Od demonstracji do transformacji: jak SERENE przyśpiesza zieloną rewolucję.

Po czterech i pół roku międzynarodowej współpracy, prowadzonych badań i wdrożonych innowacji, projekt SERENE dobiegł końca. Celem projektu było stworzenie zrównoważonych systemów energetycznych w celu uzyskania nowych, neutralnych pod względem emisji dwutlenku węgla społeczności energetycznych. W projekcie SERENE udział wzięło 13-stu partnerów z Holandii, Polski i Danii, w tym Energa-Operator.

Projekt SERENE, finansowany był ze środków unijnego programu badawczo-rozwojowego „Horyzont 2020” i koordynowany był przez Duński Uniwersytet w Aalborgu. 

Głównym celem projektu SERENE było przyspieszenie transformacji europejskiego systemu elektroenergetycznego w kierunku bardziej zdecentralizowanych struktur poprzez demonstrację ekonomicznie opłacalnych rozwiązań, które skutecznie integrują różne nośniki energii. Projekt koncentrował się na zrównoważonym rozwoju regionalnych społeczności, które mogą zaspokajać swoje potrzeby energetyczne z lokalnych źródeł energii odnawialnej. Aby osiągnąć europejskie cele klimatyczne, konieczne jest utworzenie lokalnych systemów energetycznych – „wysp energetycznych", które przyczyniają się do dekarbonizacji poprzez optymalną integrację wielu nośników energii, inteligentne sterowanie oraz bilansowanie systemów i sieci na poziomie lokalnym. W obliczu wyzwań klimatycznych i geopolitycznych inicjatywy takie jak SERENE stają się kluczowym narzędziem w budowaniu niezależności energetycznej i zrównoważonej przyszłości dla lokalnych społeczności.

Przez cztery lata międzynarodowy zespół ekspertów współpracujący w ramach projektu SERENE skupiał się na opracowaniu i testowaniu innowacyjnych rozwiązań technologicznych dla zintegrowanych lokalnych systemów energetycznych. Badania obejmowały inteligentne zarządzanie i kontrolę różnych źródeł energii, systemów magazynowania oraz optymalizację wykorzystania odnawialnych źródeł energii w codziennym życiu mieszkańców.

Demonstracje projektowe zlokalizowane były w trzech krajach europejskich o różnych warunkach geograficznych i społeczno-ekonomicznych. W Danii badania prowadzono w społeczności Hyllegård Høje w gminie Lejre oraz w budynku przy Gl. Silkeborgvej w wiosce Låsby w gminie Skanderborg. W Niderlandach projekt realizowany był w dwóch lokalizacjach we wsi Olst – na osiedlu Aardehuizen składającym się z 24 domów oraz w dzielnicy Vriendenerf liczącej 12 domów. W Polsce demonstrator obejmował trzy lokalizacje w gminie Przywidz na Pomorzu – dzielnicę mieszkaniową z dużą liczbą instalacji fotowoltaicznych, ARENĘ Przywidz – kompleks szkolno-sportowy, oraz gminną oczyszczalnię ścieków.

W ramach projektu testowano oraz wdrażano kompleksowe rozwiązania obejmujące instalacje fotowoltaiczne, pompy ciepła, kotły elektryczne, magazyny energii (baterie i magazyny ciepła), stacje ładowania pojazdów elektrycznych wraz z funkcją vehicle-to-grid, a także systemy HVAC. Wszystkie elementy zostały połączone w zintegrowane systemy energetyczne zarządzane przez inteligentne algorytmy sterowania wykorzystujące prognozy produkcji energii ze źródeł odnawialnych, profile zużycia energii, ceny oraz warunki lokalnej sieci dystrybucyjnej. Działania te miały pozytywny wpływ społeczno-ekonomiczny na lokalne społeczności, zapewniły przyjazne dla środowiska efekty oraz wsparcie dla bezpieczeństwa energetycznego mieszkańców.

Kluczowym aspektem projektu było aktywne zaangażowanie lokalnych użytkowników – mieszkańców, właścicieli nieruchomości, przedsiębiorstw komunalnych i samorządów. Badano gotowość społeczności do zmiany zachowań energetycznych, w tym elastycznego zarządzania zapotrzebowaniem poprzez przesuwanie w czasie użycia urządzeń domowych i ładowania pojazdów elektrycznych na okresy maksymalnej produkcji energii z lokalnych źródeł odnawialnych. Mieszkańcy mieli dostęp do aplikacji mobilnych umożliwiających monitorowanie i kontrolę zużycia energii, a także śledzenie pochodzenia energii – czy pochodzi z lokalnych źródeł, czy z sieci zewnętrznej.

Projekt realizowany w Gminie Przywidz

W skład polskiego zespołu projektowego SERENE wchodziły kluczowe podmioty dla społeczności lokalnej Przywidza: władze gminy Przywidz, Energa-Operator - lokalny dystrybutor energii, firma STAY-ON - pionier w projektowaniu i zarządzaniu systemami magazynowania energii oraz Instytut Maszyn Przepływowych Polskiej Akademii Nauk z Gdańska (IMP PAN), który specjalizuje się w konwersji i efektywności energetycznej – pełniący również funkcję lidera projektu w Polsce.

Głównym celem było stworzenie tzw. „klastra energetycznego" – nowoczesnej formuły współpracy, która pozwoliła mieszkańcom i lokalnym firmom wspólnie wytwarzać, przechowywać i dzielić się czystą energią. Było to częścią ambitnego planu rozwoju odnawialnych źródeł energii w Polsce. Dzięki takiemu podejściu gmina i jej mieszkańcy mogli zwiększyć swoją niezależność energetyczną, obniżyć rachunki za prąd i ciepło, a także chronić środowisko.

Co zostało przetestowane?

Inteligentny pomiar zużycia energii – w budynkach zainstalowano nowoczesne liczniki i czujniki, które pozwoliły dokładnie sprawdzić, kiedy i ile energii zużywają mieszkańcy. Te dane pomogły lepiej dopasować produkcję energii do rzeczywistych potrzeb.

Systemy zarządzanie energią – w budynkach pojawiły się pompy ciepła, baterie do magazynowania energii oraz panele słoneczne. Specjalne systemy automatycznie zarządzały tą energią, wykorzystując ją wtedy, gdy była najtańsza i najbardziej potrzebna.

Nowoczesne technologie – w szkole zainstalowano innowacyjne baterie przepływowe, stacje ładowania samochodów elektrycznych, a także system pozwalający na oddawanie energii z samochodu z powrotem do sieci. Wszystko było sterowane inteligentnie, z uwzględnieniem ogrzewania, wentylacji i produkcji energii słonecznej.

Jedną z najważniejszych lekcji przy tworzeniu lokalnych społeczności energetycznych jest to, że potrzebna jest zarówno motywacja ekonomiczna, jak i świadomość tego, czego naprawdę potrzeba i jakie są możliwości. Ważne jest, żeby znaleźć lokalnych liderów energetycznych i ich wspierać. Sukces wymaga też solidnych podstaw naukowych, dobrej komunikacji i zaangażowania lokalnej społeczności - mówi Sebastian Bykuć z Instytutu Maszyn Przepływowych Polskiej Akademii Nauk w Gdańsku.

Kluczowa rola operatora sieci

Finałowym etapem przedsięwzięcia była przebudowa transformatora średniego i niskiego napięcia na terenie osiedla domów jednorodzinnych, którą przeprowadziła firma Energa-Operator. Rola tego partnera okazała się kluczowa dla powodzenia całego projektu. Energa-Operator nie tylko zmodernizowała stację, wyposażając ją w nowoczesne urządzenia pomiarowe pozwalające na bieżąco śledzić stan sieci elektrycznej i błyskawicznie reagować na awarie, ale również zapewniła kompleksowy system pomiarowy poprzez instalację inteligentnych liczników zdalnego odczytu w gospodarstwach domowych.

Energa-Operator była głównym dostawcą danych pomiarowych, które stanowiły fundament dla przeprowadzanych analiz i testów. Zebrane z liczników informacje posłużyły do opracowania i sprawdzenia w praktyce systemów przewidujących zapotrzebowanie na energię oraz inteligentnych narzędzi do zarządzania jej przepływem w lokalnej społeczności.

Równie istotna była rola edukacyjna Energa-Operator – przedstawiciele firmy aktywnie uczestniczyli w spotkaniach z mieszkańcami, wyjaśniając zmiany w prawie energetycznym i przedstawiając możliwości, jakie dają wspólnoty energetyczne. To bezpośrednie zaangażowanie pomogło mieszkańcom zrozumieć korzyści płynące z nowych rozwiązań i przygotować się do zmian w lokalnym systemie energetycznym.

To doświadczenie pokazało nam, że współpraca z lokalnymi społecznościami będzie jednym z kluczowych czynników wpływających na poprawne funkcjonowanie sieci energetycznej. Dzięki projektowi nauczyliśmy się, jak operator może być nie tylko dostawcą infrastruktury, ale prawdziwym partnerem dla mieszkańców budujących swoje wspólnoty energetyczne. Te lekcje będą kształtować naszą strategię na najbliższe lata – zauważa Joanna Ptak, Główny Specjalista ds. Innowacji w Energa-Operator.

Kluczowe rezultaty w trzech krajach

Dzięki obszarom demonstracyjnym w trzech krajach projekt SERENE zbadał różnorodne podejścia technologiczne i społeczne do zarządzania energią na poziomie społeczności, ukazując unikalne możliwości i wyzwania:

• Dania: Zademonstrowano skuteczność magazynowania ciepła na poziomie społeczności, niskotemperaturowych sieci ciepłowniczych oraz systemów zarządzania energią (EMS), które zapewniają efektywność energetyczną, optymalizację kosztów i wsparcie dla sieci energetycznej.
• Holandia: W społeczności energetycznej Aardehuizen zastosowano magazyn energii współdzielony przez członków wspólnoty, EMS oraz aplikację mobilną, które poprawiły lokalny profil napięcia i umożliwiły mieszkańcom wspólne zarządzanie energią, podkreślając znaczenie aktywnego zaangażowania społeczności w rozwój rozwiązań energetycznych.
• Polska: Magazynowanie energii i EMS zwiększyły autokonsumpcję oraz elastyczność zużycia energii elektrycznej, umożliwiły skuteczne zarządzanie złożonym systemem energetycznym w obiekcie kulturalno-sportowym i pokazały potencjał lokalnych społeczności energetycznych, mimo istniejących ograniczeń regulacyjnych i prawnych.

Wnioski i doświadczenia (Lekcje z projektu)

W oparciu o czteroipółletnie doświadczenia z wdrażania rozwiązań w rzeczywistych obszarach demonstracyjnych, projekt SERENE zidentyfikował pięć kluczowych 'lekcji’. Wskazują one praktyczne kierunki działań oraz konieczne zmiany regulacyjne, które są niezbędne do efektywnego wsparcia transformacji energetycznej w Unii Europejskiej:

1. Celem jest współdzielenie energii: Obecne regulacje nie nadążają za rozwojem technologii, co utrudnia gospodarstwom domowym współdzielenie energii, mimo że jest to technicznie wykonalne.
2. Interoperacyjność danych jest warunkiem integracji systemów: Różnorodność standardów i zamknięte („prywatne”) systemy producentów utrudniają płynną integrację urządzeń energetycznych w ramach jednego ekosystemu.
3. Obecne struktury rynkowe i regulacyjne premiują status quo: Istniejące ramy prawne i ekonomiczne często zniechęcają do wdrażania innowacyjnych rozwiązań, faworyzując technologie konwencjonalne.
4. Potrzeba urządzeń sterowalnych: Aby gospodarstwa domowe mogły aktywnie uczestniczyć w zarządzaniu energią, niezbędne są inteligentne, sterowalne urządzenia — które wciąż nie są powszechnie dostępne.
5. Brak zaufania do niezweryfikowanych technologii: Zaangażowanie społeczności lokalnych oraz obecność zaufanych lokalnych liderów („ambasadorów”) są kluczowe dla przełamania oporu społecznego i budowania akceptacji dla nowych rozwiązań.

Nota rekomendacyjna (ang. policy brief)

We współpracy z projektami SUSTENANCE oraz LocalRES, projekt SERENE opracował osiem rekomendacji politycznych, mających na celu przezwyciężenie barier regulacyjnych, technologicznych i społecznych, które utrudniają rozwój rozwiązań energetyki obywatelskiej. Rekomendacje obejmują m.in. rozwój lokalnych kompetencji poprzez szkolenia i warsztaty, harmonizację regulacji pomiędzy różnymi szczeblami administracji, wspieranie standaryzacji oraz technologii typu „plug-and-play”, uproszczenie procedur administracyjnych, a także stworzenie elastycznych ram prawnych umożliwiających współdzielenie energii. Łącznie stanowią one spójną ścieżkę do skalowania rozwiązań wypracowanych w ramach projektu SERENE na poziomie europejskim.

Wpływ i perspektywy na przyszłość

Wnioski z projektu SERENE już teraz wpływają na krajowe dyskusje dotyczące energetyki obywatelskiej. We wrześniu 2025 roku holenderski Minister ds. Klimatu wskazał demonstrator Aardehuizen jako wzorcowy przykład społeczności energetycznej w liście skierowanym do parlamentu Holandii. Szczególne zainteresowanie wzbudziły zastosowane w projekcie SERENE magazyn energii oraz system zarządzania energią (EMS).

Choć projekt formalnie kończy się z końcem października 2025 roku, jego dorobek — wiedza, narzędzia oraz rekomendacje polityczne — będą nadal wspierać transformację energetyczną Europy w nadchodzących latach. Dziedzictwo projektu SERENE będzie inspirować i wyznaczać kierunki rozwoju dla kolejnych inicjatyw energetyki społecznościowej w całej Europie.

Więcej informacji o projekcie: https://h2020serene.eu/