Energetická flexibilita: Klíč ke stabilitě moderní energetické sítě
Energetická flexibilita představuje schopnost přizpůsobit výrobu nebo spotřebu elektřiny tak, aby nabídka odpovídala poptávce. Historicky se poptávce spotřebitelů přizpůsobovaly především velké regulovatelné zdroje – typicky uhelné nebo plynové elektrárny s možností rychlé změny výkonu.
Současný trh s elektřinou však prochází zásadní transformací. Decentralizované obnovitelné zdroje energie, v ČR zejména fotovoltaické elektrárny, vnášejí do sítě proměnlivost závislou na denní i roční době a meteorologických podmínkách. Pro zajištění stability je klíčové udržet frekvenci sítě na úrovni 50 Hz. Při převisu výroby nad spotřebou dochází ke zvýšení frekvence, při nedostatku výroby naopak k jejímu poklesu. Obě tyto situace ohrožují stabilitu sítě a v nejhorším případě mohou vést k blackoutu.
Technická flexibilita: Služby výkonové rovnováhy (SVR)
Primární odpovědnost za stabilitu sítě nese společnost ČEPS prostřednictvím systému Služeb výkonové rovnováhy (SVR), někdy též označovaného jako technická flexibilita. Tento systém je rozdělen do několika kategorií lišících se rychlostí a způsobem aktivace.
Podmínky poskytování SVR
Technickou flexibilitu mohou poskytovat pouze zařízení spojená do agregačního bloku o minimálním výkonu nebo příkonu 1 MW. Provozovatelé těchto zařízení jsou odměňováni dvousložkovou platbou:
- Platba za rezervaci kapacity – garantovaný příjem za dostupnost zařízení
- Platba za aktivaci – odměna za skutečné využití při regulaci sítě
Typy služeb výkonové rovnováhy
FCR (Frequency Containment Reserve) – Záloha pro automatickou regulaci frekvence
FCR představuje první linii obrany při detekci nestability v síti, ať už se jedná o nedostatek výkonu (například při výpadku velké elektrárny) nebo o přebytek energie (typicky ve dnech s vysokou produkcí OZE). Aktivace probíhá automaticky do 30 sekund od detekce odchylky frekvence.
aFRR (automatic Frequency Restoration Reserve) – Automatická sekundární záloha
Služba aFRR funguje jako sekundární záloha v případech, kdy FCR nedokáže síť dostatečně stabilizovat. Aktivace probíhá automaticky v časovém horizontu 5 až 7,5 minut. Poskytovateli mohou být různorodá zařízení:
- Na straně výroby: bateriová úložiště, diesel generátory, bioplynové stanice
- Na straně spotřeby: chytré řízení výroby FVE, elektrické kotle, průmyslová čerpadla, vysokoteplotní pece a další energeticky náročná zařízení
mFRR (manual Frequency Restoration Reserve) – Manuální terciární záloha
Služba mFRR slouží jako poslední záloha aktivovaná manuálně dispečerem přenosové soustavy v případě selhání předchozích mechanismů. Doba aktivace je 12,5 až 15 minut. Poskytovat ji mohou plynové elektrárny, přečerpávací elektrárny, bioplynové stanice, velké průmyslové spotřebiče a systémy akumulace elektřiny.
Vývoj trhu s flexibilitou
Ačkoliv je v současnosti poskytování technické flexibility finančně atraktivní a platby za rezervaci a aktivaci představují významný zdroj příjmů pro projekty bateriových úložišť, očekává se postupná změna. S realizací velkého množství akumulační kapacity, která nyní probíhá, se předpokládá snížení plateb za SVR a rostoucí význam obchodní flexibility.
Obchodní flexibilita: Nová příležitost pro všechny účastníky trhu
Co je obchodní flexibilita?
Obchodní flexibilita představuje formu flexibility, kterou může poskytovat zdroj nebo spotřebič jakékoliv velikosti – včetně domácností vybavených fotovoltaikou, bateriemi nebo řiditelnými spotřebiči. Podmínkou je disponovat systémem chytrého řízení a uzavřít smlouvu s obchodníkem s elektřinou.
Princip fungování
Při vzniku odchylky mezi skutečnou a obchodovanou výrobou či spotřebou obchodník aktivně řídí zařízení ve svém portfoliu tak, aby tuto systémovou odchylku minimalizoval. Za tuto činnost získává finanční bonus z pokut, které platí subjekty způsobující odchylky v systému.
Obchodní flexibilita tedy v praxi podporuje ČEPS při vyrovnávání sítě, přičemž platí následující charakteristiky:
- Není přímo řízena ČEPSem
- Nevyžaduje smlouvu s ČEPSem ani certifikaci pro SVR
- Není nutné splňovat kritéria minimálního požadovaného výkonu / příkonu
- Není hrazena platbou za rezervaci kapacity
- Představuje vysoce perspektivní segment flexibility
Kromě výše zmíněného je v rámci obchodní flexibility chápána i arbitráž na denním trhu, která poslední roky nabývá na významu spolu s větší variabilitou cen v rámci obchodního dne a developmentem velkokapacitních BESS.
Praktický příklad: Optimalizace provozu FVE s bateriovým úložištěm
Východiska projektu
Uvažujme fotovoltaickou elektrárnu o výkonu 1 MW s připojeným bateriových úložištěm (BESS) o výkonu 1 MW. Cílem je maximalizovat výnosy prostřednictvím inteligentní kombinace různých tržních strategií.
Multi-market strategie
- Posouzení technické flexibility
Prvním krokem je analýza, zda se ekonomicky vyplatí nabídnout kapacitu baterie pro poskytování SVR společnosti ČEPS. Pokud jsou podmínky výhodné a zároveň to provozní možnosti dovolí, nabídneme kapacitu BESS pro podpůrné služby.
- Arbitráž na denním trhu
Pokud poskytování SVR není dostatečně lukrativní, lze baterii využít pro arbitráž – nákup elektřiny v době nízkých cen a prodej v době vysokých cen:
- Nabíjení kolem poledne: využití přebytků z FVE nebo nákup ze sítě při nízkých (případně záporných) cenách
- Vybíjení večer a ráno: prodej v době špičkové poptávky za nejvyšší ceny
- Obchodní flexibilita – dodatečný výnos
Baterie může být současně využita pro poskytování obchodní flexibility. V tomto režimu provozovatel získává bonusové platby za pomoc při vyvažování sítě nad rámec standardních spotových cen za elektřinu.
Flexibilita FVE bez baterie
I fotovoltaická elektrárna bez bateriového úložiště může generovat výnosy z flexibility prostřednictvím řízeného omezení výkonu. Když je v síti přebytek elektřiny (typicky kolem poledne při vysoké produkci OZE), může obchodník snížit výkon FVE, čímž přispěje ke stabilizaci sítě.
Platba za tuto službu může často převýšit standardní spotovou cenu elektřiny, případně umožňuje vyhnout se prodeji za záporné ceny – což transformuje potenciálně ztrátovou situaci v ziskovou.
Srovnání obou přístupů
Aspekt | Technická flexibilita (SVR) | Obchodní flexibilita |
Minimální výkon | 1 MW | Bez omezení |
Certifikace | Povinná | Není vyžadována |
Smlouva s ČEPS | Nutná | Není nutná |
Způsob odměny | Rezervace + aktivace | Bonus za snížení odchylky |
Řízení | Přímo ČEPSem / potažmo obchodníkem agregátorem | Obchodníkem |
Závěr
Energetická flexibilita představuje klíčový nástroj pro zajištění stability moderní energetické sítě v době masivního rozvoje obnovitelných zdrojů. Zatímco technická flexibilita (SVR) zůstává páteří systému, obchodní flexibilita otevírá příležitosti širokému spektru účastníků trhu včetně malých výrobců a spotřebitelů.
Optimální strategie pro provozovatele bateriových úložišť a fotovoltaických elektráren spočívá v dynamickém přepínání mezi různými tržními režimy podle aktuálních cenových signálů – kombinace SVR, arbitráže na denním trhu a obchodní flexibility maximalizuje celkové výnosy a současně přispívá ke stabilitě energetického systému.