PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 91 NR 9/2015 61 Sławomir BIELECKI Politechnika Warszawska, Instytut Techniki Cieplnej im. B.Stefanowskiego doi:10.15199/48.2015.09.17 Przegląd metod rozliczeń za moc bierną Streszczenie. Moc bierna nie jest mocą użyteczną, ale jest niezbędna z punktu widzenia prawidłowego funkcjonowania systemu elektroenergetycznego oraz wielu maszyn i urządzeń elektrycznych. Ze względu na odmienną, wciąż niejednoznaczną interpretację fizyczną mocy biernej w porównaniu z mocą czynną, opłaty za nią są kształtowane w odrębny sposób, nie w pełni odpowiadający wymogom konkurencyjnego rynku energii. Tworzenie właściwego systemu rozliczeń za moc bierną jest przedmiotem wielu prac naukowych i dyskusji z udziałem praktyków elektroenergetyków. W artykule dokonano przeglądu dotychczasowych propozycji nowych rozwiązań sposobu kształtowania opłat i rozliczeń za moc (energię) bierną, które mogą posłużyć jako punkt wyjścia przy poszukiwaniu najlepszych rozwiązań na konkurencyjnym rynku energii elektrycznej. Abstract. Reactive power is non-active power but it is indispensable for well-functioning of electric power system as well as for proper operation of different electric machines and devices. The still unclear physical interpretation of reactive power causes that its pricing is based on quite different rules as compared with pricing methods used in the case of active power (and active energy). Creation of adequate reactive power pricing has been a subject of large scientific research with substantial involvement of power system practitioners. This paper provides a critical literature review of different proposals of reactive power pricing that may serve as a starting point in seeking the best pricing methods to be implemented in competitive electric energy market. (Reactive power pricing – State of the art). Słowa kluczowe: moc bierna, rynek energii, opłaty za moc bierną, kształtowanie opłat za energię Keywords: reactive power, power market, payment for reactive power, power pricing Wstęp Moc bierna, jako moc nieaktywna, w przeciwieństwie do mocy czynnej, nie jest zamieniana na pracę użyteczną. Jest ona marą energii, jaka gromadzi się w wytwarzanych, zmiennych w czasie, polach elektromagnetycznych elementów reaktancyjnych. Jej pojawianie się jest immanentnym zjawiskiem, charakterystycznym dla układów prądu przemiennego. Przesył mocy biernej wiąże się z szeregiem niekorzystnych zjawisk, wpływających negatywnie na proces dostarczania energii elektrycznej do odbiorców (m.in. spadki i straty napięć, dodatkowe straty mocy czynnej na przesyle, ograniczenie zdolności wytwarzania energii czynnej i zdolności przepustowych), o czym szczegółowo informują podręczniki z zakresu podstaw elektroenergetyki. Powyższe sprawia, że pobieranie mocy biernej przez odbiorców końcowych powinno podlegać określonym restrykcjom. Z drugiej strony, ze względu na reaktancyjny charakter wielu elementów sieciowych, istnieje nieunikniona konieczność wytwarzania określonych wartości mocy biernej w systemie elektroenergetycznym (SEE). Utrzymanie bilansu mocy biernej w poszczególnych obszarach SEE, warunkuje jego stabilność napięciową. W warunkach rynkowych, wytwarzanie i dostarczanie użytecznej formy energii jest traktowane jako usługa komercyjna i powinno być realizowane zgodnie z zasadami ekonomii oraz wolności gospodarczej. Usługi związane z utrzymaniem niezawodności procesu dostarczania energii elektrycznej, jako usługi systemowe (pomocnicze, ancillary services) również powinny podlegać zdrowym regułom wolnego rynku. Za taką usługę można uznać pobór i generację mocy biernej w węzłach sieci. Właściwe gospodarowanie mocą bierną jest elementem wpływającym na niezawodność i efektywność dostaw energii elektrycznej. Sposób kształtowania rozliczeń za użytkowanie mocy (energii) biernej przez podmioty przyłączone do sieci powinien uwzględniać rzeczywiste znaczenie usługi dla funkcjonowania SEE w danych warunkach (zarówno in plus, jak i in minus). Problem ten stał się tematem wielu prac naukowych. Problem rozliczeń za moc bierną Pierwotnie, alokacja kosztów związanych z utrzymaniem właściwej pracy SEE opierała się na rozliczeniach jedynie za moc (energię) czynną. Z biegiem czasu, na niektórych rynkach energii wprowadzono płatności za pobór mocy biernej w węzłach odbiorczych na zasadach karnych opłat. W [1] pokazano, że ten sposób alokacji kosztów dostarcza błędne sygnały dla uczestników rynku energii, podczas gdy poprzez sterowanie poziomem użytkowania mocy biernej przez podmioty można realizować potrzebną usługę systemową, w ramach konkurencyjnego rynku. Autorzy we wspomnianej pracy zaproponowali również prostą metodę kształtowania cen za energię bierną, opartą na kosztach operacyjnych generacji tej mocy. Zastosowanie dodatkowo procedur optymalizacji rozpływów mocy, minimalizuje wprowadzoną funkcję kosztów operacyjnych generacji energii. Zasadniczo, rozważane są dwa rodzaje ustalania płatności za dostarczanie mocy biernej – oparte na:  kontraktach dwustronnych lub ustalonych taryfach, gdzie otrzymujący płatność uczestnik jest obowiązany do wytwarzania lub konsumpcji mocy biernej w pełnym, oferowanym przez siebie zakresie;  wycenie jednostki tej mocy (energii) dokonywanej na bieżąco (real-time), najczęściej w formie aukcji na ryku typu spot. Istnieją możliwości wprowadzenia do segmentu usług związanych z przesyłem i utrzymaniem infrastruktury sieciowej takich elementów, które nie wprost prowadzą do pełnego urynkowienia, lecz stanowią podstawę do racjonalizacji kształtowania opłat przesyłowych [2]. Metody ustalania cen za moc (energię) bierna Dotychczasowa, realizowana w praktyce, formuła kontraktów wykorzystuje zazwyczaj tradycyjną, dominującą pozycję operatora systemu. Ten proces nie wykorzystuje właściwych mechanizmów, jakie oferuje konkurencyjny rynek [3]. W związku z powyższym rozważane są różne metody formułujące rozliczenia za moc bierną. Za jedne z pierwszych prac, w których prezentowane są rozważania dotyczące kształtowania zasad rozliczeń za użytkowanie mocy biernej w oparciu o znaczenie techniczno-ekonomiczne tej wielkości w SEE można uznać prace [4] – [6]. W [7] zasygnalizowano możliwość prowadzenia rozliczeń za moc bierną na zasadzie spodziewanych odszkodowań pieniężnych, odgórnie określonych, tj. poza systemem aukcji w czasie rzeczywistym.