'Chytrá energie' a realita.

Doposud jsme se zabývali funkčností projektu 'Chytrá energie' tak jak byl prezentován ve studii. Dospěli jsme k poznání, že takto koncipovaný projekt je neprovozovatelný. Dnes budeme pátrat po tom, za jakých okolností a v jaké podobě by bylo možné projekt provozovat.
Dnešní článek je přístupný i pro nezainteresovaného čtenáře s použitím běžně užívaných pojmů.

1. Vstupní podmínky
- Nadále budeme vycházet z předpokladu, že zdrojem energie budou OZE.
- Regulačním zdrojem bude paroplynová elektrárna PPE + chytrá síť Smart Grid 1000 MW,. 5000 GWh + rychlá regulace PVE 1146 MW 12 GWh.
Záloha je naplněná a schopná vyrovnávat okamžité výkyvy v ES, ukládat a odebírat energii ze zásobníku. Předpokladem je, že technicky budou prostředky schopny uspokojit požadavky regulace.
- Při hledání provozuschopnosti budeme hledat velikost zdrojů, velikost regulační energie a spotřebu, jakou budou zdroje schopné zabezpečit při zachování rovnováhy v elektrizační síti ES.
- Použijeme k tomu metod, které byly popsány v předchozích článcích o Chytré energii.

2. Hledání rovnováhy
- Výchozí stav je ten který jsme prověřovali v předchozích článcích s výsledkem, že za podmínek uvedených ve studii je soustava neprovozovatelná.
- Postupně jsme snižovali spotřebu a hledali stav, kdy regulační import nebude překračovat povolené zatížení sítě. Ten stav jsme našli při snížení spotřeby na 65 % té původní. Při snížené spotřebě však narůstal v letních měsících přebytek, který nestačila pojmout záporná záloha a došlo k velkému exportu 19311 GWh a zatížení přenosové sítě 15328 MW. To je ohromné přetížení přeshraniční PS a překročení technických možností i nasmlouvaného exportu. Budeme proto hledat způsob, jak přebytečný export odregulovat.

- První možnost je přenos přebytečného exportu vypnout. Zatím je povinnost energii z OZE odebrat, ale i kdyby vypnutí bylo možné, tak by to však znamenalo ztrátu energie, kterou nemůžeme ani exportovat, ani uplatnit doma. Upozorňuji, že se jedná o nárazový výkon, který se předem nedal predikovat.

- Druhá možnost je snížit produkci zdroje, který letní export způsobil. V minulých dílech jsme prokázali, že příčinou je převážně FV a VTE. Proto budeme hledat takové omezení FV resp. VTE, aby to bylo možné odregulovat.
Postupně jsme snižovali FV a VTE, až by import i export nepřesahoval výkon 1400 MW, čímž jsme nepřekročili hranici přeshraničního výkonu a tím jsme přešli na vnitřní regulaci kromě mimořádných stavů, které zálohuje import/export. Výkon se musel podstatně snížit- FV na 1000 MWp a VTE na 2000 MWi, a roční produkce z původních 54275 GWh na 35372 GWh tj. 65% původní produkce, +záloha 1610 GWh a -záloha 2169 GWh.

3. Poznatky z provozu OZE.
- Původně předpokládaná produkce se nedá realizovat z důvodu neregulovatelnosti.
- ES by mohla být provozovatelná pro nižší spotřebu - 65% té původní, takže původní spotřebu 54 TWh by nebyla schopna zabezpečit.
Roli stálého zdroje zde hrála biomasa a bioplyn s produkcí 26239 GWh, ostatní zdroje OZE+VE+MVE+VTE+FV = 6949 Gwh.

Tímto odpovídáme na otázku, jak musí být velký stálý zdroj v ES:

Stálý zdroj musí být z celkové produkce alespoň 76 % a zbývajících 24 % OZE je možné v ES odregulovat, pakliže bude k dispozici ve Smart Grid potřebný regulační výkon.
- K tomu přistupuje otázka, jestli může biomasa převzít funkce zdroje s regulační licencí. V našem modelu jsme předpokládali že nemůže a úlohu regulačního zdroje v uvedeném rozsahu převzala chytrá síť Smart Grid a v malém rozsahu PPE, jak předpokládá studie 'Chytrá energie'.
- Regulaci v malém rozsahu provádí rychlá regulace PVE.
- Nezodpovězená je otázka, jestli Smart Grid bude schopná zajistit regulaci ES. Kromě lokálních akumulátorů doposud není znám zálohovací zdroj pro ES, ale jak předpokládá studie bude inovace a regulační energie bude, tak s tím počítáme.

4. Kolik MW instalačního výkonu FV a VTE může může být připojeno k současné ES.
- Tento problém řešila pro MPO renomovaná firma ČSRES studie EGÚ Brno, a.s. Ve studii 'Připojování OZE do ES ČR' vypočítali maximální hodnoty instalovaných výkonů připojených do sítě následovně:

Rok	Instalovaný výkon VTE	Instalovaný výkon FV	VTE + FV MW
2012	385	1883	2268
2015	637	2604	3241

Tyto hodnoty jsou na hranici možností regulační soustavy, pro předpokládanou spotřebu, musela by být zapojena regulace jaderných bloků a zvýšena možnost exportu v kritickém období.
- V současné době regulaci ES obstarává ČEPS řešením nerovnováhy mezi smluvně zajištěnými a skutečně realizovanými dodávkami, u FV a VTE jsou to prognózované údaje.
- Regulační energie může být poskytována pouze na výrobních blocích, které mají certifikaci pro poskytování podpůrných služeb. Jejich odstavení v rámci záporné zálohy je rizikem pro ztrátu regulační kapacity, což omezuje regulační schopnost. Tuto certifikaci nemohou obdržet zdroje s nejistou a nekvalitní produkcí, protože by to ohrožovalo ES.
- Regulační energie se nakupuje a zůstává otázkou, jestli se v různých energetických podmínkách podaří energii nakoupit.
- Tyto údaje jsou uvedeny pro porovnání možností regulovat OZE.

- Uvedený problém v podmínkách současného energetického mixu za použití stejných předpokladů jsme řešili i pomoci našeho simulačního modelu a dospěli jsme ke shodným výsledkům jako studie EGÚ. Tímto potvrzujeme regulérnost výpočtu firmou EGÚ. Rozdíly mohou mírně oscilovat podle zavedených předpokládaných podmínek (nasmlouvaný export/import, regulační energie, kapacita PS, mix zdrojů a pod.).

5. Závěr
- Pro oba modely ES ChE i model EGÚ je hlavním problémem fatální závislost na regulační a akumulační kapacitě která musí být pro systém vyprodukována.
- Oba modely poukazují na rizika předpokladů se kterými jsou vytvořeny, kdy by se elektrizační soustavy mohla dostat na samý okraj možností.
- Rozdíl mezi oběma modely je v tom, že model ChE využívá pouze OZE s nepředvídatelným průběhem produkce s omezeným stálým výkonem a bez definované regulace. Model EGÚ počítá se stálým, stabilním energetickým zdrojem s regulací odchylek od předem nasmlouvaných hodnot. Při tom se dopracoval k limitním hodnotám FV a VTE uvedených v tabulce.
- Model ChE se dopracoval ke srovnatelným hodnotám pro FV=1000 MWp a VTE=2000 MWi s možností menšího importu a exportu v rozsahu kapacity přenosové soustavy. Vzhledem k nižší hodnotě stálého zdroje – biomasa – je i hodnota možné produkce nižší. 
- Model ChE pracuje s hypotetickými možnostmi v oblasti podpůrných služeb ES, ale má-li fungovat, musí splňovat podmínky pro jejich zajištění, ať už je technická realizace jakákoliv.
- Uvedené závěry vedou k nutnosti neustálého prohlubování znalostí regulace ES, nikoliv jen statickému skládání PJ, ale zejména provozuschopnosti ES.
- Oba modely ukazují na skutečnost, že není možné překračovat fyzikální zákony.

Poznámka autora:
Jsem si vědom toho, že četba minulých dílů o 'Chytré energii' byla pro mnohé náročná. Uvedené dokumenty slouží jako podkladový materiál při ověřování funkčnosti modelované ES.
Příště uvedu dokument Souhrnné hodnocení projektu 'Chytrá energie', který bude pro každého čitelný s odvoláním na předchozí díly, které mohou sloužit pro upřesňování údajů.