František Žák: Ostrovné prevádzky
Pre energetiku je dôležitý práve prechod do ostrovnej prevádzky v prípade závažnej poruchy v elektrickej napájacej sieti. Tu je potrebné po odznení poruchy riešiť i spätné pripojenie oblasti ostrovnej prevádzky na elektrickú napájaciu sieť. Otázka realizácie ostrovnej prevádzky (OP) je spojená s riadením zdroja a prípadnej spotreby v reálnom čase. Pri väčšom rozsahu ostrovnej oblasti sa nezaobídeme bez rýchlej a spoľahlivej komunikácie medzi kľúčovými prvkami riadenia OP.
Otázka ostrovných prevádzok nie je nová myšlienka. Táto problematika sa riešila už v 80. rokoch minulého storočia ako jeden z prostriedkov zabezpečenia napájania strategických podnikov a inštitúcií. Koncom 20. storočia sa problematika riešila vo veľkých priemyselných podnikoch s vlastnými zdrojmi elektrickej energie. Vyčlenenie oblasti ostrovnej prevádzky umožnilo zvýšiť spoľahlivosť zásobovania elektrickou energiou pre výrobné technológie a tým znížiť následné škody vo výrobe a to aj pri krátkodobom prerušení dodávky elektrickej energie zo strany jej distribútora. Investičná náročnosť realizácie ostrovnej prevádzky bola závislá na výkonových pomeroch medzi spotrebou a výrobou v danej oblasti ostrovnej prevádzky.
Návratnosť vynaložených investícií do budovania ostrovnej prevádzky je rozdielna. Pri realizácii ostrovnej prevádzky sa ukázalo, že aj jeden výpadok v napájacej sieti s následným vytvorením ostrovnej prevádzky môže v niektorých závodoch zaplatiť vynaložené investície.
Závislosť technológie na elektrickej energii je čím ďalej väčšia a na tejto energii je závislá aj distribúcia tepla v zimnom období. Uvedomíme si to predovšetkým pri čím ďalej častejších výskytoch prírodných kalamít. V prípade, že dôjde k závažnému poškodeniu vedenia pre určitú oblasť, trvá obnovenie dodávky elektrickej energie aj niekoľko dní. Aj pre tieto prípady znamená vyčlenenie oblasti ostrovnej prevádzky zvýšenie spoľahlivosti zásobovania elektrickou energiou. V súčasnej dobe je preto dôvodom pre budovanie ostrovnej prevádzky, ktorá zahŕňa časť mestskej siete, predovšetkým jej overenie ako možného nástroja pre zníženie dôsledkov výpadkov napájania a overenie možnosti zapojenia miestnych zdrojov do siete, vrátane ich riadenia.
Očakávaný rozvoj elektromobility prinesie so sebou veľa problémov spojených s otázkou, ako preniesť požadovanú veľkosť výkonu do miesta spotreby, až na úroveň NN. Elektromobilita naruší zažitú súdobosť existujúcich odberov. Očakáva sa, že to prinesie vysoký nárast spotreby predovšetkým v podvečerných hodinách. Dostať potrebné množstvo energie v danom čase až do siete NN bude veľký problém. Z tohto dôvodu sa počíta s využitím všetkých dostupných lokálnych zdrojov elektrickej energie a reálne sa uvažuje aj s akumuláciou elektrickej energie. Inštalácia týchto lokálnych zdrojov preto priamo ponúka možnosť zabezpečenia vyššej spoľahlivosti dodávky elektrickej energie s využitím ostrovných prevádzok.
Riadenie ostrovných prevádzok je možné v bezporuchovom stave siete využiť aj pre riadenie prietokov výkonov medzi jednotlivými oblasťami elektrických sietí. Riadenie prietokov elektrickej energie je dnes aktuálne aj pri objektoch, kde sú nainštalované fotovoltaické panely, čím je potom riešená otázka dodávky lacnejšej energie do siete a jej spätného odberu (nákupu) za vyššiu trhovú cenu.
Trvalá prevádzka v ostrovnom režime je v našich podmienkach zvláštny prípad. Napriek tomu aj u nás sa už objavujú požiadavky na zabezpečenie, napríklad rodinného domu, zdroja elektrickej energie nezávislého na energetických spoločnostiach a distribútoroch elektrickej energie. Výhodne sa tu využíva kombinácia obnoviteľných zdrojov ako slnko a vietor s malými kogeneračnými jednotkami a modernými akumulačnými prvkami. Takto vybavený objekt je potom zabezpečený ako po stránke elektrickej energie tak aj po stránke spotreby tepla. Prevádzkové náklady takejto ostrovnej prevádzky sú nižšie, než je tomu pri klasickom spôsobe napájania, ale sú tu vysoké počiatočné investície. Rovnako je potrebné počítať s obmedzenou životnosťou použitých komponentov.
V dnešnej dobe sa teda ostrovné prevádzky opäť dostávajú do popredia záujmu a s využitím nových technológií budú budované ako ochrana pred výpadkami dodávok elektrickej energie. Stávajú sa tak súčasťou Smart Grids sietí a ich technológia bude ovplyvňovať aj prietoky energie medzi oblasťami.
Referencia: Táto práca je podporená študentským vedeckým projektom SGS-2012-047.
František Žák pracuje v súčasnosti v spoločnosti EGE, spol. s r.o. v sekcii Elektrotechnika: Prevádzka distribučných sietí. Hlavná oblasť činnosti sa zameriava na problematiku uzemnení uzlov distribučných sietí. Ďalšími jeho zameraniami sú: analýza problémov v sieťach a ich riešenie, automatizácia a ochrana distribučných sietí, kam spadá i riešenie ostrovných prevádzok.
(c) energia.sk
K téme
