8.12.2022 | Svátek má Květoslava


ENERGETIKA: Kolik zelené elektřiny ještě uneseme?

15.6.2010

Kolik obnovitelných zdrojů energie můžeme připojit do elektrizační soustavy? Opravdu tolik, kolik chceme?

V polovině února tohoto roku provozovatel české přenosové soustavy (ČEPS) a distribuční společnosti pozastavily vydávání kladných stanovisek k žádostem o připojení nových obnovitelných zdrojů energie (OZE) do elektrizační soustavy (ES), a to s odkazem na možné ohrožení bezpečnosti a spolehlivosti distribuce elektřiny. Toto rozhodnutí vyvolalo v určitých kruzích vlnu ostré kritiky s více či méně hlasitě vyřčeným podtextem o nekalých a zákulisních praktikách energetické lobby. Při čtení různých mediálních výkřiků někteří čtenáři možná hledají odpovědi na racionální a logické otázky:

1) "Jednalo se o technicky odůvodněné rozhodnutí?"
2) "Jaké jsou technické limity připojování OZE do sítě?"
3) "Kolik OZE můžeme reálně připojit do sítě v České republice?"

Elektrizační soustava je fyzikální systém, který lze poměrně přesně matematicky popsat a modelovat, takže na položené otázky můžeme nalézt odpovědi na základě exaktních výpočtů.

Vhodným informačním zdrojem může být studie renomovaného výzkumného ústavu EGÚ Brno, která se zabývala technickými a ekonomickými dopady připojování nových OZE na českou elektrizační soustavu.

Připojování nových OZEObrázek níže ilustruje stav, ve kterém se distributoři elektřiny nacházeli v době zpracování studie (únor 2010):

Připojování nových OZE

Scénáře nárůstu instalovaného výkonu OZE ve studii EGÚ (2/2010). Zdroj: ČSRES

Ve studii byly prověřovány tři scénáře rozvoje OZE pro časové horizonty let 2012, 2015 a 2020:

- Scénář žádostí (modrá)
Uvažuje realizaci všech OZE dle žádostí o připojení, které byly podány u provozovatelů sítí k 30. listopadu 2009.

- Scénář investorský (červená)
Vychází ze žádostí investorů, avšak pouze v rozsahu požadavků příslušné směrnice EU o podílu výroby z OZE (cca 9,5 TWh v roce 2020). Za tohoto předpokladu postačuje vybudovat přibližně 38% OZE z žádostí podaných k 30. listopadu 2009.

- Scénář dle Národního akčního plánu rozvoje OZE (zelená)
Plán Ministerstva průmyslu z ledna 2010 (NAP 2010), který předpokládá splnění závazků vůči EU v roce 2020.

Co je příčinou raketového nárůstu žádostí o připojení OZE?Zákon o podpoře obnovitelných zdrojů č. 180/2005 Sb. ukládá provozovatelům sítí povinnost připojit OZE a vykupovat veškerou vyráběnou elektřinu za cenu stanovenou pro daný rok Energetickým regulačním úřadem (ERÚ), přičemž za stávající situace je tato cena garantována po dobu patnácti let. Výkupní cena v ČR je natolik atraktivní, že k nám přilákala řadu zahraničních investorů. K nárůstu žádostí rovněž přispěla i skutečnost, že v Číně došlo v posledních letech k navýšení výrobních kapacit na výrobu fotovoltaických panelů, což mělo za následek poměrně výrazné snížení jejich cen, tj. investičních nákladů na budoucí výstavbu fotovoltaických elektráren.

Aktuálně dostupné informace o počtu žádostí o připojení k 30. dubnu 2010 jsou uvedeny v následující tabulce:

žádosti o připojení 

Žádosti o připojení VTE a FVE k 30.4.2010. Zdroj: ČSRES

Vidíme, že do konce dubna distributoři povolili žádosti na větrné (VTE) a fotovoltaické elektrárny (FVE) s instalovaným výkonem 6 913 MW a uzavřeli smlouvy o připojení na 2 301 MW. Pro ilustraci uvádím, že výkon jednoho bloku elektrárny Temelín činí 1 000 MW.

Z výše prezentovaných čísel je zřejmé, že se potenciální nárůst instalovaného výkonu OZE v ČR od počátku r. 2010 začal radikálně odchylovat od předpokládaných scénářů, takže vyhlášení "stop stavu" v únoru bylo rozumným řešením, a to alespoň do doby dokončení nezbytných legislativních úprav v oblasti připojování OZE.

Přemoudřelým kritikům tohoto rozhodnutí ještě připomínám skutečnost, že distributoři elektřiny nemohou předem zjišťovat "míru spekulativnosti" jednotlivých žádostí, např. o své vůli prověřovat či posuzovat možnosti jednotlivých investorů na financování projektů apod.

Limity pro připojování OZE do sítě v ČRVětrné a fotovoltaické elektrárny vyrábějí elektřinu podle aktuálních klimatických podmínek, tedy více méně nepředvídatelně. Jejich výkon může v průběhu několika minut kolísat v rozmezí od nuly až po maximální výkon. Navíc kolísá i samotná spotřeba, i když v tomto ohledu je k dispozici po desítkách let provozu sítě dostatek zkušeností umožňujících operátorovi poměrně přesně předpovědět chování spotřeby v různých obdobích dne, měsíce, roku.

Operátor sítě je doposud povinen veškerou vyráběnou elektřinu z OZE přednostně vykupovat a nemůže ji regulovat (omezovat výrobu). Musí mít tedy k dispozici jiné elektrárny s dostatečným výkonem (např. vodní a plynové), které budou schopny přesně podle jeho potřeb a dostatečně rychle zvyšovat výkon při náhlém poklesu výroby z OZE a naopak snižovat výkon při náhlém vzrůstu výroby z OZE. Jedná se tzv. podpůrné služby (PpS). Je jasné, že např. konkrétně v případě ČR při dosažení velikosti instalovaného výkonu z OZE v rozsahu několika temelínských bloků se jedná o závažný technický problém. Připomínám, že výstavbu elektráren poskytujících PpS nelze žádné energetické společnosti nařídit. Nehledě na to, že výstavba větších elektráren a jejich připojení do přenosové nebo distribuční soustavy trvá mnoho let (zdlouhavé povolovací procedury), zatímco fotovoltaické nebo větrné elektrárny lze vybudovat za podstatně kratší dobu.

Obecně tedy záleží na konkrétní struktuře, instalovaném výkonu a regulačních možnostech zdrojů každého (obvykle národního) operátora. Operátoři provozující relativně rozsáhlejší sítě s vyšším zastoupením rychle regulovatelných vodních a plynových zdrojů mohou povolit vyšší podíl zdrojů s přerušovanou výrobou (VTE a FVE) a zároveň garantovat dostatečnou bezpečnost a spolehlivost provozu.

V odkazované studii byl vypočten limit soudobého pohotového výkonu neřiditelných OZE (VTE+FVE) pro bezpečný provoz ES ČR v následujícím rozsahu:

Limit pro období 2010-2012: 1650 MW
Limit pro období 2013-2015: 2000 MW

Takže podle závěrů studie můžeme v ČR instalovat OZE souhrnně odpovídající výkonu zhruba dvou temelínských bloků.

I zelená elektřina má svoji cenuJako přímý účastník výstavby a spouštění JE Temelín si ještě živě vzpomínám na diskuzi o "extrémně vysokých" investičních nákladech. Rád bych proto prezentoval několik čísel:

Roční vícenáklady

Roční vícenáklady pro ES ČR vlivem připojování OZE ve studii EGÚ (2/2010). Zdroj: ČSRES

Největší ekonomický dopad připojování OZE do ES ČR představuje přímá podpora výroby elektřiny, tedy povinného výkupu resp. vyplácení zelených bonusů. Pro referenční scénář NAP 2010 lze vyčíslit v rozsahu 26 až 45 miliard Kč ročně v letech 2012-2020. Další významnou položkou je nárůst nákladů na nákup podpůrných služeb, který se v nejbližších letech pohybuje v řádu stovek miliónů až jedné miliardy Kč ročně.

Pouze připomínám, že celkové investiční náklady JE Temelín činily 100 miliard Kč a předpokládaná roční výroba činí 13 000 - 15 000 GWh po dobu 40 - 60 let.

Jak dál s OZE v ČR?Pokud chceme z OZE učinit skutečně "rovnoprávný" energetický zdroj, s čímž se ztotožňuje i autor článku, je nutné urychleně realizovat nezbytná opatření v technické, ekonomické i legislativní oblasti:

V oblasti technické to znamená, že podmínky provozu OZE větších výkonů (FVE, VTE) musí být nastaveny v souladu s konkrétními technickými a fyzikálními možnostmi obdobně jako u ostatních klasických výroben elektřiny, tj. musí být zajištěn přiměřený podíl na regulaci sítě. Což konkrétně znamená možnost jejich odstavení či omezování výroby v případě potřeby, zejména při předcházení mimořádných a havarijních stavů.

V oblasti ekonomické to znamená přehodnotit systém garantovaných výkupních cen a zelených bonusů. Podle odkazované studie celkové náklady na podporu OZE v ČR dosáhnou do roku 2020 hodnot v rozmezí 370 až 470 miliard korun, tj. ekvivalent investičních nákladů osmi temelínských bloků.

V oblasti legislativní to znamená upravit systém podávání a registrace žádostí o připojování nových OZE do ES. Je nutné eliminovat spekulativně podávané žádosti, které ve svém důsledku "blokují" volnou kapacitu sítí, třeba i pro výstavbu zdrojů schopných poskytovat podpůrné služby. Řešením by mohlo být např. zkrácení platnosti žádostí, nutnost složení finanční kauce či nemožnost změny žádajícího subjektu v průběhu celého procesu.

A co na úplný závěr?Autor se pokusil prezentovat vybrané střípky informací z rozsáhlého dokumentu. Čtenářům, kterým není technika cizí, lze doporučit alespoň zběžné pročtení celé studie. Ostatním čtenářům je snad nyní poněkud více zřejmé, že problematika připojování OZE do sítě je poněkud technicky, ekonomicky i legislativně složitější, než jak si představují někteří profesionální bojovníci za lepší zítřky a "čistší" energetiku.

Převzato z Nejedly.blog.idnes.cz se souhlasem autora