Nulová cena elektriny

Andrej Hanzel popisuje, čo to znamená, keď sa na trhu s elektrickou energiou objaví záporná cena?

0
91

Elektrina je zvláštna komodita, ktorá v reálnom živote je vlastne službou. Elektroenergetická sústava pracuje iba vtedy dobre, ak je frekvencia sústavy 50 Hz (± 50mHz – toto pásmo sa používa na reguláciu). V skutočnosti to znamená, že v každom okamihu sa musí výroba elektriny rovnať spotrebe.

Predstavme si vaňu, v ktorej musí byť dostatok vody a naviac výška hladiny sa musí udržiavať na určitej hodnote. Túto úlohu je možné splniť iba v prípade, ak je dostatok „kohútikov“, ktorými je možné regulovať množstvo vody a to v takom rozsahu, že dokážu regulovať výšku hladiny aj v prípade, že z potrubí, ktoré nemajú regulačné kohútiky, tečie veľa vody. Ak sa spotreba vody (výpusť z vane) zmenší (prípad nižšej spotreby elektriny v lete alebo počas sviatkov, sobôt/nedieľ), ale napĺňanie vane pokračuje ďalej, tak je nebezpečie, že hladina vody prekročí žiadanú výšku. Vtedy energetika potrebuje zvýšiť spotrebu. A na túto úlohu energetika láka zákazníkov na nízku až zápornú cenu elektriny.

Najprv sa množstvo vody vo vani (výroba elektriny) reguluje pomocou kohútikov, ktoré dokážu vodu až zastaviť. Ak však množstvo vody z potrubí bez regulácie (výroba elektriny z OZE) má veľmi vysokú hodnotu, ktorá presahuje regulačné schopnosti potrubí s kohútikom, tak aby sa nezvýšila hladina vody nad žiadanú výšku, je potrebné zvýšiť spotrebu.

Tento stav – keď je nutnosť zvýšiť spotrebu elektriny – sa rieši vopred podpísanými dohodami so zákazníkmi, ktorí na pokyn z centrálneho dispečingu dokážu zvýšiť svoju potrebu. Predpovedať tento stav je s určitou pravdepodobnosťou možné, dnešné moderné SW (softvéry) sa stále zdokonaľujú, ale deje v elektrizačnej sústave na udržiavanie frekvencie v sústave sa však sledujú každé 4 sekundy a presnosť súčasných SW, ktoré robia predpovede, nestačí tejto rýchlosti. Dnešné SW stačia regulovať výšku hladiny (frekvenciu v sieti) tí, ktorí majú regulačné kohútiky (turbíny, ktoré dokážu na pokyn centrálneho dispečingu regulovať svoju výrobu, a to smerom hore a aj smerom dolu).

Počas sviatkov Veľkej noci bol v Čechách stav, ktorý český centrálny dispečing riešil odstavením 150 MW výroby vo fotovoltike – takto veľká spotreba, to by bola približne hodnota potreby elektriny v Slovalco. Mať pripravenú náhradnú spotrebu elektriny a k tomu ešte cez sviatky, by bolo enormne finančne náročné. Bolo by potrebné, aby fabrika v prípade potreby mala pripravených pracovníkov, ktorí by čakali na povel z centrálneho dispečingu. Ak by takýto povel dispečing poslal, tak by fabrika mala za spotrebu elektriny zaplatené, ak by povel z dispečingu neprišiel, tak by fabrika musela zaplatiť zamestnancov a to aj s príplatkami za prácu vo sviatok.

Dodávateľ elektriny pre svojich zákazníkov musí nakupovať elektrinu separátne a to na každú hodinu v roku. Neexistuje stav posunu spotreby elektriny na inú hodinu/na iný deň, ako bola elektrina nakúpená. Virtuálna batéria – teda posun spotreby na iný čas, ako prebieha výroba – je výborný obchodnícky trik, avšak z fyzikálnej podstaty je to nezmysel. Čo sa nedávno ukázalo v Čechách. Slovensko tieto problémy tiež neminú.

Ak budú k dispozícií SW na predpoveď výroby elektriny také spoľahlivé, že budú vedieť predpovedať výrobu elektriny z obnoviteľných zdrojov elektriny a to s potrebnou presnosťou (4 sekundové predpovede) a pár dní dopredu, potom sa budú môcť dodávatelia elektriny spoliehať na nákup takejto elektriny. Dnešná presnosť predpovede výroby elektriny zo slnka/vetra je veľmi podobná, ako presnosť predpovedí počasia. Dobre to poznáme, že predpoveď počasia nemá presnosť 100%. Preto energetika okrem obnoviteľných zdrojov energie – a pre vyrovnanie ich nepravidelnej výroby – stále potrebuje klasické elektrárne (vodné, jadrové alebo na fosílne palivá).

Na záver.
Ak sa v priebehu určitého obdobia objaví záporná cena elektriny, to znamená, že niečo nie je v poriadku. Vtedy energetický systém – v čase vysokej výroby na OZE – už nedokáže regulovať frekvenciu. V tej dobe sú už iba dve možnosti, ktoré ochránia bezpečnosť dodávky elektriny v krajine: (1) nájde sa odberateľ elektriny, ktorý dokáže zvýšiť svoju spotrebu na pokyn centrálneho dispečingu (2) centrálny dispečing odstaví výrobu elektriny, ktorá pochádza z OZE (to je to, čo sa udialo na Veľkú noc v Čechách).

Prvoradá funkcia elektroenergetiky pri dodávke elektriny je udržať frekvenciu 50 Hz. Tomuto je všetko v energetike podriadené. Je bez diskusie, že zdroje, ktoré neemitujú CO2 sú vhodné pre ochranu životného prostredia, avšak ony nedokážu regulovať frekvenciu (slnko, vietor) a niekedy nastáva stav, že prevádzku elektrizačnej sústavy výrazne komplikujú.

Ak v budúcnosti budú k dispozícii komerčne dostupné systémy na sezónne ukladanie elektriny (s periódou 4-5 mesiacov), potom sa výroba z obnoviteľných zdrojov stane plnohodnotnou a fosílne palivá sa budú môcť skutočne odstaviť.

V Bratislave 5.6. 2023