• Blog
  • Připravte se na dobu moderní energetiky: Distribuované zdroje energie a microgridy

Připravte se na dobu moderní energetiky: Distribuované zdroje energie a microgridy

Zveřejněno 29. 11. 2019 | Autor Eva Almasiova

Budoucnost patří obnovitelným a distribuovaným zdrojům energie, vzájemně propojených do tzv. microgridů. Je však třeba vysvětlit, co jsou to ty distribuované zdroje a microgridy. A především – jak fungují.

My všichni jsme vyrůstali ve světě centralizované energetiky. A vnímali ji, jako něco, co je po celá desetiletí jasně uspořádané, a na co nemáte ani při nejlepší vůli sebemenší vliv. Elektřina byla vyrobena v jedné velké elektrárně a přes soustavu transformačních stanic a vedení s různým napětím se dostala až k nám. Realita se pomalu ale jistě začíná měnit.

Budoucnost začíná na „D”

O decentralizaci se v souvislosti s budoucností mluví ve více odvětvích. Co to ale znamená v případě energetiky? Konkrétně jde o geografické rozptýlení výroby elektřiny. Jde tedy o nahrazení několika velkých zdrojů energie větším množstvím menších.

Do příchodu obnovitelných zdrojů energie (OZE) jako větrné a solární elektrárny nedávalo takové rozdrobení výroby ekonomický smysl. Velké uhelné a jaderné elektrárny dosahují vyšší efektivity a úspor nákladů. A pokud mají vodní elektrárny dostatečnou zásobu vody, umí být vysoce spolehlivé. Takže proč bychom měli řešit decentralizaci?

Energie ze všech stran

Obnovitelné zdroje mají, co do velikosti, svoje fyzikální i technologické hranice. Pokud je budete koncentrovat do jednoho místa, nedojde k žádnému synergickému efektu a proto je ideální jejich využití jako distribuovaných zdrojů energie – DER (z angl. distributed energy resources).

Právě solární panely jsou jako DER nejrozšířenější. V jejich prospěch hraje několik skutečností: Jsou jednoduché na instalaci, nenáročné na údržbu a je možné je umístit na jinak nevyužívané plochy (často mimo pohledy lidí) jako střechy nebo fasády budov. Navíc, jak jsme už sami zmínili, ceny panelů, stejně jako baterií pro uskladnění energie, významně klesly. A budou klesat ještě víc.

Mimochodem, baterie jsou také považované za DER, stejně jako v podstatě vše, co dokáže dodat energii do sítě. Patří sem proto:

Distribuované zdroje energie. Zdroj: cpowerenergymanagement.com

Doslova nabité potenciálem

S rostoucí spotřebou energie musí růst i její výroba. A právě zde může DER sehrát velkou roli. Místo drahého budování nových centralizovaných elektráren bude stačit, když si rostoucí spotřebu pokryjí sami uživatelé. Díky tomu se z nich stanou tzv. prosumeři, o kterých jsme psali v minulých příspěvcích. Ti pak nejen, že šetří vlastní peníze díky nižšímu odběru energie ze sítě. Výrobou elektřiny v blízkosti její spotřeby zároveň snižují nápor na distribuční síť a pomáhají minimalizovat přenosové ztráty.

I z těchto důvodů se mnoha zemích a městech počítá s DER jako s povinnou výbavou všech nových budov. Například v Kalifornii musí mít od roku 2020 všechny domy solární panely. V EU zase budou muset všechny budovy postavené po roce 2021 mít takřka nulovou spotřebu energie. A jak by toho mělo být dosaženo? Právě tak, že si energii budou vyrábět samy.

Energetické komunity a Microgridy

Odhady říkají, že do roku 2050 bude téměř polovina domácností v Evropské unii produkovat energii z OZE, resp. DER. Jedna třetina přitom bude součástí energetických komunit. Ty se vytvoří ve chvíli, kdy se spojí několik prosumerů ať už kvůli vyšší energetické soběstačnosti nebo kvůli úspoře nákladů. Každý z nich má přitom svůj elektroměr, resp. jeho inteligentní variantu, a ta umožňuje vzájemné vyúčtování v rámci komunity.

O stupeň vyšší samostatnosti mohou prosumeři dosáhnout vytvořením vlastního microgridu. Ten je na rozdíl od komunity oddělený od zbytku sítě vlastním elektroměrem a dokáže fungovat nezávisle na rozvodné soustavě.

FUERGY - Fyzický microgrid

Zatímco v případě komunity platí, že pokud nastane výpadek proudu, její členové nemohou vzájemně sdílet energii a jsou odkázáni sami na sebe, u microgridů tomu tak není. Protože microgrid tvoří samostatnou “podsíť”, dokáže se od hlavní sítě odpojit a uživatelé mohou sdílet energii i nadále.

Sousedi, kteří drží pospolu

Právě ve spojování DER vidíme (nejen my) obrovský potenciál. A jakkoliv vzniku popsaných komunit zatím brání administrativní a legislativní překážky, v praxi už se uskutečnilo několik testů. Jedním z nich je případová studie eko-vesničky v Holandsku.

Kromě samotných úspor nízkoenergetických domů zkoumali také možnosti dosažení co největší míry energetické samostatnosti tím, že vytvoří microgrid. Vhodnou kombinací navzájem se doplňujících technologií dosáhli vědci soběstačnosti 23 domácností na úrovni 89 %.

Aardehuizen EcoVillage. Zdroj: www.goodshomedesign.com

Tu největší výzvu našich zeměpisných šířek – střídání ročních období, se jim podařilo vyřešit jednoduše. Každý dům byl vybaven tepelným čerpadlem a v centru všeho bylo centrální vytápění na dřevěné pelety, které si můžete představit jako kotelnu vyrábějící kromě tepla také elektřinu.

Výzkumníci taktéž počítali s větším rozšířením elektromobilů. Při testování jich využili až 15, když pouze necelých 20 % energie nezbytné na jejich nabíjení šlo přímo ze sítě. Jaká byla v tom případě roční úspora? 440 eur na jedno auto. Přitom právě rostoucí trend elektromobility představuje významnou hrozbu kvůli zatížení přenosové soustavy. V tomto případě však pro nabíjení využívali lokální nadprodukci energie, čímž vyrovnávali její výkyvy.

Řešením je virtuální energie

S propojováním DER počítáme i ve FUERGY. Kromě fyzického microgridu je totiž součástí našeho řešení i tzv. virtuální microgrid. Ten funguje na podobném principu. Na rozdíl od toho klasického si ale uživatelé FUERGY zařízení mohou navzájem posílat energii prostřednictvím distribuční sítě bez ohledu na vzdálenost mezi nimi.

Jednotlivé DER navíc dokážeme propojit do tzv. virtuálních elektráren (VPP). Ty dokážou navzájem kumulovat své kapacity a plnohodnotně tak nahradit například klasické přečerpávací vodní elektrárny. VPP představují mimořádně zajímavý způsob využívání DER, proto se jim budeme věnovat samostatně v dalším článku.

Zajímají vás témata spojená s moderní energetikou? V tom případě nás sledujte také na sociálních sítích.

We are living in the future of energy. Are you?

Tags

Nepřehlédněte

  • Zprovoznili jsme největší bateriové úložiště na Slovensku! První smart bateriové řešení brAIn s kapacitou 432 kWh je oficiálně v provozu a předvádí výborné výsledky. A to i ve chvílích, kdy se umělá inteligenc… Více
  • Jak vidí budoucnost energetiky nový obchodní ředitel FUERGY - Miroslav Struž? Jaké změny v energetice můžeme v nejbližší době čekat? A v čem vlastně spočívá její decentralizace? I to jsou témata, o kterých jsme si povídali s obc… Více
  • Na ECO ENERGY TOUR s Thomasem Puskailerem učíme studenty šetřit energii Víte, jak vzniká elektrická energie? Jak jí můžete šetřit a proč byste to vlastně měli dělat? A víte, které spotřebiče mají největší spotřebu? Více

Osobní údaje

FUERGY model

Neplánuji využívat fotovoltaické panely
Plánuji koupi fotovoltaických panelů
Už využívám fotovoltaické panely
Už mám elektromobil
Plánuji koupi elektromobilu
Neplánuji koupi elektromobilu
Souhlasím se zpracováním osobních údajů a přijímám Zásady ochrany soukromí

Děkujeme za vyplnění vašich údajů. Co nejdříve se vám ozveme.

Kontaktuje nás

Souhlasím se zpracováním osobních údajů a přijímám Zásady ochrany soukromí

Děkujeme za vyplnění vašich údajů. Co nejdříve se vám ozveme.

Kontaktuje nás

Souhlasím se zpracováním osobních údajů a přijímám Zásady ochrany soukromí

Děkujeme za vyplnění vašich údajů. Co nejdříve se vám ozveme.