Magazyny energii jako narzędzie stabilizacji sieci elektroenergetycznej w warunkach dynamicznego rozwoju OZE

Wojciech Kubak, Danfoss Drives, Business Development Manager

Transformacja w kierunku osiągnięcia neutralności klimatycznej oznacza odejście od konwencjonalnych źródeł energii na rzecz odnawialnych. Polska jest zaawansowana w tym procesie – w czerwcu 2025 roku OZE po raz pierwszy odpowiadały za większą część produkcji energii, niż węgiel kamienny i brunatny ujęte łącznie.

To niewielka przewaga, wynosząca zaledwie 0,4 p.p., ale symbolizująca nieuchronne zmiany dla operatorów systemu przesyłowego (OSP) i dystrybucyjnego (OSD). W kontekście tej transformacji coraz istotniejszą rolę zaczynają odgrywać magazyny energii elektrycznej, stanowiące element wspomagający bezpieczeństwo pracy Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE).

Wyzwania dla KSE

KSE jako złożony zbiór urządzeń, instalacji i sieci służących do wytwarzania, przesyłania, dystrybucji i odbioru energii elektrycznej stanowi jeden z podstawowych systemów działań Państwa i każdego z nas.  Jego stabilna praca jest warunkiem bezpieczeństwa energetycznego Państwa. System ten, historycznie zaprojektowany dla sterowalnych elektrowni konwencjonalnych, obecnie musi się mierzyć z rosnącym udziałem OZE.

I jest to wyzwanie, ponieważ pracą OZE niełatwo sterować, a zależność od warunków atmosferycznych i pory dnia prowadzi do dynamicznych zmian w produkcji energii. Dokładność prognoz pogody ułatwia planowanie i zarządzenie jednostkami wytwórczymi w systemie. Jednak fotowoltaika bez względu na pogodę zawsze po zmierzchu nie produkuje energii, a jej moc zainstalowana na koniec sierpnia 2025 roku wyniosła 23,7 GW. Przy takiej mocy zainstalowanej teoretycznie tylko PV mogłaby zapewnić 100% zapotrzebowania w polskim systemie elektroenergetycznym, jednak dla jego bezpieczeństwa, sterowalne źródła muszą cały czas pracować, żeby móc przejąć obciążenie przy zmniejszającej się produkcji PV.

Wobec tej sytuacji, wyzwania dla KSE koncentrują się wokół:

• nadwyżek mocy w godzinach szczytu (np. podczas słonecznego popołudnia), wymagających redukcji podaży bądź wyłączania farm PV
• luk w produkcji energii, które wymuszają uruchomienie jednostek konwencjonalnych (i zwiększają koszty bilansowania)
• niestabilnej częstotliwości
• przeciążeń sieci dystrybucyjnych niskiego i średniego napięcia.

Odpowiedź techniczna? Magazyny energii

Magazyny energii to instalacje pozwalające gromadzić nadwyżki energii elektrycznej i wykorzystywać je w momentach zwiększonego zapotrzebowania. Stanowią jeden z filarów transformacji energetycznej, bo umożliwiają lepsze wykorzystanie OZE i zwiększanie elastyczności systemu.

Szczególne znaczenie mają bateryjne systemy magazynowania energii (BESS), które reagują niemal natychmiast – w ułamku sekundy – i mogą dynamicznie przełączać się między poborem a oddawaniem energii do sieci. W skali mikro, np. u prosumentów lub przy farmach OZE, magazyny zwiększają autokonsumpcję (bieżące zużywanie produkowanej energii) i łagodzą lokalne przeciążenia. W większej skali, wspierają sieć przesyłową i stabilizują pracę całego systemu.

Podstawową funkcją magazynów jest strategia tzw. przesunięcia energii w czasie (time-shifting). Polega na ładowaniu w godzinach nadwyżek produkcji z OZE i rozładowywaniu w okresach szczytowego zapotrzebowania. Dzięki temu możliwe jest ograniczenie potrzeby nierynkowego redysponowania mocy oraz wygładzenie tzw. krzywej kaczki. Sympatyczna nazwa pochodzi od podobieństwa krzywej do sylwetki ptaka, merytorycznie zaś wizualizuje nierównowagę między szczytowymi zapotrzebowaniem i produkcją.

BESS odgrywają też istotną rolę w świadczeniu usług systemowych, takich jak regulacja częstotliwości (FCR, aFRR) czy szybkie rezerwy mocy. Mogą kompensować wahania napięcia, a w przyszłości – wspierać tzw. black start, czyli przywracanie zasilania po awarii systemowej.

Dzięki tym funkcjom instalacje zwiększają stabilność i bezpieczeństwo sieci, a jednocześnie ograniczają zależność od kosztownych i emisyjnych źródeł konwencjonalnych.

Nadwyżki energii elektrycznej można wykorzystać również do magazynowanie energii w cieple lub w chłodzie, co może być używane w systemach ciepłowniczych miast i instalacjach chłodniczych.

Rynkowy potencjał i mechanizmy wsparcia

Tylko w kwietniu 2025 roku w Polsce nie wykorzystano, czyli zmarnowano ponad 250 GWh zielonej energii, której sieć elektroenergetyczna nie była w stanie przyjąć. To liczba, która pokazuje, jak pilnie potrzebne są takie rozwiązania, jak magazyny energii.

Magazyny mogą przyjmować różne role w systemie. W ramach agregatorów funkcjonują jako jednostki wirtualne, wspierające operatorów w bilansowaniu popytu i podaży energii, np. poprzez uczestnictwo w usługach elastyczności i programach DSR. U odbiorców końcowych, zwłaszcza prosumentów wyposażonych w systemy magazynowania, zwiększają autokonsumpcję i niezależność energetyczną. Na poziomie systemowym mogą z kolei pełnić funkcję rezerw mocy, uczestnicząc w rynku mocy lub w rynku usług systemowych.

Warunki inwestycyjne w Polsce są coraz lepsze, choćby z uwagi na aktualne przepisy oraz zmiany programowe. Obejmują one m.in. wprowadzenie definicji magazynów energii do ustawy Prawo energetyczne, możliwości uzyskania ulg w taryfie dystrybucyjnej, a także zakontraktowanie 2,5 GW z magazynów na aukcji głównej rynku mocy.

Wsparcie w tym zakresie to też dotacje – na początek 2026 roku Ministerstwo Klimatu i Środowiska planuje uruchomienie nowego programu dofinansowań, który częściowo zastąpi dotychczasowy „Mój Prąd”. Prace są prowadzone wspólnie z Narodowym Funduszem Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.

Obie instytucje udzielają również pomocy publicznej na rozwój magazynowania energii elektrycznej w ramach Krajowego Planu Odbudowy i Zwiększania Odporności. To 200 milionów euro bezzwrotnego wsparcia dla przedsiębiorstw na wielkoskalowe magazyny energii.

Warto też pamiętać o inicjatywie FEnIKS (Fundusze Europejskie na Infrastrukturę, Klimat i Środowisko 2021–2027). Zgodnie z jej założeniami, firmy będą mogły uzyskać dotację na magazyny energii powyżej 1 MWe. Nabór wniosków potrwa przez pierwsze 4 miesiące 2026 roku. Kwota zaplanowana na to przedsięwzięcie sięgnie 300 milionów euro. 

Bariery i wyzwania rozwojowe

Coraz lepsze otoczenie legislacyjne i rosnące zainteresowanie nie przełamują wszystkich barier, szczególnie najistotniejszej, czyli niedojrzałości rynku usług elastyczności. Brak stabilnych, długoterminowych kontraktów ogranicza możliwość budowania przewidywalnych modeli biznesowych, a tym samym – przyciągania kapitału.

Przedsiębiorcy napotykają też trudności w ocenie rentowności projektów. Wynikają one z nieprecyzyjnych sposobów rozliczania magazynów w systemie taryfowym. To zaś przekłada się na większe – ich zdaniem – ryzyko inwestycyjne. Nakłady wstrzymuje także ograniczona zdolność przyłączeniowa części sieci średniego i niskiego napięcia.

Czego w takim razie trzeba? Na pewno dalszych zmian legislacyjnych, które doprecyzują zasady funkcjonowania podmiotów elastycznych. Ważny jest też rozwój standardów technicznych i cyfryzacja sieci.

Podsumowanie

Magazyny energii stają się nieodzownym elementem przyszłości polskiej elektroenergetyki. Wraz z dynamicznym rozwojem źródeł odnawialnych ich rola jest coraz wyraźniejsza – zarówno w wymiarze technicznym, gdzie odpowiadają za stabilność i elastyczność systemu, jak i w wymiarze rynkowym, jako nowy typ uczestnika rynku energii.

Pełne wykorzystanie tego potencjału wymaga jednak konsekwentnych działań legislacyjnych, dalszego rozwoju rynku usług elastyczności oraz integracji technologicznej z infrastrukturą sieciową. W nadchodzących latach magazyny energii będą nie tylko wsparciem dla odnawialnych źródeł, ale także kluczowym elementem zapewnienia bezpieczeństwa i stabilności KSE.