Václav Skoblík: Fosilní paliva skončí. Budoucností jsou i virtuální elektrárny

Energetiku čekají velké změny. Plánovaný útlum fosilních paliv znamená, že mezi lety 2030 a 2050 bude třeba najít alternativu k uhlí a zemnímu plynu. Na programu dne jsou proto nové technologie. Na nich pracují i v energetické skupině UCED, která je součástí investiční skupiny CREDITAS. Jedním z řešení jsou takzvané virtuální elektrárny. Nejen o nich jsme si povídali s ředitelem divize Nová energetika společnosti UCED – Václavem Skoblíkem.

V poslední době se skupina UCED silně zaměřuje na Energetiku 4.0. V čem konkrétně?

Musím říct, že české podniky tyto nové trendy zajímají. Naše chytrá energetická řešení jsou využívána ve velkých průmyslových areálech, jako jsou ostravské Vítkovice, Sigma v Hranicích či Přerovské strojírny. Letos máme v plánu dokončit revitalizaci distribuční infrastruktury v Kopřivnici. To se netýká jen průmyslového parku v areálu Tatry, ale i území, které rozvíjí město Kopřivnice.

Z energetiky pomalu zmizí velké elektrárny, jak se budou řešit dodávky do sítě v době energetických špiček?

Podíl fosilních zdrojů na celkové výrobě elektřiny byl v ČR roce 2020 52 procent, podíl klasických hnědouhelných elektráren celých 40 procent. Staré bloky budou ale postupně vyřazovány a stále více elektřiny bude vyráběno lokálními zdroji agregovanými do virtuálních elektráren. Právě ty jsou jedním z našich nových řešení, která budou v následujících letech zvládat požadavky na zvýšení nebo snížení výkonu dodávaného do distribuční soustavy.

Co to vlastně je virtuální elektrárna?

Pojem „elektrárna“ je jasný – člověk si představí jadernou či uhelnou, která vyrábí elektřinu. Někomu může připadat, že slovo „virtuální“ do energetiky nepatří. Tak to ale není. Klasické zdroje se musí něčím nahradit. Je jasné, že budou muset vzniknout nové velké zdroje. Nastupují ale také decentrální zdroje - elektrárny, které jsou mnohem menší a jsou blízko místu spotřeby. Takových lokalit je hodně, proto i těchto malých elektráren je, a hlavně bude velké množství. Patří sem kogenerační jednotky, které vyrábí elektřinu a teplo. Dále fotovoltaické elektrárny, bioplynové stanice a spousta dalších výrobních zdrojů. Propojují se do jednoho celku prostřednictvím bezpečných IT řešení.

Jaký mají výkon?

Výkonově od desítek kilowat do jednotek megawatt. Když má malá elektrárna výkon půl megawattu, deset už jich zvládá třeba pět megawatt a sto menších výroben elektřiny může mít výkon kolem 100 megawatt. To už dokáže nahradit klasickou elektrárnu. Je to i trend podporovaný Evropskou unií a celoevropské standardy začínají platit u nás. Jedná se o součást takzvaného 3D: decentralizace, digitalizace a dekarbonizace. Díky chytré agregaci se dokáže propojit více lokalit a vytvořit jednu elektrárnu. Specifikem virtuální elektrárny je i to, že zapojuje nejen výrobny elektřiny, ale také spotřebiče. Existují zařízení, která umožňují přerušit či zahájit spotřebu.

Kde se zařízení založené na flexibilitě objevila poprvé?

Pojem virtuální elektrárny není úplně novou součástí energetiky. Jedná se o princip, který se začal uplatňovat v USA. Postupně se dostal do Evropy, kde již řada společností využívá výhod agregace lokálně distribuované flexibility.

Jak virtuální elektrárna funguje?

Koncept je jasný. Spojíme výrobny elektřiny a spotřebiče. Je ale samozřejmě komplikované dát jednotlivé zdroje dohromady tak, aby opravdu fungovaly jako velká elektrárna a v případě potřeby dokázaly nahradit výpadek jednoho zdroje jiným. Vyžaduje to poměrně robustní IT systém, který musí být zabezpečený proti útokům z venku. U každého zdroje, který je součástí virtuální elektrárny, musí být průmyslový počítač – říkejme mu chytrá krabička – který je propojený přes firewally a další zabezpečovací mechanismy do jedné centrály, která dává pokyny každé této krabičce, kdy má elektrárnu nebo spotřebič spustit nebo zastavit. Dělá to chytře, tak, aby dokázala tou správnou kombinací v provozu jednotlivých průmyslových počítačů a zdrojů dodávat elektřinu spolehlivě. Data jsou z jednotlivých datových počítačů umístěných u daného zařízení zasílána do centrály, kde se prostřednictvím inteligentních algoritmů vyhodnocují. Jednoduše řečeno - průmyslový počítač monitoruje aktuální spotřebu a výrobu toho daného zařízení. Informuje o tom přes zabezpečenou komunikaci centrálu a díky tomu ví, jestli je či není zařízení k dispozici – zda je v tu chvíli flexibilní či nikoliv.

Pojem virtuální elektrárna a flexibilita je to samé?

Je to skoro to samé. Flexibilitou je myšlena schopnost elektrárny anebo spotřebiče měnit on-line spotřebu nebo výrobu v čase. To, že je zdroj flexibilní, je podmínkou pro jeho zařazení do virtuální elektrárny.
Proč by měly firmy do flexibility jít?

Ukažme si to na příkladu developerské firmy, která disponuje nějakými nemovitostmi. Právě ty jsou skvělým příkladem využití flexibility. Vidím tu dva důvody. Tím prvním je to, že developer splní legislativní požadavky. A tím druhým, že se dá řešení monetizovat. 

To mi vysvětlete.

Každý developer dnes čelí požadavkům na to, aby nově postavená nemovitost plnila přísné ekologické požadavky. Normy jsou takové, že se bez lokální výrobny elektřiny a často i tepla neobejde. Lokální výroba snižuje spotřebu elektřiny budovy, omezuje požadavky budovy na energetické vstupy, a tím splňuje podmínku, kterou mu klade energetická legislativa. Vznik nemovitosti například bez fotovoltaiky na střeše už je proto dnes téměř nereálný. I proto se u lokalit, kde je větší dodávka tepla, budují kogenerační jednotky. A druhý důvodem je zmiňovaná monetizace. Flexibilita pomáhá provozu celé soustavy a majitel budovy získá podíl na prodeji flexibility na trhu.

Kde všude se dá flexibilita využívat? Úplně nejjednodušší je to asi u elektráren.

To je pravda. U kogeneračních jednotek je to jednoduché. Výroba tepla kogenerační jednotkou se spustí nebo vypne a výrobu tepla pak přebírá plynový kotel. Například u fotovoltaik to dnes v Česku tak úplně zajímavé není. V západní Evropě, ale i v Austrálii je tomu naopak. Právě v Austrálii má Elon Musk (americký podnikatel, inženýr a filantrop. Založil kosmickou společnost SpaceX a stál u vzniku automobilky Tesla, kterou nyní jako CEO řídí, pozn. red.) virtuální elektrárnu založenou na fotovoltaice doplněné bateriovými úložišti s možná třiceti tisíci „zapojenými“ domácnostmi sdílejícími vyrobenou elektřinu. Poměrně jednoduché je využití v průmyslových podnicích, ve kterých se nachází například velká čerpadla nebo pásové dopravníky, kterými se přemisťuje materiál z jednoho místa do druhého. Výhodou u výrobních a průmyslových zdrojů je to, že je zde poměrně velký výkon na jednotku. Celé řešení s doplněným průmyslovým počítačem je totiž pro menší subjekty stále ještě poměrně drahé. Technologie jdou dopředu, ale zatím stále platí, že čím větší zdroj flexibility, tím lépe.

Jak to s flexibilitou vypadá u společnosti UCED?

Vlastní virtuální elektrárnu dokončujeme. Máme do ní v plánu připojit kogenerační jednotky a bioplynové stanice. Postupně budeme přidávat další zdroje – výrobní i spotřební.

Revoluce 4.0 pěkně kvaltuje. Kde bude trend virtuálních elektráren třeba za pět let?

Aktuální vývoj velkoobchodních cen a jejich strmý nárůst ukazuje, že potenciál výstavby decentrálních zdrojů je velký. To znamená, že i počet flexibilních zdrojů bude narůstat. Trendy jsou poměrně jasné a technologie se zdokonalují. Není daleko doba, kdy budete mít v domácnosti chytré čerpadlo nebo elektrokotel. U těchto zařízení je vám také jedno, zda „pálí“ elektřinu nebo ohřívá vodu ve dvě hodiny ráno nebo v pět odpoledne. I zde díky průmyslovému počítači chytrý algoritmus zajistí, že boiler bude fungovat ekonomicky. Základní jednotky virtuálních elektráren se budou stále zmenšovat.

Asi si dokážu představit, že bude existovat nějaká mobilní aplikace, podobná té, kterou ovládám set top box u televize nebo kameru u dveří. Na stejném principu budu ovládat chytrý kotel a budu tak hlídat svou domácí virtuální elektrárnu.

Ano, je to pravděpodobné a Tesla v Austrálii je toho příkladem. Poměrně zajímavým zdrojem flexibility je ale i e-mobilita, která mobilní aplikace standardně využívá. Ať chceme nebo ne, počet elektroaut se bude zvyšovat. Když máte elektromobil v garáži, tak vám je také jedno, kdy se bude nabíjet. Stanice pro elektromobily dnes už navíc umožňují oboustranný tok elektřiny. Teoreticky baterie v automobilu může sloužit jako zdroj energie, kterou někdo spotřebuje. Má to samozřejmě spoustu „ale“. Trend je ale jasný. Připravujeme například vlastní nabíjecí stanice s logem UCED. Máme už pro naše zákazníky několik připravených modelů spolupráce. Vybereme, stejně jako u našich ostatních řešení, vždy to nejlepší řešení pro dané místo a klienta. Elektromobily našich zákazníků jako „výrobny“ elektřiny nebudeme využívat. Určitě najdeme jiné možnosti pro využití našich produktů a naší virtuální elektrárny.

Obr. Virtuální elektrárna

Profil:

Václav Skoblík je ředitelem divize Nová Energetika ve skupině UCED. Působil v manažerských pozicích v energetické mezinárodní korporaci. Během své pětadvacetileté praxe v operativním byznysu získal zkušenosti z vedení celé řady oblastí, jako je obchod s elektřinou, B2B prodej či energetické úsporné projekty a služby.

O UCED

Společnost UCED je jedním z největších distributorů elektřiny v Česku. Distribuční soustavy zásobují energií více než 6 tisíc stálých odběratelů, mezi nimiž jsou průmyslové podniky, logistická centra, administrativní budovy, ale také rezidenční čtvrti. Počet svých odběratelů chce firma v příštích letech zdvojnásobit. UCED intenzivně pracuje na vlastním řešení, které se přizpůsobuje výzvám Energetiky 4.0. UCED je součástí investiční skupiny CREDITAS, jež se zaměřuje především na dlouhodobé investice v konzervativních odvětvích. Hlavními pilíři podnikání skupiny jsou finanční služby, reality, nájemní bydlení, energetika a zdravotnictví.

Zdroj: CzechIndustry 3/2021