O jednom poledni s dvaadvaceti solárními Temelíny
Výkon odpovídající dvaadvaceti temelínským blokům bezpochyby dokladuje ohromný vzestup fotovoltaiky u našich západních sousedů v posledních deseti letech. Zvláště při zohlednění skutečnosti, že se vzhledem k nízkému zatížení německé elektrizační soustavy krátkodobě jednalo zhruba o 43% generovaného výkonu.Zpráva proběhla německými a následně i českými zpravodajskými servery. V dnešní mediální době čte zprávy s běžným titulkem jenom málokdo, tak si redaktoři trochu vypomáhali „upoutávkami“ ve smyslu „slunce nahradilo dvacet jaderných elektráren“ či „slunce zajistilo téměř polovinu spotřeby Německa“. Dovolím si tyto informace trochu upřesnit a uvést do širších technických souvislostí. Okamžitý výkon versus výroba a náhrada zdrojůUvedená hodnota 22 224 MWe odpovídá okamžitému výkonu fotovoltaických elektráren (FVE) v době výrobní špičky v poledních hodinách a za ideálních klimatických podmínek. Učitelé fyziky na ZŠ nás naučili, že množství vyrobené elektřiny závisí na výkonu zdroje a časovém intervalu, po který je zdroj s daným výkonem provozován. A právě limitovaná doba výroby je v případě FVE rozhodujícím parametrem. V klimatických podmínkách střední Evropy pracují FVE v průměru 900 hodin ročně s nominálním výkonem. Jaderné elektrárny (JE) pracují v průměru 7200 hodin ročně s nominálním výkonem, protože jsou provozně omezeny jen a pouze každoroční pravidelnou údržbou spojenou s výměnou části paliva. Z pohledu nahrazení stejného objemu výroby je tedy nutné 1 MWe v JE nahradit 8 MWe ve FVE, protože ve srovnání s JE pracují v průběhu roku pouze 1/8 času. Ergo roční výroba22 000 MWe ve FVE odpovídá výrobě 2 750 MWe v JE. Tolik tedy malé upřesnění k „náhradě dvaceti jaderných elektráren“.Rovněž tvrzení ve smyslu „zajištění téměř poloviny spotřeby Německa“ je vztaženo pouze k aktuálnímu výkonu FVE a zatížení soustavy, nikoliv k faktickému zastoupení výroby z tohoto zdroje na celkové spotřebě elektřiny, které v roce 2011 představovalo 3,5% (netto). Podíl na výrobě činil 3,1% (brutto). Odhad pro rok 2012 se pohybuje nad 4%.
Okamžitý výkon německých FVE v průběhu 26. května 2012
Zdroj: EEX Lipsko
A kde je ta elektrotechnika?
Reálná čísla z Německa dokládají jeden výrazně negativní aspekt výroby elektřiny ve FVE, tj. velmi nízkou roční výrobu, ovšem s velmi vysokým instalovaným výkonem, který může krátkodobě odpovídat až desítkám konvenčních bloků. S jistou nadsázkou lze použít přirovnání „velký orchestr, málo muziky“. Ovšem veškerá elektrotechnická infrastruktura musí být dimenzována podle výkonu. Pokud německé FVE mohou několik desítek hodin v roce dodávat 100% stávajícího instalovaného výkonu 25 000 MWe, musí být síťoví operátoři technicky schopni s tímto výkonem pracovat.
Kolísavá výroba versus regulace sítě
Vzhledem k proměnlivé výrobě nemohou solární a větrné elektrárny pracovat v soustavě samy, ale musí mít dostatečně „krytá záda“. Síťový operátor musí mít k dispozici regulační elektrárny, které jsou schopny v dostatečném výkonovém rozsahu a dostatečně rychle zvýšit výrobu při klimaticky podmíněném poklesu výkonu z FVE a naopak dostatečně rychle snižovat výrobu při náběhu výkonu FVE v průběhu slunného dne.
V souvislosti s FVE je ještě nutné upozornit, že se nejedná o jediný zdroj, který krátkodobě může dosahovat gigantických výkonů a na jehož zvládání musí síťoví operátoři disponovat dostatečnými regulačními kapacitami. Aktuální instalovaný výkon větrných elektráren (VtE) v Německu činí cca 30 000 MWe. Pokud se bavíme o poledních hodinách, tak například 3. ledna ve 12:00 dodávaly VtE cca 23 000 MWe.
Takže se vzrůstajícím celkovým instalovaným výkonem FVE a VtE se zvětšuje pásmo nestabilního generovaného výkonu. To samozřejmě vyžaduje posilování regulačních kapacit, které jsou zajišťovány převážně konvenčními bloky. Docházíme k paradoxnímu závěru, čím více FVE a VtE vybudujeme, tím více konvenčních regulačních bloků budeme potřebovat.
Svítí na semaforu opravdu zelená?
Ačkoliv jsou FVE z pohledu roční výroby v Německu marginálním zdrojem s výrobou 3,1%, stav z 26. května s jejich přechodným zastoupením na celkovém generovaném výkonu ve výši 43% signalizuje, že mohou velmi výrazně ovlivňovat stabilitu soustavy.
Mezní hodnoty okamžitého výkonu FVE a VtE, které mohou příslušní síťoví operátoři v celkem čtyřech regulačních zónách ještě zvládat bez nutnosti aktivace nouzových technických a organizačních opatření, znají pravděpodobně jen oni sami. Osobně se domnívám, že vzhledem k omezeným regulačním kapacitám se již příliš neliší od reálných hodnot z 26. května. Nicméně jsme teprve na počátku června, na konci srpna jistě budeme vědět víc.
Zásadní problém se však objeví při technickém rozboru velmi ambiciózních vizí, které počítají s budoucími přírůstky neřiditelných OZE v řádu dalších desítek tisíc MWe v průběhu pouhých několika let. Zde již můžeme jednoznačně konstatovat, že tento rozvoj je již za hranicí regulačních možností síťových operátorů, což je vedle nedostatečné síťové infrastruktury další nedořešený aspekt rozvoje OZE, na který odborná elektrotechnická veřejnost upozorňovala již před lety.
(Psáno pro blog.iDNES)
Petr Nejedlý
Petr Nejedlý
Německá energetická transformace – aktualizace 2017 (díl 3)
Závěrečný díl miniseriálu o energetické transformaci z pohledu plnění cílů v oblasti ochrany životního prostředí a klimatu, spolehlivosti dodávek energie a hospodárnosti.
Petr Nejedlý
Německá energetická transformace – aktualizace 2017 (díl 2)
Pokračování miniseriálu o energetické transformaci z pohledu plnění cílů v oblasti ochrany životního prostředí a klimatu, spolehlivosti dodávek energie a hospodárnosti.
Petr Nejedlý
Německá energetická transformace – aktualizace 2017 (díl 1)
Poradenská společnost McKinsey od září 2012 pravidelně zveřejňuje analýzu, která na základě hodnocení patnácti parametrů názorně dokladuje postup energetické transformace.
Petr Nejedlý
Jižní Austrálie, kraj bez baseloadu a po sérii blackoutů
Jižní Austrálie měla být globálním příkladem náhrady uhelných elektráren pracujících v základním zatížení obnovitelnými zdroji. K prvnímu blackoutu došlo za necelých pět měsíců.
Petr Nejedlý
O jednom zimním týdnu a obnovitelných zdrojích v Německu
Elektroenergetika musí zajistit spolehlivé dodávky elektřiny i za nejnepříznivějších podmínek, které v případě obnovitelných zdrojů určují přírodní vlivy.
Další články autora |
Přes Česko přešly bouřky s krupobitím. Dálnici D1 pokrylo bahno a větve
Do Česka přišly přívalové deště, na některých místech padaly i kroupy. Hasiči hlásili desítky...
NATO určilo červené linie. Má dva scénáře zásahu proti Rusku, píší média
Premium Severoatlantická aliance připravila krizové scénáře „červených linií“, při jejichž překročení...
S babičkou nepřežila nehodu ani vnučka. Její orgány zachránily tři jiné děti
Nehoda z Čáslavic na Třebíčsku si vyžádala druhou oběť. Auto tam minulý čtvrtek zatím z...
Experta Antoše srazilo auto. Je mimo ohrožení života, MS komentovat nebude
Hokejový expert České televize Milan Antoš už na domácím světovém šampionátu komentovat nebude. V...
Novotný je na vyhazov z ODS. Výroky o Slováčkové překročil hranici, řekl Benda
Starosta Řeporyjí Pavel Novotný překročil hranice, které by se překračovat neměly, kritizoval v...
KOMENTÁŘ: Budeme všichni Nemo? Pěvecká Eurovize ukázala vizi Evropy
Premium „Eurovizi vyhrál nebinární Švýcar Nemo. Nizozemce vyloučili za výhrůžný pohyb.“ A také: „Ústavní...
Za ubodání otce a zranění matky dostal cizinec osm let, k činu se přiznal
Osmi lety vězení potrestal olomoucký krajský soud jednatřicetiletého muže z Ukrajiny, který pod...
VIDEO: Technici odpálili zbytky mostu v Baltimoru, loď přesunou do přístavu
Sedm týdnů poté, co nákladní loď Dali uvázla pod částí zříceného mostu v americkém Baltimoru,...
Soud muži potvrdil výjimečný trest za vraždu tety, ve vězení strávil už 28 let
Recidivista Tomáš Páv si odpyká 25 let vězení za majetkově motivovanou vraždu své tety v Jablonci...
Akční letáky
Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!
- Počet článků 157
- Celková karma 0
- Průměrná čtenost 3028x
Seznam rubrik
Oblíbené knihy
Co právě poslouchám
- Magdalena Kožená: Ah! Mio Cor (Händel Arias)
- Magdalena Kožená: Bach arias
- Jean-Baptist Lully: Te Deum
- Magdalena Kožená: Lamento (Bach family arias)
- Magdalena Kožená: Vivaldi