Co dzieje się technicznie, organizacyjnie, operacyjnie i jakich urządzeń potrzebuje lokalna społeczność, aby zasilać odbiorców krytycznych w trybie wyspowym.
1. Sytuacja kryzysowa: transformator odcięty od sieci SN
1.1. Punkt startowy awarii
- Sieć dystrybucyjna po stronie SN zostaje wyłączona (awaria, blackout, celowe wyłączenie, wybuch).
- Transformator SN/nN przestaje być zasilany, więc nie dostarcza energii do LOB.
- Odbiorcy w LOB tracą zasilanie z OSD.
W klasycznym modelu prosumenckim – wszystko gaśnie.
W modelu Resilion – nie.
2. Co dzieje się natychmiast po awarii – reakcja systemu Resilion
2.1. Detekcja utraty zasilania z sieci
Hub energetyczny (magazyn energii + EMS + urządzenia zabezpieczające) wykonują:
- detekcję zaniku napięcia po stronie SN napięcia transformatora,
- zamykanie łącznika separacyjnego (anti-islanding),
- przerwanie połączenia z siecią OSD, aby nie nastąpił niebezpieczny „wyspowy” powrót energii do uszkodzonej sieci.
Ten proces nazywa się bezpiecznym wydzieleniem mikrosieci.
2.2. Uruchomienie trybu wyspowego
W ciągu milisekund–sekund system przełącza się na:
fizyczne bilansowanie energii wewnątrz LOB,
zasilając tylko odbiorców znajdujących się za transformátorem od strony nN.
To jest moment, w którym spółdzielnia energetyczna i LOB przestają działać w trybie rozliczeniowym – a zaczynają działać w trybie technicznym, jako mikrosieć autonomiczna.
3. Co dzieje się w spółdzielni – przejęcie kontroli przez obronę cywilną
Zgodnie z Regulaminem Resilion (dual-use):
- spółdzielnia przechodzi w tryb kryzysowy,
- sterowanie energią przejmuje:
- Lokalna Obrona Cywilna,
- OSP/PSP (jeżeli przewiduje to procedura),
- koordynator gminny ds. zarządzania kryzysowego,
- EMS ustawia automatycznie nowe priorytety odbiorców:
- szpitale, punkty medyczne, telekomunikacja, posterunek PSP/OSP,
- centrum ewakuacji,
- wodociągi, kanalizacja, systemy informacyjne.
Członkowie spółdzielni nie mają pierwszeństwa energetycznego.
Pierwszeństwo mają odbiorcy krytyczni, co jest podstawą filozofii Resilion.
4. Czy LOB może działać jako fizyczna mikrosieć?
Tak – o ile ma odpowiednie wyposażenie.
W trybie kryzysowym następuje przejście:
z bilansowania matematycznego (spółdzielczego)
na bilansowanie fizyczne (mikrosieciowe).
To oznacza:
- energia z lokalnych źródeł (PV, wiatr, mikroturbiny, kogeneracja)
- oraz magazynów energii (BESS, bufor ciepła, magazyn HT)
jest realnie rozdzielana i sterowana w obrębie LOB, aby utrzymać:
- napięcie,
- częstotliwość,
- stabilność sieci nN.
LOB staje się wówczas autonomiczną mikrosiecią wyspową.
5. W jaki sposób energia płynie w LOB w trybie awaryjnym?
5.1. Źródła energii
- panele fotowoltaiczne (o ile jest dzień),
- turbina wiatrowa (o ile są warunki wiatrowe),
- magazyn energii (podstawowe źródło stabilizujące),
- agregaty awaryjne (opcjonalnie),
5.2. EMS steruje przepływami
EMS ustala w czasie rzeczywistym:
- komu dostarczamy energię,
- jakie obciążenia można odciąć,
- ile energii oddać z magazynu,
- jak utrzymać częstotliwość 50 Hz.
5.3. Odbiorcy niekrytyczni mogą zostać automatycznie odłączeni
System uruchamia procedury shedding:
- najpierw odcina odbiorców niskiego priorytetu,
- następnie odbiorców średniego,
- na końcu utrzymuje odbiorców krytycznych (szpital, telekomunikacja, OC).
6. Co jest potrzebne, aby LOB działał w trybie wyspowym? (lista infrastruktury)
To kluczowy element odpowiedzi.
6.1. Urządzenia absolutnie wymagane
1. Łącznik mikrosieci / rozłącznik wyspowy
- umieszczony między transformatorem a siecią nN,
- umożliwia fizyczne odłączenie sieci OSD,
- zapobiega „podaniu” energii do uszkodzonej sieci.
2. Magazyn energii BESS
- jedyne źródło mogące zapewnić stabilizację napięcia i częstotliwości,
- działa jako „grid-forming inverter”.
3. Inwertery typu grid-forming
To klucz:
- klasyczne PV nie mogą pracować bez sieci (anti-islanding),
- grid-forming potrafią utworzyć własną sieć.
4. EMS z logiką wyspową Resilion
Musi zapewniać:
- predykcję produkcji i zapotrzebowania,
- priorytety odbiorców,
- łączność z obroną cywilną,
- możliwość ręcznej ingerencji.
5. Zabezpieczenia mikrosieciowe
- nadprądowe,
- różnicowoprądowe,
- częstotliwościowe,
- synchrofazory (PMU) – opcjonalnie.
6.2. Urządzenia wymagane dla ciągłości operacyjnej odbiorców krytycznych
6. Magazyn ciepła lub bufor ciepła
Zmniejsza pobór energii elektrycznej.
7. Pompa ciepła o funkcji „blackoutmode”
Sterowalna przez EMS.
8. Ładowarki V2G/V2H
Samochody elektryczne uczestniczą jako dodatkowe magazyny energii.
9. Łącze komunikacyjne odporne na blackout
- LTE awaryjne,
- łączność radiowa,
- satelitarna (opcjonalnie).
6.3. Urządzenia zalecane
- wysoka gęstość magazynów energii (150–250 kWh dla wsi / 1–3 MWh dla miasta),
- magazyn HT 500–3000 kWh,
- mikro-synchroniczne generatory,
- agregaty H₂ lub LPG jako backup zero-emission.
7. Czy bilansowanie fizyczne działa w LOB w czasie kryzysu?
Tak.
W trybie awaryjnym LOB staje się strukturą:
- posiadającą własne źródła,
- utrzymującą parametry sieci,
- zarządzaną przez EMS,
- działającą na zasadzie autonomicznego systemu lokalnego.
To jest pełne bilansowanie fizyczne, obejmujące:
- generację,
- magazynowanie,
- odbiorców,
- ograniczenia mocy,
- stabilizację parametrów sieci.
8. Dotyczy spółdzielni energetycznych: co się dzieje z odbiorcami poza spółdzielnią?
To zależy od Regulaminu Resilion, ale typowe zasady:
- odbiorcy spoza spółdzielni nie mają gwarancji udziału w mikrosieci,
- energia lokalna nie może być redystrybuowana prywatnie,
- ale system może ich zasilać jeśli pozostanie nadwyżka, po uzgodnieniu z OC.
W praktyce:
priorytet mają odbiorcy krytyczni, gdyż zajmują się ochroną ludności.