Powstający w Michałowie klaster energii doskonale wpisuje się w wymagania uregulowań prawnych dotyczących klastrów energetycznych, jak i w oczekiwania społeczne mieszkańców. Dzięki niemu cena energii cieplnej może być niższa nawet o ok. 30 proc. a energia elektryczna o ok. 10-15 proc.
Klastry energii są stosunkowo nowym tworem funkcjonującym na Polskim rynku energii, powstałym w wyniku transformacji tego rynku. Obecnie prawnie uregulowana jest wyłącznie definicja klastra energii, która pojawiła się w ustawie z dnia 20 lutego 2015 roku o odnawialnych źródłach energii. Pomimo braku konkretnych uregulowań prawnych, zainteresowanie klastrami można określić jako duże, co stanowi pozytywne zaskoczenie, szczególnie biorąc pod uwagę krótki okres, od kiedy pojęcie to zawitało do leksykonu polskiej energetyki. Kolejne podmioty prywatne oraz publiczne wyrażają zainteresowanie zawiązaniem porozumienia zmierzającego do zwiększenia efektywności wykorzystania zarówno energii elektrycznej, jak i cieplnej. Ponadto rzeczywiste zainteresowanie tego typu strukturami wykazują instytucje samorządowe. Potwierdzeniem powyższego może być liczba wniosków, która spłynęła w październiku tego roku (2017) do Ministerstwa Energii w ramach postępowania zmierzającego do certyfikacji klastrów energii. Podmioty gospodarcze i jednostki samorządu terytorialnego złożyły łącznie ok. 118 aplikacji, z czego, jak wynika z informacji przekazanych przez Ministerstwo Energii, połowa z nich ma szansę na przyznanie certyfikatu Ministerstwa.
Efekty działań podejmowanych przez klastry
Klaster energii jest przedsięwzięciem mogącym przynosić korzyści zarówno stronie podażowej, jak i stronie popytowej. Zawiązanie porozumienia pozwala na poprawę rentowności jednostek wytwórczych, zapewniając pewne źródła odbioru i stałą cenę energii, którą można dostosować do uwarunkowań lokalnych. Strona popytowa zyskuje natomiast obniżenie kosztów energii elektrycznej oraz cieplnej. Ponadto bliskość jednostek wytwórczych może prowadzić do zwiększania bezpieczeństwa energetycznego oraz poprawy jakości energii elektrycznej. Pozytywne są również efekty społeczne wynikające ze wspólnej działalności wielu podmiotów zlokalizowanych na niewielkim terenie. Poniżej przedstawione zostały przykładowe inwestycje oraz działania, które są realizowane i planowane w jednym z klastrów energii zlokalizowanym w północno-wschodniej Polsce.
Michałowo wzorem dla innych
Modelowym przykładem wpisującym się w działalność klastrową jest klaster energii „energyREGION Michałowo”, znajdujący się w mieście Michałowo leżącym we wschodniej części województwa podlaskiego. Klaster energii powstał na bazie biogazowni rolniczej, stanowiącej stabilne źródło energii elektrycznej oraz cieplnej. Dodatkowym źródłem zapewniającym energię elektryczną jest farma fotowoltaiczna (PV) o mocy 660 kWp zlokalizowana na działce sąsiadującej z biogazownią. Biogazownia wytwarza energię w jednostce kogeneracyjnej o mocy elektrycznej 600 kWe oraz mocy cieplnej 595 kWt. Na terenie biogazowni znajduje się fermentator o objętości 1880 m3, dofermentator o objętości 2280 m3 oraz zbiornik końcowy o objętości 3960 m3. Wspomniana konfiguracja układów biogazowych pozwala na osiągnięcie rocznej wydajności na poziomie 2,3 mln m3/rok biogazu rolniczego. Głównymi surowcami używanymi do produkcji są substraty stałe, w tym kiszonka trawy oraz kiszonka kukurydzy. – Na etapie inwestycji została wybudowana sieć ciepłownicza o długości 1100 m zasilająca w energię cieplną obiekty pływalni miejskiej oraz zespół szkół w Michałowie. Powyższe okoliczności, tj. specyfika położenia, rodzaje źródeł, istniejąca sieć oraz obecność odbiorcy miejskiego, stanowiły kluczowy element w podjęciu decyzji o budowie klastra energii, który może być modelowym rozwiązaniem do implementowania w innych miejscach, szczególnie na obszarach wiejskich – mówi Daniel Raczkiewicz z firmy IEN Energy – pomysłodawca i inicjator klastra. W bezpośrednim otoczeniu jednostek wytwórczych (biogazowni i farmy PV) zlokalizowanych jest przynajmniej pięciu odbiorców energii elektrycznej, w tym trzy nadajniki GSM, Zakład Komunalny w Michałowie oraz stacja kontroli pojazdów z serwisem. Ciekawy przypadek stanowi jeden z nadajników GSM zlokalizowany w odległości 20 m od rozdzielni biogazowni. W przypadku przerwy w dostawie energii elektrycznej z sieci operatora maszt ten zasilany jest z wezwanego specjalnie w tym celu busa wyposażonego w agregat prądotwórczy, który kierowany jest na miejsce z Białegostoku. Sytuacji takiej można by uniknąć, mając możliwość zasilenia wspomnianego obiektu energią pochodzącą z biogazu. Obecność jednostek wytwórczych może mieć również pozytywny wpływ na atrakcyjność pobliskich terenów przeznaczonych pod inwestycje. W odległości ok. 200 m od terenów biogazowni znajduje się 5 ha gruntu (na sprzedaż) z przeznaczeniem wg miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego na działalność przemysłową. Teren ten doskonale nadaje się dla inwestorów np. pod działalność przetwórczą. Poza niską ceną zakupu gruntu inwestor może liczyć na dostęp do tańszych mediów w postaci energii cieplnej oraz energii elektrycznej pochodzących z istniejącej oraz planowanej biogazowni rolniczej. Cena energii cieplnej może być nawet o ok. 40 proc. niższa w porównaniu do energii pochodzącej z alternatywnego paliwa z uwagi na bliskość działek i, co się z tym wiąże, stosunkowo niewielkie koszty inwestycji w ciepłociąg. W przypadku energii elektrycznej inwestycja we własną sieć dystrybucyjną może obniżyć jej koszt o ok. 10-15 proc. w odniesieniu do energii pochodzącej z sieci lokalnego OSD. Projekt opierający się na powyższych założeniach polega na opracowaniu memorandum inwestycyjnego i wdrożeniu działań promocyjnych w celu pozyskania potencjalnego inwestora lub inwestorów chcących zlokalizować swoją działalność na tym terenie.
Wykorzystanie sieci elektroenergetycznej
Jednym z działań zmierzających do rozwoju omawianego klastra energii jest budowa sieci elektroenergetycznej w oparciu o istniejącą infrastrukturę. Planuje się rozwinąć wewnętrzną infrastrukturę w układzie Rozdzielnica Główna SN (RGSN) biogazowni oraz RGSN elektrowni PV oraz sieć pomiędzy biogazownią a Głównym Punktem Zasilającym (GPZ). Docelowo energia elektryczna ma być dystrybuowana do odbiorców wchodzących w skład klastra poprzez własną sieć dystrybucyjną (OSDn). Nadwyżki energii będą dostarczane do sieci dystrybucyjnej lokalnego operatora przy pomocy jednej linii kablowej. W tym celu planowana jest modernizacja RGSN w sposób umożliwiający wprowadzenie mocy z istniejącej oraz planowanej biogazowni, a także z elektrowni PV do pobliskiego GPZ. Modernizacja w zakresie rozdzielni i sieci nN będzie polegała na modernizacji pól rozdzielczych pozwalających na przyłączenie pięciu odbiorców zewnętrznych, zasilenie potrzeb własnych biogazowni oraz ewentualne wyprowadzenie mocy w kierunku strefy przemysłowej. Takie rozwiązanie pozwoli na uzyskanie dodatkowych przychodów z tytułu świadczenia usługi dystrybucji do przyłączonych odbiorców oraz w przypadku systemu aukcyjnego – na wprowadzenie większej ilości energii „aukcyjnej” do sieci wynikającej z braku zasilenia odbiorów własnych bezpośrednio z biogazowni. Taka forma współpracy w naturalny sposób prowadzi do opracowania indywidualnej, tańszej taryfy dystrybucyjnej dla wszystkich odbiorców w klastrze. Klaster energii otrzymał również propozycję współpracy od OSD, skierowanej do podmiotów nie ujętych docelowo siecią OSDn. Z uwagi na specyfikę położenia (GPZ w odległości 300 m oraz odległość centrum miasta o ok. 1000 m) istnieje możliwość modernizacji układów sieci 15 kV zasilającej miasto Michałowo i należącą do operatora OSD w sposób umożliwiający zasilenie odbiorów energią z biogazowni w sferze wirtualnej oraz fizycznej. Nadwyżka lub niedobór energii podlegałby bilansowaniu na osłonie klastra OK4 w GPZ 110/15kV podlegającym pod krajowy systemem elektroenergetyczny. Wymienione działania, polegające na modernizacji przez OSD sieci dystrybucyjnej, mogą zostać wsparte pieniędzmi pozyskanymi w ramach dotacji. Modernizacja infrastruktury sieciowej, uwzględniająca działalność biogazowni, pozwala ograniczyć straty przesyłowe oraz zwiększa bezpieczeństwo dostaw energii elektrycznej na danym obszarze.
Plany inwestycyjne
Duże zainteresowanie działalnością lokalnego wytwórcy energii pociąga za sobą istotne decyzje inwestycyjne. Jednym z projektów inwestycyjnych planowanych w ramach klastra jest rozbudowa mocy wytwórczych. Planowane jest zwiększenie mocy istniejącej biogazowni rolniczej z 600 kWe do 950 kWe oraz budowa całkowicie nowej biogazowni rolniczej o mocy 600 kWe, na którą inwestor uzyskał wszelkie niezbędne pozwolenia i decyzje. Rozbudowa sektora wytwarzania w klastrze nastąpi w oparciu o odbiory ciepła. W tym celu planowana jest rozbudowa istniejącej sieci ciepłowniczej i połączenie biogazowni z lokalną kotłownią olejową zasilającą osiem bloków mieszkalnych. Ciepło z planowanej sieci ma zasilić podmioty zrzeszone w ramach spółdzielni mieszkaniowej obejmującej 1/6 mieszkańców trzytysięcznego Michałowa. W ten sposób mieszkańcy otrzymają o 30 proc. tańszą, ekologiczną energię cieplną z biogazowni rolniczej, a biogazownia uzyska dodatkowe przychody ze sprzedaży ciepła. Uzupełnieniem instalacji biogazowej będzie realizowany w ramach klastra magazyn energii oparty na magazynie biogazu. W tym celu zostanie zamontowany dodatkowy zbiornik, w którym będzie następowało magazynowanie biogazu rolniczego w ilości pozwalającej na pracę agregatu prądotwórczego o mocy 600 kW przez 8-10 godzin. Z założenia magazyn będzie pełnił dwie funkcje. Pierwszą z nich będzie funkcja źródła awaryjnego pozwalającego na bezprzerwową pracę w momentach awarii lub na wypadek serwisów układów służących do wytwarzania biogazu. Drugą będzie funkcja źródła szczytowego pozwalającego zwiększyć ilość generowanej energii w przypadku wystąpienia wysokich cen energii na rynku, co w znaczący sposób poprawi jego rentowność i uzasadnienie w klastrze.
Elektromobilność – to da się zrobić
W ramach działalności klastrowej planuje się rozwój elektromobilności, będący nową, intensywnie rozwijaną gałęzią przemysłową. Lokalizacja obiektu wytwórczego przy drodze wojewódzkiej z bezpośrednim wjazdem na teren biogazowni powoduje, że na jej terenie istnieje naturalna lokalizacja dla stacji szybkiego ładowania energią elektryczną pochodzącą w 100 proc. z OZE. Zabieg taki niweluje groźbę zablokowania inwestycji przez lokalnego OSD w przypadku niewydolności systemu dystrybucyjnego. Ponadto, aby w pełni wykorzystać potencjał stacji (szczególnie w pierwszym okresie funkcjonowania), planowany jest zakup elektrycznych środków komunikacji zbiorowej, którymi dowożone byłyby dzieci oraz emeryci z okolicznych gmin do pływalni miejskiej w Michałowie.
Poprawa efektywności energetycznej
Jeden z członków klastra, którym jest gmina Michałowo, planuje w ramach klastra wdrożenie wielu programów polegających na poprawie efektywności energetycznej w obszarze funkcjonowania miasta. W planach jest modernizacja oświetlenia drogowego i wewnętrznego polegającego na wymianie nieefektywnych źródeł światła na nowe, efektywne źródła oparte na technologii LED. Pod uwagę brana jest ponadto termomodernizacja obiektów użyteczności publicznej, budynków komunalnych oraz walka z niską emisją. Dodatkową, istotną działalnością realizowaną w ramach klastra jest wchodzenie w bezpośrednią interakcję z mieszkańcami, m.in. poprzez narzędzia internetowe jak strona internetowa czy facebook. Planowane są spotkania w ramach dni energii organizowanych przez władze miasta podczas imprez masowych. Dzień energii jest doskonałą możliwością, do zaprezentowania i zachęcenia lokalnych mieszkańców do stosowania działań proefektywnościowych i ekologicznych. Efekt ten może zostać osiągnięty poprzez organizację ekspozycji różnych technologii, tj. kolektorów słonecznych, pomp ciepła, instalacji prosumenckich PV czy technologii służących poprawie efektywności energetycznej. Okazje takie są również doskonałym czasem, aby zaprezentować osiągnięcia i plany klastra oraz przeprowadzić różnego rodzaju szkolenia.
Podsumowanie korzyści
Powyższe przykłady pokazują, że istnieje wiele korzyści związanych ze współpracą podmiotów w ramach klastra energii. Począwszy od tańszej energii cieplnej dla obiektów użyteczności publicznej gminy (w przypadku pływalni i zespołu szkół była to oszczędność o ok. 30 proc. z 85 zł/GJ z oleju opałowego na 50 zł/GJ ciepła z biogazowni), po szereg korzyści o wymiarze społecznym: nowe miejsca pracy, wzrost przychodów, rozwój gminy oraz aktywizacja lokalnej społeczności. Dla odbiorców oraz potencjalnych inwestorów korzyści płynące z porozumienia są zarówno ekonomiczne, w postaci tańszej energii cieplnej oraz energii elektrycznej, jak również wynikające z bezpieczeństwa i pewności zasilania. W zależności od lokalizacji (odległość ma wpływ na koszty budowy ciepłociągu) energia cieplna z biogazowni może być od 30 proc. do 60 proc. tańsza w porównaniu do ciepła wyprodukowanego z zastosowaniem tradycyjnych paliw typu gaz, olej opałowy, miał węglowy. Na płaszczyźnie obrotu i dystrybucji energii spodziewane są oszczędności na poziomie 15-30 proc. Kolejnym pozytywnym aspektem rozwiązania jest korzystanie z czystej, ekologicznej energii. Klaster, którego pomysłodawcą był wytwórca energii, pozwala zwiększyć rentowność w zakresie wytwarzania.
Klaster rośnie w siłę
Obecnie klaster tworzy kilka przedsiębiorstw, jednak w ostatnim czasie do porozumienia dołączyły dwie sąsiadujące gminy: Gródek i Zabłudów, oraz podmioty: Biogazownia Ryboły (Adler Biogaz), sąsiadująca wspólnota mieszkaniowa oraz lokalni przedsiębiorcy (właściciele kurników). Przedstawiony powyżej klaster jest modelowym rozwiązaniem opartym na biogazowni rolniczej, które można z powodzeniem implementować w wielu podobnych miejscach, szczególnie na terenach wiejskich, zapewniając korzyści zarówno podmiotom wytwórczym, jak i stronie popytowej.
Autorzy:
- Daniel Raczkiewicz, doradca zarządu IEN S.A.
- Rafał Bielas, doktorant, pracownik Instytutu Elektroenergetyki Politechniki Warszawskiej
Jednym z projektów inwestycyjnych planowanych w ramach klastra jest rozbudowa mocy wytwórczych. Planowane jest zwiększenie mocy istniejącej biogazowni rolniczej z 600 kWe do 950 kWe oraz budowa całkowicie nowej biogazowni rolniczej o mocy 600 kWe