Jeszcze dekadę temu debaty o energetyce były domeną inżynierów i polityków. W dobie drastycznych wahań cen na rynku hurtowym oraz widma blackoutów, zarządzanie energią staje się tematem który powraca coraz częściej. O tym, że transformacja to nie tylko wymiana pieców, ale przede wszystkim inteligentne sterowanie, mówi Grzegorz Nowaczewski, prezes zarządu polskiej spółki technologicznej pod nazwą Virtual Power Plant Sp.z o.o.
Współczesny hurtowy rynek energii przypomina wzburzone morze. Tam, gdzie kiedyś ceny 1 MWh oscylowały w przewidywalnych przedziałach od kilkudziesięciu do kilkuset złotych, dziś pojawiają się ekstrema – od wartości ujemnych po kwoty na poziomie 40 tysięcy złotych za megawatogodzinę. Ta nowa rzeczywistość wymusza odejście od pasywnego modelu konsumpcji na rzecz aktywnego zarządzania zużyciem lub wytwarzaniem każdej kilowatogodziny. Kluczem do sukcesu mają być wirtualne elektrownie (Virtual Power Plants – VPP).
Cyfrowy dyrygent rozproszonej orkiestry
Wirtualna elektrownia to zaawansowany system teleinformatyczny, który w czasie rzeczywistym monitoruje, prognozuje i steruje pracą setek rozproszonych urządzeń. Jak podkreśla Grzegorz Nowaczewski, bez takich rozwiązań stabilność systemu energetycznego w Europie bazującego na generacji energii z odnawialnych źródeł oraz krótkoterminowego buforowania jej nadwyżek już w przyszłej dekadzie będzie niemożliwa do utrzymania.
– Wirtualne elektrownie to systemy, które pozwalają zarządzać energią tak, aby zużywać jej więcej ze źródeł odnawialnych. Bez nich trudno wyobrazić sobie przyszłą cywilizację, ponieważ mamy coraz mniej w pewnym sensie sterowalnej energii z klasycznych źródeł. W ich miejsce wchodzą źródła zależne od pogody i magazyny energii. – wyjaśnia prezes VP Plant.
Wizja eksperta opiera się na tzw. autokonsumpcji i bilansowaniu technicznym. Chodzi o to, by energia wytworzona przez słońce czy wiatr była zużywana dokładnie w tym samym momencie i jak najbliżej miejsca, w którym powstała. To fundamentalna zmiana względem dotychczasowego modelu, w którym sieć energetyczną traktowano jak „darmowy magazyn”.
Mit darmowych obiadów i widmo blackoutu
Wiele mówi się o korzyściach płynących z bycia prosumentem, jednak prezes spółki VPPlant ostrzega przed uproszczeniami. Model, w którym oddajemy nadwyżki do sieci latem, by odebrać je zimą (tzw. bilansowanie nietechniczne), nazywa podejściem w pewnym sensie „pasożytniczym”.
– Nie ma darmowych obiadów. Ci, którzy chcą wykorzystywać sieć energetyczną jako wirtualny magazyn, muszą mieć świadomość, że ktoś za to płaci. Jeśli nie powiążemy wytwarzania z konsumpcją na danym obszarze, staniemy przed widmem blackoutu. Sieć po prostu nie jest projektowana do przesyłania niekontrolowanych nadwyżek od każdego prosumenta. – punktuje Grzegorz Nowaczewski.
Rozwiązaniem mają być społeczności energetyczne – grupy odbiorców i wytwórców, którzy dzięki technologii działają jak jeden, spójny organizm. Zamiast chaotycznego poboru mocy, systemy oparte na sztucznej inteligencji i Internecie Rzeczy (IoT) wprowadzają „jazdę na suwak”.
Jazda na suwak w domowej kotłowni
Obrazowym przykładem działania technologii VPPlant jest optymalizacja pracy pomp ciepła w osiedlu domów jednorodzinnych. Zamiast doprowadzać do przeciążenia transformatora, gdy wszystkie urządzenia włączają się jednocześnie rano lub wieczorem, algorytmy tworzą dynamiczne harmonogramy.
– To jak wyjazd z korka przy zwężeniu autostrady. Sterowniki lokalnych systemów zarządzania energią mogą czytać stany pompy ciepła u mnie i u sąsiada, synchronizować zmiany nastawtak, by rozkładać zapotrzebowanie na energię w czasie. Zazwyczaj wystarczy w zautomatyzować synchronizacje autonomicznych algorytmów, przesunąć pracę urządzeń o kilka, kilkanaście minut , by uniknąć awarii sieci przy zachowaniu pełnego komfortu mieszkańców. – tłumaczy Grzegorz Nowaczewski.
Krosno: Polski wzorzec racjonalności
Teoretyczne rozważania znajdują odzwierciedlenie w konkretnych wdrożeniach. Jako jeden z najlepszych przykładów w kraju Grzegorz Nowaczewski wskazuje projekty modernizacyjne w Krośnie znanym między innymi z produkcji wyjątkowego szkła. Tamtejszy klaster energii, koordynowany przez Krośnieński Holding Komunalny, korzysta z nadrzędnego systemu zarządzania dostarczonego przez VPPlant.
Opracowywany we współpracy z VPPlant system zarządzania prognozuje zapotrzebowania i generacji energii, monitoruje , negocjuje najlepsze profile zużycia energii dla wielu obiektów między innymi tak dużych jak oczyszczalnia ścieków czy regionalne centrum odpadów. Efektem są dwucyfrowe oszczędności i maksymalizacja wykorzystania lokalnego OZE. Według prezesa Grzegorza Nowaczewskiego, sukces Krosna to efekt „wysokich kompetencji inżynierskich i racjonalności w inwestowaniu pieniędzy dotacyjnych”.
Przyszłość pisana algorytmem
VPPlant od lat udowadnia skuteczność swoich rozwiązań również w sektorze komercyjnym, zarządzając systemami mechanicznej wentylacji oraz kluczowej infrastruktury cyfrowej w sieci kin Helios. Algorytmy dostosowują pracę urządzeń do frekwencji na salach, co pozwala na jednoczesną poprawę komfortu widzów i obniżenie rachunków za prąd, ciepło
Podsumowując obecną sytuację, Nowaczewski obala dwa mity: że jako jednostki nie mamy wpływu na nasze rachunki oraz że „ktoś inny” rozwiąże za nas problem wysokich kosztów energii. Transformacja energetyczna to proces, który wymaga od nas nie tylko wymiany sprzętu, ale przede wszystkim zaufania do inteligentnych systemów sterowania.
– Wirtualna elektrownia jest uzupełnieniem dla klasycznej energetyki. Pozwala światu OZE i tradycyjnej energetyce współistnieć. To klamra spinająca wszystkie dotychczasowe działania modernizacyjne – konkluduje Grzegorz Nowaczewski.
