Energetyka rozproszona przyszłości

Sektor energetyczny podlega dziś bardzo dynamicznym zmianom. Dostrzec można rosnący popyt na energię elektryczną, spadek cen technologii odnawialnych i rozproszonych, zwiększającą się świadomość społeczeństwa w tym zakresie, jak również większą dostępność dedykowanego wsparcia finansowego. To wszystko sprawia, że możemy się spodziewać dalszego wzrostu udziału odnawialnych i rozproszonych źródeł energii w krajowym i europejskim miksie energetycznym. Szczególnie interesujące rozwiązanie stanowią samobilansujące się obszary sieci elektroenergetycznej, czyli klastry energii oraz mikrosieci.

Klastry energii coraz popularniejsze

Klastry energii to w istocie porozumienie dotyczące wytwarzania, równoważenia zapotrzebowania oraz dystrybucji lub obrotu energią elektryczną. W jego skład mogą wchodzić osoby fizyczne, osoby prawne, jednostki naukowe, instytuty badawcze i jednostki samorządu terytorialnego, a członkostwo jest oczywiście dobrowolne. Klaster może być rozumiany jako platforma współpracy między stowarzyszonymi w jego obrębie podmiotami. Jest reprezentowany przez koordynatora, którego funkcję pełni powołana w tym celu spółdzielnia, stowarzyszenie, fundacja lub jeden z jego członków.

Obszar działania klastra energii (w granicach jednego powiatu lub pięciu gmin) ustala się na podstawie miejsc przyłączenia wytwórców i odbiorców energii.

Zalety wynikające z powołania klastrów można mnożyć. Ale ich głównymi celami , a jednocześnie motorami ich rozwoju, są: zapewnienie lokalnego bezpieczeństwa energetycznego, poprawa stanu środowiska, czy też podniesienie konkurencyjności i efektywności ekonomicznej lokalnej gospodarki. Zrealizowanie tych zadań jest możliwe dzięki temu, że klastry są zorientowane na wykorzystanie lokalnych zasobów energetycznych: wiatru, słońca, biomasy leśnej, biomasy pochodzenia rolniczego (w tym odpadów z przetwórstwa rolno-spożywczego), geotermii, energii wody, ale także metanu z odmetanowania kopalń i energii odpadowej (usuwanej do otoczenia przy chłodzeniu procesów przemysłowych). Warto pamiętać, że klaster energetyczny obejmuje zarówno zaopatrzenie w energię elektryczną oraz ciepło, jak i energię na potrzeby transportu, a w swej idei dąży do realizacji koncepcji gospodarki obiegu zamkniętego.

Mikrosieci gwarantują dostawy energii

Z kolei mikrosieć energetyczna, to fizycznie wydzielony obszar zasilania w energię elektryczną obejmujący lokalne źródła energii oraz skupionych wokół nich odbiorców tej energii. Owe źródła energii, to w głównej mierze te produkujące elektryczność z odnawialnych zasobów, takich jak energia wiatru czy energia słoneczna. Dla zapewnienia stabilności zasilania w obrębie mikrosieci dodatkowo tworzone są magazyny energii lub/i źródła stabilizujące (np. generatory produkujące energię elektryczną z gazu ziemnego), zapewniają one bezprzerwowe zasilanie w energię w sytuacjach, gdy nie jest dostępna energia odnawialna. Wszystkie elementy mikrosieci połączone są siecią elektroenergetyczną, a nad bilansowaniem popytu i podaży czuwa dedykowany system zarządzania mikrosiecią.

Mikrosieć może być połączona z lokalną siecią dystrybucyjną energii elektrycznej, ale może pracować również zupełnie niezależnie (wyspowo) Połączenie z siecią dystrybucyjną jest jednak korzystniejsze, ponieważ zapewnia dodatkowe bezpieczeństwo dostaw energii elektrycznej

Głównymi elementami sprzyjającymi rozwojowi mikrosieci są: wzrost lokalnego bezpieczeństwa energetycznego i uniezależnienie od zewnętrznych dostawców energii. Ważnym czynnikiem jest też chęć świadomego korzystania ze źródeł energii przyjaznych środowisku. Nie bez znaczenia jest również to, że mikrosieci dają możliwość zasilania w energię miejsc szczególnie trudnodostępnych bądź oddalonych od sieci dystrybucyjnej. Dlatego korzystnymi lokalizacjami dla ich budowy są miejsca oddalone od krajowej sieci dystrybucyjnej, wśród których można wymienić choćby strefy przemysłowe, tereny poza centrami miast adaptowane pod zabudowę mieszkaniową, czy ośrodki turystyczne. Mogą one też z powodzeniem powstawać w miejscach zlokalizowanych na odgałęzieniach od linii głównych lub znajdujących się na końcach linii, zwłaszcza tych, w których mogą pojawiać się problemy z niezawodnością dostaw energii (np. na terenach wiejskich). Ponieważ mikrosieć jest fizycznie wydzieloną strukturą, to podmioty do niej przyłączone muszą liczyć się z ograniczoną swobodą rezygnacji z jej usług, ze względu na znaczne koszty rozwiązań alternatywnych.


Różnica między klastrem a mikrosiecią energetyczną

Klastry i mikrosieci nadzieją na przyszłość

Klastry energii oraz mikrosieci to  odmienne, lecz mogące się wzajemnie przenikać rozwiązania w zakresie lokalnego zaspokojenia potrzeb energetycznych. Trzeba wspomnieć, że  ogromną przewagą mikrosieci nad klastrem jest wysoka pewność zasilania – w przypadku awarii w systemie krajowym mikrosieć funkcjonuje jak system zasilania awaryjnego/rezerwowego.

Niemniej jednak obie koncepcje  w najbliższym czasie będą się cały czas rozwijać, między innymi ze względu na spadające ceny technologii odnawialnych i na  zwiększającą się świadomość społeczeństwa w tym zakresie. Z kolei efektem tworzenia się klastrów  i mikrosieci może być: pobudzenie energetyki prosumenckiej, aktywizacja obszarów wiejskich, wzrost innowacyjności i budowanie kapitału społecznego. Nie do przecenienia jest to, że  rozwój samobilansujących się obszarów sieci elektroenergetycznej spowoduje wzrost lokalnego bezpieczeństwa energetycznego oraz poprawę stanu środowiska, co zwiększy  komfort życia społeczeństwa.