IEA: Hodnotu variabilných OZE treba posudzovať komplexne

Medzinárodná energetická agentúra (IEA) vo svojej novej analýze s názvom Nová generácia elektriny z vetra a slnka: Od nákladov k hodnote poukazuje na výzvy a príležitosti, ktoré tieto variabilné zdroje prinášajú. Premenlivá povaha veterných a solárnych zdrojov predstavuje vážny technický problém pre prevádzkovateľov sústav zodpovedných za bezpečnú a stabilnú sústavu. Čoraz viac technologicky vyspelé a ekonomicky dostupnejšie veterné a solárne elektrárne prinášajú aj nové výzvy hlavne pokiaľ ide o vyrovnanie medzi dodávkou a spotrebou elektriny v každom momente.

Veľký úspech začiatkom leta zaznamenalo napríklad Škótsko. Počas jedného z najveternejších dní v roku, s rýchlosťou nárazov vetra v horách až 180 km/h, síce bola prerušená premávka vlakov, lodí a tiež problémy na cestách, zároveň však 7. júla tohto roka vietor dokázal pokryť celodennú spotrebu elektriny v Škótsku. Veterné turbíny totiž vyrobili 39,5 GWh elektriny.

To, že krajina dokáže pokryť celodennú spotrebu z OZE je síce ukážkou nastávajúceho bezuhlíkového systému, ale do budúcna nestačí len pripájať nové a nové zdroje. S tým, ako si čoraz viac krajín sveta stanovuje ciele pre vyšší podiel obnoviteľných zdrojov v súlade s politikami znižovania emisií, sa čoraz viac pozornosti venuje prekonaniu zastaraných vedení a modernému riadeniu sústav.

Kým podiel vetra a slnka na výrobe elektriny predstavuje len niekoľko percent, ich integrácia je jednoduchá. „Avšak s tým, ako sa nasadzuje ďalšia generácia obnoviteľných zdrojov, otázka systémovej a trhovej integrácie sa čoraz viac stane kritickou prioritou energetickej politiky,“ uviedla IEA.

Zdroj: IEA

Od nákladov k hodnote

Podľa IEA sú pozitívne vplyvy variabilných OZE jasné: nižšie náklady na palivá, zredukované emisie CO2 aj ďalších znečisťujúcich látok aj vyššia energetická bezpečnosť. Keď sa realizujú tieto zelené projekty, nie je treba postaviť iné výrobné zdroje. Znížiť sa tiež môžu náklady na sústavu aj straty pri prenose/distribúcii.

Do úvahy ale treba vziať aj negatívne dôsledky – najmä vyššie náklady na spúšťanie konvenčných elektrární v čase, keď variabilné zdroje nevyrábajú, alebo potreba flexibilnejšej elektrizačnej infraštruktúry na zvládnutie meniacej sa výroby elektriny. Negatívom je tiež nižšia miera využitia ostatných, už prevádzkovaných aktív.

Tradičný dôraz na meranie nákladov určitej technológie na úrovni elektrárne (vstupné investície, palivo, emisie, prevádzka, údržba, atď.), čiže tzv. LCOE (levelised cost of electricity) už podľa IEA nestačí. Čoraz častejšie sa tieto náklady pri vetre a fotovoltike rovnajú alebo sú nižšie než LCOE pri fosílnych alebo jadrových elektrárňach. Najnižšie nahlásené náklady sú v súčasnosti podľa agentúry vo výške $ 30 – 35 pri suchozemských veterných elektrárňach v Maroku a vo výške $ 49/MWh pri fotovoltike v Peru.

Zohľadniť treba systémovú hodnotu elektriny z vetra alebo slnka, t.j. celkový úžitok z dodatočného variabilného zdroja.

Integrálna súčasť sústavy

„Inteligentné, predvídavé a dlhodobé politiky založené na pochopení celkovej systémovej hodnoty OZE technológií – a vhodnej podpore ich zavádzania – dokážu zaistiť, že aj keď vietor nefúka, stále kráčame smerom k naplneniu klimatických cieľov,“ uviedla IEA.

Dánsky výrobný mix prešiel za posledných 30 rokov drastickou zmenou. Zatiaľ čo kedysi sa spoliehal na niekoľko veľkých centrálnych fosílnych elektrární, vlani sa z vetra pokrylo asi 42 % domácej spotreby. Dánska elektrizačná sústava bola v septembri 2015 prvýkrát prevádzkovaná úplne bez účasti akýchkoľvek centrálnych výrobných zdrojov. Stabilitu v sústave začali udržiavať novo inštalované vyspelé synchrónne kondenzátory.

V centre transformácie elektrizačnej sústavy sú najmä inteligentné distribučné siete – na úrovni nízkeho a stredného napätia sa totiž menia z pasívneho distribútora na kritický uzol pre elektrinu a dáta.

Zdroj: IEA

Začleňovanie OZE treba vnímať s ohľadom na klesajúce ceny technológií, ale aj celkovú systémovú hodnotu obnoviteľnej energie. Aby tá bola pozitívna, treba podľa IEA myslieť na implementáciu súvisiacich inovácií a prijať strategické kroky v troch oblastiach:

• systémovo priaznivé nasadzovanie OZE zacielené na maximalizáciu čistého úžitku elektriny zo slnka a vetra pre celú sústavu;
• lepšie prevádzkové stratégie, ako sú vyspelé predikcie a lepšie rozvrhovanie prevádzky elektrární;
• investície do dodatočných flexibilných zdrojov, ktoré pozostávajú z opatrení na strane dopytu, skladovania energie, rozvodnej infraštruktúry a flexibilnej výroby.

Medzinárodná energetická agentúra v záveroch svojej analýzy uvádza, že integráciu variabilných OZE je možné uľahčiť:

• schopnosťami systémových služieb – technologický pokrok zlepšil mieru predpovedania produkcie týchto zdrojov a kontrolu v reálnom čase. Pri správnom nastavení rámcových podmienok tak variabilné OZE môžu sami prispieť k vyrovnaniu ponuky a dopytu napriek svojej závislosti na poveternostných podmienkach.
• umiestnením  – s rýchlo klesajúcimi nákladmi sa nasadzovanie OZE stáva ekonomickým aj v oblastiach s menej vhodnými podmienkami, čím sa môže výroba elektriny ešte viac priblížiť miestu spotreby.
• technologickým mixom – produkcia elektriny zo slnka a vetra je v mnohých regiónoch komplementárna a tiež dopĺňa výrobu elektriny z vody. Správnym mixom technológií je tak možné získať hodnotné synergie.
• lokálnou integráciou s inými zdrojmi – pri decentralizovanej výrobe elektriny je možné kombinovať napríklad fotovoltické systémy s opatreniami na strane spotreby alebo skladovacími kapacitami, aby sa znížila potreba investícií do distribučnej sústavy.
• kritériami ekonomického dizajnu – dizajn veterných a solárnych elektrární sa dá optimalizovať či už výškou, veľkosťou či tvarom čepelí turbín alebo orientáciou panelov.
• integrovaným plánovaním, monitorovaním a revíziou – relatívne náklady variabilných OZE aj iných výrobných technológií sa dynamicky menia. Optimálny mix flexibilných zdrojov sa tak bude časom meniť a povedie k potrebe upraviť nastavené stratégie.

© energia.sk

K téme