Prognoza ograniczeń generacji elektrowni wiatrowych w Polsce w perspektywie 2040 r.

W oparciu o autorski model wykorzystujące jako zestaw treningowy dane z Danii, Irlandii i Wielkiej Brytanii  opracowany został model 'bess.energy' prognozujący skalę wymuszonych ograniczeń generacji z elektrowni wiatrowych w Polsce w perspektywie roku 2040. W modelu uwzględniono przyszłe inwestycje w infrastrukturę przesyłową i dystrybucyjną, jak również główne projekty wielkoskalowych magazynów energii.

Uproszczony model ekonomiczny dla wielkoskalowych magazynów energii w Polsce w pracy z energetyką wiatrową.

Celem modelu jest obliczenie rentowności zagregowanych inwestycji w wielkoskalowe magazyny energii w celu zbierania nadwyżek energii z zagregowanej generacji wiatrowej dla całego systemu elektroenergetycznego Polski. Wykorzystując dane za 2022 rok oraz prognozy PEP 2040 co do wolumentów energii pochodzącej ze źródeł wiatrowych dla roku 2030 i 2040, metodą interpolacji oszacowano generację ze źródeł wiatrowych dla lat 2023 - 2040.

Posługując się szacunkami wolumenów generacji i skali ograniczeń oszacowano wolumeny energii objętej ograniczeniami w horyzoncie 2040 roku.

Biorąc pod uwagę złożoność czynników, które mogą wpłynąć na cenę energii nie jest możliwe oszcowanie cen energii w horyzoncie 2040 roku, przyjęto zatem najprostszą metodę polegającą na ekstrapolacji trendu cen energii na podstawie danych za lata 2016-2022.

Łącząc powyższe trzy modele oszacowano wartość wolumenu ograniczeń generacji wiatrowej. Rzeczywisty koszt ograniczeń obejmuje więcej składowych ale na potrzeby niniejszego modelu nie jest uwzględniany.

Przyjmujemy średnią wartość CAPEXu w okresie do 2040 dla MWh bateryjnego magazynu energii na poziomie 2,4 mln PLN. CAPEX niezbędny do wybudowania bateryjnych magazynów energii zbierających całość nadwyżki energii z generacji wiatrowej szacujemy przyjmując uproszczone założenia o równomiernym podziale ograniczeń na każdą dobę w roku i czterogodzinnym okresie trwania ograniczeń w dobie. Łączny CAPEX i OPEX dla wszystkich lat do 2040 oszacowany z wykorzystaniem modelu wartościowo jest mniejszy o około 15 miliardów złotych od skumulowanej wartości zmagazynowanej energii w okresach ograniczeń i sprzedanej po ustaniu ograniczeń.  W modelu posługujemy się prognozowaną średnioroczną ceną energii i nie uwzględniamy możliwości wprowadzenia do sieci zmagazynowanej energii w godzinach szczytu zapotrzebowania po cenach znacząco większych niż cany średnie.

Po stronie korzyści z wybudowania magazynu znajduje się jeszcze fakt, że oddawana z magazynu energia zastępowałaby przez cztery godziny każdej doby wolumen energii, który w przeciwnym razie musiałby być wyprodukowany ze spalania węgla. W modelu nie uwzględniamy wyceny korzyści zastąpienia energią odnawialną energii ze spalania węgla. 

Dla całościowego modelu ekonomicznego magazynów energii należy oczywiście wziąć pod uwagę przychody z rynku mocy czy usług systemowych oraz przychody wielkoskalowych magazynów energii poza horyzontem roku 2040, które w większości stanowiłyby "czysty zysk". Nie jest to przedmiotem jednak tego modelu, którego jedynym zadaniem było wykazanie, że nieuchronne ograniczenia generacji zamiast stanowić koszt stanowiłyby przychód w przypadku realizacji arbitrażu czasowego z wykorzystaniem magazynu energii w skali całego Krajowego Systemu Elektroenergetycznego. Wymagana inwestycja na poziomie 49 mld PLN przyniosłaby 64 mld PLN przychodu w horyzoncie roku 2040 tylko z realizacji tej jednej funkcji wielkoskalowych magazynów energii przy uproszczonym założeniu wykorzystania ich dostępności czasowej na poziomie ok. 36% pozostawiając możliwość czerpania przychodów z innych rynków w pozostałym czasie.

Powrót do poprzedniej strony