania źródeł elastyczności,
• rozwoju sieci przesyłowych,
• rynku energii,
•  zapewnienia energii w przystępnych cenach dla odbiorców końcowych.

Prace badawcze i rozwojowe

W obszarze badawczo-rozwojowym identyfikowane są nowe rozwiązania techniczne oraz technologiczne, a także testowane i sprawdzane są metody i narzędzia pojawiające się na rynku, w tym możliwość zastosowania ich na potrzeby prowadzenia działalności przez OSP.

Działania dostosowawcze do nowego kształtu rynków i nowych technologii prowadzone są przez merytoryczne jednostki organizacyjne PSE. Mają one na celu zapewnienie wdrożenia nowo pojawiających się regulacji i wymogów środowiskowych przy zapewnieniu bezpiecznych i ciągłych dostaw energii elektrycznej.

Opracowanie rozwiązań technicznych zawieszenia przelotowego przewodów fazowych w istniejących liniach 220 kV i 400 kV w celu zwiększenia wysokości zawieszenia przewodów fazowych

Przedmiotem pracy było opracowanie nowych rozwiązań technicznych zawieszenia przewodów fazowych na słupach przelotowych istniejących linii 220 i 400 kV, pozwalających na zwiększenie wysokości zawieszenia przewodów fazowych w stosunku do wysokości wynikających ze stosowanych obecnie w krajowych liniach przesyłowych rozwiązań łańcuchów przelotowych, np. typu ŁPA.

W ramach pracy przeanalizowano odstępy izolacyjne oraz wytrzymałość dziesięciu typów słupów przelotowych różnych serii (2 słupy 400 kV i 8 słupów 220 kV) w celu sprawdzenia możliwości zastosowania na nich zaprojektowanego dwurzędowego łańcucha odciągowo-przelotowego typu ŁO2P. W wyniku przeprowadzonej analizy opracowano projekty wykonawcze rozwiązań technicznych łańcuchów izolatorów dla przelotowych słupów 220 kV oraz 400 kV.

Wypracowane rozwiązania będą stosowane w miejscach linii istniejących, w których wystąpi potrzeba zwiększenia wysokości zawieszenia przewodu na słupie przelotowym, np. z powodu tzw. popłynięcia przewodu. Praca zakończyła się w czerwcu 2022 roku.

Zakup energii elektrycznej na pokrycie strat przesyłowych z komponentem optymalizacji kosztowej

Celem projektu było opracowanie koncepcji rozwiązania w oparciu o analizę techniczną i fundamentalną oraz wdrożenie predykatora cen energii elektrycznej. W ramach projektu przeprowadzono badania dot. możliwości wykorzystania komponentu optymalizacji kosztowej na bazie danych historycznych, bieżących cen energii oraz czynników bezpośrednio i pośrednio wpływających na cenę energii.

Wykonano prace obejmujące analizę modeli predykcyjnych cen energii elektrycznej oraz optymalizacji procesu zakupu energii elektrycznej. Model optymalizacyjny dobiera najlepszy scenariusz zakupowy, czyli plan zakupu instrumentów giełdowych na poszczególne dni w zależności od wyników modułu prognostycznego. W narzędziu zastosowano wiele możliwości konfiguracji, np. dobór okresu dekompozycji, ograniczenia górne zakupu na instrumentach, możliwość wprowadzenia ograniczeń na zakupie poszczególnych kontraktów, możliwość wprowadzenia do modeli prognostycznych regresorów zewnętrznych w postaci m.in. cen uprawnień do emisji CO₂, cen ropy, gazu i węgla.

Prototyp aplikacji poddany jest obecnie dodatkowym testom przed ewentualnym wdrożeniem. Rozważa się implementację w celu: ewentualnego wykorzystania projekcji cen energii na rynku terminowym (mogłoby to posłużyć jako wsparcie decyzji o zakupie danego instrumentu) oraz porównania wyników z comiesięczną dekompozycją, która stosowana jest do planowania zakupu na OTF (Zorganizowana Forma Obrotu na Towarowej Giełdzie Energii).

Wsparcie w realizacji etapu przygotowawczego pilotażu technologii stacji cyfrowych w PSE

W ramach zadania przeprowadzono przegląd projektów realizowanych na świecie i dokonano wielowariantowej analizy koncepcji prowadzenia projektu w celu wyłonienia optymalnej metody realizacji pracy. Następnym krokiem będzie przygotowanie dokumentacji niezbędnej do uruchomienia kolejnych etapów pracy.

Celem przeprowadzonych analiz była ocena dojrzałości stosowanych technik budowy stacji elektroenergetycznych w technologii cyfrowej oraz sprawdzenie teoretyczne, czy rozwiązania są pewne oraz bezpieczne w działaniu i gotowe do wdrożenia w krajowym systemie elektroenergetycznym. Aktualnie trwają rozważania dot. możliwości wdrożenia wybranego wariantu realizacji stacji cyfrowej pod kątem dostępności zasobów PSE oraz możliwości technologii dostarczanych przez producentów. Projekt zakończył się w grudniu 2022 roku.