Kalifornie objevuje potenciál virtuálních elektráren

Podle studie zpracované společností Brattle Group mohou virtuální elektrárny v Kalifornii dosáhnout do roku 2035 zhruba 7500 MW instalovaného výkonu a pokrývat až 15 % špičkové poptávky. Právě adaptace inovací jako jsou virtuální elektrárny má státu pomoci s hrozícími výpadky dodávek, stupňující se transformací elektroenergetiky a dalšími výzvami. K úspěchu má stát ale stále daleko a klíčová bude mimo jiné i ochota spotřebitelů participovat na flexibilním řízení spotřeby. 

Kalifornie se v posledních letech několikrát těsně vyhnula plošným výpadkům elektřiny v důsledku zvyšující se nerovnováhy mezi výrobou a spotřebou. Riziko výpadku se v Golden state skloňuje čím dál častěji v důsledku častějších extrémů ve vývoji počasí, snížené flexibilitě vodních zdrojů a omezeným možnostem dovozu z jiných regionů. Podle studie publikované v dubnu 2024 se náklady na zdrojovou přiměřenost od roku 2017 zdvojnásobily.

Stát ve spolupráci se soukromými společnostmi proto neustále hledá nová řešení v podobě inovací, které pomohou udržovat stabilní a zabezpečený celý elektroenergetický dodavatelský řetězec a zároveň umožní prosazování ambiciózních kalifornských politik s cílem dekarbonizovat místní ekonomiku a snížit dopad klimatické změny.

Jedním z řešení mající potenciál přispět k řešení situace jsou virtuální elektrárny (VPP – virtual power plants). Ty využívají inteligentní řídicí systém a obousměrnou technologii k agregaci energie ze síťových zdrojů umístěných na více místech, jako jsou solární a úložné systémy, elektrická vozidla a další distribuované zdroje energie (DER). Technologie tak vytváří spolehlivou energetickou síť spojením stovek samostatných zdrojů energie do jednoho, který může být flexibilně používán v době špičky, stejně jako klasická elektrárna.

Virtuální elektrárny maji silný potenciál

Navzdory optimistickým vyhlídkám nicméně v dnešní době téměř celou zdrojovou přiměřenost zajišťuje tradiční energetika. Pouze 3 % potřebného objemu pro zdrojovou přiměřenost dnes zajišťují odběry, které se dají považovat za VPP a nejsou pod kontrolou tradičních energetických utilit.

Situace by se nicméně mohla měnit s postupným zaváděním chytrých termostatů, rozvojem elektromobilů nebo bateriových uložišť. Podle výsledků výzkumu publikovaného společnostmi Brattle Group a GridLab může instalovaný výkon virtuálních elektráren v Kalifornii do roku 2035 potenciálně překročit až 7 500 MW. To je větší instalovaný výkon, než jaký má největší elektrárna ve státě. Podle modelací zároveň při naplnění takového scénáře překročí potenciál VPP až 15 % celkové špičkové poptávky.

"Vzhledem k rychle rostoucím účtům za energie v celém státě tato zpráva ukazuje obrovský potenciál VPP poskytovat dostupnou, čistou výrobní kapacitu a také kritickou podporu spolehlivosti sítě. VPP mohou hrát důležitou roli při pomoci Kalifornii dosáhnout jejího cíle 100% čisté elektřiny do roku 2045," řekl Ric O’Connell, výkonný ředitel GridLab.

Z výzkumu také vyplývá, že masový rozvoj VPP může ušetřit spotřebitelům více než 550 milionů dolarů ročně a vyhnout se více než 750 milionům dolarů ročně vynaložených na tradiční energetické systémy.

Angažovanost zákazníka je klíčem dalšího rozvoje

Právě ochota zákazníků participovat na sdílení své elektřiny je klíčem k většímu rozvoji a úspěchu konceptu virtuálních elektráren. Zkrátka čím více spotřebitelů s elektromobily, klimatizacemi a dalšími zařízeními náročnými na spotřebu elektřiny bude participovat v systému, tím větší bude potenciál dispečersky ovládaného výkonu.

"Virtuální elektrárny mohou být ‚postaveny‘ v podstatě tak rychle, jak zákazníci přijmou technologie a zaregistrují se. VPP se mohou flexibilně škálovat s rostoucí poptávkou a zmírňovat rizika kvůli bezprecedentní nejistotě v předpovědích poptávky po elektřině," uvedli autoři studie.

Již dnes se proto hledají řešení, jak koncové zákazníky více zapojovat. Jednou z možností, jak motivovat odběratele k aktivnímu zapojení, jsou různé pobídkové a motivační programy. Existuje například program, kdy jsou účastníci kompenzováni ve formě pobídkových plateb v hodnotě stovek a až tisíců dolarů ročně.

Kalifornie, Texas i další státy

Technologie VPP se dnes v pilotních projektech nasazují po celých Spojených státech. K tomu přispívají i energetické společnosti, které se tímto řešením snaží minimalizovat enormní náklady na modernizaci a rozvoj fyzické infrastruktury, která přestává být dostačující.

V Kalifornii společnost San Diego Gas & Electric provozuje pilotní projekt VPP, který má pomoci síti uspokojit poptávku po elektřině za vysokých letních teplot a zvýšeného provozu klimatizací.

Podobně fungují i dva pilotní projekty v státě Texas, které koordinují provoz spotřebitelem vlastněných připojených zařízení k vytvoření dalšího dispečerského zdroje energie pro Electric Reliability Council of Texas v době vysoké poptávky. Puget Sound Energy, největší energetická společnost ve státě Washington, zase nedávno oznámila, že rozšiřuje své partnerství se softwarovou společností AutoGrid ve snaze snížit náklady a zlepšit spolehlivost dodávek energie.