Smart Grid je tady. ČEZ představil plány na modernizaci sítě

13. července 2020

Optická datová síť, obousměrný tok energie, chytré elektroměry. Společnost ČEZ Distribuce představila v rozvodně Řeporyje své plány na modernizaci distribuční elektrické sítě ve vztahu k decentralizovaným zdrojům, akumulaci a elektromobilitě.

Decentralizované zdroje, akumulace, elektromobilita. Českou distribuční síť čeká v příštích letech zásadní proměna, jen ČEZ do ní plánuje investovat 83 miliard korun, přičemž 23 miliard z toho zamíří do takzvané „digitalizace“ distribuční sítě. 

Konec velkých elektráren

Dosavadní topologie sítě, kterou bychom mohli zjednodušeně popsat jako „velká elektrárna – jednosměrná distribuční síť – spotřebitel“, totiž přestává být dostatečná. Musí se připravit na zásadní pokles stabilního instalovaného výkonu ukončením provozu dosluhujících velkých tepelných elektráren a nahrazení tohoto výkonu velkým množstvím menších decentralizovaných zdrojů – od menších fotovoltaických a větrných elektráren po maličké fotovoltaické systémy na střechách koncových uživatelů – dnes spotřebitelů, v budoucnosti i producentů.

A není to žádná vzdálená budoucnost. Jen v loňském roce bylo do sítě ČEZu připojeno 4 182 fotovoltaických zdrojů a 1 866 fotovoltaických zdrojů s akumulací energie. Akumulace energie znamená, že součástí systému jsou akumulátory, do kterých se přebytečná (aktuálně nespotřebovávaná) energie ze solárních panelů ukládá a je využita ve chvíli, kdy produkce poklesne a spotřeba vzroste.

Většina decentralizovaných zdrojů má totiž jednu slabinu – jejich výkon je závislý na intenzitě slunečního svitu nebo na rychlosti větru, a na rozdíl od tepelných a jaderných elektráren tak nenabízí stálý a snadno predikovatelný výkon. Tuto nevýhodu má řešit kombinace akumulace, inteligentního řízení sítě, operativního řízení spotřeby a flexibilní tarifikace.

Nástup elektromobility

Dalším fenoménem, který elektrickou distribuční síť ovlivní, je elektromobilita. Počítá se s tím, že v roce 2025 by mohlo v ČR jezdit až 232 000 elektromobilů, které budou z distribuční sítě čerpat energii pro svůj provoz. Distribuční síť je na takové množství vozidel dostatečně dimenzována, a ani jejich spotřeba nebude mít podle zástupců společnosti ČEZ na celkovou energetickou bilanci výraznější vliv.

Čím však elektromobilita zasáhne energetiku výrazněji, je rozložení potřebného výkonu v čase a možná tvorba odběrových špiček při využívání veřejných rychlonabíječek.

Doma nabíjený elektromobil je z pohledu distributora běžný elektrický spotřebič, podobně jako třeba bojler, a rozhodně není třeba mít obavy, že „si pak soused ani neuvaří kafe“. Z hlediska zatížení sítě je podle Radima Černého z ČEZ Distribuce vhodné využívat třífázové nabíjení, které síť vytěžuje symetricky, přičemž s třífázovým nabíjením lze rychleji nabíjet i nižšími proudy, a tím neomezit použití jiných domácích spotřebičů i s nižší hodnotou hlavního jističe.

Trochu jiná situace je u vysokorychlostních DC nabíjecích stanic, dnes se setkáváme nejen s 50kW stanicemi, ale také 75 a 150kW variantami. A takový volný příkon není zdaleka všude k dispozici a bude jedním z předmětů dalších investic. ČEZ Distribuce počítá s tím, že bude mít „červená tlačítka“, kterými bude moci v případě, že by v distribuční síti nastal z jakýchkoli důvodů stav nouze, tyto nabíječky od sítě dočasně odpojit. 

Chytrá síť

Digitalizovaná distribuční síť bude mít od té současné dva úplně nové přístupy. Bude počítat s obousměrným tokem energie – ke spotřebiteli i od spotřebitele – a bude doplněna obousměrnou datovou komunikací. ČEZ proto buduje svoji páteřní optickou síť, která má mít celkovou délku přes 7 000 kilometrů, přičemž v tuto chvíli jsou zhruba v polovině. 

Síť bude vybavena velkým množstvím senzorů a měřících zařízení, díky kterým bude mít řídící systém velmi přesný přehled o jejím vytížení a analýzou dat za delší časový úsek dokáže i lépe predikovat energetické toky. Novinkou budou chytré elektroměry, do roku 2027 jimi budou osazeni všichni zákazníci s roční spotřebou přesahující 6 MWh, přičemž do této kategorie často spadají i rodinné domy s elektrickým vytápěním nebo elektromobilem.

Data z těchto elektroměrů budou dostupná distributorovi (tomu pomohou s řízením sítě) i zákazníkovi (tomu pomohou s plánováním spotřeby). Umožní to také vznik takzvaných dynamických tarifů, u kterých se bude měnit cena dodávané energie podle toho, zda jí bude v síti „přebytek“ nebo „nedostatek“. K dispozici budou i nástroje, které zákazníkovi umožní řídit provoz nejnáročnějších spotřebičů v dobách s nízkou cenou energie, i to povede ke stabilizaci sítě.

Většího uplatnění se dočká takzvané „hromadné dálkové ovládání – HDO“, které je dnes využíváno například pro systémy elektrického vytápění, distributor energie podle potřeby tyto spotřebiče vypíná a zapíná, a současně řídí vícesazbový elektroměr tak, aby spotřebu správně počítal ve vysokém (dražším) nebo nízkém (levnějším) tarifu . 

V budoucnu těchto tarifů bude mnohem více a budou přepínány v kratších intervalech a reakce zařízení budou uživatelem lépe definovatelná. A počítá se s tím, že toto spínání bude řídit i domácí nabíjení elektromobilů, přičemž pomocí systému vozidla a wallboxu již dnes bývá uživatelsky nastavitelné, jaký minimální stav nabití akumulátoru chcete mít vždy k dispozici (tj. co nejdříve se nabije na danou hodnotu, aby bylo vozidlo vždy operativně připraveno k cestě), a jak nabitý akumulátor chcete mít v čase plánovaného odjezdu (často je pro klidné cestování zbytečné a pro životnost akumulátoru nepříznivé nabíjet do 100 procent).

Budoucnost

K efektivnímu a přesnému řízení mají vést nejen měřící body v rozvodnách a transformátorovnách, ale také již několikrát výše zmíněné chytré elektroměry. Jejich součástí bude limiter, takže by se výše maximálního rezervovaného příkonu odběratele mohla ovládat operativně na dálku. Na dálku půjde i omezit nebo odpojit případný neplatící zákazník. 

Při dostatečném rozšíření elektroměrů jimi půjde hlídat i černý odběr nebo třeba odhalit porucha vedení, při které bude docházet ke ztrátě energie – data z elektroměrů v dané oblasti nebudou sedět s daty z přípojného uzlu. Takto budou samostatně sledovány i malé „clustery“, například chatová oblast. Ačkoli budou mít chataři kvůli dvakrát do roka použité cirkulárce vysoký fyzický jistič, distributor bude znát reálný příkon dané oblasti a může podle toho upravit i cenovou nabídku nebo třeba připojit další odběratele, na které by bez takovéto znalosti nezbyla kapacita.

Zdroj: iDnes

Poslední články

Ohlédnutí za výročním Strategickým meetingem EFG 2024

Ohlédnutí za výročním Strategickým meetingem EFG 2024

Již tradičně na Vysočině, tentokrát ve vesničce Radešín, se 4.–5. dubna odehrál výroční Strategický meeting EFG 2024. Téměř 50 zaměstnanců si vyslechlo informacemi nabité příspěvky devíti prezentujících. Zúčastnění měli také jedinečnou šanci vyzkoušet si únikovou hru,...