V tomto texte boli použité materiály SITA.

Elektrina môže byť v budúcnosti v niektorých hodinách taká lacná, že jej cena na trhu klesne pod nulu. Neznamená to, že domácnosti dostanú peniaze namiesto účtov za elektrinu, ale odhaľuje to nový problém modernej energetiky. Slovensko bude musieť vyriešiť, ako naložiť s energiou, ktorej bude v určitých chvíľach viac, než dokáže systém spotrebovať.

Ešte pred niekoľkými rokmi sa pri energetike riešila najmä otázka, či bude mať krajina dostatok elektriny. Rastúca spotreba, odklon od fosílnych palív a elektrifikácia dopravy či vykurovania vytvárali tlak na budovanie nových zdrojov. S rastúcim počtom obnoviteľných zdrojov energie sa však objavuje opačný problém. Elektriny môže byť priveľa, no v čase, keď ju nikto nepotrebuje.

Práve tento paradox bude jednou z najväčších výziev energetiky najbližších rokov. Nestačí iba postaviť viac solárnych elektrární alebo veterných parkov. Krajiny musia vyriešiť, ako dokážu výrobu a spotrebu zosúladiť tak, aby elektrická sieť fungovala stabilne aj v období veľkých výkyvov.

Keď slnko vyrába viac elektriny

Najjednoduchšie sa problém vysvetľuje na príklade slnečného dňa. Počas leta dokážu fotovoltaické elektrárne vyrábať obrovské množstvo energie práve okolo poludnia. V rovnakom čase však nemusí byť spotreba dostatočne vysoká, pretože domácnosti ani firmy nemusia využívať maximum elektriny.

Elektrická sieť pritom funguje inak ako sklad tovaru. Výrobu a spotrebu treba udržiavať v rovnováhe takmer okamžite. Ak veľké množstvo zdrojov vyrába energiu a odberatelia ju nevyužijú, vzniká tlak na celý systém.

Jedným zo signálov takéhoto problému sú záporné ceny elektriny na veľkoobchodných trhoch. V určitých hodinách môže byť ponuka elektriny taká vysoká, že výrobcovia alebo obchodníci sú ochotní zaplatiť za jej odber. Trh tým nehovorí, že elektrina nemá žiadnu hodnotu, ale upozorňuje na to, že v danom momente jej je príliš veľa.

Pre bežného človeka to môže znieť zvláštne. Ako môže byť niečo, čo poháňa celú ekonomiku, zrazu problémom? Odpoveď je jednoduchá. Elektrina má hodnotu iba vtedy, keď ju vieme dostať tam, kde ju potrebujeme, a v čase, keď ju potrebujeme.

Veľké batérie pomôžu, ale nevyriešia všetko

Prvou odpoveďou na prebytky elektriny bývajú batériové úložiská. Logika je jednoduchá – keď máme energie priveľa, uložíme ju a použijeme neskôr. Batérie budú nepochybne dôležitou súčasťou budúcej energetiky, no samy osebe nedokážu vyriešiť celý problém.

Veľké úložiská dokážu efektívne presúvať elektrinu v rámci hodín alebo jedného dňa. Napríklad energia vyrobená solárnymi panelmi počas popoludnia môže byť využitá večer, keď výroba klesne a spotreba domácností rastie. Horšie však fungujú pri dlhších obdobiach, keď je energie nadbytok alebo naopak nedostatok počas niekoľkých dní.

Výstavba obrovských batériových parkov je navyše finančne náročná a samotné batérie majú obmedzenú životnosť. Každý cyklus nabitia a vybitia znamená určité opotrebovanie. Preto odborníci upozorňujú, že energetika budúcnosti nebude stáť na jednom univerzálnom riešení. Riešením nebude iba ukladať viac energie, ale aj naučiť sa lepšie pracovať so samotnou spotrebou.

Gemini

Najväčšou „batériou“ môže byť flexibilná spotreba

Práve tu prichádza na rad pojem flexibilita. V energetike znamená schopnosť meniť čas spotreby podľa toho, aká je situácia v sieti a aká je aktuálna cena elektriny.

Dnes väčšina ľudí funguje opačne. Elektrinu používajú vtedy, keď ju potrebujú, bez ohľadu na to, či je jej na trhu dostatok alebo málo. Moderná energetika však smeruje k systému, v ktorom sa niektoré činnosti automaticky presunú do výhodnejšieho času.

Dobrým príkladom sú elektromobily. Ak si človek večer zapojí auto do nabíjačky, nemusí to automaticky znamenať, že sa začne okamžite nabíjať. Inteligentný systém môže počkať niekoľko hodín a využiť lacnejšiu elektrinu v čase, keď je jej nadbytok. Majiteľ ráno dostane plne nabité vozidlo, no sieť sa vyhne ďalšiemu tlaku počas špičky.

Podobne môže fungovať ohrev vody, tepelné čerpadlá alebo niektoré priemyselné procesy. Ak zariadenie dokáže pracovať flexibilne, nemusí spotrebúvať energiu práve v najnevhodnejšom momente.

Elektrina sa nemusí vždy ukladať ako elektrina

Pri riešení prebytkov sa často zabúda na jednu vec. Energia nemusí zostať uložená iba v batérii. V mnohých prípadoch môže byť výhodnejšie premeniť ju na inú formu.

Jednou z možností je využitie elektriny na výrobu tepla. Lacná energia počas prebytkov môže slúžiť na ohrev vody alebo akumuláciu tepla v budovách či priemyselných systémoch. Takéto riešenie môže byť ekonomicky výhodnejšie než snaha uložiť každý prebytok do drahého batériového úložiska.

Budúci energetický systém preto nebude pozostávať iba z elektrární a batérií. Bude to kombinácia rôznych technológií, ktoré dokážu reagovať na aktuálnu situáciu.

Slovensko musí zmeniť spôsob, akým riadi elektrickú sieť

Ďalšou výzvou je samotná elektrická infraštruktúra. Dnešné siete vznikali v období, keď bola energetika výrazne jednoduchšia. Veľké elektrárne vyrábali elektrinu a tá putovala smerom k odberateľom.

Situácia sa mení. Elektrinu dnes vyrábajú aj tisíce menších zdrojov, napríklad strešné fotovoltaiky na rodinných domoch. Tok energie už nie je iba jednosmerný a distribučné siete musia zvládať oveľa väčšie výkyvy.

Preto bude potrebná digitalizácia, inteligentné meranie a lepšie riadenie spotreby. Bez moderných systémov nebude možné efektívne využívať potenciál obnoviteľných zdrojov. Samotná výroba čistej energie totiž nestačí. Ak ju systém nevie správne riadiť, môže sa z výhody stať problém.

Domácnosti sa môžu stať súčasťou energetického systému

Jednou z ciest budúcnosti bude takzvaná agregácia flexibility. Ide o princíp, pri ktorom sa veľké množstvo malých spotrebiteľov spojí do jedného riadeného celku.

Jedna domácnosť s elektromobilom alebo tepelným čerpadlom veľa nezmení. Ak sa však spoja tisíce domácností, ich správanie môže mať významný vplyv na stabilitu siete.

Systém môže napríklad dočasne upraviť nabíjanie elektromobilov alebo presunúť prevádzku vybraných zariadení do času, keď je energie dostatok. Vzniká tak akási virtuálna elektráreň, ktorá nevyrába elektrinu, ale pomáha regulovať jej spotrebu. Práve takéto riešenia budú podľa odborníkov čoraz dôležitejšie, pretože umožnia lepšie využiť existujúcu infraštruktúru.

Gemini

Obnoviteľné zdroje potrebujú nové pravidlá

Rast obnoviteľných zdrojov energie nie je problém. Naopak, sú dôležitou súčasťou prechodu k čistejšej energetike. Výzvou je však nastavenie pravidiel tak, aby nové zdroje reagovali na reálny stav trhu.

Ak má výrobca garantované príjmy bez ohľadu na situáciu, môže vzniknúť motivácia vyrábať aj vtedy, keď je elektriny na trhu priveľa. Preto Európska komisia upozorňuje, že podporné mechanizmy by nemali vytvárať stimul na výrobu počas období záporných cien. Jedným z riešení môžu byť obojsmerné rozdielové zmluvy, ktoré investorom poskytujú určitú istotu, ale zároveň ich nútia sledovať vývoj trhu.

Cieľom však nie je spomaliť rozvoj obnoviteľných zdrojov. Práve naopak. Nové elektrárne musia ísť ruka v ruke s technológiami, ktoré umožnia ich energiu efektívne využívať.

Budúcnosť energetiky nebude iba o tom, koľko vyrobíme

Energetika sa mení. Krajiny už nebudú riešiť iba otázku, koľko elektriny dokážu vyrobiť, ale aj to, či ju dokážu správne načasovať. Slovensko bude potrebovať viac zdrojov, viac úložísk, modernejšie siete aj inteligentnejších spotrebiteľov. Batérie budú súčasťou riešenia, no rovnako dôležité bude presúvanie spotreby, využívanie tepla či automatické riadenie zariadení.

Najväčšou výzvou novej energetiky nebude iba vyrábať viac elektriny. Bude ňou schopnosť využiť ju v správnom momente. Práve od toho bude závisieť, či bude energia v budúcnosti lacná a dostupná, alebo sa z jej nesprávneho načasovania stane nový problém.

Čítajte viac z kategórie: Novinky