Aktualności

Powrót
25.05.2020

Zapraszamy do lektury kolejnego numeru Acta Energetica

Sieci elektroenergetyczne są istotnym elementem współczesnych systemów elektroenergetycznych. Ewolucja sieci przesyłowych do obecnej postaci, tj. sieci zamkniętych wysokiego napięcia, wynikała z konieczności przesyłania energii elektrycznej z oddalonych geograficznie źródeł energii (elektrowni) do odbiorców. To częste rozdzielenie geograficzne elektrowni i odbiorców wynikało z ekonomii (lokalizacja elek­trowni w pobliżu zasobów nośnika energii) oraz historii, również gospodarczej (przekształcanie się miast i przemysłu). Rozwój wytwórców energii elektrycznej nakierowany był przede wszystkim na duże zespoły wytwórcze, w których jednostkowe koszty wytworzenia energii elektrycznej są mniejsze niż w zespołach małych.

Obecnie przekształcenia elektroenergetyki w obszarze wytwarzania energii elektrycznej oparte są na odnawialnych źródłach energii (OZE), tj. przetwarzających energię promieniowania słonecznego i energię strumienia powietrza. Źródła te są obiektami o mocy znamionowej skrajnie małej w porównaniu z mocą systemów elektroenergetycznych. Źródła fotowoltaiczne często są budowane jako obiekty przydomowe o mocy do kilkudziesięciu kW oraz rzadziej są zestawiane w obiekty o mocach rzędu MW. Pierwsze z nich przyłączane są do sieci nN, drugie do sieci SN lub WN. Elektrownie wiatrowe projektuje się jako źródła o mocach znamionowych rzędu pojedynczych MW. Pojedyncze elek­trownie przyłączane są do sieci SN, a ich zbiory, tj. farmy wiatrowe, do sieci WN.

Można zatem zadać pytanie o przyszłość sieci elektroenergetycznych, a zwłaszcza sieci przesyłowych. Rozwój OZE w postaci lokalnych, małych źródeł energii elektrycznej będzie powodował zmniejszanie się obciążenia linii elektroenergetycznych zasilających obszary o dużym nasyceniu tymi źródłami. Czynnikiem, który niewątpliwie wzmocni ten efekt, będą nowe lokalne zasobniki energii. Mogą nimi być zasobniki elektrochemiczne, ale również te wykorzystujące paliwa ciekłe lub gazowe. Na przykład w okresach nadmiaru energii elektrycznej w lokal­nych (przydomowych) instalacjach można wytwarzać wodór dzięki elektrolizie, a w okresach zwiększonego zapotrzebowania na energię elektryczną gaz ten można zużyć w ogniwach paliwowych do wytworzenia energii elektrycznej. Oznacza to, że w skrajnych przypadkach połączenie pewnych obszarów z zewnętrzną siecią elektryczną może okazać się zbędne. Stanu takiego można się spodziewać raczej w obsza­rach pozamiejskich oraz na przedmieściach miast, gdzie dominuje zabudowa jednorodzinna. Wynika to z możliwości umieszczenia na tych obszarach elektrowni (głównie fotowoltaicznych).

Pozostała część odbiorców, w tym zakłady przemysłowe, musi być zasilana z odpowiednio dużych lub z dużej liczby mniejszych źródeł energii elektrycznej. Mogą to być źródła ulokowane na tych obszarach, tj. w miastach lub poza nimi. Prognozując względnie odległą przyszłość, należy pominąć źródła energii oparte na paliwach kopalnych. Wówczas źródłami energii elektrycznej, jakie pozostaną do wykorzystania, będą źródła słoneczne (już rozwinięte technologicznie), wiatrowe (rozwinięte), pływowe (słabo rozwijane) i oparte na syntezie jądrowej (pierwsza elektrownia/instalacja jest w budowie). Nie można się spodziewać, że elektrownie te będą ulokowane na terenie miast. Dotyczy to też elektrowni przemysłowych, które obecnie wykorzystują paliwa kopalne. To skutkuje koniecznością przesyłania energii elektrycznej z obszarów, na których te elektrownie (PV, wiatrowe itd.) będą ulokowane. A to z kolei oznacza, że przesył energii elektrycznej na duże odle­głości będzie musiał istnieć. Odpowiedź na wcześniej sformułowane pytanie brzmi: istnienie sieci przesyłowych nie jest zagrożone. Jednak przyszłe sieci elektroenergetyczne WN nie będą musiały mieć struktury i cech sieci współczesnych, mogą być to np. sieci prądu stałego.

Zapraszam do lektury niniejszego numeru Acta Energetica, poruszającego tematy tzw. bliższe ciału, tj. związane z bieżącymi problemami elektroenergetyki.

prof. dr hab. inż. Zbigniew Lubośny – redaktor naczelny Acta Energetica