Export elektřiny pomáhá řídit elektrizační soustavu

28. 12. 2011 OF 4/2011 Energetika

Česká republika má v Evropě specifické postavení a právem je brána za srdce Evropy. Tento status se promítá i do oblasti elektroenergetiky. Přes přenosovou soustavu ČR protéká proud ve všech směrech, a to nejen k tuzemským, ale i zahraničním odběratelům.

Přenosová soustava České republiky, kterou provozuje společnost ČEPS, a. s., je charakteristická velkými tranzity elektřiny přes celé území. V minulosti byla přenosová soustava dimenzována především na toky elektřiny ve směru západ – východ, ale situace se v posledních letech změnila a nyní přes soustavu protékají tranzitní toky elektřiny nejčastěji ze severu na jih, a při určitých neočekávaných stavech v soustavách našich sousedů také z jihovýchodu na sever.

Tyto tranzitní toky jsou často předvídané a tudíž plánované. Často se však stává, že soustavou protéká množství větší než plánované, což způsobuje problémy v přenosové soustavě ČR. Takové stavy jsou většinou způsobeny produkcí zdrojů s kolísavou výrobou (intermitentní zdroje), instalovaných nejen v České republice, ale především v Německu. Jedná se o fotovoltaické a větrné pobřežní či příbřežní elektrárny, umístěné kolem Severního moře.

Česká elektroenergetická soustava je dále typická exportním charakterem. Po dostavbě jaderné elektrárny Temelín v roce 2000 neklesl export elektřiny za posledních deset let pod 10 TWh. Tento stav je očekáván i nadále, přestože není vyloučeno, že výše exportů může v následujících letech klesat. V následujícím horizontu deseti let se nedá předpokládat, že by došlo k vyrovnání výroby a spotřeby elektrické energie a překlopení bilance tak, že by se do ČR dlouhodobě dovážela elektrická energie ze zahraničí.

Vzniká otázka, zda je v České republice nutné stavět další elektrárny, zvyšovat tak vývoz elektřiny a prodávat ji za vyšší ceny do zahraničí. Z hlediska provozovatele přenosové soustavy to vhodné rozhodně je, neboť konvenční elektrárny poskytují regulační výkony potřebné pro bezpečný a spolehlivý chod soustavy.

Kolísavé zdroje

V minulých letech došlo v České republice k velkému nárůstu zdrojů s kolísavou (intermitentní) výrobou, a tedy i dodávkou elektřiny. Tyto zdroje dodávají elektřinu do soustavy v závislosti na meteorologických podmínkách a je obtížné stanovit přesnou predikci jejich výroby. Proto nemohou být začleněny jako základní zdroje, ale pouze jako zdroje doplňkové. Je však nutné, aby soustava měla svůj základ v konvenčních zdrojích, které jsou plně řiditelné a dokážou poskytnout i dostatek regulačních výkonů.

V případě vysoké výroby zdrojů s kolísavou dodávkou je velkou pomocí export elektřiny do okolních států. Umožňuje vyvézt přebytky výroby elektřiny, aniž by musel být omezován provoz konvenčních elektráren poskytujících regulační výkony potřebné pro zajištění bilanční rovnováhy.

Nejvíce problémů nastává v době jarních a letních svátků a ve dnech vysokého slunečního svitu, kdy je spotřeba minimální. Průměrná výše minimální spotřeby letních dnů je okolo 6000 až 6500 MW. Při plné výrobě ve slunečním dni můžou FVE vyrábět až 1800 MW, což je takřka třetina zatížení přenosové soustavy. Dalších 1000 MW dodávají závodní elektrárny a teplárny. Tento stav neponechává příliš velký prostor dalším zdrojům, které jsou nezbytné pro zajištění bezpečného a spolehlivého provozu přenosové soustavy. Export je tedy jedním z nezbytných prvků pro udržení spolehlivosti přenosové elektroenergetické sítě.

Export elektřiny pomáhá

Pro zajištění dostatku regulačních výkonů má přenosová soustava připravené záložní zdroje, které jsou schopny ve stanoveném rozmezí okamžitě navýšit nebo snížit svůj výkon. Vypadlý zdroj elektřiny se díky této záloze nahradí automaticky v řádu několika minut.

Aby tyto zdroje mohly být v provozu a zamezit případným přebytkům či nedostatkům výroby elektřiny v soustavě, je nutné kalkulovat s určitou výší exportu, a to tak, aby vyrobená elektřina měla kam téci. V současné době není export elektřiny ve výši 2000–3000 MW výjimkou, ale spíše standardním stavem. Pokud bude udržen současný stav, tak bude zajištěna bezpečnost a spolehlivost provozu přenosové soustavy.

Z modelových výpočtů vyplývá, že export české elektrizační soustavě pomáhá a že bez něj by nebylo možné zajistit bezpečné fungování soustavy. Tyto výpočty proběhly ještě před „solárním boomem“, čili primárně nejsou spojeny s reakcí na fotovoltaické elektrárny.

Na závěr lze konstatovat, že v současných podmínkách je export důležitým prvkem, který zajišťuje nezbytné regulační zálohy pro bezpečný a spolehlivý provoz přenosové soustavy. Tento stav bude pokračovat a důležitost exportu se nebude snižovat, ale spíše zvyšovat. Důvodem je vyšší podíl zdrojů s kolísavou výrobou. Při jejich nasazení do výroby musí být počítáno s nutností vyššího výkonu regulačních záloh a při nižším zatížení i vyšších exportech. Pro bezpečnost, spolehlivost a stabilitu dodávek elektřiny je nezbytné, aby všechny zdroje s kolísavou výrobou byly dispečersky řiditelné a tím i regulovatelné.

Tabulka: Vývoz elektřiny v minulých letech (MW)
Rok 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Výroba celkem 77 919 76 199 77 811 81 411 77 084 75 990 79 465
Spotřeba celkem 62 202 63 558 65 180 65 258 65 615 62 346 64 553
Saldo zazraničních výměn -15 717 -12 634 -12 631 -16 153 -11 469 -13 644 -14 912

Jiří Dvořák, specialista sekce Korporátní služby, ČEPS, a. s.