Krajowy System Hubów Energetycznych Polski (KSHEP), czyli sieć lokalno-regionalnych centrów bilansowania, magazynowania, elastyczności i bezpieczeństwa pracy systemu.

Polska nie powinna budować bezpieczeństwa energetycznego wyłącznie przez dalszą centralizację, bo system już dziś musi jednocześnie obsłużyć szybki przyrost OZE, rosnącą elektryfikację gospodarki i dużą rozbudowę sieci. PSE odpowiada dziś za sieć przesyłową liczącą ponad 15 tys. km linii i 109 stacji NN, a plan rozwoju na lata 2025–2034 zakłada 4700 km nowych torów linii 400 kV, 28 nowych i 110 modernizowanych stacji. To pokazuje skalę napięcia w systemie i potrzebę budowy warstwy pośredniej między poziomem krajowym a pojedynczym odbiorcą.

Hub energetyczny to obszarowy węzeł energetyczny, który łączy w jednym modelu: lokalne źródła wytwórcze, magazyny energii, odbiorców przemysłowych i komunalnych, usługi DSR i agregacji, lokalną sieć dystrybucyjną, możliwość pracy awaryjnej lub półwyspowej dla infrastruktury krytycznej.

To jest potrzebne, bo Polska już doświadcza sytuacji, w których nadwyżki energii z OZE muszą być nierynkowo redysponowane, zwłaszcza przy fotowoltaice. Jednocześnie państwo rozwija klastry energii i instrumenty wsparcia dla magazynów, a zaktualizowany KPEiK potwierdza dalszy wzrost udziału OZE i elektryfikacji.

W praktyce hub ma robić cztery rzeczy naraz: bilansować lokalną produkcję i popyt, odciążać sieć przesyłową i dystrybucyjną, utrzymywać ciągłość zasilania dla odbiorców, dostarczać elastyczność do KSE.

Krajowy System Hubów Energetycznych Polski (KSHEP) powinien się składać z trzech poziomów.

Na szczeblu krajowym powinno funkcjonować (poziom A) z 8-10 makrohubów krajowych. To warstwa strategiczna, spięta z PSE i głównymi korytarzami 400 kV. Ich rola to integracja wielkoskalowych źródeł, dużych magazynów i wielkich odbiorców przemysłowych. Każdy makrohub dzieli się na 3–5 hubów regionalnych.

Na szczeblu regionalnym (poziom B)  jest miejsce do funkcjonowania dla 32-50 regionalnych hubów operacyjnych, opartych o duże GPZ i stacje 110/220/400 kV.

Na najniższym szczeblu (poziom C)  warstwa: gminy, miastogminy, miasta powiatowe i mniejsze, strefy przemysłowe, klastry energii, spółdzielnie energetyczne.

Każdy hub powinien mieć obowiązkowy zestaw elementów: portfel źródeł wytwórczych, magazyny energii, centrum elastyczności, operatora cyfrowego, rezerwę awaryjną, systemy ciepłownictwa tam gdzie występują.

Portfel źródeł – miks złożony z: PV, wiatr lądowy lub morski tam, gdzie dostępny, kogeneracja gazowa, biogaz/biometan, źródła odpadowe i przemysłowe, docelowo małe jednostki jądrowe tylko jeśli staną się realną opcją technologiczną i regulacyjną.

Magazyny energii – miks  złożony z magazynów bateryjnych krótkiego czasu 2–4 h w każdym hubie regionalnym (poziom A), magazynów średniego czasu: 4–8 h (poziom B), magazynów ciepła dla ciepłownictwa miejskiego, power-to-heat tam, gdzie występują nadwyżki PV i sieć ciepłownicza.

Centrum elastyczności Każdy hub ma własny rynek elastyczności lokalnej, na którą składają się: DSR przemysłowy, DSR komunalny, sterowanie ładowaniem EV, zarządzanie pompami ciepła i chłodem, agregacja prosumentów i wspólnot energetycznych.

Operator cyfrowy hubu czyli lokalny EMS/DERMS, który prognozuje  generację i popyt, zapewnia sterowanie magazynami, ukazuje sygnały cenowe, współpracuje z OSD i PSE.

Rezerwa awaryjna - każdy hub musi mieć: szybki backup dla infrastruktury krytycznej, procedury pracy wyspowej, czarne uruchomienie dla wybranych obiektów.

Warstwa ciepłownicza W polskich realiach bezpieczeństwo energetyczne to nie tylko prąd. Huby muszą integrować: ciepłownie systemowe, magazyny ciepła, kogenerację, odpadowe ciepło przemysłowe.

Zarządzanie Krajowym System Hubów Energetycznych Polski (KSHEP) powinno być oparte na czteropoziomowym modelu zarządzania z udziałem państwa, PSE, OSD i operatorów hubów.

Państwo: ustala: standard hubu, listę infrastruktury krytycznej, mechanizmy finansowania, obowiązki raportowe i cyberstandardy.

PSE: Nie zarządza hubami lokalnie, ale określa wymagania systemowe, kupuje od hubów usługi elastyczności, integruje je z planowaniem sieci przesyłowej.

OSD: Są naturalnym operatorem technicznym warstwy regionalnej (poziom B): bilansowanie lokalne, przyłączenia, sterowanie siecią średnich i wysokich napięć dystrybucyjnych.

Operatorzy hubów to lokalne podmioty z udziałem: inwestorów prywatnych, samorządu, OSD, przemysłu, operatora ciepłowniczego, agregatora,. Ta spółka nie ma być politycznym bytem. Ma być operatorem efektywności i bezpieczeństwa.

System powinien być finansowany z pięciu koszyków: środki krajowe na bezpieczeństwo infrastruktury, KPO i fundusze UE, Fundusz Modernizacyjny, taryfowo uzasadnione inwestycje sieciowe, prywatny kapitał przemysłowy i samorządowy. To jest realne, bo państwo już uruchamia instrumenty wsparcia dla magazynowania i transformacji, a UE wymaga aktualizacji planów energetyczno-klimatycznych i zwiększania odporności systemów.

Dla dynamicznego rozwoju Krajowego System Hubów Energetycznych Polski (KSHEP) potrzebne jest dokonanie zmian w istniejących regulacjach. Potrzebne są: definicja prawna hubu energetycznego, możliwość lokalnych rynków elastyczności, uproszczone przyłączenia dla magazynów i mikrosieci, jednoznaczne zasady pracy wyspowej, obowiązek planów odporności dla infrastruktury krytycznej, zachęty taryfowe dla OSD za redukcję przeciążeń lokalnych, integracja klastrów energii z realnym bilansowaniem, nie tylko statusem formalnym.

To ważne, bo sam rejestr klastrów rośnie, ale ich wpływ systemowy będzie ograniczony, jeśli pozostaną głównie konstrukcją administracyjną zamiast operacyjnego elementu KSE. URE prowadzi rejestr klastrów i kolejne podmioty są do niego wpisywane, co tworzy dobrą bazę wyjściową.

Krajowy System Hubów Energetycznych Polski (KSHEP) odpowiada na trzy realne problemy Polski naraz. Po pierwsze: przeciążenie i koszty sieci. Sama rozbudowa przesyłu jest konieczna, ale droga i czasochłonna. Huby zmniejszają przepływy wymuszone i przesuwają część bilansowania bliżej odbiorcy.

Po drugie: niestabilność OZE. W kraju już dochodzi do redysponowania nierynkowego części instalacji PV. Hub bez magazynu i DSR jest tylko hasłem; hub z magazynem i elastycznością staje się narzędziem systemowym.

Po trzecie: bezpieczeństwo kryzysowe. System oparty wyłącznie na wielkich punktach wytwarzania jest bardziej wrażliwy na awarie, sabotaż i zakłócenia łańcuchów dostaw. Warstwa rozproszona poprawia odporność.

Podsumowując Krajowy System Hubów Energetycznych Polski (KSHEP spięty cyfrowo z OSD i PSE, to nie jest alternatywa dla sieci przesyłowej, offshore czy atomu. To jest warstwa, która sprawia, że tamte inwestycje naprawdę zadziałają w praktyce.

Bez systemu hubów Polska będzie dalej jednocześnie rozbudowywać OZE i je ograniczać, wydawać ogromne środki na sieć bez pełnego wykorzystania lokalnej elastyczności, utrzymywać zbyt małą odporność regionów na kryzysy.

Z systemem hubów zyskuje większe bezpieczeństwo, niższe koszty bilansowania, lepsze wykorzystanie OZE, wyższą odporność przemysłu i usług publicznych.