Stabilita sítě – byznys za 20 miliard

A stabilita sítě, resp. její udržení, je s tím, jak se zvyšuje podíl obnovitelných zdrojů výroby elektřiny v energetickém mixu, logisticky i finančně stále náročnějším procesem. Před energetickou krizí se roční náklady na její zabezpečení pohybovaly v intervalu 6 a 7 miliard korun, v době extrémních cen elektřiny se dostaly přibližně na trojnásobek, nyní zase o něco klesly. Nicméně celý obor služeb výkonové rovnováhy (SVR) zažívá velký rozmach i se zapojením umělé inteligence.

Stabilita sítě se totiž zajišťuje právě přesnou koordinací aktivit subjektů SVR. Velmi zjednodušeně řečeno, v elektrizační soustavě musí být vždy právě tolik elektřiny, kolik se jí v daný okamžik potřebuje. Tohoto stavu bylo poměrně snadné dosáhnout v době, kdy elektřinu do sítě dodávalo relativně málo zdrojů se stabilní výrobou a dobře predikovatelný byl i odběr probíhající podle typizovaných diagramů dodávky (TDD) vázaných na jednotlivé distribuční sazby. Nyní do systému přibývají další zdroje s výrobou závislou na počasí a vlastní výroba ovlivňuje i průběh spotřeby v odběrných místech. Stále častěji tak nárazově vznikají situace, kdy by bylo elektřiny v síti příliš, nebo by se naopak nedostávala. A ČEPS tak musí zařídit, aby byla rychle odebrána, případně v požadovaném objemu dodána.

Všichni dodavatelé mají povinnost hlásit operátorovi trhu předpokládanou spotřebu celého svého zákaznického portfolia v patnáctiminutových intervalech, a to vždy na následující den s jednou možností zpřesnění predikce. Historicky k tomu využívali TDD, které spotřebu poměrně přesně vykreslují s ohledem na distribuční sazbu v odběrném místě.

S rostoucím počtem domácích mikrozdrojů i firemních fotovoltaik se ale průběh spotřeby elektřiny mění podle toho, kolik elektřiny a kdy dodá vlastní elektrárna. Masivní odběr ze sítě (od dodavatele) tak obvykle nastává v době, kdy slunce nesvítí, ale ani to není vždy pravidlem. Dodavatelé tak pracují s novými modely predikce spotřeby, které zohledňují výrobu z obnovitelných zdrojů včetně předpovědi počasí a další vlivy.

Modely se postupně zdokonalují, nicméně k disproporcím mezi odhadovanou spotřebou a skutečností přesto dochází. Tento rozdíl se nazývá odchylka a dodavatelé za ni musejí platit. Hradí tak činnost subjektů SVR, které jsou nonstop připravené zabránit destabilizaci elektrizační soustavy tím, že bleskově vyrobí chybějící elektřinu, nebo se naopak rychlým zvýšením spotřeby zbaví té přebytečné. Náklady na odchylku se samozřejmě promítají do celkové ceny elektřiny.

Tradičními poskytovateli služeb SVR jsou uhelné nebo vodní elektrárny. Uhelky však budou postupně ukončovat činnost, oblastí pro budování dalších hydroelektrárn není mnoho a výstavba paroplynek chce čas. Stabilita sítě ale musí být zajištěna kontinuálně, je proto třeba hledat další možnosti. Optimální pro zapojení do SVR jsou subjekty se schopností rychle ovlivňovat svou spotřebu. To jsou například teplárny a kogenerační jednotky, chladírny a mrazírny, čerpadla, elektrokotle a další zařízení typu mlýnů či třídiček s vyrovnávacími zásobníky. Aby stabilita sítě zůstala zachována i v současných měnících se podmínkách, potřebuje ČEPS subjektů zapojených do SVR velké množství. Aktuálně jich je kolem tisícovky a pořád přibývají. Kromě těch, pro něž jsou SVR podružnou činností, roste podíl podniků založených primárně za tímto účelem.  

Stabilita sítě je, jak vyplývá z výše uvedeného, nezbytnou nutností. Lze jí ale v současných podmínkách dosáhnout skutečně efektivně? A projeví se rostoucí konkurence na trhu SVR příznivě na celkové ceně elektřiny? Zásadní nedostatkem obnovitelných zdrojů energie typu solárních a větrných elektráren je jejich závislost na počasí. I proto si vysloužily nelichotivou přezdívku občasné zdroje energie. Když nesvítí nebo nefouká, nevyrobí nic. A problém vzniká i v době, kdy svítí či fouká moc.

Během slunečných jarních a letních dnů vyrobí fotovoltaiky tolik elektřiny, že pro ni není uplatnění. Její cena klesá až do záporných hodnot a dochází i k odpojování výrobních zdrojů. Jindy se objeví nečekaná oblačnost a solární elektrárny naopak z plánovaného objemu nedodají vůbec nic. Obě situace řeší subjekty SVR, neděje se tak ale vždy účelně.

Ukládání elektřiny například do velkokapacitních baterií znamená nejen vysokou počáteční investici do drahých akumulátorů, ale vždy také ztrátu určité části elektrické energie, která proces akumulace a následného čerpání elektřiny provází. A to je ještě ten lepší případ. Dochází totiž i ke skutečnému maření vyrobené elektřiny, kdy se s její pomocí třeba jen ve velkém ohřívá voda, která se pak jako horká pára bez dalšího upotřebení prostě vypustí do prostoru.

Naproti tomu k vykrývání nedostatku elektřiny a její rychlé výrobě slouží i dieselové generátory. Jeden fosilní zdroj v podobě uhlí pro elektrárny tak jen nahrazuje jiný, a sice nafta získávaná z ropy. Poblíž Borkovan a Klobouk u Brna zase ve druhé polovině října zahájila provoz kogenerační jednotka napojená přímo na tři kilometry hluboký vrt do ložiska fosilního zemního plynu. I ona má pomáhat se stabilizací přenosové soustavy. Proklamativně ekologické solární a větrné elektrárny tak evidentně stále potřebují zálohování i ze strany emisních zdrojů…  

Na druhou stranu je nesporné, že rostoucí počet subjektů SVR zvyšuje v oboru konkurenci a snižuje cenu služby. A rýsují se další možnosti. ČEPS ve spolupráci s energetickou firmou Delta Green už na konci roku 2023 úspěšně otestoval zapojení domácností do SVR. Na dálku ovládaly režim baterií fotovoltaik a ovlivňovaly tak spotřebu a dodávku elektřiny do sítě. Ve výhledu je i řízené nabíjení elektromobilů, chodu tepelných čerpadel nebo bojlerů, tedy jakási obdoba HDO.