Jaká jsou úskalí solárních a větrných elektráren?
Stále více elektřiny pochází z obnovitelných zdrojů.Rozvoj solární a větrné elektřiny však přináší komplikace pro stabilitu sítě. Řešením by mohlo být vybudování přeshraničních i vnitrostátních propojení.
Komplikace v síti
Růst obnovitelných zdrojů energie je v energetice obecně považován za žádoucí. To se však neobejde bez následků při výrobě a přenosu elektřiny. Komplikace v síti způsobují zejména tzv. intermitentní zdroje – slunce a vítr. Ty vyplývají z jednoduchých fyzikálních zákonů. Slunce nesvítí celý den a vítr nefouká pořád. V době, kdy elektřinu ještě nelze udržitelně skladovat, vyžaduje připojení těchto zdrojů záložní zdroje v síti, které by vyrovnaly stabilitu sítě v případě, že přerušované obnovitelné zdroje přestanou vyrábět elektřinu.
“Ambiciózní cíle Evropské unie znamenají také radikální transformaci evropského odvětví elektrické energie. Ve hře je několik klíčových faktorů, které povedou k mnohem složitějšímu prostředí, jež bude vyžadovat inovativní řešení. Ty zajistí úspěšnou a bezproblémovou integraci obnovitelných zdrojů do odvětví elektrické energie,” uvádí se v projektu EU-SysFlex, který se zabývá řešením problémů spojených s nestálými obnovitelnými zdroji.
Mezi další výzvy patří připojení menších zdrojů k síti, neplánované toky elektřiny z jiných zemí v rámci vnitřního trhu s elektřinou nebo pokles frekvenční stability sítě. Z hlediska integrace obnovitelných zdrojů energie do rozvodných sítí je zásadní mít vybudovanou infrastrukturu, pokud jde o propojení s elektrickým vedením. To znamená dostatečné přeshraniční propojení na úrovni přenosové soustavy i vnitrostátní propojení mezi oblastmi s vysokou výrobou energie z obnovitelných zdrojů a vysokou spotřebou.
Integrace obnovitelných zdrojů do sítě
Samotná síť se skládá z přenosové a distribuční soustavy. Přenosová síť přenáší elektřinu na velké vzdálenosti, distribuční síť ji dodává koncovým uživatelům, včetně domácností. Velké solární elektrárny nebo větrné farmy jsou připojeny k přenosové soustavě. Pokud je počasí na jejich straně, tj. svítí slunce a fouká vítr, mají tyto obnovitelné zdroje výhodu oproti všem ostatním, protože mají nejnižší provozní náklady. Tento způsob odběru elektřiny se nazývá Merit Order a mimo jiné výrazně snižuje velkoobchodní ceny elektřiny.
Menší komunitní elektrárny mohou být připojeny přímo k distribuční síti. Solární panely umístěné na domech jsou obvykle samostatné jednotky, které fungují mimo distribuční síť. Základem rozdílu mezi decentralizovanou a centralizovanou výrobou elektřiny je výroba elektřiny v menších zařízeních připojených k distribuční síti a ve větších zařízeních v přenosové síti.
Centralizovaná a decentralizovaná výroba
Oba tyto způsoby výroby elektřiny mají své klady i zápory. Centralizace znamená nižší ceny. Studie americké investiční banky Lazard odhaduje, že výroba elektřiny ze střešních solárních panelů je 3,5 až sedmkrát dražší než výroba ve velké solární elektrárně. Provozovatelé sítí také poukazují na větší kontrolu a s tím související větší schopnost předvídat poptávku. Decentralizovaná výroba naopak přináší větší odolnost sítě, například při bouřkách, a také nižší ztráty elektřiny při přenosu, protože se obvykle využívá v blízkosti místa výroby. Rada evropských energetických regulačních orgánů (CEER), nezisková organizace, v níž dobrovolně spolupracují národní regulační orgány, v roce 2017 vypočítala, že v přenosové a distribuční soustavě se ztratí 0,89 až 2,77 procenta celkové vyrobené elektřiny.
Závislost na počasí
Rostoucí počet solárních a větrných elektráren však provozovatelům sítí ztěžuje výpočet rozdílu mezi nabídkou a poptávkou. Výroba elektřiny je stále více závislá na počasí, které se může rychle měnit. V jednu chvíli tak mohou větrné elektrárny vyrábět velké množství elektřiny, ale o několik desítek minut později se vrtule mohou zastavit a výroba klesne, přičemž poptávka zůstane nezměněna. To zvyšuje nároky na flexibilitu provozovatele sítě, který musí síť rychle přizpůsobit novým podmínkám.
Nevyužitý potenciál v ČR
V prosinci 2021 činil podíl hnědého uhlí na celkové výrobě elektřiny v ČR 41,2 procenta a v listopadu 38,8 procenta. Na druhém místě byly jaderné elektrárny, které se na celkové výrobě elektřiny v tuzemsku podílely v prosinci z 33,9 procenta a v listopadu z 35,5 procenta. Vyplývá to z informací v interaktivním modulu webu oEnergetice.cz. Větrné elektrárny se podle něj v prosinci podílely na výrobě elektřiny z 0,9 procenta, solární elektrárny pak z 0,5 procenta. V listopadu to bylo v obou případech 0,8 procenta.
Malý podíl obnovitelných zdrojů na výrobě je podle Aleše Miklíka, mluvčího Hnutí Duha, daný primárně tím, že jich ČR má velmi málo. Zejména u větru, kde je instalovaný výkon zanedbatelný, nelze logicky čekat velkou výrobu, i když fouká. Fotovoltaiky zas budou v listopadu a prosinci vždy vyrábět daleko méně než v letních měsících, ale opět by výroba byla větší, pokud by byl v Česku větší instalovaný výkon. Nevyužitý potenciál je tak podle Miklíka obrovský.
Miklík uvedl, že pokud ČR využije svůj potenciál, může vyrábět dostatek elektřiny z obnovitelných zdrojů v létě. Přebytky by se pak mohly ukládat na zimu například ve formě vodíku. “Aktuální návrh nařízení vlády k zákonu o podporovaných zdrojích například navrhuje podporovat uhelné a plynové teplárny, ale jen pár desítek větrníků a žádnou fotovoltaiku,” řekl Miklík.
Zdroj: euractiv.sk; ČTK