Přidat EnviWeb k oblíbeným odkazům
RSS kanályMobilní verze EnviWeb.cz

Problémy rozvoje větrné energetiky a jejich řešení

22.05.2008  |  zdroj: HN  |  140× přečteno      vytisknout článek

V posledních letech se i u nás větrná energetika stává fenoménem, který vyvolává na všech stranách velké diskuse, mnohdy naplněné značnými emocemi.

Prvotní dělení na ekologicky orientované příznivce zelené energie na jedné straně a energetickou lobby podporující uhelné a jaderné elektrárny a blokující rozvoj větrných elektráren na straně druhé však již dávno neplatí. "Ekologická strana" se rozštěpila na podporovatele zelené energetiky, kteří argumentují zejména čistotou ovzduší a udržitelností tohoto zdroje, a na ochránce krajinného rázu a ekosystémů, kteří často blokují výstavbu větrných parků s poukazem na jejich destruktivní účinky na obé. I na straně energetiků již proběhlo dělení. Například ČEZ založil společnost věnující se obnovitelným zdrojům a hodlá masivně investovat do výstavby větrných parků, takže usiluje o jejich všeobecnou podporu. Naopak distribuční společnosti sdružené v ČSRES, kterým připojení větrných elektráren přináší technické problémy, v mnoha případech požadují omezení výstavby právě s ohledem na bezpečnost provozu sítí. Externality staví proti sobě často i sousedy, tedy např. obce, které za úplatu povolily investorům stavět v jejich katastru proti sousedním obcím, které musí hluk a pohled na obrovské větrníky sdílet aniž by se jich někdo ptal a aniž by se podílely na finančních příjmech. Není tedy již "hodných a ekologických" ochránců VtE a "zlých a neekologických" energetiků a problém se pomalu dostává do roviny diskutování věcných problémů a dopadů rozvoje větrné energetiky a jejich řešení.

Podpora výstavby

Expanzivní rozvoj větrné energetiky je na první pohled viditelný v severních oblastech Německa, ale i každý, kdo jede z Bratislavy či z Brna do Vídně, bude překvapen lesy nových stožárů sdružených do desítek větrných farem. Hlavní příčinou takovéto náhlé expanze jsou masivní podpory poskytované na výstavbu i na provoz větrných elektráren. Podpora výstavby a užívání větrných elektráren, která je poskytována různými způsoby na úrovni vlád členských států EU, vyplývá ze strategických cílů celé Unie. Jednak je to zdroj neprodukující žádné emise (kromě hluku a vibrací), takže hraje roli zejména ve strategii snižování emisí CO2, a zároveň je to zdroj obnovitelný, který může snížit závislost na dovozu primárních zdrojů energie, a tudíž pozitivně ovlivnit energetickou bezpečnost Evropy. Podle posledních analýz se očekává k roku 2008 v celé Evropě celkem 66 400 MW instalovaného výkonu. Tedy asi desetinásobek výkonu velkých uhelných elektráren v ČR.

Významná je analýza provozovatelů přenosových soustav provedená v rámci projektu EWIS. To je dlouhodobý projekt, který má analyzovat potenciál rozvoje větrných elektráren v Evropě, jeho dopady na energetickou síť a navrhnout nezbytná opatření k tomu, aby Evropa byla schopna nový výkon integrovat bez ohrožení bezpečnosti a spolehlivosti dodávek elektřiny. V budoucnu se uvažuje s další expanzí, takže k roku 2020 se odhady pohybují mezi 150 000 MW až po 250 000 MW instalovaného výkonu. Významným zdrojem mají být tzv. off-shore elektrárny, stavěné na plošinách v moři cca 20 až 80 km od pobřeží využívající poměrně stálé a silné proudění větru.

S nástupem této technologie však nejde jen další alternativní zdroj ke klasickým zdrojům elektřiny ale o zcela novou situaci v elektrizační soustavě, která vyvolává mnoho souvisejících nároků vyplývajících ze specifik tohoto typu zdroje.

Proměnlivost výroby

První z charakteristik odlišujících tento typ zdroje od většiny ostatních je proměnlivost jeho výroby neovlivnitelná provozovatelem. Zatímco u prakticky všech ostatních zdrojů je možné regulovat množství výroby a přizpůsobit je poptávce, u větrné energie je vyráběný výkon dán silou větru. Je-li bezvětří, žádný výkon prostě nevyrábí. Protože současně platí, že elektřina je v průmyslovém měřítku neskladovatelná a prakticky se jí v každém okamžiku musí vyrobit právě tolik, kolik se spotřebovává, znamená to buď naši spotřebu elektřiny přizpůsobit povětrnostním podmínkám nebo postavit ke všem větrným elektrárnám ještě záložní zdroje, které budou dodávat elektřinu, pokud vítr nefouká. Ta první varianta je v rozporu s fungováním celé společnosti a v dohledné době není realizovatelná, ta druhá pak znamená postavit mnohonásobně větší výkon, než je potřebné pro pokrytí spotřeby. Lze tedy říci, že větrná energetika nám ušetří primární palivo odpovídající objemu dodané elektřiny, ale v podstatě vůbec neušetří výkon existujících ani nových klasických elektráren. Udržování a výstavbu klasických elektráren musí samozřejmě někdo zaplatit.

V současném systému záložní výkony v rozsahu a struktuře potřebné pro spolehlivé provozování elektrizační soustavy nakupuje provozovatel přenosové soustavy (ČEPS, a.s.) a náklady rozpočítá do regulovaných tarifů za systémové služby. Znamená to, že čím více větrných elektráren bude instalováno, tím více bude potřeba dokoupit rezervních výkonů a tím více vzrostou ceny za systémové služby, které platí v ceně elektřiny koneční zákazníci. Je to určitá daň, kterou všichni platíme dohromady s přímými dotacemi na výstavbu samotných větrných elektráren. Díky nastavenému mechanismu se však jedná o zcela skrytou dotaci.

Rizika při zajištění záložních zdrojů spočívají v tom, že tempo výstavby větrných zdrojů je mnohem rychlejší než tempo výstavby klasických elektráren. Při určité výši instalovaného výkonu ve větrných zdrojích je již dostupný rezervní, resp. regulační výkon existujících elektráren vyčerpán a pro další růst již není záložní výkon k dispozici. To při kolísání výroby elektřiny z větru může přinést rizika nedostatku elektřiny, poruch a prudkého růstu špičkových cen elektřiny na trhu.

Pro každou národní soustavu lze dnes spočítat určitou mezní hodnotu instalovaného výkonu větrných zdrojů, která odpovídá dostupnému výkonu záloh. Nad tuto hodnotu by již další nárůst měl být limitován a vázán na výstavbu nových záložních zdrojů. Příkladem může být Německo, které s očekávanými 25 800 MW "větrného" výkonu v roce 2008 již zažívá vážné problémy s regulací své soustavy.

Nebezpečí přetížení

Další problém, který je nutno řešit v souvislosti s nárůstem větrných zdrojů, opět souvisí s rychlostí jejich rozvoje. Výstavba nových sítí, které zajistí dopravu výkonu z "větrných" oblastí ke spotřebitelům, je jako každá liniová stavba nesmírně komplikovaná zejména při získávání pozemků, sjednávání průchodu a při získávání povolení (často prochází desítkami katastrů různých obcí). Pak snadno dojde k tomu, že výkon nových větrných parků připojovaný do distribučních soustav může způsobovat za určitých klimatických podmínek přetížení v nadřazené přenosové soustavě. Díky fyzikálním vlastnostem elektřiny může dokonce vytvářet přetížení v sousedních přenosových soustavách, které jsou zatěžovány tzv. kruhovými toky. To se děje ve značném měřítku již dnes, kdy např. naše přenosová soustava je zatěžována toky větrné elektřiny ze severního Německa směrem na jih Německa a dále do jižní Evropy. Přitom další rozvoj větrné energetiky je spojován s takzvanými off-shore větrnými parky. Vhodné lokality jsou v Baltském a Severním moři a jejich výstavba bude znamenat další nárůst toků elektřiny ze severu Evropy na jih. To není myslitelné bez významného posílení přenosových tras, a to nejen v Německu, ale i v sousedních státech. Představuje to jak potřebu zajistit urychlení schvalovacích procesů nových energetických staveb, tak i značné finanční prostředky.

Oblast, ve které je nutno hledat pravidla umožňující integraci větrné energetiky, je i oblast plánování a řízení provozu. V klasické energetice, jak se vyvíjela desítky let, je soustava postavena na omezeném počtu velkých zdrojů, pro které je výroba dopředu plánována a podle vývoje skutečné spotřeby částečně řízena centrálním dispečinkem. Kromě toho existuje omezený počet malých lokálních zdrojů (malé vodní elektrárny, malé teplárny apod.), pro které není efektivní podrobně a každodenně zpracovávat a koordinovat denní výrobní plány, ani nepodléhají centrálnímu řízení. Tato skupina zdrojů představuje dnes max. okolo 15 % výroby a tato výroba jako celku je poměrně velmi dobře předpovídatelná a stabilní. Při plánování a řízení provozu se tedy vychází z toho, že určitý malý objem výroby se chová neřiditelně a většina přímo plánovaných a řízených klasických zdrojů se mu svým provozem "přizpůsobuje". S expanzí větrné energetiky se však můžeme dostat do situace, kdy ona nezávisle se chovající skupina malých zdrojů bude najednou zahrnovat tisíce větrných generátorů, které možná vyrobí 10 %, možná ale i 30 procent spotřeby - a v některé hodině možná také jen 1%. Pokud nemůžeme tuto výrobu předvídat a řídit, může se stát, že ze zbylých klasických zdrojů nebudeme schopni zajistit patřičnou regulaci, což se může v lepším případě projevit zhoršením technických parametrů elektřiny (frekvence, napětí), v horším případě vést k poruchám dodávek. I tyto zdroje musí být integrovány do mechanismů plánování (tzv. příprava provozu) a řízení, aby mohla být zajištěna koordinace s provozem ostatních zdrojů a spotřeby, neboť v elektroenergetice platí v plném rozsahu, že všichni jsou závislí na všech. Znamená to tedy i pro tyto malé zdroje nebo jejich skupiny vybudovat komunikační trasy a zajistit přenosy signálů a povelů, připojit je do plánovacích mechanismů sběru dat a zajistit možnost řízení jejich výkonu.

Oblastí, ve které je potřeba pro efektivní integraci větrné energetiky určitě změnit současná pravidla, je oblast práv a povinností ve vztahu ke zúčtování odchylek. U všech účastníků trhu platí, že si musí svoji dodávku dopředu domluvit a pak se držet domluvených hodnot. Tj. spotřebitel si musí naplánovat svojí spotřebu v jednotlivých hodinách, sjednat si tuto dodávku se svým dodavatelem a pak jií také dodržet. Pokud spotřebuje více, znamená to, že si elektřinu ze sítě odebere a někdo třetí ji musí rychle dodat. Rozdílu mezi smluvenou a skutečnou dodávkou nebo odběrem se říká odchylka a každý den se provádí zúčtování těchto odchylek. Elektřina pro krytí odchylek je obvykle zajišťována od provozně nejdražších zdrojů, které jsou v záloze, a její cena je velmi vysoká. Navíc je stanovena minimální cena odchylky tak, aby bylo zajištěno, že tento mechanismus nebude nikdo zneužívat a odebírat ze sítě veškerou svoji potřebu, aniž by si ji dopředu dojednal (nebo dodával elektřinu, aniž by měl s někým domluven její odběr). Všichni tedy nesou finanční odpovědnost za svoji odchylku s výjimkou provozovatelů obnovitelných zdrojů, kteří mají ze zákona výjimku, protože mohou tuto odpovědnost bezplatně přenést na provozovatele sítí. Ti ale nemají žádné své zákazníky (na liberalizovaném trhu smí pouze provozovat sítě a přenášet elektřinu mezi dodavateli a odběrateli), a tudíž určitou část elektřiny mohou využít na krytí ztrát, ale zbytek výroby musí odregulovat v rámci odchylek. Odpovědnost za odchylku je tedy při významném rozvoji těchto zdrojů vhodnější ponechat přímo na provozovatelích a motivovat je k tomu, aby na trhu s dodavateli a odběrateli hledali nejefektivnější možnost regulace nepravidelné výroby z větru. To znamená posílit v zákonu o podpoře obnovitelných zdrojů motivaci jejich provozovatelů a jejich větší zapojení do standardních mechanismů trhu s elektřinou.

V každém případě rozvoj větrné energetiky bude zřejmě podporován jako součást nástrojů podporujících udržitelný rozvoj. Pokud však nechceme, aby výhodu v podobě úspory primárních paliv převážily negativní dopady na ceny elektřiny a její dostupnost, musí být podpora a samotný rozvoj větrné energetiky harmonizován s rozvojem celé energetické soustavy a s pravidly jejího provozu. V elektroenergetickém systému více než jinde platí, že každý prvek je ovlivňován i ovlivňuje okolí, a platí to samozřejmě i o větrné energetice jako novém segmentu ve zdrojovém mixu elektráren.

AUTOR: Pavel Šolc

Autor je ředitelem sekce Strategie, ČEPS, a.s


Související články


Poslední diskuse k článku - 0 příspěvků celkem

přidej nový příspěvek

Zatím žádný příspěvek
můžete na tento článek reagovat jako první...


EnviWeb s.r.o. neručí a nenese zodpovědnost za obsah diskusních příspěvků, diskuse nemoderuje ani nerediguje. Diskusní příspěvky vyjadřují názor jejich autorů. EnviWeb s.r.o. si vyhrazuje právo odstraňovat diskusní příspěvky, a to zejména takové, které odporují dobrým mravům, porušují platné zákony ČR, poškozují dobré jméno serveru nebo obsahují neplacenou reklamu. Diskuse NEJSOU určeny pro dotazy na autory článků nebo redaktory EnviWebu.



Search
Partneři
Ekologický oskar
ZmapujTo.cz
Fandíme EnviWebu
Výrobky a služby pro životní prostředí
Výrobky a služby pro životní prostředí
Partnerské časopisy
<< Předchozí Následující >>



Doporučujeme: Ekologove.cz - ekologie v každodenní praxi, EnviMarket.cz - nabídka výrobků a služeb, ZmapujTo.cz - hlášení podnětů od občanů, Nazeleno.cz - úspory energie, Inspirace v bydlení, Cena elektřiny, Dřevěné brikety, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo, Palivové dřevo


Enviweb s.r.o. využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování tohoto obsahu či jeho části veřejnosti,a to jakýmkoliv způsobem, je bez předchozího souhlasu ČTK výslovně zakázáno.
Copyright (2008) The Associated Press (AP) - všechna práva vyhrazena. Materiály agentury AP nesmí být dále publikovány, vysílány, přepisovány nebo redistribuovány.
Toplist