Virtuální elektrárny a sdílená elektřina

Začalo to sdílením automobilů (Uber) a bydlení (Airbnb). Nyní je na pořadu dne sdílení elektrické energie. Nový způsob "výroby" a sdílení elektřiny se zkouší v Austrálii.

Společnost Tesla staví ve státě Jižní Austrálie první velkou virtuální elektrárnu na světě. V únoru 2018 oznámila vláda tohoto státu, že uzavřela se společností Tesla smlouvu na vybavení 50 000 domů solárními panely a iontovými bateriemi. Cílem je vyzkoušet změnu tradičního způsobu zásobování domácností elektřinou z centrálních elektráren. Místo toho si domácnosti budou vyrábět elektřinu samy, čímž podle tvrzení vlády mohou ušetřit až 30 % nákladů. Elektřina, která se okamžitě nespotřebuje, se uloží do baterie a bude k dispozici pro využití v síti. Podle odhadů se celým projektem ušetří na 140 milionů USD za rok. Paul Graham z národní vědecké organizace CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, Organizace pro vědecký a průmyslový výzkum Commonwealthu, nezávislá australská vládní agentura zodpovědná za vědecký výzkum) se domnívá, že již dozrály podmínky pro přechod k decentralizovanému způsobu výroby elektřiny. Umožnilo to velké snížení nákladů na solární panely a baterie. Vždyť ještě před dvěma roky byly tyto náklady dvojnásobné.

Sdílení je řízeno počítačem i předpovědí počasí

Speciální software bude dohlížet na to, aby sdílení elektřiny mezi bateriemi a elektrickou sítí bylo co nejefektivnější. Když domácnost spotřebuje méně elektřiny, než vyrobí, přebytek může využít jiná domácnost, která zrovna v té době potřebuje více elektřiny. Jestliže se další den očekává vlna veder, může baterie čerpat ze sítě lacinější mimošpičkový proud, aby bylo možno ráno zapnout klimatické zařízení. Pokud předpověď nahlásí zamračenou oblohu a nižší výrobu sluneční energie, zajistí software nepřetržitou dodávku elektřiny ze sítě.

Podmínky a předpoklady

Odběratelé nejdříve zaplatí 10 000 USD za sluneční panely a baterie, ale už nemusejí platit za elektřinu ze sítě a budou se místo toho spoléhat na sdílenou elektřinu z virtuální elektrárny. Budou platit 30 USD za měsíc, místo 200 USD při odběru ze sítě. Návratnost počáteční investice a zahájení tvorby zisku bude za pět let, což je polovina záruční doby stanovené pro baterie. Virtuální elektrárny budou výhodné pro odběratele i proto, že zamezí vyděračským cenám elektřiny, které uplatňují společnosti vlastnící záložní plynové elektrárny užívané ve chvílích zvýšené spotřeby špičkové elektřiny. Díky uvedeným výhodám předpokládá organizace SCIRO, že do roku 2050 se bude elektřina ze slunečních panelů a baterií podílet v Austrálii na dodávkách elektřiny 30 až 45 procenty.

Velké elektrárny nebudou potřeba?

To není pravděpodobné. Velké centrální elektrárny budou stále zapotřebí pro stabilní dodávky elektřiny pro průmysl, stavebnictví, dopravu, obchod, služby atd. (Spotřeba domácností totiž činí v celostátní spotřebě elektřiny jen přibližně čtvrtinu.) Virtuální elektrárny asi také nenajdou uplatnění v zemích s menší intenzitou slunečního záření.

Nebude to hned

Prvními 25 000 domy připojenými na virtuální elektrárnu v Austrálii budou sociální domovy, u nichž počáteční investice uhradí vláda. Zbývajících 25 000 majitelů domů se bude moci připojit, ale napřed si sami zaplatí počáteční investice. Systém bude mít celkový výkon 250 MW, což se rovná malé uhelné elektrárně. Celkové náklady se odhadují na 625 milionů USD a termínem dokončení je rok 2022. Zatím ale není jisté, zda bude virtuální elektrárna o tomto výkonu ekonomická a jak bude spolehlivá.

Zkoušejí to i jinde

Německá společnost Sonnen, výrobce baterií, oznámila v říjnu 2017, že uzavřela smlouvu na vybudování virtuální elektrárny pro 3 000 domů v Arizoně a pro 20 000 domů v Itálii. V prosinci 2017 oznámila americká firma Stem Inc., že získala kontrakt na výstavbu několika virtuálních elektráren v Japonsku. Podobné elektrárny by mohly být vhodné i pro rozvojové země. Může se tak opakovat revoluce s mobilními telefony, která nastala nedávno v jihovýchodní Asii. Systém společnosti Tesla bude prvním velkým testem tohoto nového pojetí energetického hospodářství, a i když nebude moci zcela nahradit konvenční elektrárny, stane se alespoň alternativou a konkurentem.

Skladování elektřiny z větrných elektráren

V červenci 2017 se vláda Jižní Austrálie a společnost Tesla rozhodly vybudovat největší lithiovou baterii o výkonu 100 MW v Hornsdale v blízkosti větrné farmy. Na rozdíl od virtuální elektrárny se baterie uvede do provozu jen tehdy, když výrazně stoupne spotřeba elektřiny. Systém reaguje během milisekundy a může zásobovat 30 000 domů po dobu jedné hodiny. Od 1. 12. 2017, kdy byla baterie uvedena do provozu, se již podařilo snížit náklady na elektřinu o 75 %. Stalo se tak například již v prosinci 2017, kdy vznikla porucha v uhelné elektrárně, nebo v lednu 2018 v období vlny veder. Sousední australský stát Victoria uzavřel smlouvu se společností Tesla na vybudování baterie o výkonu 20 MW vedle větrné farmy, která bude dodávat elektřinu do hydroponického skleníku. Rovněž francouzská firma Neoen plánuje velkou baterii ve státě Queensland.

Zdroj: Alice Klein: Virtual power to the people. New Scientist, 2018, č. 3168, s. 22 – 23