Energia elektryczna po 2 centy za kilowatogodzinę. Texas i lekcja, którą Polska jeszcze nie odrobi łą

Liczby, które mówią wszystko

Gdy duży wiatr wieje w Teksasie, hurtowe ceny elektryczności spadają do 5–20 dolarów za megawatogodzinę. To jest 2–4 centy za kilowatogodzinę. W Polsce, nawet w nocy, gdy prądu jest więcej, ceny hurtowe oscylują wokół 300–400 złotych za MWh (przy kursie 4 PLN/USD, to ~7–10 centów za kilowatogodzinę).

Polska płaci 2–3 razy więcej za hurtowy prąd niż Texas. Nie jest to katastrofa, ale jest to konkurencyjną słabością dla sektora przemysłu energochłonnego — hut, fabryk chemicznych, data center.

Każda polska hutnię stali, fabryka chemiczna czy data center, która mogłaby być zbudowana w Teksasie zamiast w Śląsku, będzie zbudowana w Teksasie. Koszt energii jest zbyt wysoki w Polsce — na długim terminie to nie opłaca się.

Dlaczego Texas ma tanie ceny? Trzy przyczyny

Trzy przyczyny leżą u podstawy tej różnicy:

1. Obfitość wiatru i słońca

Texas, szczególnie West Texas i Panhandle, to jeden z najlepszych ,, wind resources " na Ziemi. Średnia prędkość wiatru wynosi 7–9 m/s na wysokości hubów turbiny (80–100 metrów). To oznacza, że każda turbina produkuje więcej energii rocznie — capacity factor 45–55 procent, podczas gdy w Niemczech jest to 35–40 procent, a w Polsce 40–45 procent na najlepszych lokalizacjach.

Każdy procent capacity factor to spore oszczędności. Turbina 10 MW w Teksasie produkuje rocznie około 47 GWh. Ta sama turbina w Niemczech produkuje 35–40 GWh. To różnica 20–30 procent w przychodach.

2. Dominacja wiatru w miksie energetycznym

W Teksasie, energia wiatrowa stanowi 30–35 procent całej elektryczności (dane ERCOT 2023). Kiedy wieje (szczególnie w nocy w sezonie jesiennym i zimowym), podaż jest ogromna. Gdy podaż przewyższa popyt (co się zdarza szczególnie w nocy), ceny spadają do zera, a czasem mogą być ujemne (producenci płacą za wypalenie energii niż się pozbyć jej).

Polska ma znacznie bardzie zmienną strukturę: węgiel (~20 procent), gaz (~25 procent), OZE (~30 procent), jądrowa (~10 procent), inne. Żaden źródło nie dominuje tak jak wiatr w Teksasie. To oznacza, że polska cena energii jest bardzie ,, averagowana " i mniej podatna na ekstremalne wahania (ale też bardzie sztywna).

3. Data center i elastyczność popytu

Google, Meta, Microsoft, Apple — wielkie data center inwestowały w Teksas, żeby czerpać z taniej energii wiatrowej. Ale to ,, virtuous cycle ". Data center mogą ,, załadować " swoje procesory gdy ceny są niskie (np. 2–5 dolarów/MWh, nocą) i zmniejszyć obciążenie gdy ceny rosną. To elastyczności popytu zmniejsza wariancję cen i ,, smooths " rynek.

Polska rynek: RCEm i pułapka prosumenta letnia

Polska, zamiast jednolitego rynku hurtowego jak ERCOT, ma złożoną strukturę:

• RCEm — Rynek Czasami Energii Elektrycznej — gdzie ceny są ustalane co 15 minut
• Rozliczenie bilansujące — dla uczestników, którzy odbiegają od prognozy
• Rynek handlu bilansującego — ostatnia deska ratunku dla balansowania sieci

Dla właściciela paneli słonecznego (prosumenta) struktura jest zawiła. Gdy instalacja produkuje, prosument ,, oddaje " energię do sieci i otrzymuje rabat na rachunku równy hurtowej cenie minus koszty dystrybucji. Dystrybucja stanowi ~40 procent rachunku.

Rezultat: prosument produkuje prąd za ~3 centy (koszt operacyjny słonecznej), odbiera płatność ~2–3 centy za MWh (hurtowa cena minus koszty), ale musi płacić dystrybucję również wtedy gdy nie produkuje. To skomplikowane.

Problem letni: suma trap dla prosumentów

Polska ma problem szczególnie ostry w lipcu i sierpniu:

• Wszyscy prosumenci (już ~2 mln instalacji) mają panele słoneczne
• Słońce świeci mocno, panele pracują pełną mocą
• Hurtowe ceny spadają do 100–150 PLN/MWh (2–3 centy)
• Prosumenci nie zarabiają — tracą czy się ,, łamią " ekonomicznie

Ten problem będzie się pogarszać wraz z wzrostem liczby instalacji słonecznych (model eksponencjalny). Polska potrzebuje masowego magazynowania energii, aby wchłonąć letnią nadwyżkę i wyładowywać ją w nocy.

Magazynowanie: Tesla i Fluence w Teksasie, pustka w Polsce

W Teksasie, operatorzy magazynów baterii zainstalowali już ponad 1 GW magazynowania. Tesla Megapacks, Fluence, Vistra — wszystkie budują ,, energy storage " systemy (głównie baterie litowe, ale też hydrogen w przyszłości).

Logika: w dzień, gdy ceny są wysokie (5–10 centów), magazyn ,, pusty " i czeka. W nocy, gdy ceny spadają (2–3 centy), magazyn ładuje się z tanimi paneli lub turbiny. Następnie, w dzień, gdy ceny rosną, magazyn wyładowuje się i zarabia marżę.

To arbitraż cenowy i staje się bardzie rentowne przy większych wahaniach cen.

W Polsce, gdzie ceny wahają się w wąskim zakresie (4–8 centów przez większość roku), taki arbitraż jest mniej rentowny bez subsydiów.

Co to oznacza dla Polski?

1. Polska nie może konkurować z Teksasem na surowe ceny energii. Zasoby wiatrowe Teksasu są po prostu lepsze. Polska powinna zaakceptować tę rzeczywistość.

2. Polska powinna przyspieszać magazynowanie baterii. To klucz do redukowania letniej pułapki. Subsydia podatkowe dla instalacji magazynowania dla prosumentów.

3. Polska powinna reformować taryfy dystrybucji. Tarifa ,, time-of-use " (różne ceny w różnych porach dnia) mogłaby zmienić zachowania.

Magazynowanie i smart grids to rozwiązanie

Polskie problemy z latem (negative prices) i zimą (brak energii) mogą być rozwiązane poprzez magazynowanie (baterie, hydrogen) i smart grids. Inwestycje w te obszary będą bardziej rentowne niż bezpośrednie subsydia na panele.

Dodatkowy kontekst: rola data center

Wielkie data center (Meta, Google, Microsoft) są ,, anchor tenants " dla taniego prądu. Gdy data center się przenosi do Teksasu, to przyciąga innych inwestorów, pracowników, innowatorów.

Polska powinna próbować przyciągnąć data center poprzez tanią energię słoneczną i wiatru. To będzie ,, multiplier effect " — data center przyciąga talenty, talenty przyciągają startup, startup przyciągają inwestycji. To jest virtuous cycle transformacji.