POLITYKA ENERGETYCZNA – ENERGY POLICY JOURNAL

2014 � Tom 17 � Zeszyt 4 � 171–186

ISSN 1429-6675

S³awomir BIELECKI*, Tadeusz SKOCZKOWSKI**

Europejskie projektyrozwoju inteligentnych sieci energetycznych.

Obraz ogólny i miejsce Polski

STRESZCZENIE. Wspó³czesne problemy cywilizacji rzutuj¹ na kszta³t europejskiej polityki klimatyczneji energetycznej, a to przek³ada siê na zmiany w strukturze sektora energetycznego. Dotychczaspanuj¹cy paradygmat hierarchicznej struktury sieci elektroenergetycznej ewoluuje w kierunkurozwi¹zañ inteligentnych (smart) z mo¿liwoœci¹ dwukierunkowego przep³ywu energii na ka¿dympoziomie napiêcia. Pojawiaj¹ siê w zwi¹zku z tym nowe problemy techniczne (tak¿e eko-nomiczne, spo³eczne i organizacyjne), które nale¿y zidentyfikowaæ i skutecznie rozwi¹zaæ.Istnieje wiêc potrzeba prowadzenia badañ opartych na doœwiadczeniach pochodz¹cych z rze-czywistych uk³adów, dzia³aj¹cych w nowej strukturze. Temu celowi s³u¿¹ realizowane projekty,zarówno o charakterze koncepcyjnym, naukowo-badawczym, pilota¿owym, jak i typowo wdro-¿eniowym. Unia Europejska wspiera prowadzenie wspomnianych projektów, których celem jestwdro¿enie inteligentnych sieci energetycznych na naszym kontynencie.Artyku³, wychodz¹c od podstawowych za³o¿eñ, prezentuje statystyczne spojrzenie na europejskieprojekty inteligentnych sieci energetycznych, przedstawiaj¹c najwa¿niejsze i najciekawsze fakty.Szczególn¹ uwagê zwrócono na aktywnoœæ w tym obszarze polskich podmiotów, która wydaje siênieadekwatna do krajowych mo¿liwoœci i narodowych ambicji. W artykule wymieniono równie¿zakres tematyczny prac w ramach nowego programu operacyjnego UE „HORIZON 2020”, któremog¹ dotyczyæ projektów sieci inteligentnych. Zarówno ten program jak i sygnalizowane reko-mendacje powinny zostaæ wykorzystane do poprawy obecnej sytuacji.

S£OWA KLUCZOWE: inteligentne sieci energetyczne, energetyka w Europie, projekty UE

171

* Dr in¿., ** Prof. dr hab. in¿. – Wydzia³ Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, Politechnika Warszawska,Instytut Techniki Cieplnej, Warszawa; e-mail: slawomir.bielecki@itc.pw.edu.pl; tadeusz.skoczkowski@itc.pw.edu.pl

Wprowadzenie

Celem artyku³u jest zwrócenie uwagi na postêp ewolucji energetyki w kierunku wdra¿aniainteligentnych sieci energetycznych, tzw. smart grid (SG), poprzez zobrazowanie aktualnegostanu zaawansowania prac w Europie, wraz z uwidocznieniem na tym tle obecnej aktywnoœcipodmiotów z Polski. Prezentowany obraz powsta³ na podstawie oficjalnych statystyk, opubli-kowanych przez instytucje Unii Europejskiej.

Definicja SG mo¿e byæ rozpatrywana na wielu p³aszczyznach, m.in. technicznej, ekono-micznej i spo³ecznej co sprawia, ¿e desygnat tego pojêcia jest trudny do okreœlenia. Wspóln¹czêœci¹ ró¿nych definicji jest stwierdzenie, ¿e chodzi o sieæ, która jest ró¿na od tej, jaka by³abudowana przed masowym wdro¿eniem œrodków ³¹cznoœci i systemów komputerowych (Babiœ2013). Definicje w oficjalnych dokumentach zarówno przez UE, jak i USA eksponuj¹ celistnienia SG jako œrodka poprawy niezawodnoœci, bezpieczeñstwa i efektywnoœci zasilaniapoprzez po³¹czenie wszystkich elementów systemu elektroenergetycznego, w³¹czaj¹c w toodbiorców, dostawców i wszelakich wytwórców (EC... 2010; US 2009; JRC, DOE 2012).

Z punktu widzenia biznesowego, SG to wspó³dzia³anie dostawcy energii i u¿ytkownika,co wymaga nowego modelu wspó³pracy przedsiêbiorstw energetycznych i ich klientów(Lis i Malko 2013). Elektroenergetyczna sieæ inteligentna ma na celu dostarczanie us³ugenergetycznych, zapewniaj¹cych obni¿enie kosztów i zwiêkszenie efektywnoœci oraz zinte-growanie rozproszonych Ÿróde³ energii (Pazda 2013).

Korzystanie z sieci SG pozwoli³oby, wed³ug europejskiego badania (Bio... 2008), na:� obni¿enie rocznego zu¿ycia energii pierwotnej w energetyce UE o oko³o 9% do 2020 r.,� stworzenie nowych miejsc pracy w gospodarce UE (zw³aszcza w budownictwie),� dodatkowy wzrost gospodarczy (wy¿sze bezpieczeñstwo dostaw energii, nowe us³ugi),� lepszy dostêp do informacji przez konsumentów (wydajniejsze gospodarowanie energi¹),� obni¿enie wydatków na energiê przez podmioty publiczne (energooszczêdne budynki, nowe

produkty i us³ugi energetyczne),� obni¿enie emisji gazów cieplarnianych.

Zmienia siê wiêc paradygmat wspó³czesnych systemów elektroenergetycznych; odchodzisiê od hierarchicznej struktury elektroenergetyki w kierunku rozwi¹zañ o charakterze rozpro-szonym, z dwukierunkowym przep³ywem energii i informacji na wszystkich poziomach napiêæ.Odbiorca staje siê prosumentem, czyli konsumentem i jednoczeœnie wytwórc¹ energii, dodat-kowo mog¹cym pe³niæ rolê us³ugodawcy dla zarz¹dzaj¹cych prac¹ sieci elektroenergetycznych(tzw. us³ugi systemowe, maj¹ce na celu zapewnienie niezawodnej i bezpiecznej pracy systemuelektroenergetycznego). Europa ma ambicje bycia w awangardzie rozwi¹zañ z zakresu inteli-gentnych sieci energetycznych, st¹d przy wsparciu ze œrodków unijnych wzrasta liczebnoœæeuropejskich projektów z zakresu rozwoju SG.

172

1. Smart Grid w Europie – spodziewane kierunki dzia³añ

Wed³ug ró¿nych Ÿróde³, Unia Europejska planuje zainwestowaæ do 2020 roku kwotê50–60 mld EUR w rozwój SG. Gros wydatków poch³on¹ nak³ady na liczniki inteligentne. Przyczym szacuje siê, ¿e do 2030 roku w UE powinno zostaæ przeznaczone 500 mld EUR narozbudowê sieci dystrybucyjnych oraz przesy³owych, odpowiednio po 75 i 25%. Tymczasemplany USA to zainwestowanie od 338 mld USD do 476 mld USD, przy czym szacowane nak³adyuwzglêdniaj¹ wydatki na funkcjonowanie pe³nej infrastruktury SG. Prognozê wydatków na SG(2013–2020) w ró¿nych rejonach œwiata pokazuje rysunek 1 (GTM... 2013).

W celu wdro¿enia us³ug oferowanych w ramach SG, nale¿y rozpocz¹æ modernizacjê infra-struktury sieciowej (Malko i Lis 2014):� konieczne s¹ sieci nowoczesne, zintegrowane z technologiami ICT, zapewniaj¹ce bezpie-

czeñstwo i niezawodnoœæ,� sieci powinny umo¿liwiæ integracjê Ÿróde³ o pracy nieci¹g³ej (O�E), w tym generacji

rozproszonej oraz technologii magazynowania energii, poprzez inteligentne zarz¹dzanie,� sieci mog¹ odgrywaæ kluczow¹ rolê jako gracz na wewnêtrznym rynku energii, wspó³pra-

cuj¹c z organami regulacyjnymi, wspomagaj¹c realizacjê wyznaczonych celów klima-tycznych i energetycznych oraz innych unijnych dzia³añ priorytetowych.Zasady planowania i rozwoju europejskich sieci energetycznych powinny (Malko 2014):

� byæ wspólne dla wszystkich operatorów systemów przesy³owych (OSP),� byæ okreœlone jako europejski standard planowania krótko- i d³ugoterminowego,

173

Rys. 1. Prognoza wydatków na realizacjê SG (skumulowanych i rocznych) w ró¿nych czêœciach œwiata�ród³o: GTM Research (GTM... 2013)

Fig. 1. SG regional forecast (cumulative and regional spending)

� definiowaæ metodykê okreœlania nowych wymagañ i odstêpstw z mo¿liwymi skutkami,� wymagaæ regularnej aktualizacji planów.

D¹¿¹c do uzyskania wiarygodnoœci ze strony inwestorów oraz akceptacji spo³ecznej dlakosztów przebudowy energetyki, które niew¹tpliwie zostan¹ poniesione przez koñcowychodbiorców, nale¿y stworzyæ przejrzyste otoczenie regulacyjne. Odnosiæ siê to powinno dokwestii ekonomicznych (w tym modeli biznesowych), spo³ecznych (tzw. problem ubóstwaenergetycznego) oraz technicznych. W kwestii wdra¿ania SG, Komisja Europejska proponujeskoncentrowanie dzia³añ na (KE... 2011): opracowaniu norm technicznych, ochronie danychkonsumentów, ustanowieniu ram regulacyjnych dla zachêt w zakresie stosowania sieci inteli-gentnych, gwarantowaniu konkurencyjnego i otwartego rynku detalicznego, zapewnieniu ci¹g-³ego wsparcia dla innowacji rozwi¹zañ technologicznych i systemowych.

Do elementów niezbêdnych do budowy inteligentnych sieci energetycznych nale¿y zaliczyæ:� integracjê, w celu zwiêkszenia korzyœci biznesowych poszczególnych technologii SG oraz

przejrzysty podzia³ korzyœci i kosztów wœród graczy rynkowych,� pe³ne zaanga¿owanie konsumentów poprzez wskazanie im wymiernych korzyœci oraz bu-

dowa zaufania pomiêdzy wszystkimi graczami.Wobec powy¿szego, nale¿y zidentyfikowaæ i popularyzowaæ tematykê potencjalnych ko-

rzyœci, jakie mog¹ odnieœæ prosumenci z tytu³u uczestnictwa w rynku energii, wykorzystuj¹cmo¿liwoœci techniczne SG. W przeciwnym przypadku nie uzyska siê powszechnej akceptacjispo³ecznej dla kosztów realizacji SG. Fundamentem rozwoju SG jest przygotowanie i realizacjaprojektów badaj¹cych i okreœlaj¹cych role prosumentów, jakie mog¹ i powinni odegraæ w bie-¿¹cym funkcjonowaniu sektora energetycznego. Cele zwi¹zanych z tym projektów mo¿napodzieliæ nastêpuj¹co (Gangale i in. 2013):� obserwacja i poznanie zachowañ u¿ytkowników – zbieranie informacji na temat ich zwy-

czajów, potrzeb i wymagañ; badanie ich reakcji na wprowadzanie nowych regulacji, roz-wi¹zañ technicznych i rynkowych (np. zmienne taryfy, automatyczne sterowanie odbiorami,inteligentne pomiary); wyznaczenie ich wstêpnego podzia³u na grupy,

� zaanga¿owanie u¿ytkowników – dostarczanie informacji o: nowych, inteligentnych techno-logiach, produktach i us³ugach, bie¿¹cym zu¿yciu energii, wprowadzanych strategiachwp³ywaj¹cych na zmiany zachowañ.

2. Europejskie projekty sieci inteligentnych

Instytut Energii i Transportu JRC przy Komisji Europejskiej (Joint Research Centre)utworzy³ bazê danych, obejmuj¹c¹ wszelkie projekty SG realizowane w krajach Europy(cz³onkowie UE, kraje stowarzyszone i pañstwa aspiruj¹ce). JRC publikuje roczne raportynt. projektów SG – s¹ to obecnie jedyne dostêpne rzetelne opracowania, zawieraj¹ce kom-pletny i wiarygodny materia³ statystyczny. W ostatniej publikacji (JRC 2014) uwzglêdniono459 projektów, realizowanych w latach 2002–2013 w 47 krajach z udzia³em 2900 uczestników.Zebrano informacje bud¿etowe na temat 422 projektów. Ca³kowity bud¿et ³¹czny projektów to

174

3,15 mld EUR, co daje wartoœæ œredni¹ jednego projektu 7,5 mln EUR. Œredni czas trwaniapojedynczego projektu wyniós³ 33 miesi¹ce. £¹cznie zaanga¿owanych we wszystkie projektyby³o 1670 organizacji (uczelnie, oœrodki badawcze, operatorzy systemów dystrybucyjnychi przesy³owych, kompanie energetyczne, firmy IT itd.), z czego 700 by³o zaanga¿owanychw wiêcej ni¿ jeden projekt. Najwiêcej organizacji pochodzi³o z Niemiec, a najaktywniejszainstytucja UE (udzia³ w 45 projektach) to Duñski Uniwersytet Techniczny DTU.

2.1. Podzia³ projektów na kategorie

Podstawowy podzia³ projektów przewiduje rozró¿nienie na trzy kategorie ze wzglêdu na ichpraktyczne zastosowanie:� R&D (Research and Development) – o charakterze badawczym;� D&D (Demonstration and Deployment) – o charakterze demonstracyjnym/pilota¿owym;� Roll-out – wdro¿eniowe o masowym charakterze.

Obecne projekty jakie mog³yby zostaæ zakwalifikowane do typu roll-out dotycz¹ wy³¹cznieprogramów zwi¹zanych ze smart meteringiem. Podzia³ iloœciowy i bud¿etowy pomiêdzy pro-jekty badawcze a demonstracyjno-wdro¿eniowe pokazano na rysunku 2.

2.2. Kwestie finansowania projektów

Podzia³ ca³kowitego bud¿etu europejskich projektów SG w zale¿noœci od ich tematykiprzedstawiono na rysunku 3a. Dane JRC pokazuj¹, ¿e wiêkszoœæ projektów SG, oko³o 75%,cechuje siê stosunkowo ma³ym bud¿etem – poni¿ej 7,5 mln EUR (rys. 3b i 3c).

Rysunek 4 obrazuje tendencjê wzrostow¹ zarówno liczby projektów europejskich SG, jaki bud¿etów przeznaczonych na ich realizacjê. Mniejsze wartoœci dla 2013 roku wynikaj¹z niepe³nych danych, jakimi dysponowa³ JRC w momencie opracowywania raportu.

Wiêcej ni¿ 50% ca³kowitego bud¿etu projektów SG pochodzi z czterech krajów – Francji,Wielkiej Brytanii, Niemiec i Hiszpanii. 49% ca³kowitego bud¿etu projektów SG pochodzi od

175

Rys. 2. Statystyka liczebnoœci i bud¿etów europejskich projektów SG wed³ug ich kategorii�ród³o: opracowano na podstawie (JRC, 2014)

Fig. 2. Smart Grid – projects in Europe, number and budgets by category

176

Rys

.3.

Bud

¿et

euro

pejs

kich

proj

ektó

wS

G–

ca³k

owit

y,w

zale

¿noœ

ciod

tem

atyk

i(a

);ro

zk³a

dw

zale

¿noœ

ciod

zakr

esów

wie

lkoœ

cibu

d¿et

ówpo

jedy

nczy

chpr

ojek

tów

:œr

odkó

wpi

eniê

¿nyc

h(b

)i

licz

ebno

œci

proj

ektó

w(c

)�

ród³

o:JR

C20

14

Fig

.3.

Bud

get

ofeu

rope

anS

Gpr

ojec

ts:

bysu

bjec

ts(a

);sh

are

ofpr

ojec

tsin

budg

etra

nge

inte

rms

ofbu

dget

(b)

and

ofnu

mbe

r(c

)

Rys

.4.

Pro

jekt

yS

Gw

Eur

opie

wpo

dzia

lena

kate

gori

e:ro

zk³a

dli

czeb

noœc

iw

posz

czeg

ólny

chla

tach

(a),

rozk

³ad

³¹cz

nych

bud¿

etów

proj

ektó

wre

aliz

owan

ych

wpo

szcz

egól

nych

lata

ch(b

).L

iczb

yna

ds³

upka

mi

poda

j¹zm

ianê

war

toœc

iw

stos

unku

doro

kupo

prze

dnie

go[%

]�

ród³

o:JR

C20

14

Fig.

4.S

G–p

roje

cts

byca

tego

ries

acro

ssth

eye

ars:

inte

rms

ofnu

mbe

r(a

)an

din

term

sof

budg

et(b

).A

year

lyfl

uctu

atio

nin

perc

enta

ge–

com

pare

dto

the

prev

ious

year

prywatnego kapita³u (37% D&D, 12% R&D), a pozosta³e 49% z ró¿nych Ÿróde³ finansowania:22% tego bud¿etu pochodzi z UE (13% D&D, 9% R&D), 18% ze Ÿróde³ krajowych, 9% odregulatorów rynku – g³ównie D&D i 2% ze Ÿróde³ niesklasyfikowanych. 90% projektówotrzyma³o jak¹œ formê dofinansowania publicznego.

Najwiêksze inwestycje s¹ prowadzone przy wspó³udziale uczelni i instytutów badawczych(31% ca³kowitego bud¿etu: 17% D&D + 14% R&D), na dalszych miejscach plasuj¹ siê: OSD(20% D&D + oko³o 1% R&D), kompanie energetyczne (13% D&D + 2% R&D), mniejsiprzedsiêbiorcy (10% D&D + 4% R&D), firmy IT (4% D&D + 2% R&D), OSP (4% D&D + 2%R&D), jednostki samorz¹dowe i pañstwowe (3% D&D + 1% R&D). Najwiêkszy bud¿et jestprzeznaczony na projekty, których liderem s¹ operatorzy systemów dystrybucyjnych i tunajwiêcej projektów dotyczy zaawansowanej infrastruktury pomiarowej AMI.

Na rysunku 5 przedstawiono rozk³ad œrodków finansowych przeznaczonych na realizacjêprojektów SG w poszczególnych latach. Linie ci¹g³e dotycz¹ projektów rozpoczêtych do roku2014 (pierwszy zacz¹³ siê w 2002 r., ostatni zakoñczy siê w 2020 r.). Linie przerywane dotycz¹prognozy rozk³adu œrodków na projekty obecnie trwaj¹ce oraz nowe (oba scenariusze zak³adaj¹wzrost nak³adów). Pole pod krzywymi wyznacza ca³kowity bud¿et projektów.

177

Rys. 5. Rozk³ad bud¿etów projektów prowadzonych w latach 2004–2013 w podziale na Ÿród³a finansowania.Liniami przerywanymi przedstawiono prognozê rozk³adu bud¿etu ³¹cznego na projekty SG w Europie

�ród³o: JRC 2014

Fig. 5. Allocated funding over the lifesplan of SG–projects

3. Projekty dotycz¹ce Smart Metering w Europie

Pierwszym etapem wdro¿enia SG jest wdro¿enie systemu inteligentnego opomiarowania(Smart Metering) – w rozumieniu zapisów preambu³y Dyrektywy 2012/27/EU o efektywnoœcienergetycznej – jako elektronicznego systemu pomiaru zu¿ycia energii, dostarczaj¹cego wiêcejinformacji ni¿ system konwencjonalny i umo¿liwiaj¹cego transmisjê informacji zwrotnych.

Do 2020 r. planuje siê w Europie zainstalowanie oko³o 200 mln inteligentnych liczników, coma stanowiæ 72% odbiorców w UE. Do 2011 r. zainstalowano w UE 45 mln inteligentnychliczników, podczas gdy w USA 8 mln (JRC 2011). Szacuje siê, ¿e w UE jedynie 15–18%gospodarstw domowych jest wyposa¿onych w inteligentne liczniki, przy czym wiêkszoœæ z nichnie umo¿liwia skorzystania klientom z pe³nego zakresu us³ug, aczkolwiek oszacowano, ¿ezu¿ycie energii przez odbiorców z inteligentnymi licznikami ju¿ obni¿y³o siê o 10%. Programypilota¿owe wskazuj¹ na jeszcze wiêkszy potencja³ oszczêdnoœci, tylko zmiany zachowañodbiorców mog¹ przynieœæ 20% zmniejszenie zu¿ycia.

Koszt inwestycyjny jednego punktu pomiarowego w ramach smart metrering to 252 ±189 EUR.Zakres rozrzutu zale¿y od specyfiki warunków miejscowych, ró¿nych technologii komuni-kacyjnych oraz ró¿nic metodologicznych w analizie zysków i strat.

Prawo europejskie wymaga wdro¿enia ogólnokrajowych systemów pomiarowych, o ilepozytywnie wypad³ wynik analizy kosztów i korzyœci (CBA – Cost Benefit Analyse). Stanwdro¿enia inteligentnego opomiarowania w krajach UE przedstawiono w tabeli 1.

Instytucje, takie jak Austriacka Agencja Energii (AEA) – przy okazji projektu SmartRegions

czy Green Tech Media (GTM) z USA – GTM Research stworzy³y, wed³ug w³asnej metodologii(bior¹c pod uwagê m.in., stopieñ zaawansowania projektów, pozycjê regulatora, stan prawnyi aktywnoœæ firm energetycznych), ranking europejskich krajów, w kwestii programów Smart

178

TABELA 1. Stan wdro¿enia ogólnokrajowego systemu inteligentnego opomiarowania w krajach UE

TABLE 1. Overview of nation wide roll–out of electricity smart meters in Europe

Stan wdro¿enia Pañstwa Cz³onkowskie CBA

Zakoñczony

Austria, Dania, Estonia, Finlandia, Francja, Grecja, Holandia,Irlandia, Luksemburg, Szwecja, Wielka Brytania

pozytywny

Hiszpania, Malta, W³ochy brak

Planowany Polska, Rumunia pozytywny

Selektywne £otwa, Niemcy, S³owacja negatywny

Decyzjao niewdro¿eniu

Belgia, Czechy, Litwa, negatywny

Portugalia niejasny

Decyzja od³o¿ona Bu³garia, Cypr, S³owenia, Wêgry brak

�ród³o: opracowanie w³asne, na podstawie: JRC 2014

179

Rys

.6.

Wdr

a¿an

ieS

ma

rtM

ete

rin

gw

kraj

ach

Eur

opy

–pr

zeds

taw

ieni

egr

afic

zne

wed

³ug

AE

A(a

)i

GT

M(b

)�

ród³

o:S

mar

tReg

ions

...20

12;

Zan

den

2011

Fig

.6.

Impl

emen

ting

ofS

mar

tM

eter

ing

inE

urop

e–

grap

hica

lov

ervi

ewfr

omA

EA

(a)

and

GT

M(b

)

Metering, grupuj¹c je w autorskie kategorie (rys. 6). W obu porównaniach Polska znajduje siêwœród krajów zapóŸnionych wzglêdem europejskiej czo³ówki.

4. Polska w statystykach europejskich projektów SG

Polska, jako Pañstwo Cz³onkowskie zobligowane do realizacji polityki klimatyczno-energe-tycznej UE, realizuje programy maj¹ce na celu wdro¿enie sieci typu SG. Œrednia liczbaprojektów na pojedyncze pañstwo uwzglêdnione przez JRC to ponad 40. JRC wylicza 24 pro-jekty, w których s¹ zaanga¿owane podmioty z Polski, czyli w co dwudziestym europejskimprojekcie SG uczestniczy strona polska – 17 miejsce w zestawieniu (rys. 7a). Wielkoœæ bud¿etuprzeznaczonego na polskie projekty SG uplasowa³a nasz kraj na 19 miejscu (rys. 7b), rys. 7cprzedstawia wielkoœæ bud¿etu przeznaczonego na realizacjê projektów SG w krajach w sto-sunku do ca³kowitego bud¿etu wszystkich projektów SG. Udzia³ projektów polskich w ³¹cznymbud¿ecie projektów jest poni¿ej 0,5% (19 miejsce), podczas gdy œrednia na pañstwo wynosi3,31%, a mediana europejska to 1,09%. Pierwsza siódemka pañstw w tych zestawieniach jestpraktycznie taka sama, a Polska znajduje siê poni¿ej europejskiej œredniej.

180

Rys. 7. Zestawienie danych o projektach SG, realizowanych w poszczególnych krajach Europy: liczebnoœciprojektów w podziale na charakter zastosowania (a); rozk³ad ca³kowitych bud¿etów przeznaczonych na projektyw podziale na kategorie projektów (b); stosunek bud¿etów realizowanych wszystkich projektów do ca³kowitego

bud¿etu zbioru wszystkich projektów w UE, wyra¿ony w % (c); œrednie bud¿ety pojedynczych projektów (d)�ród³o: JRC 2014

Fig. 7. Number of SG projects in Europe by category and country (a); budget for SG projects by category andcountry (b); percentage from total budget and country (c); average budget per project per country (d)

W zestawieniach projektów w podziale na poszczególne kraje, projekty miêdzynarodowe(razem 172) by³y ka¿dorazowo uwzglêdniane dla ka¿dego zaanga¿owanego w nie kraju.Ze wzglêdu na fakt, ¿e zdecydowana wiêkszoœæ projektów ma stosunkowo ma³y bud¿et(rys. 3c), œredni bud¿et projektu w danym kraju zosta³ zani¿ony w stosunku do przeciêtnegobud¿etu projektu europejskiego, wyznaczonego dla Europy ³¹cznie (7,5 mln EUR). W ze-stawieniu œrednich wartoœci bud¿etu pojedynczego projektu realizowanego w danym krajueuropejskim, Polska znalaz³a siê na 25 miejscu ze œrednim bud¿etem na projekt 0,5 mln EUR(rys. 7d).

Analizuj¹c wielkoœci inwestycji w projektach dotycz¹cych SG w jednostkach wzglêdnychw rozbiciu na poszczególne pañstwa europejskie, Polska znalaz³a siê na przedostatnimmiejscu w zestawieniu nak³adów na mieszkañca (przed Rumuni¹), zaœ w zestawieniu na-k³adów na jednostkê poboru energii – na ostatnim miejscu w Europie (rys. 8). W tabeli 2przedstawiono informacje na temat projektów SG, w których uczestnicz¹ podmioty z Polski –trzy z nich maj¹ charakter krajowy, pozosta³e to projekty miêdzynarodowe (21 na 172 pozycjiw bazie JRC).

Katalog JRC zawiera 172 miêdzynarodowe projekty (37% ogó³u), o ³¹cznym bud¿ecie1,350 mld EUR (43% ca³oœci). Wiêcej ni¿ po³owa projektów miêdzynarodowych jest wspó³-finansowana ze œrodków UE. Œrednio 70% liczby projektów w jednym kraju jest realizowanawe wspó³pracy miêdzynarodowej. Wiêkszoœæ projektów wielonarodowych jest realizowana wewspó³pracy pomiêdzy organizacjami UE-15. Liderami projektów s¹ prawie wy³¹cznie or-ganizacje z krajów UE-15. Ka¿dy z krajów tzw. „nowej UE” dysponuje poni¿ej 1% bud¿etuprzeznaczonego na projekty SG, a wszystkie z nich dysponuj¹ ³¹cznie poni¿ej 5% ca³kowitegobud¿etu (JRC 2014).

5. Projekty SG w programie HORIZON 2020

Nowy program operacyjny UE, „HORIZON 2020” (79 mld EUR na lata 2014–2020)powsta³ z myœl¹ o wsparciu inwestycji w innowacyjne europejskie projekty badawcze typu

181

Rys. 8. Nak³ady na projekty SG per capita (a) i w odniesieniu do zu¿ycia energii (b) w krajach Europy�ród³o: JRC 2014

Fig. 8. Investments in SG projects per capita (a) and by electricity consumption (b) by country

182

TABELA 2. Projekty SG z udzia³em Polski

TABLE 2. SG projects with Polish contribution

L.p. Nazwa, kategoria Okres Kraje uczestników

1. CIPOWER, R&D 2011–2013 BE, DE, ES, FR, PL, PT, SE

2. DISPOWER, R&D 2002–2005 AT, BE, DE, DK, EL, ES, FR, IT, NL, PL, UK

3. ELECTRA, R&D 2013–2017AT, BE, DE, DK, EL, ES, FI, FR, IT, LV, NL,

NO, PL, PT, TR, UK

4. E3SoHo, D&D 2010–2013 BE, ES, FR, IT, PL, PT

5. E-BALANCE , R&D 2013–2017 DE, ES, NL, PL, PT

6. e-Highway 2050, R&D 2012–2015 BE, CH, CZ, DE, ES, FR, IT, NL, NO, PL, PT, UK

7. EU–DEEP, R&D 2004–2009AT, BE, CY, CZ, DE, EL, ES, FI, FR, HU, IT,

LV, PL, SE, TR, UK

8. EWIS, R&D 2007–2009 AT, BE, CZ, DE, DK, EL, ES, FR, IE, NL, PL, PT, UK

9. FINESCE, D&D 2013–2015 CZ, DE, DK, EL, ES, FR, IE, IT, PL, SE, UK

10. FINSENY, R&D 2011–2013 BE, CH, DE, DK, EL, ES, FI, FR, IE, IT, PL, SE

11. GROW-DERS, D&D 2009–2011 CY, DE, ES, FR, NL, PL

12. ICE-WISH, D&D 2011–2014 BE, BG, DE, DK, EL, ES, FR, IT, NL, PL, UK

13.Introduction of emergency

DSR programs, D&D2011–2012 PL

14. MANERGY, R&D 2011–2014 AT, DE, HU, IT, PL, SI

15. More Microgrids, D&D 2006–2009 CH, DE, DK, EL, ES, FR, IT, MK, NL, PL, PT, SE, UK

16. SEESGEN-ict, R&D 2009–2011AT, BE, DE, DK, EL, ES, FI, FR, IT, NL, NO,

PL, RO, SE, UK

17. SmartRegions, D&D 2010–2013 AT, DE, ES, FI, NL, NO, PL, RO

18. SUSPLAN, R&D 2008–2011 AT, BG, CZ, DE, ES, IT, NL, NO, PL, RO, RS, UK

19.The metering data processing andcentral repository concept, R&D

2010–2011 PL

20. Inteligentny pó³wysep, D&D 2011–2012 PL

21. UMBRELLA, R&D 2012–2015 AT, CH, CZ, DE, NL, PL, SI

22. Urb.Energy, D&D 2009–2012 BY, DE, EE, LT, LV, PL

23. VIS NOVA, D&D 2011–2014 AT, DE, HU, PL

24. Web2Energy, D&D 2010–2012 AT, CH, DE, NL, PL

�ród³o: opracowanie w³asne, na podstawie: JRC 2014

R&D, jako jedno z remediów na przezwyciê¿enie kryzysu gospodarczego. W ramach trzechpriorytetów, mianowicie doskonalenia bazy naukowej, sprzyjaniu wiod¹cej pozycji przemys³ui nowych wyzwañ spo³ecznych, program przewiduje œrodki na innowacyjne projekty dotycz¹ceinteligentnych sieci energetycznych w Europie. Wiêkszoœæ z takich projektów mo¿e byærealizowana w ramach tematyki „bezpiecznej, czystej i efektywnej energetyki” (secure, clean

and efficient energy) – podgrupy „inteligentnych miast i spo³eczeñstw” (Smart cities and

communities) oraz „efektywnoœci energetycznej” (Energy efficiency): EE 10-2014/2015: Con-

sumer engagement for sustainable energy; EE 11-2014/2015: New ICT–based solutions for

energy efficiency; EE 13-2014/2015: Technology for district heating and cooling; LCE 6-2015:Transmission grid and wholesale market; LCE 7-2014: Distribution grid and retail market;SCC 1-2014/2015: Smart Cities and Communities solutions integrating energy, transport, ICT

sectors through lighthouse projects; SCC3–2015: Development of system standards for smart

cities and communitiies solutions; SCC 5-2015: Smart solutions for creating better cities and

communities – assistance for a prize competition; SIE 1-2014/2015: Stimulating the innovation

potential of SMEs for a low carbon and efficient energy system; B.2.16.: Support to R&D

strategy in the area of SET Plan activities in smart grids and energy storage.

Podsumowanie i rekomendacje

Programy dotycz¹ce SG realizowane w Europie cechuj¹ siê z jednej strony du¿ym roz-proszeniem – je¿eli chodzi o liczebnoœæ (459) i wielkoœæ bud¿etów (wiêkszoœæ jest o najmniej-szych bud¿etach), z drugiej strony, charakterystyczne jest du¿e skoncentrowanie projektówpod wzglêdem geograficznym. Najwiêcej projektów oraz najwiêksza czêœæ bud¿etu (zarównow liczbach bezwzglêdnych, jak i wzglêdnych) skupia siê w tych samych krajach (GB, F,D, DK, NL, I, ES). Skutkiem powy¿szego, istnieje niebezpieczeñstwo braku odpowiedniejkoordynacji dzia³añ, tak¿e niew³aœciwej koncentracji wysi³ków na rzecz g³ównych celówwdra¿ania SG, okreœlonych przez Komisjê Europejsk¹.

Udzia³ polskich podmiotów w realizacji projektów SG (zarówno indywidualny, jak i wewspó³pracy miêdzynarodowej) jest ma³o widoczny i zdecydowanie poni¿ej krajowego po-tencja³u, mo¿liwoœci i oczekiwañ. W celu poprawy obecnej sytuacji, rekomenduje siê zwiêk-szenie puli krajowych œrodków przeznaczanych na naukê w kierunku badañ podstawowychz zakresu SG i energetyki prosumenckiej. Warunkiem koniecznym praktycznego wdro¿eniai rozwoju sieci inteligentnych jest kierowanie dzia³añ na pobudzanie odbiorców (konsumentów//prosumentów), zatem w wyniku przeprowadzanych badañ nale¿y wskazaæ oraz popularyzowaæw przystêpny i obiektywny sposób potencjalne i wymierne korzyœci z tytu³u uczestnictwaprosumenta na rynku energii, wykorzystuj¹cego technologie oferowane przez SG. W ten sposóbmo¿na uzyskaæ akceptacjê spo³eczn¹ dla kosztownych programów wdra¿ania sieci typu SG.

G³ównymi uczestnikami europejskich projektów SG s¹ operatorzy systemów dystrybu-cyjnych oraz placówki badawcze. Nale¿y wiêc doprowadziæ do zwiêkszenia zainteresowaniatematyk¹ badawcz¹, dotycz¹c¹ nowoczesnej infrastruktury energetycznej wœród krajowych

183

przedsiêbiorstw energetycznych. Proponuje siê tworzenie konsorcjów, w sk³ad których po-winny wchodziæ krajowe uczelnie, instytuty, polskie koncerny energetyczne, a tak¿e inno-wacyjne firmy z sektora MŒP. Motywuj¹ce powinny byæ tutaj zachêty ze strony pañstwa (np.odliczenia podatkowe czy gwarancje kredytowe), a tak¿e kwestie wizerunkowe firm.

Rekomenduje siê powo³anie krajowego programu rozwoju energetyki w kierunku roz-wi¹zañ SG z jednostk¹ koordynuj¹c¹ realizowane projekty SG na poziomie ogólnokrajowymlub regionalnym, wspieraj¹c¹ merytorycznie, kojarz¹c¹ uczestników (zarówno z kraju, jaki z zagranicy) oraz przejmuj¹c¹ kwestie rozliczeñ finansowych. Dzia³alnoœæ ta powinna sprzyjaæsynergii, efektywnoœci wykorzystania œrodków i potencja³u badawczego, poprzez stworzeniem.in. bazy wiedzy, rozwi¹zañ i zasobów (materialnych i kadrowych).

Œrodki na nowe projekty SG mo¿na czerpaæ z Unii Europejskiej, warto w tym celu wyko-rzystaæ mo¿liwoœci, jakie otwiera program „HORIZON 2020”. Jest to szansa na poprawê po-ziomu innowacyjnoœci kraju, zwiêkszenie bezpieczeñstwa i niezawodnoœci zasilania, a przedewszystkim na zbli¿enie siê do poziomu technicznego i gospodarczego najbardziej rozwiniêtychPañstw Cz³onkowskich UE. W przeciwnym przypadku, dystans pomiêdzy krajami, które ju¿sta³y siê liderami w kwestii wdra¿ania SG, a reszt¹ Europy, powiêkszy siê – ze z³ym skutkiemo charakterze spo³eczno-gospodarczym.

Literatura

[1] BABIŒ, A. 2013. Automatyzacja sieci rozdzielczych jako podstawowy element sieci inteligentnych.Automatyka–Elektryka–Zak³ócenia nr 2.

[2] Bio... 2008. Bio Intelligence Service, Impacts of Information and Communication Technologies onEnergy Efficiency, Final Report, Sept. 2008.

[3] EC... 2010. European Commission Task Force for Smart Grids, 2010.[4] GANGALE, F. et al. 2013. Consumer engagement: An insight from smart grid projects in Europe.

Energy Policy 60, s. 621–628.[5] GTM... 2013. Global Smart Grid Technologies and Growth Markets 2013–2020 Report, GTM

Research, July 2013.[6] JRC 2011. Smart Grid projects in Europe: lessons learned and current developments, European

Commision, Joint Research Centre Institute for Energy 2011.[7] JRC 2014. JRC Science and Policy Reports. Smart Grid Projects Outlook 2014. Luxembourg,

Publication Office of the EU, 2014.[8] JRC DOE, 2012. Assesing Smart Grid Benefits and Impacts: EU and US Initiatives. Joint Report EC

JRC – US DOE, 2012.[9] KE... 2011. Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego i Rady, Europejskiego Komitetu

Ekonomiczno-Spo³ecznego i Komitetu Regionów. Inteligentne sieci energetyczne: od innowacji dowdro¿enia, SEK(2011) 463 wersja ostateczna.

[10] LIS, R. i MALKO, J. 2013. Przysz³oœæ przedsiêbiorstwa energetycznego. Spostrze¿enia prowokuj¹cedo myœlenia. Rynek Energii 4.

[11] MALKO, J. 2014. O bardziej doskona³ej Unii Europejskiej. Polityka Energetyczna – Energy Policy

Journal t. 17, z. 1, s. 5–18.

184

[12] MALKO, J. i LIS, R. 2014. Kluczowe problemy wspó³czesnego sektora energii elektrycznej. Polityka

Energetyczna – Energy Policy Journal t. 17, z. 1, s. 19–26.[13] Pazda, A. 2013. Inteligentne opomiarowanie. Warto opieraæ siê na faktach. Energia Elektryczna

nr 2 s. 10–12.[14] SmartRegions... 2012. European Smart Metering Landscape Report 2012, SmartRegions Deliverable

2.1, Austrian Energy Agency, Vienna 2012.[15] US 2009. U.S. Department of Energy, “Smart grid system report”, DOE Report, 2009.[16] ZANDEN, G.J. 2011. The Smart Grid in Europe: the Impact of Consumer Engagement on the Value of

European Smart Grid, IIIEE Theses 2011:33, Lund University.

S³awomir BIELECKI, Tadeusz SKOCZKOWSKI

European Smart Grids Projects, General Outlookand Place of Poland

Abstract

This paper addresses European energy policy related to smart grid technology and its effects on thestructure of the energy sector. The paradigm for the hierarchical structure of the power grid is evolvingtowards “smart” solutions with bi-directional power flow at each voltage level. This however brings aboutspecific technical, economic, and social challenges. These problems must be identified and effectivelysolved, necessitating research based on experiences from real systems already operating in line with thenew structure. That aim is realized by research and development, demonstration and deployment, androll-out projects. The European Union assists in these projects with the objective of implementing smartgrids across the continent.

Starting from the basic assumptions, this article presents a statistical review of European smart gridprojects, presenting the most important and interesting facts. Particular attention is paid to the activity ofcompanies. Presently, the activity of Polish organizations appears to be inadequate for meeting nationalpotential and ambitions. The paper also explains the scope of work in the new EU operational programHorizon 2020, which deals specifically with smart grid technology and should be used to improve thecurrent situation.

KEY WORDS: smart grids, power sector in Europe, EU projects