Od kilku już lat elektroenergetyka zarówno w Polsce, jak i całej Unii Europejskiej ulega sukcesywnym zmianom zmierzającym do liberalizacji tego sektora. Zmiany zachodzące w tym sektorze prowadzą do powstania konkurencji w wytwarzaniu energii elektrycznej i jej zakupie przez odbiorców. Charakter jednak energii jako towaru, jak wiemy, jest bardzo specyficzny, nie ma możliwości jej magazynowania, co sprowadza się do konieczności zrównoważenia w każdym momencie ilości energii wytwarzanej w źródłach (elektrowniach i elektrociepłowniach) z jej zużyciem przez odbiorców. W związku z powyższym szczególne znaczenie w sektorze elektroenergetycznym ma prognozowanie (szacowanie) zużycia energii elektrycznej, bardzo zróżnicowanego w poszczególnych godzinach doby, oraz odpowiednie dostosowanie do tego zużycia poziomu wytwarzania energii.
Produkcja energii elektrycznej w latach 1950–2005
Źródło: www.pse-operator.pl
Szczególnie istotnym elementem zmian w organizacji sektora elektroenergetycznego, który może mieć wpływ na organizację prognozowania zużycia energii elektrycznej, będzie otwarcie już od 1 lipca 2007 r. rynku energii elektrycznej dla wszystkich odbiorców. Oczywiście trudno spodziewać się jednorazowych, lawinowych i znaczących w skali całego kraju zmian sprzedawców energii elektrycznej, jednak trzeba pamiętać, że każda zmiana sprzedawcy może wiązać się także ze zmianą podmiotu odpowiedzialnego za prognozowanie zużycia energii elektrycznej. W przypadku licznych odbiorców przemysłowych (szczególnie dużych) coraz częstsze są przypadki godzinowego prognozowania (zresztą często z dosyć pozytywnym skutkiem) zakupu energii elektrycznej bezpośrednio przez tych odbiorców, mimo faktu, że tylko nieliczni skorzystali z zasady dostępu stron trzecich do sieci (tzw. zasady TPA) – w 2005 roku na ponad 1,8 mln odbiorców, którzy mogli sami wybrać sprzedawcę, jedynie 35 skorzystało z TPA. W przypadku małych i średnich przedsiębiorców oraz przede wszystkim gospodarstw domowych trudno jednak wyobrazić sobie, aby każdy z tych odbiorców trafnie sam prognozował (szacował) swoje zapotrzebowanie w cyklu godzinnym. Cykl ten powinien być zgodny z obowiązującymi dokumentami, w tym głównie warunkami funkcjonowania mechanizmu (rynku) bilansującego określonego w Instrukcji Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowej PSEOperator SA. Jednak sporządzane dziś przez lokalne zakłady energetyczne prognozy dla grupy odbiorców są dosyć prawidłowe i trafne, teoretycznie nie ma więc potrzeby, aby każdy z odbiorców musiał sam być obarczony obowiązkiem prognozowania swojego zużycia energii.
Prognozowanie zużycia energii elektrycznej dla kraju i poszczególnych grup odbiorców
Z punktu widzenia technicznego na prognozowanie zużycia energii elektrycznej wpływ ma bardzo wiele elementów, specyficznych dla danej grupy odbiorców, danego obszaru, pory roku, pogody, charakteru odbioru itp. Dla fabryka reklama_crv.ai 27.06.2006 13:49:56 przykładu, w tabeli 1 przedstawiono zużycie bezpośrednie energii elektrycznej w układzie działów gospodarki wg PKD (Polska Klasyfikacja Działalności). Większość z tych charakterystycznych elementów i punktów wyjścia do prognoz jest już zresztą dosyć dobrze określona oraz szeroko wykorzystywana. Należy także podkreślić, że oprócz bieżącego (w cyklu dziennym) prognozowania zużycia energii elektrycznej niezbędne jest prognozowanie rozwoju sektora elektroenergetycznego na dłuższy czas. W tym przypadku można wyróżnić dwa podejścia. W pierwszym przyjmuje się, że popyt jest sumą zapotrzebowań poszczególnych działów gospodarki (prognozy dla tych działów stanowią składowe poszczególnych grup odbiorców wchodzących w skład działów), przy założeniu pewnego stopnia rozwoju tych działów i ich energochłonności. Jednak istniejące programy prognostyczne są w dużej mierze oparte na doświadczeniach pochodzących z gospodarek rozwiniętych i ustabilizowanych. W takich krajach jak Polska bardziej przydatne wydaje się drugie podejście, oparte na prognozach wzrostu PKB (Produkt Krajowy Brutto) i na historycznych wzorcach rozwoju w krajach, które przechodziły podobne zmiany jak Polska. Przejmując pewną prognozę wzrostu PKB, kolejnym krokiem jest określenie energochłonności wzrostu PKB. Te dwa elementy, prognoza wzrostu PKB oraz założenia o jego energochłonności, pozwalają na przygotowanie prognozy zapotrzebowania na energię elektryczną. Kolejnym elementem jest analiza możliwości zaspokajania zapotrzebowania oraz określania kosztu jego zbilansowania oraz niezbędnej produkcji energii elektrycznej przy uwzględnieniu strat i wymiany międzysystemowej.
Na rysunku przedstawiono zmiany struktury produkcji energii elektrycznej w latach 1950–2005. Należy jednak zwrócić uwagę na coraz częściej podnoszoną kwestię zagrożenia potencjalnym brakiem w Polsce wystarczających mocy (z uwagi na emisje oraz przedłużające się procesy inwestycyjne) nawet już w latach 2009–2010, co oczywiście w przypadku zmaterializowania się tego zjawiska, dodatkowo wpłynie na skokową zmianę cen w tym okresie oraz zachowanie się odbiorców energii elektrycznej.
Zużycie bezpośrednie energii elektrycznej w układzie działów gospodarki wg PKB
Implementacja krzywych obciążeń
Z punktu widzenia prognozowania i rozliczeń zużycia energii elektrycznej w grupie małych i średnich przedsiębiorców oraz gospodarstw domowych, możliwe i wykorzystywane są dwa rozwiązania: pierwsze z nich, niewymagające żadnych nakładów, to rozliczenia za pomocą standardowych profili (krzywych) obciążeń. Alternatywą tego rozwiązania jest instalacja u każdego odbiorcy licznika z rejestracją zużycia godzinowego oraz odpowiednią pamięcią. Możliwość rozliczeń odbiorców według tzw. standardowych profili obciążeń budziła i nadal (w połowie 2006 roku) budzi wiele wątpliwości, mimo praktycznej implementacji profili w wielu krajach Unii Europejskiej. Poddając jednak pod dyskusję możliwości implementacji krzywych obciążeń na polskim rynku energii elektrycznej, należy brać pod uwagę, że instalacja nowych liczników energii elektrycznej u licznej grupy odbiorców będących przedsiębiorcami czy nawet gospodarstw domowych (ok. 13 mln odbiorców) może okazać się z jednej strony całkowicie nierealna, ze względu na termin pełnego otwarcia rynku energii elektrycznej (1 lipca 2007 r.), z drugiej nawet nieuzasadniona, biorąc pod uwagę dobre funkcjonowanie dzisiejszego systemu prognozowania i rozliczeń w spółkach dystrybucyjnych, opartego przecież także na, w pewnym sensie, specyficznych profilach obciążeń.
Prace dotyczące możliwości implementacji standardowych profili obciążeń w Polsce zostały zapoczątkowane już w 2000 roku, szczegółowe dane pomiarowe są natomiast odczytywane u wytypowanych odbiorców od 2003 roku. Do połowy 2006 roku jednak wyniki tych prac nie zostały upublicznione. Zgodnie z dyskusjami implementacja metody rozliczeń odbiorców energii przy wykorzystaniu profili miała znaleźć swoje odzwierciedlenie w opracowywanych przez lokalne spółki dystrybucyjne nowych Instrukcjach Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej (IRiESD). Niestety (na etapie projektów) na zastosowanie profili obciążeń do rozliczeń odbiorców zdecydowała się jedynie jedna spółka. Na 14 IRiESD OSD, przekazanych 18 kwietnia 2006 r. do zatwierdzenia prezesowi URE, jedynie jedna zawierała możliwość rozliczeń przy wykorzystaniu profili.
Należy pokreślić, że koszty bilansowania, naliczane w oparciu o profile obciążeń odbiorców, można (podobnie jak w przypadku zastosowania liczników) także dość łatwo wyznaczać, np. zgodnie z symulacjami. Przykładowe obliczenia wskazują, że dla standardowego odbiorcy na niskim napięciu są one rzędu 12–14 zł/MWh. Zdaniem wielu największą trudność sprawia wyznaczanie w sposób wystarczająco wiarygodny profili obciążeń odbiorców. W przypadku odbiorców masowych do rozliczeń profilowych powinny być wykorzystane wyniki prac prowadzonych przez spółki dystrybucyjne.
Pozytywnie należy ocenić także propozycje zmian ustawy Prawo energetyczne dotyczące właśnie profili obciążeń. W projekcie nowelizacji tej ustawy zaproponowano wprowadzenie jednolitej definicji standardowego profilu zużycia oraz zobowiązano operatorów systemów dystrybucyjnych do opracowywania, aktualizacji i udostępniania odbiorcom ich standardowych profili zużycia energii elektrycznej. Oczywiście zaproponowane definicje i nowe obowiązki operatorów systemów dystrybucyjnych, w przypadku ich zatwierdzenia w procesie legislacyjnym, także będą wymagały późniejszej implementacji do dokumentów spółek dystrybucyjnych, w tym głównie do IRiESD.
UR
Marek Kulesa jest dyrektorem biura Towarzystwa Obrotu Energią, zajmuje się rynkiem energii elektrycznej, gazu i ciepła.
Autor:
Marek Kulesa
