Chytré sítě mají šetřit elektřinu a peníze, nikdo je však zatím nevyzkoušel
Světová energetika má nový hit – Smart Grids neboli chytré sítě. Odběratelům elektřiny mají měsíčně ušetřit až desítky procent z plateb za proud. Energetickým firmám zase usnadnit regulaci rozvodných sítí a pomoci s optimalizací výroby a spotřeby elektřiny. Jistě skvělá vyhlídka, jenže je tu jeden nepatrný problém: nikde se v praxi takové odhady zatím nepodařilo ověřit. Chytré sítě totiž existují většinou jen na papírech, výjimečně se začíná s budováním několika zkušebních projektů. Přesto již některé energetické a průmyslové firmy tvrdí: Je to obor budoucnosti.
Nikdo neví, co je chytrá síť „Smart Grids neboli inteligentní sítě jsou silové elektrické a komunikační sítě, které umožňují regulovat výrobu a spotřebu elektrické energie v reálném čase, jak v místním, tak v globálním měřítku. Jejich principem je interaktivní obousměrná komunikace mezi výrobními zdroji a spotřebiči nebo spotřebiteli o aktuálních možnostech výroby a spotřeby energie,“ popisuje „chytré sítě“ internetová Wikipedie. Tím ale veškeré definice končí, alespoň dle odborníků. „Neexistuje jediný výměr, který by všeobecně platil pro chytré sítě. Vždy se vše váže na nějakou konkrétní zájmovou skupinu, konkrétní zemi, podmínky či prostředí. Nelze přesně definovat, co již chytrá síť je, a co není,“ tvrdí Bartosz Wojszczyk, jenž má na starost projekt Smart Grids ve společnosti GE Energy. Wojszczyk současně vysvětluje, proč se o termínu chytrých sítí začíná v posledních letech mluvit. „Odhady hovoří o tom, že celosvětová spotřeba elektřiny vzroste do roku 2050 trojnásobně. Po dlouhá desetiletí přitom takřka neexistovaly investice do elektroinfrastruktury, v lepších případech byly velmi omezené. Nastala chvíle, kdy je nutné investovat do jejich obnovy. Současně s tím rostou požadavky odběratelů, kteří chtějí být více zapojeni do celého procesu. Zajímá je vyšší kvalita a spolehlivost dodávek, efektivita, z jakého zdroje proud nakupují a možnosti, jak při odběru elektřiny ušetřit,“ vyjmenovává podmínky, jež nutí energetické firmy budovat chytré sítě. Zapomněl však dodat, že pro výrobce komponent to bude skvělý byznys, tedy i pro jeho zaměstnavatele. Dle analýzy BCC Research již před dvěma lety jen v USA dosáhl trh s technologiemi pro Smart Grids objemu více než sedmnácti miliard dolarů. A v budoucnu to bude ještě mnohem víc. BCC Research odhaduje v roce 2014 částku na zhruba 40 miliard dolarů. Uvedené číslo je vysoké i proto, že rozvodné sítě v USA jen s minimálními úpravami pracují desítky let a mnohde se blíží k hranici životnosti. Brzy tak bude nutné do jejich modernizace investovat takřka jeden a půl bilionu dolarů. V Evropě jsou rozvodné sítě sice v trošku lepší kondici, i tak bude nutné vynaložit na jejich modernizaci a posílení přenosových kapacit stovky miliard eur. Část z těchto peněz přitom spolknou komponenty pro Smard Grids. Jen tuzemské distribuční firmy ČEZ Distribuce a E.ON Distribuce odhadují investice do sítí v následujících letech na desítky miliard korun (viz Miliardy do obnovy).
Čekání na zakázky A to je i jeden z důvodů, proč se o dodávky komponent pro chytré sítě zajímá stále více společností. Jejich součástí totiž nebudou jen dráty a inteligentní měřící zařízení, ale třeba i dobíjecí stanice pro elektromobily a inteligentní elektrospotřebiče pro domácnosti. „Velcí producenti zařízení, jež mohou být použita jako komponenty chytrých sítí, investují do jejich vývoje desítky milionů dolarů ročně. Současně navyšují výrobu ve svých továrnách a hledají další vhodné akviziční příležitosti,“ sdělil týdeníku EURO zdroj obeznámený se situací. S tím koresponduje i prohlášení Wojszcyka z GE Energy, jenž na otázku, zda GE hodlá koupit v Česku v souvislosti s rozvojem Smart Grids nějakou výrobní firmu, reagoval: „Mapujeme situaci a zvažujeme možnosti.“ GE Energy spolupracuje s firmou ČEZ na budování pilotního projektu Smart Grids ve Vrchlabí. Jak by měla dle odhadů energetických firem chytrá síť fungovat? Smart Grids je zjednodušeně řečeno inteligentní propletenec energetických zdrojů, třeba jaderných, fotovoltaických a slunečních elektráren, distribuční sítě a odběratelů. Chytrost sítě spočívá v tom, že je schopna monitorovat a adaptovat se na aktuální podmínky, například poruchy elektráren, a aktivně komunikovat se všemi účastníky. Dispečeři kromě toho budou schopni řídit distribuční soustavu i na úrovni vysokého a nízkého napětí. „Ve chvíli, kdy je elektřina levnější, chytrá síť zapne vybrané domácí spotřebiče, třeba pračku, nebo výrobní procesy, které mohou běžet v libovolném čase. Ve špičce se naopak vybrané spotřebiče vypnou a odběratelé uspoří,“ tvrdí ČEZ v prezentaci. Co to přesně znamená? Uveďme jednoduchý příklad. V běžné české domácnosti je v současné době zavedena následující praxe: Pokud potřebuji vyprat špinavé prádlo, naházím jej do pračky, nasypu potřebné prášky a přístroj okamžitě zapnu. Je jedno kdy, cena elektřiny je stále stejná. Jenže v okamžiku, kdy se taková domácnost stane součástí systému Smart Grids, lze očekávat – alespoň dle odborníků – radikální změnu chování spotřebitelů. Již zmíněná pračka totiž bude vybavena speciálním modulem. Její majitel pouze zadá, do kdy chce mít prádlo vyprané a zařízení poté samo zvolí nejvhodnější okamžik, kdy je elektřina na trhu nejlevnější, a přístroj zapne.
Nasčítané požadavky „Obdobným modulem jako pračka budou vybaveny i další inteligentní spotřebiče v domácnosti. Ty pak budou komunikovat s jakousi centrální jednotkou, kterou by měl být vybaven třeba elektroměr,“ tvrdí Jiří Roubal, technický specialista společnosti ABB. Elektroměr poté sečte všechny požadavky spotřebičů a pošle je dalším komunikačním zařízením, jimiž jsou v hierarchii nad ním rozvodné sítě. Všechny požadavky na odběr elektřiny veškerých účastníků chytrých sítí se pak shromáždí u dispečera, který se bude starat o správné fungování rozvodné soustavy. Dispečer poté na základě zadaných potřeb uvidí, že má v daný okamžik k dispozici takové a takové zdroje a takové požadavky na dodávky proudu. S těmito informacemi bude schopen řídit výrobu elektřiny tak, aby efektivně pokryla poptávku. „Lidé si již dokážou zjistit, kde lze koupit levnější spotřební zboží či služby. U elektřiny to ale zatím není možné. Samozřejmě je možné měnit dodavatele, který je schopen definovat cenu v nějakém časovém období, případně poskytnout lepší tarif,“ tvrdí Roubal. Dle něj však – navzdory různým dodavatelům – ceny proudu jen lehce oscilují kolem nějaké neměnné hodnoty. A právě tato současná praxe by se měla s nástupem chytrých sítí změnit. „Je nutné trh konkretizovat, aby lidé získali představu, kolik co stojí, a současně respektovali, že výroba a distribuce elektřiny není nákladově stejná v průběhu celého dne, týdne či roku,“ popisuje Roubal další z důvodů pro zavádění chytrých sítí.
Orwell v drátech Kritici Smart Grids se obávají, že energetické firmy prostřednictvím chytrých sítí získají velký přehled nad děním v jednotlivých domácnostech, mimo jiné jakými spotřebiči jsou vybaveny a kdy jsou jejich obyvatelé doma. „Trošku mi to připomíná orwellovštinu, kdy všichni budou pod dohledem velkého bratra,“ tvrdí jeden z kritiků. Roubal ze společnosti ABB však takové obavy vyvrací. „Dispečer sice bude ovlivňovat dění v mnoha domácnostech, ale konkrétní spotřebitel bude schován za celkovou sumou údajů a požadavků,“ tvrdí. Evropští provozovatelé distribučních soustav pohlížejí na Smart Grids jako na dlouho očekávanou spásu. Především země Evropské unie – ve snaze omezit exhalace CO2 a snížit svoji závislost na dovozu energetických surovin – masivně podporují rozvoj obnovitelných zdrojů elektřiny, především pak ve větrných a fotovoltaických elektrárnách. Zmíněné zdroje však oproti těm klasickým vyrábějí elektřinu, jen když dostatečně fouká vítr nebo svítí slunce. Do rozvodných sítí dodávají velké množství proudu, avšak pouze v relativně krátkém časovém úseku – čímž ohrožují jejich stabilitu a ztěžují a prodražují jejich řízení. Právě tento problém by měly chytré sítě pomoci vyřešit. Prostřednictvím Smart Grids chtějí energetické firmy regulovat podstatnou část spotřeby tak, aby se co nejvíce blížila aktuální výrobě. I s pomocí „vedlejších“ regulačních prvků, jako jsou například elektromobily. Vozidla poháněná elektřinou totiž disponují vysoce kapacitními bateriemi, kterou se mohou nabíjet v době, kdy je v síti dostatek proudu. A dokonce i naopak – pokud bude poptávka po elektřině v lokální síti na vrcholu, mohou zase ze svých baterií elektřinu do sítě dodávat. Takové řešení ale předpokládá velký počet uživatelů elektromobilů. V Česku jich však zatím jezdí zhruba dvě stě. Zásadní otázkou zůstává, kdo výstavbu chytrých sítí zaplatí. Pilotní projekty z drtivé části financují energetické firmy s přispěním dodavatelských společností. Při masivním rozvoji Smart Grids se přitom počítá i s přímou účastí odběratelů, a to nejen při nákupu inteligentních spotřebičů, ale i se spolufinancováním modernizace sítí. Část nákladů se tak zcela jistě promítne i v konečných platbách za elektřinu. Přínos ve formě úspor má ale vše několikanásobně kompenzovat.
* BOX1 Miliardy do obnovy Energetické firmy čekají miliardové investice do rozvodných sítí. Vyplývá to ze studie firmy Roland Berger mezi šesti předními energetickými společnostmi ve střední a východní Evropě. „Energetický sektor stojí před vlnou investic do infrastruktury. Distribuční sítě musejí projít technologickým vylepšením s cílem zvýšit efektivitu. Energetické společnosti si tímto připravují půdu pro zavádění nových technologií,“ tvrdí autor studie Alexander Krainer. Studie předpokládá, že jen společnost E.ON distribuce, jež spravuje především zásobovací území na jihu Čech a Moravy, plánuje do opravy nových sítí investovat v následujících patnácti letech 50 miliard korun. Desítky miliard korun bude muset vynaložit i společnost ČEZ distribuce, která jen loni do rozvodných sítí investovala 11,6 miliardy korun (to představuje v meziročním srovnání zhruba třetinový nárůst). „Tento trend je stimulován na jedné straně potřebou modernizace a nástupem nových technologií, jako jsou například decentralizace výroby elektřiny a elektromobilita, na straně druhé podporou investic ze strany národních regulátorů,“ dodává Krainer. *
BOX2 Co mají zajistit chytré sítě * Efektivita – Dispečeři budou schopni řídit distribuční soustavu na úrovni vysokého i nízkého napětí. Ve chvíli, kdy je elektřina levnější, chytrá síť zapne vybrané domácí spotřebiče nebo výrobní procesy, které mohou běžet v libovolném čase. Ve špičce se naopak vybrané spotřebiče vypnou a odběratelé uspoří. * Motivace a zapojení odběratele – Díky takzvaným Smart Meters budou moci odběratelé aktivně ovlivňovat svoji spotřebu dle aktuální ceny elektřiny na trhu, a současně tak i náklady za platby. * Obnovitelné zdroje – Podíl obnovitelných zdrojů energie stále roste a díky chytrým sítím bude jejich interakce s elektrickou soustavou flexibilnější. Smart Grids dodávají proud vyrobený z obnovitelných zdrojů v blízkosti místní spotřeby. * Přizpůsobivost – Chytré sítě budou schopny reagovat na změnu počasí. Sledováním předpovědi počasí síť předem predikuje, kolik proudu bude vyrobeno ve větrných a fotovoltaických elektrárnách, a dle toho přizpůsobí harmonogram dodávky proudu. Sníží se tak náklady na regulaci vyrovnané bilance rozvodných sítí a zvýší bezpečnost dodávek proudu. * Bezpečí – Smart Grids umožní v budoucnu takzvaný řízený ostrovní provoz, který při přerušení dodávky elektřiny vytvoří za použití lokálních výrobních zdrojů „ostrovní provoz“ s vyrovnanou bilancí spotřeby a dodávky regionu i v mikroregionu.
