Akumulátory pro podpůrné služby nebo komunitní energetika v ČR
Moderní energetika díky tlaku EU prosakuje i do ČR a začínají se dít věci, které si ještě před pár lety v tuzemsku nikdo nedokázal představit.
Smart Energy Forum 2020
Smart Energy Forum, přední česká konference věnovaná fotovoltaice a akumulaci elektřiny, se v roce 2020 kvůli pandemii covid-19 odehrála on-line. Organizátor, redakce portálu Solární novinky.cz, se se ztíženými podmínkami vypořádala se ctí a během dvou dnů se na on-line přednáškách, rozhovorech a debatách vystřídala řada zajímavých osobností z oboru.
Konference měla velmi příjemnou formu televizního pořadu s předtočenými přednáškami, ke kterým bylo možné během konference diskutovat s přednášejícími i ostatními účastníky prostřednictvím chatu. Skvělou práci odvedla také moderátorka Českého rozhlasu Daniela Brůhová, která diváky provázela ve většině debat a rozhovorů.
Smart Energy Forum se v roce 2020 odehrálo on-line
Fotovoltaice se v ČR začíná dařit
Díky Nové zelené úsporám a klesajícím cenám technologií rychle rostou instalace fotovoltaiky v ČR. V roce 2021 je očekáván nárůst kapacity o 100 MW. Byť se jedná jen o zlomek kapacity OZE instalované v sousedních zemích, nebo o zlomek výkonu běžné tepelné elektrárny, v porovnání s tuzemskými instalacemi v předchozích letech je to růst o stovky procent. Řečeno s klasikem, „malý krůček pro Evropu, velký skok pro ČR“. Přínosem by měly být kromě nižších emisí také nová pracovní místa.
- Obnovitelné zdroje v EU v roce 2020 poprvé vyrobily více elektřiny, než elektrárny na fosilní paliva
Dotace
Dotační program Nová zelená úsporám se velmi osvědčil na mnoha frontách – snižuje spotřebu energie, snižuje emise skleníkových plynů a přináší pracovní místa. Bude tedy pokračovat dál s několika vylepšeními. Mezi připravované změny bude patřit zjednodušení podmínek pro bytové domy nebo podpora nabíjení elektromobilů.
Co by mělo odvětví OZE v tuzemsku rozhýbat významněji, je tzv. modernizační fond. Jedná se o nový evropský dotační program, který má urychlit přechod Evropy na nízkouhlíkové technologie. Podle prvních zpráv je v ČR o prostředky z modernizačního fondu velký zájem.
Energetická politika
Státní správu zastupoval náměstek MPO ČR René Neděla. Budoucností pro českou energetiku je v ideálním případě jádro a OZE. Výstavba OZE se časem obejde bez podpory, ale bude znamenat zvýšené systémové náklady na údržbu a provoz sítě. Svatopluk Vnouček potvrdil, že ČEPS počítá se zapojením baterií do podpůrných služeb, které by měly následně i zlevnit. V budoucnu by mělo dojít i na řízení poptávky. Oba pánové také počítají s rozvojem elektromobility, ta ale představuje zásadní výzvu hlavně pro distribuci.
Akumulace elektřiny jako nové energetické odvětví
Pro plnohodnotné používání akumulátorů v české energetice je zapotřebí novelizovat 2 dokumenty – energetický zákon (legislativní předpis) a Kodex přenosové soustavy (technický předpis). Chystané úpravy v těchto dokumentech na konferenci shrnul advokát Pavel Doucha. Nový Kodex vstoupil v platnost na začátku roku 2021, nový energetický zákon by měl podle posledních informací vstoupit v platnost v červnu 2021. Pokud vše dopadne, jak by mělo, stanou se samostatně stojící velkokapacitní akumulátory plnohodnotnou součástí české energetiky.
Pavel Doucha na konferenci Smart Energy Forum 2020
Vedle licencí na výrobu, distribuci a obchod s elektřinou přibude i licence na akumulaci. Ta bude potřeba tehdy, bude-li akumulace elektřiny předmětem podnikání svého provozovatele. Podnik či domácnost, která baterii používá ke svému provozu, ale akumulace elektřiny není předmětem podnikání, licenci potřebovat nebude. Licence také není potřeba, je-li akumulátor provozovaný v odběrném místě zákazníka nebo jako součást výrobny elektřiny. Kvůli náhodné dodávce nebo přetoku do sítě není nutné řešit licenci.
Akumulátory budou mít do značné míry shodná práva a povinnosti, jako výrobny elektřiny. S tím se pojí hlavně právo na připojení, povinnost měřit odebranou a dodanou elektřinu nebo u výkonů nad 100 kW povinnost umožnit dispečerské řízení. Od výkonu 1 MW budou akumulátory nově moci poskytovat podpůrné služby přenosové soustavě. Součástí povolení bude i tzv. nabíjecí strategie, kde bude muset provozovatel sdělit, v jakém režimu hodlá zařízení nabíjet, aby bylo schopné poskytnout dostatek výkonu na podpůrné služby.
Další žádoucí kroky ve prospěch moderní energetiky zmiňovali zástupci firem a oborových asociací. Rozvoji sektoru by měla pomoci například i vyšší cena emisních povolenek, zavedení uhlíkové daně, nebo další demokratizace a decentralizace energetiky.
Zapojení měst
Veřejná správa by měla svým podílem přispět k rozvoji OZE. Na Smart Energy Foru byla zmíněna například fotovoltaika na školách a školkách, kde usiluje o podporu Komora OZE. Některá města začala připravovat vlastní klimatické politiky a plány instalací OZE a úspor. Nejdál je zatím Praha, připravuje se ale i Brno a jiná města. Specifickou cestou jde i Ostrava, kde usilují o širší využívání vodíkových technologií. Vedle toho se i na komunální úrovni začíná objevovat elektromobilita nebo nákupy zelené elektřiny pro nabíjení.
Komunitní energetika
Tento pojem se v české energetice začal objevovat v posledních letech zejména kvůli požadavkům EU. To však neplatí pro TZB-info, kde jste si o energetických družstvech mohli přečíst už v roce 2012. Energetické zdroje vlastněné, financované nebo provozované skupinou lidí mají potenciál například v bytových domech, v menších obcích nebo třeba na úrovni ulic. Nová předpisy i dotační podmínky by měly těmto zdrojům usnadnit existenci jak podmínkami připojování, tak využívání. Sem patří třeba podmínka, kdy by energetická komunita (např. skupina domů s fotovoltaikou) mohla instalovat na střechu vyšší výkon s nižším nárokem na míru využití, pokud by si její členové mohli sdílet vyrobenou elektřinu.
Na konferenci opakovaně zazněly výhody komunitních a velkokapacitních baterií. Z technického i finančního hlediska je mnohem jednodušší, levnější a bezpečnější instalovat, provozovat a kontrolovat jeden bateriový kontejner, který slouží například celé ulici, než několik (desítek) malých domácích akumulátorů. Sdílené úložiště také může mít menší kapacitu, než součet individuálních akumulátorů, což je výhodné i pro životní prostředí.
Větší, komunitní baterie, které by fungovaly jako služba za paušál, ale v ČR naráží jak na legislativu, tak na podmínky v rámci distribuční soustavy – uživatelé by dnes při používání takové baterie buď platili distribuční poplatky, nebo by si museli vytvořit lokální distribuční soustavu.
Komunitní energetika se může uplatnit také v zemědělství. A to nejen ve výrobě bioplynu nebo při instalaci fotovoltaiky na kravíny, ale také u takzvané agrivoltaiky.
Agrivoltaika
Agrivoltaika je fotovoltaika instalovaná na polích takovým způsobem, který umožňuje pole nebo pastviny dále zemědělsky využívat pro pěstování plodin nebo pastvu dobytka. Za tím účelem se používají dva typy konstrukcí – visutá fotovoltaika (hospodaří se pod panely) nebo svislá fotovoltaika (hospodaří se mezi panely). O agrivoltaice jsme podrobně psali už dříve, na konferenci ale zaznělo pár nových poznatků.
Sasha Krause ze společnosti Next2Sun, která se zaměřuje na agrivoltaiku se svisle instalovanými oboustrannými panely, hovořil o zkušenostech z dosavadních instalací. U tohoto druhu agrivoltaiky je dobré řešit výšku konstrukce vzhledem k výšce pěstovaných plodin, aby panely nastínily. Jinak svislá instalace má zanedbatelný vliv na množství srážek, které dopadnou na pole, stejně jako na růst plodin, které se mezi panely pěstují. V Next2Sun zároveň nezaznamenali žádné problémy s dobytkem, nebo kolize zemědělské techniky s fotovoltaikou. Vertikální instalace s oboustrannými panely je zhruba o 30–40 % dražší, než klasická jednostranná fotovoltaika otočená na jih, ale elektrárna vyrobí více elektřiny a půda se může dál zemědělsky využívat.
Další věc, kterou je třeba uvážit, je zabezpečení – zatímco klasické fotovoltaické elektrárny na polích bývají oplocené a pohybují se v nich převážně proškolení pracovníci, na pole může přijít každý. Vedle samotných zemědělců to jsou i „náhodní kolemjdoucí“, kteří mohou elektrárnu poškodit, nebo se zranit elektrickým proudem. Bude tedy nutné panely zabezpečit tak, aby se elektrárně ani „běžným smrtelníkům“ pohybujícím se v její blízkosti nic nestalo. Podobný problém nastává i u další slibné technologie z hlediska záboru půdy – u plovoucí fotovoltaiky.
Agrivoltaika i plovoucí fotovoltaika jsou slibné technologie s velkým potenciálem i v tuzemsku, je ale třeba na ně připravit legislativu i předpisy. To ještě chvíli potrvá, určitým předstupněm by mohly být ploty a protihlukové stěny z celoskleněných panelů.
Fotovoltaika
O vývoji fotovoltaických technologií hovořil Stuart Brannigan ze společnosti AEG Solar Solutions. Častější uplatnění nových technologií (PERC, HTJ, oboustrannost, použití více sběrnic) znamená vyšší účinnost, méně odpadu a jen minimální nebo žádné zvýšení nákladů. Půlení článků zvyšuje účinnost, ale nezvyšuje náklady. Oboustrannost to samé. Účinnost běžně dostupných panelů by tak měla v příštích letech dosahovat 28–30 %, což je o třetinu víc než nyní.
Účinnost by šla technicky dostat ještě výše, je však třeba hledat optimální poměr cena – výkon. Nové technologie nemají jen dokázat, že jsou funkční, ale musí se i prosadit nad stávajícími technologiemi, jako je krystalický křemík.
Provoz a revize fotovoltaických elektráren
V současnosti majitele domků nic nenutí domácí elektrárny častěji kontrolovat. Jsou poměrně nové, takže k poruchám příliš nedochází a domácí akumulátory zatím nejsou legislativně nijak podchycené. Dle Pavla Hrziny z ČVUT se tento stav bude časem měnit. Po kabelech domácích elektráren a nabíječek elektromobilů potečou čím dál větší výkony a s nimi vzroste tlak na častější revize těchto zařízení.
Jak přibývá střešních elektráren, přibývají i nové zkušenosti s jejich provozem. Na konferenci byl diskutován například tzv. housenkový jev (caterpillar effect), který způsobuje pohyb elektrárny na střeše se zátěžovou konstrukcí. Jde o to, že hliníková konstrukce elektrárny se vlivem proměnlivých teplot rozpíná a smršťuje. A není-li pevně ukotvená do střechy, může se konstrukce i s panely posunout dlouhodobě o několik centimetrů, což může mít negativní vliv na střešní krytinu.
Diskutovalo se i znečištění fotovoltaických panelů. Zatímco plošné zanesení prachem nebo sněhem snižuje výkon elektrárny, ale panely samotné nijak neohrožuje, bodové zastínění jako přilepený list nebo ptačí trus mohou způsobit lokální přehřívání a při delší expozici panel poškodit. U prvního případu se vyplatí zvážit, zda se čištění vyplatí, případně jak často je třeba ho provádět, ve druhém případě je dobré nečistoty odstranit co nejdřív.
Bezpečnost domácích baterií
Najít optimální umístění baterie v domě není jednoduché. Neměla by být v obytné části, pod schody nebo na únikových cestách. Prostor instalace by měl mít možnost větrání a ideální by byl i samostatný požární úsek. Celá baterie by měla být snadno a rychle odpojitelná od domácí sítě i od zdroje elektřiny. Z hlediska legislativy zatím na baterie žádné požadavky ze strany požární bezpečnosti kladeny nejsou. Investoři ale z této technologie mají respekt a své baterie dobrovolně zajišťují i pro případ požáru.
Pokud jde o požár, baterie se málokdy vznítí sama od sebe, statisticky nejběžnější příčinou poruch je vnější závada. Proto mezi nejčastější požáry baterií patří požáry elektrokol a elektrokoloběžek. Nejsou zde tak přísná homologační pravidla, řídicí elektronika nebývá tak kvalitní a baterie jsou vystaveny častým a silným otřesům, vlhkosti i změnám teplot. Navíc dochází k jejich nabíjení na nevhodných místech. V porovnání s tím je režim domácí baterie k článkům mnohem šetrnější.
Údržba a servis baterie
Baterie mnoho údržby nepotřebuje, navíc je obvykle vybavena hlídacím software, který sleduje napětí i teplotu baterie a neobvyklé jevy řeší a hlásí. Baterii je dobré sledovat při instalaci a několik měsíců bezprostředně po ní. Pokud si vše „sedne“, mělo by v dalších letech stačit ji kontrolovat jen přes řídicí software (BMS).
