Slovensko: Bez rozšírenia prenosovej sústavy je cieľ pre OZE otázny

Spoločnosť SEPS v októbri 2011 zadala Fakulte elektrotechniky a informatiky STU v Bratislave zákazku na vypracovanie odborného technického posúdenia dôsledkov využívania fotovoltaických a veterných zdrojov energie na elektrizačnú sústavu SR. Prvá verzia štúdie bola na interné pripomienkovanie v SEPS predstavená začiatkom leta 2012. 30. novembra 2012 zverejnila SEPS základné závery a citácie z tejto analýzy.

Metodika

Štúdia sa zakladá na modelovaní scenárov, ktoré môžu nastať v nasledujúcich rokoch, konkrétne v období 2013-2016. Scenáre sa modelovali na základe vstupných dát, medzi nimi i týmito: maximálne dostupné objemy podporných služieb (existujúcich a budúcich), uvažované existujúce zdroje elektrickej energie, maximálne hodnoty inštalovaného výkonu v OZE pre jednotlivé roky a zaťaženie sústavy v letnom dni (35. týždeň) v čase 12:30, kedy sa predkladá najväčšia výroba elektriny z OZE (so započítaním strát pri prenose). V neposlednom rade sa brala do úvahy súčasná povinnosť výkupu všetkej elektriny z OZE, čo v praxi znamená, že nie je v záujme vlastníka obnoviteľného zdroja, aby výrobu z neho obmedzoval.

Hlavné závery

Štúdia preukázala, že dostupné a v budúcnosti dostupné zdroje poskytujúce podporné služby nie sú z technického hľadiska limitujúcim kritériom pre inštalovanie nových OZE (ekonomické hľadisko sa nehodnotilo).

„Je potrebné zdôrazniť, že ďalší nárast inštalovaného výkonu OZE je možné uvažovať iba pri určitej hodnote exportu elektriny zo SR, pri ktorej bude zároveň splnená aj regulačná schopnosť regulačnej oblasti SR. Kontrola exportnej schopnosti je ďalším kritériom, ktoré musí byť splnené pre zabezpečenie bezpečnej a spoľahlivej integrácie nových OZE do elektrizačnej sústavy SR,“ konštatuje SEPS v publikovaných citáciách zo štúdie.

Bezpečnosť prevádzky elektrizačnej sústavy

Kľúčovým kritériom pre prevádzku elektrizačnej sústavy v SR je bezpečnostné kritérium „N-1“, ktoré by malo byť splnené za každých okolností. Kritérium „N-1“ je základné bezpečnostné kritérium pre stanovenie prevádzkových požiadaviek na synchrónne prepojenú prenosovú sústavu pre udržanie bezpečnosti celej prepojenej sústavy. Inými slovami, hovorí, že prenosová sústava by mala zvládnuť a zabezpečiť dodávky elektriny pre zákazníkov aj v prípade výpadku akéhokoľvek komponentu (elektrárne, prenosového zariadenia). „Elektrizačná sústava spĺňa kritérium N-1 vtedy, ak po výpadku ľubovoľného jedného prevádzkovaného technologického zariadenia v elektrizačnej sústave nie sú prekročené hraničné hodnoty prúdu, napätia a frekvencie v sústave.“

Pri testovaní bezpečnostného kritéria N-1 sa najskôr testovala schopnosť exportovať elektrickú energiu do zahraničia, pričom sa uvažovalo o nasadení inštalovaného výkonu obnoviteľných zdrojov tak, ako to predpokladá Národný akčný plán pre energiu z obnoviteľných zdrojov. „Z analýzy výsledkov ustálených stavov a kontroly kritéria N-1 je už aj toto nasadenie výroby z OZE problematické,“ konštatuje štúdia.

Modelové situácie 2013 – 2016

Modelované varianty odhaľujú úzke miesta v sústave: medzištátne vedenia prenosovej sústavy SR V448 (vedenie 1 x 400 kV Gabčíkovo – Györ), V449 (vedenie 1 x 400 kV Levice-Göd) a V440 (vedenie 1 x 400 kV Veľké Kapušany – Mukačevo). „Vedenie V448 je preťažované takmer v každom uvažovanom variante.“

V roku 2013 boli modelované 4 úrovne tranzitu cez prenosovú sústavu SR 242 MW pri exporte 1.644 MW, 605 MW pri exporte 1.634 MW, 1242 MW pri exporte 1.620 MW a 1.509 MW pri exporte 1.612MW. Tranzit sa chápe ako súčet zobchodovaného (plánovaného) toku a ďalších neplánovaných tokov, napríklad tzv. kruhové toky v európskej sústave.

„Pri uvažovaní nízkeho (v podstate nereálneho) tranzitu 242 MW a tranzitu 605 MW je kritérium N-1 splnené. Pri zvyšovaní tranzitu cez prenosovú sústavu SR (hodnoty 1.242 MW a 1.509 MW) na reálnejšie toky dochádza k preťažovaniu vedení (V448, V449 a V440) a neplneniu kritéria N-1.“

„V roku 2014 bol modelovaný stav s tranzitom 1.093 MW pri exporte 2.409 MW bez uvažovania veľkoodberateľa elektriny Slovalco a tranzit 1.277 MW pri exporte 2.143 MW s uvažovaním Slovalca. Uvedené hodnoty tranzitu predstavujú reálne hodnoty, ktoré sa dajú v sústave očakávať (už v súčasnosti je tranzit cez prenosovú sústavu SR, plánovaný a najmä neplánovaný spôsobený kruhovými tokmi v európskej sústave, omnoho vyšší). Už pri týchto hodnotách tranzitu však dochádza k neplneniu kritéria N-1.“

„V roku 2015 je obdobná situácia. Pri hodnotách tranzitu 513 MW (export 2.730 MW) a 697 MW (export 2465 MW), čo sú v podstate nízke hodnoty tranzitu, dochádza k neplneniu kritéria N-1 pri uvažovaní daného nasadenia zdrojov.“

„Rok 2016 sme zvolili ako referenčný. (..) Ako východiskový stav pre rok 2016 bolo uvažované nasadenie nových zdrojov s platným osvedčením MH SR, nasadenie OZE v súlade s Národným akčným plánom, nasadenie už existujúcich zdrojov, celková výroba zodpovedajúca okamžitému nasadenému výkonu vo výške 6.355 MW, zaťaženie zodpovedajúce okamžitému výkonu vo výške 3.003 MW a straty zodpovedajúce okamžitému výkonu vo výške 74MW. Tranzit bol modelovaný vo výške 331 MW čo možno považovať za veľmi nízky tranzit, avšak export bol 3.278 MW. Z výsledkov je zrejmé, že pri tomto variante dochádza k preťažovaniu vedenia V448, t.j. zaťaženiu nad trvalo dovolenú hranicu zaťaženia (PATL – Permanent Admissible Transmission Loading) v ustálenom stave a z výsledkov výpočtu kontroly N-1 kritéria je možné konštatovať, že kritérium nie je splnené. Problematickými vedeniami sú V448, V449 a V440. Je to v dôsledku veľmi vysokého exportu.“

Model znižovania výroby elektriny z jadra a plynu

„Preto bol vytvorený model, v ktorom je znížená výroba v jadrových elektrárňach (JE) a zdroji s paroplynovým cyklom – PPC (odstavenie nie len plánovaných, ale už aj existujúcich zdrojov JE EBO blok 3 a PPC Malženice) – výroba bola 3639 MW, tak aby kritérium N-1 bolo splnené pri predpokladanom reálnom tranzite 1.693 MW a exporte 584 MW. Pre takto upravenú výrobu bola prepočítaná dostupnosť objemu podporných služieb.“

Správa však konštatuje, že pri znižovaní výroby elektriny z jadrových elektrární a z paroplynových cyklov nebude v dostatočnej miere zabezpečený objem podporných služieb. Majú sa pritom na mysli už aj existujúce zdroje, teda nie iba tie, ktoré sú vo výstavbe alebo sa plánujú.

Nesplnenie cieľov akčného plánu pre OZE

Problematika podporných služieb je spätá s požadovanou minimálnou skladbou zdrojov. Súčasný inštalovaný výkon slnečných zdrojov energie predstavuje 480 MW, čo vytvára do budúcnosti priestor pre inštalovaný výkon nových zdrojov elektriny z OZE v objeme 302 MW (za predpokladu tranzitu 1.693 MW, ktorý je dnes i vyšší). Z toho by malo 235 MW inštalovaného výkonu pochádzať z bioplynu a biomasy a ďalších 67 MW z malých vodných elektrární.

Vyššie spomenuté objemy naznačujú, že ciele stanovené v Národnom akčnom pláne pre OZE nebudú dosiahnuté. V stave, aký exitoval v čase zadania štúdie, by za istých okolností mohli nastávať problémy aj pri existujúcom inštalovanom výkone v slnečných zdrojoch v objeme 480 MW.

Rozvoj prenosovej sústavy je nevyhnutný

„Z výsledkov štúdie vyplýva, že nárast inštalovaného výkonu (v zdrojoch OZE, ale aj v ostatných zdrojoch) v elektrizačnej sústave SR bez adekvátneho rozvoja prenosovej sústavy SR môže vážne ohroziť bezpečnú a spoľahlivú prevádzku sústavy SR, pretože prevádzkovateľ prenosovej sústavy SR nemá technické možnosti na zabezpečenie plnenia základného bezpečnostného kritéria N-1.“

„Na základe týchto analýz je možné konštatovať, že SR, ako člen EÚ, zrejme nebude schopná splniť si svoj záväzok stanovený schváleným Národným akčným plánom pre energiu z obnoviteľných zdrojov, a to z dôvodu výstavby iných technológií zdrojov elektriny pri nedostatočnej prenosovej kapacite na profiloch Slovensko – Maďarsko a Slovensko – Ukrajina.“ Štúdia súčasne dopĺňa, že ak i kapacity na spomenutých profiloch budú dobudované, bude opätovne nutné prepočítať, aké objemy inštalovaného výkonu jednotlivých technológií bude možné schváliť, aby nebolo dotknuté kritérium N-1.

„Je potrebné zásadne upozorniť, že oproti súčasnému stavu, kedy je v slnečných zdrojoch energie už postavený a uvedený do prevádzky inštalovaný výkon 480 MW, nie je možné do konca roku 2016, resp. až do obdobia ďalšieho zvýšenia prenosovej kapacity na profile Slovensko – Maďarsko, uvažovať s ďalšou výstavbou OZE (ani v rozsahu ostávajúceho zvyšku Národného akčného plánu SR). Taktiež by až do obdobia ďalšieho zvýšenia prenosovej kapacity na profile Slovensko – Maďarsko malo byť veľmi vážne posúdené, aké iné zdroje elektriny než OZE vôbec povoliť postaviť na území SR, okrem už rozostavaných blokov EMO 3,4,“ uzatvára štúdia vypracovaná v prostredí Slovenskej technickej univerzity v Bratislave.

SEPS: Problémy analyzujeme

„SEPS, a. s., v súčasnosti intenzívne analyzuje možnosti odstránenia príčin, ktoré majú negatívny vplyv na rozhodovanie o pripájaní akýchkoľvek nových zdrojov. Aktuálne bol dosiahnutý progres v rokovaniach s maďarskou prenosovou sústavou (MAVIR) o posilnení prenosovej kapacity na profile Slovensko – Maďarsko vo forme podpísaného Memoranda o porozumení. Zároveň SEPS, a. s., analyzuje vplyv množstva už vydaných osvedčení MH SR na výstavbu elektroenergetických zariadení s cieľom zreálniť očakávanú výstavbu. V tejto súvislosti bude SEPS, a. s., intenzívne spolupracovať s MH SR, avšak prvé analýzy naznačujú, že je potrebná úprava primárnej legislatívy, čo si vyžiada určitý časový priestor,“ uviedol prevádzkovateľ prenosovej sústavy SR, spoločnosť SEPS, a.s., vo svojom stanovisku k publikovaným záverom štúdie STU.

(c) energia.sk

Ďalšie informácie nájdete v stanovisku SEPS, a.s. – dostupné tu

K téme