Čistá energie - varianta dostavba

Ve vzduchu visí otázka, jestli Brusel zruší Dukovany a nepovolí dostavbu Temelína, nebo umožní renovaci bloků Dukovan a výstavbu pátého bloku a dostavbu Temelína.
Budeme postupně simulovat oba uvedené případy a další případy mezi tím, bez uhlí i s uhlím resp. zemním plynem plynem a eventuálně další možnosti, které nám přichystá EU. Ve hře je naše energetická soběstačnost.

V minulém díle jsme dospěli ke zjištění, že při současném instalačním výkonu JE 3900 MW + OZE v rozsahu žádostí o připojení k elektrizační soustavě (ES) nebyly splněny podmínky pro provoz elektrizační soustavy pro zajištění produkce 70 Twh ani zajištění povoleného zatížení sítě.

Je tu určitý rozpor mezi požadavkem na zajištění energie i s uhlím a požadavkem na omezení skleníkových plynů. Buď bude energetika i s uhlím, potom nám CO2 nevadí, nebo je priorita CO2, tedy modelujeme variantu bez uhlí. Splnit obojí by bylo v reálu velmi komplikované a drahé – pálit uhlí a CO2 zahrabávat?

Dnes se pokusíme najít průchodný stav při plánovaném celkovém instalovaném výkonu JE 6500 MW a potřebné konfiguraci OZE bez uhlí.

1. Varianta1 : dostavba Temelína + dostavba Dukovan.

Výchozí podmínky:

Jaderná energie:

Předpokladem je, že bude provedena plánovaná dostavba 2 bloků Temelíně 2 000 MW s celkovým výkonem 4000 MW, v Dukovanech renovace bloků na 4x500=2000 MW a výstavba nového bloku 500 MW s celkovým výkonem 2500 MW.
Celkový instalovaný výkon jaderných elektráren činí 6 500 MW.

Uvedená hodnota není žádné scifi, ale regulérní výhled MPO pro zabezpečení energetické bezpečnosti v ČR. Tuto hodnotu považujeme za konstantní a proměnná bude konfigurace OZE.
Obnovitelné zdroje:

Základní konfigurace instalovaných výkonů odpovídá scénáři NAP (Národního akčního plánu MPO) pro rok 2020 v MW pro splnění požadavku EU 13,5% z OZE do r. 2020.
VE=800, MVE=386, VTE=800, FVE=2900, Biom=550, Biop=417, Geo=5
Celkový instalovaný výkon OZE= 5858 MW.

Cílem bude zjistit kombinaci jednotlivých obnovitelných zdrojů, abychom dosáhli stabilního režimu ES při splnění požadavku produkce 70 Twh. Přitom bude respektován dosažitelný

potenciál v podmínkách ČR.

2. Průvodce klíčovými kroky simulace

• Nejdříve jme obstarali regulační energii nákupem u certifikovaných zdrojů (Biop, JE, Biom) v hodnotě +5000 Gwh a -5000 Gwh s regulačním výkonem 1100 MW.

• Potom jme provedli první běh se základní konfigurací zdrojů:
  JE=6500, VE=800, MVE=386, VTE=800, FVE=2900, Biom=550, Biop=417, Geo=5

• Tento běh proběhl bez narušení rovnováhy ES, obstaraná regulační energie postačovala na krytí odchylek (+3939, -2171 Gwh). Nebylo narušeno přeshraniční zatížení (Imp 3071 MW, Exp. 3503 MW).
  Bylo vyprodukováno 60 Twh, což nepokrylo spotřebu požadovaných 70 Twh

• Byl splněn požadavek na regulaci, ale nikoliv na produkci, proto postupně zvyšujeme instalovaný výkon Biom až na max. hodnotu 2000 MW (180 PJ), více už by překročilo dosažitelný potenciál.

• Provedli jsme další simulační běh se zvýšením inst. Biop na 500 MW. Tímto jsme dosáhli požadované produkce 70 Twh.
  Max. Imp zůstal v toleranci (2112 MW), ale byl překročen export (4430 MW). Bylo to způsobeno jednorázovými přebytky FVE v květnu až srpnu.

• Provedli jsme další běh se stávajícími hodnotami a sníženým výkonem FVE na 2500 MW.
  Import byl v toleranci, ale export se sice snížil na 4084 MW, ale stále překračoval povolený limit 3500 MW.

• Provedli jsme řadu simulačních běhů a dospěli jsme k poznatku, že musíme nakoupit zápornou regulační energii v hodnotě – 6000 Gwh a regulační výkon 1700 MW. Mohli bychom snižovat výkon FVE, ale předpoklad je, že se instalovaný výkon FVE bude ze současných cca 2000 MW zvyšovat, tedy je předpoklad, že tohoto výkonu 2500 MW bude dosaženo.

• Tímto se ES dostane do rovnováhy a vyprodukuje 70 Twh.

3. Závěr
- Elektrizační soustava bude v rovnováze v následujícím mixu zdrojů v instal. MW :
JE=6500, VE=800, MVE=386, VTE=800, FVE=2500, Biom=2000, Biop=500, Geo=5
- Dosažena produkce 70 Twh při nakoupené záporné a kladné regulační energii 6000 Gwh a regulačním výkonu 1700 MW.
Přitom skutečně čerpaná kladná záloha je 2198 Gwh a záporná záloha -5771 Gwh, tedy v rozsahu nakoupené.
Regulační import 195 Gwh s max. zatížením v PS 1462 MW. Hodnota je v toleranci do 3500 MW.
Regulační export 1948 Gwh s max. zatížením PS 3494 MW, což je na hranici, ale ještě v toleranci do 3500 MW.
- Celkový instalovaný výkon je 13491 a reálný výkon 7922 MW.

Slovně můžeme uvedené údaje shrnout následovně:
- V uvedeném mixu zdrojů je ES schopná vyprodukovat požadovaných 70 Twh za předpokladu, že nakoupená regulační energie je v možnostech uvedeného mixu zdrojů.
- FVE+VTE budou v nárazech zatěžovat PS v letních měsících, ale uvedená regulační soustava to je schopná odregulovat. To se projevuje ve vysoké hodnotě záporné zálohy.
- Regulační Import a Export musí být nasmlouván alespoň v hodnotě 3 Gwh, nepočítá se s obchodním přenosem.

Závěrečné resumé:
Pokud bude uskutečněna dostavba Temelína a Dukovan v uvedeném rozsahu, tak elektrizační soustava v dané konfiguraci JE+OZE bude schopná fungovat i bez uhlí a zemního plynu a zajistit spotřebu 70 Twh za uvedených podmínek.