Drahá energia? Predstavte si, že máte na streche fotovoltické panely a časť svojej spotreby si vyrobíte sami.
Alebo rovno aj ďalší krok: energiu, ktorú nespotrebujete, okamžite predáte. A do tretice sa zamyslite nad týmto scenárom: kým vy ste v práci, vaše slnečné kolektory dodávajú energiu neďalekej škole, ktorá vám zase dodáva energiu počas víkendov a sviatkov a všetky prebytky umiestnite na trh. Na tom, aby sa aj niektorá z týchto možností mohla stať bežnou realitou slovenských miest, usilovne pracuje výskumný tím spoločnosti Atos. Spolu so spoločnosťou Sféra, Fakultou elektrotechniky a informatiky STU v Bratislave, Fakultou informatiky a informačných technológií STU v Bratislave a Ústavom materiálov a mechaniky strojov Slovenskej akadémie vied vyvíja nástroje a systémy pre budovanie inteligentných sietí a decentralizovaných sústav.
„Cieľom projektu je zvýšiť podiel alternatívnych zdrojov v celkovom portfóliu výroby elektriny,“ vysvetľuje Roman Behul, ktorý projekt zastrešuje v spoločnosti Atos. „Po jeho skončení by všetci účastníci mali poznať základné parametre výhodnosti fungovania takýchto zdrojov a decentralizovaných sietí. Týka sa to tých, ktorí budú energiu vyrábať, ktorú ju budú spotrebúvať, ktorí s ňou budú obchodovať a tých, ktorí do týchto sietí budú investovať. Našou pridanou hodnotou ako IT spoločnosti je využitie rôznych IT nástrojov a riešení v oblasti automatizácie energetických procesov a výmeny dát medzi účastníkmi trhu,“ dodáva odborník koordinátora projektu.
Vysoké ceny sú najlepší stimul
Dlhý čas bola hlavným dôvodom pre využívanie obnoviteľných zdrojov energie ekológia. Slnko, vietor, voda, geotermálna energia, biomasa či biopalivá sú alternatívou voči fosílnym palivám a od ich rozšírenia sa očakávalo najmä zníženie emisií oxidu uhličitého. Energetická kríza však ukázala, že transformácia dáva i dlhodobý ekonomický zmysel.
„Situácia na trhu s energiami sa za posledný rok diametrálne zmenila,“ vysvetľuje Peter Chochol, obchodný riaditeľ spoločnosti Sféra, prečo v ostatnom čase narástol význam otázky transformácie energetiky. „Skončila sa dlhodobá stabilita. Ukazuje sa, že dnes je veľkým benefitom už i čiastočná kompenzácia spotreby vlastnou výrobou. Vidíme enormný dopyt po inštalácii malých a lokálnych zdrojov, zo strany domácností aj podnikateľských subjektov. Množstvo výrobných podnikov či developerských organizácií už vníma integráciu obnoviteľných zdrojov do energetického hospodárstva ako perspektívnu a v ich plánoch má pevné miesto,“ vysvetľuje.
Tvoria sa pravidlá
Pôvodne evolučná stratégia transformácie energetiky v EÚ sa dostala pod silný ekonomický tlak na hľadanie alternatívnych riešení. Výroba z obnoviteľných zdrojov a decentralizácia sústav s využitím najnovších technologických možností ukladania energií a digitalizácie procesov sa ukazuje ako jedno z najvýznamnejších. Aj to však so sebou prináša výzvy.
„Nemôžete mať v systéme sto percent decentralizovaných zdrojov,“ vysvetľuje profesor František Janíček z Ústavu elektroenergetiky a aplikovanej elektrotechniky Fakulty elektrotechniky a informatiky STU v Bratislave. „Ak prídu mračná, výroba elektrickej energie zo slnka klesne o 80-90 %. Vtedy ju treba nahradiť niečím iným. Decentralizovaných zdrojov môže byť len toľko, koľko dokážeme vykryť s pomocou regulačnej energie. A tá je omnoho drahšia ako silová energia,“ hovorí.
Na prekážky upozorňuje aj obchodný riaditeľ Sféry. „Doteraz sa elektrizačná sústava rozvíjala centrálnym plánovaním. Kľúčoví účastníci investovali do rozvoja a vedeli plánovať na desať rokov dopredu. Dnes do systému vstupuje prvok nepredvídateľnosti, s rozvojom decentralizovanej výroby vznikajú nové zdroje a nové prvky sústavy na základe rozhodnutí a investícií koncového odberateľa,“ vysvetľuje Peter Chochol.
Práve tým, ako sa vysporiadať s výzvami pribúdania decentralizovaných sústav, sa zaoberá aj slovenský výskumný projekt.
„Časť úsilia je zameraná na vzdelávanie potenciálnych záujemcov o budovanie decentralizovaných systémov,“ hovorí Peter Chochol. „Druhá časť sa omnoho viac sústredí na technické detaily. Orientuje sa na hrozby alebo riziká vyššej penetrácie decentralizovaných sústav vo vzťahu k nadradeným sústavám. Snažíme sa predpovedať, čo môže vyšší výskyt obnoviteľnej výroby spôsobiť v sústave a v rámci výskumu popísať, ako predísť nežiaducim javom, a ako aj s pomocou moderných technológií nastaviť pravidlá fungovania,“ hovorí expert.
Obnoviteľné zdroje pre každého
Projekt sa zaoberá aj optimalizáciou prevádzky v existujúcich decentralizovaných sústavách a pri návrhu nových, najmä z hľadiska maximalizácie prínosov a návratnosti investícií.
„Chceme poukázať na to, že energiou sa dá aj šetriť a že tieto možnosti sú prístupné pre každého,“ hovorí František Janíček. Slovenská akadémia vied i Slovenská technická univerzita majú vybudované výskumné pracoviská, kde si moderné postupy overujú v praxi. STU má v bratislavskej Trnávke jedinečné pracovisko, kde prevádzkuje fotovoltickú elektráreň, bioplynovú stanicu či kogeneračné jednotky. Zariadenia sú osadené inteligentnými meračmi.
„Z univerzitného hľadiska bude jedným z výstupov projektu ponuka kurzov pre ľudí, ktorí sa chcú vzdelávať v tejto oblasti,“ hovorí profesor. „Už v súčasnosti na Ústave elektroenergetiky a aplikovanej elektrotechniky FEI STU realizujeme akreditované kurzy pre získanie osvedčenia pre inštalatérov na kotle a biomasu a fotovoltické a slnečné tepelné systémy. Z hľadiska spolupráce s priemyselnými firmami je praktickým výsledkom poradenstvo v oblasti obnoviteľných zdrojov. Vieme napríklad domácnosti nastaviť najvýhodnejší energetický mix,“ dodáva.
S pokrokom oboznámila konferencia
Obnoviteľným zdrojom energie nahráva aj politická atmosféra. Legislatíva už dnes umožňuje inštalovať decentralizované energetické sústavy. Momentálne sa čaká na novelu pravidiel na trhu a následne na prevádzkové poriadky.
„Ďalším krokom by malo byť vytvorenie detailnejších podmienok pre vznik energetických spoločenstiev alebo komunít, ktoré budú môcť energiu vyrábať, dodávať, zdieľať a uskladňovať, vykonávať činnosti agregácie, distribúcie elektriny, prevádzky nabíjacej stanice alebo výkonu ďalších činností s cieľom realizácie environmentálnych, hospodárskych alebo sociálnych komunitných prínosov,“ hovorí Peter Chochol. Príchodom nového účastníka trhu „Agregátora“ a službami flexibility sa otvoria ďalšie možnosti zhodnocovania prebytkov výroby z obnoviteľných zdrojov a skrátenie času návratnosti investícií do decentralizovaných sietí.
Budovanie decentralizovaných inteligentných sietí má veľký potenciál pri riešení výziev energetiky. Úspech môže znamenať nižšiu závislosť na dovoze surovín, vyššiu odolnosť proti výkyvom trhu i priaznivejší vplyv na životné prostredie. Na to, aby sa ho však podarilo dosiahnuť, treba vyriešiť ešte viacero otázok. Odpovede na mnohé z nich prináša aj slovenský projekt „Medzinárodné centrum excelentnosti pre výskum inteligentných a bezpečných informačno-komunikačných technológií a systémov – II. etapa“. Okrem spoločnosti Atos IT Solutions and Services, s.r.o. a spoločnosti Sféra, a.s. sa na ňom výskumne podieľa Fakulta elektrotechniky a informatiky STU v Bratislave, Fakulta informatiky a informačných technológií STU v Bratislave a Ústav materiálov a mechaniky strojov SAV. Súčasťou projektového konzorcia je aj niekoľko špičkových zahraničných expertov z holandských (TU Delft) a českých univerzít (VUT Brno).
O spolupráci akademickej a komerčnej sféry, tom, v akom štádiu sa projekt momentálne nachádza a o najnovších poznatkoch z energetiky sa diskutovalo aj na vedeckej konferencii „Inteligentné a bezpečné informačno-komunikačné technológie a systémy“, ktorá sa uskutočnila 10.11.2022 v Modre Harmónii. Obsahom konferencie boli technické, ekonomické a najmä legislatívne aspekty prevádzky lokálnych energetických sústav v súčasnosti a očakávaní budúceho vývoja. Cieľom konferencie bolo aj stretnutie jednotlivých výskumných tímov projektu a prezentácie ich výskumných aktivít naviazaných na projekt.
Úspech pre nás znamená vyšší podiel alternatívnych energií
Keď sa výskumný projekt budúci rok skončí, mal by ponúknuť hospodárskej praxi zaujímavé riešenia jednak pre investorov do alternatívnych zdrojov energie a jednak pre veľké energetické sústavy, hovorí Roman Behul zo spoločnosti Atos IT Solutions and Services. Tá je koordinátorom projektu Centrum excelentnosti II, ktorý skúma možnosti decentralizovaných energetických sústav
Slovenský výskumný projekt, ktorý spoločnosť Atos koordinuje, sa zaoberá decentralizovanými sústavami, takzvanými mikrogridmi.
Čo to vlastne znamená?
Mikrogrid je lokálna energetická sústava. Je samostatná, čiže dokáže produkovať energiu – v našich podmienkach ide najčastejšie o solárne panely, umiestnené na strechách. Takto vyprodukovaná energia sa buď spotrebuje priamo v danej sieti alebo sa ukladá na úložiská. Horúcou témou je však práve napojenie takýchto sietí na siete veľkých dodávateľov elektriny.
Čím konkrétne sa v rámci projektu zaoberá spoločnosť Atos?
Našou primárnou úlohou v projekte je posunúť na trh výsledky prác tímov partnerov. Základným predpokladom pre nasadenie a zvýšenie dopytu (okrem legislatívy) je nastaviť všetky parametre tak, aby tieto lokálne energetické sústavy fungovali efektívne, pretože, len ak výroba elektriny bude prostredníctvom týchto technológií pre výrobcov i odberateľov výhodná a konkurencieschopná, môžeme mať nádej, že sa technický pokrok pretaví aj do vysokej úžitkovej hodnoty a masovejšieho rozšírenia. S tým súvisí aj náš odborný potenciál IT firmy, využiť digitalizáciu na báze získavania dát v rámci celej decentralizovanej energetickej sústavy.
V akej fáze sa výskum nachádza?
Dosiahli sme výrazný pokrok. Samozrejme, veľký zmysel by malo pokračovanie projektu, ktorý by následne simuloval alebo inštaloval tieto smart gridy na podstatne väčších územiach a pilotne by ich pripájal na energetickú sieť. Tak by sa dala efektivita prakticky overiť vo väčšom rozsahu.
Možno teda projekt označiť za úspech?
Z akademického hľadiska určite. Výskum napĺňa vedecké kritériá, čo sa odzrkadľuje napríklad aj v počte karentovaných publikácií či nasadených odborných kapacít. Pre nás však kritériom úspechu bude najmä jeho praktická stránka – ak v konečnom dôsledku vznikne dopyt po takýchto riešeniach, ich nasadení a inštaláciách a ak sa podiel alternatívnych energií na trhu vďaka tomuto projektu zvýši.
