plik

Planowanie

rozwoju sieci

przesyłowej

i dystrybucyjnej

110 kV

J a c e n t y W ę g l i ń s k i ,

D y r e k t o r D e p a r t a m e n t u P l a n o w a n i a R o z w o j u

T o m a s z T a r w a c k i ,

Z a s t ę p c a D y r e k t o r a D e p a r t a m e n t u P l a n o w a n i a
R o z w o j u d s . S t u d i ó w i A n a l i z , P S E O p e r a t o r S . A .

Wstęp

Proces planowania rozwoju sieci przesyłowej stanowi jeden
z ważniejszych procesów realizowanych przez operatora systemu
przesyłowego (OSP). Jego głównym celem jest utrzymanie długo-
terminowego bezpieczeństwa elektroenergetycznego kraju przez
zapewnienie zrównoważonego rozwoju infrastruktury sieciowej
najwyższych i wysokich napięć (NN i WN) dla pokrycia zapotrze-
bowania odbiorców na energię elektryczną pochodzącą ze źródeł
krajowych oraz zagranicznych przez rozwój połączeń z systemami
elektroenergetycznymi krajów sąsiednich.
Strukturalnie został on umiejscowiony w Departamencie Planowa-

nia Rozwoju, natomiast w jego realizacji uczestniczą również inne
komórki organizacyjne PSE Operator S.A. oraz podmioty powiąza-
ne: spółki obszarowe i spółka EPC S.A.
Proces ten obejmuje także współpracę z pozostałymi użytkownika-
mi systemu przesyłowego, którymi są przede wszystkim operato-
rzy systemów dystrybucyjnych oraz wytwórcy energii elektrycznej
przyłączeni do sieci przesyłowej.
Planowanie rozwoju polega, w wielkim skrócie, na podejmowaniu
z  perspektywą  wieloletnią  działań  optymalizujących  rozbudowę
sieci przesyłowej w celu zachowania bezpieczeństwa dostaw ener-
gii elektrycznej dla odbiorców. Odbywa się to na kilku poziomach
hierarchicznych  obejmujących  perspektywę  czasową  (od  planów
krótkookresowych  przez  średniookresowe  aż  do  długookreso-
wych). Szczegółowość planowania skorelowana jest z horyzontem
planowania (im dłuższa perspektywa czasowa ujęta w planie, tym
mniejszy stopień szczegółowości).
Zasadniczym  dokumentem  planistycznym  OSP  jest  plan  rozwo-
ju  sieci  przesyłowej  (PRSP),  opracowywany  zgodnie  z  prawem
energetycznym  (pr.  energ.).  Planowanie  rozwoju  jest  czynnością
powtarzalną,  wymagającą  ciągłego  doskonalenia  –  optymalizacji
oraz śledzenia czynników mających wpływ na założenia techniczne
i makroekonomiczne przyjęte przy tworzeniu planów.
Stąd przyjęty w OSP hierarchiczny i kroczący model planowania.
Hierarchiczność polega na nadrzędności PRSP nad planami krót-
kookresowymi, które z kolei są bardziej szczegółowe. Model kro-
czący to okresowa aktualizacja planów, począwszy od PRSP. Pla-
nowanie wymaga również zwrotnej pętli planistycznej przy ocenie
wyników procesów planistycznych na stan wyjściowy objęty plano-
waniem; dotyczy to zwłaszcza różnego rodzaju analiz technicznych
i ekonomicznych wykonywanych w procesie planowania.
Jednym z podstawowych obszarów planowania rozwoju sieci jest
obszar  planowania  przestrzennego.  Inwestycje  sieciowe  OSP
o  znaczeniu  ponadlokalnym/krajowym  wymagają  współdziałania
na szczeblu rządowym w celu realizacji zadań strategicznych decy-
dujących o bezpieczeństwie energetycznym kraju, w tym postano-
wień polityki energetycznej kraju, oraz na szczeblu regionalnym
w celu skoordynowania planowania rozwoju województwa z plana-

echnolog

mi centralnymi/rządowymi. W konsekwencji następuje przeniesie-
nie zadań strategicznych na plany lokalne poszczególnych gmin.
Działania podejmowane w procesie planowania rozwoju sieci prze-
syłowej powinny tworzyć warunki do zrównoważonego rozwoju go-
spodarczego kraju.
Należy  podkreślić  konieczność  uzyskiwania  kompromisu  w  pro-
cesie  planowania  przestrzennego  dla  zadań  lokalnych  i  ponad-
lokalnych,  ponieważ  zbyt  często  plany  lokalne  pomijają  zadania
o  charakterze  strategicznym/krajowym.  Jest  to  skutek  między
innymi  braku  standardów  planistycznych,  ale  również  niekiedy
niezrozumienia w zakresie wzajemnych relacji między działaniami
o charakterze strategicznym i ich roli w realizacji zadań na rzecz
lokalnych środowisk i społeczności.
Kolejny element integralności procesów planowania przestrzen-
nego  dotyczy  wypracowania  zasad  zintegrowanego  planowania
infrastruktury  technicznej  niezbędnej  do  zapewnienia  rozwoju
kraju, regionów i poszczególnych gmin. Dotyczy to zwłaszcza in-
westycji  drogowych,  budowy  rurociągów  gazu  i  cieczy,  linii  elek-
troenergetycznych oraz  telekomunikacyjnych. Większość przed-
siębiorstw odpowiedzialnych za realizację tych budowli liniowych
funkcjonuje  jako  zarządzający  mieniem  Skarbu  Państwa,  zatem
opracowanie  zasad  współpracy  przy  planowaniu  oraz  realizacji
tego typu przedsięwzięć nie powinno stanowić barier, tym bardziej
że są to w wymiarze krajowym inwestycje strategiczne mające na
celu zapewnienie rozwoju kraju i jego poszczególnych regionów.
Planowanie przestrzenne sieci obejmuje również kształtowanie jej
struktury, parametrów elektrycznych, w tym niezawodnościowych,
oraz roli poszczególnych elementów jej wyposażenia wynikającej
z rozmieszczenia i charakterystyki pracy, zarówno źródeł wytwór-
czych, jak i miejsc odbioru energii.
Powyższe ma szczególne znaczenie w procesie planowania przyłą-
czeń nowych mocy wytwórczych, a także instalacji odbiorczych czy
też sieci. Brak zdefiniowanych strategicznych kierunków rozwoju
sieci  powoduje  pewną  przypadkowość  w  jej  rozwoju,  dyktowaną
zwłaszcza nowymi przyłączeniami, które zgodnie z prawem ener-
getycznym są obligatoryjne.
Mając  na  uwadze  obecne  uwarunkowania  prawne  zawarte  w  pr.

energ., dotyczące równego i jednakowego traktowania wszystkich
użytkowników  Krajowego  Systemu  Elektroenergetycznego  (KSE)
przez OSP, PSE Operator oczekuje na ujednolicenie norm postępo-
wania przy budowie i rozbudowie sieci wynikających z innych regu-
lacji prawnych, zwłaszcza w zakresie pozyskania praw służebności
przesyłu w budowie linii NN stanowiących zadania strategiczne/
rządowe zapewniające poprawę bezpieczeństwa energetycznego
kraju.
Kształtowanie właściwej jakości pracy systemu elektroenergetycz-
nego to stworzenie również warunków do pracy odnawialnych źró-
deł energii elektrycznej (OZE) i ich powiązanie siecią z odbiorem
oraz innymi źródłami o przewidywalnych i stabilnych warunkach
pracy.
Spełnienie  wymaganych  przepisami  prawa  krajowego  i  unijnego
wielu norm, w tym dyrektyw ekologicznych, jest możliwe pod wa-
runkiem stworzenia przepisów prawnych pozwalających skutecz-
nie realizować rozbudowę sieci. Szczególne znaczenie w przypad-
ku źródeł odnawialnych mają postanowienia dyrektywy w sprawie
promowania stosowania energii elektrycznej pochodzącej z tych
źródeł,  zobowiązujące  operatorów  do  stworzenia  warunków  dla
przyłączenia OZE oraz zapewnienia im priorytetowego dostępu do
usług przesyłowych. Wypełnienie tych postanowień niekoniecznie
zależy od działań samego operatora, jest również zobowiązaniem
organów rządowych do stworzenia realnych warunków do budowy
infrastruktury  sieciowej  przez  likwidację  barier  hamujących  do-
tychczas skutecznie rozbudowę sieci.
Podstawowe przeszkody w osiągnięciu tego celu stanowią:

•

brak właściwych procesów planowania przestrzennego na szcze-

blu krajowym, regionalnym i gminnym, a zwłaszcza ich wzajemnych
korelacji w realizacji zadań strategicznych i lokalnych,

•

nieuporządkowany stan prawny sieci w kontekście ustanowie-

nia prawa służebności,

•

brak stosownych norm prawnych w zakresie pozyskania pra-

wa służebności przy budowie nowych obiektów liniowych, w tym
zwłaszcza w odniesieniu do wyceny służebności,

•

nieuporządkowany stan prawnowłasnościowy nieruchomości

w ewidencji gruntów.

Polskie Sieci Elektroenergetyczne Operator Spóáka Akcyjna

Rys 4 Planowany ksztaát Krajowej Sieci Przesyáowej 2030 i planowane budowy nowych lub modernizacje istniejących stacji.

LEGENDA

ISTNIEJĄCE LINIE 220 kV

ISTNIEJĄCE LINIE 400 kV

ISTNIEJĄCA LINIA 750 kV

PROJEKTOWANE LINIE 220 kV

PROJEKTOWANE LINIE 400 kV

PLANOWANE MODERNIZACJE LINII 220 Kv

PROJEKTOWANE LINIE 400kV PRACUJĄCE NA 220 kV

ISTNIEJĄCE STACJE ODBIORCZE 220/110 kV

ISTNIEJĄCE STACJE ODBIORCZE 400/110 kV

ISTNIEJĄCE STACJE ODBIORCZE 400/220/110 kV

ISTNIEJĄCE STACJE ELEKTROWNIANE

PLANOWANE BUDOWY NOWYCH LUB MODERNIZACJE ISTNIEJĄCYCH STACJI

Strona 3 z 3

Planowany kształt Krajowej Sieci Przesyłowej 2030
i planowane budowy nowych lub modernizacje istniejących stacji.

Polskie Sieci Elektroenergetyczne Operator Spóáka Akcyjna

1) Dane porównawcze dla województw

Dla porównania skali inwestycji sektora wytwórczego, w poszczególnych województwach na
poniĪszych wykresach przedstawiono zestawione na podstawie posiadanych przez PSE Operator
danych prognozowane moce wytwórcze z podziaáem na Ĩródáa konwencjonalne i OZE.

PLANY ROZBUDOWY ħRÓDEà KONWENCJONALNYCH [MW]

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

3 500

4 000

4 500

5 000

oĞ

lą

lsk

áó

aá

Ğlą

Ğw

iĊ

iĔ

WYDANE WARUNKI PRZYàĄCZENIA I TOCZĄCE SIĉ POSTĉPOWANIA
LOKALIZACJE POTENCJALNE

SKALA WNIOSKOWANEGO ROZWOJU FARM WIATROWYCH

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

7 000

8 000

oĞ

lą

lsk

áó

aá

Ğlą

Ğw

iĊ

iĔ

WYDANE WARUNKI PRZYàĄCZENIA
OKREĝLONY/UZGODNIONY ZAKRES EKSPERTYZY

Strona 4 z 4

Dane porównawcze dla województw

Dla porównania skali inwestycji sektora wytwórczego, w poszczególnych województwach na poniższych
wykresach przedstawiono zestawione na podstawie posiadanych przez PSE Operator danych prognozowane
moce wytwórcze z podziałem na źródła konwencjonalne i OZE.

Polskie Sieci Elektroenergetyczne Operator Spóáka Akcyjna

Strona 5 z 5

ZUĩYCIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ WG WOJEWÓDZTW W 2007 r

[GWh]

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

oĞ

lą

lsk

áó

aá

Ğlą

Ğw

iĊ

iĔ

Przyjęta metodyka opracowywania planu

rozwoju sieci przesyłowej

Podstawą do rozpoczęcia planowania stanowi ocena stanu pracy
KSE prowadzona na bieżąco w dwóch zasadniczych obszarach:

•

w obszarze ruchowym – ocena pracy systemu elektroenerge-

tycznego prowadzona przez służby ruchowe w odniesieniu do
niezawodności pracy i zdolności do pokrycia bieżącego zapotrze-
bowania na energię elektryczną,

•

w obszarze eksploatacyjnym – oceny stanu technicznego sieci

i jej poszczególnych elementów w kontekście dotrzymania zakła-
danych parametrów bezawaryjnej pracy prowadzone przez służby
eksploatacyjne.
Wnioski z powyższych ocen stanowią istotny element w procesie
planowania rozwoju sieci przesyłowej, są bowiem decydujące dla
perspektywy krótkoterminowego planowania (okres do pięciu lat,
na jaki sporządzane są np. plany odtworzeniowe i modernizacyjne
istniejącej infrastruktury sieciowej).
Kolejnym elementem istotnym z punktu widzenia planowania są
wnioski przyłączeniowe składane do OSP, zwłaszcza w zakresie bu-
dowy lub odtworzenia źródeł wytwórczych. Ich lokalizacja decyduje
o potrzebach rozbudowy sieci w celu stworzenia warunków do wy-
prowadzenia planowanych mocy wytwórczych. Rodzaj źródeł i ich
charakter pracy mają również istotne znaczenie dla planowanego
kształtu i roli sieci. Podstawę do pokrycia zapotrzebowania na moc
i energię elektryczną stanowią elektrownie systemowe, uzupełnia-
ne w sezonie zimowym pracą elektrociepłowni, natomiast zapotrze-
bowanie szczytowe uzupełniane jest źródłami szczytowymi. Obsza-
ry z niedostatecznym rozwojem sieci dla pokrycia zapotrzebowania
powinny być wyposażone w źródła interwencyjne, gotowe podjąć
pracę w każdej sytuacji związanej z awarią sieci dosyłającej energię
z odległych źródeł systemowych. Rozwój farm wiatrowych stwarza
nowe uwarunkowania w kształtowaniu sieci, a zwłaszcza powiązań
obszarów ich lokalizacji poprzez sieć ze źródłami systemowymi. To
stawia również nowe wymagania w zakresie kształtowania wielko-
ści rezerw wirujących w źródłach systemowych i ich dostępności dla
pokrycia zapotrzebowania w sytuacji braku generacji w obszarach

o nasilonej lokalizacji farm wiatrowych. Podstawowe zapotrzebo-
wanie muszą zaspokoić źródła systemowe, a struktura sieci powin-
na uwzględnić ich wzajemne lokalizacje w geografii wytwarzania
wraz z odpowiednimi parametrami regulacyjnymi dostosowanymi
do  rodzaju  dostępnych  jednostek  wytwórczych.  Należy  przy  tym
uwzględnić  tendencję  rynkową  budowy  jednostek  wytwórczych
o coraz wyższej mocy, zbliżonej obecnie do poziomu 1000 MW. Sta-
wia to przed OSP potrzebę opracowania nowych kierunków zarzą-
dzania pracą systemu elektroenergetycznego, w tym warunkami
jego  niezawodnej  i  bezpiecznej  pracy,  w  której  decydującą  rolę
odgrywa  struktura  sieci  przesyłowej.  Problemy  związane  z  za-
planowaniem rozwoju sieci wynikające z wniosków o przyłączenie
farm  wiatrowych  stanowią  nowy  element  w  planowaniu  rozwoju
sieci i temu zagadnieniu poświęcony zostanie oddzielny rozdział
w PRSP.
Kolejnym bardzo istotnym elementem w procesie planowania roz-
woju sieci przesyłowej są plany rozwoju sieci opracowywane przez
operatorów systemu dystrybucyjnego (OSD), z których wynika po-
trzeba lokalizacji nowych miejsc dostarczania energii, czyli budo-
wy stacji NN/WN. Integrowanie planów rozwoju sieci zamkniętej
jest również po restrukturyzacji sektora elektroenergetycznego
nowym elementem procesu planowania rozwoju sieci przesyłowej.
W  ciągu  ostatnich  kilkunastu  lat  operatorzy  nie  wypracowali
wspólnych  zasad  i  standardów  budowy  planów  oraz  realizacji
procesów  inwestycyjnych.  Dostęp  do  nowych  technologii  ułatwia
procesy  budowy,  natomiast  rosnące  wymagania,  zwłaszcza  w  za-
kresie ochrony środowiska, wymagają większej integracji działań
w  procesie  budowy  sieci,  w  tym  np.  budowę  linii  wielotorowych
i wielonapięciowych lub stosowanie w uzasadnionych przypadkach
technologii kablowych.
Analizy systemowe opracowywane na rzecz przyłączeń jednostek
wytwórczych, zarówno o charakterze konwencjonalnym, jak i OZE,
wykazują potrzebę rozbudowy sieci przesyłowej, budowy linii 400
i 110 kV oraz potrzebę zwiększenia zdolności przesyłowych istnie-
jących linii. Plan działań w tej dziedzinie może być kompleksowo
opracowany dopiero w wyniku uzgodnień planów sporządzanych
przez operatorów systemu dystrybucyjnego (OSD) i po ich ocenie

nr 2 / 2009

NERGETYKA

ELEKTRO

echnolog

pod względem spójności z PRSP. Koordynacja rozbudowy sieci do-
tyczy obecnie ustalenia wspólnych inicjatyw obejmujących budowę
bądź rozbudowę węzłów sieciowych NN/110 kV oraz rozwiązywa-
nie problemów rozbudowy sieci, w tym zwiększanie przepustowo-
ści linii wynikające z potrzeby przyłączenia jednostek wytwórczych
zgodnie z określonymi warunkami przyłączenia. Radykalne zmiany
w rozbudowie sieci zamkniętej mogą powstać w wyniku wniosków
płynących z realizowanych wspólnie z OSD analiz pracy sieci oraz
tworzenia  planów  rozwoju  obejmujących  sieć  zamkniętą  (o  na-
pięciu 110, 220 i 400 kV). W strategii rozbudowy sieci zamkniętej
przyjęto  generalną  zasadę  rozbudowy  sieci  o  napięciu  400  kV
stanowiącej szkieletową i oczkową sieć przesyłową z odciążeniem
funkcji  przesyłowych  pełnionych  dotychczas  w  wielu  obszarach
przez sieć o napięciu 110 kV. Przyjęto również zasadę, że w obsza-
rach mocno zurbanizowanych, np. w aglomeracjach, w których nie
ma możliwości rozbudowywania sieci 400 kV, rozwijana będzie sieć
220 kV, która na najtrudniejszych odcinkach może być budowana
w postaci linii kablowych. W sieci 110 kV, a zwłaszcza w liniach na-
powietrznych, konieczne jest podjęcie działań w celu zlikwidowania
tzw. wąskich gardeł na przesyle spowodowanych w większości cią-
gów liniowych niejednorodnością przekrojów przewodów fazowych
na  poszczególnych  odcinkach  linii.  Działania  te  należy  uznać  za
priorytetowe przy prowadzeniu uzgodnień planów z OSD. Podsu-
mowując, w chwili obecnej kierunki przyjętej planowanej rozbudo-
wy sieci przesyłowej są wynikiem działań wynikających zwłaszcza
z planowanych przyłączeń nowych jednostek wytwórczych, w tym
OZE. Są również wynikiem ustaleń z OSD dotyczących zapewnienia
perspektywicznego  bezpieczeństwa  dostaw  energii  elektrycznej
oraz  uzgodnionych z operatorami sąsiednich systemów elektro-
energetycznych kierunkowych działań w zakresie rozbudowy po-
łączeń międzysystemowych.

Sposób wdrożenia PRSP

Skuteczna realizacja zaplanowanych działań jest uzależniona od
likwidacji wielu wskazanych barier w przepisach prawnych, doty-
czących pozyskiwania praw do dysponowania nieruchomościami

w procesie budowy linii elektroenergetycznych. Realizacja zapla-
nowanej  rozbudowy  wynika  również  z  wielu  działań  zawartych
w polityce energetycznej kraju, w tym w odniesieniu do spełnienia
postanowień pakietu klimatycznego i stworzenia warunków przy-
łączenia  OZE  w  wielkości  obligatoryjnej  dla  naszego  kraju  oraz
planowanej rozbudowy sieci przesyłowej w jednym ze scenariuszy
potencjalnej budowy elektrowni jądrowych.
Dla zaplanowanych scenariuszy rozbudowy sieci przesyłowej wy-
konano obliczenia systemowe oceniające niezawodność i warunki
bezpieczeństwa pracy proponowanych wariantów rozbudowy, wy-
bierając jednocześnie opcję rozbudowy o charakterze optymalnym
z punktu widzenia wyników przeprowadzonych analiz i ocen przy
uwzględnieniu potencjalnych warunków wykonalności zaplanowa-
nych przedsięwzięć.
Mając na uwadze uwarunkowania, zwłaszcza zewnętrzne, przyję-
te w pracach nad tworzeniem niniejszego PRSP, w tym planowane
przyłączenia nowych mocy wytwórczych o charakterze konwencjo-
nalnym i OZE, należy założyć potrzebę bieżącego monitorowania
oraz oceny stopnia realizacji planu, w tym aktualności przyjętych
założeń, zwłaszcza co do miejsc i rodzaju przyłączanych źródeł wy-
twórczych. Olbrzymie ryzyko dotyczy podjęcia się przez PSE Ope-
rator S.A. budowy nowych linii NN związanych z wyprowadzeniem
mocy dla dużych jednostek wytwórczych. Brak linii grozi nie tylko
ograniczeniami  w  pracy  nowych  jednostek  wytwórczych,  co  może
skutkować dodatkowymi kosztami finansowymi w postaci kar dla
operatora,  lecz  także  niedotrzymaniem  warunków  stabilności
i  bezpieczeństwa  pracy  systemu  elektroenergetycznego.  Ryzyko
wynika  również  z  przyjętych  wielkości  mocy  wnioskowanych  do
przyłączenia  do  systemu  (zarówno  jednostek  konwencjonalnych,
jak  i  OZE).  Operator  systemu  elektroenergetycznego  nie  może
odmówić wydania warunków przyłączenia nowych mocy, zwłaszcza
w sytuacji grożącego procesu wycofywania z ruchu jednostek nie-
spełniających wymagań wynikających z przyjętego pakietu klima-
tycznego. Nie może też odmówić wydania warunków dla przyłącza-
nia farm wiatrowych, nawet jeśli wnioskowane moce przekraczają
kilkakrotnie  wielkości  obligatoryjne  wynikające  z  dyrektywy  kli-
matycznej. Przedstawiony kształt rozwoju systemu przesyłowego

w perspektywie do lat 2025 – 2030 jest zatem układem maksymalnym
uwzględniającym wszystkie prawdopodobne inicjatywy po stronie
podażowej. Ocena realności wykonania zamierzeń inwestycyjnych
będzie  weryfikowana  w  procesie  monitorowania  podpisywanych
zobowiązań – umów przyłączeniowych, oraz na etapie wstępnym
opracowywania studiów wykonalności dla poszczególnych przed-
sięwzięć. Niezwykle istotne jest planowanie ładu przestrzennego,
które powinno wyprzedzać z perspektywą kilkunastoletnią proces
planowania rozwoju sieci, a dzisiaj stanowi jedną z zasadniczych
barier w procesie rozbudowy sieci. Nadmiarowe potraktowanie po-
trzeb w procesie planowania rozwoju sieci przesyłowej jest w tym
przypadku  działaniem  zamierzonym,  biorąc  pod  uwagę  bariery
występujące w procesie przygotowania i realizacji wielu inwesty-
cji, zwłaszcza liniowych. Plan skonstruowano również pod kątem
realności budowy w pierwszej kolejności nowych elementów sieci,
które w dalszym etapie rozbudowy pozwolą na wyłączanie z ruchu
istniejących linii 220 kV w celu ich przebudowy na napięcie 400
kV. Jako inwestycje priorytetowe potraktowano plany związane z
wykonaniem  połączeń  międzysystemowych,  szczególnie  projektu
związanego z realizacją połączenia systemów Polski i Litwy. Real-
ność wykonania wielu pozostałych planowanych zamierzeń z per-
spektywy tworzonego PRSP, a zwłaszcza jego uwarunkowań, nie
może być zweryfikowana na etapie tworzenia planu. Będzie ona
przedmiotem bieżącej oceny i aktualizacji planu w średniookreso-
wym dokumencie planistycznym, jakim będzie plan zamierzeń in-
westycyjnych opracowywany przez OSP na okres siedmioletni.

Analizy systemowe i ocena planowanych

scenariuszy rozwoju

Celem  planowania  rozwoju  sieci  przesyłowej  jest  długotermino-
we  (10  –  15-letnie)  zapewnienie  bezpieczeństwa  dostaw  energii
elektrycznej przy zachowaniu odpowiedniej niezawodności funk-
cjonowania  sieci.  Realizacja  tego  celu  wymaga  łączenia  ze  sobą
zagadnień  prognozowania  podaży  i  popytu  energii  elektrycznej
w poszczególnych regionach kraju z zagadnieniami oceny wystar-
czalności i niezawodności pracy układu sieciowego.

Powyższy  cel  osiągany  jest  dzięki  realizacji  cyklu  prac  progno-
stycznych,  przygotowaniu  odpowiedniej  bazy  danych  sieciowych
oraz  wykonaniu  technicznych  analiz  systemowych.  Podstawowe
produkty planowania rozwoju sieci przesyłowej opisano poniżej.

Prognozy popytu na energię elektryczną – są to prognozy wy-

konywane na poziomie kraju, które uwzględniają wiele obecnych
i  przewidywanych  uwarunkowań  w  sektorze  elektroenergetycz-
nym,  oraz  bazujące  na  nich  prognozy  rejonowe,  które  skupiają
się na przewidywanych zmianach w strukturze odbiorców energii
elektrycznej w ujęciu lokalnym. Na podstawie prognoz rejonowych
przygotowywane są prognozy węzłowe przenoszone bezpośrednio
do obliczeniowych modeli sieciowych.

Prognozy podaży energii elektrycznej (źródła konwencjonal-

ne) – w chwili obecnej są to prognozy oparte głównie na wystą-
pieniach  inwestorów  zgłaszających  chęć  budowy  nowych  źródeł
wytwórczych w lokalizacjach istniejących lub nowych, które w dużej
mierze nastąpiły w wyniku postanowień szczytu energetycznego
UE z grudnia 2008 roku. Należy podkreślić, że lokalizacja, wielkość
i  charakterystyka  pracy  konwencjonalnych  źródeł  wytwórczych
mają  istotny  wpływ  na  funkcjonowanie  systemu  przesyłowego
i kierunki jego rozwoju.

Prognozy podaży energii elektrycznej (źródła odnawialne)

– z punktu widzenia OSP są to prognozy dotyczące głównie roz-
woju energetyki wiatrowej. Ich cechą charakterystyczną jest duża
niepewność  wynikająca  z  bardzo  częstych  przypadków  niereali-
zowania inwestycji, dla których określone zostały warunki przy-
łączenia do sieci, przy jednoczesnym składaniu przez inwestorów
nowych wniosków o określenie warunków przyłączenia do sieci. Te
zjawiska  powodują,  że  praktycznie  niemożliwe  jest  opracowanie
w  miarę  realnych  harmonogramów  przyłączania  kolejnych  farm
wiatrowych  do  sieci.  Przy  tworzeniu  powyższych  prognoz  OSP
uwzględnia wymogi stawiane w pakiecie klimatycznym 3x20.

Obliczeniowe modele sieciowe – służą do oceny pracy KSE

w rozpatrywanym horyzoncie planistycznym oraz do oceny propo-
nowanych inwestycji likwidujących ograniczenia przesyłowe w KSE.
Modele sieciowe powstają na bazie aktualnych modeli sieciowych
tworzonych cyklicznie przez OSP, które są przetwarzane na pod-

echnolog

stawie opisanych wyżej prognoz, a także uwzględniają nowe ele-
menty sieciowe, których realizacja została już przesądzona.

Ocena wystarczalności i niezawodności przesyłu energii elek-

trycznej – wykonywana jest w celu identyfikacji ograniczeń przesy-
łowych w KSE, głównie w sieci przesyłowej, wynikających ze zwięk-
szonego  zapotrzebowania  na  moc  w  rozpatrywanym  horyzoncie
czasowym  oraz  zmian  w  strukturze  wytwarzania.  Identyfikacja
ograniczeń  przesyłowych  oparta  jest  na  obliczeniach  rozpływów
mocy w okresach szczytowego zapotrzebowania na moc i stanowi
podstawę do określenia działań inwestycyjnych mających sprzyjać
eliminacji tych ograniczeń.

Warianty rozbudowy krajowej sieci przesyłowej i ich ocena efek-

tywności technicznej – są to zestawy przedsięwzięć inwestycyjnych
w KSP, które będą sprzyjać likwidacji zidentyfikowanych ograni-
czeń przesyłowych. Proponowane przedsięwzięcia są poddane
analizie rozpływowej mającej na celu określenie ich efektywności
technicznej. Wynikiem tych analiz jest rekomendowany układ roz-
budowy KSP.

Analizy techniczne uszczegółowiające – określony wyżej reko-

mendowany układ rozbudowy KSP poddawany jest dodatkowym
analizom technicznym obejmującym:

•

obliczenia zwarciowe – dla oceny wielkości prądów i poziomów

mocy zwarciowych w stacjach elektroenergetycznych,

•

obliczenia rozpływów mocy w okresach niskiego zapotrzebowa-

nia na moc – do oceny sytuacji napięciowej w KSE,

•

ocena stabilności pracy systemu – do oceny równowagi dyna-

micznej wybranych elektrowni systemowych oraz do oceny stabil-
ności napięciowej KSE.
Wynikiem powyższych analiz technicznych jest zestaw dodatkowych
inwestycji sieciowych eliminujących zidentyfikowane zagrożenia.

Założenia do wykonania koncepcji

pracy sieci przesyłowej NN i

dystrybucyjnej 110 kV

Cel wykonania koncepcji

Opracowanie koncepcji pracy sieci przesyłowej 400 i 220 kV oraz

dystrybucyjnej 110 kV ma na celu określenie kierunków rozwoju
sieci 110 kV i połączeń sieci 110 kV z siecią przesyłową NN wyni-
kających z:

planowanej rozbudowy sieci przesyłowej 400 i 220 kV, zawartej

w projekcie planu rozwoju PSE Operator, spowodowanej: wzrostem
zapotrzebowania na moc oraz przyłączeniem nowych źródeł wy-
twórczych – nowe relacje liniowe 400 i 220 kV,

zmiany struktury wytwarzania w KSE (z ogólną tendencją po-

legającą na wycofywaniu generacji z sieci 110 kV i przyłączaniu
nowych mocy wytwórczych do sieci NN 400 i 220 kV),

planowanej rozbudowy sieci dystrybucyjnej 110 kV spowodowa-

nej: zwiększeniem zapotrzebowania na moc, potrzebą likwidacji
wąskich gardeł, koniecznością dostosowania sieci 110 kV do wyżej
wymienionej zmiany struktury wytwarzania, przyłączaniem nowych
źródeł wytwórczych (w tym farm wiatrowych), potrzebą budowy no-
wych transformacji 110 kV/SN oraz niezbędnych zmian w jednost-
kach transformatorowych WN/SN (wzrost mocy, zmiana alokacji
istniejących jednostek, zakupy nowych),

potrzeby znaczącego zwiększenia przepustowości powiązań

między siecią przesyłową i dystrybucyjną,

znaczącego wzrostu poziomów mocy i prądów zwarciowych

w sieci NN i 110 kV,

potrzeby optymalizacji rozpływów w sieci NN i WN (konfiguracji

sieci) z uwzględnieniem poziomu strat.

Opracowana koncepcja powinna uwzględniać:

przewidywany rozwój aglomeracji, w tym obszarów o zwiększo-

nej aktywności gospodarczej,

optymalizację majątku sieciowego uczestniczącego w przesyle

i rozdziale energii (możliwe likwidacje, niezbędne modernizacje
oraz potrzeby budowy nowych obiektów),

poprawę efektywności wykorzystania istniejącej infrastruktury

sieciowej,

strukturę wiekową analizowanego majątku sieciowego,

niezawodność zasilania,

koszty budowy, utrzymania i likwidacji majątku sieciowego.

Opracowywana koncepcja powinna określać kierunki rozwoju sieci

w perspektywie długoterminowej w zależności od zmieniającej się
struktury zapotrzebowania na moc i energię elektryczną.

Ogólny zakres i formuła wykonywania analiz technicznych

Przewiduje się pięć etapów pracy, w ramach której wykonywane
będą analizy techniczne. Po zakończeniu każdego z etapów prze-
widuje się uzgodnienia wyników oraz uszczegółowienie założeń na
kolejny etap pracy. Ogólna charakterystyka poszczególnych eta-
pów pracy wygląda następująco:

Etap I

– Identyfikacja ograniczeń sieciowych dla roku 2015,

Etap II

– Analiza wariantów rozbudowy sieci dla roku 2015,

Etap III

– Identyfikacja ograniczeń sieciowych dla roku 2020,

Etap IV

– Analiza wariantów rozbudowy sieci dla roku 2020,

Etap V

– Określenie kierunków rozbudowy sieci dla roku 2025.

Do wykonania koncepcji pracy sieci przesyłowej NN i dystrybucyj-
nej 110 kV niezbędne są następujące rodzaje analiz technicznych:

obliczenia rozpływów mocy w stanach normalnych, poawaryj-

nych (n-1) oraz poawaryjnych w określonych remontowych stanach
pracy sieci NN i 110 kV, w różnych etapach rozbudowy sieci NN
i 110 kV,

obliczenia mocy i prądów zwarciowych w różnych etapach rozbu-

dowy sieci przesyłowej i 110 kV.

Podstawowe założenia do analiz technicznych

analizy wykonywane dla lat 2015, 2020 i 2025 z uwzględnieniem:

•

prognozowanego zapotrzebowania na moc czynną i bierną,

•

planowanego rozwoju sektora wytwórczego,

•

planowanego rozwoju sieci przesyłowej i dystrybucyjnej (plany

modernizacji oraz plany rozwoju),

•

stanu technicznego sieci,

•

topologii sieci,

•

planowanego rozwoju aglomeracji (informacje o możliwym roz-

woju wynikającym z analizy planów zagospodarowania przestrzen-
nego miast, studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowa-
nia przestrzennego, założeń do planów oraz planów zaopatrzenia
w media),

•

informacji wynikających z wydanych warunków technicznych

przyłączenia,

badane stany charakterystyczne obciążeń: szczyt zimowy, szczyt

letni, dolina letnia,

dopuszczalne obciążalności prądowe linii: zima (temp. 0ºC), lato

(temp. 25ºC). Koncepcja powinna również zawierać wyniki obliczeń
z uwzględnieniem letniej obciążalności prądowej linii dla tempe-
ratury 30ºC,

ocena pracy sieci przesyłowej i dystrybucyjnej 110 kV (wystar-

czalność  infrastruktury  i  poprawność  układu  pracy  sieci)  na
podstawie analiz rozpływowych i zwarciowych w stanach normal-
nych,  poawaryjnych  zgodnie  z  kryterium  n-1  oraz  poawaryjnych
w określonych remontowych stanach pracy sieci NN i 110 kV zgodnie
z kryterium n-2.

Zgodnie z powyższymi założeniami we współpracy z OSD, zgodnie
z dzisiejszą strukturą organizacyjną PSE Operator S.A. zainicjował
opracowanie  planów  rozwoju  sieci  zamkniętej  w  poszczególnych
grupach OSD. Następnie PSE Operator S.A. dokona zintegrowania
opracowanych planów w skali całego KSE, dokument w tym kształ-
cie  zostanie  zaakceptowany  przez  wszystkich  operatorów  (OSP
i OSD) i przedłożony do uzgodnień z prezesem URE. Tak opracowa-
ny i uzgodniony plan rozwoju sieci zamkniętej (PRSZ) będzie pod-
stawą do wprowadzenia ujętych w nim zamierzeń inwestycyjnych
do planów zagospodarowania kraju i województw jako inwestycji
celu  publicznego.  Dokument  ten  będzie  podstawą  do  opracowa-
nia  zintegrowanych  planów  inwestycyjnych,  których  realizacja
powinna zapewnić bezpieczeństwo dostaw energii do odbiorców,
uwzględniając  zoptymalizowany  kształt  elektroenergetycznego
systemu przesyłowego energii w kraju. Na podstawie powyższe-
go dokumentu powinna być kształtowana strona podażowa ener-
gii  i  mocy,  zostaną  stworzone  warunki  do  wyprowadzenia  mocy
z dedykowanych dla wytwarzania węzłów sieciowych. W ten sposób
będzie  również  możliwa  realizacja  postanowień  polityki  energe-
tycznej kraju, zabezpieczając też osiąganie indykatywnych celów
w  zakresie  ochrony  środowiska,  nałożonych  na  nasz  kraj  przez
ustawodawstwo unijne.

nr 2 / 2009

NERGETYKA

ELEKTRO