Článek
Analýzu si také můžete poslechnout v audioverzi.
Energetika je v pohybu. Loni v Česku přibylo skoro 50 tisíc nových solárů. Rostou nové bioplynky i větrníky. Nových kogeneračních jednotek na výrobu elektřiny a tepla se spouští kolem 50 ročně. Zároveň se blíží konec velkých elektráren, které musejí nakupovat emisní povolenky. A rostou nároky na řízení elektroenergetické soustavy.
Kam směřujeme? „Místo jedné energetiky musí vzniknout tři,“ shrnuje probíhající proces Michal Macenauer z poradenské firmy EGÚ Brno. Novou energetiku budou tvořit nízkoemisní zdroje (soláry, větrníky a jádro), vedle nich řiditelné elektrárny na plyn, biomasu či odpad. Třetím neméně důležitým pilířem bude spotřebitelská flexibilita a akumulace.
Právě z flexibility se stává nová cenná komodita energetického trhu. Skoro stejně důležitá jako samotná energie.
Udržet pod kontrolou stabilitu v rozdrobené soustavě je náročnější než v přehledném systému s několika řiditelnými zdroji, na který jsme byli zvyklí. Celková dodávka do sítí musí dnes stejně jako před 50 lety v každém okamžiku odpovídat spotřebě. Na scénu tak nastupuje zcela nový obor: agregace flexibility.
Agregátoři disponují softwarem, který dokáže sdružovat a koordinovat roztříštěnou výrobu a spotřebu elektřiny do větších řiditelných bloků. Ty se pak dají využívat pro řízení stability v sítích, za něž zodpovídá státní firma ČEPS.
Bez agregace není revoluce
ČEPS pro udržení stability používá takzvané služby výkonové rovnováhy. Tvoří je elektřina či spotřeba od dodavatelů, kteří jsou připraveni je v každém okamžiku poskytnout přesně tak, jak soustava potřebuje.
Jak fungují služby výkonové rovnováhy
- Tvoří je dodávka energie nebo spotřeba, jež udržují stabilitu v elektroenergetické soustavě.
- Pracuje s nimi správce soustavy ČEPS, platí za ně spotřebitelé ve fakturách za elektřinu.
- ČEPS si ročně kupuje 960 MW výkonu takzvaných kladných služeb na zvýšení výroby nebo snížení spotřeby. A k tomu asi 350 MW záporných služeb na snížení výroby nebo zvýšení spotřeby. Zdroje v tomto rozsahu jsou připraveny k aktivaci podle potřeby.
- „V každém okamžiku musíme mít tento výkon nasmlouvaný, aby byl připravený k reakci. Jinak by se soustava mohla rozpadat,“ říká Pavel Šolc z představenstva ČEPS.
- Část regulačních zdrojů reaguje na změny frekvence v soustavě automaticky, část jich ovládá na dálku dispečink ČEPS. Nejrychlejší typ služby zvyšuje a snižuje výkon po sekundách. Pomalejší služby mají na reakci čas v řádu minut.
- Samotný skutečně aktivovaný objem regulační elektřiny není velký – činí ročně necelou jednu terawatthodinu (celková spotřeba v Česku je cca 60 TWh ročně).
V Česku služby dodávají hlavně klasické velké elektrárny. Jenomže ty budou končit a bude třeba je nahradit. Potenciál pro nové hydroelektrárny v Česku není velký. Za uhelky v dodávce flexibility ale částečně mohou zaskakovat i menší zdroje, nejčastěji kogenerační jednotky a teplárny. Nebo spotřebitelé, typicky majitelé elektrokotlů, mrazírny nebo chladírny, které není problém zapínat a vypínat podle potřeby.
„Pro flexibilitu se dá dobře využívat vytápění či chlazení jakýchkoliv objektů. Nebo stroje, které lze třeba na čtvrt, na půl hodiny vypnout. Zastavit soustruh je hloupost, ale zastavit na chvíli papírenský mlýn nebo třídičku materiálu, za kterou je obvykle nějaký vyrovnávací zásobník, takový problém není – když za to dostanete zaplaceno,“ vysvětluje Pavel Šolc z představenstva ČEPS.
Flexibilitu mohou dodávat také baterie. Akumulují elektřinu v době, kdy slunce svítí a je jí přebytek, do sítě ji pak mohou pouštět v podvečerní špičce a v noci. Baterie jsou drahé, ale přesně takto dnes postupuje řada malých solárníků. Většímu uplatnění velkokapacitních baterií pomůže chystaná novela energetického zákona zvaná Lex OZE 3.
Na regulaci se dnes podílejí dokonce i neekologické dieselagregáty. K investicím do nich nalákaly řadu firem vyšší ceny elektřiny i služeb z krizových let. Podle Pavla Šolce už u nás kapacita dieselů využitelná pro regulaci přesahuje 60 MW.
„Jde o záložní zdroje, jsou v provozu jen desítky hodin za rok, takže tolik nevadí jejich emise. Výhodou je nízká pořizovací cena. Zatímco na výrobu elektřiny potřebujeme nízkoemisní a efektivní zdroje, na zálohy a regulace spíš levnější zdroje s rychlým startem,“ vysvětluje.
Dodávku flexibility z velkého počtu malých zdrojů by sám ČEPS obtížně uřídil. Prostředníka mezi malými dodavateli flexibility a dispečinkem ČEPS jsou právě agregátoři.
Překvapivě rychlý nástup
Agregátoři flexibility představují nový fenomén, který zrodila energetická revoluce. Trh pro ně se otevřel před čtyřmi lety, když ČEPS snížil limit pro nakupovaný regulační výkon. Kdysi uzavíral smlouvy jen s firmami, schopnými nabídnout minimálně 25 MW. Dnes mu stačí garance jednoho megawattu.
„Dnes u nás funguje kolem 20 agregátorů, kteří na denní trh dodávají vyšší desítky MW regulačního výkonu, což už hraje výraznou roli. O spolupráci s námi se jich uchází dalších 13, v agregaci probíhá ohromný kvas. Firmy ladí softwary, hledají řešení. Myslím, že v české energetice budou v budoucnu fungovat desítky agregátorů,“ odhaduje Šolc.
Kdo může být agregátorem? Třeba obchodník, který odebírá elektřinu z nasmlouvaných kogenerací nebo solárů. Nebo majitel vlastních elektráren. Agregaci se věnují firmy z velkých energetických skupin, jako jsou ČEZ či PRE, ale i nezávislí hráči.
I menší ryby mají v rozbouřeném energetickém moři velké ambice. Třeba UCED ze skupiny Creditas Pavla Hubáčka. Firma má v energetice řadu různých aktivit včetně výroby elektřiny. Provozuje několik menších kogenerací a elektrokotlů, v Kutné Hoře má sedmimegawattovou biomasovou jednotku, v Prostějově 58megawattový plynový zdroj, jehož kapacitu letos zdvojnásobí. Připravuje však výstavbu nové paroplynové elektrárny o výkonu 220 MW v severních Čechách a do roku 2030 chce postavit až tisícimegawattový blok.
UCED své zdroje využívá jako špičkovací, spouští je, když je elektřiny nedostatek a cena roste. Na dodávku podpůrných služeb se firma vrhla kolem roku 2019, dnes patří k největším agregátorům flexibility u nás. Využívá jak vlastní, tak smluvní kapacitu a hodlá v tom posilovat. „Chceme být lídrem decentrální energetiky v Česku,“ říká obchodní ředitel UCED Václav Skoblík.
Průkopníci v agregaci
Průkopníkem agregace u nás byla skupina Nano Energies, založená v roce 2008 technologickým vizionářem Petrem Rokůskem. Vytvořila platformu pro algoritmické obchodování, stala se největším dodavatelem zelené elektřiny pro domácnosti a firmy a vyvinula systémy na optimální využití solárních elektráren.
Uzavírala smlouvy se solárníky, kogeneracemi i se spotřebiteli elektřiny. Od roku 2017 vyvíjela vlastní řešení pro agregaci, vyvinula software pro skládání malých výkonů do větších bloků vhodných pro dodávku ČEPS a podílela se na rozjezdu agregace i v dalších evropských státech.
Na sklonku loňského roku se skupina rozdělila. Divizi DES Holding zaměřenou na spolupráci s firmami a algoritmické obchodování odkoupil technologický byznysman Vojtěch Kačena. Divizi obsluhující malospotřebitele převzali pod novým názvem Delta Green její manažeři. Ti teď testují další novinku: agregaci flexibility z domácností. Letos na tuto expanzi dostali od investorů 2,2 miliony eur.
Nástup agregátorů zaskočil i lidi z ČEPS. „Změna probíhá rychleji, než jsem čekal. Jsem příjemně překvapený, kolik práce za nás odvádějí agregátoři. Už před dvěma lety pomohla rozjíždějící se flexibilita rychleji stabilizovat rozbouřený trh s podpůrnými službami a zkrátit krizi,“ říká Pavel Šolc.
Budoucnost agregace
Další vývoj cen za spotřebitelskou flexibilitu se dá těžko odhadovat. „Po nárůstu za krize v letech 2022 až 2023 ceny elektřiny využívané pro regulaci trochu spadly, dnes se megawatthodina pohybuje kolem dvaceti eur. Předpokládám, že se cena ustálí někde mezi 15 až 30 eury, ale trh je v pohybu, těžko se to predikuje,“ říká Václav Skoblík z UCED.
S postupující digitalizací budou agregátoři sahat po dosud nevyužitelné flexibilitě od stále menších zdrojů i spotřebičů. Po plnohodnotném rozjezdu Energetického datového centra dostanou možnost poskytovat spotřebitelskou flexibilitu ve větší míře i domácnosti – mohou k tomu využít baterie elektroaut, bojlery, tepelná čerpadla, domácí elektrokotle a stacionární baterie.
„Asi nikdy takto nebudeme ovládat v domácnostech pračky a myčky, regulace soustavy se bude z větší části i v budoucnu řešit hlavně na straně výroby. Ale třeba z 20 procent mohou regulaci zajišťovat spotřebitelé,“ odhaduje Skoblík.
Čím více flexibility se na trhu pro regulaci soustavy najde, tím menší mohou být investice do nových paroplynových elektráren, které mají nahradit uhlí. Podle Michala Macenauera trh potřebuje k vytvoření nového segmentu a nové rovnováhy hlavně čas. K nabídce flexibility a hledání dalších cest k její agregaci budou výrobce, spotřebitele i agregátory motivovat ceny.
Podle Pavla Šolce se trh se spotřebitelskou flexibilitou stabilizuje zhruba kolem roku 2030. Obchodníci pak budou klientům standardně nabízet tarify, motivující k flexibilnímu chování. Výrobci spotřebičů i poskytovatelé digitálních služeb přijdou s novými produkty, které systému půjdou vstříc. Flexibilita pomůže alespoň z části srazit náklady, které za zelenou revoluci v energetice zaplatíme.
