Energetika budoucnosti stojí na bateriových úložištích a efektivním řízení toků elektřiny
Spotřeba elektrické energie v Česku bude s rozvojem elektromobility, elektrifikací dalších oblastí ekonomiky a budováním energeticky náročných datových center v příštích letech stoupat. Současně roste podíl decentralizovaných a obnovitelných zdrojů a s ním i potřeba efektivně řídit výrobu, spotřebu a distribuci elektřiny.
Moderní energetika proto směřuje k většímu využívání flexibility, akumulace a decentralizovaného řízení energetických toků. Cena elektrické energie na spotovém trhu závisí mimo jiné i na tom, kolik je jí v aktuální moment k dispozici v síti.
Rovnice je jednoduchá – pokud je elektřiny málo, cena roste, pokud je jí přebytek, cena klesá až do záporných hodnot. Pro výrobce elektřiny je proto z ekonomického hlediska důležité, jak s vyrobenou energií a jejími přebytky naložit. Jednou z dnes již běžných součástí energetického managementu jsou bateriová úložiště, do nichž lze přebytky ukládat a v případě potřeby je využít pro vlastní spotřebu, dodávat zpět do sítě nebo část výkonu a kapacity baterií využít pro poskytování služeb výkonové rovnováhy (SVR).
Bateriová úložiště využívají například provozovatelé lokálních distribučních soustav (LDS) v obchodních či průmyslových areálech, kde kombinují vlastní výrobu s elektřinou ze sítě. Uplatnění nacházejí také v průmyslových podnicích nebo u klasických energetických zdrojů, například v teplárnách a vodních elektrárnách, kde mohou mimo jiné pomáhat s pokrýváním výkonových špiček a vyrovnáváním rozdílů mezi výrobou a spotřebou.
Systém bateriové akumulace proto musí být nejen kapacitně dostačující, ale především spolehlivý a bezpečný. U kvalitního BESS (Battery Energy Storage Systém) v současnosti nerozhodují pouze parametry bateriových článků. Důležitá je architektura celého zařízení, výkonová elektronika, řídicí a ochranné systémy, kybernetická a požární bezpečnost, původ komponentů i následný servis. Podstatná je také schopnost dodavatele převzít odpovědnost za funkčnost celého technologického řešení a garantovat jeho dlouhodobý provoz.
K výrobcům akumulačních technologií splňujících tyto požadavky se nyní zařadila také společnost ZAT, která dlouhodobě působí jako dodavatel řídicích systémů pro energetiku a průmysl a nově přichází s vlastním modulárním systémem pro ukládání energie.
V případě BESS přebírá jako český výrobce a systémový integrátor odpovědnost za celé dodané řešení a jeho následný servis. Pro výrobu využívá pouze komponenty od prověřených výrobců z Evropy a dalších západních zemí. Dvoumegawattové bateriové moduly lze podle požadovaného výkonu skládat do větších technologických celků včetně instalací v řádu desítek megawattů.
„Naší výhodou je dlouholeté know-how z řízení energetických provozů, distribučních soustav i kritické infrastruktury u nás i v zahraničí. Bateriové úložiště proto nevnímáme jako samostatnou technologii, ale jako součást celého energetického systému. Dokážeme ho propojit s dalšími zdroji i technologiemi a celý provoz řídit jako jeden funkční celek,“ říká marketingový a obchodní ředitel skupiny Distribuce a transfer energií ZAT Tomáš Bauer.
Vysoké nároky jsou u bateriových úložišť kladeny zejména na kybernetickou bezpečnost, spolehlivost technologií a dodavatelský řetězec.
Silná protipožární ochrana baterií
Samostatnou oblastí je požární bezpečnost, která patří mezi klíčové parametry provozu bateriového úložiště. Při poruše lithium-iontového článku může dojít k tepelnému úniku a následnému zahoření na další články či moduly. U bateriového úložiště proto není zásadní pouze samotné hašení, ale především včasná detekce nebezpečného stavu a omezení jeho šíření. A právě v této oblasti přichází český výrobce s řešením zajišťujícím vysokou úroveň požární ochrany.
„Podíleli jsme se na přípravě metodiky požární bezpečnosti pro kontejnerová bateriová úložiště pro Hasičský záchranný sbor ČR. Získané zkušenosti jsme promítli také do našeho BESS. Dokážeme predikovat vznik požáru a pomocí speciálního hasiva, které není destruktivní vůči bateriím, zasáhnout ještě před jeho rozvinutím,“ vysvětluje Tomáš Bauer.
Dvoumegawattové bateriové moduly jsou navíc rozděleny na jednotlivé sekce, které jsou samostatně chráněny proti zahoření. Případné riziko je tak možné lokalizovat a zabránit jeho šíření do dalších částí úložiště.
Bateriové úložiště a EMS jako jeden celek
Pro efektivní využití bateriového úložiště je zásadní jeho začlenění do řízení celého energetického provozu. K tomu slouží Energy Management System (EMS), který propojuje výrobu, spotřebu, akumulaci a odběr ze sítě.
ZAT propojuje BESS s vlastním EMS postaveným na platformě SimONet. Systém řídí energetické zdroje, bateriová úložiště, distribuční síť i odběrná místa a pracuje s predikcemi spotřeby, výroby, počasí i spotových cen elektřiny. Na jejich základě dokáže optimalizovat využití vlastních zdrojů, nabíjení i vybíjení baterie a nákup elektřiny ze sítě. Provozovatelům lokálních distribučních soustav zároveň zajišťuje plnění legislativních povinností včetně automatizovaného zpracování a předávání povinných dat operátorovi trhu OTE. Systém lze rovněž propojit s agregátorem flexibility pro využití zařízení při poskytování služeb výkonové rovnováhy.
„Na základě predikcí se provozovatel může rozhodovat, kdy je ekonomicky výhodnější nakupovat energii ze sítě a nabíjet bateriové úložiště a kdy naopak energii z baterie využít. EMS současně umožňuje optimalizovat vlastní výrobu, spotřebu i výkonové špičky,“ vysvětluje Tomáš Bauer.
Český výrobce dokáže BESS propojit s dalšími technologiemi, například s fotovoltaikou v lokální distribuční soustavě nebo s řízením vodní či tepelné elektrárny. Zákazník tak může využívat technologie jednoho dodavatele pro řízení celého energetického provozu. Jednotné řešení zajišťuje jejich vzájemnou kompatibilitu, bezpečný provoz i servis z jednoho místa a současně snižuje náklady na pořízení i následnou údržbu systému.
Tomáš Machovský
Foto: Upraveno ChatGPT
15
