Současnou energetiku ovlivňují nejen technické aspekty, ale i politická rozhodnutí. Orientace na ekologickou výrobu elektrické energie a snižování emisí oxidu uhlíku přiměla vlády k podpoře obnovitelných zdrojů elektrické energie. Tato podpora vede k instalaci velkého počtu malých zdrojů připojovaných do sítě na nižší napěťové hladině. Tím se mění přetoky elektrické energie v elektrizační soustavě.
Výtah z 1. části článku, který vyšel v časopise Energie 21 č. 3/2017.
Snížení ztrát při distribuci elektrické energie je spojeno s omezením přetoku činné a jalové elektřiny. Orientace na zvýšení účinnosti přenosu a využívání energií pak přispěje k ochraně životního prostředí. V této souvislosti lze očekávat nové trendy a změny v distribučních sítích. V článku jsou ale popsány jen základní očekávané změny. Ve skutečnosti musíme počítat s tím, že každá kvalitativní změna v distribučních sítích má vždy dopad na její provoz jako celku. Ovlivněny budou systémy chránění, řízení provozu sítí a nemalou měrou se změny dotknou i údržby a plánování dalšího rozvoje distribučních sítí. Distributoři tak musí do rozvoje sítí průběžně investovat a udržovat kvalifikovaný tým lidí k zajištění spolehlivé dodávky elektrické energie i pro budoucnost.
V důsledku rozvoje obnovitelných zdrojů elektrické energie dochází k instalaci velkého počtu lokálních zdrojů. Účinnějšímu využívání těchto zdrojů brání možnost efektivního řízení lokálních zdrojů. Efektivní řízení nespočívá v omezování jejich výroby, ale ve využití možností, které nám dává současná technologie a decentralizovaná výroba elektrické energie. Instalace decentralizovaných zdrojů v elektrizační soustavě snižuje nároky na přenosy elektrického výkonu. Pokud se naplní scénáře pro rozvoj elektromobility, bude docházet k navýšení spotřeby elektrické energie zejména u maloodběru obyvatelstva. To bude klást zvýšené nároky na přenos elektrické energie i do malých obcí, a to až na úroveň nízkého napětí. Přenos elektrické energie lze ovlivnit i řízením spotřeby.
V našich podmínkách dlouhá léta využíváme systému hromadného dálkového ovládání (HDO). Přechodem na modernější systémy získáme více možností, ale limitujícím faktorem je koncový zákazník. Jeho spotřeba energie bude vždy do určité míry záviset na jeho aktuálních potřebách a ne na požadavcích energetických společností. Pouhé zavedení nových tarifních skupin proto problematiku přetoku výkonu nevyřeší. Důležitou roli určitě sehrají právě lokální zdroje. Instalací řízených lokálních zdrojů můžeme výrazně ovlivnit požadavky na přetoky jak činné, tak i jalové elektrické energie. Nevýhodou je, že současné OZE nejsou schopny dodávat energii podle aktuální spotřeby, ale podle svých fyzikálních možností. Proto se nabízí možnost instalovat do sítí systémy k akumulaci elektrické energie. Ty mohou velmi účinně převzít roli řízení spotřeby i dodávky elektrické energie.
Ostrovním provozem se rozumí část elektrické sítě se zdroji a spotřebou, která není elektricky spojená s veřejnou sítí a má tudíž vlastní frekvenci danou provozem lokálních zdrojů. Ostrovní provozy mohou být vytvořeny pro trvalý provoz nebo mohou vznikat v důsledku poruchových stavů v síti.
Ostrovní provozy, vytvořené v důsledku poruchových stavů v síti, mohou být řízené nebo neřízené. Pro provoz elektrických sítí je vytváření neřízených OP velmi nebezpečné. Proto je snaha zamezit vzniku neřízených ostrovních provozů. Na druhou stranu, vytváření řízených OP má za cíl zvýšit spolehlivosti v zásobování elektrickou energií. Podmínkou úspěšného ostrovního provozu je zajištění rovnováhy mezi dodávaným výkonem a spotřebou. Velké a rychlé změny zatížení v době ostrovního provozu jsou spojeny se změnou velikosti napětí a frekvence. Pro OP je výhodné, pokud je spotřeba v oblasti tvořena velkým počtem drobnějších odběrů.
Se zvětšujícím se podílem decentrálních zdrojů bude postupně docházet k restrukturalizaci celé energetiky. Tím, jak se bude zvětšovat podíl výroby elektrické energie z decentrálních zdrojů, budou i na tyto zdroje kladeny stále větší nároky týkající se jejich řízení. Vedle podpory výstavby nových decentrálních zdrojů bude nutné pak soustředit pozornost i na změny v elektrických sítích.*
Dokončení článku v příštím čísle.
František Žák, EGE, spol. s r. o.
Obrázky:
Decentrální zdroje elektřiny budou v budoucnosti plnit aktivní roli i jako prvek distribuční soustavy. Foto archiv/TZB-info
Příklad doby trvání dodávky výkonu (P) do sítě vysokého napětí (vn) z BIOP o jmenovitém výkonu 760 kW v průběhu (T) roku 2015; uvedená BIOP byla v roce 2015 po asi 1,2 % roční doby odstavena a po asi 80 % roční doby dodávala stabilně výkon v rozmezí 720 až 760 kW. Zdroj: Archiv autora
Podmínkou úspěšného ostrovního provozu je zajištění rovnováhy mezi dodávaným výkonem a spotřebou. Foto archiv/Magus
