Když je elektřiny příliš. Speciální příloha Energie

Počet instalací fotovoltaických panelů u nás loni zažil prudký restart. Do provozu bylo uvedeno téměř 34 tisíc solárních elektráren s celkovým výkonem bezmála 300 megawattů, což znamená meziroční skok o 370 procent. A velká poptávka po domácích slunečních elektrárnách pokračuje i letos. Česká energetická přenosová soustava (ČEPS) ve svém Hodnocení přiměřenosti energetické soustavy odhaduje podle konzervativního, tedy mírnějšího scénáře v roce 2040 výrobu elektřiny z fotovoltaik na deseti terawatthodinách. A mluvíme-li o obnovitelných zdrojích (OZE), můžeme dodat i údaje o větrné energii: ČEPS v roce 2040 očekává výrobu na úrovni 2,4 terawatthodiny. Především co se týče fotovoltaiky může být ale rozvoj komplikován tím, že naše distribuční soustava aspoň nyní není zcela uzpůsobena vzrůstajícímu počtu elektráren. Právě výkyvy, které s sebou nese produkce tzv. čistých zdrojů, jsou stále jednou z klíčových výzev pro fungování tuzemské sítě.

Pondělí velikonoční letošního roku bylo dnem, kdy ČEPS historicky poprvé sáhl k nucenému odpojení 400 fotovoltaických elektráren ze sítě kvůli nerovnováze v přenosové soustavě. Byl slunečný sváteční den a spotřebitelé neodebrali tolik elektřiny, kolik se předpokládalo. Elektřiny byl takový nadbytek, že po uplatnění všech obvyklých nástrojů už ji nebylo kam dávat. Odpojené elektrárny byly velké zdroje, nikoli fotovoltaiky na střechách rodinných domů. V praxi jsme ale poprvé zažili něco, k čemu s růstem instalovaného výkonu fotovoltaických elektráren u nás i v Evropě vůbec logicky bude docházet častěji. I když ČEPS obavy mírní. „Vypínání lze předpokládat v ojedinělých případech, kdy by se sešlo víc nepříznivých faktorů, a nepostačily by tak standardní nástroje k udržení výkonové rovnováhy. Například letní období je z pohledu spotřeby a slunečního svitu obecně lépe predikovatelné než Velikonoce s klouzavým datem svátků. Nerovnováhu mezi výrobou a spotřebou lze tedy zvládnout pomocí standardních nástrojů, případně rezerv ze zahraničí,“ tvrdí mluvčí společnosti Lukáš Hrabal. V budoucnu se však odpojování může týkat i domácích solárů. Někteří dodavatelé proto upozorňují, že jejich majitelé nemohou s jistotou počítat s tím, že v letních měsících budou přebytky ze své elektrárny prodávat za výhodné ceny zpět do sítě. Ceny totiž mohou klesat i do záporných hodnot.

Řešení akumulace vyrobené elektrické energie je proto stěžejním úkolem. V minulosti v tomto směru hrály roli především vodní přečerpávací elektrárny a také fungování tzv. nočního proudu, kdy dochází k omezenému spínání tepelných spotřebičů. Stejně tak funguje i technologie HDO, tedy hromadného dálkového ovládání, jímž se reguluje odběr elektřiny. Platí také, že pokud domácnost vlastní elektrický bojler či akumulační elektrická kamna, je to zároveň spotřebič který slouží ke stabilitě elektrické sítě a ve své podstatě i k akumulaci elektřiny přeměnou na energii tepelnou. Odborníci upozorňují na to, že budeme-li nyní připojovat do sítě další zdroje s obtížně predikovatelnou výrobou, což platí o obnovitelných zdrojích, budou muset být do sítě připojeny i flexibilní akumulační technologie, jako jsou akumulátorové baterie, paroplynové elektrárny a Power to Gas, kdy se elektrická energie přeměňuje na plynná paliva, jako je vodík či metan. Možností do budoucna je ale také vzdálené řízení jiných spotřebičů než nyní, kdy se nabízí například řízení nabíjení elektromobilů. A další možností, jak regulovat síť, je právě i vypínání zdrojů, kdy platí, že vypínání OZE je technicky snazší, než je tomu u klasických, tedy stálých zdrojů. „Pokud to řeknu velmi zjednodušeně, tak ve chvíli, kdy máme plné přečerpávací elektrárny, zapnuté bojlery v celé republice, zapnuté všechny spotřebiče, a elektřiny je stále moc, tak je jednodušší vypnout pár fotovoltaik než Temelín. Celkově bude řízení výkonové rovnováhy obrovský úkol, který nyní stojí před provozovateli přenosové a distribuční soustavy,“ říká k tomu expert na fotovoltaiku Pavel Matoušek ze společnosti innogy.

Nutná je zároveň i flexibilita sítě a záloha v podobě stálých zdrojů, jako jsou jaderné, uhelné nebo plynové elektrárny. Tedy aby čisté, ale nespolehlivé zdroje byly balancovány predikovatelnými zdroji, které umějí na poptávku rychle reagovat. Dokud akumulace elektřiny a řízení a optimalizace spotřeby nedosáhne vyšší úrovně, je nereálné obejít se bez těchto záložních zdrojů. Co se také týče odpojování fotovoltaických elektráren ze sítě, není to úplně zadarmo. Provozovatelé fotovoltaik mají nárok na kompenzace, o což se musejí starat primárně obchodníci s energiemi. Dodavatelé běžně odhadují spotřebu odběratelů a snaží se o co nejmenší odchylky. V opačném případě platí provozovateli elektrárny právě cenu za odchylku, tedy za rozdíl mezi nasmlouvanou a reálnou spotřebou elektřiny ze sítě. Podle některých odhadů budou s rozvojem čistých, nestálých zdrojů ceny za odchylky stále větší. Někteří dodavatelé se toho ale neobávají. „Dodávka energií je již dnes komplexní službou, dodavatelé musejí umět optimalizovat náklady na odchylku, profesionálně a analyticky řídit nákup energií, zároveň perfektně ovládat energetické procesy a legislativu, a to vše tak, aby výsledkem pro zákazníka byla srozumitelná nabídka, kvalitní servis a férová cena,“ myslí si mluvčí společnosti Centropol Monika Bartošová. Samotná akumulace energie u nás nemá zatím žádnou oporu v energetickém zákoně, není legislativně přímo definována. Bez vyřešení tohoto kroku bude obtížné posouvat se v jejím rozvoji dál.