Dyskusje w kontekście transformacji energetycznej często koncentrują się na rozwoju technologii wytwórczych energii elektrycznej wykorzystujących odnawialne źródeł energii, takie jak energia słoneczna czy wiatrowa, które odgrywają kluczową rolę w budowanie niskoemisyjnego systemu energetycznego.
Jednak równie istotnym, choć często mniej dostrzeganym aspektem tego procesu jest adaptacja sieci energetycznych do nowego modelu energetyki. W miarę jak systemy energetyczne stają się coraz bardziej zdecentralizowane, a udział odnawialnych źródeł energii rośnie, tradycyjne sieci przesyłowe i dystrybucyjne muszą przejść znaczącą modernizację.
Innowacje w infrastrukturze sieciowej są niezbędne, aby zapewnić stabilność, efektywność i niezawodność dostaw energii w warunkach dynamicznie zmieniających się wzorców produkcji i konsumpcji. Bez zaawansowanych technologii i inteligentnych systemów zarządzania, integracja odnawialnych źródeł energii oraz elastyczne dostosowanie sieci do dwukierunkowego przepływu energii będą niemożliwe. Przyszłość energetyki zależy więc nie tylko od innowacyjnych źródeł energii, ale także od zdolności sieci do sprostania nowym wyzwaniom związanym z ich integracją i zarządzaniem, co jest kluczowe dla zapewnienia stabilności i bezpieczeństwa systemu energetycznego.
Rozwój nowych technologii wytwarzania energii oraz budowa mocy wytwórczych niejako jednocześnie wymuszają też prowadzenie intensywnych prac badawczo-rozwojowych dotyczących rozwoju nowych rozwiązań w zakresie przesyłu i dystrybucji energii elektrycznej, a także sposobów i narzędzi wykorzystywanych do sprawnego zarządzania siecią elektroenergetyczną. O rozwoju innowacji w tym zakresie porozmawiamy z Przemysławem Starzyńskim i Arturem Andrzejewskim w ENEA Operator.
OkM: Jaki wpływ ma transformacja energetyczna na sieci elektroenergetyczne?
Przemysław Starzyński, w ENEA Operator: Transformacja energetyczna, koncentrująca się na przejściu od tradycyjnych źródeł energii opartych na paliwach kopalnych do bardziej zrównoważonych i odnawialnych źródeł energii, wywiera znaczący wpływ na sieci elektroenergetyczne i dystrybucyjne. Kluczowym wyzwaniem jest integracja odnawialnych źródeł energii (OZE), takich jak energia słoneczna i wiatrowa, które charakteryzują się zmiennością produkcji, zależną od warunków pogodowych. Ta zmienność wymaga wprowadzenia nowych technologii i systemów zarządzania, aby utrzymać stabilność i niezawodność sieci.
Ponadto, rosnące znaczenie zdecentralizowanej produkcji energii, w której konsumenci stają się jednocześnie producentami (prosumentami), zmusza sieci do adaptacji i modernizacji w celu efektywnego zarządzania dwukierunkowym przepływem energii.
Transformacja energetyczna wymusza również rozwój inteligentnych sieci (smart grid), które pozwalają na dynamiczne zarządzanie obciążeniem, monitorowanie i optymalizację pracy sieci w czasie rzeczywistym, co jest kluczowe dla zrównoważonego rozwoju i bezpieczeństwa energetycznego.
OkM: Dlaczego istotne są badania i rozwój nowych technologii w przypadku sieci elektroenergetycznych?
Przemysław Starzyński: Badania i rozwój nowych technologii wykorzystywanych w budowie oraz zarządzaniu sieciami elektroenergetycznymi są kluczowe dla poprawy wydajności i niezawodności systemów energetycznych. Wprowadzanie innowacji technologicznych pozwala na bardziej efektywne zarządzanie przepływem energii, co minimalizuje straty oraz optymalizuje cały proces przesyłu.
Ponadto, rozwój zaawansowanych narzędzi do monitorowania i diagnozowania usterek umożliwia szybszą reakcję na awarie, co znacząco zwiększa niezawodność dostaw energii.
Równie istotne jest to, że nowe technologie wspomagają integrację odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna i wiatrowa, co przyczynia się do dywersyfikacji źródeł energii i wspiera zrównoważony rozwój sektora energetycznego.
OkM: W jakich międzynarodowych inicjatywach związanych z rozwojem innowacji bierze udział ENEA Operator?
Artur Andrzejewski: ENEA Operator od lat aktywnie angażuje się w unijne programy w zakresie badań naukowych, które adresują również kwestie związane z rozwojem innowacji dotyczących systemów elektroenergetycznych.
Przykładem tego był nasz udział w projektach realizowanych w ramach programu UE „Horyzont 2020”, który w momencie ogłoszenia stał się największym w historii Unii Europejskiej programem na rzecz badań i innowacji. Jego łączny, siedmioletni budżet wynosił blisko 80 mld euro. Program stanowił narzędzie wdrażania Unii Innowacji, flagowej inicjatywy strategii wzrostu Europa 2020, mającej na celu zwiększenie konkurencyjności Europy na świecie. Program ten był realizowany w latach 2013 – 2020.
Obecnie, ENEA Operator bierze udział w programie „Horyzont Europa” realizowanym w latach 2021 – 2027, będącego bezpośrednim kontynuatorem programu „Horyzont 2020”. Celem jest wzmocnienie bazy naukowej i technologicznej UE, w tym poprzez opracowanie rozwiązań służących realizacji priorytetów politycznych, takich jak transformacja ekologiczna i cyfrowa. Program przyczynia się również do osiągnięcia celów zrównoważonego rozwoju oraz pobudza konkurencyjność i wzrost gospodarczy. Dysponując budżetem w wysokości 95,5 mld EUR, w tym 5,4 mld EUR z instrumentu Next Generation EU, program uzupełnia krajowe i regionalne finansowanie badań naukowych i innowacji.
OkM: Jakie projekty zostały dotychczas zrealizowane przez ENEA Operator w ramach tych programów?
Artur Andrzejewski: ENEA Operator może się pochwalić udziałem w trzech inicjatywach realizowanych w ramach programu „Horyzont 2020” jako członek międzynarodowych konsorcjów realizujących dane projekty.
Pierwszy z nich to iDistributedPV, który był realizowanym w latach 2017 – 2020 projektem dotyczącym opracowania inteligentnych rozwiązań zintegrowanej generacji rozproszonej opartej na instalacjach fotowoltaicznych, urządzeniach magazynowania energii i aktywnym zarządzaniu popytem, realizowany przez konsorcjum podmiotów z pięciu państw (Grecja, Litwa, Hiszpania, Polska i Niemcy). Celem iDistributedPV był rozwój niedrogich zintegrowanych rozwiązań w celu zwiększenia potencjału rozproszonych instalacji fotowoltaicznych w oparciu o efektywną integrację urządzeń PV, magazynowania energii, monitorowania i kontrolowania strategii i procedur, aktywnego zarządzania popytem, inteligentnych technologii i integracji procedury w systemie dystrybucji energii według kryteriów rynkowych.
Kolejnym jest DRES2Market, realizowany w latach 2022 – 2023 projekt dotyczący technicznych, biznesowych i regulacyjnych sposobów na wzmocnienie roli odnawialnych źródeł energii w aktywnym uczestnictwie w rynku energii i rynku usług pomocniczych. Głównym celem projektu DRES2Market było opracowanie wszechstronnego i niedrogiego podejścia ułatwiającego efektywny udział generacji rozproszonej opartej na OZE oraz umożliwienie dostarczania usług bilansujących i usług rezerwowych według kryteriów rynkowych. Konsorcjum projektu DRES2Market składało się z piętnastu partnerów z pięciu państw Europejskich: Austrii, Hiszpanii, Grecji, Francji, Polski oraz Norwegii, aktywnie uczestniczących w rozwoju technologii OZE, z instytucji badawczych, środowisk akademickich i spółek dystrybucyjnych.
Ostatnim jest realizowany od 2020 roku projekt eNEURON, który dotyczy zastosowania lokalnych obszarów bilansowania energii dla optymalizacji i rozwoju sieci rozproszonych. Głównym celem projektu eNeuron jest opracowanie innowacyjnych narzędzi do optymalnego projektowania i działania lokalnych systemów energetycznych integrujących rozproszone źródła energii. Kluczowym elementem będzie promowanie koncepcji Energy Hub, jako modelu sterowania i zarządzania przenośnymi i zintegrowanymi systemami energetycznymi w celu zoptymalizowania ich modelu i działania. Rezultaty projektu eNeuron mają zapewnić wiele korzyści wszystkim potencjalnym podmiotom zainteresowanym wdrożeniem takich systemów, w tym m.in. operatorom sieci dystrybucyjnych. Warto dodać, że w ramach realizacji projektu eNEURON wybudowano magazyn energii przy ulicy Zimorodkowej w Bydgoszczy izakupiono automatyczny regulator napięcia AVR przy stacji koło szkoły podstawowej na ul. Bora-Komorowskiego w Bydgoszczy oraz kilkanaście analizatorów jakości energii elektrycznej.
OkM: Czy ENEA Operator prowadzi samodzielnie projekty badawczo-rozwojowe dotyczące dystrybucji energii elektrycznej?
Przemysław Starzyński: Enea Operator w ramach prowadzonej polityki innowacyjnej zrealizowała na przestrzeni ostatnich kilku lat szereg własnych projektów badawczo-rozwojowych. Inicjatywy te były prowadzone przy współpracy z wiodącymi polskimi jednostkami naukowymi i mogły liczyć na dofinansowane z funduszy europejskich oraz krajowych.
Pierwszym z nich, był realizowany w latach 2017-2021 projekt dotyczący opracowania i testowanie strategii i metod, w tym również biznesowych, wykorzystania magazynów energii w sieciach elektroenergetycznych w celu poprawy jakości i efektywności wykorzystania energii elektrycznej oraz rozwoju oferty produktowej dla klientów. Przedsięwzięcie było realizowane przy współudziale Uniwersytetu Zielonogórskiego i uzyskało dofinasowanie z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (NCBiR).
Kolejnym, tym razem dofinansowanym z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, był projekt dotyczący opracowania algorytmu optymalizacji doboru transformatorów do warunków obciążenia w stacji SN/nn. Prace trwały od 2018 do 2019, a oprócz ENEA Operator w przedsięwzięcie zaangażowana była Politechnika Poznańska.
Jeszcze innym przykładem jest projekt badawczo-rozwojowy, którego główmy celem było zbudowanie systemu bilansowania mocy i energii oraz monitorowania jakości dostawy energii elektrycznej w ramach sieci dystrybucyjnej ENEA Operator. Prace realizowane były od 2019 do 2022 r. przy współpracy z Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie i były dofinansowane z NCBiR.
Ostatnim przykładem, jest zrealizowany w latach 2019-2022 projekt B+R skupiający się na budowie elastycznego, innowacyjnego systemu wirtualnej rzeczywistości do prowadzenia szkoleń pracowników służb technicznych, zawierającego interaktywne wirtualne scenariusze szkoleniowe dla wybranych (15 GPZ) Głównych Punktów Zasilających, stacji Średniego Napięcia oraz ośrodka szkoleniowego prac pod napięciem. To kolejne przedsięwzięcie, które mogło liczyć na dofinasowanie z NCBiR, a jego realizacji odbywała się przy współudziale konsorcjum dwóch poznańskich uczelni – Uniwersytetu Ekonomicznego w Poznaniu i Politechniki Poznańskiej. Niebywałym sukcesem tego projektu jest fakt, że wypracowane w ramach niego rozwiązanie zostało zakwalifikowane do finału konkursu 7th International VR Awards w kategorii VR Education and Training Solution of the Year.
Na końcu warto również podkreślić, że Enea Operator oprócz projektów badawczo – rozwojowych, realizuje inne działania innowacyjne, takie jak projekty pilotażowe, ścisła współpraca z jednostkami naukowo-badawczymi w Polsce czy prowadzenie kompleksowej polityki zarządzania własnością intelektualną przedsiębiorstwa.
Podsumowanie
Innowacje w sieciach energetycznych odgrywają kluczową rolę w procesie transformacji energetycznej, który zmierza do zwiększenia udziału odnawialnych źródeł energii. W miarę jak systemy energetyczne stają się coraz bardziej zdecentralizowane, a udział zmiennych źródeł wytwórczych rośnie, tradycyjne sieci przesyłowe i dystrybucyjne muszą przejść istotną modernizację.
Nowoczesne technologie i inteligentne systemy zarządzania są niezbędne do skutecznej integracji odnawialnych źródeł energii oraz do efektywnego zarządzania dwukierunkowym przepływem energii. Wprowadzenie takich innowacji jest kluczowe dla zapewnienia stabilności, efektywności i niezawodności dostaw energii, co jest fundamentem dla zrównoważonego rozwoju sektora energetycznego.
Więcej, szczegółowych informacji o innowacjach w ENEA Operator można znaleźć na stronie https://www.operator.enea.pl/ospolce/innowacje-w-enei-operator
