Pasek boczny artykułu

Przesłane
grudnia 4, 2025
Zaakceptowano
grudnia 17, 2025
Opublikowane
grudnia 23, 2025
Pobieranie
PDF
Statystyki
Licba odsłon : 40 Pobieranie : 9

Treść głównego artykułu

Abstrakt

Niniejszy artykuł analizuje integrację instalacji fotowoltaicznych (PV) z elektrowniami szczytowo‑pompowymi (ESP) jako formą magazynowania energii i narzędziem ograniczania ryzyka blackoutu. Rosnący udział PV w wytwarzaniu energii elektrycznej zwiększa wahania bilansu mocy; nadprodukcja w słoneczne dni może prowadzić do wzrostu częstotliwości i napięcia w sieci oraz – przy niskiej inercji – uruchamiać mechanizmy ochronne, skutkujące kaskadowymi wyłączeniami źródeł. Na podstawie przeglądu literatury i raportów, studium przypadku blackoutu na Półwyspie Iberyjskim (28 kwietnia 2025 r.) oraz odniesienia do funkcjonowania Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE) wykazano, że ESP – dzięki dużej inercji, usługom częstotliwościowym i zdolności do czarnego startu – stanowią kluczowy zasób bezpieczeństwa energetycznego państwa. Zwrócono także uwagę na rolę sztucznej inteligencji (AI) w prognozowaniu generacji, automatyzacji sterowania i koncepcji „samoleczących się” sieci. Wyniki wskazują, że strategicznym priorytetem jest równoległe zwiększanie mocy PV i pojemności magazynowania w skali GWh, zwłaszcza poprzez rozwój ESP oraz zapewnienie mechanizmów umożliwiających wykorzystanie tych zasobów w usługach systemowych. Wzmacnia to odporność KSE i, poprzez powiązania transgraniczne, stabilność zintegrowanego systemu energetycznego UE.

Słowa kluczowe

blackout fotowoltaika elektrownie szczytowo-pompowe magazynowanie energii bezpieczeństwo energetyczne czarny start sztuczna inteligencja blackout photovoltaics pumped storage power plant energy storage energy security black start artificial intelligence

Szczegóły artykułu

Licencja

Prawa autorskie (c) 2025 Tomasz Grudniewski

Creative Commons License

Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Miedzynarodowe.

Licencja

Autor/współautor upoważniony przez pozostałych współautorów do ich reprezentowania (autor korespondencyjny) zgłoszonego „utworu” oświadcza, że przysługują mu autorskie prawa do utworu, które nie są ograniczone w zakresie objętym niniejszym oświadczeniem. Utwór jest dziełem oryginalnym i nie narusza praw autorskich innych osób, ani nie jest ograniczony prawami na rzecz osób trzecich. Utwór nie był wcześniej publikowany pod tym samym lub innym tytułem, nie stanowi również części innej publikacji. Utwór nie jest obecnie przedmiotem postępowania w innym wydawnictwie.

Autor/Współautor zgłasza utwór do publikacji w czasopiśmie „Rocznik Bezpieczeństwa Międzynarodowego” i tym samym potwierdza, że:

  1. Utwór został przygotowany zgodnie z zasadami edytorskimi obowiązującymi w czasopiśmie.
  2. Utwór zawiera informacje o źródłach finansowania badań, które stanowiły podstawę jego opracowania.
  3. Wyraża zgodę na przekazanie utworu do podwójnej recenzji, na podstawie której redakcja podejmie decyzję o przyjęciu lub odrzuceniu utworu do publikacji.
  4. Wyraża zgodę na dokonanie przez redakcję koniecznych zmian utworu wynikających z opracowania redakcyjnego.
  5. Zobowiązuje się do niezwłocznego dokonania korekty autorskiej utworu, po jego akceptacji przez redakcję. Niedokonanie korekty autorskiej w terminie 14 dni od daty otrzymania materiałów, traktowane będzie za zgodę na wydanie utworu w postaci przekazanej do korekty.

Autor/Współautor zachowują prawa autorskie i prawa do publikacji, ale przenoszą prawo do pierwszej publikacji na czasopismo.

Autor/Współautor wyraża zgodę na udostępnianie utworu przez Uniwersytet Dolnośląski DSW na licencji:
Creative Commons Uznanie autorstwa – Na tych samych warunkach 4.0 Międzynarodowe,
której pełny tekst dostępny jest na stronie internetowej: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/legalcode

Jak cytować
Grudniewski, T. (2025). Integracja fotowoltaiki z elektrowniami szczytowo-pompowymi jako narzędzie zwiększania bezpieczeństwa energetycznego: wnioski z blackoutu na Półwyspie Iberyjskim w 2025 r . Rocznik Bezpieczeństwa Międzynarodowego, 19(2), 121–143. https://doi.org/10.34862/rbm.2025.2.6
Pobierz cytowania
Endnote/Zotero/Mendeley (RIS)
BibTeX

Bibliografia

  1. Abdelkader, S., Amissah, J., & Abdel-Rahim, O. (2024). Virtual power plants: An in-depth analysis of their advancements and importance. Energy, Sustainability and Society, 14, Article 52. https://doi.org/10.1186/s13705-024-00483-y
  2. Alhamrouni, I., Abdul Kahar, N. H., Salem, M., Swadi, M., Zahroui, Y., Kadhim, D. J., Mohamed, F. A., & Alhuyi Nazari, M. (2024). A Comprehensive Review on the Role of Artificial Intelligence in Power System Stability, Control, and Protection: Insights and Future Directions. Applied Sciences, 14(14), 6214. https://doi.org/10.3390/app14146214
  3. Bamoshmoosh, A., Catania, M., Dipierro, V., Ficili, M., Fusco, A., Gioffrè D., Parolin F., Pilotti L., Zelaschi A., & Vinceti F. (2025). Techno-economic optimisation of pumped hydro storage integrated with floating PV. Applied Energy, 382, 125268. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2024.125268
  4. Carreras, B. A., Colet, P., Reynolds-Barredo, J. M., & Gomila, D. (2021). Assessing Blackout Risk With High Penetration of Variable Renewable Energies. IEEE Access, 9, 132663–132674. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3114121
  5. Castorino, G. A. M., Dahlquist, E., Kyprianidis, K., Losi, E., Manservigi, L., Pinelli, M., Renuke, A., Spina, P. R., & Venturini, M. (2025). Optimization of sizing and operation of pumped hydro storage plants under current and future economic scenarios. Journal of Energy Storage, 119, 116130. https://doi.org/10.1016/j.est.2025.116130
  6. Chen, H., Cong, T.N., Yang, W., Tan, C., Li, Y., & Ding, Y. (2009). Progress in electrical energy storage system: a critical review. Progress in Natural Science, 19(3), 291–312. https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2008.07.014
  7. Dyrektywa. (2019). Directive (EU) 2019/944 of the European Parliament and of the Council of 5 June 2019 on common rules for the internal market for electricity and amending Directive 2012/27/EU (recast) (Text with EEA relevance). PE/10/2019/REV/1. Dz. Urz. UE L 158 z 14.06.2019. http://data.europa.eu/eli/dir/2019/944/oj
  8. Dyrektywa NIS 2. (2022). Directive (EU) 2022/2555 of the European Parliament and of the Council of 14 December 2022 on measures for a high common level of cybersecurity across the Union, amending Regulation (EU) No 910/2014 and Directive (EU) 2018/1972, and repealing Directive (EU) 2016/1148 (NIS 2 Directive) (Text with EEA relevance). Dz. Urz. UE L 333 z 27.12.2022. http://data.europa.eu/eli/dir/2022/2555/oj
  9. Dyrektywa. (2024). Directive (EU) 2024/1711 of the European Parliament and of the Council of 13 June 2024 amending Directives (EU) 2018/2001 and (EU) 2019/944 as regards improving the Union’s electricity market design (Text with EEA relevance). PE/2/2024/REV/1. Dz. Urz. UE L 1711 z 26.06.2024. https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2024/1711/oj
  10. ENTSO-E. (2022, 18 marca). Local Grid Incident in Rogowiec (Poland) substation on 17 May 2021. ICS Investigation Expert Panel Final Report. https://eepublicdownloads.entsoe.eu/clean-documents/news/2022/220318_Final_report_Rogowiec_incident.pdf
  11. ENTSO-E. (2025a). 28 April 2025 Iberian blackout. https://www.entsoe.eu/publications/blackout/28-april-2025-iberian-blackout/
  12. ENTSO-E. (2025b, 3 października). 28 April Blackout in Spain and Portugal: Expert Panel releases comprehensive factual report. Pobrano 10.12.2025 z https://www.entsoe.eu/news/2025/10/03/28-april-blackout-in-spain-and-portugal-expert-panel-releases-comprehensive-factual-report/
  13. EUR-Lex. (2025). National transposition measures communicated by the Member States (Poland) concerning Directive (EU) 2019/944 of the European Parliament and of the Council of 5 June 2019 on common rules for the internal market for electricity and amending Directive 2012/27/EU (recast) (Text with EEA relevance). PE/10/2019/REV/1. Dz. Urz. UE L 158 z 14.06.2019. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/NIM/?uri=CELEX%3A32019L0944
  14. Fernández-Guillamón, A., Gómez-Lázaro, E., Muljadi, E., & Molina-García, Á. (2019). Power systems with high renewable energy sources: A review of inertia and frequency control strategies over time. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 115, 109369. https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.109369
  15. Frate, G. F., Ferrari, L., & Desideri, U. (2021). Energy storage for grid-scale applications: Technology review and economic feasibility analysis. Renewable Energy, 163, 1754–1772. https://doi.org/10.1016/j.renene.2020.10.070
  16. GLOBEnergia. (2025, 3 września). To będzie pierwsza pływająca farma fotowoltaiczna w Polsce! Pobrano 10.09.2025 z https://globenergia.pl/to-bedzie-pierwsza-plywajaca-farma-fotowoltaiczna-w-polsce/
  17. Gramwzielone.pl. (2024, 14 lutego). PGE potwierdza plan budowy ogromnego magazynu energii [Newseria]. https://www.gramwzielone.pl/magazynowanie-energii/20174554/pge-potwierdza-plan-budowy-ogromnego-magazynu-energii
  18. Hadavi, A., Tarafdar Hagh, M., & Ghassem Zadeh, S. (2025). Critical inertia thresholds for frequency stability in renewable energy-integrated power systems. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 169, 110733. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2025.110733
  19. Ibrahim, H., Younès, R., Basbous, T., Ilinca, A., & Dimitrova, M. (2011). Optimization of diesel engine performances for a hybrid wind-diesel system with compressed air energy storage. Energy, 36(5), 3079-3091. https://doi.org/10.1016/j.energy.2011.02.053
  20. Instytut Energetyki Odnawialnej [IEO]. (2025, 30 czerwca). Rynek fotowoltaiki w Polsce 2025. https://ieo.pl/aktualnosci/1710-premiera-raportu-rynek-fotowoltaiki-w-polsce-2025
  21. Kulpa, J., Kopacz, M., Stecuła, K., & Olczak, P. (2024). Pumped Storage Hydropower as Part of Energy Storage Systems in Poland – Młoty Case Study. Energies, 17(8), 1830. https://doi.org/10.3390/en17081830
  22. Lim, S., Kim, T., Lee, K. Y., Choi, D., & Park, J.-W. (2025). Impact of high penetration of renewables on power system frequency response: A review and verification. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 217, 115728. https://doi.org/10.1016/j.rser.2025.115728
  23. Luo, X., Wang, J., Dooner, M., & Clarke, J. (2015). Overview of current development in electrical energy storage technologies and the application potential in power system operation. Applied Energy, 137, 511–536. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.09.081
  24. Micocci, D., Zappa, M., Molteni, L., Pilotti, L., & Dannowski, R. (2025). Hybridisation of an alpine pumped-storage plant with floating solar PV: Water resource perspective. Renewable Energy, 253, 123530. https://doi.org/10.1016/j.renene.2025.123530
  25. Milano, F., Dörfler, F., Hug, G., Hill, D. J., & Verbič, G. (2018). Foundations and Challenges of Low-Inertia Systems. W Proceedings of the 2018 Power Systems Computation Conference (PSCC) Dublin, Ireland (s. 1–25). https://doi.org/10.23919/PSCC.2018.8450880
  26. Onu, U.G., Silva, G.S., de Souza, A.C.Z., Bonatto, B.D., & da Costa, V.B.F. (2022). Integrated design of photovoltaic power generation plant with pumped hydro storage system and irrigation facility at the Uhuelem-Amoncha African community. Renewable Energy, 198, 1021–1031. https://doi.org/10.1016/j.renene.2022.08.059
  27. Pająk, K. (2025, 23 stycznia). Magazyn energii w Żarnowcu bliżej budowy. PGE wybrało wykonawcę. Gramwzielone.pl. Pobrano 14.12.2025 z https://www.gramwzielone.pl/magazynowanie-energii/20299412/magazyn-energii-w-zarnowcu-blizej-budowy-pge-wybralo-wykonawce
  28. Panteli, M., & Mancarella, P. (2015). The Grid: Stronger, Bigger, Smarter? Presenting a Conceptual Framework of Power System Resilience. IEEE Power & Energy Magazine, 13(3), 58–66. https://doi.org/10.1109/MPE.2015.2397334
  29. Papadakis, C. N., Fafalakis, M., Katsaprakakis, D. (2023). A Review of Pumped Hydro Storage Systems. Energies, 16(11), 4516. https://doi.org/10.3390/en16114516
  30. Pawar, R., Dalsania, K.P., Sircar, A., Yadav, K., & Bist, N. (2024). Renewable energy hybridization: a comprehensive review of integration strategies for efficient and sustainable power generation. Clean Technologies and Environmental Policy, 26(12), 4041–4058. https://doi.org/10.1007/s10098-024-02951-7
  31. Polska Grupa Energetyczna (PGE). (b.d.). Elektrownia szczytowo-pompowa Młoty. Pobrano 15.12.2025 z https://www.gkpge.pl/projekt-mloty
  32. Polskie Sieci Elektroenergetyczne (PSE). (2015, 10 sierpnia). Operator systemu przesyłowego (OSP) wprowadza ograniczenia w dostarczaniu i poborze energii elektrycznej. Ogłoszono 19 i 20 stopień zasilania. Pobrano 10.09.2025 z https://www.pse.pl/-/operator-systemu-przesylowego-osp-wprowadza-ograniczenia-w-dostarczaniu-i-poborze-energii-elektrycznej-ogloszono-19-i-20-stopien-zasilania
  33. Polskie Sieci Elektroenergetyczne (PSE). (2021). Przebieg awarii na stacji Elektroenergetycznej Rogowiec 17 maja 2021 r. Komisja Badania Zakłócenia PSE. https://tinyurl.com/3w4vxmnp
  34. Ustawa. (2025). Ustawa z dnia 14 kwietnia 2023 r. o przygotowaniu i realizacji inwestycji w zakresie elektrowni szczytowo-pompowych oraz inwestycji towarzyszących (t.j. Dz. U. z 2025 r. poz. 264). https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20230001113
  35. Ustawa. (2024). Ustawa z dnia 5 lipca 2018 r. o krajowym systemie cyberbezpieczeństwa (t.j. Dz. U. z 2024 r. poz. 1077 ze zm.). https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20180001560
  36. Wang, X., Zhang, J., Liu, Y., Xu, Y., & Yang, J. (2021). Challenges and opportunities of inertia estimation and forecasting in low-inertia power systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 147, 111176. https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111176
  37. Wang, Z., Fang, G., Wen, X., Tan, Q., Zhang, P., & Liu, Z. (2023). Coordinated operation of conventional hydropower plants as hybrid pumped storage hydropower with wind and photovoltaic plants. Energy Conversion and Management, 277, 116654. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.116654
  38. Yan, R., Masood, N.-A., Saha, T. K., & Bai, F. (2018). The Anatomy of the 2016 South Australia Blackout: A Catastrophic Event in a High Renewable Network. IEEE Transactions on Power Systems, 33(5), 5374–5388. https://doi.org/10.1109/TPWRS.2018.2820150