Investoři obrací svou pozornost na hybridní off-grid elektrárny

Trh hybridních elektráren nabírá na obrátkách. Zájem investorů roste zejména o kombinace fotovoltaických (FV) elektráren s diesel generátory pro off-grid (ostrovní) instalace pro těžební průmysl.

Snížení závislosti na výrobě elektrické energie z nákladné motorové nafty je vysoko na seznamu priorit provozovatelů off-grid systémů po celém světě. Cestou je vytvoření tzv. hybridní elektrárny kombinací stávajících dieselgenerátorů s obnovitelným zdrojem energie, např. fotovoltaickou elektrárnou.

Čistá a v tomto případě relativně levná energie z fotovoltaické elektrárny během dne nahrazuje drahou energii z dieselgenerátorů. Dieselgenerátorům v tomto případě zůstávají 2 hlavní funkce, vyrovnávat přerušovanou výrobu kvůli nestabilnímu slunečnímu záření a zajištit energii od západu do východu Slunce.

Výrazného zvýšení úspory paliva může být dosaženo přidáním skladovací kapacity, nicméně důležitá kritéria, jako diagram zatížení, musí být pečlivě posouzena za účelem zjištění, zda dává skladování energie smysl.

Off-grid vs on-grid

Stále více investorů vidí v hybridních elektrárnách kombinujících diesel generátory se solární nebo větrnou elektrárnou zajímavý investiční cíl. Potenciál vysokých výnosů tkví právě v off-grid projektech, kde obnovitelný zdroj energie cenově soupeří s drahou elektřinou z diesel generátorů, hybridní off-grid elektrárny jsou zejména výhodné například pro odlehlé doly. Obchodní scénáře jsou však specifické pro každou instalaci, jelikož cena elektřiny z dieselgenerátorů závisí na ceně nafty a její dopravy, daních, účinnosti dieselových agregátů a dalších aspektech.

Z pohledu investora mají tyto projekty i stinné stránky. Hybridní off-grid projekty jsou komplexnější než on-grid instalace. Elektrárna je přímo spojena se spotřebitelem, zatímco ve velkých sítích jsou jednotlivé výrobny a odběratelé velikosti největších hybridních elektráren ve srovnání s celým systémem bezvýznamní. V systémech, kde je spotřebitel přímo závislý na energii vyrobené z jednoho zdroje znamená i plánovaná odstávka ztrátu. Z tohoto důvodu vyžadují off-grid instalace vyšší úroveň spolehlivosti, případně i záložní kapacity.

V této souvislosti je potřeba zmínit i další riziko. V odlehlých lokalitách je potenciál výnosu vyšší, zároveň ovšem stoupá riziko odběru elektřiny. V případě dlouhodobého poklesu, či dokonce úplného ukončení odběru nelze přebytečnou kapacitu nabídnout dalším odběratelům. Řešením je rozebrání elektrárny, její přemístění a znovu postavení v jiné lokalitě. Různé společnosti vyvinuly přemístitelné mobilní koncepty solárních elektráren. Tato řešení jsou vhodná především pro malé až středně velké projekty například pro průzkumnou fázi důlních činností.

Jistotou jsou odlehlé doly

Z důvodu vysokých transakčních nákladů financování se investoři zajímají především o větší projekty. Atraktivním u dolů je, že kombinují vysokou spotřebu elektrické energie na odlehlých místech s dobrým úvěrovým hodnocením těžebních společností. Tradiční finanční sektor uvažuje těžební společnosti jako zvlášť spolehlivé partnery. Není žádným překvapením, že se investiční společnosti snaží přenést riziko odběru individuálních dolů právě na těžařské společnosti.

Obecně platí, že z pohledu investora mohou být rizika snížena investicemi do portfolia hybridních projektů, zejména v případě kdy portfolio obsahuje projekty v různých zemích a různých oblastech průmyslu. Na straně technologií je další snižování rizik možné využitím různých typů instalace, solárních, větrných elektráren a různých komponentů elektráren.

Ve srovnání s projekty připojenými do sítě jsou některá rizika off-grid projektů dokonce nižší. V odlehlých lokalitách závisí budoucí hodnota elektrické energie na ceně elektřiny z motorové nafty. Úvahy o vývoji energetického systému a budoucí hodnotě solárních a větrných projektů v případě ještě vyššího podílu obnovitelných zdrojů na výrobě elektřiny nehrají pro vyhodnocení obchodního scénáře pro off-grid hybridní projekty roli.

Ekonomická stránka

Hybridní off-grid projekty jsou obvykle složitější než projekty solárních či větrných elektráren připojených do sítě. Složitost je ovšem vyvážena potenciálně vyššími výnosy, díky tomu jsou tyto projekty obvykle rentabilní i bez vládních pobídek či dotací.

Celkové ekonomika hybridního FV systému závisí do značné míry na tom, jak velká část výroby dieselového agregátu může být nahrazena výkonem FV elektrárny, nebo jinými slovy, jaké množství paliva lez ušetřit. Vzhledem k tomu, že přidání FVE vyžaduje počáteční investici, která je amortizována skrze snížené náklady na provoz, nízká produkce z FVE vede k nepříznivé rentabilitě.

Nicméně, hybridní systémy jsou často omezeny v úspoře paliva, kterou mohou přinést v důsledku určitých charakteristik jak dieselových generátorů, tak FVE.

Aby byl dieselagregát využíván efektivně, je třeba, aby jeho využití dosahovalo alespoň 40 %. To přirozeně omezuje možnou úsporu výkonu využitím FVE na 60 %. Kvůli nestálé výrobě FVE je zapotřebí, aby byla v pohotovosti rotující rezerva, která bude schopna okamžitě vyrovnat náhlý pokles výroby, způsobený například oblačností. Z tohoto důvodu je vyžadováno, aby několik diesel generátorů běželo na nízkou míru využití, což omezuje celkovou penetraci FVE, snižuje účinnost výroby a ovlivňuje dosažitelné úspory paliva.

Největší projekt vyroste v Austrálii

Vlajkovou lodí off-grid hybridních projektů je projekt společnosti JuWi v dole Degrussa v západní Austrálii, patřícímu společnosti Sandfire, kde se povrchově i hlubinně těží zejména sulfid mědi, ale také zlato a stříbro. V rámci projektu bude vybudována největší hybridní FV-diesel elektrárna na světě. 34 080 fotovoltaických panelů o výkonu 10,6 MWp (megawatt-peak), doplněných akumulátory o špičkovém výkonu 6 MW a kapacitě 1,5 MWh, bude šetřit 20 % paliva stávající 20MW dieselové elektrárny, tedy zhruba 5 milionů litrů nafty za rok, a sníží emise CO2 o více než 12 000 tun ročně. Projekt má být uveden do provozu začátkem roku 2016.

Financování zajišťuje francouzská společnost Néoen, nezávislý výrobce energie z obnovitelných zdrojů energie, který se doposud zabýval především on-grid projekty.

Další australský projekt je plánován v bauxitovém dole těžebního giganta Rio Tinto Alcan na poloostrově Cape York. Projekt tenkovrstvých fotovoltaických panelů v kombinaci akumulačním zařízením vyjde celkem na 23,4 milionu dolarů (590 milionů korun). V první fázi bude postavena solární elektrárna o výkonu 1,7 MWp, která bude v roce 2017 rozšířena na kapacitu 6,7 MWp.

Projekt je podporován americkou společností First Solar a australskou Ingenero a očekává se, že již v první fázi projektu sníží vytížení diesel generátorů o výkonu 26 MW v průběhu dne až o 20 %. Přidáním dalších solárních panelů a skladovací kapacity v další fázi se tyto úspory podstatně zvýší. Rio Tinto Alcan bude elektřinu odebírat na základě 15leté kupní smlouvy.