Hrozí nám devastující black-out?

12.3.2012

DISTRIBUCE ENERGIE Pro rozvodný technický a technologický systém se vžil pojem přenosová soustava.

Aby firma, instituce, nebo privátní zákazník mohli spotřebovávat univerzálně použitelnou elektřinu k vlastní výrobě, osvětlení, topení, či k chodu kancelářské, nebo bytové techniky – někdo ji musí nejdříve vyrobit a jiný přivést k místu dotyčné spotřeby.

V ČR provozujeme na 3 500 km vedení 400 kV, bezmála 2 000 km vedení 220 kV a 84 km vedení 110 kV.
V ČR provozujeme na 3 500 km vedení 400 kV, bezmála 2 000 km vedení 220 kV a 84 km vedení 110 kV.

Páteř české přenosové soustavy tvoří vedení 400 a 220 kV. Slouží k rozvedení výkonu z velkých bazálních elektráren (jaderných i uhelných) po celém území ČR. Zároveň umožňují přenos energie i v evropském měřítku. Jen pro detailnější představu: v relativně malé ČR správce soustavy ČEPS provozuje na 3 500 km vedení 400 kV, bezmála 2 000 km vedení 220 kV a a k tomu ještě 84 km vedení 110 kV.

Udržíme si energetický komfort?

Jedním z typických a zdánlivě již neodmyslitelných znaků evropské civilizace na počátku XXI.století je její energetický komfort. Státy, firmy i lidé potřebují stále více energie, a to zejména v její nejušlechtilejší podobě – elektřiny. Žádný systém, žádná výrobní linka, žádná domácnost se bez plynulých a spolehlivých dodávek cenově dostupné elektřiny už neobejdou.

Aby citovaný energetický komfort trval i nadále, každá země se snaží rozvíjet svou výrobní i distribuční energetickou bázi. Ve II.polovině XX. století (s ohledem na tenčící se zdroje tradičních fosilních vstupů, zejména uhlí a ropy) řada států a podnikatelských subjektů přistoupila k výstavbě a připojování nových alternativních zdrojů: hlavně fotovoltaických a eolických. Ve skladbě vyrobené a přenášené elektřiny se tak rok za rokem zvětšuje segment tzv. malých a obtížně říditelných zdrojů. Viděno očima dispečerů přenosových soustav výroba energie stále více závisí na klimatických a podnikatelských rozhodnutích. A když se mění konfigurace elektrizační soustavy, mění se také nároky na její přenosové kapacity a na dispečerské řízení soustavy.

screen_shot_2013-10-31_at_13.10.09.png

Evropa buduje jednotný energetický trh. To mj. znamená, že do řetězce výroba-distribuce-užití energie vstupuje mnoho nových subjektů. Objektivně se komplikuje nejenom proces okamžité výroby elektřiny a vyvedení výkonů, ale i plánování a průběh nutných servisních odstávek zdrojů i tras. Pokud se kumuluje škála těchto složitých rozhodnutí a situací v krátkém časovém rozmezí a na relativně malém teritoriu, může dojít k výpadkům sítí - k tzv. black-outům.

Nejedná se o žádný akademický problém. Hrozivé důsledky zatím největšího evropského black-outu na své vlastní kůži v září 2003 pocítilo na 56 milionů Italů. V listopadu 2006 rozsáhlé poruchy postihly na 15 milionů zákazníků v SRN, Francii, Španělsku a v dalších státech. Black-out to nejsou jen mnohamiliardové škody na majetku a na činnostech firem nebo domácností. Ohroženy jsou také základní bezpečnostní, dopravní a komunikační systémy a nikoliv naposledy i životy a zdraví lidí.

Krizové momenty v české soustavě

Nebezpečí black-outu na konci loňského roku velmi razantně dolehlo také na naši soustavu. Dispečeři ČEPS stále častěji řeší složité situace, při nichž se pohybují na hranici dodržování kritéria spolehlivosti provozu. Našimi sítěmi se opakovaně a stupňovaně valí neplánované toky německé elektřiny ve směru sever-jih. Není to žádné novum.

Podobné stavy české dispečerské týmy zažívaly i v minulých letech. Podle generálního ředitele ČEPS a.s. Vladimíra Tošovského však byly méně časté a relativně krátkodobé. V poslední týdnech a měsících frekvence nestandardních situací prudce vzrostla.

Patrně nejsložitější situaci česká přenosová soustava čelila na sklonku loňského roku. Konkrétně v období mezi 25. 11.- 16. 12. 2011. V nejkritičtějších momentech se přes ni namísto obvyklých 1 000 MW valil elektrický výkon až 3 500 MW. Ve hře byla řada faktorů: nárazové výkony větrných parků v severním Německu, nárůst tamější produkce fotovoltaických zdrojů, první důsledky postupného odstavování jaderných reaktorů u našich západních sousedů a také intenzívní obchody s elektřinou v závěru roku na spotových trzích.

Kdo je viník?

Naši západní sousedé. Naštěstí si to už také uvědomují. Podle německého Sdružení energetiky a vodárenství (BDEW) v SRN vloni poklesla produkce elektřiny o 2,5 % (na 612 mld. kWh). Jenže spotřeba se snížila pouze o 0,5 % (na 607 mld. kWh). Deficit vzniklý rozhodnutím německých politiků začít co nejdříve s odstavováním jaderných reaktorů, preferované eolické a solární zdroje nenahradily. Němci nyní musí stále více energie importovat. Aby ji dokázali přenést až ke spotřebitelům, co nejrychleji a co nejmarkantněji musí posílit své vysokonapěťové přenosové linie.

Aktuální situaci v české přenosové soustavě řídí specialisté z ČEPS už z nového dispečinku.
Aktuální situaci v české přenosové soustavě řídí specialisté z ČEPS už z nového dispečinku.

Což se jim zatím nedaří. Vzpomenutá BDEW v této souvislosti nešetřila kritikou na nedomyšlený boom alternativních zdrojů v SRN. Právě ony generují největší zatížení přenosové soustavy. Jejich podíl v německém energetickém mixu už překročil 20 % a bez urychlené výstavby tisíců kilometrů nového vedení bude zakrátko technicky nezvládnutelný. Objektivně třeba říci, že Němci staví nová vedení.

Ale jen několik desítek kilometrů ročně. Také v SRN nutno vést mnohaleté právní spory s majiteli pozemků, přes něž povedou příští magistrály. Ve hře jsou i nemalé investice a platby. Experti BDEW pohotově spočetli, že německé zákazníky příjde preference alternativních zdrojů (resp. vládní podpora zvýhodněných výkupů tzv. zelené energie) jen letos o 14 mld. eur navíc. Žádný div, že členům BDEW došla trpělivost a po kompetentních orgánech požadují prosazení rovných tržních principů v celém odvětví energetiky.

Změny i na českém energetickém trhu

Buďme sebekritičtí: také u nás registrujeme poměrně značný růst báze alternativních zdrojů s kolísavou produkcí proudu (zejména z eolických a fotovoltaických elektráren). Rostou nároky na modernizaci a na rozšíření přenosové soustavy o nové linky a rozvodny. Některé změny zaznamenává i náš národní energetický mix: co do rozmístění, diverzifikace i výkonu zdrojů.

Nestandardní provozní situace se stávají obtížně předvídatelné a jejich řešení nápravnými opatřeními, které se osvědčily v minulých letech, už nepostačuje. K nesouladu se stávajícími možnostmi energetické infrastruktury a kapacit přenosových soustav přispěl vloni na podzim unikátní regionální faktor – nedostatek vody v hydroelektrárnách v Rakousku a na Balkáně. Vyvolal poměrně razantní růst dovozů elektřiny (8 500 MW) do těchto oblastí z jiných míst Evropy.

Ohroženo je kritérium spolehlivosti provozu N1

Resp. schopnost elektrizační soustavy udržet normální parametry chodu i po výpadku libovolného prvku (kupř. vedení, transformátoru, bloku apod.). To je varovné. Výpadek libovolného vedení přenosové soustavy nesmí způsobit přetížení dalšího vedení. Pokud se agreguje celá kaskáda výpadků přetížených vedení, disproporce mohou vyústit až v lokální nebo globální black-out. Postiženy by mohly být poměrně velké regiony státu.

Co na to dispečeři a management ČEPS?

Vedení ČEPS si uvědomuje evropský rozměr tohoto problému a o krizové situaci intenzívně jedná s německými i polskými kolegy. Snaží se neohrožovat provoz středoevropských energetických soustav a problematiku tranzitních toků prosadit do popředí zájmů unijních orgánů (především Evropské komise a Evropského parlamentu). ČEPS také řadu let v rámci asociace ENTSO-E aktivně prosazuje harmonizaci podpory a výstavby OZE v jednotlivých zemích, včetně jejich integrace do tržních mechanismů.

Na regionální úrovni posiluje kooperaci v regionálním systému TSC, podílí se na výměně předpovědních modelů celého regionu, na identifikaci úzkých míst, na on-line komunikaci ohledně opatřeních přímo mezi evropskými dispečery a na společných průpravách dispečerů při řešení kritických situací. Na národní úrovni urychluje investiční program dalšího rozvoje a nutné modernizace naší přenosové soustavy. Průběžně jedná o situaci s relevantními národními autoritami a profesními organizacemi (zejména MPO, ERÚ, ČSRES a AEM).

Česká přenosová soustava z II. poloviny XX. století se dnes provozuje na vrcholu svých technických možností. ČEPS hodlá do roku 2023 investovat do jejího dalšího rozvoje a modernizace 63 mld. Kč.

Proč se nepoučíme v cizině?

Zastánci rázných řešení volají po zopakování rakouského a polského postupu: co nejrychleji u nás instalovat transformátory s regulací fáze (PST). Jen takto lze podle nich čelit extrémním tokům větrné a solární elektřiny ze severu Německa do střední a jižní Evropy. Podle V. Tošovského takový návrh je technicky proveditelný. Považuje ho však za krajní řešení. Nikoliv jen pro vysokou pořizovací hodnotu doporučovaných zařízení (cca 2 mld. Kč). Pokud se podobně vybaví více účastníků evropského trhu s energií, myšlenka evropské energetické kooperace a postupné liberalizace tohoto strategického odvětví se zbortí jako domeček z karet. Narušena bude také řada principů svobodného tržního prostředí.

Česká přenosová soustava z II. poloviny XX. století se dnes provozuje na vrcholu svých technických možností. ČEPS hodlá do roku 2023 investovat do jejího dalšího rozvoje a modernizace 63 mld. Kč.
Česká přenosová soustava z II. poloviny XX. století se dnes provozuje na vrcholu svých technických možností. ČEPS hodlá do roku 2023 investovat do jejího dalšího rozvoje a modernizace 63 mld. Kč.

Němečtí sousedé mají právo svobodně rozhodovat o dalším vývoji jejich energetiky, modifikovat vlastní národní energetický mix. Pokud ale hodlají participovat na evropském energetickém trhu i do budoucna, kapacita jejich vlastní přenosové soustavy musí v nejbližší době razantně posílit. Zároveň je nezbytné optimalizovat její každodenní chod.

Ať se to komukoliv líbí, či nikoliv – na pořad dne se dostává otázka regulace jejich provozně nevyzpytatelných alternativních zdrojů. Předvolební hesla o neomezitelné svobodě podnikání v energetice, o další masové výstavbě a připojování nových větrných a solárních zdrojů, zvučné mediální kampaně na podporu nejaderné a nefosilní energetiky krizovou situaci na středoevropských energetických magistrálách neřeší. Spíše ji eskalují.

Žádní sousedé SRN (tedy ani Češi) nemohou být opakovaně vystavováni nezaviněné extrémní zátěži svých soustav. A nemohou nést ani uměle vygenerované investiční náklady za řešení německých energetických extrémů. Fakt, že řada německých energetiků si tyto skutečnosti (na rozdíl od části politiků a jejich zelených stoupenců) uvědomuje, je povzbudivý. Pokud za ním nebudou následovat konkrétní činy k rozvoji německé přenosové soustavy, hrozbu black-outů u sousedů SRN to samo o sobě neodstraní.

screen_shot_2013-10-31_at_13.10.51.png

Každá energetická soustava funguje optimálně a bezpečně, pokud se podaří sladit chod všech jejich článků: výrobních, distribučních i odběrových. Hlasy techniků a ekonomů, kteří opakovaně volají po vyladění soustavy, po zavedení jednotného evropského tarifu za její provoz, po urychlené výstavbě záložních regulačních zdrojů musí dojít vyslyšení jak v Bruselu, tak v jednotlivých metropolích EU27. V opačném případě se téze o dynamickém a liberálním evropském energetickém trhu promění jen v cár papíru a řečnická cvčení.

NÁZOR EXPERTA:

screen_shot_2013-10-31_at_13.13.45.png

Radim Juřica, ředitel nákupu společnosti Lumius, spol. s r.o.

Hrozbu black-outu nelze zcela vyloučit. Nicméně si myslím, že v současné době, ani v následujících letech, nám devastující bezproudí nehrozí.

Musím však uznat, že události z roku 2011 na klidu moc nepřidávají. Mám na mysli hlavně odstavení 7 starších německých reaktorů jako reakci na fukušimskou tragédii. A také následné rozhodnutí Spolkového sněmu o odstavení všech jaderných elektráren v SRN do roku 2022. Dále také neustále rostoucí trend výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů, který k rovnováze v přenosových sítích rozhodně nepřispívá.

Jaký dopad měly tyto události na českou přenosovou soustavu? Z důvodu odstavení starších jaderných reaktorů, nacházejících se převážně v jižní a střední části Německa, došlo k navýšení toků elektřiny v přenosových sítích ze severu (kde je většina větrných elektráren) směrem na jih. Německá přenosová soustava však již nemá takové rezervy jako dříve. Stává se, že elektřina je „vytlačována“ do sítí polských a českých.

Jaké jsou možná řešení? Polskou reakcí je plánované budování tzv. „transformátorů“ na hranicích s Německem, které by byly schopny omezit přetoky elektřiny z Německa. Toto možné řešení zaznělo i z naší strany. Osobně bych se ale polskou cestou nevydával. Naopak. Snažil bych se posilovat již existující české přenosové sítě a zároveň budovat zcela nové. Jsem si vědom, že tato cesta bude velmi náročná, a to jak finančně a technicky, tak i právně. Ale jen tak bude zajištěn spolehlivý a bezpečný provoz v naší přenosové síti.

Autor: spe

Svět plný energie > Témata > Hrozí nám devastující black-out?

Aktuality
7.11.2019 Lomonosov na místě

AKTUALITY - První ruská plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov dorazila na svou trvalou základnu blízko izolovaného ruského města Pevek na Čukotce, a stala se tak nejseverněji položenou jadernou elektrárnou. Rosatom má za cíl uvést elektrárnu do provozu do konce letošního roku. Společnost chce své malé plovoucí elektrárny s reaktory odvozenými od pohonných jednotek jaderných ledoborců nabízet do odlehlých oblastí, zatím ale žádné zahraniční zákazníky nemá. Mohou fungovat bez přestávky a potřeby doplnit palivo tři až pět let, elektrický výkon reaktorů je 70 MW.  celý článek

15.10.2019 Stát elektromobilů ve tmě

AKTUALITY - Zhruba milion domácností, firem, veřejných institucí a dalších odběratelů v americkém státě Kalifornie se v týdnu od 7. října ocitlo bez dodávky elektřiny. Tamní energetická společnost Pacific Gas and Electric Company (PG&E) je v několika postupných vlnách odstavovala kvůli snížení rizika vzniku lesních požárů.  celý článek

16.7.2019 Emisních povolenek znovu ubude

AKTUALITY - Přebytek emisních povolenek na trhu je podle dat Evropské komise pro 2019 stejný jako v loňském roce. celý článek

13.5.2019 Uranová kostka z válečného Německa

AKTUALITY - Fyziky z univerzity v Marylandu překvapila nečekaná anonymní zásilka, ze které se vyklubala palivová kostka z nacistického jaderného reaktoru. celý článek

15.4.2019 OZE dodaly v Německu 65% elektřiny

AKTUALITY - První týden v březnu Německo zažilo energetickou premiéru: obnovitelné zdroje energie (OZE) vyrobily rekordních 65 % veškeré elektřiny. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává Business Media CZ a BARIDA Agency

Redakce:
Josef Janků, Jan Gregor a další ...

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt:

Aktuality
7.11.2019 Lomonosov na místě

AKTUALITY - První ruská plovoucí jaderná elektrárna Akademik Lomonosov dorazila na svou trvalou základnu blízko izolovaného ruského města Pevek na Čukotce, a stala se tak nejseverněji položenou jadernou elektrárnou. Rosatom má za cíl uvést elektrárnu do provozu do konce letošního roku. Společnost chce své malé plovoucí elektrárny s reaktory odvozenými od pohonných jednotek jaderných ledoborců nabízet do odlehlých oblastí, zatím ale žádné zahraniční zákazníky nemá. Mohou fungovat bez přestávky a potřeby doplnit palivo tři až pět let, elektrický výkon reaktorů je 70 MW.  celý článek

15.10.2019 Stát elektromobilů ve tmě

AKTUALITY - Zhruba milion domácností, firem, veřejných institucí a dalších odběratelů v americkém státě Kalifornie se v týdnu od 7. října ocitlo bez dodávky elektřiny. Tamní energetická společnost Pacific Gas and Electric Company (PG&E) je v několika postupných vlnách odstavovala kvůli snížení rizika vzniku lesních požárů.  celý článek

16.7.2019 Emisních povolenek znovu ubude

AKTUALITY - Přebytek emisních povolenek na trhu je podle dat Evropské komise pro 2019 stejný jako v loňském roce. celý článek

13.5.2019 Uranová kostka z válečného Německa

AKTUALITY - Fyziky z univerzity v Marylandu překvapila nečekaná anonymní zásilka, ze které se vyklubala palivová kostka z nacistického jaderného reaktoru. celý článek

15.4.2019 OZE dodaly v Německu 65% elektřiny

AKTUALITY - První týden v březnu Německo zažilo energetickou premiéru: obnovitelné zdroje energie (OZE) vyrobily rekordních 65 % veškeré elektřiny. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává Business Media CZ a BARIDA Agency

Redakce:
Josef Janků, Jan Gregor a další ...

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt: