Ještě více obnovitelných zdrojů a méně uhelných elektráren do roku 2030. Provozovatel sítě TransnetBW v Německu nyní popisuje, že tento plán by mohl představovat problém pro bezpečnost sítě – a vidí „naléhavou potřebu jednat“.
Odborníci již několik let opakovaně upozorňují na to, že úspěšná energetická transformace vyžaduje masivní rozšíření elektrických sítí. Společnost TransnetBW nyní jako první ze čtyř hlavních provozovatelů přenosových soustav v Německu varuje před možným nedostatkem stability sítě v budoucnu.
V prvním zpravodaji z roku 2024, který má Epoch Times k dispozici, analyzuje bádensko-württemberský provozovatel „stabilitu soustavy dnes a do roku 2030“. Energetičtí experti v něm hovoří o „naléhavé potřebě přijmout opatření k zajištění bezpečného provozu sítě“. Dr. Werner Götz, předseda představenstva TransnetBW, v úvodu uvádí:
„Aby se síť stala klimaticky neutrální, je třeba ji nejen rozšířit, ale také zachovat její provozuschopnost. Jinými slovy, naše soustava musí být stabilní a odolná.“
Je síť s obnovitelnými zdroji stále stabilní?
Společnost Transnet BW se ve svém zpravodaji ptá, jaká bude bezpečnost dodávek, pokud se na výrobě elektřiny budou podílet „až ze 100 % nestálé obnovitelné zdroje“. Pak by se „do popředí musela stále více dostávat opatření na stabilizaci systému“. To proto, že „větrné a fotovoltaické systémy mají jiné technické vlastnosti než konvenční elektrárny“.
Zjednodušeně řečeno, jsou silně závislé na počasí. Pokud je vítr slabý nebo žádný nebo nesvítí slunce, dodávají tyto generátory příliš málo energie. Stává se také, že tyto zdroje energie někdy vyrábějí mnohem více elektřiny, než spotřebitelé v daném okamžiku potřebují. Naproti tomu konvenční velké elektrárny mohou dodávat takové množství elektřiny, které spotřebitelé v daném okamžiku potřebují.
Ještě důležitější pro elektrickou síť je však udržení frekvence sítě 50 hertzů. Dosud tento úkol plnily velké rotující hmoty generátorů elektrárny. Podle provozovatele sítě používají větrné a solární elektrárny k dodávce elektřiny do sítě výkonové elektronické měniče. Ty „nejsou tak spolehlivé jako synchronní generátory konvenčních elektráren“. To v průběhu času snižuje stabilitu sítě.
Více uhlí pro přechod na novou energetiku
V rámci energetické transformace chce současná německá vláda komplexně transformovat dodávky elektřiny. Vládní strany přikládají zvláštní význam klimatické neutralitě. Jejich oblíbenými zdroji energie jsou větrná energie a fotovoltaické systémy. Za šest let má nejméně 80 % elektřiny pocházet z těchto tzv. obnovitelných zdrojů energie.
Zároveň chce vláda do té doby odstavit zbývající uhelné elektrárny. Spolková agentura pro sítě zakázala odstavení uhelných bloků před 31. březnem 2031 až v prosinci 2023 – také kvůli zajištění stability sítě.
Mirjam Königová, vedoucí týmu systémového chování v oddělení strategického plánování sítí ve společnosti TransnetBW, vysvětluje konkrétní problémy. Vzhledem k probíhající transformaci dodávek energie provedla spolu s kolegy z ostatních provozovatelů přenosových soustav dlouhodobou analýzu do roku 2030. Bylo to poprvé, kdy bylo téma stability soustavy podrobně zkoumáno provozovateli sítí. „Dosud se mu věnovala jen malá politická pozornost, protože jde o velmi složité téma,“ uvedla Königová.
Úder blesku pro blackout?
Vedoucí týmu také popsala, jak nestabilní by mohla být budoucí elektrická síť s převahou obnovitelných zdrojů, ale bez uhelné energetiky. „I porucha n-1 by stačila k narušení systému.“ To znamená, že pokud by například udeřil blesk a došlo k poruše některého vedení, „pak by se elektrická síť mohla stát nevyváženou. To je mimořádné,“ vysvětlila.
Provozovatel sítě TenneT vysvětluje, co přesně n-1 (tj. N minus jedna) znamená. „Princip n-1 říká, že elektrická síť (n) musí být schopna kdykoli zvládnout výpadek vedení (mínus jedna), aniž by došlo k větším výpadkům proudu,“ vysvětluje energetická společnost.
To znamená, že pokud dojde k poruše velkého vysokonapěťového vedení, musí být jiné vedení schopno tuto poruchu kdykoli nahradit. Tím se zabrání přerušení dodávky elektrické energie, tedy výpadku proudu. „Pravidlo n-1 musí platit při maximálním využití kapacity,“ dodal inženýr jaderné energetiky Manfred Haferburg.
Podle Königa by tedy elektrická síť již nebyla n-1 bezpečná. Německo by tak ztratilo důležitý základní princip plánování své sítě. König pokračoval: „Zejména jsme si všimli, že stabilita sítě je zjevně ohrožena, zejména na severu, kde jsou připojeny velké větrné turbíny na moři, ale kde je síť méně těsně propojena než na jihu.“ König rovněž vydává naléhavé varování:
„Potřebujeme nové povědomí o kritičnosti stability soustavy. V závislosti na tom, zda zde přijmeme správná opatření, energetická transformace obstojí nebo padne.“
Pro vedoucí týmu je jedna věc jasná: současná opatření k zajištění stability sítě nestačí. „Musíme jednat hned, abychom byli schopni zajistit cíl do roku 2030.“
Několik dalších nezbytných opatření
Společnost TransnetBW ve své analýze rovněž zdůrazňuje, jak důležité je pro stabilitu sítě udržení napětí a frekvence elektrické sítě. Například „poskytování takzvaného jalového výkonu je klíčové pro konstantní napětí“. Ten dříve zajišťovaly generátory velkých elektráren. „Přechod na energetiku však mění způsob výroby energie pomocí neřízených elektráren na obnovitelné zdroje“. To pro provozovatele sítí znamená nové výzvy při udržování potřebného napětí v síti.
Frekvence sítě neustále kolísá kolem hodnoty 50 hertzů. Její hodnota závisí na výrobě elektřiny i na její spotřebě. Pokud je elektřiny příliš málo, frekvence klesá. Pro stabilní frekvenci je nezbytná tzv. okamžitá rezerva (regulační energie). Tu zajišťují elektrárny, které lze rychle zvyšovat nebo snižovat. Nicméně: „S rostoucí volatilitou způsobenou obnovitelnými zdroji energie je rychlá dostupnost okamžité rezervy stále nejistější,“ varuje TransnetBW.
V analýze provozovatelé sítí doporučují několik řešení, jak zajistit stabilitu sítě v budoucnu. Mezi ně patří mj:
- Výrobny a velcí spotřebitelé by se měli chovat šetrněji k síti.
- Podporovat větší okamžitou rezervu a jalový výkon.
- Plánovat více plynových a přečerpávacích elektráren pro provoz s fázovým posunem.
- Vybudovat více kompenzačních elektráren pro stacionární a regulovatelný jalový výkon.
- Lepší a stálé monitorování stability soustavy.
Zejména první z těchto opatření je v zásadním rozporu s cíli německé vlády v oblasti rozšiřování obnovitelných zdrojů energie. Solární i větrné zdroje zvyšují nestabilitu sítě a mohou být dodávány pouze do fungující elektrické sítě. Pokud se elektrická síť zhroutí, solární elektrárny a větrné turbíny ji nepomohou obnovit. To mohou udělat pouze elektrárny schopné tzv. black startu (okamžitého startu), například přečerpávací elektrárny.
Zvyšující se náklady
Kromě bezpečnosti sítě se Götz zabýval také cenovou dostupností přechodu na novou energetiku. „Byl to pro nás a naše zákazníky trochu šok, když jsme v prosinci loňského roku obdrželi zprávu, že ekonomický stabilizační fond bude na konci roku 2023 ukončen,“ řekl generální ředitel společnosti TransnetBW. To by znamenalo, že budou zrušeny ohlášené dotace na poplatek za přenosovou soustavu.
S rostoucím podílem obnovitelných zdrojů na výrobě elektřiny rostou i redispečerská opatření a jejich náklady. Redispečinky jsou zásahy dodavatelů energie, které stabilizují síť. V roce 2023 bylo v Německu provedeno celkem 15 192 redispečerských zásahů. Pro srovnání, v roce 2014 bylo provedeno 3 456 zásahů a v roce 2000 šest zásahů – za celý rok.
Společnost TransnetBW rovněž uvedla náklady na vnitrostátní a přeshraniční redispečink. Ty vzrostly z 227,2 milionu eur v roce 2019 na 1 895,6 milionu eur v roce 2022, což představuje více než osminásobný nárůst.
Götz pokračoval: „Důvodné zvýšení cen bolestně ukázalo, že restrukturalizace může vést ke značné zátěži.“ Jinými slovy, nyní je stále jasnější, že energetická transformace je mnohem nákladnější, než se ještě před několika lety předpokládalo – zejména pro koncové zákazníky. Náklady se nakonec přenesou na ně.
Článek původně vyšel na stránkách německé redakce Epoch Times.
