Stačí málo a elektřiny může být rázem i ve vyspělých evropských zemích nedostatek. Lednové mrazy napověděly, že je potřeba mít dostatečnou výkonovou rezervu různých energetických zdrojů.

Po mimořádně teplých zimách jsme si už začínali pomalu myslet, že to tak zůstane napořád. Počasí nás ukolébalo, s dodávkami elektřiny nebyly vážné problémy. Přišla ale letošní zima a vše bylo jinak. Zima nebyla jen v České republice, ale prakticky v celé Evropě.

Provozovatelé přenosových soustav (TSO) se samozřejmě připravují na každou zimu, a to nejen z hlediska bezpečného přenosu elektřiny, ale i výkonové zabezpečenosti soustav. Francie dokonce upozorňovala v rámci těchto dlouhodobých příprav provozu na nedostatečnou výkonovou zabezpečenost ve dvou týdnech ledna 2017 v případě chladného počasí.

Část jaderných elektráren byla odstavena

Francie patří dlouhodobě ke dvěma největším exportérům v Evropě. Poslední dobou jí sice patří „až“ druhá příčka za Německem, ale přesto ročně exportuje velké množství elektřiny (v roce 2016 přes 30 TWh). Proč by právě Francii mohlo chybět několik tisíc MW na pokrytí spotřeby? Přibližně 80 % elektřiny vyrábí z jaderných zdrojů. K pravidelným plánovaným odstávkám jaderných elektráren se ale přidalo i několik neplánovaných významných odstávek z důvodu mimořádných bezpečnostních testů, a Francie tak ztratila přibližně 30 % výrobní kapacity. Koncem roku sice bylo několik bloků připojeno zpět do sítě, ale i tak byla disponibilita zdrojů významně oslabena. Když si uvědomíme, že Francie je největší elektrizační soustavou v Evropě, její maximální spotřeba může přesáhnout 100 000 MW (pro srovnání v ČR dosahuje zhruba 11 000 MW), je zřejmé, že se jedná o vážnou situaci. Francie si to samozřejmě uvědomovala a připravila řadu opatření, která by mohla situaci vyřešit, nebo alespoň zmírnit. Kromě zajištění maximálních dostupných rezervních výkonů byla připravena omezit spotřebu průmyslových podniků i malých odběratelů, včetně takzvaného vypínacího plánu. Při něm jsou spotřebitelé postupně odpojováni od elektřiny po jednotlivých oblastech na určitou dobu v řádu hodin a tyto oblasti se postupně střídají tak, aby byly důsledky odpojování relativně přijatelné.

 

 

Leden přinesl nedostatek elektřiny

Během poslední dekády prosince 2016 trhaly větrné elektrárny rekordy vzhledem k teplému počasí a hlavně vlivem vánočních svátků, kdy je spotřeba minimální. Elektřiny byl nadbytek a burzy zaznamenaly i záporné ceny. Začátek roku byl pro energetiky ještě přijatelný. Sice už se ochladilo a spotřeba pomalu stoupala, ale přetrvávala vysoká výroba ve větrných elektrárnách, v Německu dokonce výroba 4. 1. 2017 dosahovala rekordních hodnot.

Přišla však polovina ledna, výrazně chladné počasí, přestal foukat vítr, dlouhodobě bylo pod mrakem a nastaly vážné problémy. Výroba fotovoltaických a větrných elektráren prudce klesla. Zejména Francie s velkým podílem elektrického vytápění a tím velmi silnou závislostí spotřeby na teplotě avizovala kritický nedostatek výkonu, chybělo 5 000 MW pro pokrytí predikované spotřeby. Hrozila reálná možnost omezování zákazníků. Řada dalších zemí měla napjatou, nicméně vyrovnanou výkonovou bilanci.

Energetici se denně radili

Evropští provozovatelé přenosových soustav začali koordinovat opatření na každodenních telekonferencích, aby situaci, která se ukazovala jako velmi vážná, zvládli. Přidaly se i problémy s přenosem elektřiny, výpadky vedení v Itálii, nutnost redispečinků v řadě TSO, napjatá situace v Belgii, Nizozemí, Švýcarsku, výpadek velkého zdroje v Maďarsku atd. Celkem dobře na tom bylo Německo, které mělo i přes nízkou výrobu ve větrných elektrárnách dostatek rezervního výkonu pro pokrytí bilance a relativně malé problémy s přetoky elektřiny. Po zhruba dvou týdnech se situace stabilizovala a uklidnila. Francie obnovila výkonové rezervy. K vypínání spotřebitelů nakonec dojít nemuselo.

Česko přispělo ke stabilizaci

Česká republika na tom byla z hlediska výkonu velmi dobře. I přes chladné počasí byla schopna část vyrobené elektřiny exportovat, a přispěla tak ke stabilizaci provozu evropské sítě. Přenosová soustava byla dobře připravena a i vysoké tranzitní toky byla schopna přenést bez narušení základních bezpečnostních kritérií, tedy ani výpadek kteréhokoliv prvku přenosové soustavy by jí nepřivodil závažné problémy. S regulací a se zrovnoměrněním toků již v lednu pomáhaly nově nainstalované PST transformátory v rozvodně Hradec, zatím na jednom vedení z Německa. Na druhém paralelním vedení předpokládáme zprovoznění PST do poloviny letošního roku. První PST transformátory byly do sítě zapnuty 3. 1. 2017 a od 13. 1. 2017 začaly pracovat ve standardním provozním režimu. Jejich nastavení je koordinováno se všemi 12 partnery v regionu TSC (TSO Security Cooperation) a pomáhají řešit problematiku nadměrných toků přes naši soustavu. Během ledna jsme tak nemuseli přikročit k využití takzvaných nákladných opatření (redispečinky) a přesto jsme zajistili bezpečný a spolehlivý provoz soustavy.

Negativním jevem, který se projevil jako následek vysokých tranzitních toků, byl pokles napětí na hranici, v některých případech i pod hranicí povolených mezí v nejvíce zatíženém směru. Ten dispečeři museli řešit s provozovateli distribuční soustavy a i s našimi zahraničními partnery, kteří nám vyšli vstříc a pomohli. Následně, když to situace umožňovala, jsme změnili zapojení soustavy, které přispělo k návratu napětí do obvyklých hodnot.

Potřeba výkonových rezerv

Zima prověřila připravenost Evropy zvládat mimořádné situace a ukázala, jak citlivá je oblast výkonové zabezpečenosti elektrickou energií. Kumulace několika nepříznivých okolností může snadno vést k omezení dodávek jedné z kritických komodit, bez které si svůj život již neumíme ani představit. Zákazníci díky dobré spolupráci evropských TSO a troše štěstí omezeni sice nebyli, ale mnoho nechybělo. Cena elektřiny se vyšplhala v některých obdobích k hranici 200 EUR/MWh, což ve srovnání s minulým rokem, kdy se prodávala i pod 30 EUR, znamenalo velmi dramatický nárůst. Uvedené kritické období nám připomnělo, jak je důležité mít dostatečné množství výkonových rezerv pro pokrytí výpadků nejen obnovitelných, ale i konvenčních zdrojů.

Miroslav Šula, ČEPS

O AUTOROVI:

Ing. Miroslav Šula v roce 1987 úspěšně ukončil studium na ČVUT, Elektrotechnická fakulta, obor Ekonomika a řízení energetiky. Po škole nastoupil do společnosti ČEZ, kde pracoval v oblastech hodnocení a přípravy provozu. V roce 1990 přešel přímo do oblasti dispečerského řízení, na dispečink ČSED, kde postupně působil ve všech pozicích dispečera celostátního dispečinku energetiky. V roce 2000 přešel na pozici vedoucího dispečerů. Od roku 2003 je ředitelem sekce Dispečerské řízení ve společnosti ČEPS,a.s. V současné době reprezentuje společnost ČEPS v System Operation  Committee a Plenary Regional Group Continental Europe v rámci ENTSO E, dále pak v Operational Board v koordinačním centru TSC,  v CORE Steering Group a v několika týmech NAP SG týkajících se dispečerského řízení.

Kontakt: sulam@ceps.cz