Decentralizovaná energetika, obnovitelné zdroje, akumulace či e-mobilita, to jsou základní rysy nadcházejícího období. Stejně jako se mění zdrojová základna energetiky, tak se mění i její provoz a řízení. Uplatňují se kogenerační jednotky, geotermální a plynové zdroje, palivové články, fotovoltaika i větrné elektrárny. Ve výrobě roste podíl technologií, které využívají roboty, na postupu je automatizace. Provoz přenosové a distribuční soustavy se musí optimalizovat, aby výrobní procesy probíhaly spolehlivě, bezpečně a efektivně.

Výhrou je být flexibilní

Objevují se i zcela nové možnosti využití vyrobené elektřiny − například akumulace. Lze si již dobře představit skladování elektřiny v podniku s cílem zajistit napájení všech zařízení i při krátkodobém výpadku v síti nebo pro pokrytí energetických špiček. Významné jsou způsoby řízení a predikce spotřeby elektřiny u jednotlivých kategorií průmyslových spotřebičů, monitorování toků výkonu i kvality elektřiny v průmyslových sítích apod.

Do popředí se dostává otázka flexibility čili pružnosti na straně zákazníků, v podstatě jde o využití jejich možností ve spotřebě k tomu, aby se udržela výkonová rovnováha v celé elektrizační soustavě. Ta může být soustavně narušována nepravidelným výkonem především obnovitelných zdrojů a může chybět možnost, jak ji pružně řídit.

300 GWh

Podle agentury Bloomberg má světový trh sta­cionárních skladovacích systémů energie (SSE) dosáhnout do roku 2029 až 300 GWh ročně.

Nedávno společnost ČEPS představila inovační projekt Dflex, realizovaný v rámci programu Théta Technologické agentury ČR. Spolupracuje na něm s ČVUT, Pražskou energetikou a dalšími. Cílem je zapojení spotřebitelů, kteří dokážou cíleně měnit odběr elektřiny.

Jako agregátor flexibility na spotových trzích s elektřinou v Česku, na Slovensku a v Belgii již nyní působí firma Nano Energies. Její šéf Stanislav Chvála při představení projektu Dflex řekl: "Spotřebitelé elektřiny, kanceláře, obce, producenti nebo i výrobní linky mohou společně pomáhat vyrovnávat přenosovou soustavu. Lze toho dosáhnout chytrým řízením flexibility." Benefitem pro zúčastněné spotřebitele pak může být i to, že se mohou podílet na poskytování flexibility i pro podpůrné služby, což je důležitý nástroj řízení přenosové soustavy v rámci činnosti ČEPS. Například snížením jednotkového výkonu v případě potřeby.

V tomto projektu jde hlavně o informační technologie. Vzniká již také nový obor podnikání − agregace flexibility, což může být firma zaměřená na agregaci malých zdrojů, měření, komunikaci, dispečink a další složky. Podobní agregátoři již v Evropě fungují, ale není jich zatím víc než deset − využívají flexibilních dodávek z podniků, které disponují malými zdroji energie.

Podstatné je využívat technologie, jejichž spotřeba se skutečně může přesouvat v čase. Jako například u vytápění, ventilace, klimatizace, záložních zdrojů, chlazení, nabíjení baterií atd. Je k tomu však nutná okamžitá reakce v řádu vteřin, což klade na všechny zúčastněné určité nároky.

Budoucnost přeje připraveným

V podnikové energetice je dnes na výběr mnoho nových zdrojů, ale i možností úspor energie. Kromě již standardních fotovoltaických systémů se prosazuje kombinovaná výroba elektřiny a tepla ze zemního plynu (kondenzační mikrokogenerace) či nízkoemisní kondenzační kotlová technika, ORC Wave (kombinovaná výroba elektřiny a tepla z biomasy), která šetří energii i emise. Různé systémy akumulace tepla pomáhají překonávat rozdíl mezi potřebou výroby elektřiny a tepla v kogeneraci. Při vlastních podnikových zdrojích energie je věcí inteligentního řídicího systému, který usměrňuje výrobu a spotřebu energie tak, aby nedocházelo k ekonomicky nepříznivým přetokům do distribuce. Uspořit se dá také slučováním odběrných míst elektřiny, kdy z faktur za elektřinu zmizí některé stálé platby. S rozšiřováním elektromobilů podniky poznají, že se jim nejvíc vyplatí je nabíjet "doma", vlastní elektřinou, vyrobenou v ekologických zdrojích.

Kromě fotovoltaických systémů se prosazuje kombinovaná výroba elektřiny a tepla ze zemního plynu.
Kromě fotovoltaických systémů se prosazuje kombinovaná výroba elektřiny a tepla ze zemního plynu.
Foto: Shutterstock

Obnovitelné zdroje mají větší nároky na stabilizaci energetického systému, které mohou splňovat právě technologie, jako jsou baterie, či spíše celé stacionární skladovací systémy energie. Např. baterie mohou zajistit služby regulace frekvence. Kolísavost výroby elektřiny z OZE mohou zmírnit tím, že poskytují záložní energii. Podle agentury Bloomberg má světový trh stacionárních skladovacích systémů energie (SSE) dosáhnout do roku 2029 až 300 GWh ročně.

Nová energetika přináší mnoho podnikatelských příležitostí. Nezapomínají na to ani velké klasické firmy. Například od dubna 2020 začne fungovat nová firma z rodiny Siemens s názvem Siemens Energy. Poskytne služby s využitím technologií Siemens. Zaměří se na všechny zdroje vyjma jádra. V obnovitelných zdrojích ji zajímá především větrná energie.

Nová firma nevzniká na zelené louce, ale už nyní se v rámci koncernu pohybuje na úrovni 27 miliard eur obratu. "Změna klimatu je obrovskou výzvou. Poptávka po energiích roste a zároveň je nezbytné, abychom výrazně snížili emise CO2. Ve svém portfoliu chceme nabídnout nejlepší možný energetický mix," vysvětlil záměr šéf divize Siemens Gas and Power Operating Company Michael Sen.

Velký potenciál má i nadále využití solárních kolektorů. Smysluplně je lze využít v oblasti teplot do 80 stupňů Celsia takřka v každé průmyslové oblasti. Minimálně na ohřev vody pro sociální účely, ale především na účely technologické. V našich podmínkách je ovšem vždy potřebné kombinovat solární ohřev s konvenčním zdrojem, říká Alfréd Gottas, ředitel největšího slovenského výrobce slunečních kolektorů, firmy Thermo/Solar Žiar, s.r.o.

Velkou spotřebu teplé vody mají například zpracovatelé masa, mléka nebo různých rostlinných produktů. Na ohřev využívají převážně elektřinu, takže provozní náklady jsou velkou částí celkových výrobních nákladů. Praktické příklady dokládají, že s ekonomicky přijatelnými náklady se dá ročně ušetřit až polovina energie na ohřev teplé vody. Podle velikosti výrobny jde o desítky až stovky tisíc kWh ročně. "Doba návratnosti investice tak může představovat velmi přijatelných pět let," dodává Alfréd Gottas.

Článek byl publikován v komerční příloze Magazín Energie.