Elastyczna pompa ciepła z sezonowym magazynem ciepła i inteligentnym system zakupu energii elektrycznej w PEC Końskie

PSE zauważa, że ogrzewanie elektryczne, w szczególności pompy ciepła i klimatyzatory z funkcją grzania, zmienia dobowy profil zużycia energii, przesuwając jego ciężar z wieczora na poranek i godziny dzienne. Z uwagi na temperaturę otoczenia pompy ciepła powietrze- woda  w  dzień, gdy jest cieplej niż w nocy, pompa ciepła pracuje efektywniej. W efekcie w styczniu br. było ono  w szczycie porannym 2-3 GW wyższe niż rok wcześniej.   

Ten efekt powoduje określone naprężenie w KSE, ale co ważniejsze - przy wymuszonej wzmożonej w sezonie grzewczym pracy źródeł wysokoemisyjnych - wzrost kosztów energii elektrycznej. Opisany problem wywołany jest zasadniczo przez indywidualnych użytkowników pomp ciepła, ale wkrótce może być wzmocniony przez instalowanie pomp ciepła w ciepłowniach miejskich, o ile będą budowane bez magazynów ciepła i będą eksploatowane niezależnie od ceny energii elektrycznej (pracujące w tradycyjnym modelu, w tzw. podstawie), dając kolejny  asumpt do wzrostu cen ciepła systemowego.

Ciepłownie z uwagi na posiadane inne źródła w systemie i większy profesjonalizm oraz dostęp do wyższej jakości pomp ciepła mogą jednak lepiej skorzystać z dość oczywistych zasad rynku energii i ominąć problem kosztów, generowania dodatkowych napięć w KSA oraz kanibalizacji pomoc ciepła (problem znany z wpływu prosumentów na warunki funkcjonowania duży farm PV).

Kompleksowe rozwiązanie w tym zakresie rozwija PEC Końskie, ze wsparciem IEO, proponując elastyczną pompę ciepła z sezonowym magazynem ciepła oraz innowacyjny system sterowania jej pracą. Sterowanie pracą pomp ciepła i magazynu ciepła różni się do standardowych rozwiązań, które zakładają maksymalne wykorzystanie pompy ciepła bez względu na koszt energii elektrycznej. Nowy model uwzględnia aktualny mix energetyczny w ciepłowni, emisyjność oraz prognozowany koszty zakupu i dystrybucji energii. Dzięki współpracy z sezonowym magazynem ciepła oraz elastycznymi źródłami szczytowymi (kotłami gazowymi), możliwe będzie optymalne bilansowanie systemu przy jednoczesnym utrzymaniu stabilnych parametrów sieci ciepłowniczej.

Poniższy wykres obrazuje uporządkowaną krzywą pokrycia całorocznego zapotrzebowania na ciepło z istotnym udziałem pompy ciepła, tak aby w efekcie optymalizacji, nie dokładała się do opisanego powyżej problemu, ale przede wszystkich aby pracowała efektywnie od strony ekonomicznej i obniżała cenę ciepła dla odbiorców (nie była źródłem wzrostu taryfy).

PEC Końskie jest dobrze przygotowany do elektryfikacji ciepłownictwa (P2H), w szczególności zielonej (gP2H) i inteligentnego  zakupu energii elektrycznej. Jest OSDn (łatwość uzyskania warunków przyłączenia do sieci) oraz spółką obrotu energią elektryczną.  Obecność spółki obrotu w strukturze PEC stwarza to łatwiejszą możliwości zakupu energii elektryczne po cenie dynamicznej  z gwarancjami pochodzenia energii GoO lub bez.

Mając już sezonowy magazyn ciepła typu  PTES, w przypadku planowanego, bardziej elastycznego i „łatwiejszego w obsłudze”  dodatkowego  kotła elektrodowego w grę wchodzi też tradycyjna umowa PPA „pay as produce” z wytwórcą energii z OZE (zakup z gwarancjami pochodzenia energii), a także jej bardziej elastyczne odmiany:

·        PPA dedykowana dla gP2H Flexible PPA (FPPA) z wolumen zdefiniowanym w określonych godzinach dostawy  (np. IV-IX oraz 11:00-15:00), wsparta drugą umową typu merchant PPA 

·        PPA dedykowaną dla gP2H Flexible PPA (FPPA) – wolumen zdefiniowany maksymalną ceną energii (prognozą) niższą, wraz z kosztami dostawy, od aktualnej taryfy na ciepło,  wsparta drugą umową typu merchant PPA 

Planowane przedsięwzięcie obejmuje budowę dwóch pomp ciepła typu powietrze-woda o łącznej mocy 3,5 MWth, współpracujących z sezonowym magazynem ciepła typu PTES o pojemności 42 tys. m³. Rozwiązanie to pozwoli na elastyczne zarządzanie produkcją ciepła ze wszystkich źródeł – w tym z kotła węglowego WR-15 – poprzez inteligentne dopasowanie pracy pomp ciepła do aktualnych warunków rynku energii elektrycznej.

Instytut Energetyki Odnawialnej jako doradca inwestycyjny, wcześniej  autor koncepcji rozwoju Koneckiego Klastra Energetycznego, planu transformacji ciepłowni w Końskich w oparciu o OZE oraz elektryfikacji wraz z modernizacją OSDn, przygotował studium wykonalności i wniosek o finansowanie elastycznej pompy ciepła z sezonowym magazynem ciepła. PEC Końskie w ramach kolejnego etapu modernizacji ciepłowni złożył wniosek o dofinansowanie w ramach programu priorytetowego „Ciepłownictwo powiatowe”, finansowanego KPO na zadanie „Budowa instalacji OZE z magazynem energii dla systemu ciepłowniczego miasta Końskie”.

Więcej o planach PEC Końskie w zakresie elektryfikacji ciepłowni  https://www.zec-konskie.pl/p,3,aktualnosci

Koszty dystrybucji z parapodatkami barierą dla elektryfikacji przemysłu

 

Trwają prace, o czym dalej, nad rozwiązaniami na rzecz elektryfikacja przemysłu z wykorzystaniem magazynów ciepła i energii elektrycznej  z OZE. Rozwój przemysłu i ciepłownictwa w kierunku jego elektryfikacji z wykorzystaniem OZE wraz z magazynami energii, stają się centralnym punktem nowej polityki energetycznej UE, której syntezą jest unijny „Pakt dla czystego przemysłu” z 26 lutego 2025 roku. Pakt proponuje zwiększenie wskaźnika elektryfikacji w gospodarce, w tym w ciepłownictwie, z obecnych 21,3% do 32% w 2030 roku i wiąże realizację celów z rozwojem OZE. W ramach „paktu” Komisja Europejska zobowiązała się do opracowania szczegółowego „Planu działań na rzecz elektryfikacji” oraz „Strategii ogrzewania i chłodzenia”, które będą, wraz z nowymi zasadami pomocy publicznej, wspierać cele związane z elektryfikacją opartą na OZE oraz  integracji sektorów w przemyśle i zwiększeniu elastyczności systemów ciepłowniczych.

Zakończyły się właśnie konsultacje obu dokumentów wdrożeniowych. „Plan działań na rzecz elektryfikacji” ma na celu rozwiązanie problemu barier utrudniających przyspieszenie opłacalnej i przyjaznej dla systemu energetycznego elektryfikacji w UE, zarówno pod względem podaży, jak i popytu. Skupia się na barierach oraz zachętach dla różnych przypadków użycia w przemyśle. Jego uzupełnieniem jest „Strategia ogrzewania i chłodzenia”, aby zapewnić spójną perspektywę integracji systemów energetycznych, w tym wdrażania kluczowych technologii, takich jak kotły elektrodowe i magazyny ciepła.

Plan na rzecz elektryfikacji określi niezbędne warunki w zakresie wytwarzania energii elektrycznej, przy rosnącym udziale lokalnie wytwarzanej energii elektrycznej z OZE, która wraz z magazynami energii elektrycznej i ciepła na odpowiadać zapotrzebowaniu na elektryfikację przemysłu. Celem planu jest obniżenie kosztów doprowadzenia energii elektrycznej do centrów popytu w przemyśle, np. poprzez zachęcanie do lokalizacji nowego popytu w pobliżu instalacji wytwarzających czystą energię i vice versa. Inne środki prowadzące do obniżenia kosztów obejmują rewizję systemu opodatkowania energii dla przemysłu oraz wyłączenie części opłat pozaenergetycznych z taryf sieciowych za energię elektryczną dla przemysłu i ciepłownictwa.

Między innymi kwestie taryf sieciowych są rozważane w pracach IEO ze wsparciem PIME nad raportem  Elektryfikacja przemysłu z wykorzystaniem magazynów ciepła i energii elektrycznej z OZE”, który całościowo wpisuje się w „Plan działań na rzecz elektryfikacji” i dążenie polskiego przemysłu do poprawy konkurencyjności. Raport analizować będzie kluczowe technologie wspierające elektryfikację przemysłu, systemy zarządzania energią elektryczną z OZE i wytwarzaniem ciepła. Szerokiej analizie zostaną podane ceny energii elektrycznej dla przemysłu oraz w szczególności opłaty dystrybucyjne i doliczane do nich tzw. „para podatki” (w tym opłata mocowa) dla odbiorców  przemysłowych.

Kilka przykładów o czym myślimy pisząc o kosztach dystrybucji i parapodatkach, najlepiej obrazują porównania międzynarodowe.  Np. koszty podatków są dla odbiorców przemysłowych w Polsce o 105% wyższe niż w UE.

Wykres nie obejmuje VAT, jako podatku neutralnego dla odbiorców przemysłowych, ale są oni w Polsce najbardziej obciążeni podatkami niezwracanymi, przede wszystkim kosztami ETS generowanymi przez źródła węglowe oraz kosztami  opłaty mocowej służącej zasadniczo elektrowniom węglowym i gazowym, które b. szybko rosną i w 2026 roku będą wyższe niż koszty związane z ETS. Gdyby nie wysokość powyższych parapodatków, polski przemysł mógłby zbliżyć się pod względem konkurencyjności kosztowej  (koszty energii) do krajów skandynawskich, które nie stosują rynku mocy. 

Koszty dystrybucji i przesyłu energii (sieciowe) w  UE przedstawiają poniższy wykres:

Analogiczne koszty dystrybucji i przesyłu energii (sieciowe) w Polsce przedstawia poniższy wykres:

 

Łatwo zauważyć, że koszty sieciowe, nawet bez parapodatków, są średnio dla polskiego przemysłu o 29% wyższe niż w UE. Wyjaśnienia wymagałby skokowy przyrost kosztów dystrybucji 2022-2023 (nie jest to opłata mocowa), gdyż koszt sieciowe za 2022 r. (wynikały z taryf z 2021 r.), a wtedy rosły koszty paliw, a  poza opłatą mocową nie było nagłych powodów dodatkowego podnoszenia stawek na dystrybucje i przesył.

Potrzebne są zatem działania prawne i inwestycyjne (technologiczne) aby poprawić sytuacje, zwłaszcza jeśli chodzi o parapodatki, ale też warto przyjrzeć się kosztom dystrybucji.

Należy ograniczać wzrost parapodatków poprzez stopniowe obniżanie zużywania w energetyce paliw emitujących duże ilości CO2 (tak aby źródła węglowe i gazowe pracowały jako podszczytowe lub szczytowe), ale jednocześnie potrzebna jest głęboka rewizja ustawy o rynku mocy. Ustawa ta nie ma bowiem wiele wspólnego (poza nazwą) z rynkiem, drenuje bowiem odbiorców ze środków finansowych a w swojej masie wspiera głównie technologie węglowe, które dodatkowo podnoszą na rachunkach koszty ETS. Odbiorcy przemysłowi są w kleszczach obu tych mechanizmów (rynek mocy i ETS), które się wzajemnie napędzają podnosząc koszty energii i jednoczenie utrudniają skorzystanie przez przemysł z energii z OZE, choćby poprzez pobieranie opłaty mocowej wtedy gdy energia czynna, dzięki generacji PV jest najtańsza (7:00-22:00). Przemysł i ciepłownictwo, decydujące się na korzystanie z nadmiarowej energii z OZE, w tym zakresie powinny być inaczej traktowane jeśli chodzi o opłatę mocową.  Opłata mocowa miała bowiem na celu obniżenie obciążenia w godzinach zagrożonych deficytem mocy, a elektryfikujący się na zielono przemysł i ciepłownictwo  będzie się aktywował w godzinach zagrożonych nadmiarem mocy i kosztami związanymi z curtailmentem OZE.

Przemysł mający swoje potrzeby cieplne (14% zużycia energii elektrycznej  i ciepła łącznie), podobnie jak ciepłownictwa systemowe, może przejmować tanie nadwyżki energii z OZE lub w godzinach wysokiej generacji OZE o ile mają elastyczne technologie elektryfikacji ciepłownictwa i magazyny ciepła (nie tylko niskotemperaturowe jak w ciepłownictwo), ale także wysokotemperaturowe (ceramiczne, piaskowe, solankowe), w tym zdolne do wytwarzania pary. 

O innych, pozataryfowych aspektach elektryfikacji przemysłu będzie więcej w kolejnych postach.  Zainteresowanych współpracą przy tworzeniu raportu, rozwiązań technicznych, legislacyjnych i finansowych zapraszamy do kontaktu grzegorz.wisniewski@ieo.pl. Raport zostanie wydany w II kwartale 2026 r., bezpośrednio po ogłoszeniu unijnego „Plan działań na rzecz elektryfikacji” i będzie polską odpowiedzią na strategię unijną z postulatami w zakresie finansowania zielonej elektryfikacji oraz zmian w systemie taryfowania energii elektrycznej.

Więcej o projekcie, wraz z prezentacją jego założeń na konferencji inaugurującej projekt na stronie IEO.

 

Tani prąd czyli doraźna walka z objawami choroby, a nie z jej przyczyną

W ub. piątek, w czasie spotkania w Pałacu z przedstawicielami Kancelarii i zaproszonych organizacji pozarządowych, Prezydent podpisał inicjatywę ustawodawczą „Tani prąd –33%”. Tzw. „komentariat”  generalnie dobrze przyjął propozycję przeniesienia z rachunku za prąd do budżetu państwa większości tzw. „parapodatków” (wrzutek taryfowych) podnoszących koszty opłat za dystrybucję energii elektrycznej, które zrównały się, a czasami przekraczają cenę za samą energię (tzw. energię czynną). Czy nie za szybko?

Kancelaria Prezydenta zaproponowała (przypomnę):

1.      Przeniesienie finansowania systemów wsparcia OZE i kogeneracji oraz rynku mocy z rachunków odbiorców do środków z ETS.

2.      Wygaszenie systemu wsparcia w formie zielonych certyfikatów (świadectw pochodzenia)

3.      Obniżenie opłat dystrybucyjnych - ograniczenie nadmiernych zysków operatorów sieci poprzez obniżenie regulowanej stopy zwrotu (WACC).

4.      Stałą obniżkę VAT do 5% zamiast 23%

Za najmniej kontrowersyjną uważam propozycje nr 3, ale tylko w pierwszej części, gdyż manipulowanie przy WACC to temat bardziej złożony.  Lepszy efekt można byłoby uzyskać w tańszej i bardziej efektywnej formule tzw. unbundling (o czym dalej). 

Pozostałe „instrumenty” powinny budzić pytania o zgodność z prawem (np. podważanie zasady, że prawo nie działa wstecz, ignorowanie zasad wydatkowania środków z ETS) i z zasadami racjonalności gospodarczej (jednym ze skutków ubocznych, poza utratą zaufania do ustawodawcy, może być wzrost podatków, w szczególności przed odbiorców), a nie być popierane a’priori, („ideologicznie”), przynajmniej do czasu przedstawienia przez samego wnioskodawcę analizy oceny skutków regulacji (OSR), która póki co nie jest znana. 

Nie znając OSR nie chcę deprecjonować propozycji, ale wobec entuzjazmu, w szczególności znacznej części zielonych NGO -  co zdumiewa, chciałbym podzielić się kilkoma wątpliwościami. Nie widzą ich bowiem zbyt wiele, bodajże tylko Andrzej Sikora z Instytutu Studiów Energetycznych wyraził rozczarowanie w komentarzu dla Rzeczpospolitej, a reszta tzw. think-tanków najpierw propozycję poparła, a potem zaczęła się dopiero zastanawiać i szukać uzasadnienia.

Populizm to nic nowego, ale w energetyce nie rozwiąże żadnego problemu

Propozycja jest populistyczna, ale bynajmniej nie odbiega od innych wychodzących z Pałacu Prezydenckiego, zapoczątkowanych już trzy dekady temu słynnym hasłem „100 milionów dla każdego”, czy – też słowami klasyka - „Zbij pan termometr, a nie będziesz pan miał temperatury” oraz wieloma następcami w kraju i zagranicą. Pomysł nie jest wcale oryginalny także w przypadku cen energii. W PRL, jeszcze cztery dekady temu mieliśmy Państwową Komisję Cen  (działała przez trzy dekady dzielnie walcząc z drożyzną ręcznie ustalając ceny).

Ale idea ustalania cen dobrze się trzyma. Przypomnę, 7 lat temu w Sejmie (link do artykułów na blogu) podjęto takie ustalenia (nie patrząc na źródła problemu, tylko na słupki poparcie):

·         Zmniejszenie stawki podatku akcyzowego na energię elektryczną z 20 do 5 zł/MWh (koszt 1,85 mld zł

·         Manewry wokół stawki opłaty przejściowej (koszt dopłat do inwestycji węglowych w formule tzw. KDT na rachunkach za prąd skutkujące jej zmniejszeniem o 91-96% (koszt 2,24 mld zł), ale jednocześnie wydłużenie okresu jej obowiązywania

·         Utworzenie, celem zamrożenia cen energii i kosztów dystrybucji z 2018 roku,  Funduszu Wypłaty Różnicy Cen (o niejasnych źródłach przychodów (koszt 4 mld zł).

I co one dały? -Jest jeszcze drożej. Największy populista na świecie prezydent Wenezueli Nicolasie Maduro próbował zwalczać inflację (i „burżuazyjnych pasożytów”) wysyłając żołnierzy do sklepów RTV/AGD, by przyklejali etykiety z niższymi cenami na produktach. Dyktator Maduro wprowadził (odsyłam do innego artykułu na blogu) też piątki wolne od pracy w sektorze publicznym (parę tygodni później powiększył pulę dni wolnych również o środę i czwartki, itp.). W efekcie jego kraj zaczął się mierzyć z największym kryzysem ekonomicznym. Później sfałszował wybory prezydenckie i zacieśnił dyktaturę. W kraju zasobnym w paliwa kopalne (ropę, ale też węgiel),mający jeszcze siłę Wenezuelczycy wyemigrowali aby móc normalnie żyć, kraj zbankrutował.

Nie wiem z jakiego powodu chcemy iść tą samą drogą sprzed lat jak wiemy że to nie działa, tylko pogarsza naszą, i tak trudną, sytuację i zaprzepaszcza możliwość reformy. Pomysły reformy i trwałych rozwiązań zostały niedawno zgłoszone np. w raporcie „Zielona elektryfikacja ciepłownictwa”, gdzie w propozycji legislacyjnej umożliwia się obniżenie kosztów dystrybucji, ale tylko dla tych, którzy wykorzystają własne zdolności do elastyczności i swoim zachowaniem poprawiają stabilność systemu energetycznego oraz, ponosząc pewien wysiłek, przejmują nadwyżki energii z OZE, dzięki czemu obniżają lokalnie ceny ciepła oraz ceny energii elektrycznej dla wszystkich.

Do sztambucha zielonym NGO

Od pewnego czasu nie rozumiem zielonych NGO jeśli chodzi o elektryfikację. Przecież sprawą oczywistą jest konieczność wydawania środków z ETS na inwestycje służące transformacji energetycznej, czyli w OZE i efektywność energetyczną.  Rozdanie ich na dopłaty do taryf dystrybucyjnych „jak leci”, bez wymogów takich jak dystrybucyjne taryfy dynamiczne oznacza, że przychody z ETS zostaną "wyprzedzająco" skierowane na kompensowanie odbiorcom skutków zaniechania transformacji oraz na dopłaty do paliw kopalnych a nie prowadzenia transformacji. Jeszcze więcej chińskich samochodów i pomp ciepła na węgiel i gaz? Wóz przed koniem? 

Co więcej, wysokość stawki opłaty mocowej wynika z kwoty zobowiązań zaciągniętych przez PSE S.A. względem beneficjentów aukcji rynku mocy i ta kwota się nie zmieni w najbliższych 2-3 latach (prawa nabyte przez koncerny węglowe). A to oznacza, że – jeżeli finansowanie z ETS nie uzyska notyfikacji lub okaże się niewystarczające (przy wszystkich wadach takiego rozwiązania wskazanych powyżej) - niedobór będzie musiał być pokryty alternatywnie z podatków (w tym celu zwiększonych) lub opłat mocowych (odpowiednio zwiększonych ) pobieranych od odbiorców nie objętych mechanizmem proponowanego wyłączenia. Każdorazowo będzie to korzyść pozorna, także dla wskazanych przez Prezydenta beneficjentów proponowanego rozwiązania.

Obniżone, „płaskie” ceny energii nie będą zachęcać ani do DSR ani do efektywności energetycznej i bardziej pomogą bogatym niż potrzebującym biednym, którzy powinni dostać celowane wsparcie z budżetu w systemie pomocy społecznej, którego nie dostaną bo środki zostaną przejedzone nieuzasadnione cele.

Zamiast walczyć o rynek energii, który najbardziej efektywnie obniża ceny energii i zmniejszyłby presję na dynamikę dalszego wzrostu kosztów, w tym wysokości kluczowej na rachunkach i napompowanej (bynajmniej nie przez OZE, tylko przez węgiel i strukturę rynku) opłaty mocowej, propozycja wzmacnia siłę monopolu. Monopol w odbiorze społecznym pozbędzie się bowiem części kosztów, wykaże w statystykach UE, że polska ma niskie ceny energii i zacznie podnosić marże.

Ograniczeniem średnioważonej stopy zwroty z kapitału WACC dla spółek przesyłowych i dystrybucyjnych z ok. 12% do np. 7%, to może być też pułapka, bo bez celowanych inwestycji w sieci (7% nie wystarczy) możemy doprowadzić do jeszcze większej katastrofy.  12% nie spadło z nieba. Gorzej, bo wbrew celowi PURE jest to, poprzez dywidendę koncernów,  ukryty rachunek za dofinnasowanie państwowego monopolu wytwórczego. 

Nowa rola Prezydenta RP?

Najprostszym sposobem zmniejszenia właścicielskiej roli państwa w elektroenergetyce jest wydzielenie OSD poza struktury koncernów energetycznych.

Nie jest to operacja zbytnio skomplikowana, poza przeszkodami czysto politycznymi. I tu dostrzegam wielką rolę Prezydenta RP, bo każdy nowy rząd, po obsadzeniu zarządów „swoimi”, przed kolejnymi wyborami może nie mieć interesu i nierzadko zapomina o swoich wcześniejszych obietnicach.  Wydzielenie OSD pozwoliłoby na zmniejszenie kosztów dystrybucji obciążanych daniną na koncerny, przy zachowaniu zdolności do inwestycji w bezpieczeństwo KSE.

Przyczyną choroby, która konsekwentnie od niemal dwu dekad niszczy konkurencyjność polskiego przemysłu i całej energetyki są praktyki monopolistycznie i postępująca centralizacja (w jakimś sensie historycznie uzasadniana)  oraz niedostatek generacji rozproszonej i niezależnych producentów energii (prosumenci niestety nie stanowią przeciwwagi, bo bezpośrednio nie są zainteresowani rynkiem).  Żaden z rządów i prezydentów nie miał siły lub woli walki z przyczynami. Prezydent Karol Nawrocki, zderzając się z problem już na początku swojej kadencji, zanim zostanie wkręcony w zastały system, ma duże możliwości aby podjąć walkę z przyczynami.