Nová éra energetiky: Výhody a výzvy komunitního sdílení (I)

Abychom poskytli komplexní pohled na toto nové atraktivní téma, rozhodli jsme se přijít s krátkým seriálem článků, ve kterých postupně rozebereme jednotlivé aspekty komunitní energetiky. Nejdříve se zaměříme na základní principy a přínosy komunitního sdílení elektřiny a následně prozkoumáme legislativní rámce, konkrétní detaily a omezení komunitní energetiky. Těšit se můžete také na možné řešení pro simulaci a optimalizaci nákladů na energie, které Vám nabídneme.

Komunitní energetika je dalším krokem transformace energetiky

Energetika prochází v posledních letech mnoha výzvami, což ztěžuje zajištění dostupné a levné energie pro domácnosti, organizace i průmysl. Postupně opouštíme fosilní zdroje, zejména uhlí, a přecházíme k obnovitelným zdrojům. Válka na Ukrajině měla bezprecedentní dopady, protože Evropa musela rychle opustit energetiku založenou na ruském plynu, který byl dlouho považován za přechodovou technologii pomáhající zbavit se právě fosilních zdrojů. Energetická krize na konci roku 2022 ukázala, jak důležité je mít dostatek elektřiny z bezpečných zdrojů a jaké hluboké ekonomické a sociální dopady může mít.

Evropský integrovaný trh s elektřinou nám spotřebitelům díky široké konkurenci a principu marginálních cen zajišťuje ceny odvíjející se od nejnižší cenové nabídky nutné pro uspokojení kompletní poptávky. Toto ovšem bezpečně platí jen do chvíle, pokud je elektřiny dostatek. Nedostatek způsobuje potřebu využít i velmi drahé zdroje, např. plynové elektrárny. V takovou chvíli cena elektřiny skokově roste pro všechny.

Tato situace dala okamžitě vzniknout řadě iniciativ, které zvyšují nabídku elektřiny na trhu, případně snižují její poptávku. Došlo k významnému navýšení kapacit větrných elektráren, rozšiřuje se použití biomasy, posilují se přenosové i distribuční sítě. Jednou z těchto iniciativ je také masivní rozšíření malých solárních elektráren na rodinných domech a provozech firem. Výkon solárních elektráren, jejichž počet dnes v Česku převyšuje 170 000, dosáhl v roce 2023 téměř 3,5 GW. Vlastností obnovitelných zdrojů je ovšem jejich nestálost. Na rozdíl od jaderné elektrárny, která najede a stabilně dodává elektrickou energii roky, vyrábí solární elektrárna pouze, když svítí, a větrná jen, když fouká. Jenže spotřeba se tomu samozřejmě do značné míry nepřizpůsobuje a má své vlastní zákonitosti.

Důsledkem toho je, že cena elektřiny se v některých momentech stává zápornou. Například o jasných víkendech, kdy je výroba solárních elektráren vysoká a spotřeba naopak nízká, cena elektřiny prudce klesá k nule. Pokud navíc dojde ke kombinaci s větrem, často je cena záporná. Například v neděli 12. 5. 2024 ve 14 h byla cena −138 EUR/MWh (viz obrázek níže). Tedy pokud vyrábíte a dodáváte do sítě, platíte.

Nyní jsme tedy v situaci, kdy je k dispozici velké množství distribuovaných zdrojů (nejčastěji solárních elektráren). Výrobu z těchto zdrojů je možné prodávat do sítě, ale jak jsme již uvedli, ceny v době výroby nejsou vysoké (a i v případě fixace to samozřejmě cenu snižuje). Může být tedy výhodné si vyrobenou energii sdílet v rámci uzavřených komunit. Tak vznikl koncept tzv. energetických komunit. Tedy seskupení míst výroby a spotřeby.

Legislativní rámec

K rozvoji komunitní energetiky výrazně přispěla Evropská unie svými směrnicemi, zejména směrnicí o obnovitelných zdrojích energie (RED II), která vstoupila v platnost v roce 2018. Tato směrnice obsahovala mimo jiné ustanovení o energetických komunitách. Do České legislativy se komunity dostaly v rámci novely energetického zákona 458/2000 Sb., kterou sněmovna schválila 1. prosince 2023. Tato legislativa umožňuje dva způsoby zapojení.

Komunitní energetika

Aktivní zákazník může sdílet vyrobenou elektřinu prostřednictvím distribuční sítě až do deseti různých odběrných míst jiných zákazníků. Pro větší skupiny je poté určeno energetické společenství, které umožňuje sdílení energie mezi až 1 000 členy. Členové tak mohou sdílet energii vyrobenou ze společných zdrojů.

Obecnou představou lidí, kteří se zapojují do komunitní energetiky, je, že veškerou výrobu v rámci komunity odečtou od spotřeby. Bohužel to aktuálně není tak jednoduché. Zaprvé je zásadní současnost výroby a spotřeby v daném časovém intervalu hodiny nebo nově čtvrthodiny. Je třeba mít na paměti, že výroba i spotřeba v dané hodině nebo čtvrthodině je načítána dle okamžitého toku na elektroměru. V rámci jednoho intervalu tedy můžete dodávat i odebírat ze sítě, ačkoli by saldo mohlo být i nulové nebo záporné. Dalším běžným očekáváním je, že pokud uvnitř komunity v určitém časovém intervalu je součet veškeré výroby (přetoků do distribuční soustavy) vyšší než součet veškeré spotřeby, bude veškerá spotřeba pokryta vlastní výrobou komunity. Zmíněného stavu ovšem nelze vždy dosáhnout. Zásadním faktorem omezujícím celkový objem sdílené energie jsou alokační klíče statické metody. Alokační klíče staticky určují, kdo s kým elektřinu sdílí a v jakém poměru. Nevhodným nastavením alokačních klíčů nemusíte dokonce sdílet žádnou elektrickou energii v okamžiku, kdy máte v dané hodině nebo čtvrthodině výrobu i spotřebu. Další omezující podmínky definuje vyhláška o pravidlech trhu s elektřinou, která upřesňuje celý postup výpočtu, ta však ještě není finální.

Nezbytným předpokladem pro sdílení je klíčový projekt české energetiky, a sice Elektroenergetické datové centrum (EDC). Bez sdílených dat o výrobě a spotřebě nelze provádět efektivní optimalizaci.

Na konkrétní pravidla a omezení komunitní energetiky v ČR se podíváme v příštím článku. Každopádně se jedná o velmi zajímavou oblast pro optimalizaci nákladů za energie.

Zdroj: www.ote-cr.cz

O autorech

Autory článku jsou Pavel Bartoš a Martin Hatka, experti na oblast energetiky ve společnosti Unicorn. Oba se dlouhodobě věnují problematice komunitního sdílení a efektivního využívání energií. Pavel je obchodním manažerem jednotky, která vyvíjí a dodává komplexní řešení pro energetický sektor, a Martin působí v roli senior konzultanta. Společnost Unicorn poskytuje v oblasti energetické flexibility rodinu produktů Flexigy, včetně nejnovějšího přírůstku Flexigy Community.

Martin Hatka

Pavel Bartoš

O Unicornu

Unicorn je renomovaná evropská společnost poskytující ty největší informační systémy a řešení z oblasti informačních technologií. Působíme na trhu již od roku 1990 a za tu dobu jsme vytvořili řadu špičkových a rozsáhlých řešení, která jsou rozšířena a užívána mezi těmi nejvýznamnějšími podniky z různých odvětví. Zároveň vyvíjíme Unicorn Universe – Digital Twin Construction Kit. Tento produkt využívá internetová služba Plus4U k poskytování rozsáhlého portfolia služeb založených na robustních softwarových řešeních pro malé a střední podniky a koncové uživatele.