Jak ví elektrárna, že jste doma zapnuli sporák?

8. 1. 2018

Když potřebujete čtvrtku másla, skočíte do obchodu a koupíte si ji. Obchodníkovy zásoby se ztenčí právě o jedno máslo a vaše úspory asi o 50 korun (při troše štěstí). Když potřebujete elektřinu, je to ještě jednodušší, ale o to podivnější. Vždy na vás poslušně čeká v zásuvce, a když si ji odeberete, nějakým zázrakem nikomu nechybí.

Jak ví elektrárna, že jste doma zapnuli sporák?

Elektřina je zvláštní zboží. Nedá se rozumně skladovat ve velkém ani řízeně přepravovat, takže si vlastně dost často dělá, co chce. Přitom ale musí pořád v celé síti platit jednoduchá rovnice: množství energie dodané = množství energie odebrané + ztráty. Porušení rovnováhy může mít v oblasti energetiky trochu horší následky než v případě jiných komodit. Zatímco nedostatek másla vyšponuje ceny a prodlouží fronty v supermarketech, nedostatek (a dokonce i přebytek) energie může vést až k blackoutu.

Dopouští se tedy kuchařka v Dolní Lhotě protistátního činu, když z ničeho nic zapne 4 plotýnky sporáku o celkovém příkonu 8 kW? A pokud její manžel nepracuje v elektrárně, jak se ta elektrárna dozví, že má do Dolní Lhoty poslat trochu víc elektřiny? A co když se nad Dolní Lhotou najednou zatáhne a výkon solárních panelů na střechách klesne na nulu?

Jednoduchá odpověď zní, že kuchařka může dál legálně vařit, fotovoltaika odpočívat a elektrárně je to úplně jedno, protože rovnováhu v síti pohlídá státní společnost ČEPS. Většinu účastníků trhu však tvoří soukromé společnosti. Výrobci, obchodníci i distributoři již z podstaty usilují o maximalizaci zisku a spotřebitelé včetně naší dolnolhotské kuchařky zcela nezodpovědně zapínají sporáky, kdy se jim zachce.

V první fázi organizuje trh s elektřinou čistá ekonomie. Základním předpokladem pro to, aby měla nabídka vůbec šanci potkat se poptávkou, je tržní prostředí, jehož součástí je i klasická burza. Každý den v poledne probíhá na spotovém trhu aukce, na níž se obchoduje s elektřinou, která půjde „do akce“ další den. Výrobci se pochlubí, kolik energie mají v plánu vyrobit, provozovatelé slunečních a větrných elektráren se moudře zahledí na předpověď počasí a obchodníci na základě modelů spotřebitelského chování odhadnou spotřebu svých zákazníků. Z toho vyplyne cena a objem po jednotlivých hodinách.

Jenomže pak přijde nový den a všechno je úplně jinak. Slunce i vítr si v rozporu s predikcemi vezmou dovolenou a zapnutých sporáků je v daném okamžiku jako na potvoru dvakrát tolik než obvykle. V rámci dne je ještě možné vyrovnávat výkyvy vnitrodenním obchodováním, v rámci konkrétní hodiny už se však dostává ke slovu magie s názvem regulační energie.

Na Bohdalci sedí operátor a díky tzv. rezervnímu výkonu vyrovnává aktuální výkonové saldo v řádu minut, takže základní rovnice v síti stále platí. Onen rezervní výkon ČEPS nakupuje dopředu u vybraných stabilních a dobře regulovatelných zdrojů, které jsou certifikované a technicky způsobilé pro tuto důležitou podpůrnou službu. Z některých elektráren vedou dokonce přímo na Bohdalec optické kabely, takže operátor může skutečně šlapat na plyn či na brzdu podle potřeby v reálném čase. Pro regulační služby elektrárna běžně vyčlení vybrané výrobní bloky, čímž se nad nimi vzdává vlády a řízení dočasně předává do rukou operátora ČEPSu.

Rezervní výkon je dimenzován tak, aby se počítalo s výpadkem největšího prvku soustavy. Tím je v současnosti jeden výrobní blok Elektrárny Temelín o výkonu 1000 MW. Na sekundární regulaci a běžné výkyvy však za normálních okolností stačí okolo 300 MW. Kromě výkonu operátor musí hlídat řadu dalších parametrů, například frekvenci, která má tendenci kolísat v závislosti na zatížení sítě. ČEPS tedy zjednodušeně řečeno garantuje nejen správné množství elektřiny v síti, ale také dostatečnou kvalitu.

Nekonečné diskuze o tom, jestli potřebujeme nebo nepotřebujeme rekonstruované uhelné elektrárny, se často omezují na příliš jednoduché počty. I laik si samozřejmě dovede spočítat, že čistě z hlediska výrobní bilance některé zdroje v určitou dobu nejsou potřeba. Úplně se ale zapomíná na to, že přenosovou soustavu čím dál víc rozkolísanou obnovitelnými zdroji a přeshraničními přetoky musí něco držet pohromadě. A v případě Česka jsou to právě uhelné elektrárny, které jako stabilní a dobře regulovatelné zdroje drží prakticky veškerý regulační výkon. Dokud za ně nenajdeme rovnocennou a ekonomicky snesitelnou náhradu, je diskuze o rychlém odchodu od uhlí bezpředmětná.

Co se stane, až do elektrické sítě naplno vtrhnou slunce, voda a vítr?

Co se stane, až do elektrické sítě naplno vtrhnou slunce, voda a vítr?

19. 5. 2020

Když ptáčka lapají, pěkně mu zpívají. Ovšem jenom tu první líbivou sloku o tom, kterak slunce jásavě svítí na solární panely, voda vesele roztáčí šneky turbín a vítr laškovně prohání větrníky. Kam se ale poděla ta druhá sloka o tom, že tahle zelená energie skrývá tvář černější než uhlí a že účet za ní je mastnější než ropná skvrna?

Start ze tmy jako plán, o kterém doufáme, že zůstane na papíře

Start ze tmy jako plán, o kterém doufáme, že zůstane na papíře

21. 5. 2019

Blackout. To slovo je strašákem pro celou společnost, která je čím dál tím závislejší na elektrické energii. Energetici jsou naštěstí dobře připraveni i na katastrofické scénáře. Ale mnohdy ani ta sebelepší příprava nestačí na to, co si bezbřehou fantazií naplněný zlomyslný osud vymyslí...

Blackout jako Damoklův meč 21. století

Blackout jako Damoklův meč 21. století

8. 4. 2019

Rozsáhlý výpadek elektřiny není jen pojem z říše katastrofických filmů, ale také stále reálnější scénář, který se už v tomto tisíciletí natvrdo odehrál například v Indii, Turecku, USA, Kanadě, Itálii nebo Německu. I my jsme mu již byli hodně blízko, a to dokonce dvakrát.