Prudký rast obnoviteľných zdrojov v Nemecku zaťažuje aj prenosové elektrizačné sústavy v Česku, na Slovensku a v Poľsku. Takzvané neplánované toky boli veľkým problémom pred desiatimi rokmi, ale realitou sú aj dnes.
Neplánované toky elektriny sú nechceným dieťaťom dizajnu vnútorného trhu s elektrinou a rýchleho rastu podielu obnoviteľných zdrojov na jej výrobe. V stredoeurópskych podmienkach ich spôsobujú najmä veterné parky v severnom Nemecku odkiaľ elektrina putuje do zvyšku krajiny, najmä na vysoko industrializovaný juh. Ak je elektriny príliš veľa a nemecká prenosová sústava nestíha, prenáša sa aj cez okolité štáty, čo vytvára záťaž pre sieť v Česku, ale aj na Slovensku, v Poľsku a v Maďarsku.
Portál EURACTIV Slovensko oslovil k problematike neplánovaných tokov prevádzkovateľov prenosových sústav v Česku aj na Slovensku. Česká energetická prenosová sústava (ČEPS) aj Slovenská elektrizačná prenosová sústava (SEPS) sa zhodli, že hoci neplánované toky existovať neprestali, siete sú flexibilnejšie a vedia sa s nimi vďaka vyššej kapacite sústav a spolupráci medzi krajinami v regióne lepšie vyrovnať. Významnú úlohu pri riešení problému zohrala aj Európska agentúra energetických koordinátorov (ACER).
O čo ide a prečo je to problém
Elektrina si podľa fyzikálnych zákonov volí cestu najmenšieho odporu. Keď putuje z elektrárne k spotrebiteľovi, zvyčajne sa prenáša najpriamejšou cestou. Ak je ale najpriamejšia trasa takpovediac upchatá, čiže kapacita nestačí dopytu, elektrina si zvolí inú cestu, ktorá ju môže zaviesť aj do cudzej krajiny, cez ktorú sa dostane k domácemu spotrebiteľovi. Tieto neplánované toky sa nazývajú kruhové (v angličtine loop flows, pozn. red.). Ďalšou variantou sú takzvané tranzitné toky, keď elektrina tečie cez prenosovú sústavu jednej krajiny do druhej.
Neplánované toky sú problém, pretože negatívne vplývajú na bezpečnosť prevádzky v krajinách, do ktorých elektrina preteká. Zároveň škodia aj ekonomike, pretože zahlcujú interkonektory na hraniciach, čo zase obmedzuje medzinárodný obchod s elektrinou. V extrémnych prípadoch neplánované toky spôsobovali takzvané brownouty, poklesy napätia v sústave v dôsledku preťaženia siete.
https://euractiv.sk/section/energetika/news/aj-zatmenia-mozu-byt-problem-kde-su-uskalia-elektriny-zo-solaru-ci-vetra-a-ako-ich-riesit/
Alfou a omegou bezpečnej prevádzky sústavy je trojica limitov, ktoré definuje Nariadenie Komisie z roku 2017. Limity stanovuje prevádzkovateľ prenosovej sústavy. Sú nimi napäťové limity, limity skratového prúdu a prúdové limity. Neplánované toky vedú v nepripravenej sieti k prekračovaniu týchto limitov, čo môže v extrémnej situácii viesť až k brownoutom.
Pôrodné bolesti trhu s elektrinou
Za existenciou neplánovaných tokov elektriny stoja dva súvisiace faktory. Prvým je rozmach obnoviteľných zdrojov v Nemecku v prvom desaťročí nového milénia, keď za pomerne krátky čas pribudlo obrovské množstvo inštalovaného výkonu solárnych a veterných elektrární. Ako portál EURACTIV vysvetľuje v tomto texte, rast obnoviteľných zdrojov vo výrobe elektrine musí sprevádzať rozvoj prenosovej sústave, ktorú je potrebné novej realite prispôsobiť.
Komplikácie prinášajú najmä nepravidelné zdroje – vietor a slnko. Tie sa nepravidelnými nazývajú preto, lebo ich produkcia kolíše s počasím. Búrka v severnom Nemecku znamená obrovské množstvo elektriny z tamojších veterných parkov. Nie všetka elektrina sa ale spotrebuje v regióne, z ktorého pochádza, preto sa v prenosovej sústave prenáša ďalej, do celého Nemecka.
V tomto bode vstupuje do hry dizajn vnútorného trhu s elektrinou. Európsky vnútorný trh elektrinou je štruktúrovaný do obchodných zón (bidding zones). To sú geografické útvary, v rámci ktorých sa elektrina môže predávať bez objemových obmedzení. Elektrina sa môže predávať aj medzi zónami, ale iba v určitom množstve, ktoré určujú prevádzkovatelia prenosových sústav. Toto množstvo sa nazýva alokačná kapacita. Jej cieľom je predísť preťaženiu siete.
Obchodné zóny vo väčšine prípadov kopírujú štátne hranice. Väčšie štáty, ako Nórsko či Švédsko, majú obchodných zón viac. V niektorých prípadoch sa naopak štáty spojili a vytvorili jednu obchodnú zónu. Napríklad Írsko má obchodnú zónu spoločnú so Severským Írskom. Toto bol aj prípad Nemecka, ktoré malo zónu od vytvorenia vnútorného trhu spoločnú s Rakúskom. Elektrina sa tak mohla v rámci spoločnej zóny pohybovať voľne a bez akýchkoľvek obmedzení.
O problematickosti tohto nastavenia sa viedla diskusia prakticky od počiatku vnútorného trhu. Naplno sa však nedostatky začali prejavovať okolo roku 2007.
„Neplánované toky elektriny cez prenosovú sústavu Slovenskej republiky boli obrovským problémom hlavne v období rokov 2007 – 2014,” uviedol pre EURACTIV Slovensko SEPS.
Nemecký Spolkový regulátor sieťových odvetví kritiku nastavenia dlhodobo odmietal, ktorý tvrdil, že dizajn trhu nemá na neplánované toky žiadny vplyv. V roku 2012 na situáciu spoločne upozornili štyria stredoeurópski prevádzkovatelia prenosových sústav. Okrem ČEPSu a SEPSu aj maďaský Mavir a poľský PSE. Tí s nemeckým regulátorom nesúhlasili a v správe uviedli, že neplánovaným tokom sa dá vyhnúť. ACER preto žiadali o rozdelenie nemecko-rakúskej zóny, čo sa ale stretlo s vehementným odporom najmä rakúskych politikov, ktorí sa obávali vyšších cien elektriny. V roku 2016 však ACER stredoeurópskym operátorom vyhovel a zónu nariadil rozdeliť. Stalo sa tak v októbri 2018. Všetky problémy sa ale nevyriešili.
„Zaujímavosťou je, že hoci výmeny elektriny medzi Nemeckom a Rakúskom ku kruhovým tokom prispeli, problém vytvárali najmä tok elektriny v rámci samotného Nemecka. Teoreticky by tak stačilo zvýšiť kapacitu a odolnosť nemeckej prenosovej siete,” uvádza nová správa ACER, ktorá skúmala dôsledky ďalšieho delenia obchodných zón.
Kde sme dnes
SEPS aj ČEPS sa s neplánovanými tokmi stretávajú dodnes. Ich existenciu napokon priznáva aj ACER. Českého a slovenského prevádzkovateľa siete však už neplánované toky nepália tak, ako kedysi. Tento stav je výsledkom série technických opatrení, ktoré obaja prevádzkovatelia prijali. „Išlo najmä o posilňovanie existujúceho vedenia, zavedenie dynamického zaťažovania a výstavbu transformátorov s priečnou reguláciou v rozvodni Hradec u Kadaně. Práve tieto transformátory slúžia k regulácii toku po vedení z Nemecka,” opisuje ČEPS.
Podobné opatrenia smerujúce k stabilizácii siete sa realizovali aj v Poľsku. SEPS pre EURACTIV uviedol, že práve opatrenia v Poľsku a Českej republiky spoločne s rozdelením rakúsko-nemeckej obchodnej zóny prispeli k riešeniu problému.
„K neplánovaným tokom elektriny cez slovenskú prenosovú sústavu dochádza aj v súčasnosti, ale nie tak často a v takom rozsahu, ako to bolo v období medzi rokmi 2007 a 2015. Koordinácia medzi prevádzkovateľmi prenosových sústav na úrovni plánovania až po reálnu prevádzku značne prispela k eliminácii nepriaznivých stavov, hlavne formou prijímania včasných a adresných opatrení,” zhodnotil SEPS.
