'Chytrá energie' – rizika a naděje

V dosavadních dokumentech o 'Chytré energii' jsme provedli analýzu funkčnosti a získali jsme řadu poznatků o tom, jaké jsou skutečné problémy a rizika elektrizační soustavy v podmínkách OZE. Problémy se pokusíme pojmenovat a nastínit východiska.

1. Energie chytrá – energie hloupá.
Autoři dokumentu 'Chytrá energie' směle označili svou energii jako chytrou, takže nám už zbyla jen energie hloupá. Chceme poskytnout pohled na odvrácenou tvář 'chytré energie' bez ambicí, že poručíme větru, dešti. Náš pohled je předkládán s přihlédnutím k přírodním zákonitostem, které provázejí OZE každý den. K tomu jsme použili model, který přírodní zákonitosti popisuje na základě statistických údajů, které byly v průběhu let shromážděny. Výsledky se pohybují v rozmezí statistické chyby, kterou umíme definovat. K tomu byla použita vstupní data z oblasti spotřeby a produkce z následujících zdrojů, která se používají při vyhodnocování rovnováhy sítě.
Nebudu se zde zabývat podrobným důkazním procesem, ale shrnu alespoň v kostce průkaznost, doufám přístupnou pro čtenáře.
Spotřeba.
- Vstupní hodnoty spotřeby jsou zavedeny podle údajů ČEPS, a.s., která vydává predikci a skutečnost zatížení sítě pro každý rok, měsíc a každou hodinu roku. Mezi roky se hodnoty mohou lišit o 10% kolem střední hodnoty v závislosti na spotřebě a na počasí. V modelu je možné úroveň procentuálně měnit od základních hodnot při modelování různých úrovní.

Obnovitelné zdroje.
- Sluneční dny jsou generovány pomoci stochastického modelu v rámci hodin, dne a roku podle dlouhodobých údajů ČHMÚ podle denního výkonu solárního záření.
- Vítr v rámci roku a dne nemá podobnou periodiku jako slunce. Hodnoty jsou generovány na základě dlouhodobé statistiky a výkony jsou matematicky rozloženy do každé hodiny roku.
- Voda podle naměřených průtoků za 20 roků.
- Biomasa má předpokládaný stálý průběh pro celý rok oscilací +-10% podle chodu kogenerace.

Další vstupní data - jsou k dotváření podmínek konkrétního modelu : Dispoziční regulační výkon, roční využitelnost, účinnost zdroje, výkon a kapacita přečerpávacích elektráren, přípustné zatížení sítě, cena 1 Mwh dle ERÚ.
Výkony zdrojů se mohou pohybovat v určitém stochastickém rozložení kolem statistické střední hodnoty s měsíční hodnotou podle dlouhodobého naměřeného výskytu.
Odchylky se v procesu mohou sčítat nebo odčítat, čímž mohou nastat souběhy, vzniknout i mimořádné meteorologické jevy s vlivem na ES, ale tak už to v přírodě chodí.

Je možné platnost modelu kontrolovat? - ano
- Jednak základní funkce na základě vstupních dat a známých výsledků existující ES.
- Jednak vizuálně - na obrazovce je zobrazen celý proces – pro každou hodinu mohu zjistit spotřebu, generovaný výkon jednotlivých zdrojů, průběžně vyprodukovanou energii, stav přečerpávání PVE, regulaci, import a export.
Vidím kdy svítí slunce, jak fouká vítr, jak jedou VE, kontroluji jestli to v rámci měsíce odpovídá dlouhodobým měřením s náhodným výskytem a co to udělá s ES, tak jak to probíhá v přírodě. Tyto údaje kontroluji pro každý model pro každou hodinu v rámci všech 8760 hodin roku, nic neprobíhá mimo průběžnou kontrolu
Výsledky jsou obecně platné, protože se jedná o výskyt jevů, které v přírodě nastávají vždycky v různém rozložení. Model není předpověď počasí, s tím má problém i meteorologická služba, je to pohled na ES v různých meteorlg podmínkách které mohou nastat.

2. Jaká jsou rizika?
V modelu jsme prokázali, že energetika není pouze roční sumou petajoulů, protože zejména OZE jsou fatálně závislé na průběhu přírodních jevů v průběhu roku. V každém okamžiku musí v ES produkce odpovídat spotřebě a to je při proměnlivosti přírodních jevů těžko dosažitelné, pokud se v procesu budou vyskytovat pouze OZE. Hrozí neustálé kolapsy a nestabilita elektrizační soustavy a to je hlavním rizikem obnovitelných zdrojů. Laicky je možné si to představit tak, že když je v zimě 14 dnů zataženo,bezvětří, teplota -15 st C a spotřeba je větší než zdroj, tak je kolaps. Podobně když se neurodí biomasa nebo shoří (jako v létě v Rusku) tak je kolaps. K takovým jevům může docházet během celého roku, jak bylo popsáno v předchozích dílech.
Tvůrci “Chytré energie“tuto skutečnost nepřipouštějí ani ji nemodelovali a podle proběhlé diskuze ani připouštět nehodlají s argumentem, že to pak technická inovace nějak zařídí. Bohužel ve hře jsou přírodní síly nyní i v budoucnosti, které budeme muset respektovat, pakliže přeci jen neporučíme větru dešti. Při nerespektování to bude velké dobrodružství se špatným koncem.

3. Jaká jsou východiska?
Podle naší hloupé energie model prokázal, že nezbytnou součástí energetické soustavy je stabilizovaný zdroj energie alespoň 75 % celkového výkonu, zbytek mohou zajistit OZE, kromě toho musí fungovat regulace a akumulace.
Za předpokladu ukončení těžby uhlí mohou být v příštích 50 letech jako stabilní zdroj ekologicky přijatelné jaderné elektrárny, doplňující zdroj OZE, akumulaci a regulaci zajistí zemní plyn než dojde.
Bude probíhat vývoj využití OZE a smart sítí. Pokud se v té době najdou ekonomicky opravdu konkurenceschopné OZE v podmínkách ČR, které i s potřebnými zálohami a smart sítěmi ekonomicky vytlačí jádro, bude to jen dobře. Pokud se to nepodaří, jsou v záloze sice dražší množivé reaktory, ale zato na 3000 let.