Magazyny energii mogą zmienić polską energetykę. Chodzi o coś więcej niż przechowywanie energii
Polska energetyka szybko się zmienia. Przybywa instalacji fotowoltaicznych i farm wiatrowych, ale wraz z rozwojem odnawialnych źródeł energii pojawiają się nowe wyzwania. Jak utrzymać równowagę w systemie, gdy produkcja energii zależy od pogody? I co zrobić z jej nadwyżkami? Coraz ważniejszą rolę mogą odgrywać wielkoskalowe magazyny energii, które pomagają stabilizować pracę sieci i lepiej wykorzystywać potencjał OZE.
Transformacja polskiego sektora elektroenergetycznego to nie tylko zastępowanie tradycyjnych elektrowni odnawialnymi źródłami energii. To również konieczność dostosowania całego systemu do nowych warunków. Wraz ze wzrostem udziału OZE, stopniowym ograniczaniem pracy elektrowni konwencjonalnych i rozwojem energetyki rozproszonej coraz trudniejsze staje się utrzymanie równowagi między produkcją a zużyciem energii elektrycznej.
Wielkoskalowe magazyny energii mogą wspierać bilansowanie systemu, ograniczać szczytowe obciążenia sieci, stabilizować częstotliwość i napięcie oraz zmniejszać konieczność ograniczania produkcji z OZE. Pozwalają również zarabiać na różnicach cen energii, czyli tzw. arbitrażu cenowym. Ich największą zaletą jest zwiększanie elastyczności Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE), choć skuteczność działania zależy od parametrów technicznych instalacji, sposobu zarządzania, infrastruktury sieciowej i warunków rynkowych.
OZE mają już ogromną moc. Problem w tym, że nie zawsze mogą ją wykorzystać
Polski system elektroenergetyczny w coraz większym stopniu korzysta z odnawialnych źródeł energii. Najszybciej rozwijają się fotowoltaika i energetyka wiatrowa. Ich łączna moc zainstalowana przekracza już szczytowe zapotrzebowanie na moc w KSE. Nie oznacza to jednak, że OZE mogłyby samodzielnie zapewnić Polsce nieprzerwane dostawy energii elektrycznej.
Największym ograniczeniem pozostaje zależność produkcji od pogody. W słoneczne i wietrzne dni odnawialne źródła mogą pokrywać znaczną część zapotrzebowania, ale przy niesprzyjających warunkach atmosferycznych ich udział potrafi spaść niemal do zera. Dlatego system potrzebuje rozwiązań umożliwiających szybkie reagowanie na zmiany produkcji i zużycia energii.
Skalę zmian pokazują dane Polskich Sieci Elektroenergetycznych (PSE) z czerwca 2026 r. [3]. Zestawienie przedstawia strukturę mocy osiągalnej w KSE z podziałem na poszczególne technologie wytwarzania energii elektrycznej.
Tabela 1. Struktura mocy osiągalnej w KSE według danych PSE z czerwca 2026 r.
| Technologia | Moc osiągalna [MW] | Udział [%] |
|---|---|---|
| Węgiel kamienny | 22 579 | 29,2 |
| Węgiel brunatny | 8 379 | 10,8 |
| Gaz ziemny | 6 262 | 8,1 |
| Elektrownie wodne | 2 468 | 3,2 |
| Energetyka wiatrowa | 11 163 | 14,4 |
| Fotowoltaika | 26 566 | 34,3 |
Choć odnawialne źródła energii odpowiadają za znaczną część mocy zainstalowanej, ich udział w rzeczywistej produkcji energii jest inny. Wynika to przede wszystkim z warunków atmosferycznych i klimatycznych. Panele fotowoltaiczne i turbiny wiatrowe nie pracują przez cały czas z maksymalną mocą, a ilość wytwarzanej energii zmienia się wraz z nasłonecznieniem i prędkością wiatru.
Jednocześnie tempo rozwoju tych technologii pozostaje bardzo wysokie. Według PSE od marca 2025 r. do marca 2026 r. moc zainstalowana fotowoltaiki i energetyki wiatrowej wzrosła o ponad 4,2 GW. Około 96% mocy tych źródeł jest przyłączone do sieci dystrybucyjnych, a ponad połowa instalacji fotowoltaicznych działa w sieciach niskiego napięcia.
Dane PSE pokazują również, jak duże mogą być wahania produkcji. W zależności od pogody OZE pokrywały od 1% do nawet 90% zapotrzebowania na moc w KSE. Maksymalna chwilowa generacja z fotowoltaiki wyniosła 14,5 GW, czyli 54% jej mocy znamionowej. W przypadku energetyki wiatrowej było to 8,9 GW, co odpowiada 83% mocy.
Według prognoz PSE łączna moc odnawialnych źródeł energii może w przyszłości osiągnąć nawet trzykrotność szczytowego zapotrzebowania na moc w KSE. Tak duża skala rozwoju OZE oznacza, że system będzie potrzebował znacznie większej elastyczności, szczególnie w zakresie bilansowania produkcji i zużycia energii. Jednym z rozwiązań mogą być właśnie wielkoskalowe magazyny energii.
Gdy słońce świeci najmocniej, elektrownie muszą ograniczać produkcję
Rosnący udział fotowoltaiki zmienia sposób pracy całego systemu elektroenergetycznego. W ciągu dnia, gdy instalacje PV produkują dużo energii, zapotrzebowanie na moc z elektrowni konwencjonalnych spada. Wieczorem, kiedy produkcja słoneczna gwałtownie maleje, elektrownie muszą ponownie zwiększyć swoją moc. Zjawisko to określa się mianem krzywej kaczki (ang. duck curve).
Dla systemu elektroenergetycznego oznacza to konieczność coraz szybszego dostosowywania pracy tradycyjnych elektrowni do zmieniającej się produkcji z OZE. Nie zawsze jest to jednak możliwe. Elektrownie konwencjonalne mają określone ograniczenia techniczne, w tym minimalną dopuszczalną moc pracy oraz ograniczoną szybkość zwiększania i zmniejszania obciążenia.
Wraz z rozwojem fotowoltaiki problem staje się coraz bardziej widoczny. W okresach wysokiej produkcji energii z OZE pojawia się konieczność jej ograniczania, mimo że instalacje mogłyby wytwarzać więcej prądu. Według danych PSE redukcja generacji z OZE osiągnęła 8,7 GW.
Na tym wyzwania się nie kończą. Operator wskazuje również na okresowe niedobory rezerw mocy wykorzystywanych do przywracania równowagi w systemie (FRR) oraz wysokie koszty usług bilansujących. Dodatkowym problemem pozostaje dokładność prognoz i planów handlowych przygotowywanych przez uczestników rynku. W analizowanym okresie u 66,2% podmiotów odpowiedzialnych za bilansowanie odnotowano odchylenia od normy przekraczające 300 MW.
Aby KSE mógł sprawnie funkcjonować przy rosnącym udziale OZE, potrzebne są różne rozwiązania. Należą do nich rozwój elektrowni zdolnych do regulacji mocy, lepsze zarządzanie zapotrzebowaniem na energię (DSR), modernizacja sieci oraz budowa magazynów energii.
Wielkoskalowe magazyny energii. Jak mogą pomóc polskiemu systemowi?
Najbardziej oczywistą funkcją magazynów energii jest przechowywanie nadwyżek prądu i oddawanie go do sieci wtedy, gdy zapotrzebowanie rośnie. W praktyce ich możliwości są znacznie szersze. Magazyny mogą ograniczać szczytowe obciążenia systemu (peak shaving), wyrównywać profil zapotrzebowania (load leveling) i zmniejszać konieczność redukcji produkcji z OZE. Skuteczność tych działań zależy przede wszystkim od mocy, pojemności i lokalizacji magazynu oraz możliwości przesyłowych sieci, do której został przyłączony.
Szczególnie duży potencjał mają bateryjne magazyny energii (BESS). Dzięki bardzo krótkiemu czasowi reakcji mogą szybko odpowiadać na zmiany zachodzące w systemie i uczestniczyć w regulacji częstotliwości. Pozwala im to świadczyć usługi bilansujące, takie jak FCR, aFRR oraz mFRR.
W przypadku FCR magazyn szybko reaguje na zmiany częstotliwości w sieci. Usługa aFRR polega na automatycznym dostosowywaniu mocy w celu przywrócenia równowagi między produkcją a zużyciem energii, natomiast mFRR oznacza regulację mocy uruchamianą na polecenie operatora systemu.
Magazyny energii mogą również wspierać regulację napięcia poprzez sterowanie mocą bierną. Kolejne możliwości otwiera rozwój technologii grid-forming (GFM), która pozwala wspierać stabilność systemu, m.in. przez ograniczanie gwałtownych zmian częstotliwości w sieci.
Magazyny energii nie mogą jednak całkowicie zastąpić tradycyjnych elektrowni, głównie ze względu na ograniczoną pojemność i czas, przez jaki są w stanie dostarczać energię. Ich podstawową rolą pozostaje zwiększanie elastyczności i stabilności KSE oraz wspieranie integracji odnawialnych źródeł energii.
Ile magazynów energii będzie potrzebować Polska?
Wraz z rozwojem OZE rośnie zapotrzebowanie na rozwiązania, które pozwolą skuteczniej zarządzać energią w systemie. To jeden z głównych powodów, dla których w kolejnych latach można spodziewać się rozwoju wielkoskalowych magazynów energii. Według analiz PSME i AGH zapotrzebowanie na nowe instalacje w latach 2021–2040 może wynieść od 17,6 do 40 GWh.
W tych samych analizach oszacowano, że zapewnienie odpowiednich rezerw mocy w latach 2026–2030 będzie wymagało budowy magazynów o łącznej mocy 2750 MW i pojemności 11 GWh. Nie wszystkie prognozy wskazują jednak na tak dużą skalę inwestycji, ponieważ poszczególne opracowania opierają się na różnych założeniach dotyczących rozwoju krajowego systemu elektroenergetycznego.
W analizach PSE Innowacje największe zapotrzebowanie na nowe magazyny oszacowano na około 1400 MW mocy i 2,8 GWh pojemności. Spośród analizowanych technologii najbardziej opłacalnym rozwiązaniem okazały się bateryjne magazyny energii wykorzystujące akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4, LFP).
Różnice między prognozami wynikają przede wszystkim z odmiennych założeń dotyczących przyszłego rozwoju KSE. Ostateczna skala inwestycji będzie zależała m.in. od tempa rozwoju OZE, zapotrzebowania na energię elektryczną, dostępności innych źródeł wytwórczych oraz możliwości wykorzystania magazynów do świadczenia usług systemowych.
Na czym zarabiają wielkoskalowe magazyny energii?
Rozwój magazynów energii to nie tylko kwestia technologii i potrzeb systemu, ale również ekonomii. Aby inwestycje w wielkoskalowe instalacje były opłacalne, potrzebne są odpowiednie źródła przychodów. Najważniejsze z nich to udział w rynku bilansującym, rynku mocy oraz świadczenie innych usług na rzecz KSE.
Rynek bilansujący jest jednym z głównych potencjalnych źródeł przychodów dla wielkoskalowych magazynów energii. Według danych jego wartość w Polsce przekroczyła w 2025 r. 2 mld zł, a średnia stawka za usługę aFRR wynosiła około 180 zł/MWh [6]. Nie oznacza to jednak, że każdy magazyn może liczyć na takie same przychody. Ich wysokość zależy od aktualnej sytuacji rynkowej, parametrów technicznych instalacji oraz sposobu zarządzania jej pracą.
Uczestnictwo w rynku bilansującym wymaga również odpowiedniego przygotowania technicznego. Magazyn musi umożliwiać zdalne sterowanie, szybko reagować na polecenia operatora i wymieniać dane w czasie rzeczywistym. Przed rozpoczęciem świadczenia usług konieczne jest także przejście procesu kwalifikacyjnego, podczas którego sprawdzana jest zdolność instalacji do realizacji określonych usług bilansujących.
Drugim ważnym źródłem przychodów jest rynek mocy. W tym przypadku wynagrodzenie przysługuje za gotowość do dostarczenia mocy na potrzeby systemu elektroenergetycznego. W analizowanym zestawieniu z 2025 r. magazyny energii odpowiadały za około 20% zakontraktowanej mocy [2]. Dalszy rozwój rynku może sprzyjać tej technologii, szczególnie ze względu na możliwość szybkiego reagowania na zmiany zapotrzebowania.
Dodatkowym impulsem są regulacje Unii Europejskiej. Reforma rynku energii elektrycznej kładzie większy nacisk na elastyczność systemów elektroenergetycznych i przewiduje możliwość wprowadzania mechanizmów wsparcia dla magazynów oraz innych rozwiązań zwiększających tę elastyczność.
Dotyczy to również programów DSR, dzięki którym odbiorcy przemysłowi mogą czasowo ograniczać lub przesuwać zużycie energii w zamian za wynagrodzenie. Ważną rolę odgrywają także systemy zarządzania zapotrzebowaniem, pozwalające dostosowywać pobór energii do aktualnych warunków w sieci.
Dla inwestorów kluczowe pozostaną stabilne przepisy i przejrzyste zasady uczestnictwa w rynku energii oraz usług systemowych. Możliwość łączenia kilku źródeł przychodów może dodatkowo poprawić opłacalność projektów i zachęcić do budowy kolejnych wielkoskalowych magazynów energii.
Magazyny energii też mają swoje ograniczenia. Ważna będzie koordynacja ich pracy
Choć wielkoskalowe magazyny energii mogą znacząco pomóc w stabilizowaniu systemu, ich rozwój wiąże się również z nowymi wyzwaniami. Jednym z najważniejszych jest odpowiednie zarządzanie pracą instalacji. Bez właściwej koordynacji magazyny, zamiast wspierać bilansowanie KSE, mogą w określonych sytuacjach dodatkowo je utrudniać.
Problem może pojawić się wtedy, gdy duża liczba magazynów zacznie jednocześnie pobierać lub oddawać energię do sieci. Jeżeli instalacje będą reagować na te same zmiany cen energii, może to prowadzić do nagłych wahań zapotrzebowania lub ilości energii wprowadzanej do systemu. W efekcie utrzymanie równowagi między produkcją a zużyciem może stać się trudniejsze.
Dlatego tak ważna jest koordynacja pracy magazynów oraz bieżąca wymiana danych z operatorem systemu. Dotyczy to zarówno aktualnych parametrów instalacji, jak i planowanego poboru oraz oddawania energii. Dzięki tym informacjom operator może lepiej przewidywać zmiany obciążenia sieci i odpowiednio dostosowywać pracę pozostałych źródeł.
Równie istotna jest niezawodność systemów sterowania i komunikacji. Wielkoskalowe magazyny wymagają odpowiednich zabezpieczeń przed cyberatakami, awariami i utratą łączności. Od sprawności tych rozwiązań zależy nie tylko bezpieczeństwo samych instalacji, ale również ich prawidłowa współpraca z całym systemem elektroenergetycznym.
Magazyny energii będą coraz ważniejsze, ale same nie rozwiążą wszystkich problemów
Rosnący udział OZE sprawia, że polski system elektroenergetyczny potrzebuje coraz większej elastyczności. Wielkoskalowe magazyny energii mogą pomóc lepiej wykorzystywać nadwyżki produkcji, ograniczać obciążenia szczytowe i stabilizować pracę sieci. Dzięki możliwości szybkiego reagowania na zmieniające się warunki mogą również wspierać operatora w utrzymywaniu równowagi między produkcją a zużyciem energii.
Nie zastąpią jednak wszystkich innych rozwiązań. Ze względu na ograniczoną pojemność nie są w stanie samodzielnie zagwarantować ciągłości dostaw energii w każdych warunkach. Dlatego ich rozwój powinien iść w parze z modernizacją sieci, rozwojem źródeł zdolnych do regulacji mocy oraz lepszym zarządzaniem zapotrzebowaniem na energię.
O tym, jak szybko będą powstawały kolejne instalacje, zdecydują nie tylko potrzeby techniczne KSE, ale również warunki rynkowe i stabilność regulacji. Im większy udział energii ze źródeł odnawialnych, tym większe znaczenie będą miały rozwiązania pozwalające elastycznie zarządzać jej produkcją i wykorzystaniem. Wielkoskalowe magazyny energii mogą stać się ważną częścią tej zmiany.
Autorka: Monika Brożyna
Bibliografia
- Przygrodzki M., Gwóźdź R., Jankowski B., Analiza potrzeb wdrożenia magazynów energii w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym, Przegląd Elektrotechniczny, R. 100, nr 8/2024, s. 86–89, DOI: 10.15199/48.2024.08.18.
- Gawlikowska-Fyk A., Pandera J., Adamczewski T., Moc i elastyczność. Jakiego rynku mocy potrzebuje nowoczesny system energetyczny?, Forum Energii, czerwiec 2025.
- Przysowa A., Zarządzanie pracą KSE przy rosnącym udziale źródeł OZE, Polskie Sieci Elektroenergetyczne, prezentacja, Poznań, 16 czerwca 2026 r.
- Kopeć S., Lach Ł., Adamska B., Wrocławski M., Szczeciński P., Wpływ rozbudowy infrastruktury magazynów energii na rozwój gospodarczy w Polsce – prognoza do 2040 r., Analizy Komunikat 2/2022, AGH/PSME, Kraków 2022.
- Adamska B., Magazyny energii niezbędnym elementem transformacji energetycznej, Energetyka Rozproszona, nr 7/2022, s. 55–61, DOI: 10.7494/er.2022.7.55.
- Świderska A., Magazyny energii i OZE na rynku usług bilansujących: kto zdąży, ten zarobi, Gramwzielone.pl, 25 lutego 2026 r.
- Mazur J., Wielkoskalowe magazyny energii na świecie, e-magazyny.pl, 24 czerwca 2022 r., aktualizacja 21 października 2022 r.
- Derski B., Po co nam magazyny energii?, WysokieNapiecie.pl, 21 grudnia 2016 r.
Dodaj komentarz