Nestabilní zdroje způsobují, že od začátku roku 2010 je elektrizační soustava provozována na hranici bezpečného limitu

České sdružení regulovaných elektroenergetických společností (ČSRES) konstatuje, že tuzemská elektrizační soustava je prakticky od začátku roku 2010 provozována na hranici bilančního (bezpečného) limitu pro nestabilní zdroje (fotovoltaické elektrárny - FVE a větrné elektrárny - VTE), který byl stanoven s ohledem na strukturu domácí spotřeby, skladbu zdrojů, možnosti exportu, možnosti vnitrodenního trhu a disponibilitu podpůrných služeb. Kromě výkonu již připojených zdrojů bylo přitom nutné přihlédnout i k objemu výkonu, jehož rezervaci provozovatel přenosové soustavy a provozovatelé distribučních soustav smluvně potvrdili.

Bilanční limit pro tyto zdroje pro rok 2012 se zpracovává, potřebné podklady byly dokončeny a budou promítnuty do Roční přípravy provozu. Přitom se přihlíží i k nárůstu výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů v zahraničí, který má dopad na způsob mezinárodní spolupráce s provozovateli propojených přenosových soustav. Dalším faktorem působícím na hodnotu bilančního limitu je změna související legislativy i změna v poptávce po připojení vyvolaná již účinnou právní úpravou rozsahu podpory výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů. Hodnota bilančního limitu pro rok 2012 bude známa nejpozději do konce roku.

V březnu 2011 sdružení na tiskové konferenci upozornilo, že v uplynulém období došlo k připojení značného počtu fotovoltaických elektráren k elektrizační soustavě, což si vyžaduje dále analyzovat dopad připojení těchto elektráren na bezpečnost a spolehlivost provozu elektrizační soustavy, jakož i jejich nedílných součástí, distribučních soustav. V období březen až červen 2011 bylo provedeno více než 100 dlouhodobých měření v sítích nízkého a vysokého napětí.

Měření byla provedena v souladu se způsoby popsanými v Pravidlech provozování distribučních soustav a s následujícími výsledky:

• Byl zjištěn výrazný vliv FVE na hodnotu napětí; v sítích nízkého napětí více než ve 30% případů a v sítích vysokého napětí ve více než 11% případů nebyly dodrženy parametry kvality.
• Nejčastěji byly překročeny povolené hodnoty flikru*.
• Méně výrazně pak došlo k ovlivnění dalších parametrů kvality napětí

Výsledky měření jsou v současné době dále zpracovávány a budou sloužit jako podklad pro upřesnění technických podmínek pro připojování nových zdrojů tak, aby nedocházelo ke zhoršování kvality elektřiny pro ostatní zákazníky.

Provedená měření potvrzují, že připojení každého zdroje, včetně FVE s nízkým instalovaným výkonem, musí být individuálně posouzeno i z hlediska vlivu na kvalitu dodávky elektrické energie. Níže uvedené obrázky jsou příklady z konkrétních měření a dokumentují vliv provozu fotovoltaických elektráren na průběh napětí.

Ukázky výstupu z provedených měření:
SkDTS = 6,044MVA, Skkonec = 0,28MVA, FVE o P = 15kW

Obr. 1 – Průběh napětí v závislosti na vyráběném výkonu ve FVE

Obr. 1 Zobrazuje průběh napětí v závislosti na výrobě FVE 15kW v napájecí distribuční trafostanici a v místě připojení FVE vzdálené cca 600m. Z průběhů je zřejmé, že zatímco napětí v distribuční stanici kolísalo nevýrazně, v místě připojení FVE došlo k překročení horní hranice pro dovolené napětí v síti.

Obr. 2 ̶ Změny velikostí flikru v závislosti na zvyšování a snižování výkonu FVE

Obr. 2 Zobrazuje výrazné překročení limitů flikru v závislosti na průběhu změn výkonu téže FVE 15kW.
Pozn. Flikr je technický termín pro rychlé viditelné změny jasu svítidel. Příčinou je kolísání napětí vyvolané rychlými změnami zatížení sítě, které jsou způsobeny připojeným zařízením, v tomto případě FVE. Toto kolísání napětí dále negativně ovlivňuje technická zařízení citlivá na dodržování konstantního napětí, např. televizory.

Obr. 3 ̶ Obecný dopad většího zastoupení OZE na úroveň napětí
SkPCC = 1,0MVA, 594m od Tr 22/0,4kV FVE o P = 100kW

Obr. 3 Zobrazuje rozdíl mezi profilem denního průběhu napětí v síti bez zdrojů a v sítích se zdroji. U sítě s FVE podle obr. 1 kolísalo napětí až o 36V, u srovnatelné sítě bez FVE s přibližně srovnatelným zkratovým výkonem v místě měření to bylo 21,9V, přičemž v době, kdy FVE nevyráběla, byla napětí obou sítí přibližně stejná. Z obrázku je zřejmé, že v sítích se zdroji dochází k otočení profilu denního průběhu napětí a roste riziko překročení horní dovolené meze.

Obr. 4 ̶ Průběh napětí v závislosti na vyráběném výkonu ve FVE
(dne 8. 5. 2011 byl státní svátek, den pracovního volna se sníženým zatížením elektrizační soustavy)

Obr. 4 Zobrazuje průběh napětí v závislosti na výrobě FVE 100 kW, kdy rovněž v době maximální výroby dochází k překračování horní meze povoleného pásma pohybu napětí. Průběhy pro 8. 5. 2011 byly nepochybně ovlivněny i státním svátkem.

Ze závěrů dále vyplývá, že je potřeba nalézt výkonové hranice pro paušální povolování FVE. Možností je využití kombinace FVE a akumulace u malých instalací do 30kW na střechách. Stav podepsaných smluv o připojení (FVE, VTE) se nepodařilo významně snížit – stále jich je 1.500MW (oproti 1.700MW v 03/11).

Předpoklad rozvoje OZE podle asociací:

• FVE – 376 MW do 2016 (viz. tabulka)

• VTE – cca 370 MW do roku 2015

• Bioplyn – cca 35 MW do 2013

• Biomasa – předpoklad podle NAP

Shrnutí
Díky přijatým opatřením doposud nedošlo k bilančním problémům v elektrizační soustavě ČR. Měřením (na hladinách VN a NN) byl potvrzen negativní vliv provozovaných FVE na kvalitu dodávky koncovým zákazníkům připojených do distribuční soustavy. Na další vývoj v ES ČR má vliv i nasazování OZE v soustavách okolních zemí a dostupnost podpůrných služeb v ES ČR. PDS budou i nadále posuzovat každou žádost o připojení nového zdroje individuálně. Nová legislativa (novela energetického zákona č. 458/2000 Sb.) a probíhající legislativní změny (návrh zákona o podporovaných zdrojích, připravované změny sekundární legislativy) výrazně ovlivňují podnikatelské prostředí v energetice ČR. V návaznosti na dokončení Roční přípravy provozu PS bude upřesněn a zveřejněn bilanční limit pro rok 2012.