• Blog
  • Pripravte sa na dobu modernej energetiky: Distribuované zdroje energie a microgridy

Pripravte sa na dobu modernej energetiky: Distribuované zdroje energie a microgridy

Publikované 29. 11. 2019 | Autor Eva Almasiova

Budúcnosť patrí obnoviteľným a distribuovaným zdrojom energie, vzájomne prepojených do tzv. microgridov. Je však potrebné vysvetliť, čo to tie distribuované zdroje a microgridy vlastne sú. A predovšetkým - ako fungujú.

My všetci sme vyrastali vo svete centralizovanej energetiky a vnímali ju, ako niečo, čo je už desaťročia jasne usporiadané. Nech by sme sa snažili sebeviac, naša možnosť ovplyvniť prebiehajúce procesy je takmer nulová. Elektrina bola vyrábaná v jednej veľkej elektrárni a cez sústavu transformačných staníc a vedení sa dostala až k nám. Realita sa však pomaly začína meniť.

Budúcnosť začína na „D”

O decentralizácii sa v spojitosti s budúcnosťou hovorí vo viacerých odvetviach. Čo to však znamená v prípade energetiky? Konkrétne ide o geografické rozptýlenie výroby elektriny, teda o nahradenie niekoľkých veľkých zdrojov energie väčším množstvom menších zdrojov.

Do príchodu obnoviteľných zdrojov energie (OZE), ako sú solárne a veterné elektrárne, nedávalo takéto rozdrobenie výroby ekonomický zmysel. Veľké uhoľné či jadrové elektrárne dosahujú vyššiu efektivitu a úspory z rozsahu. Pokiaľ majú veľké vodné elektrárne dostatočnú zásobu vody, dokážu byť vysoko spoľahlivé. Tak prečo by sme vôbec mali decentralizovať?

Energia z každej strany

Obnoviteľné zdroje energie majú čo do veľkosti isté technologické a fyzikálne hranice. Pokiaľ ich budeme koncentrovať na jedno miesto, nedôjde k žiadnemu synergickému efektu. Z týchto dôvodov je ideálne ich využívať ako distribuované zdroje energie - DER (z angl. distributed energy resources).

Práve solárne panely sú ako DER najrozšírenejšie. V ich prospech hrá niekoľko skutočností: sú jednoduché na inštaláciu, nenáročné na údržbu a je možné ich umiestniť na inak nevyužiteľné plochy, akými sú napríklad strechy či fasády budov. Navyše, ako sme už nedávno spomenuli, ceny panelov a batérii pre uskladnenie energie významne klesli. A klesajú aj naďalej.

Batérie, aj keď sa to možno na prvý pohľad nezdá, sú takisto považované za DER. Ako v podstate všetko, čo vie dodať energiu do siete:

Distributed energy resources. Zdroj: cpowerenergymanagement.com

Doslova nabité potenciálom

S rastúcou spotrebou energie musí rásť aj jej výroba. A práve tu môžu DER zohrávať veľkú úlohu. Namiesto budovania nových centralizovaných elektrární postačí, keď si zvyšujúcu sa spotrebu pokryjú spotrebitelia sami. Vďaka tomu sa z nich stanú tzv. prosumeri. Tí potom zásluhou nižšieho odberu energie zo siete šetria nielen vlastné peniaze, ale výrobou energie v blízkosti jej spotreby zároveň znižujú nápor na distribučnú sieť a pomáhajú minimalizovať prenosové straty.

Aj z týchto dôvodov sa v mnohých krajinách či mestách počíta s DER, ako s povinnou výbavou nových budov. Napríklad v Kalifornii musia mať od roku 2020 všetky nové domy solárne panely. V zasa budú musieť byť všetky nové budovy od roku 2021 s takmer nulovou spotrebou energie. Ako je to možné dosiahnuť? Práve tak, že si energiu budú vyrábať sami.

Energetické komunity a Microgridy

Odhaduje sa, že do roku 2050 bude takmer polovica domácností v EÚ produkovať energiu z OZE, resp. DER. Jedna tretina pritom bude súčasťou energetických komunít. Tie vzniknú, keď sa spojí viacero prosumerov, či už za účelom vyššej energetickej sebestačnosti alebo šetrenia nákladov. Každý z nich má svoj elektromer, resp. jeho inteligentnú variantu, ktorá umožňuje vzájomné vyúčtovanie úspor v rámci komunity.

O stupeň vyššiu samostatnosť dokážu prosumeri dosiahnuť vytvorením vlastného microgridu. Ten je, na rozdiel od komunity, oddelený od zvyšku siete vlastným elektromerom a dokáže fungovať nezávisle od prenosovej sústavy.

FUERGY - Fyzický microgrid

Hoci v prípade komunity platí, že v čase výpadku prúdu jej členovia nemôžu vzájomne zdieľať energiu a sú odkázaní sami na seba, u microgridov tomu tak nie je. Microgrid tvorí samostatnú „podsieť” a dokáže sa od hlavnej siete odpojiť. Užívatelia tak môžu zdieľať energiu aj naďalej.

Susedia, ktorí držia spolu

Práve v spájaní DER leží obrovský potenciál. A hoci vzniku týchto komunít zatiaľ bránia administratívne a legislatívne prekážky, v praxi sa už uskutočnilo niekoľko testov. Jedným z nich je napríklad prípadová štúdia eko-dedinky v Holandsku.

Okrem samotných úspor nízkoenergetických domov, výskumníci preverovali tiež možnosti dosiahnutia čo najvyššej miery energetickej samostatnosti vytvorením microgridu. Vďaka prepracovanej kombinácii navzájom sa doplňujúcich technológií bola pri 23 domácnostiach dosiahnutá energetická samostatnosť na úrovni až 89 %.

Aardehuizen EcoVillage. Zdroj: www.goodshomedesign.com

Najväčšiu výzvu našich zemepisných šírok, striedanie ročných období, vyriešili jednoducho. Každý dom bol vybavený tepelným čerpadlom. V centre všetkého bolo centrálne vykurovanie na báze spaľovania drevených peliet. Ide v podstate o kotolňu, ktorá okrem tepla dokázala pre komunitu vyrábať aj elektrinu.

Výskumníci taktiež počítali s väčším rozšírením elektromobilov. Pri testovaní ich použili až 15, pričom iba necelých 20 % energie potrebnej na ich nabíjanie išlo priamo zo siete. Ročná úspora bola 440 EUR na jedno auto. Pritom práve rastúci trend elektromobility predstavuje významnú hrozbu pre zaťaženie prenosovej sústavy. V tomto prípade však umožňovali lokálne využiť nadprodukciu energie, čím zabezpečovali jej stabilitu.

Riešením je virtuálna energia

S prepájaním DER počítame aj vo FUERGY. Okrem fyzického microgridu je totiž súčasťou nášho riešenia aj tzv. virtuálny microgrid. Ten funguje na podobnom princípe. Na rozdiel od toho klasického však umožňuje posielať si energiu prostredníctvom distribučnej siete aj bez ohľadu na vzdialenosť medzi užívateľmi FUERGY zariadení.

Jednotlivé DER dokážeme prepojiť aj do tzv. virtuálnych elektrární (z angl. virtual power plant - VPP). Tie dokážu kumulovať svoje kapacity a plnohodnotne tak nahradiť napríklad prečerpávacie vodné elektrárne. VPP predstavujú mimoriadne zaujímavý spôsob využitia DER, a preto sa im budeme osobitne venovať v samostatnom článku.

Zaujímajú vás témy spojené s modernou energetikou? Sledujte nás na našich sociálnych sieťach, na ktorých vám pravidelne prinášame novinky práve z tejto oblasti.

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

Tags

Neprehliadnite

  • Zapojili sme najväčšie batériové úložisko na Slovensku! Prvé smart batériové riešenie brAIn s kapacitou 432 kWh oficiálne funguje a už teraz dosahuje výborné výsledky. A to sa umelá inteligencia ešte len uč… Viac
  • Ako vidí budúcnosť energetiky nový obchodný riaditeľ FUERGY – Miroslav Struž? Aké zmeny v rámci energetiky môžeme v najbližšej dobe očakávať? A v čom vlastne spočíva jej decentralizácia? Aj to sú niektoré z tém, o ktorých sme sa… Viac
  • Na ECO ENERGY TOUR s Thomasom Puskailerom učíme žiakov šetriť energiu Viete, ako vzniká elektrická energia? Ako ju môžete šetriť a prečo to vôbec robiť? A viete aké spotrebiče jej spotrebovávajú najviac? Viac

Osobné údaje

FUERGY model

Neplánujem používať fotovoltaické panely
Plánujem kúpu fotovoltaických panelov
Už používam fotovoltaické panely
Už vlastním elektromobil
Chcel/a by som si zakúpiť elektromobil
Neplánujem používať elektromobil
Súhlasím so spracovaním osobných údajov a akceptujem Zásady ochrany súkromia

Ďakujeme za poskytnutie vašich údajov. Čoskoro Vás budeme kontaktovať.

Kontaktuje nás

Súhlasím so spracovaním osobných údajov a akceptujem Zásady ochrany súkromia

Ďakujeme za poskytnutie vašich údajov. Čoskoro Vás budeme kontaktovať.

Kontaktuje nás

Súhlasím so spracovaním osobných údajov a akceptujem Zásady ochrany súkromia

Ďakujeme za poskytnutie vašich údajov. Čoskoro Vás budeme kontaktovať.