Wybrane problemy rozwoju wiejskich sieci elektroenergetycznych

Problemy planowania rozwoju dystrybucyjnej sieci elektroenergetycznej

Przedsiębiorstwa energetyczne (zgodnie z zapisami Ustawy), które zajmują się przesyłaniem lub dystrybucją energii elektrycznej, sporządzają dla obszaru swojego działania plany rozwoju w zakresie zaspokojenia obecnego i przyszłego zapotrzebowania na energię elektryczną uwzględniając miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego albo kierunki rozwoju gminy określone w studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gminy. Przedsiębiorstwa sporządzają plany rozwoju na okresu nie krótsze niż 3 lata.

Plany obejmują między innymi:

• przewidywany zakres dostarczania energii elektrycznej,
• przedsięwzięcia w zakresie modernizacji, rozbudowy lub budowy sieci elektroenergetycznej,
• przewidywany sposób finansowania inwestycji, przewidywane przychody niezbędne do realizacji planów oraz harmonogram realizacji inwestycji.

Plany powinny zapewnić minimalizację nakładów i kosztów ponoszonych przez przedsiębiorstwo energetyczne dla ograniczenia nadmiernego wzrostu stawek opłat przesyłowych przy zagwarantowaniu pewnych dostaw energii o wymaganej jakości.

Sporządzenie planów rozwoju przez przedsiębiorstwo energetyczne napotyka często bariery spowodowane brakiem planów zagospodarowania przestrzennego. Plany te powinny być przygotowane przez gminy i stanowić podstawę planowania oraz organizacji zaopatrzenia nie tylko w energię elektryczną, ale również w ciepło i gaz.

Wymagania w zakresie jakości napięcia i pewności zasilania

Aktualne przepisy prawne – Ustawa Prawo energetyczne oraz Rozporządzenie w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego – podają wymagania odnośnie do jakości napięcia i pewności zasilania, zgodnie z poniższym:

• jakość napięcia – dla podmiotów zaliczanych do III, IV i V grupy przyłączeniowej (odbiorcy zasilani na średnim i niskim napięciu) wymagany standard jakości, w przypadku sieci funkcjonującej bez zakłóceń, zapisany jest następująco „w każdym tygodniu, 95% ze zbioru 10-minutowych średnich wartości skutecznych napięcia zasilającego powinno mieścić się w przedziale odchyleń ± 10% napięcia znamionowego”; 5% czasu, dla którego może być przekroczona wartość odchyleń wynosi ok. 8,4 godzin w tygodniu;
• pewność zasilania – podane są dopuszczalne czasy trwania jednorazowej przerwy w dostarczaniu energii elektrycznej oraz dopuszczalny łączny czas trwania wyłączeń w ciągu roku kalendarzowego:
  • dla podmiotów z grupy przyłączeniowej III – wartości dopuszczalnych czasów określone są w umowie
  • oświadczeniu usług,
  • dla podmiotów z grupy przyłączeniowej IV i V dopuszczalne czasy wynoszą:
    • dla jednorazowej przerwy planowanej – 16 godzin, nieplanowanej – 24 godziny,
    • przerwy w ciągu roku, będącej sumą czasów przerw jednorazowych: dla jednorazowej przerwy planowanej – 35 godzin, nieplanowanej – 48 godzin.

Przyłączanie źródeł rozproszonych do sieci elektroenergetycznej

Bardzo ważnym zadaniem, które muszą rozwiązywać przedsiębiorstwa energetyczne jest przyłączenie źródeł generacji rozproszonej. Podstawowymi problemami, jakie występują przy włączaniu tych źródeł do sieci elektroenergetycznej, według [3] są:

• chimeryczność źródeł, tzn. nieoznaczoność ilości i czasu wprowadzenia wytworzonej energii do sieci, a w konsekwencji konieczność utrzymywania kosztownych rezerw mocy,
• odchylenia od poziomu lokalnych napięć poza granice normy,
• wpływy źródeł na straty mocy czynnej i biernej w sieci.

Nie sposób omówić wszystkie konsekwencje wynikające z przyłączenia źródeł rozproszonych do sieci. Poniżej opisano najważniejsze z nich.

Źródła generacji rozproszonej, jako źródła o małych mocach jednostkowych, najczęściej przyłączane są do sieci dystrybucyjnej średniego i niskiego napięcia (w wyjątkowychprzypadkach przy mocach rzędu megawatów do sieci 110 kV). Mogą być przyłączane bezpośrednio do sieci lub do odbiorcy (rzadziej stosowane). Rozwiązanie techniczne układu przyłączenia zależy od właściwości źródła i interakcji między źródłem a siecią. Przyłączenie źródeł generacji rozproszonej odbywa się w stosunkowo krótkich okresach (inaczej niż przy dużych elektrowniach systemowych) i na terenach, na których są możliwości wytwarzania energii elektrycznej według określonej technologii. Lokalizacja uwarunkowana jest dostępnością źródeł. Często sieć musi być dostosowana do możliwości lokalizacyjnych źródła rozproszonego. Ponadto niejednokrotnie odbiorcy oddaleni są od źródła i stąd konieczność budowy stosunkowo długich ciągów sieciowych, które pociągają za sobą dodatkowe koszty.