Změní chytré sítě energetiku?

10.12.2012

MEZINÁRODNÍ KOOPERACE První zkušenosti z provozu tzv. chytrých energetických sítí (smart grids) a chytrého měření (smart metering).

V několika severoamerických městech se ukazuje, že smart systémy vskutku představují energetickou budoucnost. Zejména co se týká rozvoje a využívání menších decentralizovaných zdrojů a alternativních zdrojů (nejvíce solárních a eolických). Američtí vědci a ekonomové už II. a III. dekádu XXI. století v rozvoji americké energetiky standardně označují za epochu smart systémů.

screen_shot_2013-10-31_at_15.20.30.png

Zatím nejdále v zavádění chytrých sítí pokročily texaský Austin, Boulder a Fort Collins v Coloradu, Sacramento a San Diego v Kalifornii, Maui na Havaji,Tempe v Arizoně, Worcester v Massachusettsu, metropole USA Washington a kanadské Toronto. Podle U.S. News & World Report sice potrvá ještě několik let než tento systém dozraje provozně a administrativně, nicméně už dnes umožňují chytrá měřidla monitorovat spotřebu energie ve firmách i v domácnostech a přispět k jejímu racionálnějšímu a cenově efektivnějšímu využívání.

S chytrými systémy počítá také evropská energetika

Jejich start proto podpoří desítkami miliard eur vyčleněných na realizaci strategického technologického plánu (SET Plan). Jeho cílem je nástup nízkouhlíkové energetiky a razantní ozdravění životního prostředí, poškozeného fosilními zdroji proudu a tepla. Projekty realizuje Evropská průmyslová iniciativa pro chytré sítě, vytvořená předními distribučními a technologickými společnostmi. Zástupcem střední Evropy v něm je ČR.

screen_shot_2013-10-31_at_15.20.43.png

Chytré sítě se zatím testují na relativně vymezených územích: v USA kupř. v pečlivě vybraných velkých aglomeracích, anebo ve vzdálených, uzavřených regionech. U nás se příslušné projekční a montážní práce a testy rozběhly na Vrchlabsku. Ve firmách, na úřadech i v bytech se tam instalují chytré měřicí přístroje. Ty jsou technickým předpokladem pro další formy efektivní využívání energie. Údaje na displeji informují spotřebitele o aktuální ceně čerpané elektřiny a umožňují jim rozhodovat se flexibilněji.

Počítačový systém dokáže regulovat vnitřní teplotu uvnitř objektů v závislosti na okolních podmínkách: aby se interiéry zbytečně nepřetápěly, nebo nevychlazovaly. Vše bude možné řídit na dálku: z počítače, nebo z mobilního telefonu. Prostřednictvím textové zprávy systém také dokáže varovat majitele v případě poruchy, kupř. prasklého vodovodu, či dlouhodobějšího výpadku proudu.

Také české sítě projdou v příštích 10-15 letech zásadní modernizací. Jen ČEPS odhaduje náklady na modernizaci tuzemské přenosové soustavy do roku 2023 na cca 60 mld. Kč.

Koncept chytrých sítí se zatím orientuje především na domácnosti. Jeho slabinou je, že ve větším rozsahu dosud nezahrnuje centralizovanou průmyslovou výrobu. Ekonomové to však považují jen za dočasný nedostatek. Smart systémy prokáží své přínosy podle jejich predikcí jak u malospotřebitelů, tak ve velkých (zejména výrobních a dopravních) firmách. Právě ony musí dosud zbytečně vynakládat nemalé prostředky za drahou a jen omezeně regulovatelnou spotřebu energie.

Bude energetika budoucnosti připomínat internet?

„V Německu se propojí 40 miliónů domácností, 40 miliónů automobilů a dva milióny podniků v jednu inteligentní energetickou síť producentů, skladníků a spotřebitelů. Před touto výzvou, která znamená vznik mnohamiliardového trhu, stojí celý svět,“ popsal svou vizi šéf Spolkového svazu pro informační ekonomiku, telekomunikace a média (BITKOM) August-Wilhelm Scheer.

Ekonomové jeho entuziasmus mírní. Předně není jasné, v jakém časovém horizontu by BITKOM takovou transformaci směrem k smart systémům doporučoval. A protože se nejedná o investičně zanedbatelné změny, na místě je rovněž otázka: kdo, čím, odkud a v jaké výši tento proces finančně zabezpečí.

Co se týká mediálně nejznámější ikony budoucí smart energetiky – dynamického nástupu elektromobility v průmyslově vyspělých zemích, tady bude zapotřebí ze podstoupit hned trojí bolestný přechod:

a) od stávající výrobní a provozní infrastruktury na bázi fosilních paliv k příští, dosud ještě málo známé - elektrické;

b) zavrhnout stávající výrobní a servisní kapacity pro x-generací a užitných řad vozidel se spalovacími motory, rozvinout technicky a technologicky novou výrobu a zabezpečit adekvátní servis pro budoucí portfolio elektromobilů pro přepravu nákladů i osob (včetně dosud sporné otázky moderních baterií s dojezdovou kapacitou minimálně 500-600 km) a nikoliv naposledy

c) z pozice velkovýrobců energie bude nutné zajistit nový a účinnější model výroby a distribuce energie.

Experti jsou přesvědčeni, že právě tyto nové výzvy budou příslovečným umíráčkem pro stávající, ekologicky i surovinově již neudržitelnou uhlíkovou energetiku a vytvoří širokou platformu pro dynamičtější nástup jaderné a výhledově vodíkové energetiky. Co se týká perspektiv tzv.zelené energie, nekompromisně poukazují na fakt, že se dosud bez obřích a dlouhodobých subvencí nedokáže prosadit ani v národních mixech, ani v globálních koncepcích. Nevylučují však, že z pohledu malovýrobce a zároveň bezprostředního uživatele této energie, mohou vnést zajímavý vklad a řešit některé problémy lokální, příp. regionální energetiky. První ekonomické a administrativní modely (kupř. v dnešním vydání SPE již vzpomenutý net- metering) jsou toho nadějným příslibem.

Jsou na nástup smart systémů připraveni také lidé?

Zdá se, že právě tady padla příslovečná kosa na kámen. Kanadský prof. James Garrison zdůrazňuje, že se už v úvodní etapě začal projev rozpor mezi první možnostmi, jež smart systémy nabízejí výrobcům proudu, jeho distributorům a uživatelům. Vědecko-technický potenciál smart grids a smart meteringu zatím není plně využit. Varovné je i to, že do budoucna lze počítat s dalším dynamickým rozšiřováním škály funkcí smart systémů, ale schopnost lidí maximálně využívat jejich efekty - pokulhává.

Podle J. Garrisona na vině není jen pohodlnost lidí, ale především jejich malá odborná způsobilost obsluhovat je: „Je možné to omluvit u generací našich dědů a otců. Před 30, či 40 lety, kdy opouštěli školy si nikdo nedokázal zformulovat ani základní technické a provozní obrysy smart systémů. Informační technologie, jež jsou ústrojně spjaty s exploatací smart systémů, byly v 80. letech ještě v plenkách. Nic z toho už ale neplatí pro generace dnešních absolventů středních a vysokých škol. Právě oni by měli vnést rozhodující vklad jak k dalšímu rozvoji smart systémů, tak k jejich masové exploataci.“

Vystačíme se zkušenostmi s HDO?

Na chybějící odborné znalosti technické podstaty a funkcí smart systémů, na absenci hlubší technologické imaginace, jež je nezbytná pro jejich efektivní využití, narazili rovněž jejich konstruktéři a montéři také v Evropě. Západoevropské (a ruku v ruce s nimi české) odborné školy a media nyní stojí před seriozním úkolem: co nejdříve tato bílá místa ve znalostech lidí eliminovat. Poskytnout všem zájemcům o smart systémy maximum aktuálních odborných informací.

Experti upozorňují, že v ČR budeme v mírné výhodě. Řadu let se u nás provozují zásobovací systémy HDO s dálkovým ovládáním spotřeby energie. Lidé se je naučili aktivně využívat kupř. při přípravě teplé vody, při akumulačním vytápění výrobních, skladových, prodejních i obytných budov atd. Princip HDO není nový. Ve vzpomenuté Evropě se objevil už před 80 léty a mj. napomohl k regulaci veřejného osvětlení. V řadě států se používá dodnes.

Informace v podobě impulsního kódu se vysílá s frekvencí v řádu kilohertz z vysílače HDO a je superponována na základní frekvence energetické sítě. Ta činí v ČR 50 Hz a kupř. v USA. 60 Hz. Informace se šíří do všech částí distribuční sítě a přes transformátor se signál HDO dostává i do sítí nízkého napětí (400/230 V), doslova až k finálnímu místu odběru elektrické energie. Po vyslání povelu do rozvodné soustavy dojde k zapnutí (anebo vypnutí) všech spotřebičů připojených k přijímači HDO, které reagují na vyslanou frekvenci. Přijímač HDO je obvykle umístěn v elektroměrovém rozvaděči u odběratele.

Systém HDO využívá hromadný efekt. Umožňuje na dálku zapínat spotřebiče (jističe) v časech vysokého a nízkého tarifu a ekonomicky řídit spotřebu proudu. Počet řízených přijímačů v energetické síti není omezen výkonem vysílače. Závisí de facto na zájmu a potřebách konkrétních odběratelů proudu. Tomu odpovídá i příslušná tarifní politika výrobců, distributorů a prodejců elektřiny.

Autor: spe

Svět plný energie > Témata > Změní chytré sítě energetiku?

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

12.6.2019 177 GW obnovitelných zdrojů do provozu v roce 2018

AKTUALITY Podle Mezinárodní agentury pro energii (IEA) celkový instalovaný výkon obnovitelných zdrojů uvedených v roce 2018 do provozu činil 177 GW. 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

  

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

12.6.2019 177 GW obnovitelných zdrojů do provozu v roce 2018

AKTUALITY Podle Mezinárodní agentury pro energii (IEA) celkový instalovaný výkon obnovitelných zdrojů uvedených v roce 2018 do provozu činil 177 GW. 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

  

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: