- Energetická flexibilita je schopnost přizpůsobit výrobu či spotřebu elektřiny potřebám sítě. Tím se udržuje rovnováha v síti, což zabraňuje výpadkům a zajišťuje stabilní dodávky elektřiny.
- Flexibilita může být na úrovni výroby, spotřeby nebo akumulace. U výroby to znamená schopnost elektráren zvyšovat nebo snižovat výkon podle aktuální potřeby sítě, u spotřeby pak domácnosti a firmy upravují, kdy a kolik elektřiny odebírají, aby se vyrovnaly výkyvy v síti.
- Vyrovnání sítě a udržení její stability pomáhá i takzvaná agregace – sdružení menších zdrojů (domácností či firem) do jednoho většího celku, který flexibilně reaguje na potřeby sítě.
Co je to energetická flexibilita
Energetická flexibilita je schopnost výrobců a spotřebitelů přizpůsobit výrobu a spotřebu elektřiny (příkladně i skladování) aktuálním potřebám sítě.
Síť funguje jen tehdy, když je výroba a spotřeba v rovnováze:
- Pokud je elektřiny málo a odběr převyšuje výrobu, napětí a frekvence v síti klesají. Situace se musí rychle vyrovnat, jinak dojde k výpadkům proudu nebo dokonce k rozsáhlejším blackoutům.
- Jestliže je elektřiny příliš mnoho a výroba převyšuje aktuální spotřebu, napětí a frekvence v síti naopak stoupají. Část sítě se odpojí, aby se ochránila před přetížením a poškozením elektrických zařízení a vedení – to znamená opět výpadky. Změny frekvence (například když výroba převýší spotřebu) přitom nastávají během zlomků sekundy.
Správci přenosových a distribučních soustav proto musejí na přebytky či nedostatky reagovat a vyrovnávat je. Tím zajišťují stabilitu a dostupnost elektřiny vždy, když ji potřebujete. Energetická flexibilita jednotlivých subjektů je něco, co správcům s vyrovnáváním výrazně pomáhá.
Proč je flexibilita vůbec potřeba
Dříve byla výroba i spotřeba elektřiny snáze predikovatelná. Většinu výroby zajišťovalo několik velkých, centrálně řízených elektráren a spotřeba domácností se opakovala v pravidelných denních křivkách. Řízení sítě tak bylo poměrně jednoduché a nevyžadovalo akutní reakce na výkyvy v síti.
Dnes je situace jiná – do sítě přibývá velké množství obnovitelných zdrojů, především solárních a větrných elektráren, jejichž výroba kolísá podle počasí. Když svítí slunce, prudce roste výroba (a často i přetoky do sítě), zatímco spotřeba domácností s fotovoltaikou klesá – čerpají totiž elektřinu z vlastní výroby. Jakmile se slunce schová, situace se během několika minut obrátí. Na takové výkyvy musí systém reagovat v reálném čase, aby se zabránilo nestabilitě a výpadkům.
Za rovnováhu sítě ručí provozovatel přenosové sítě. V praxi to znamená, že pracovníci České elektroenergetické přenosové soustavy (ČEPS) nepřetržitě sledují, kolik elektřiny je k dispozici a jak na tom rovnováha je. A v případě potřeby aktivují zdroje, které dokážou rychle měnit svůj výkon a rovnováhu nastavit.
Flexibilita na straně výroby
Na straně výroby představuje flexibilita schopnost elektráren zvyšovat nebo snižovat výrobu elektřiny tak, aby se udržela rovnováha v síti. Platí přitom, že čím je tato schopnost vyšší (rychlejší), tím je elektrárna flexibilnější.
Největší flexibilitu, tedy schopnost rychle naběhnout nebo zase vypnout, mají plynové a vodní elektrárny:
- Vodní elektrárna s nádrží reguluje svůj výkon řízením průtoku vody, který se vypouští z přehradní nádrže na turbínu. Snížením nebo zvýšením průtoku vody se velmi rychle mění množství vyrobené elektřiny.
- U plynové elektrárny se množství vyrobené elektřiny jednoduše reguluje tím, kolik paliva se spaluje. Když je potřeba elektřiny víc, na základě signálu od ČEPS řídicí systém navýší množství spalovaného plynu, čímž se výkon elektrárny zvýší a síť zůstane stabilní. Plynové turbíny dokážou zvýšit nebo snížit svůj výkon o 15 % za minutu a ze studeného stavu se nastartují už za 20 minut.
Na opačném konci spektra stojí jaderné elektrárny, které jsou velmi málo flexibilní a preferuje se u nich konstantní výrobní výkon. Někde v půli cesty jsou pak uhelné elektrárny.
Obnovitelné zdroje energie jsou specifické – jsou flexibilní na straně snížení výroby, protože je možné je rychle omezit nebo vypnout, pokud je elektřiny v síti příliš. Na straně zvýšení výroby však flexibilní nejsou – nelze je zapnout podle potřeby, protože jejich výroba závisí na počasí.
Mezi zdroje, které dokážou regulovat svůj výkon a v případě potřeby zajišťují rovnováhu sítě, patří také kogenerační jednotky (CHP) – vyrábějí elektřinu a teplo současně, výkon elektřiny se upravuje změnou množství spalovaného paliva.
SVR - služby výkonové rovnováhy
Pracovníci ČEPS využívají služby výkonové rovnováhy (SVR) – soubor opatření, která udržují rovnováhu mezi výrobou a spotřebou elektřiny a zabraňují výpadkům. Tyto služby okamžitě reagují na rozdíly v síti a stabilizují její frekvenci a napětí. Díky nim se frekvence v síti udržuje v úzkém rozmezí kolem 50 Hz, což je nezbytné pro bezpečný provoz sítě.
SVR zahrnují kladné služby (dodání energie do sítě), záporné služby (odběr přebytečné energie) a moderní nástroje, jako je agregace, která sdružuje menší zdroje a spotřebiče do většího celku, schopného reagovat na pokyny provozovatele sítě.
Flexibilita na straně spotřeby
Flexibilita na straně spotřeby je schopnost spotřebitelů přizpůsobovat svou spotřebu elektřiny potřebám sítě.
Spotřebitel tedy uzpůsobuje své chování a návyky tak, aby pomáhal stabilizovat síť. Těží z toho obě strany – správci soustavy to pomáhá s řízením sítě a spotřebitel je za toto svoje chování obvykle finančně motivován. Zejména u rezidenčních domácností je ale potřeba vždy najít rovnováhu mezi nabízenou flexibilitou a životním komfortem.
Prakticky to pro domácnost znamená například:
- odložení startu pračky, sušičky nebo myčky mimo dobu nejvyšší poptávky – typicky tedy na dopolední nebo polední hodiny,
- ohřev vody v bojleru v době, kdy je to nejvýhodnější – voda v něm chladne pomalu, proto je výhodné ohřát ji přes den, v době výrobní špičky,
- využití vlastní fotovoltaiky na maximum – největší spotřebiče zapínejte v době, kdy nejvíc svítí slunce,
- management baterií pro maximální využití elektřiny z fotovoltaiky a minimalizaci jejího opotřebení.
Do flexibility na straně spotřeby se mohou zapojit i firmy, které například spouštějí energeticky náročnou výrobu v ty hodiny, kdy je v síti přebytek levné elektřiny.
Flexibilita na straně akumulace
Flexibilita na straně akumulace znamená schopnost ukládat elektřinu do baterie v době vysoké výroby a naopak nabídnout elektřinu z baterie k dispozici (necháte provozovatele, ať vaši baterii vybíjí) v době nízké výroby a vysoké poptávky.
Právě flexibilita akumulace je odvětví s obrovským potenciálem a v roce 2025 už se rozjíždí investiční projekty na velkobateriová úložiště, která by měla pomoci síť vyrovnávat. Samostatnou akumulaci bez navázání na výrobní zdroj totiž umožňuje novela energetického zákona Lex OZE III.
Do flexibility na straně akumulace se můžete jednoduše zapojit díky naší službě E.ON Rovnováha. Dáte nám k dispozici svojí baterii, my ji budeme čas od času dle potřeby sítě lehce vybíjet a nabíjet a za to vás odměníme fixní částkou 450 Kč měsíčně.
Vyrovnání výroby a spotřeby elektřiny napomáhá i agregace
Agregace je způsob, jak mohou i menší spotřebitelé nebo výrobci elektřiny přispívat ke stabilitě sítě. Jednotlivé domácnosti nebo malé firmy totiž samy o sobě představují příliš malé zdroje nebo odběratele, aby změna jejich chování měla na síť viditelný dopad.
Agregátor flexibility – zpravidla dodavatel energií – proto sdružuje více menších subjektů, které dokážou hromadně snížit nebo zvýšit svou spotřebu či výrobu elektřiny. Tím dohromady vytvoří jeden velký flexibilní celek, který už má pro síť měřitelný význam.
Spojí se tak třeba několik set domácností s fotovoltaikou a bateriemi, firmy i supermarkety s chladicími boxy a vytvoří něco jako „virtuální bod výroby a spotřeby”. Agregátor pak může na pokyn provozovatele sítě navýšit/omezit spotřebu nebo dodat energii z baterií či fotovoltaik do sítě, pokud je to potřeba k vyrovnání frekvence a napětí.
Za tuto službu mohou zapojené domácnosti či firmy dostávat finanční odměnu – tedy část výnosu, který agregátor získá za poskytnutí flexibility. Díky agregaci se tak do stabilizace elektrizační soustavy mohou zapojit i běžní lidé nebo malé podniky, aniž by museli samostatně jednat s provozovatelem sítě.
Také tento princip zavádí do české legislativy novela energetického zákona Lex OZE III, byť plně až ke konci roku 2027.
Mohlo by vás také zajímat
Virtuální baterie od E.ONu vs. ČEZu: která je výhodnější?
