Blogi „Spółdzielnie Energetyczne dla Polskiej Wsi” omawiają różne aspekty spółdzielni energetycznych w Polsce w celu ich lepszego zrozumienia. Spółdzielnie energetyczne to formuła prawna, organizacyjna, technologiczna, finansowa i społeczna, która lansuje rozwiązania prosumenta zbiorowego – czyli sytuacji, w której grupa osób i organizacji decyduje się na produkowanie energii z odnawialnych źródeł energii (OZE), aby następnie tą energię konsumować. W blogach omawiamy motywacje, korzyści i rozwiązania, które mogą być zastosowane by spółdzielnie energetyczne spełniły oczekiwania zarówno ich uczestników, jak i zamierzeń polityki państwa wobec wyzwań kryzysu energetycznego oraz wymogów Unii Europejskiej. Próbujemy przybliżyć również doświadczenia innych państw, w których spółdzielnie energetyczne się rozwijają. Blogi towarzyszą filmom i innym informacjom przedstawianym w kampanii Spółdzielnie Energetyczne dla Polskiej Wsi.
W piętnastym blogu, wracamy do pytania: jak dopasować technologie OZE do potrzeb, uwarunkowań i możliwości przedsięwzięcia spółdzielni energetycznej.
Jak dopasować technologie OZE do potrzeb spółdzielni energetycznej
Na dzień 24.10.2023, w krajowy rejestr prowadzony przez Krajowy Ośrodek Wspierania Wsi (KOWR)[1] było wpisanych 21 spółdzielni energetycznych. Tylko jedna spółdzielnia energetyczna – Spółdzielnia Energetyczna BIODAR w Ustroniu Morskim – posiada moc zainstalowaną większą niż 1 MWe (1,07253 MWe), a wszystkie 21 dysponują jedynie instalacjami fotowoltaicznym. Wszystkie są nastawione na produkcję i konsumpcję energii elektrycznej.
Źródło: Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej
Aby w pełni wykorzystać swój potencjał jako lokalny rynek energii, wszystkie zarejestrowane spółdzielnie energetyczne, jak i najprawdopodobniej te, które są jeszcze w trakcie przygotowania lub rejestracji, będą musiały nie tylko zwiększać moc zainstalowaną (czyli możliwość produkcji energii), ale również dopasowywać różne technologie OZE do potrzeb, uwarunkowań i możliwości zużycia energii (czyli konsumpcji energii) w sposób, który na bieżąco bilansuje produkcję i konsumpcję energii.
Oznacza to w praktyce, że wszystkie zarejestrowane dziś spółdzielnie energetyczne będę inwestowały w technologie OZE, które zapewnią jak najkorzystniejsze bilansowanie energii w każdej godzinie, w każdym dniu, miesiącu i o każdej porze roku.
Co to oznacza w praktyce dla planowania rozwoju spółdzielni i układania dla niej programów inwestycji w rozwijanie mocy zainstalowanej oraz zapewnianie korzystnego miksu energetycznego?
Od czego zacząć?
W pierwszej kolejności należy opracować założenia do bilansu energetycznego spółdzielni, czyli od strony energetycznej wykonać:
- Inwentaryzację zużywanych rodzajów mediów energetycznych (energia elektryczna, ciepło, gaz, itp.),
- Analizę zapotrzebowania na poszczególne media energetyczne z uwzględnieniem zapotrzebowania spółdzielni i jej członków (zarówno w ciągu doby, jak i całego roku),
- Analizę dostępnych zasobów energetycznych (biomasa, grunty, lokalizacje, cieki wodne),
- Dobór optymalnych źródeł wytwarzania energii.
Dzięki takiemu praktycznemu podejściu możemy „ubrać” naszą przyszłą spółdzielnię w konkretne wartości.
Mając opracowane założenia widzimy, jakie profile konsumpcji energii elektrycznej oraz ciepła mamy, i jak ta nasz konsumpcja kształtuje się w określonych przedziałach czasu. Tym samym powinniśmy już wiedzieć jaki rodzaj źródła OZE lub miksu-u źródeł OZE będzie optymalny dla naszej spółdzielni.
Dlaczego autokonsumpcja?
Spółdzielnia energetyczna to model lokalnej społeczności energetycznej, która powinna maksymalną ilość wyprodukowanej przez siebie energii skonsumować, czyli zmaksymalizować swój poziom AUTOKONSUMPCJI. Na tym polega właśnie mechanizm lokalnego rynku energii. To spółdzielnia energetyczna tworzy rynek energii, angażując swoich członków w obrót energii tak, aby każdy członek mógł zaspokoić swoje potrzeby energetyczne z produkcji energii elektrycznej czy cieplnej pozostałych członków spółdzielni. Nie występuje tu sprzedaż czy handel energią, jedynie wymiana pomiędzy członkami-producentami i członkami-konsumentami, mająca na celu zminimalizowanie oddawania i pobierania energii elektrycznej z sieci elektro-energetycznej. TO POZIOM AUTOKONSUMPCJI DECYDUJE O RENTOWNOŚCI SPÓŁDZIELNI ENERGETYCZNEJ I KSZTAŁTUJE NIŻSZE CENY ENERGII DLA CZŁONKÓW SPÓŁDZIELNI. Dlatego liczą się nie tylko moce zainstalowane w dyspozycji spółdzielców, ale również miks energetyczny wykorzystywanych odnawialnych źródeł energii (OZE).
Spółdzielnie energetyczne mogą więc oprzeć się o dowolnie wybrane źródło OZE, które zapewni im produkcję energii w okresie, w jakim jej potrzebują. Obecnie najbardziej popularną, najtańszą (CAPEX/OPEX) i w zasadzie bezobsługową technologią OZE jest fotowoltaika, która z uwagi na swoją charakterystykę produkuje energię, kiedy świeci słońce. Po drugiej stronie technologicznej dla spółdzielni możemy mieć biogazownię (dostępne są moce od wariantu mikro, tj. od 20 kW poprzez wariant 500 kW, aż do źródeł kilku megawatowych), która jest technologią najdroższą CAPEX/OPEX), ale produkującą energię w sposób najbardziej elastyczny, tzn. mamy energię, kiedy jęj potrzebujemy.
Mówiąc o pojęciach CAPEX i OPEX, należy się kilka słów wyjaśnienia w tej kwestii.
- CAPEX (Capital Expenditure) – to inwestycje, dokonywane przez podmioty, które są przeznaczone do długotrwałego użytkowania.
- OPEX (Operating Expenditure) – to codzienne wydatki, które podmiot ponosi, aby utrzymać swoją działalność operacyjną.
Na potrzebę niniejszego blogu, wystarczy uproszczone podejście – CAPEX to wydatek na powstanie infrastruktury wytwórczej (instalacja OZE), a OPEX to koszty utrzymania, w tym koszty paliwa.
Tym samym możemy dobrać miks energetyczny naszej spółdzielni w sposób optymalny od strony energetycznej, ekonomicznej i społecznej.
Wybór technologii w spółdzielni energetycznej może też być warunkowany możliwością dodatkowej działalności. Np. posiadając biogazownię, której energia elektryczna jest wykorzystywana w modelu rozliczeń spółdzielczych, mamy jednocześnie możliwość wykorzystania produkowanego ciepła, pofermentu, jako dodatkowych produktów, które mogą być sprzedawane na zasadach ogólnych, przez co spółdzielnia osiąga przychody z innej działalności.
Wybór technologii OZE dla spółdzielni to także element decyzji czy źródło ma być źródłem spółdzielczym (wszystkich spółdzielców), czy jednego z nich. W tej kwestii ustawodawca przewidział pełną swobodę wyboru i żadna z form nie jest dyskryminująca. Kluczowa jest oczywiście decyzja, jaką podejmą członkowie spółdzielni i w jaki sposób postanowią wypracować optymalny model rozliczeń wewnętrznych. Pamiętać należy, że spółdzielnia może od strony technicznej być sumą rozproszonych źródeł wytwórczych lub składać się z jednego źródła wytwórczego. Odrębną kwestią od wytwarzania energii jest możliwość jej zmagazynowania przez spółdzielnię. W tej kwestii odpowiedzą mogą być magazyny energii.
Ustawodawca tak przygotował regulacje, aby promować maksymalną autokonsumpcję (konsumpcję wytworzonej energii w czasie rzeczywistym) i tym samym efektywne zarządzanie energią, zarówno wytwarzaną przez spółdzielnię, jak i pobieraną z sieci operatora. Model „opustu” opisany w regulacji 1 – 0,6 daje spółdzielni możliwość magazynowania energii „w sieci operatora”, ale w wyniku niezbilansowania, tj. profil produkcji energii nie pokrywa się z profilem jej konsumpcji przez spółdzielnię, 40 proc. energii spółdzielnia musi dokupić po cenach rynkowych. Jeśli zbilansowanie byłoby całkowite, spółdzielnia korzystałaby tylko z własnej energii i nie ponosiła kosztów usług dystrybucyjnych.
Magazyn energii może być ciekawym rozwiązaniem. Uwaga, poprzez „magazyn energii” nie rozumiemy wyłącznie tak obecnie lansowanych bateryjnych magazynów energii. Takimi magazynami mogą być też zbiorniki gazu przy biogazowniach, czy np. bojlery elektryczne ciepłej wody. Należy zaznaczyć, że każda spółdzielnia będzie inna, dlatego musimy „się policzyć”, unikając sytuacji z rynku fotowoltaiki indywidualnej (prosument), gdzie to dostawcy technologii opracowywali bilans energetyczny, który w głównej mierze odpowiadał ich potrzebom sprzedażowym, pozostawiając konsumenta samemu sobie.
Czy w przypadku spółdzielni możemy korzystać z niezależnych organizacji i ekspertów? Oczywiście – TAK. Podejście neutralne technologicznie jest gwarantem sukcesu. Np. proste kalkulacje umożliwiające podjęcie wstępnych decyzji mozna przeprowadzić z użyciem kalkulatora z projektu RENALDO, którego zarówno KOWR (prowadzi rejestr spółdzielni), jak i Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi (opracowywało stosowne regulacje prawne) byli partnerami:
https://nieruchomoscikowr.gov.pl/renaldo/.
źródło: KOWR https://nieruchomoscikowr.gov.pl/renaldo/
Identyczne podejście prezentuje już od 2014 roku Stowarzyszenie im. prof. Żmijewskiego – promotor idei spółdzielczości energetycznej w Polsce, wskazując, że każda ze spółdzielni będzie miała niezwykle indywidualny charakter. Stowarzyszenie, jako organizacja pozarządowa, stało się centrum kompetencji w tym zakresie, prowadząc m.in. nieodpłatny newsletter, czy organizując fora dyskusyjne np. w formie Forum Spółdzielni Energetycznych.
Technologie OZE dla spółdzielni energetycznych, które umożliwiają osiągnięcie optymalnej mocy i optymalnego miksu energetycznego, to:
- Instalacje fotowoltaiczne (PV), które przetwarzają promieniowanie słoneczne na energię elektryczną. Są to instalacje łatwe w montażu i obsłudze, o niskich kosztach eksploatacji i długiej żywotności. Mogą być zintegrowane z budynkami lub umieszczone na wolnej przestrzeni.
- Pompy ciepła, które wykorzystują energię zgromadzoną w powietrzu, ziemi lub wodzie, do ogrzewania lub chłodzenia pomieszczeń. Są to instalacje o wysokiej sprawności energetycznej i niskiej emisji CO2. Mogą być wykorzystywane do podgrzewania wody użytkowej lub współpracować z systemami centralnego ogrzewania.
- Magazyny energii, które umożliwiają gromadzenie nadwyżek energii elektrycznej wyprodukowanej przez instalacje OZE i wykorzystywanie jej w późniejszym czasie. Mogą to być np. akumulatory, baterie czy zasobniki ciepła. Magazyny energii poprawiają niezawodność i stabilność dostaw energii oraz obniżają koszty zakupu energii z sieci.
- Inne technologie OZE, takie jak turbiny wiatrowe, biogazownie, kotły na biomasę czy małe elektrownie wodne. Są to instalacje o różnym stopniu zaawansowania technologicznego i skali produkcji energii. Wymagają odpowiedniego doboru lokalizacji i warunków eksploatacji.
Kalkulator Renaldo bilansuje różne źródła energii odnawialnej
Po wyliczeniu i porównaniu różnych scenariuszy rozbudowy zdolności produkcyjnych naszej spółdzielni energetycznej by zapewnić korzystny miks energetyczny, pojawia się pytanie – skoro mam już parametry z opracowanego bilansu, to gdzie i jak te wszystkie instalacje OZE kupować?
Biorąc pod uwagę, że spółdzielnia energetyczna jest podmiotem prawnym, najwygodniejszą zalecaną formą jest przygotowanie odpowiedniego zapytania/konkursu na bazie wypracowanych parametrów energetycznych. Taka forma zapewnia pełną przejrzystość i przekrój cenowy ofert. Jest to ważne również z uwagi na fakt, że technologiczne rozwiązania i możliwości oferowane na rynku bardzo szybko się zmieniają. Zapytanie ofertowe daje możliwość zweryfikowania, jakie technologie i jakie rozwiązania są dostępne.
Przygotowując zapytanie ofertowe należy pamiętać, że wybór technologii OZE dla spółdzielni energetycznej zależy, poza potrzebą bilansowania produkcji i zużycia energii, od kilku innych czynników, takich jak:
- Potrzeby energetyczne spółdzielni i jej członków, np. zapotrzebowanie na energię elektryczną, ciepło lub chłód.
- Warunki lokalne, np. dostępność i jakość zasobów odnawialnych, takich jak słońce, wiatr, biogaz, biomasa czy hydroenergia.
- Koszty inwestycyjne i eksploatacyjne instalacji OZE, uwzględniające możliwość uzyskania dofinansowania lub wsparcia systemowego.
- Aspekty prawne i administracyjne, np. wymagania koncesyjne, podatkowe, środowiskowe czy dotyczące bezpieczeństwa.
Kwestia doboru odpowiednich dla spółdzielni źródeł wytwórczych czy produkcji energii z OZE to jedno, natomiast technologie informatyczne przydatne w prowadzeniu rozliczeń wewnątrz i na zewnątrz spółdzielni, to druga sprawa. Chodzi tu o oprogramowanie wspierające codzienną działalność rozliczeniową spółdzielni energetycznej. Ogromna liczba danych wymusza rozwiązanie informatyczne – nie da się prowadzić rozliczeń spółdzielni energetycznej w Excelu.
Aby odpowiedzieć na to pytanie, należy określić listę parametrów, na jakich nam szczególnie zależy lub zależeć będzie w przyszłości, np.
- autonomiczny system zawierania umów w imieniu użytkownika?
- możliwość parametryzacji działania za pomocą zdefiniowanych polityk?
- integracja z systemami prognozowania produkcji/zużycia/cen zasobów?
Informacje o przeglądzie takich rozwiązań informatycznych będą dostępnie m.in. na stronie www.stowarzyszenie-zmijewski.pl, www.spoldzielnia-energetyczna.pl
Należy mieć również na uwadze, że nie ma konieczności by spółdzielnia energetyczna pozyskiwała, albo projektowała, specjalistyczne oprogramowanie w celu monitorowania rozliczeń wewnątrz i na zewnątrz spółdzielni. Zgodnie z § 5 Rozporządzenia dane pomiarowe, o których mowa w art. 38c ust. 5 uOZE, operator systemu dystrybucyjnego elektroenergetycznego przekazuje sprzedawcy, o którym mowa w art. 40 ust. 1a uOZE, w sposób określony w załączniku do rozporządzenia.
Sprzedawca energii ma obowiązek udostępniać dane pomiarowe: 1) spółdzielni energetycznej ‒ zagregowane dane pomiarowe, z podziałem na poszczególnych jej członków, z częstotliwością ich rejestracji, 2) poszczególnym wytwórcom i odbiorcom energii elektrycznej, będącym członkami danej spółdzielni energetycznej, w przejrzystej i zrozumiałej formie, w sposób określony w załączniku do rozporządzenia, oraz zapewnia danej spółdzielni energetycznej i jej członkom możliwość pobrania tych danych.
Rzecz jasna, w przypadku większych spółdzielni energetycznych może wystąpić konieczność rejestrowania danych pomiarowych za pomocą wyspecjalizowanego oprogramowania, z uwagi na ilość tych danych oraz stopień ich skomplikowania. Może być to związane z rozliczeniami wewnętrznymi oraz w celu realizacji obowiązków sprawozdawczych względem KOWR. Co do zasady jednak, sprzedawcy energii są zobowiązani prawnie dane te przekazywać spółdzielniom energetycznym oraz członkom spółdzielni w formie przejrzystej, zrozumiałej i nadającej się do dalszych analiz. Dlatego w przypadku programowania inwestycji oraz preliminarzy kosztowych, w spółdzielniach energetycznych nie zachodzi konieczność korzystania z wyspecjalizowanego oprogramowania czy też wykupienia licencji na rozwiązania informatyczne.
Podstawa prawna.
- Rozporządzenie – Rozporządzenie Ministra Klimatu i Środowiska z dnia 23 marca 2022 r. w sprawie dokonywania rejestracji, bilansowania i udostępniania danych pomiarowych oraz rozliczeń spółdzielni energetycznych (Dz.U. 2022 poz. 703),
- uOZE lub Ustawa o OZE – Ustawa z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii (t.j. Dz.U. 2023 poz. 1436 ze zm.).
- Prawo spółdzielcze – ustawa z dnia 16 września 1982 r. Prawo spółdzielcze (tj. Dz.U. 2021 poz. 648 ze zm.),
[1] https://www.gov.pl/web/kowr/wykaz-spoldzielni-energetycznych
Polish