Němečtí provozovatelé přenosové soustavy chtějí v jižním a severním Německu do roku 2025 otestovat pět obřích akumulátorů. Tzv. Netzboostery, jak jsou tyto baterie nazývány, by měly umožnit vyšší využití stávajících vedení, snížit nároky na výstavbu nových vedení a uspořit výdaje za nákladný redispečink. Nyní je na německém regulátorovi, aby pilotní projekty na základě jejich přínosu a nákladů ve srovnání s jinými variantami řešení schválil.

S rekordními investicemi do lithium-iontových baterií chtějí němečtí provozovatelé přenosové soustavy (PPS) otestovat nové řešení umožňující vyšší využití stávající soustavy redukující nutnost výstavby nových vedení a využívání nákladného redispečinku. Do roku 2025 má být v jižním a severním Německu podle návrhu plánu pro rozvoj přenosové soustavy do roku 2030 (Netzentwicklungsplan 2030) vybudováno pět takových úložišť neboli Netzboosterů.

Největší má být vybudován v obci Kupferzell v Bádensku-Württembersku. S výkonem 500 MW by se toto bateriové úložiště stalo pětkrát tak výkonné jako úložiště vybudované Teslou nedaleko australského Adelaide, které bylo v době jeho zprovoznění na konci roku 2017 považováno za největší na světě.

Dvě 300MW úložiště mají být vybudována v Bádensku-Württembersku nedaleko Stuttgartu a v Dolním Sasku západně od Hannoveru, další dvě 100MW úložiště potom východně od Mnichova a na severu nedaleko hranice s Dánskem. O kapacitě úložišť plány PPS nehovoří. Náklady na tato úložiště s celkovým výkonem 1 300 MW se odhadují ve výši přibližně 1,3 miliardy eur (cca 33 miliard korun), v případě, že by kapacita dosahovala 1 300 MWh.

Z dlouhodobého hlediska je hlavní myšlenkou umístit Netzboostery takovým způsobem, aby nebyly dedikovány jednomu úzkému místu v soustavě, ale aby vždy sloužily jako výkonová kompenzace pro velké množství potenciálních úzkých míst.

Rozmístění bateriových úložišť (Netzbooster) v Německu dle návrhu plánu pro rozvoj přenosové soustavy do roku 2030 a jejich výkon.

Baterie jako prostředek pro vyšší využití stávajících vedení

Němečtí PPS v plánech pro rozvoj soustavy řeší dlouhodobý problém Německa s výstavbou vedení, náš západní soused prozatím není schopen zajistit rozvoj přenosové soustavy adekvátní k rychlému rozvoji obnovitelných zdrojů energie (OZE). Od roku 2009 je plánována výstavba 7700 kilometrů přenosových vedení, které mají být dokončeny do roku 2025. Realizována byla do září loňského roku pouze jedna osmina.

Německá přenosová soustava je již dnes v severojižním směru zatěžována na hranici svých technických možností a vybudování páteřního severojižního propojení SuedLink, které bylo přeplánováno jako kompletně podzemní, nebude uskutečněno před rokem 2025. Dle vyjádření obou zúčastněných provozovatelů je navíc tento termín realizovatelný pouze při dodržení „ambiciózního harmonogramu“.

Stále častěji nastává stav, kdy vysoká výroba z OZE v Německu, zejména z větrných elektráren na severu země, nemůže být přenesena ke spotřebitelům. Aby byla udržena stabilita soustavy a nedošlo k přetížení vedení, jsou němečtí PPS nuceni používat nákladná opatření, jako je redispečink. Podle německého síťového regulátora (Bundesnetzagentur – BNetzA) náklady na tyto zásahy v roce 2017 dosáhly nového rekordu ve výši 1,4 miliardy eur (36 mld. korun).

Pozn.: Redispečink představuje stav, kdy jsou (částečně) nasazeny místo původních zdrojů, které měly do sítě elektřinu dle merit order dodat (v Německu zejména větrné elektrárny ve špičce produkce), zdroje v jiném místě pro předejití přetížení elektrických vedení. Tato opatření jsou ovšem nákladná, jelikož je nutné odškodnit původní výrobce za nemožnost dodávky (části) energie do sítě, a zároveň zaplatit za vyrobenou elektřinu na místo nich nasazovaných zdrojů.

V plánech rozvoje přenosové soustavy provozovatelé pro dosažení cíle pro rok 2030 v podílu OZE na spotřebě elektřiny ve výši 65 % a zajištění odklonu od výroby elektřiny v jaderných elektrárnách a postupného odklonu od výroby elektřiny z uhlí navrhují výstavbu a obnovu dalších 4500 kilometrů vedení. Neustále však ze strany veřejnosti roste odpor k výstavbě nových nadzemních vedení.

„Z důvodů akceptace ze strany veřejnosti a výše nákladů existují limity další výstavby vedení,“ uvedl spolkový ministr hospodářství a energetiky Peter Altmaier vloni v září.

Jedním ze dvou hlavních pilířů v srpnu představeného akčního plánu pro řešení nedostatečného rozvoje přenosové soustavy (Aktionsplan Stromnetz) je tak zavedení opatření pro co nejvyšší možné využití stávajících vedení, jako je například výstavba PST (Phase Shifting) transformátorů pro rovnoměrnější zatížení soustavy, sledování využití jednotlivých vedení v reálném čase a nahrazení vodičů stávajících vedení. PPS nyní nově ve svém plánu přicházejí s využitím obřích bateriových úložišť.

Druhým pilířem akčního plánu jsou samotná opatření pro urychlení výstavby nových vedení zahrnující, mimo jiné, zjednodušení legislativních procesů nebo užší spolupráci jednotlivých spolkových zemí, spolkových ministerstev a PPS, kteří mají společně zkoumat příčiny zpoždění výstavby v konkrétních případech a společně pracovat na jejich odstranění.

Operativní aktivace redukující potřebu preventivních opatření

Co je ve skutečnosti nové v principu využití Netzboosterů ve srovnání s předchozími opatřeními, jakými jsou například nově stavěné systémové plynové elektrárny, je to, že jejich aktivace by nastala pouze v případě, když by došlo k selhání důležitého prvku soustavy – vedení, transformátoru nebo elektrárny. To je umožněno díky možnosti dodat jejich plný výkon do soustavy již během milisekund.

Přenosová soustava je provozována s tzv. bezpečnostním kritériem N-1, které zajišťuje zachování spolehlivého chodu přenosové soustavy i po výpadku jejího libovolného prvku. V případě výpadku dalšího prvku by však již mohla být ohroženy dodávky elektřiny.

Aktivace Netzboosterů po výpadku důležitého prvku soustavy zajistí opětovné splnění kritéria N-1. Díky velmi krátké reakční době Netzboosterů může být čas mezi poruchou a časem potřebným pro aktivaci konvenčních opatření jako spuštění nebo odstavení elektráren překlenut. To umožňuje účinněji využívat přenosovou síť a ušetřit na nákladech za preventivní opatření v podobě redispečinku.

„Během několika vteřin nebo minut se jednotlivé linky přetíží, takže Netzbooster musí reagovat velmi rychle. S pomocí Netzboosterů by se snížila potřeba předem regulovat elektrárny a mohly by se lépe využít nevyužité rezervy v přenosové soustavě,“ vysvětluje Christoph Maurer konzultant společnosti Consentec, který je spolutvůrcem konceptu.

Ulf Häger z Technické univerzity v Dortmundu vidí nutnost v tom, aby provozovatelé sítí reagovali dostatečně rychle v případě nastalého výpadku prvku v soustavě. To by dle něj fungovalo pouze za předpokladu, že by všichni čtyři provozovatelé přenosové soustavy ještě úžeji spolupracovali. Návrh akčního plánu počítá s vytvořením společné koncepce provozu a automatizace, která by PPS pomohla reagovat na řadu různých incidentů.

Koncept však dosud nebyl testován, proto je zpočátku plánován zkušební provoz pilotních projektů. Nejprve však jejich využití musí potvrdit BNetzA a Spolkový sněm. Regulátor musí předně ověřit, zda neexistují levnější varianty této drahé technologie. Před experty BNetzA Maurer prezentoval modelové výpočty pro baterie o výkonu 6 GW, které by si vyžádaly náklady mezi 5 a 10 miliardami eur (128-256 miliard korun).

Komentáře

0 komentářů ke článku "undefined"

Přidat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *