Z pohledu operátora "chytré sítě" jsou i baterie významným zdrojem elektrické energie a ve správný čas vypínané spotřebiče dokáží v součtu ušetřit stovky megawattů. Nemluvě o tom, že virtuální elektrárny pomohou uvést v chod i zdroje, které by bez nich nevznikly.
Nejde o žádné sci-fi, virtuální elektrárny fungují v USA, Německu, Británii, Francii, Japonsku, Austrálii a prostřednictvím kogeneračních jednotek i u nás. Největší pozornost loni poutala Tesla Virtual Plant.
Její tvůrci vyšli z dobře známého faktu, že 95 % všech elektromobilů se v jakýkoli okamžik nachází v klidu na parkovišti. V jejich bateriích je přitom ekvivalent elektřiny nutné k celodennímu provozu jedné domácnosti. Co kdyby se využila jako zdroj k vykrytí odběrových špiček?
Výsledkem je pilotní projekt, který rozvodným sítím v Kalifornii a v Texasu nabízí agregovaný (sdružený) výkon 70 MW. „Jednotlivci v počtu několika tisíc, kteří mají na stěně garáže baterii zvanou Tesla Powerwall (viz obrázek, pozn. red.), profitují z toho, že ve špičce jsou ceny energií velmi vysoké, takže mohou získat netriviální objemy peněz,“ řekl na eventu NEW CZ-Deal akademik a expert na optimalizaci systémů Jakub Mareček.
Jak si ty netriviální objemy představit? Energetická společnost PG&E loni platila majitelům baterií za kilowatthodinu dodanou ve špičce 2 USD, tedy 55 korun.
Internet energií
Virtuální elektrárnou obvykle rozumíme soustavu středně velkých i malých zdrojů, které jsou od sebe fyzicky dosti vzdálené, ale navenek vystupují jako jeden celek. Vyplatí se zejména majitelům malého zdroje, třeba fotovoltaické střechy nebo tepelného čerpadla, kteří ve stávajících podmínkách mají pro trh malou váhu.
Distributoři jejich výkon odkoupí za zlomek tržní ceny. „Pokud tu energii nejste schopni využít doma, tak v nějakém smyslu okrádáte rodinu, protože jste investoval velký objem prostředků do technického vybavení, které nemůžete plně využít,“ říká Mareček.
Virtuální elektrárna má ovšem mnohem širší definici. Zdrojem se totiž může stát nejen baterie či elektromobil, které energii akumulují, ale kdejaký spotřebič nebo domácnost, pokud se chovají „chytře“ (smart) a flexibilně. Angličtina takový proces popisuje výrazy „valley filling“ („napouštění údolí“ – spotřebiče se zapínají a dobíjejí ve chvílích, kdy je nízká poptávka) a „peak shaving“ („vyhlazování špiček“ – spotřebiče se vypínají a akumulátory dodávají energii do sítě v okamžicích, kdy poptávka vrcholí).
Digitálně řízená elektrárna tak dokáže uspořit až desítky procent energie, neboť výsledný efekt dálkově zapínaných a vypínaných zdrojů a spotřebičů je stejný, jako by do sítě proudila elektřina z nějakého velkého zdroje.
Někdy se tomu říká „internet energií“. Cloudově založená digitální regulace vlastně „spojuje tečky na síti“, slaďuje chování zdrojů a spotřebičů, které o sobě normálně ani nevědí. Cílem je nejen efektivita, ale i dekarbonizace a lokálnost spotřeby.
Virtuální elektrárna typicky umožní nabíjet baterie v době, kdy na fotovoltaiku dopadá sluneční svit a větrníky roztáčí vítr, zatímco v odběrové špičce si výkon obnovitelných, který by jinak přišel vniveč, zase bere zpátky. Úspory odpovídají výkonu zdrojů z fosilních paliv, které by v klasické elektrárně byly ke stabilizaci dodávek nutné. Mikrosítě zase umožní domácnostem sdílet přebytky v místě odběru a snížit závislost na velkých elektrárnách.
Topit si z Lidlu
Možná to někomu zní jako sci-fi, avšak jde o velmi současné technologie. Největší virtální elektrárnu u nás provozuje ČEZ Energo, která sdružuje kogenerační jednotky o celkovém výkonu 120 MW. V Německu investoval stát do výstavby bioplynových stanic, které se spouští jen ve špičce a mají celkový výkon 6 GW.
Nejznámější virtuální elektrárnou v Evropě je německá Next Kraftwerke, která kombinuje nejrůznější zdroje o celkovém výkonu 8 GW a prodává certifikovanou „zelenou“ elektřinu. Na celém světě již virtuální elektrárny nabízejí přes 100 GW výkonu a prudce rostou.
Myšlenka se zamlouvá i domácnostem, neboť v modelu agregovaných zdrojů odpadá role „obchodníka“, čili distribučních společností. Ty si přirážejí k ceně elektřiny obrovské částky za to, že stabilizují síť a rezervují odběratelům výkon. K vykrývání špiček jsou z valné části využívány uhelné a plynové elektrárny. Přitom stačí jen „chytré elektroměry“ a dobrý software.
„Distribuce se může rozvíjet dvěma způsoby. Buď jako dosud, kdy se staví maximálně robustní přenosová soustava, anebo decentralizovaně. Investice budou v obou případech srovnatelné, jen se to v tom druhém případě bude dělat chytře. Je to jediná možnost, pokud chceme jít cestou obnovitelných zdrojů a vyrovnávání výroby a spotřeby co nejblíž místu spotřeby,“ říká energetik Vladimír Hlavinka pro Seznam Zprávy.
Ideálním stavem z pohledu spotřebitele bude chvíle, kdy si každý majitel elektromobilu bude moci zajet do Lidlu pro levnou kilowatthodinu a potom v noci z vlastní autobaterie pohánět domácí tepelné čerpadlo. Z pohledu energetika pak to, že Lidl bude nakupovat elektřinu od virtuálních elektráren.
Článek vyšel na webu Ecoista.cz, publikováno se svolením redakce
