Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Rozvoj obnovitelných zdrojů by měl odpovídat rozvoji sítí

10. 9. 2009
 |  Vesmír 88, 582, 2009/9
komerční prezentace

V příštích letech se společnost ČEPS, provozovatel české přenosové soustavy, chystá investovat do rozvoje přenosové soustavy až 12 miliard korun. Rozvojové aktivity společnosti v letech 2009–2017 ovlivní několik faktorů, v dlouhodobém kontextu především výrazný nárůst spotřeby v Moravskoslezském kraji a modernizace a posilování zdrojové základny v severozápadní oblasti přenosové soustavy. Největší investice na připojení nových zdrojů jsou evidovány v severozápadních Čechách, zejména v souvislosti s výstavbou nového hnědouhelného bloku o výkonu 660 MW v lokalitě Ledvice a dvou paroplynových bloků o výkonu 450 MW v lokalitě Počerady. Vliv na investiční akce ČEPS bude mít i výstavba větrných elektráren na řadě míst v České republice a v neposlední řadě boom ve výstavbě větrných elektráren na severu Německa.

Do roku 2020 by mohl být v České republice instalován výkon ve větrných elektrárnách až ve výši 1200 MW. Pro srovnání, stávající instalovaný výkon je 150 MW. Pro léta 2009–2017 jsou evidovány požadavky na připojení větrných elektráren do přenosové soustavy o výkonu 702 MW. Rozvojové akce vyvolané výstavbou větrných elektráren se týkají především severozápadní části přenosové soustavy. Bude zde nutné vystavět nové rozvodny 400 kV Vernéřov a Vítkov a vedení 400 kV Hradec – Vernéřov a Vernéřov – Vítkov o celkové délce až 90 km. Jen náklady na tyto akce se budou pohybovat okolo 2,7 miliardy korun.

Přetoky „větru“ z Německa

Zmíněné plánované investice do přenosové soustavy však nejsou primárně určeny k tomu, aby eliminovaly dopady zvýšených přetoků z větrných parků na severu Německa. Instalovaný výkon ve větrné elektřině na severu Německa by měl do roku 2030 narůst až o 30 000 MW (nynější výkon je asi 23 000 MW). Dle studie EWIS (Studie integrace větrné energetiky v Evropě) představuje pro přenosovou soustavu České republiky hlavní riziko tranzit výkonu z Německa do Rakouska v souvislosti s přenosem elektřiny z větrných farem do přečerpávacích vodních elektráren (zejména) v Rakousku. Značné ohrožení představují tyto toky pro přenosovou soustavu ČR již dnes. V situacích, kdy výroba z větrných elektráren v Německu dosahuje maxima a k tomu se přidá větší chyba v předpovědi výroby z těchto elektráren, je situace v přenosové soustavě ČR natolik vážná, že se v ČR blíží podmínkám pro vyhlášení stavu nouze. Riziko bude narůstat s další masivní integrací větrných elektráren v oblasti severního Německa. Rakousko plánuje výstavbu dodatečných přečerpávacích kapacit v rozsahu asi 5 GW.

Z toho důvodu bude dle odhadů společnosti ČEPS jen pro přenos proudu ze severu potřeba posílit stávající kapacitu vedení, a tím zvýšit tranzitní schopnost přenosové soustavy ČR. V regionu střední Evropy je ČR státem, jehož přenosová soustava je přetěžována nejvíce. Podíl tranzitních toků je u nás větší než třeba v Polsku a Maďarsku, což na nás v souvislosti s posilováním vedení klade rostoucí požadavky. V tomto směru realizace výše zmíněných projektů soustavě nijak neulehčí, jelikož na přeshraniční toky nemá vliv. Společnost ČEPS v této souvislosti plánuje v dlouhodobém horizontu (zhruba po r. 2015) modernizovat a navýšit kapacitu vedení 400 kV, která jsou při přenosech z Německa do Rakouska zatěžována nejvíce. Tyto investice si vyžádají částku převyšující 3,8 miliardy korun. V současné době je finanční regulace provozovatelů přenosových soustav států EU řešena odděleně. Jinými slovy neexistuje kompenzační model napříč Evropou, který by počítal s finanční kompenzací na investice vynucené vnějšími podmínkami.

Úzká místa

Na přeshraničních profilech i uvnitř jednotlivých soustav existuje řada úzkých míst neboli bodů se sníženou přenosovou kapacitou. Příčinou je skutečnost, že česká přenosová síť (shodně s přenosovými soustavami ostatních evropských států) byla v padesátých letech budována jako čistě národní. Měla především zajišťovat dálkové přenosy uvnitř státu. S dodávkami pro sousední státy se počítalo pouze omezeně. Hraniční propojení byla budována spíše proto, aby vzrostla spolehlivost sítě v případě poruch, než pro rozsáhlé mezinárodní obchodování. Na druhou stranu je česká přenosová soustava ve srovnání s mnohými jinými evropskými soustavami ve velmi dobrém stavu. Minimální kapacitu přeshraničních propojení, navrhovanou Lisabonskou strategií, dokonce přesahuje o více než dvojnásobek.

Odstranění těchto úzkých míst ovšem české přenosové soustavě ulehčí pouze za předpokladu, že budou posílena i vedení směřující ze severu na jih Německa. V opačném případě budou posíleny pouze přetoky putující přes Českou republiku, k jejichž řešení musí společnost ČEPS již nyní používat nestandardní nástroje operativního řízení. Elektřina totiž, zjednodušeně řečeno, teče tím směrem, kde je jí kladen nejmenší odpor.

ČEPS proto ve střednědobém výhledu prověřuje možnost instalovat na přeshraničním profilu s německým Vattenfall Europe Transmission (VE-T) transformátory s příčnou regulací (PST), které umožní regulovat toky výkonu. A to zejména pro případ, že by se uskutečnil plán instalovat tato zařízení na profilu mezi německým VE-T a polským provozovatelem přenosové soustavy PSE-O. Toto řešení je ovšem z pohledu liberalizace trhu s elektřinou nevhodné.

Jinými slovy, Česká republika jakožto tranzitní stát si sama s tímto problémem neporadí. Je potřeba více investovat do soustav na celoevropské úrovni. Celoevropský koncept, který by shromažďoval a přiděloval finance na řešení tohoto problému, dnes neexistuje, a výstavba nových vedení v Evropě trvá kvůli nepružné legislativě v průměru 15 let. Veškeré přetoky z Německa, které bude muset společnost ČEPS realizovat, tak zaplatí výhradně český zákazník.

Větrná energie v ČR

Ani v České republice rozvoj sítí neodpovídá rozvoji obnovitelných zdrojů. Zatímco výstavba místních větrných elektráren trvá v současné době 4 až 6 let, výstavba vedení vyžaduje kvůli zdlouhavým administrativním řízením 8 až 12 let. Klade vysoké finanční i časové nároky na získání podkladů pro územní i stavební řízení, studie dopadu stavby na životní prostředí (EIA) či projekční a dodavatelské kapacity. I z toho důvodu se realizace podobného projektu může protáhnout až na 10 let, a to i přesto, že samotná „stavba stožárů“ zabere jen 2 až 3 roky (v závislosti na délce trasy apod.).

Převážná většina oblastí vhodných pro výstavbu větrných elektráren se navíc nachází v místech velmi vzdálených od možných bodů připojení do elektrizační soustavy. Kromě nákladů na připojení tak rostou i náklady na ztráty v elektrizační soustavě. Navíc ne všechny projekty větrných elektráren jsou realizovány, někdy tomu zabrání negativní posouzení studie EIA – dopadu stavby na životní prostředí. Všechny tyto okolnosti komplikují situaci. Pro její zlepšení bude nutné harmonizovat rozvoj sítí a větrných parků, tj. provázat schvalovací řízení a územního plánování nových zdrojů a sítí, o potřebě zrychlit povolovací procedury nemluvě.

Německo letos v květnu přijalo zákon, jehož cílem je urychlit výstavbu některých částí přenosové soustavy. Nový zákon má urychlit proces plánování a odsouhlasení pro 24 nutných linek sítě o napětí 380 kV. Zároveň předpokládá, že kvůli ochraně prostředí i obyvatel budou linky v citlivých oblastech vedeny pod zemí. Dává přednost výstavbě čtyř linek k posílení úzkých míst ve směru severojižním, jmenovitě Diele-Niederrhein, Ganderkesee-Wehrendorf, Whale-Meckar a z pohledu české přenosové soustavy asi nejdůležitější Lauchstadt-Redwitz. Tyto nové linky mají zlepšit přenos elektrické energie mezi větrnými elektrárnami na severu Německa a přečerpávacími elektrárnami na jihu. Projekty mají získat výjimku z obvyklých povolovacích procedur, které dnes trvají okolo 10 let.

Kromě nákladů na připojení mají provozovatelé přenosových a distribučních soustav (TSO a DSO) v ČR ze zákona povinnost vykupovat elektřinu z větrných zdrojů. Na rozdíl od provozovatelů konvenčních zdrojů navíc provozovatelé větrných elektráren nenesou povinnost za regulaci odchylek. Tato odchylka je v současné době účtována konečným zákazníkům, jelikož odpovědnost za ni přebírají provozovatelé distribučních a přenosových soustav. Provozovatelé distribučních soustav mají navíc omezené nástroje pro regulaci. Provádí ji proto provozovatel přenosové soustavy.

Dá se ale očekávat, že v příštích několika letech bude výroba z větrné energie vyšší, než je potřeba pro krytí ztrát v soustavě. Vzrostou tak požadavky na dodatečný rezervní výkon, jenž slouží pro podpůrné služby (PpS) využívané k regulaci odchylek. Obecně platí, že je potřeba navýšit podpůrné služby asi o 20 % celkové velikosti instalovaného výkonu větrných elektráren. Při nižší nabídce podpůrných služeb spojené s jejich vzrůstající potřebností v situaci, kdy jsou některé konvenční zdroje odstaveny kvůli stoupajícímu výkonu ve větrných elektrárnách, navíc roste cena podpůrných služeb.

V Německu již – po množících se poruchách v soustavách okolních států – byla přijata legislativa, která německým provozovatelům přenosových soustav umožňuje určitým způsobem větrné elektrárny regulovat (snížit výrobu). ČEPS o této možnosti také uvažuje. Nabývala by na významu s rostoucím pronikáním větrných elektráren do ČR. Značně by přispěla k udržení bezpečnosti a spolehlivosti elektrizační soustavy ČR.

Další pokrok v tomto procesu představuje schválená novela Energetického zákona (v platnost vstoupila v červenci 2009), která umožňuje prodej povinně vykoupené přebytečné elektrické energie na krátkodobých trzích. Tento koncept sníží finanční zátěž konečného zákazníka.

K celkovému řešení problému by přispělo, kdyby se podařilo zapojit provozovatele větrné energie do regulace soustavy v mezních situacích a do plánování provozu elektrizační soustavy. Jde o technicky schůdnou variantu, která byla již vyzkoušena například ve Spojených státech. Snížila by náklady na podpůrné služby a zvýšila bezpečnostní i spolehlivostní parametry provozování přenosových soustav. Vzrostla by motivace provozovatelů větrných elektráren k tomu, aby minimalizovali odchylky prostřednictvím změny zákona o obnovitelných zdrojích (č. 180/2005 Sb.) a zapojili se více do předpovědí a obchodní činnosti, tak aby odchylky musely být řešeny prostřednictvím podpůrných služeb co nejméně. Dalším možným řešením by bylo oddělit všechny náklady spojené s větrnými elektrárnami do samostatného tarifu na podporu obnovitelných zdrojů energie, tak aby nedeformovaly síťové tarify.

To jsou některé z návrhů, které projednává expertní skupina k problematice větrné energetiky, složená z provozovatele přenosové soustavy, provozovatelů distribučních soustav, investorů do větrných elektráren, České společnosti pro větrnou energii a zástupců státní správy (MPO, MŽP a ERÚ). Společnost ČEPS ve spolupráci s externími dodavateli vyvíjí navíc k předpovídání situace vlastní model výroby větrných zdrojů.

Shrnutí

Ačkoliv je větrná energie stejně jako ostatní obnovitelné zdroje důležitou součástí energetického mixu, nelze na její výrobu nahlížet odděleně bez pohledu na jiné části energetického řetězce, tj. přenos a distribuci. Kromě investic do obnovitelných zdrojů je tedy potřeba podporovat i rozvoj sítí a řídicích systémů, které umožní integrovat obnovitelné zdroje s jejich specifickými vlastnostmi do systému. Podílet by se na tom měli všichni účastníci trhu.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Energetika

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné