Smart grids jsou tady. ČEZ Distribuce se začíná aktivně připravovat na příchod moderní energetiky

„Masivně investujeme do digitálních technologií, které nám umožní lépe provozovat distribuční soustavu v měnícím se prostřední energetiky. Rychle přibývá aktivních zákazníků, kteří běžně vyrábějí, akumulují či dobíjí elektromobil a chtějí také rychlejší přístup k datům. Zároveň se připravujeme na rostoucí požadavky připojování obnovitelných zdrojů, nárůst elektromobility i investice do akumulace,“ vysvětluje Martin Zmelík, generální ředitel ČEZ Distribuce. „Abychom mohli pracovat s obousměrným tokem energie a výkyvy napětí a zároveň byli schopni toto prostředí provozovat a dobře řídit, musíme velmi rychle připravit a uzpůsobit distribuční síť,“ dodává Martin Zmelík.

Co si představit pod větou „rychle přibývá aktivních zákazníků“? Mj. to znamená, že množství elektřiny odebrané na nabíjecích stanicích ČEZ se za jediný rok zdvojnásobilo (100% nárůst) a počet žádostí o připojení fotovoltaické elektrárny bezmála taky. Je zřejmé, že poptávka i technologie už jsou tady a aby na nich bylo možné vydělávat, musí na ně být připravena i distribuční síť. Vliv zde mají i domácí i nadnárodní závazky týkající se snižování emisí z energetiky a z dopravy a z nich vyplývající regulace.

ČEZ Distribuce proto investuje do svých sítí do roku 2025 přes 83 miliard korun a z toho přes 23 miliard korun půjde právě na digitalizaci. Vyšší zapojení výpočetní techniky a navzájem propojeného měření umožní nejen provoz soustavy v nových podmínkách, ale přinese i spoustu užitečných dat. Na jejich základě bude možné modelovat požadavky na nové přípojky, předpovídat spotřebu a chování sítě, i přesněji plánovat investice do obnovy sítě s využitím přesnějších údajů o opotřebení. Spolu s energetickou infrastrukturou to ale znamená i vybudování jedna rychlé datové sítě a jednak analytického oddělení pro zpracování dat. Řízení sítě se tím výrazně promění, bude čím dál více automatické a rozhodnutí budou vycházet z výsledků podrobné datové analýzy.

Nabíjení elektromobilů

Úlohou distributora není výstavba nabíjecí infrastruktury, ale připojování nabíječek do sítě při zajištění spolehlivé a bezpečné dodávky za přiměřených nákladů. Nabíjení elektromobilů obnáší příkony v řádu desítek i stovek kilowattů a to vše znásobeno počtem nabíjecích stanic. Aby něco takového bylo možné bezpečně a účinně provozovat, je potřeba vedle monitoringu a analýzy dat také určitá standardizace. Budoucí nabíječky tak budou muset splňovat minimálně tyto parametry:

• třífázový odběr nabíjecích stanic s vyšším výkonem. Cílem je rovnoměrná zátěž jednotlivých fází.
• umožnění řízení nabíjení ze strany provozovatele distribuční soustavy pro efektivní provoz.
• možnost odpojení v případě stavu nouze nebo předcházení stavu nouze. Stav nouze nastává zcela výjimečně, ale pokud nastane, může odpojení stovek kilowattů zátěže významně pomoci při stabilizaci soustavy.

Obnovitelné zdroje energie

Transformovna Řeporyje, foto © TZB-info

Tisíce drobných zdrojů v soustavě způsobují kolísání napětí a nesymetrické zatížení. Za příznivého počasí pak dochází i k obracení toků výkonu v distribuční soustavě. A decentrálních výroben bude přibývat. Oproti původním předpokladům očekává ČEZ Distribuce rozvoj především fotovoltaických elektráren i na hladinách vysokého a velmi vysokého napětí 110 kV. Předpokládaný vývoj instalovaného výkonu fotovoltaických a větrných elektráren by mohl (dle Hodnocení zdrojové přiměřenosti ES ČR do roku 2040) v roce 2030 dosáhnout až 6000 MW, přičemž současný instalovaný výkon tvoří přibližně 2000 MW. Cílem je mj. umožnit zapojení OZE do systému nefrekvenčních podpůrných služeb. Ani to se neobejde bez podrobného monitoringu tisíců jednotlivých výroben.

Co z toho bude mít zákazník?

Modernizace znamená, že i přes rostoucí složitost stavů v síti a odstavení řady velkých zdrojů bude zaručena bezpečná dodávka elektřiny v každou denní dobu. Zároveň to znamená, že zákazníci budou moci získat silnější přípojku pro nabíjení elektromobilu nebo si postavit větší fotovoltaickou elektrárnu. Naprostá většina komunikace s dodavatelem a distributorem půjde vyřídit přes internet v pohodlí vlastního domova, přičemž online bude probíhat i komunikace směrem k zákazníkovi, například oznámení o plánovaných odstávkách.

Digitalizace znamená i instalaci chytrých elektroměrů. S těmi se počítá u všech zákazníků s vlastní fotovoltaickou elektrárnou a později u všech se spotřebou nad 6 MWh ročně. Takto by mělo být nainstalováno 600 000 chytrých elektroměrů, které umožní jak řízení dalších spotřebičů v domácnosti nad rámec HDO, tak zavedení dynamických tarifů, kdy se bude cena elektřiny odvíjet od momentálního stavu v síti. Zákazník i distributor tak získají mnohem větší flexibilitu, která bude výhodná pro obě strany.

Je to pouhých 7 let, co se k obnovitelným zdrojům „klasická energetika“ stavěla jako k hrozbě a pouhé 4 roky od doby, kdy se naděje na řízení soustavy upínaly více k HDO než k chytrým sítím. Dnes tady máme oficiální plán přechodu na chytré sítě od největšího českého distributora, včetně investičního plánu a přidělených prostředků. Z dříve údajně prázdného pojmu „smart grids“ jsou dnes konkrétní zařízení, postupy a investice.