Norské vodní zdroje skrývají zajímavý potenciál pro možnost skladování přebytků energie z těžko predikovatelných evropských obnovitelných zdrojů. Řada evropských zemí se proto chce s Norskem propojovat podmořskými kabely a vzájemně obchodovat s elektrickou energií. Tento koncept působí na první pohled jako technicky i ekonomicky velmi zajímavý. Reálné možnosti, výhody a případná úskalí tohoto energetického modelu rozebírá následující článek. V druhé části článku pak bude popsán konkrétní model možné obchodní výměny (Evropa – Norsko), tak aby bylo dosaženo optimální výroby z OZE na úrovni základního zatížení (baseload).

Norská energetika má ve srovnání s jinými evropskými zeměmi jednu zásadní výhodu. Jde o množství vodních elektráren, které jsou schopny pokrývat naprostou většinu norské spotřeby elektřiny a část i případně exportovat do okolních zemí. Díky tomu je norská produkce elektřiny hodnocena jako jedna z nejekologičtějších na světě a obecně produkuje jen minimum skleníkových plynů (především z plynových zdrojů). Výrobu elektrické energie a rovněž významné zdroje v energetickém mixu Norska zobrazuje následující graf.

Roční produkce elektrické energie v Norsku v letech 1997 až 2013. Zdroj Statistisk sentralbyra
Roční produkce elektrické energie v Norsku v letech 1997 až 2013. Zdroj: Statistisk sentralbyra

Elektroenergetika v Norsku

Jak je z grafu výše patrné, elektroenergetika Norska je vystavěna na vodní energii. Ta tvoří ročně obvykle více než 95 % vyprodukované norské elektřiny.  Většina vodních zdrojů je ovšem v režimu klasických akumulačních vodních elektráren. Přečerpávací vodní elektrárny tvoří v Norsku jen nepatrnou část produkce (0,8 TWh z celkových 128,7 TWh z vody – v roce 2013). V roce 2013 pak vypadal v Norsku instalovaný výkon (a roční produkce energie) nejvýznamnějších zdrojů následovně – voda 31 GW (128,7 TWh), plyn 1,6 GW (3,4 TWh), vítr 0,8 GW (1,9 TWh).

Import a export elektřiny je limitován propojením Norska s ostatními zeměmi pomocí přeshraničních vedení a podmořskými kabely. Maximum exportu elektrického výkonu z Norska byl v roce 2013 okolo 3 GW, což je významné množství, neboť průměrná spotřeba v daném období byla přibližně 11 GW a výroba okolo 15 GW. Export tak tvořil přibližně pětinu celkové výroby elektřiny a čtvrtinu spotřeby v tomto období. Norsko je navíc již dnes zvyklé využívat svoji výrobu z vodních zdrojů k vyrovnávání stavů v síti a rovněž i prodeji do zahraničí při výhodných podmínkách na energetickém trhu.

Roční hodnoty importu a exportu elektřiny v Norsku mezi lety 1997 až 2013. Zdroj: Statnett
Roční hodnoty importu a exportu elektřiny v Norsku mezi lety 1997 až 2013. Zdroj: Statnett

Partnerství po kabelu

Podmořské kabely propojují Norsko s ostatními zeměmi již řadu let. První kabelové podmořské mezinárodní spojení s Norskem proběhlo již v roce 1977 (Skaggerak) pomocí HVDC propojení. Výhody kabelových podmořských propojení v dnešní době silně převažují nad extrémně vysokou cenou výstavby. Důvodem je například i to, že výstavba klasických nadzemních vedení se setkává s protesty a problémy při výkupu pozemků. Dnes je tak paradoxně často rychlejší vybudovat podmořský kabel než klasické vedení. V současnosti provozované podmořské kabely spojující Norsko s jinými zeměmi zobrazuje následující tabulka a obrázek.

Podmořské kabely propojující Norsko s dalšími zeměmi. Zdroj: Energy Matters
Podmořské kabely propojující Norsko s dalšími zeměmi. Zdroj: Energy Matters
Podmořské kabely propojující Norsko a další země. Zdroj: Energy Matters
Vyobrazení podmořských kabelů propojujících Norsko s dalšími zeměmi (Legenda: červená – existující, oranžová – ve výstavbě, zelená – v plánu).  Převzato z: Energy Matters

V roce 2013 byla podepsána Norsko – Německá deklarace, jejímž cílem je propojit Norsko a Německo podmořským kabelem Nordlink. Dle deklarace totiž 50 % evropské kapacity vhodné pro skladování většího množství energie leží v současnosti v Norsku a jde o nákladově efektivní řešení.

Skladování energie ve vodě

I přes výrazné množství vodních zdrojů nenabízí Norsko možnost skladovat energii přímo – formou čerpání energie v přečerpávacích vodních elektrárnách. To je zásadní potíž, se kterou je nutné počítat. Je ovšem možné využívat nepřímý způsob skladování. V případě levné produkce z jiných zdrojů OZE v Evropě (např. vítr na severu Německa, nebo FVE) se využívá tato energie i pro spotřebitele v Norsku (nevyužívají se norské vodní zdroje) a naopak v době nedostatku v Evropě se akumulovaná vodní energie v norských přehradách využije i pro zákazníky v jiných zemích.

Výhodou je možnost „skladovat“ takto proměnlivou výrobu z OZE. Tento způsob je navíc i ekonomicky zajímavý pro Nory, neboť budou spotřebiteli levné (přebytkové) energie z OZE a naopak prodejci energie v dražších obdobích (při nedostatku).

Problémy nepřímé akumulace

Zřejmým problémem takového řešení jsou omezení daná maximálním a minimálním povoleným množstvím vody v nádržích. U přehrad je navíc nutné udržovat minimální průtoky vody pro potřeby ryb a dalších vodních živočichů. Jako problém působí i fakt, že během ročních období se stav přehrad výrazně mění a celý systém je navíc závislý na proměnném počasí (například množství srážek).

Další problémy přináší omezené možnosti exportu/importu dané maximálním možným přenášeným výkonem v kabelech. Přenosová síť rovněž není stavěná na rychlé změny ve směrech toků. Během následujících deseti let plánuje norský provozovatel přenosové soustavy (Statnett) investice okolo 7 mld. €, aby bylo možné odstranit nejvýraznější překážky pro další rozvoj.

V druhé části článku bude dále na konkrétním modelu rozebrána možnost využití Norska (a nových podmořských vedení) ke stabilizaci výroby energie z hůře predikovatelných obnovitelných zdrojů v zemích Evropy. Jedním z cílů mezinárodních propojení  elektrických vedení je vytvoření stabilního a efektivního energetického systému. Model se pokusí rozebrat možnost vytvoření stabilního základního zatížení (baseload) za pomocí norských akumulačních vodních zdrojů a proměnné výroby z evropských OZE.

Komentáře

0 komentářů ke článku "undefined"

Přidat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *