Co oznaczają ujemne ceny energii elektrycznej i kiedy występują?

Na hurtowym rynku energii elektrycznej w Polsce coraz częściej występują ujemne ceny energii. W tym artykule dowiesz się więcej na temat tego interesującego zjawiska na rynku energii elektrycznej, oraz kiedy występowały ujemne ceny na polskiej giełdzie energii.

Kiedy występują ujemne ceny energii?

Do niedawna zjawisko ujemnych cen energii nie było znane. Elektrownia wytwarza energię elektryczną, za którą odbiorcy muszą zapłacić. W epoce odnawialnych źródeł energii, ten dogmat uległ jednak zmianie. Wynika to z faktu, iż okresowo występuje nadpodaż energii elektrycznej i producentom bardziej się opłaca dopłacić do sprzedaży niż wyłączyć na jakiś czas elektrownię.

Energia odnawialna – przyczyna ujemnych cen energii – osiągnęła 21,5% całkowitej produkcji energii elektrycznej w Polsce w 2023 r..

W 2023 roku na rynku energii pobito wiele rekordów, w tym osiągnięcie rekordowej łącznej mocy 17,08 gigawatów z fotowoltaiki. Dynamicznie rozwijająca się produkcja energii z OZE pomogła energii odnawialnej osiągnąć rekordowy poziom całkowitej energii elektrycznej dostarczanej w 2023 r.

Powyższy wykres pokazuje jednak również obciążenie elektrowni węglowych, które nadal dostarczają średnio prawie 68 procent energii elektrycznej w Polsce w ciągu roku, ale które są coraz bardziej podcinane cenowo przez tanią energię z wiatru i ze słońca na rynku hurtowym.

W okresach intensywnej produkcji energii ze słońca i wiatru, pojawia się duża podaż energii, która czasami znacznie przewyższa popyt, co powoduje spadek cen energii, czasami do wartości ujemnych, czyli producent płaci odbiorcy za zakupiony towar. Marzenie każdego konsumenta.

Duża ilość energii z fotowoltaiki i turbin wiatrowych powoduje, że hurtowe ceny energii elektrycznej spadają poniżej zera, wywierając presję ekonomiczną na starzejące się elektrownie węglowe, które nadal są potrzebne do zaspokojenia większości popytu.

Zwykle zjawisko to występuje w święta lub weekendy, kiedy zużycie energii elektrycznej ulega zmniejszeniu. W szczególności, gdy odnawialne źródła energii, takie jak wiatr i słońce, produkują dużo prądu, wówczas OZE, ale także konwencjonalne elektrownie mogą oferować swoją energię elektryczną po ujemnych cenach na giełdzie, co oznacza, że cena rozliczeniowa na rynku spada poniżej zera.

Dlaczego elektrownie pracują, gdy ceny energii spadają do ujemnych?

Istnieje kilka powodów, dla których konwencjonalne elektrownie nadal produkują energię elektryczną, nawet jeśli tracą pieniądze. Jednym z nich mogą być kwestie techniczne – zmniejszanie i zwiększanie produkcji jest czasochłonne i kosztowne, zwłaszcza w przypadku elektrowni węglowych.

Ujemne ceny występują, gdy koszt wyprodukowania czegoś jest niższy niż koszt niewyprodukowania tego. W przypadku wielu elektrowni węglowych, wyłączenie i ponowne uruchomienie może być bardzo kosztowne. Muszą więc one nadal produkować energię elektryczną, nawet jeśli sprzedają ją po niskiej lub nawet po ujemnej cenie.

Ujemne ceny energii – dla kogo mają znaczenie?

Prosumenci rozliczani w net-billing, których instalacje fotowoltaiczne zostały przyłączone do sieci po 1 lipca 2024 r. odsprzedają energię z fotowoltaiki po stawkach RCE (rynkowa cena energii) zmieniających się co godzinę. Prosumenci w net-billing, którzy zostali przyłączeni przed 1 lipca 2024 mogą wybrać, czy zostają przy cenie średniej dla całego miesiąca (RCEm), czy zmieniają na rozliczenie godzinowe.

W związku z okresowym spadkiem cen energii RCE poniżej zera, informacja o tym, jak często ujemne ceny występują oraz do jakich spadają poziomów może być zatem istotna dla prosumentów.

Co prawda obecnie ceny ujemne są dla prosumentów wyrównywane do zera, ale ustawa przewiduje możliwość, iż będzie można obciążać prosumentów opłatami w takich sytuacjach. Jeżeli operator sieci (Energa, Enea, itd.) zaproponuje odbiorcy montaż urządzenia wyłączającego falownik, gdy cena spada poniżej zera, a ten odmówi, wówczas operator sieci będzie miał prawo fakturować ujemne ceny. Prosument będzie musiał dodatkowo pokryć 50% kosztów takiego urządzenia, jednak jego cena obecnie nie jest znana.

Instalacja fotowoltaiczna kosztowała grube pieniądze, więc lepiej być przygotowanym na zmiany cen odsprzedaży energii, gdyż wpływają one na opłacalność inwestycji. Jednak najskuteczniejszą obroną przed ujemnymi cenami energii, jest taki dobór mocy instalacji fotowoltaicznej, aby jak największa część prądu z instalacji PV była przeznaczona do bezpośredniego wykorzystania (autokonsumpcja) lub zmagazynowana w baterii.

Zobacz, jak moc instalacji fotowoltaicznej wpływa na opłacalność zakupu instalacji fotowoltaicznej, z magazynem energii i bez.

Konsekwencje negatywnych cen energii na rynek

Ujemne ceny występują na hurtowym rynku energii elektrycznej, ale nie występują na rynku detalicznym.

W 2024 mają zostać w Polsce wprowadzony system tzw. taryf dynamicznych opłat za prąd, umożliwiając klientom detalicznym zakup energii elektrycznej po cenach hurtowych lub zbliżonych do hurtowych, które będą zmieniać się co piętnaście minut. Być może wówczas odbiorcy końcowi będą mogli wykorzystać dobrodziejstwa ujemnych cen energii (trzeba jednak do ceny prądu doliczyć jeszcze koszty przesyłu). Z doświadczeń innych krajów wynika, iż głównymi beneficjentami taryf dynamicznych są posiadacze magazynów energii.

Jak często występują ujemne ceny energii w Polsce?

Od początku 2023 r. do lipca 2024 r. łączna liczba godzin z ujemną ceną energii wyniosła 127, z czego 32 godziny wystąpiły w 2023 r, a pozostałe w bieżącym roku. Rozkład godzin z ceną ujemną w tym okresie, w zależności od dnia tygodnia wygląda następująco:

Kiedy dokładnie wystąpiły ujemne ceny energii elektrycznej?

Ujemne ceny energii w 2024 r.

W 2024 r. do końca lipca było 95 godzin z ujemnymi cenami energii elektrycznej. Dla porównania, w 2023 r. były łącznie 32 godziny z negatywnymi cenami. Poniżej zestawienie dni oraz godzin, kiedy pojawiały się ujemne ceny energii RCE.

Ujemne ceny energii w lipcu 2024 r.

W lipcu 2024 r. na giełdzie energii ujemne ceny prądu wystąpiły dla 31 godzin. Dosyć nietypowo, oprócz dni roboczych, ujemne ceny energii elektrycznej miały miejsce w dwa dni robocze: piątek, 7 lipca, oraz poniedziałek 29 lipca.

Średnia cena godzin poniżej zera w lipcu to minus 50,05 zł/MWh, czyli 0,5 zł za kilowatogodzinę (kWh).

Więcej informacji o różnicach pomiędzy kilowatem a kilowatogodziną znajdziesz w materiale pod linkiem.

Ujemne ceny energii w czerwcu 2024 r.

W czerwcu 2024 r. wystąpiło 26 godzin z ujemnymi cenami energii elektrycznej. Wszystkie zdarzenia miały miejsce w weekendy, w sobotę lub w niedzielę.

Średnia cena godzin poniżej zera w czerwcu to minus 61,63 zł/MWh.

Ujemne ceny energii w maju 2024 r.

W maju 2024 r. były 24 godziny z ujemnymi cenami energii. Średnia cena wyniosła minus 53 zł/MWh. Oprócz dni wolnej środy 1 maja oraz niedziel, ujemne ceny energii po raz pierwszy wystąpiły także w dni robocze.

Średnia cena godzin ujemnych w maju wyniosła minus 52,67 zł/MWh.

Ujemne ceny energii w kwietniu 2024 r.

Od stycznia do końca kwietnia 2024 r., godzinowe ceny ujemne pojawiły się 14 razy: 14 kwietnia w niedzielę, oraz 28 kwietnia, również w niedzielę:

Średnia cena godzin ujemnych w tym okresie wyniosła minus 66,95 zł/MWh.

Ujemne ceny energii w 2023 r.

W 2023 r. liczba godzin z ujemną ceną energii RCE wyniosła 32. Wystąpiły w okresie od października do grudnia 2023 r, czyli nie były wywołane produkcją energii z fotowoltaiki, lecz z wiatru.

Ujemne ceny wystąpiły 7 października w sobotę w nocy, 15 października, w niedzielę, oraz w święta 25 oraz 26 grudnia. Średnia cena wyniosła minus 18,25 zł/MWh.

Krzywa kaczki a ceny energii elektrycznej

W 2013 roku jeden z pracowników operatora systemu energetycznego w Kalifornii (California Independent System Operator – CAISO) wymyślił unikalną nazwę „krzywej kaczki„. W przeciwieństwie do tradycyjnych wykresów lub wykresów zwykle kojarzonych z danymi i trendami energetycznymi, krzywa ta bardzo przypominała sylwetkę kaczki. Na pierwszy rzut oka zabawny i prosty obraz, ale u podstaw jego prostoty leżały skomplikowane konsekwencje dotyczące rynku energii, koncentrujące się wokół energii z fotowoltaiki oraz samochodów elektrycznych (EV).

Ponieważ fotowoltaika staje się coraz bardziej przystępna cenowo, duża liczba osób posiadających instalacje fotowoltaiczne (i coraz więcej przedsiębiorstw oraz farm fotowoltaicznych) wprowadza do sieci duże ilości energii w okolicach południa.

Produkcja z fotowoltaiki wiosną i latem spada do zera po godzinie 19:00. Ludzie wracają do domu z pracy i szkoły, gotują obiady, włączają piekarniki i siadają wieczorem, aby zjeść kolację przed telewizorem – i nagle – zapotrzebowanie na energię wzrasta, produkcja prądu z fotowoltaiki gwałtownie spada, a elektrownie są zmuszone do nagłego zwiększenia produkcji, aby nadrobić różnicę. Rodzi się kaczka.

Im grubsza staje się ta kaczka (im większa produkcja prądu z fotowoltaiki w południe), tym bardziej krytyczna staje się sytuacja dla zakładów energetycznych, które próbują zapobiec gwałtownym wahaniom podaży energii.

Krzywa kaczki w Polsce

W Polsce również odczuwamy wpływ znacznej ilości energii z fotowoltaiki i z wiatru na system energetyczny, widoczny chociażby w bardzo niskich cenach energii na Towarowej Giełdzie Energii w godzinach południowych wiosną i latem.

Poniżej wykresy cen energii w Polsce w różnych miesiącach na przestrzeni ostatnich lat (tzw. ceny średnioważone dla poszczególnych godzin, czyli średnia cena RCE w danym miesiącu dla poszczególnych godzin w ciągu dnia i nocy).

O ile w 2023 roku ceny prądu były wyższe niż w 2024 r., to już wówczas widoczny był wpływ produkcji energii z fotowoltaiki w południe objawiający się ich spadkiem. Po południu ceny prądu znacznie wzrastają. W 2024 r. różnica pomiędzy cenami prądu w południe a wieczorem jest większa niż w 2023 r.

Dla porównania, w 2019 r. wpływ fotowoltaiki na rynek energii w ogóle nie jest widoczny na wykresach.

Ujemne ceny energii w innych krajach

Dla porównania, w Niemczech w maju 2024 r. było 78 godzin a w kwietniu 50 godzin z ujemną ceną energii.

W Holandii natomiast, pomiędzy 1 stycznia a 17 sierpnia 2024 r. zarejestrowano więcej godzin z ujemnymi cenami energii niż w całym 2023 r. W ubiegłym roku było 316 godzin, a w bieżącym, do 17 sierpnia, ujemne ceny prądu zarejestrowano dla 347 godzin.

Średnia ujemna cena w 2020 r. wyniosła -9,6 EUR/MWh, rok później było to -14,8 EUR/MWh, w 2022 wzrosła do minus 34,6 EUR/MWh, natomiast w ubiegłym roku średnia ujemna cena wyniosła minus 26 EUR/MWh.

Podsumowanie

• Ujemne ceny energii są konsekwencją wzrostu produkcji energii z OZE i braku możliwości szybkiego dopasowania podaży do popytu.
• Prosumenci przyłączeni do sieci po 1 lipca 2024 r. będą odsprzedawać energię ze swoich instalacji PV po cenach hurtowych, czyli w przyszłości ujemne ceny energii mogą mieć wpływ na opłacalność montażu fotowoltaiki. W przyszłości, gdyż obecnie ujemne ceny ich nie dotyczą.