E.ON a jeho činnost výrazně ovlivňuje stále větší množství energie z obnovitelných zdrojů, která se dostává do sítě. Výkon zdrojů, které tuto energii produkují, je závislý na klimatických podmínkách, přičemž jejich počet stále narůstá. E.ON proto potřebuje ověřit nové modely přenosu energie ke spotřebitelům, které by kolísání napětí způsobené dodávkami energie z OZE udržely v únosných mezích. Více o pilotním projektu Smart Grid v Drahanech v rozhovoru s Ing. Janem Jiřičkou, technikem kvality dodávky energií společnosti E.ON Česká republika, s.r.o.
Proč byly pro pilotní projekt vybrány právě Drahany a z jakého důvodu jste se obrátili na společnost Siemens?
„Lokalita Drahany je z pohledu obnovitelných zdrojů zajímavá z několika důvodů. Jedná se o poměrně vzdálenou aglomeraci – napájecí vedení 22 kV má délku přibližně dvacet kilometrů. V blízkosti aglomerace jsou připojeny dva větrné parky s celkovým instalovaným výkonem 5 MW, které svou výrobou značně převyšují odběr dané oblasti.
Při výběru konkrétní sítě nízkého napětí (NN) jsme se zaměřili na síť s vysokou variabilitou topologie spolu s instalovanou vnořenou výrobou (FVE) – Drahany jsou napájeny z několika transformátorů (22 kV na 0,4 kV). Abychom vyzkoušeli přínos a pozitivní efekt instalace regulačního transformátoru, který pracuje s daty z jednotlivých elektroměrů, potřebovali jsme si vše vyzkoušet jak na kratší síti, cca 500 m, tak na mnohem rozlehlejší síti v té samé lokalitě.
Společnost Siemens jsme oslovili na základě kladných referencí z obdobného pilotního projektu u našich kolegů v Rakousku (Smart City Villach). Obecně lze říci, že společnost Siemens se jako jeden z mála výrobců již před několika lety věnovala synergii smart meteringu a řízení napětí v síti NN pomocí regulačního transformátoru VN/NN pod zatížením.“
Jak E.ON a jeho činnost ovlivňují nepredikovatelné OZE?
„Obnovitelné zdroje mění z pohledu distributora elektrické energie desítky let zažitý model jednosměrného rozvodu elektrické energie – ta ke spotřebiteli putovala z předávacích míst mezi přenosovou a distribuční soustavou. Jednosměrnému toku výkonu podléhají základní principy regulace napětí a chránění distribuční soustavy. Pokud bude podíl energie z obnovitelných zdrojů vyšší, pro potřeby udržení odchylek napětí v dovolených mezích budeme muset hledat nové principy, které při jednosměrných tocích výkonu nebyly zapotřebí. Obecně – když se energie z obnovitelných zdrojů nespotřebuje přímo v místě výroby, vnořená výroba má negativní vliv na velikost napětí v síti.“
Jak je E.ON s řešením spokojen?
„Cílem projektu bylo ověřit reálné možnosti pokročilého ovládání regulačního transformátoru na základě hodnot napětí, které měří elektroměry instalované ve významných bodech sítě NN. Pro řízení napětí v reálném čase je kriticky důležitá spolehlivost komunikační trasy mezi elektroměry a datovým koncentrátor umístěným v trafostanici. Pilotní projekt prokázal dostatečnou spolehlivost a rychlost komunikace spolu s vyšší efektivitou použitého řešení ve srovnání s instalací samotného regulačního transformátoru řízeného pouze podle napětí v trafostanici. Nicméně každé technické řešení má své limity. V tomto případě je oním limitem nesymetrie napětí v síti NN. V sítích se značnou nesymetrií dochází k omezení pozitivního efektu testované technologie. Abychom však byli korektní, je třeba konstatovat, že vysoká nesymetrie napětí se veskrze objevuje v neoptimálně dimenzovaných sítích značného stáří, které jsou určeny spíše k rekonstrukci než k instalaci pokročilého řízení napětí.“
Uvažujete o dalším rozšiřování řešení v oblasti Drahan, popřípadě o instalaci v jiných lokalitách distribučního území E.ON?
„Pilotní projekt regulace napětí v síti NN Drahany se pomalu blíží ke svému závěru a vyhodnocení. Jedním ze základních poznatků, které si z projektu odnášíme, je skutečnost, že regulační transformátor není pouze nástrojem ke snížení kolísání napětí v síti VN, ale spolu s chytrými elektroměry dokáže pozitivně ovlivnit i kolísání napětí způsobené odběrem a výrobou v síti NN. Širší nasazení testované regulace napětí v prostředí České republiky je podle mého názoru podmíněno větším rozšířením distribuovaných zdrojů v síti NN, které po rychlém boomu v letech 2009–2011 procházejí v současné době spíše stagnací.“
Jak vnímáte budoucnost aplikací pro chytré sítě Smart Grid?
„Z pohledu distribuční soustavy jako jednoho z klíčových prvků kritické infrastruktury se osobně snažím držet mota: Budujme distribuční soustavu tak jednoduše, jak to jen lze. Aplikace pro chytré sítě s sebou přinášejí široké spektrum nových možností, nicméně v mnoha případech nám významně zesložiťují celý proces distribuce elektrické energie. Při aplikaci nových prvků je vždy nutné důkladně posoudit všechny pozitivní i negativní aspekty a k plošnému nasazení nové technologie přistoupit pouze, pokud přínosy jednoznačně převáží nad negativy. Pokud bude v síti tolik rušivých elementů, že odchylky napětí nebude možné konvenčními metodami udržet v dovolených tolerancích, pak se určitě kloním k řešením, která jsou pro svou složitost náročnější. Bezpochyby se jedná o smysluplnou cestu.“
Postrádáte v oblasti aplikací pro chytré sítě nějaký specifický produkt nebo řešení?
„V současné době se velice často skloňuje pojem monitoring a automatizace distribučních trafostanic VN/NN. Jedním z klíčových prvků tohoto řešení je podle mého názoru univerzální monitor, který se bude dříve či později instalovat na sekundární straně každého distribučního transformátoru. Na tento prvek jsou ze strany společnosti E.ON kladeny značné požadavky z hlediska monitoringu sítě NN, lokalizace poruch v síti VN a ovládání sítě NN. V současné době na trhu neexistuje výrobek, který by dokázal uspokojit všechny naše nároky. Věřím však, že je pouze otázkou času, kdy výrobci dokáží vyvinout a implementovat výše jmenované funkce do jednoho zařízení, a posunout tak automatizaci distribuční soustavy na vyšší úroveň.“
Jak hodnotíte v rámci projektu spolupráci se společností Siemens?
„Spolupráce je vždy o lidech a možnostech, které jim jejich zaměstnavatel dává. Za sebe velice oceňuji profesionální přístup kolegů ze Siemens, kteří vždy dokázali pružně reagovat konkrétními řešeními na výzvy, o něž v průběhu pilotních projektů není nikdy nouze.“