153
Sektor Elektroenergetyczny 2018
przemysłowych, a także na stacjach benzynowych czy w szkołach oraz
mniejszym dla większości odbiorców mieszkalnych. W trakcie projektowa-
nia infrastruktury do ładowania pojazdów elektrycznych nie należy zapo-
minać o skrajnie niekorzystnych okresach pracy KSE, takich jak: powta-
rzające się i losowo występujące „szczyty” energetyczne pojawiające się
np. w okresach występowania anomalii pogodowych i wynikającej z tego
wzmożonej pracy układów kondycjonowania powietrza.
x x x
Wnioski z prowadzonych prac analitycznych
w obszarze wystarczalności technicznej krajowego
sektora elektroenergetycznego
Otrzymane dotychczas wyniki analiz prowadzonych zgodnie z przedsta-
wioną metodyką, które uwzględniają różne scenariusze rozwoju elek-
tromobilności w Polsce, umożliwiają już formułowanie pierwszych wnio-
sków dotyczących funkcjonowania KSE i możliwości jego współpracy
z infrastrukturą ładowania pojazdów elektrycznych. Po przeprowadzeniu
badań i analiz powstały poniższe wnioski:
• rozwój elektromobilności w Polsce dotknie wszystkie obszary działal-
ności systemu elektroenergetycznego – sektor dystrybucyjny, przesyłowy
oraz wytwórczy; problemy związane z wpływem stacji ładowania pojaz-
dów elektrycznych na jakość energii elektrycznej w sieci elektroenerge-
tycznej narastają wraz ze wzrostem ich liczby w kolejnych latach;
• biorąc pod uwagę rozkład gęstości zaludnienia kraju przewiduje się, że
największa liczba pojazdów elektrycznych pojawi się w zachodniej, cen-
tralnej oraz południowej Polsce, a najmniej na terenach województwa
warmińsko-mazurskiego oraz podlaskiego;
• w wyniku pracy punktów ładowania pojazdów zapotrzebowanie na
moc czynną i bierną wzrośnie w każdej porze w ciągu doby na obsza-
rach z rozwiniętą elektromobilnością;
• wzrost zapotrzebowania na moc czynną i bierną w latach 2017–2025
stanowi wyzwanie szczególnie dla podsektora wytwórczego i operato-
rów sieci dystrybucyjnych OSD, w najmniejszym stopniu dla operatora
sieci przesyłowej OSP; przeprowadzone analizy wykazały, że przy założe-
niu dynamicznego rozwoju floty samochodów elektrycznych (we wszyst-
kich segmentach transportu samochodowego) mogą wystąpić niedo-
bory mocy w systemie po roku 2025, a przy skrajnie niekorzystnych
warunkach pogodowych nawet wcześniej; obciążenie praktycznie wszyst-
kich największych elektrowni w kraju (za wyjątkiem szczytowo-pompo-
wych) pełną mocą nie wystarczy do poprawnego zbilansowania systemu
elektroenergetycznego; wykorzystane w trakcie analiz modele systemu
elektroenergetycznego reagują na tak duże obciążenie poprzez wykorzy-
stanie łączy transgranicznych do zbilansowania krajowego systemu elek-
troenergetycznego; należy pamiętać, że jest to skrajny przypadek, szcze-
gólnie przy założeniu, że obecnie istnieje wiele możliwych wariantów
rozwoju systemu szczególnie w sektorze wytwórczym;
• dla analizowanych wariantów rozwoju elektromobilności w rozpa-
trywanych aglomeracjach miejskich stwierdzono potencjalną zmianę
dotychczasowego profilu zapotrzebowania na moc (dociążenie rozwa-
żanych stacji elektroenergetycznych 110 kV/SN) – najwyższe występuje
w godzinach pracy w ciągu dnia i trwa przez cały ten okres; jest to spo-
wodowane ładowaniem samochodów na parkingach typu P&R, na tere-
nach centrów spedycyjnych oraz obsługi transportu publicznego, co
znacznie obciąża sieć elektroenergetyczną w godzinach pracy; należy się
spodziewać również zwiększonego zapotrzebowania na moc w godzi-
nach nocnych, kiedy zakłada się proces ładowania większości pojazdów
elektrycznych, w tym autobusów;
• w celu pokrycia zapotrzebowania wynikającego z pracy stacji ładowa-
nia pojazdów elektrycznych, wraz z elektromobilnością należy rozwijać
Generację Rozproszoną (GR), co w znaczny sposób redukuje zapotrze-
bowanie na moc pobieraną z KSE; wpływ GR jest odczuwalny także na
poziomie lokalnym – energia dostarczana z lokalnego źródła (rozproszo-
nego) lub zasobnika energii do lokalnej rozdzielnicy nn odciąża mocowo
wszystkie elementy sieci dystrybucyjnej (transformatory i linie);
• w przypadku rozwoju elektromobilności na terenie dużych aglomeracji
miejskich przewiduje się dynamiczną rozbudowę lokalnej infrastruktury
wytwórczej, wykorzystującej technologię OZE (elektrownie słoneczne
lub/i wiatrowe) na obrzeżach miast;
• w celu regulacji przepływu mocy w systemie elektroenergetycznym
z rozwiniętą Generacją Rozproszoną, w tym z OZE, należy wraz ze źród-
łami wytwórczymi GR instalować zasobniki energii (duże i rozproszone
mikroinstalacje) usprawniające funkcjonowanie zarówno OZE (poprawa
dyspozycyjności), jak i sieci dystrybucyjnych (odciążanie istniejącej infra-
struktury w szczytach zapotrzebowania na energię i kompensacja
w obszarze parametrów jakościowych energii elektrycznej);
• dla sektora wytwórczego problemem mogą być okresy znacznego
dociążenia jednostek wytwórczych w czasie skrajnie niekorzystnych
warunków pogodowych; szczególnie w okresie letnim, gdy dostęp do
zasobów wody wykorzystywanej w procesie produkcji energii elektrycznej
jest znacznie ograniczony, a system dociążony pracą układów kondycjo-
nowania powietrza; potrzeby energetyczne sektora transportu samocho-
dowego opartego na pojazdach z napędem elektrycznym jedynie pogłę-
bią stan skrajnie niebezpieczny dla funkcjonowania KSE;
• możliwości wytwórcze GR z OZE są zależne od aktualnych warunków
pogodowych oraz poziomu naładowania zasobników energii; Generacja
Rozproszona znacznie zmniejsza obciążenie KSE w trakcie występowania
skrajnie niekorzystnych warunków pracy, co ma duże znaczenie dla sieci
przesyłowej i podsektora wytwórczego (poprawia niezawodność KSE);
praca GR kompensuje spadki napięcia w sieciach dystrybucyjnych,
poprawiając parametry jakościowe energii elektrycznej na danym
obszarze z GR;
• w związku z dużą liczbą odbiorników nieliniowych lub quasi-liniowych,
jakimi są stacje ładowania pojazdów elektrycznych, planowanych do
przyłączenia w ramach rozwoju elektromobilności, przewiduje się wzrost
odkształceń napięcia w KSE (podobny wpływ mają urządzenia energo-
elektroniczne wykorzystywane w Generacji Rozproszonej); należy bez-
względnie określić wymagania dotyczące parametrów jakościowych
energii pobieranej przez stacje do ładowania pojazdów elektrycznych –
stacja przed dopuszczeniem do użytku powinna przejść odpowiednią
inspekcję potwierdzającą, że nie wpływa ona negatywnie na funkcjono-
wanie sieci dystrybucyjnej; w razie potrzeby przyłącza współpracujące
ze stacjami ładowania powinny być wyposażane w układy typu softstart,
eliminujące „udarowe” załączanie stacji ładowania, aktywne filtry wyż-
szych harmonicznych z kontrolą stanów rezonansowych oraz urządzenia
kompensujące moc bierną;
• planując uruchomienie stacji ładowania pojazdów elektrycznych
w danej lokalizacji, należy wykonać analizę wystarczalności technicznej
elementów sieci dystrybucyjnej oraz urządzeń rozdzielni SN i nn, które
będą brały bezpośredni udział w zasilaniu projektowanej instalacji;
• planowanie rozwoju elektromobilnności w ujęciu lokalnym musi
być oparte na odpowiednich badaniach społecznych, mających na
celu określenie liczby i typów ładowarek potrzebnych w danej lokali-
zacji; w związku z tym, że większość pojazdów elektrycznych stanowić
