Jak může zatmění Slunce ohrozit provoz elektrizační sítě?
Instalovaný výkon fotovoltaických elektráren v kontinentální Evropě neustále roste. Při částečném zatmění v roce 2015 činil 87 GW, při loňském to bylo 138 GW a během toho letošního již 159 GW. Při zatmění výrazně a prudce klesá a následně stoupá produkce elektrické energie z těchto zdrojů v závislosti na jejich geografickém umístění, vlastní výrobě před zatměním, na roční i denní době a v neposlední řadě na aktuálním stavu oblačnosti. Pokud dojde k rychlé změně výroby na rozsáhlém území, mohlo by dojít k výkonové nerovnováze neboli nerovnováze mezi výrobou a spotřebou elektrické energie. Ta by mohla způsobit vychýlení frekvence mimo standardní pásmo, a tím ohrozit bezpečnost a spolehlivost dodávek elektřiny.
Foto: Shutterstock
Jaká opatření se k vyrovnání tohoto propadu využívají?
Provozovatelé přenosových soustav v Evropě, kteří řídí elektrizační soustavy ve svých státech, mají standardně nasmlouvané rezervní výkony elektráren pro udržování výkonové rovnováhy.
V souvislosti se zatměním musí být připraveni na největší možný propad vyrovnané bilance, který nastává při zcela jasné obloze, a zajistit dodatečné rezervy na pokrytí odpovídajících prudkých změn ve výrobě. Zatímco totiž většinu faktorů ovlivňujících rozsah změn výroby solárních elektráren při zatmění známe předem, vliv oblačnosti bohužel přesně předpovědět nelze.
Uvedené rezervy si zajišťuje každý provozovatel pro svou tuzemskou elektrizační síť sám?
Každý provozovatel si musí zajistit dostatečné rezervy na největší propad a následný nárůst výroby ve své oblasti, aby zajistil v každém okamžiku svoji vyrovnanou výkonovou bilanci.
Vzhledem k propojenosti soustav je však riziko vyplývající z prudkých změn výroby fotovoltaických elektráren při zatmění Slunce pro celou kontinentální Evropu společné. Na řešení případné nerovnováhy proto musí být připraveni všichni evropští provozovatelé přenosových soustav a postupovat ve vzájemné koordinaci tak, aby si mohli poskytnout i případnou vzájemnou výpomoc. S několikaměsíčním předstihem se pracuje na modelových výpočtech a připravují se mimořádné postupy pro případ komplikací. Během samotného zatmění pak většinou probíhají online konference zástupců provozovatelů přenosových soustav.
Které typy výrobních zdrojů jsou pro řešení situace způsobené zatměním nejvhodnější?
Vzhledem ke strmosti změn v soustavě je pro zatmění často nutné zajistit výkonové rezervy na rychlých zdrojích. Nejčastěji proto využíváme vodní nebo paroplynové elektrárny, abychom vyrovnanou bilanci dokázali udržovat průběžně v každém okamžiku.
Zatím poslední částečné zatmění Slunce proběhlo 25. října 2022. Jak je dispečink ČEPS zvládl?
Celkově jsme tuto situaci zvládli bez komplikací. Všichni evropští provozovatelé předem deklarovali svou připravenost a dostatek vlastních prostředků, respektive výkonových rezerv pro pokrytí výkyvů. V případě přenosové soustavy ČR byl sice vývoj nepříznivý, neboť původní predikce výroby fotovoltaických elektráren se změnila vlivem téměř jasného počasí a efekt zatmění narostl z předpokládaných asi 100 MW na skutečných 300 MW, naše rezervy však byly i pro tuto hodnotu dostatečné. Důkazem zvládnuté regulace je průběh kmitočtu, který se pohyboval v normálních mezích.
Částečná zatmění v letech 2015 a 2021 proběhla také bez komplikací?
Ano, i ta jsme zvládli podle plánu. Zatmění v roce 2015 bylo mnohem silnější než to loňské, maximální pokles výroby měl zhruba desetinásobnou hodnotu. Většinou jsme vystačili se standardními regulačními výkony, v menší míře jsme pak museli manuálně aktivovat dodatečné rezervy. Loňské zatmění pak způsobilo v podstatě jen méně významný pokles z hodnoty výroby fotovoltaických elektráren, který jsme snadno pokryli běžnou rezervou. Pro jistotu jsme však měli připraven výkon v přečerpávacích vodních elektrárnách.
•
