Rozmowa z Januszem Ficem, prezesem Krośnieńskiego Holdingu Komunalnego
Rosnące wahania cen energii elektrycznej nie są zjawiskiem przypadkowym, ani też chwilowym. To bezpośredni efekt coraz większych trudności w bilansowaniu systemu elektroenergetycznego, czyli utrzymywaniu równowagi pomiędzy produkcją a zużyciem energii. Główną przyczyną tych trudności jest dynamiczny rozwój odnawialnych źródeł energii, takich jak fotowoltaika czy energetyka wiatrowa, których produkcja zależy od warunków pogodowych i w ograniczonym stopniu podlega sterowaniu.
Zjawisko to w ostatnich latach wyraźnie się nasiliło i wszystko wskazuje na to, że będzie się pogłębiać.
Elastyczność zamiast ograniczania zużycia
Już kilka lat temu dostrzegliśmy, że przyszłość systemów energetycznych będzie oparta nie tyle na samej produkcji energii, ile na elastyczności – czyli zdolności do szybkiego reagowania, zarówno po stronie produkcyjnej jak i konsumpcji, na zmieniające się warunki rynkowe i techniczne.
W tradycyjnym podejściu do energetyki właściwe było przekonanie, że kluczowe jest maksymalne ograniczanie zużycia energii. W nowym, dynamicznym systemie energetycznym takie myślenie przestaje być wystarczające. Dziś istotne nie jest wyłącznie to, ile energii zużywamy, lecz przede wszystkim kiedy ją zużywamy.
Powodem tego są duże wahania rynkowe cen energii, a także jej ujemne ceny na rynku bilansującym. Oznacza to sytuację, w której podaż energii przewyższa zapotrzebowanie, a odbiorcy – zamiast płacić – de facto otrzymują wynagrodzenie za jej pobór. Z kolei w okresach wysokich cen energii racjonalnym działaniem staje się ograniczenie zużycia lub wykorzystanie wcześniej zgromadzonych zasobów.
To właśnie w tym miejscu pojawia się potrzeba elastycznego zarządzania energią – zarówno po stronie jej wytwarzania, jak i odbioru.
Magazyny energii i inteligentne zarządzanie
Odpowiedzią na te wyzwania jest rozwój magazynów energii oraz zaawansowanych systemów zarządzania. Jako spółka konsekwentnie realizujemy tę strategię, rozwijając klaster energetyczny oraz prowadząc bilansowanie w naszym lokalnym systemie energetycznym. W praktyce oznacza to nie tylko inwestycje w same magazyny energii, ale również w systemy informatyczne i automatykę, które pozwalają sterować i optymalizować zużycie energii w czasie rzeczywistym, z wykorzystaniem prognozy bilansu energetycznego klastra, poszczególnych obiektów oraz rynkowych cen energii.
Dlaczego magazyny energii dopiero teraz?
Choć dziś magazyny energii wydają się naturalnym elementem nowoczesnej energetyki, jeszcze niedawno ich wdrożenie było ekonomicznie nieuzasadnione. Koszty technologii były bardzo wysokie, a okres zwrotu z inwestycji – trudny do zaakceptowania.
Przełom nastąpił dopiero w ostatnich latach, czy nawet miesiącach wraz ze spadkiem cen magazynów energii oraz dostępem do środków dotacyjnych. To właśnie połączenie tych dwóch czynników pozwoliło nam uruchomić projekty w skali zapewniającej ich opłacalność. Obecnie możemy jednoznacznie stwierdzić, że efektywność tych inwestycji spełnia nasze oczekiwania. Dzisiaj spółka posiada już zainstalowane magazyny o pojemności 481 kWh, a w trakcie realizacji są kolejne instalacje o pojemności 3000 kWh.
Kryptowaluty jako narzędzie bilansowania energii
Zanim jednak doszliśmy do etapu szerokiego wykorzystania magazynów energii, „uczyliśmy się” elastyczności systemu w inny sposób. Jednym z takich rozwiązań było wykorzystanie kryptowalut jako narzędzia do bilansowania energii.
W uproszczeniu można to określić jako „magazynowanie energii w pieniądzu”. W okresach nadwyżek energii, zamiast sprzedawać ją na rynku – często po niekorzystnych cenach lub wręcz dopłacając do jej odbioru – energia była wykorzystywana do zasilania procesów obliczeniowych, których efektem ubocznym były kryptowaluty.
Dlaczego efektem ubocznym? Ponieważ podstawowym celem tego procesu była poprawa bilansu energetycznego klastra, a nie pozyskiwanie kryptowalut. Projekt pilotażowy uruchomiliśmy już w 2021 roku, traktując go jako narzędzie testowe i edukacyjne. W tamtym czasie magazyny energii były zbyt drogie, natomiast rozwiązania oparte na kryptowalutach były relatywnie tanie, łatwe do automatyzacji i proste w integracji z istniejącymi systemami zarządzania energią.
Wartość edukacyjna i doświadczenie operacyjne
Ogromną wartością tego projektu było zdobycie praktycznego doświadczenia. Nasz zespół nauczył się elastycznego reagowania na zmienność cen energii, lepiej zrozumiał mechanizmy rynku bilansującego oraz zależności pomiędzy produkcją, zużyciem i ceną energii.
Co istotne, wykorzystując kryptowaluty do bilansowania naszego klastra nie prowadzimy żadnej działalności spekulacyjnej na rynku. Cały proces jest w pełni zautomatyzowany i uruchamia się wyłącznie wtedy, gdy spełnione są ściśle określone warunki wejściowe. Jednym z takich warunków jest ustalenie progu dla ceny energii na rynku zbilansowanym przy której urządzenia mogą rozpocząć pracę. Zgodnie z wypracowaną procedurą Kryptowaluty są regularnie spieniężane. Na bieżąco kontrolujemy parametry rynkowe cen energii oraz kursy kryptowalut. Jeśli warunki rynkowe się zmieniają nanosimy korekty na parametry pracy zautomatyzowanego systemu. Takie podejście w zasadzie eliminuje ryzyko, a uzyskane w ten sposób środki mogą być wykorzystane do zakupu energii w okresach jej niedoboru w naszym klastrze, stąd mówimy o magazynowaniu energii w złotówkach.
Kryptowaluty przyszłością klastra?
Jeżeli chodzi o wykorzystanie kryptowalut przez naszą spółkę do bilansowania klastra to w tym projekcie można mówić o innowacji, która ma przede wszystkim charakter organizacyjny. Nie tworzymy nowej technologii –ale adaptujemy sprawdzone rozwiązania do realnych potrzeb elastycznego, lokalnego systemu energetycznego, w celu poprawy jego efektywności. Nie planujemy jednak znacząco rozwijać rozwiązań opartych na kryptowalutach, choć prawdopodobnie pozostaną one niewielkim elementem uzupełniającym naszego systemu bilansowania energii. Głównym powodem tego jest planowane znaczące zwiększenie skali działalności naszego klastra, w tym zapewnienie zaopatrzenia w energię wszystkich obiektów miasta Krosna oraz Państwowej Akademii Nauk Stosowanych, a także intensywny rozwój elektromobilności. Realizacja tych celów będzie wiązała się z dużym zapotrzebowaniem na energię.
Biogaz jako istotny stabilizator systemu
Istotnym elementem rozwoju naszego klastra jest także inwestycja w rozbudowę elektrowni biogazowej oraz budowa kolejnego, większego magazynu biogazu. Zaletą kogeneracji gazowej jest możliwość relatywnie szybkiego uruchomienia, co wykorzystujemy do bilansowania naszego klastra. Planowana rozbudowa pozwoli na dwukrotne zwiększenie mocy elektrowni w porównaniu do stanu obecnego. W połączeniu z rozbudową infrastruktury magazynowej zwiększy to elastyczność pracy naszej elektrowni biogazowej i zdecydowanie zwiększy rolę elektrowni w stabilizowaniu klastra.
W okresach niedoboru energii w klastrze będziemy mogli wytwarzać nawet dwukrotnie więcej energii z biogazu (obecnie dysponujemy mocą 400 kW, a po realizacji nowej inwestycji o mocy 357 kW łączna moc wzrośnie do 757 kW), natomiast w sytuacjach nadwyżek energii — na przykład przy ujemnych cenach rynkowych — elektrownia będzie mogła zostać całkowicie wyłączona, a cały wyprodukowany biogaz zostanie zmagazynowany do późniejszego wykorzystania.
Mobilne magazyny energii – komunikacja miejska przyszłości
Kolejnym elementem naszej strategii jest rozwój elektromobilności. Obecnie dysponujemy pięcioma autobusami elektrycznymi, a w planach mamy zakup kolejnych ośmiu. Pojazdy elektryczne, traktujemy w naszym systemie energetycznym jako mobilne magazyny energii, które nie tylko przewożą pasażerów, ale również mogą być ładowane w momentach najkorzystniejszych cen energii, i tak naprawdę są wykorzystywane do bilansowania naszego systemu energetycznego.
Obrazowo można powiedzieć, że są to mobilne „magazyny energii z opcją wożenia ludzi”. Choć oczywiście nie zawsze możliwe jest ładowanie wyłącznie w okresach cen ujemnych, to jednak takie podejście, wsparte poprzez system zarządzania, znacząco poprawia efektywność funkcjonowania komunikacji miejskiej i całego systemu energetycznego.
W teoretycznym scenariuszu, w którym możliwe byłoby ładowanie autobusów wyłącznie w okresach występowania ujemnych cen energii na rynku, nie ponosilibyśmy kosztów jej zakupu, lecz osiągalibyśmy przychody z tytułu jej zużycia. W takim ujęciu można byłoby stwierdzić, że komunikacja miejska wręcz „zarabia” na energii. Choć w praktyce nie jest to możliwe do stałej realizacji, przykład ten dobrze ilustruje potencjał elastycznego podejścia do bilansowania energii. Właśnie z myślą o jak najlepszym wykorzystaniu zmiennych warunków rynkowych i ograniczeniu ryzyka strat projektujemy system zarządzania energią, którego budowę rozpoczęliśmy od pilotażowego wykorzystania kryptowalut do bilansowania.
Strategia na przyszłość
Wraz z uruchomieniem nowego bloku energetycznego i dalszym rozwojem źródeł wytwórczych jako Spółka będziemy dysponować znaczącymi nadwyżkami energii, które wykorzystamy właśnie w celu rozwoju klastra.
Obecnie realizujemy szereg projektów, które mają za zadanie umożliwić efektywne zarządzanie zarówno produkcją jak i zużyciem energii w ramach klastra. Działania te wsparte są dotacjami. Łączna kwota dotacji z KPO wynosi 9 076 580,72 zł. W ramach tych projektów oprócz magazynów energii, wdrażamy centralny system zarządzania, który pozwoli na monitorowanie i efektywne bilansowanie energii w całym klastrze. Dzięki rozwiązaniom działającym w trybie on-line uzyskamy bieżącą informację o bilansach energetycznych poszczególnych obiektów i zakładów. System ten będzie stanowił istotne wsparcie dla elastycznego zarządzania energią i umożliwi ograniczanie poboru energii w okresach wysokich cen, zwiększanie zużycia w czasie nadwyżek i cen ujemnych oraz optymalne wykorzystanie lokalnych źródeł wytwarzania, co bezpośrednio przełoży się na stabilność systemu i wymierne korzyści ekonomiczne. Oprócz systemu centralnego rozwijane są również lokalne systemy zarządzania na kluczowych obiektach i w zakładach. Równoległy rozwój tych rozwiązań, połączony ze wzrostem kompetencji oraz świadomości pracowników, powinien przynieść wymierne efekty. Jednak już dziś dostrzegamy znaczący potencjał w obszarze elastyczności energetycznej.
Przykładem jest oczyszczalnia ścieków, gdzie dzięki optymalizacji procesów z uwzględnieniem elastyczności energetycznej udało się zwiększyć poziom samowystarczalności energetycznej z około 65% do blisko 90%. Jednocześnie mamy świadomość, że każdy obiekt ma swoje uwarunkowania i nie we wszystkich przypadkach możliwe jest osiągnięcie tak spektakularnych rezultatów.
W niedalekiej przyszłości planujemy dalsze działania ukierunkowane na automatyzację zarządzania energią oraz rozbudowę systemu zarządzania o elementy sztucznej inteligencji, co jeszcze usprawni nasz system.
Ze względu na demonstracyjny charakter projektu otrzymaliśmy również wsparcie na działania promocyjne i komunikacyjne, w ramach dotacji z KPO. W związku z tym jeszcze w tym roku planujemy szeroką kampanię informacyjną dotyczącą funkcjonowania krośnieńskiego klastra energii – jego założeń, mechanizmów oraz korzyści dla mieszkańców. Bo to właśnie dla mieszkańców i środowiska budujemy ten system.
