Díky fotovoltaice zažívá energetický trh revoluci jako internet v šíření informací, říká Eaton

Oleksij Chumak, Lead Engineer pro oblast Power Systems v Evropském inovačním centru společnosti Eaton, prozradil, které trendy budou v blízké budoucnosti dominovat na trhu s elektrickou energií v Česku.

Stále zřetelněji se ukazuje, že energetický přechod je něco, o čem už v Evropě nelze polemizovat. Je vyžadován nejrůznějšími způsoby od vlád v EU a mimo ni, a týká se v podstatě všech odvětví ekonomiky. Klíčem k dekarbonizaci ve většině evropských zemí budou obnovitelné zdroje, zejména solární a větrné elektrárny. A to je samozřejmě nákladný a zdlouhavý proces. Jeho důležitost je v současné době ještě umocněna snahou Evropské unie o eliminaci závislosti na ruských fosilních zdrojích a to ještě před rokem 2030. Tyto cíle byly shrnuty v novém společném plánu evropských zemí nazvaném REPowerUp Europe, který definuje způsoby, jak získat bezpečnější, udržitelnější a cenově dostupnější energii a celkově urychlit elektrifikaci. V tomto článku se zaměříme na solární energii neboli fotovoltaiku, problémy jejího získávání a distribuce do sítě, a představíme si některé z již realizovaných projektů.

V následujících letech nás čekají změny ve způsobu, jakým získáváme a distribuujeme elektrickou energii. Jakou roli bude v tomto ohledu hrát sluneční energie?

Růst produkce elektrické energie ze slunce je nezbytný v situaci, kdy sílí poptávka po čistším a bezpečnějším životním prostředí. Už dnes je sluneční energie v České republice podstatným zdrojem, který ročně generuje 3 % veškeré elektrické výroby a celkový potenciál není zdaleka využit. Dá se očekávat několikanásobné zvětšení podílu solární elektřiny v českém energetickém mixu, což povede i k pozvednutí energetického systému na novou úroveň s proměnou podobnou té, jakou způsobil internet v šíření informací. Tato změna si vyžádá potřebu nových technických řešení pro společný vyvážený provoz více zdrojů a uložišť energie, aby se vzájemně vykrývaly a doplňovaly. Stejně tak bude potřeba rozšířit obchodní spolupráci mezi velkými a menšími dodavateli a spotřebiteli v situaci, kdy se spotřebitelé budou současně stávat dodavateli, nebo-li prosumers.

Na jakých projektech z oblasti fotovoltaiky v EEIC pracujete?

Společnost Eaton má širokou řadu produktů pro distribuci a nakládaní se sluneční energií od klasických vypínačů, jističů, pojistek vyrobených speciálně pro sluneční elektrárny, po bateriové uložiště řady xStorage pro ukládaní sluneční energie. Například v inovačním centru EEIC v Roztokách u Prahy pracujeme na novém typu ochrany v distribučním vedeni solárních elektráren proti obloukové poruše, která může vzniknout nedokonalým propojením anebo poškozením kabeláže, a v konečném důsledku může vést k požáru. V rámci projektu na propojení různých produktů značky Eaton do jednoho systému pracujeme s jednotkou xStorage Home. Toto zařízení zahrnuje sadu baterií a hybridní invertor. xStorage Home vám nabízí ukládání solární energie, obnovitelnou energii vyprodukovanou v průběhu dne k využití ráno, v poledne i večer. Také v případě výpadku sítě poskytuje systém xStorage Home energii domácnostem, například pro osvětlení a bezpečnostní systémy.

Dále pracujeme na řízeni mikrogridu, což je elektricky systém, který může pracovat spolu s distribuční sítí, ale může se odpojit a pracovat po nějaký čas i nezávisle, například při poruše v distribuční soustavě. Máme nainstalovanou solární elektrárnu s výkonem až 17 kWp a plánujeme ji rozšířit o dodatečných 30 kWp již v tomto roce.

Jak fotovoltaika zapadá do celého konceptu energetického přechodu na udržitelné zdroje?

Sluneční elektrárny, kromě toho, že jsou obnovitelným zdrojem, významně zapadají do konceptu zapojení spotřebitelů do elektrického trhu, což je nezbytnou součástí konceptu udržitelného rozvoje elektrické energie a i lidské společnosti jako celku. Vedle regulace spotřeby a ukládaní energie se tak lidé nebo podniky mohou podílet na výrobě elektřiny, přičemž každý v meřítku, které je mu přístupné. Taková možnost vytvářet elektrárny různých velikostí s účinností, cenou a údržbou přístupnou jak pro obyčejné lidi, tak pro podniky nebo energetické společnosti je specifickou vlastností solární generace. Produkce energie třeba z uhlí nebo biomasy, větru a jiných zdrojů obnáší provozní náklady, které ji činí nevýhodnou pro malé objemy výroby, a tím omezují její vlastnění téměř výhradně na energetické společnosti a velké podniky, tedy s vyloučením domácností.

Jsou některé vaše projekty z této oblasti již ve fázi reálného využití?

Solární projekty našeho inovačního centra často spadají do výzkumu, a mají tak delší cestu na trh, zpravidla přes pilotní instalace. Z projektů, na kterých jsme se podíleli jako součást globálního týmu společnosti Eaton, je to xStorage Home, který je už přes čtyři roky k dispozici na evropském a světovém trhu. Dále je to systém řízení mikrosítě, který je pilotně instalován v provozovnách Eaton a na několika místech ve Spojených státech. Momentálně pracujeme na instalaci pilotní mikrosítě spojující systémy klasického střídavého proudu a nově i stejnosměrného proudu s pokročilými vlastnostmi samoregulace a odolnosti. Jako další příklad existujících projektů využití solární energie je integrace systému Eaton xStorage Home do systému domácí automatizace xComfort. Uživatelé xComfortu prostřednictvím SHC (Smart Home Controller) získají vzdálený přístup k datum z bateriového úložiště a mají možnost definovat základní scénáře managementu energií, např. optimalizaci ohřevu vody pro domácnost v závislosti na produkci energie za solárních panelů a okamžitého stavu bateriového úložiště.

Jaké významné projekty v rámci celé společnosti Eaton z oblasti fotovoltaiky nebo ukládání energie můžete zmínit?

Určitě Johan Cruijff Arenu v Amsterdamu a řešení ukládání energie na fotbalovém stadionu pro vykrytí špičkového odběru během konání sportovních akcí, jehož součástí je i poskytování podpůrných služeb pro distribuční společnost v oblasti regulace elektrické sítě mimo časy konání akcí. Poté bych zmínil ještě projekt mikrosítě Eaton Wadeville v Jižní Africe, v jehož rámci zajišťujeme výrobu energie pro naší továrnu v situacích častého výpadku elektrických sítí a také tím snižujeme náklady na elektrickou energii. V souvislosti s našimi udržitelnými cíli, které jsme si stanovili do roku 2030, jsme v továrně v Busagu v Rumunsku nedávno instalovali solární panely, abychom tak omezili uhlíkovou stopu našeho výrobního zařízení. V rámci interních GreenUp Awards, které zajišťují financování pro interní projekty v oblasti udržitelnosti, získalo naše inovační centrum v Roztokách za vítězství financování rozšíření solárních panelů, skladování energie a nabíječek pro elektromobily. (23.10.2022)