Linie 400kV fundamentem stabilności systemu elektroenergetycznego?

Na początku stycznia PSE przedstawiło swój plan inwestycyjny na najbliższe lata. Zgodnie z nim, Polskie Sieci Elektroenergetyczne planują przeznaczyć 64 miliardów złotych na rozwój sieci przesyłowej. Działania obejmą m.in. budowę nowych linii 400 kV o długości 4,7 tysięcy kilometrów czy też budowę połączenia HVDC północ-południe. Spytaliśmy eksperta, o ocenę tych planów.

Klucz dla stabilności i transformacji

Ireneusz Łazor uważa, że planowane przez PSE inwestycje są kluczowe dla stabilności i transformacji polskiego systemu elektroenergetycznego, a ich fundamentem jest rozwój linii 400 kV.

– Podstawowym celem budowy nowych linii 400 kV jest zapewnienie bezpiecznego przesyłu energii na dużą skalę oraz zwiększenie elastyczności sieci wobec dynamicznych zmian w miksie energetycznym Polski. Obecna infrastruktura przesyłowa, w wielu miejscach przestarzała i od lat nieodtwarzana, nie jest dostosowana do rosnącej roli odnawialnych źródeł energii – wyjaśnia.

Jego zdaniem, bez tych modernizacji Polska mogłaby napotkać poważne bariery w dalszym rozwoju energetyki wiatrowej i słonecznej, ale też innych źródeł w przypadku zmiany strategii dotyczątej miksu energetycznego.

– Linie 400 kV to kręgosłup krajowego systemu elektroenergetycznego. Ich główną rolą jest przesył energii elektrycznej na duże odległości przy zachowaniu stabilności napięcia i minimalizacji strat przesyłowych. W Polsce tradycyjnie wykorzystywano sieć AC (prądu przemiennego), ale rosnący udział odnawialnych źródeł energii wymusza jej modernizację – dodaje ekspert.

Najważniejsze inwestycje w linie 400 kV

Przedstawiciel Instytutu Polityki Energetycznej przedstawił również najważniejsze inwestycje związane z liniami 400 kV w Polsce.

Pierwszą z nich jest linia Piła Krzewina – Żydowo Kierzkowo – Słupsk, która jest niezbędna dla rozwoju morskich farm wiatrakowych na Bałtyku, ale też z uwagi na integrację energii offshore z siecią krajową.

Druga, to linia Kozienice – Miłosna, która jest ważna z punktu widzenia Mazowsza. Jej celem będzie wzmocnienie połączeń w centrum Polski i poprawa stabilności systemu.

Osobna kwestia to natomiast planowane połączenia międzynarodowe. Chodzi o linie łączącej Polskę z Czechami i Niemcami. W przypadku naszego południowego sąsiada, będzie wiązało się to z poprawą wymiany transgranicznej. Wobec Niemiec ułatwi nam z kolei import i eksport energii.

Przy okazji ekspert zwrócił uwagę, że nie tylko Polska inwestuje w rozwój linii 400 kV. Podobne ruchy podejmują inne europejskie państwa czy też Stany Zjednoczone. Chodzi o następujące inwestycje:

Niemcy – Ausbau 400 kV Netz (55 mld euro do 2030 r.) – modernizacja i rozbudowa sieci dla integracji farm wiatrowych;
Francja – RTE Grid Expansion Plan (33 mld euro do 2035 r.) – wzmocnienie linii 400 kV, szczególnie na południu kraju;
Hiszpania – Red Eléctrica 400 kV Expansion (7 mld euro do 2030 r.) – integracja energii słonecznej i wiatrowej
USA – Texas CREZ (Competitive Renewable Energy Zones, 6,9 mld dolarów) - budowa linii 400 kV do przesyłu energii z farm wiatrowych do miast.
USA – Pacific Northwest Transmission Expansion (5,5 mld dolarów) – modernizacja sieci 400 kV na Zachodnim Wybrzeżu.

Linia 400 kV czy HVDC?

Ekspert zdecydował się również na porównanie wad i zalet obu rozwiązań, to jest linii 400 kV oraz połączenia HVDC. Linia 400 kV zdecydowanie zyskuje na takich sprawach jak elastyczność – pozwala na rozproszony przesył energii, gdy HVDC działa punkt-punkt – zdecydowanie niższy nakład inwestycyjny oraz łatwiejsza integracja z isniejącą siecią, ponieważ AC to standard w Polsce i nie wymaga dodatkowych konwerterów.

System ten nie jest jednak pozbawiony wad. W tym przypadku należy wspomnieć o wyższych stratach przesyłowych w porównaniu do HVDC, zwłaszcza na dużych odległościach. Dodatkowo pojawia się ryzyko przeciążeń, ponieważ przy gwałtownym wzroście produkcji OZE mogą występować wąskie gardła w sieci, a także większa podatność na blackouty, z uwagi na fakt, iż awaria w jednym miejscu może wpływać na większy obszar.

Jeśli natomiast chodzi o zalety rozwiązania HVDC północ-południe, to przede wszystkim są to niższe straty przesyłowe – o 30-50 procent niż w systemach AC – większa stabilność systemu i mniej podatne na wahania napięcia, łatwiejsza integracja dużych źródeł OZE, a zwłaszcza offshore, czy też redukcja przeciążeń w sieci AC, dzięki czemu zmniejsza się ryzyko blackoutów.

Warto również zwrócić uwagę, iż tak samo jak w linie 400 kV, inne państwa również inwestycją w HVDC. Tutaj ekspert wymienia następujące przykłady:

Niemcy – SuedLink (projekt 10 GW, 10 mld euro - Połączenie północy Niemiec (farmy wiatrowe) z południem (przemysł), 700 km długości, ukończenie planowane na 2028 r.;
Francja-Wielka Brytania – IFA2 (2 GW, 1,1 mld euro) - 240-kilometrowe połączenie HVDC pod kanałem La Manche;
Chiny – Changji-Guquan (12 GW, 5,6 mld dolarów) - największa linia HVDC na świecie (3300 km), przesyła energię z zachodu na wschód Chin;
Indie – Raigarh-Pugalur (6 GW, 2,2 mld dolarów) - 1830 km linii HVDC do zasilania południowych Indii;
USA – SOO Green HVDC Link (2,1 GW, 2,5 mld dolarów) - podziemna linia HVDC łącząca Środkowy Zachód z Wschodnim Wybrzeżem.

Mając na uwadze wszystkie powyższe czynniki, Ireneusz Łazor jest zdania, że linie 400 kV powinny być rozbudowywane w centralnej i południowej części kraju, gdzie ważniejsza jest elastyczność i możliwość przesyłu energii do różnych odbiorców. HVDC sprawdzi się natomiast tam, gdzie przesyłana jest duża ilość energii na duże odległości, np. z offshore na południe kraju.

Najlepszą strategią zdaje się natomiast być połączenie obu rozwiązań, co zwiększy efektywność i bezpieczeństwo systemu.

Ekspert uważa dodatkowo, że finansowanie tego projektu powinno pochodzić z funduszy Unii Europejskiej, budżetu państwa i partnerstw publiczno-prywatnych, a także, iż należy rozwijać krajowe know-how w zakresie HVDC, poprzez współpracę z międzynarodowymi dostawcami technologii.