Energetika půjde cestou decentralizace, daleko větší digitalizace a flexibility

Obnovitelným zdrojům se ve společnosti Siemens, s.r.o. věnuje především divize Wind Power and Renewables. S technologií Siemens se setkáte ve větrném parku Červený kopec, který se nachází v Olomouckém kraji u obce Rejchartice a tvoří jej šest větrných elektráren o celkovém výkonu 13,8 MW. Z oblasti realizací fotovoltaických elektráren lze uvést projekty FVE Dobré Pole či FVE Pavlíkov. Siemens také dodává zařízení a komplexní řešení pro geotermální zdroje či spalování biomasy a bioplynu. Parní turbíny pro technologie spalování biomasy jsou vyráběny přímo v České republice a dodávány do celého světa.

V rámci tradičních zdrojů čisté energie, které představují vodní elektrárny, dodal Siemens v České republice své technologie do malé vodní elektrárny Štětí nebo malé vodní elektrárny v pražské Tróji a svou stopu zanechal i u nejznámější stavby svého druhu – přečerpávací elektrárny Dlouhé stráně. Ta prošla v roce 2006 obnovou, při níž Siemens mj. dodal nový řídicí systém. V oblasti obnovitelných zdrojů se Siemens dále věnuje servisním činnostem, engineeringu, poradenství, projekční činnosti, nebo například energetickým auditům. V poslední době společnost věnuje významnou pozornost technologiím pro ukládání elektrické energie a její pozdější využití. Bližší pohled na roli obnovitelných zdrojů v Siemens nabízí Martin Panáč projektový manažer společnosti, který také zasedá v porotě ocenění Obnovitelné desetiletí.

Záběr Siemens v obnovitelných zdrojích má širokou škálu od biomasy přes solární energetiku po větrné turbíny. Právě ve větrné energetice se Siemens pohybuje od 80. let minulého století, můžete přiblížit vývoj v tomto oboru?

MP: Vývoj jde jednoznačně v duchu neustálého zvyšování výkonů, efektivity a spolehlivosti, a to jak při výrobě elektřiny, tak při její distribuci. Výrazně se také zjednodušila výstavba elektráren. Když se v roce 1980 Siemens začal věnovat větrné energetice, výkony elektráren byly v řádu kilowattů a představa větrných parků na moři byla spíše jen utopií. Dnes stavíme standardně tří megawattové elektrárny na pevnině, na moři pak až s výkonem 6 a 7 MW. Siemens je podepsán pod vůbec prvním mořským větrným parkem – zahájil provoz v roce 1991 a každá z jeho jedenácti turbín měla výkon 450 kW. Pro srovnání, v letošním roce Siemens představil větrnou elektrárnu pro větrné parky na moři s výkonem 8 MW.

Právě u větrných parků na moři se občas objevuje kritika kvůli nestabilitě větrných zdrojů nebo naopak hrozbě přetížení evropských sítí. Snažíte se hledat také řešení v této oblasti, například vývoje virtuálních elektráren?

MP: Obecně platí, že energie z obnovitelných zdrojů klade velké nároky na přenosové a distribuční sítě a s rostoucím podílem obnovitelných zdrojů se musí zvyšovat i úsilí energetiků o jejich stabilizaci. Virtuální elektrárny jsou určitě jednou z cest, na kterou se zaměřujeme – Siemens aktuálně vyvíjí novou IT technologii umožňující přechod k novému energetickému mixu, která do budoucna zajistí efektivní propojování a řízení velkého množství decentralizovaných zdrojů energie.

Další z cest, na kterou se Siemens vydal, je akumulace, ať už s pomocí baterií, nebo například s využitím vodíku. Před rokem jsme uvedli do provozu největší elektrolytickou výrobnu vodíku na světě, která dokáže efektivně využít nárazové produkční špičky. Tím, že pojme výkon až 6 MW, efektivně eliminuje neduhy spojené s nadprodukcí elektřiny z obnovitelných zdrojů.

Pro distribuční sítě zase Siemens vyvinul inteligentní trafostanice, které pomáhají aktivně řídit zatížení v distribuční síti a předcházejí tím možným výpadkům v sítích.

V Českých podmínkách patří energie větru k méně využívaným obnovitelným zdrojům. Přesto je podle řady odborných studií potenciál větrných elektráren nemalý. Jaké technologie byste mohli pro Česko nabídnout?

MP: Nabízíme několik typů větrných elektráren, které jsou ideální pro podmínky v České republice, tedy pro nízkou až střední rychlost větru. Rád bych zmínil naši větrnou elektrárnu SWT-3.0-113 s bezpřevodovkovou technologií. Elektrárna má rotor o průměru 113 m a její gondola může být umístěna ve výšce 83,5 až 127,5 metrů. Roční výroba elektřiny při rychlosti větru 7,5 m/s tak činí 11,8 GWh.

Siemens je také aktivní v akumulaci elektrické energie. Jak vaše zařízení mohou přispět k většímu rozvoji obnovitelných zdrojů?

MP: K akumulaci energie slouží naše zařízení SIESTORAGE (Siemens Energy Storage). Tento modulární bateriový systém využívá nejnovější modely výkonových lithium-ion baterií a výkonové elektroniky. Základní vlastností „multifunkčního“ systému SIESTORAGE je schopnost ukládání energie a její následné dodání zpět do soustavy nízkého a vysokého napětí s minimální časovou prodlevou a maximální účinností. SIESTORAGE se dokáže chovat jako standardní zdroj elektrické energie zajišťující požadované regulační funkce. Výkonová elektronika a řídicí systém zajistí to, aby SIESTORAGE mohl přispět ke zlepšení kvalitativních parametrů elektrické energie jako je napětí a frekvence, eliminovat neplánované přetoky elektrické energie z obnovitelných zdrojů, omezovat výkonové špičky, zajištovat bezpečné odstavení technologických zařízení a opětovné najetí technologie při výpadku dodávky elektrické energie, například v rámci microgrids. Možnosti jsou široké a dá se říct, že SIESTORAGE může najít uplatnění nejen v energetice a průmyslu, ale také v oblasti infrastruktury nebo při výstavbě komerčních a bytových komplexů. Jedním z důležitých úkolů SIESTORAGE je přispět k řešení současných problémů, které se objevují s nárůstem podílu obnovitelných zdrojů na výrobě elektrické energie a umožnění dalšího zvyšování podílu výroby elektrické energie z obnovitelných zdrojů.

Když si představíte energetiku za dalších deset let, v polovině příštího desetiletí, jaký obraz bude podle vás mít?

MP: V současnosti je energetické odvětví v celé Evropě charakterizováno velikou nejistotou. Stručně řečeno, přeregulovaný trh přestal být transparentní a je zde celá řada omezujících podmínek. Politické, ekonomické, tržní, ale i technické signály generují pro investory tolik nejistot, že řada z nich zvažuje, zda neinvestovat své prostředky v jiném odvětví. Jakákoliv předpověď je tedy velmi obtížná. Myslím si, že pokud se do soustav budou ve vysoké míře zapojovat nepredikovatelné zdroje typu solárních nebo větrných elektráren, budeme potřebovat jiné přístupy k zajištění přenosu a distribuce dodávky elektřiny. Současně bude třeba nových nástrojů, které by umožnily odpovědným subjektům, například distribučním společnostem, soustavu řídit. Domnívám se, že energetika půjde cestou decentralizace, daleko větší digitalizace, flexibility a cestou autonomních ostrovů, které budou schopny fungovat po určitou dobu nezávisle na svém okolí. Samozřejmě, že platí „všeho s mírou“, a proto bude důležité neodvracet pozornost i od té „klasické“ energetiky a snažit se efektivně propojit, jak technicky tak ekonomicky, klasickou energetiku s novými projekty a směry, se kterými se budeme setkávat i ve spojitosti s využíváním obnovitelných zdrojů energie. 

Martin Panáč absolvoval Fakultu elektrotechniky a informatiky VUT v Brně (1994). Po ukončení studií pracoval na pozici projektant (realizace velkých projektů např. Elektrárna Ledvice, výstavba tepelné elektrárny Kladno), připravoval technická řešení pro vyvedení výkonu energetických zdrojů, chránění a regulace generátorů. V rámci společnosti Siemens vedl oddělení Engineeringu. V současné době dokončuje projekt komplexní obnovy Elektrárny Prunéřov II na pozici projektový manažer – realizace části elektro. Dále se věnuje rozvoji nového kompetenčního centra Siemens v České republice, v rámci kterého bude firma zajišťovat realizace technologií pro ukládání energie v části střední a východní Evropy.