Čím budeme regulovat elektrizační soustavu, až skončí uhlí? Zdroj Energy nest ukazuje cestu

Skupina Decci uvedla v obci Vraňany na Mělnicku do provozu hybridní zdroj Energy nest s výkonem 30 MW. Zařízení kombinuje moderní technologie s na míru vyvinutým řídicím systémem, s nímž dokáže poskytovat služby výkonové rovnováhy pro přenosovou soustavu. Provozovatelem zařízení je E.nest Energy a. s., součást energetické skupiny Decci a. s.

Výhody Energy nest oproti plynovým a uhelným elektrárnám

Energy nest dokáže flexibilně reagovat na přebytky či nedostatky v síti, a mimo aktivaci služby je v pohotovostním režimu s nulovou emisní stopou a bez neefektivního využívání paliva.

„Obnovitelné zdroje energie mají již v roce 2030 stát za čtvrtinou produkce elektrické energie. Nicméně se jedná o zdroje, které nejsou schopny poskytovat služby výkonové rovnováhy. Na druhou stranu plánujeme odklon od uhelných elektráren, které stojí za produkcí téměř 60% elektrické energie a zajištují stabilitu v síti. Chceme-li i v budoucnosti bezpečnou a stabilní elektrizační síť, musíme hledat zdroje nové. Energy nest odděluje výrobu elektrické energie od poskytování služeb výkonové rovnováhy a představuje řešení, které již dnes reaguje na budoucí potřeby energetiky,“ říká o projektu Darina Merdassi, ředitelka skupiny Decci, a.s. a členka představenstva E.nest Energy a.s. a dodává: „Energy nest poskytne služby výkonové rovnováhy, a to v rozsahu provozu, který dosud poskytoval elektrárenský blok o výkonu 300 MW spalující hnědé uhlí a přispěje tím i k dosažení národních cílů v oblasti klimatu.“

Díky důmyslné koncepci má Energy nest minimalizovanou vlastní spotřebu energie, která se ve stand-by pohybuje pouze kolem 60 kW. Zdroj navíc nevyžaduje trvalou obsluhu v místě, provoz je díky využití pokročilých algoritmů řízení plně automatický.

Energy nest se nachází nedaleko elektrárny Vepřek, jedné z největších fotovoltaických elektráren v ČR o výkonu téměř 35 MW, kterou postavila společnost Decci v roce 2010.

Kolik zdroj Energy nest stál a jak byl financován? Podívejte se na rozhovor s Darinou Merdassi, ředitelkou skupiny Decci.

Slavnostní uvedení zdroje Energy nest do provozu, foto © TZB-info

Co Energy nest umí?

Hybridní zdroj je v současnosti schopen poskytnout různé kombinace služeb výkonové rovnováhy:

• záloha pro automatickou regulaci frekvence (FCR),
• záloha pro regulaci výkonové rovnováhy s automatickou aktivací (aFRR+) nebo
• záloha pro regulaci výkonové rovnováhy s manuální aktivací (mFRR+) až do celkového výkonu 30 MW.

V budoucnu se plánuje rozšíření služeb výkonové rovnováhy až na 52,4 MW, tedy celého instalovaného výkonu zařízení. Proč se celý instalovaný výkon nevyužívá už dnes? Dozvíte se ve videu.

Celé zařízení je modulární a umožňuje budoucí rozšíření jak o další výkon či baterie, tak o úplně nové technologie, například elektrolyzéry na výrobu vodíku.

Baterie a plynové turbíny

Hybridní zdroj v sobě spojuje technologii baterií a plynových generátorů.

Velkokapacitní bateriové úložiště sestává ze sedmi jednotek, každou tvoří bateriový kontejner a střídač. Celkový výkon baterií je 20 MW s kapacitou 22 MWh. V době uvedení do provozu (červenec 2024) se jedná o největší bateriové úložiště v ČR. Baterie a výkonovou elektroniku dodala společnost SMA Altenso GmbH. Díky chytré koncepci při výpadku jedné bateriové jednotky nedochází k výpadku celého bateriového úložiště.

Díky bateriím zvládá Energy nest jednak reagovat na požadavek na činný výkon a kmitočet v řádu sekund. Způsobům, jak baterie fungují při poskytování SVR, jsme se věnovali v samostatném textu.

Přečtěte si také Baterie při poskytování podpůrných služeb šetří miliony dolarů. Jak to dělají? Přečíst článek

Druhou část Energy Nest tvoří šest plynových turbín s celkovým výkonem 32,4 MW. Kompletní technologii plynových turbín dodala společnost Centrax, samotné turbíny jsou od výrobce Siemens Energy. Jedná se o turbíny odvozené z leteckých motorů, jejichž hlavní předností je vysoká rychlost – vypnutá turbína naběhne na plný výkon za 90 sekund. Jak vypadá start takové turbíny? Podívejte se na video.

Generální dodavatel stavby: společnost Siemens

Celkové práce v areálu o kompletní rozloze 1 ha se zastavěnou plochou 350 m2 zabraly 14 měsíců.

Energy nest využívá řadu technologií Siemens; jedná se především o řídicí systém, který zajišťuje kompatibilitu se všemi prvky energetického centra. Řídicí systém je založen na produktové řadě SICAM A8000, jeho široké komunikační možnosti umožňují zpracovávat více než 10 000 datových bodů z celého areálu různými komunikačními protokoly.

Systém dále zajišťuje přenos informací na nadřazené systémy přenosu a distribuce energie ČEPS, ČEZ Distribuce a NET4GAS. Robustnost systému je zajištěna redundantním uspořádáním, které zaručuje vysokou míru spolehlivosti.

V řídicím systému jsou integrovány algoritmy pro automatické řízení všech technologií jako jednoho celku tak, aby splňovaly podmínky pro připojení do distribuční soustavy a poskytování podpůrných služeb. Řízení všech systémů je koncipováno tak, aby bylo maximálně autonomní a bezobslužné. Řízení je optimalizováno tak, aby veškeré technologie byly využívány rovnoměrně s ohledem na jejich výkonové zatěžování a opotřebení.

Přečtěte si také Energy nest: baterie a plynové turbíny poskytnou 30 MW na podpůrné služby Přečíst článek

Uživatelské rozhraní pro pracovníky provozu, údržby, plánování a obchodu zajišťuje vizualizační systém SICAM SCC založený na WinCC. Jedná se o rozhraní, které umožňuje kompletní ovládání a monitoring veškerých technologických procesů. Všechna data se archivují pro možnost následného zpracování. V konfiguraci SICAM SCC serveru a služby WebNavigator poskytuje systém uživatelům při používání vizualizace plnou flexibilitu. Nejsou potřeba pevné pracovní stanice, komunikace se odehrává ve virtualizovaném prostředí. Toto řešení navíc snižuje náklady na provoz a údržbu IT vybavení.

Společnost Siemens dodala i řešení pro bezpečné připojení a vzdálenou správu, které je postaveno na produktech SCALANCE a SINEMA RC. Použité prvky kybernetické bezpečnosti splňují požadavky pro nasazení v oblasti kritické infrastruktury.

Součástí dodávky Siemens je i silová část zdroje. Centrálním bodem je dvousystémová rozvodna vysokého napětí 22 kV, kterou tvoří 23 polí bezúdržbového rozvaděče typu Siemens NXPLUS. Rozvodna nízkého napětí (0,4 kV) je sestavena ze šesti polí rozvaděče Siemens SIVACON S8. Sestavu doplňují dva suché transformátory 2000 kVA (22/0, 4 kV) a šest olejových transformátorů o výkonu 6000 kVA (11/22 kV). Bezpečnost rozvodu vysokého napětí zajišťuje systém chránění postavený na ochranách řady SIPROTEC 5. Vlastní spotřebu na napěťové hladině 0,4 kV pak chrání produkty SENTRON.

Zabezpečení celého areálu rovněž dodala společnost Siemens a tvoří je kamerový systém (CCTV), elektrická požární signalizace (EPS), elektronický zabezpečovací systém budov a perimetrický systém zdroje.

Zdroje:

• Tisková zpráva Siemens s.r.o.
• Tisková zpráva skupiny Decci, a.s.