Akumulační zařízení

Akumulace energie je v poslední době jedním z nejčastějších témat, pokud jde o budoucí vývoj české energetiky. Využití akumulačních zařízení v energetice může být velmi široké; od ukládání elektřiny vyrobené ve vlastní solární elektrárně pro pozdější využití po poskytování služeb k řízení rovnováhy v elektrizační soustavě. Na pořízení akumulačního zařízení lze rovněž využít hned několik dotačních programů, ať již jde o Novou zelenou úsporám nebo Operační program Podnikání a inovace.

Jaké právní podmínky musí zájemce o provoz akumulačního zařízení splnit? Záleží na způsobu plánovaného využití akumulačního zařízení.

Zásadní rozdíl je, zda má být akumulační zařízení využito pro vlastní potřebu zákazníka (odběratele elektřiny) v jeho odběrném místě, nebo zda se plánuje s kapacitou akumulačního zařízení pro odběr, a tedy podnikat s dodávkou elektřiny.

Do hry vstupuje energetický zákon, který stanoví pro podnikání v energetice podmínku, která se nazývá licence pro podnikání v energetice.

V obou případech, ať již se jedná o využití akumulačního zařízení pro vlastní potřebu zákazníka nebo pro podnikání, musí být splněny zákonem a prováděcími předpisy stanovené podmínky pro připojení akumulačního zařízení k elektrizační soustavě.

Konkrétní aplikaci výše uvedených podmínek lze nejlépe demonstrovat na příkladech využití akumulačního zařízení v praxi.

Akumulační zařízení v odběrném místě zákazníka

Nejrozšířenější je v současné době umísťování akumulačních zařízení, postavených na nejrůznějších typech baterií, v odběrném místem zákazníka – spotřebitele elektřiny. Může se jednat jak o instalace v rodinných či bytových domech v kombinaci s vlastní výrobnou elektřiny, nejčastěji solární elektrárnou, ale i o instalace v podnicích a továrnách.

Pokud se akumulační zařízení kombinuje s vlastní výrobnou elektřiny, slouží převážně efektivnějšímu využití vlastní vyrobené elektřiny – pokud ji v okamžiku výroby nelze všechnu spotřebovat, ukládá se energie do akumulačního zařízení pro pozdější využití.

Zejména pak v podnicích nachází akumulační zařízení další způsoby využití – jako forma zálohování pro případ výpadku elektřiny v provozech, kde i mikro výpadky mohou způsobit chybovost výrobního procesu, či jako cesta ke snížení rezervovaného příkonu, pokud podnik využije maximální hodnotu rezervovaného příkonu pouze nárazově.

Přečtěte si také: Možnosti spolupráce fotovoltaiky a systémů tepelného hospodaření budov

Ve všech uvedených případech jde o využití akumulačního zařízení pro vlastní potřebu zákazníka. Z hlediska zákona č. 458/2000 Sb., energetického zákona, se tedy nejedná o činnost, která by splňovala znaky podnikání v energetice, a odpadá tedy jedna z hlavních překážek – k provozování akumulačního zařízení tímto způsobem není zapotřebí licence Energetického regulačního úřadu.

Významně se tak zjednodušuje situace pro uživatele takového akumulačního zařízení. To však neznamená, že lze takové zařízení v odběrném místě instalovat bez nutnosti splnění dalších podmínek.

Jak bylo výše řečeno, i v případě, kdy je akumulační zařízení připojeno jen do domovních či podnikových elektrických rozvodů, musí být splněny podmínky vyhlášky Energetického regulačního úřadu č. 16/2016 Sb., o podmínkách připojení k elektrizační soustavy, a zejména pak podmínek Přílohy č. 4 Pravidel provozování distribučních soustav (PPDS)¹, která se týká připojování výroben a akumulačních zařízení.

V tomto dokumentu se výslovně uvádí, že platnost pravidel paralelního (souběžného) provozu zařízení se sítí provozovatele distribuční soustavy se vztahuje jak na akumulační zařízení realizovaná jako součást výrobny, tak na samostatně připojená akumulační zařízení.

V dokumentu jsou pak upraveny technické požadavky na připojení akumulačních zařízení v celé řadě konfigurací, ať již jde o připojení do sítí VN nebo NN, v kombinaci s výrobnou elektřiny nebo samostatně. Pro účely připojování definuje příloha č. 4 PPDS i instalovaný výkon akumulačního zařízení.

Je jím výkon střídače, přes nějž se elektřina z akumulačního zařízení dostává do soustavy. Pokud je však akumulační zařízení instalováno společně se solární elektrárnou se společným střídačem, pak se za instalovaný výkon celého „soustrojí“ bere vyšší z hodnot (a) výkon střídače, nebo (b) součet jmenovitých hodnot všech instalovaných solárních panelů.

PPDS dále výslovně konstatují, že pokud se může stát, že elektřina z akumulačního zařízení bude dodána do elektrizační soustavy, použijí se na podmínky jejího připojení pravidla platná pro připojení výroben. To se týká i posouzení zpětných vlivů na soustavu.

K provozování akumulace v odběrném místě tedy není zapotřebí licence pro podnikání v energetice, musí být však dodrženy podmínky pro připojení akumulačních zařízení dle PPDS. Na tomto stavu nic zásadního nemění ani připravovaná novela energetického zákona².

Akumulační zařízení jako součást výrobny elektřiny

Další možností využití akumulačního zařízení je jeho připojení k výrobně elektřiny, která dodává veškerou vyrobenou energii do elektrizační soustavy – neslouží tedy pro vlastní potřebu. Akumulační zařízení v takovém případě neslouží pro potřeby odběrného místa, ale optimalizuje funkci výrobny elektřiny. Je tedy součástí podnikatelské činnosti výrobce elektřiny, která je vykonávána na základě licence na výrobu elektřiny.

K podnikání s akumulačním zařízením jako součásti výrobny elektřiny není zapotřebí žádná zvláštní licence – postačuje licence pro výrobu elektřiny. Připojení akumulačního zařízení jako součásti výrobny elektřiny se řídí stejnými PPDS (Příloha č. 4) jako výše popsané připojování akumulačního zařízení v odběrném místě zákazníka.

K připojení je tedy zapotřebí splnit celou řadu technických podmínek definovaných Pravidly pro konkrétní způsob zapojení. Jaké další podmínky stanoví právní předpisy pro podnikání s akumulačním zařízením jako součástí výrobny? Záleží na tom, jak chce výrobce elektřiny akumulační zařízení využívat.

Teoretickým (protože v současné době nedávajícím ekonomický smysl) způsobem využití může být v případě výroben s proměnlivou dodávkou vyrobené elektřiny (FVE, VTE) záměr regulovat dodávku vyrobené elektřiny do elektrizační soustavy a tím dosáhnout například na vyšší cenu silové elektřiny.

Již méně teoretickým, neboť v některých případech testovaným způsobem využití akumulačních zařízení, je poskytování služeb flexibility obchodníkům s elektřinou. Obchodníci vytvářejí v elektrizační soustavě svou činností tzv. odchylku, která nastává tehdy, jestliže se množství elektřiny skutečně odebrané ze sítě jejich zákazníky liší od předpokladu.

Pokud je skutečně odebrané množství elektřiny nižší, než byl předpoklad, nachází se v elektrizační soustavě nadbytek elektřiny, který je nutné zregulovat. Náklady na regulaci jsou ve formě „platby za odchylku“ naúčtovány obchodníkovi. Akumulační zařízení v takovém případě odebere nadbytečnou elektřinu ze soustavy a umožní obchodníkovi minimalizovat platby za odchylku.

Oba dva výše popsané obchodní modely jsou již na základě platných předpisů právně realizovatelné – v obou případech jde pouze o smlouvu mezi výrobcem a vlastníkem akumulačního zařízení na jedné straně a obchodníkem na druhé straně.

Náročnější podmínky předpisy stanoví, pokud akumulační zařízení chce výrobce použít k tomu, k čemu v moderní energetice má sloužit především – tedy k regulaci výkonové rovnováhy v elektrizační soustavě. Drtivou většinu služeb k regulaci elektrizační soustavy objednává a hradí provozovatel přenosové soustavy, kterým je ČEPS, a. s.

Parametry jednotlivých služeb jsou přesně definovány v tzv. Kodexu provozovatele přenosové soustavy. Dne 1. dubna 2019 vstoupila v účinnost druhá část Kodexu³, která se věnuje tzv. podpůrným službám. Nově se zde popisují možnosti nasazení akumulačního zařízení k poskytování služeb zajišťujících regulaci výkonové rovnováhy v soustavě.

Nasazení akumulačního zařízení je omezeno pouze jako prvek tzv. fiktivního bloku, zjednodušeně řečeno soustrojí výrobny elektřiny a akumulačního zařízení, které je její součástí. Pokud bychom měli pro zjednodušení převzít terminologii automobilového světa, jde o jakýsi hybrid.

Na rozdíl od předchozí verze Kodexu není nijak omezen druh výrobny elektřiny, s nímž může akumulační zařízení tvořit fiktivní blok. Může tedy jít teoreticky i o solární či větrnou elektrárnu. Využití akumulačního zařízení v rámci fiktivního bloku však naráží na technické podmínky jednotlivých služeb.

Akumulační zařízení lze pro poskytnutí služby (dodávku regulační energie do sítě nebo odběr přebytečné elektřiny) využít pouze po velmi limitovanou dobu, maximálně několika desítek sekund. Následně musí tuto dodávku převzít generátor výrobny. Jsou pevně nastaveny i maximální limity vybití akumulačního zařízení po dobu poskytování služby.

Zjednodušeně řečeno, tyto podmínky jsou splnitelné pro klasické výrobny s turbogenerátorem, kde dodávka regulační energie je zahájena z akumulačního zařízení a následně ji převezme hlavní generátor výrobny. Jsou naopak zjevně limitující pro zdroje s výrobou závislou na počasí (zejména větrné a solární elektrárny), které nemohou garantovat dodávku na základě pokynu dispečinku za všech okolností.

Nové možnosti Kodexu tak spíše využijí stávající poskytovatelé podpůrných služeb, typicky například teplárny, které budou schopny díky instalaci akumulačního zařízení jako součásti jejich výrobny elektřiny dosáhnout lepších parametrů poskytovaných služeb (rychlejší náběh apod.).

Akumulační zařízení jako prvek lokální distribuční soustavy

Funkce akumulačních zařízení lze též velmi dobře využít k řízení provozu lokálních distribučních soustav. Jedná se o část elektrizační soustavy, která je prostřednictvím jednoho přípojného bodu propojena s regionální distribuční soustavou a je provozována na základě licence na distribuci elektřiny.

Typicky se v dnešní době jedná o průmyslové areály, obchodní centra, ale v některých případech i developerské projekty obytné výstavby. Lokální distribuční soustavy zajišťují tedy distribuci elektřiny ve vymezeném území a z tohoto úkolu vyplývá řada technických problémů, k jejichž vyřešení může přispět instalace akumulačního zařízení.

Provozovatelé lokálních distribuční soustav jsou zároveň v mnoha případech držitelé licence na výrobu elektřiny a mohou tak kombinovat využití akumulačního zařízení pro regulaci výroby i zajištění distribuce.

Provozování akumulačního zařízení je tudíž v takovém případě součástí podnikatelské činnosti v energetice ať již pod licencí na distribuci provozovatele lokální distribuční soustavy, nebo licencí na výrobu elektřiny, jejímž držitelem je tentýž subjekt. Pravidla připojení takového akumulačního zařízení jsou i v tomto případě obsažena v PPDS, stejně jako v předchozím případě.

Očekávané legislativní změny v oblasti akumulace elektřiny

Pokud jde o využití akumulačních zařízení pro vlastní potřebu domácnosti, bytového domu či podniku, žádné zásadní změny pravidel nelze v nejbližších letech očekávat. Spíše se bude jednat o drobnější vylepšení, reagující na technologické změny.

Akumulační zařízení lze v tomto modelu připojit a provozovat již dnes. Očekávat lze spíše rozšíření možností využití akumulačního zařízení v odběrném místě – v souvislosti s čerstvými požadavky evropské legislativy budou mít odběratelé elektřiny možnost podílet se za úplatu na poskytování služeb regulace elektrizační soustavy.

Tyto služby budou spočívat v řízení odběru elektřiny, případně dodávek vlastní vyrobené elektřiny do soustavy v okamžiku, kdy to bude nezbytné pro udržení její stability. Významnou úpravu legislativy lze ale očekávat, pokud jde o nasazení velkých bateriových parků k regulaci soustavy a jejich provozování jako samostatné podnikatelské činnosti.

Čili něco podobného, co dělá například americká Tesla v Austrálii⁴. K tomu bude zapotřebí zanést novelou do energetického zákona novou kategorii licence pro podnikání – vedle licence pro výrobu a distribuci elektřiny licenci pro ukládání elektřiny.

Chybějící licence pro ukládání elektřiny je v tuto chvíli hlavní bariérou pro nasazení této technologie ve „velké“ energetice v České republice. Bohužel tuto bariéru neodstraňuje ani aktuálně projednávaná změna energetického zákona. Pokud se v průběhu legislativního procesu licence na akumulaci do novely zákona neprosadí, budeme muset čekat minimálně další dva roky na nový energetický zákon.

Odkazy:

1. Např. zde: https://www.cezdistribuce.cz/edee content/file-other/distribuce/energeticka-legislativa/ppds/ppds-2017_priloha-4.pdf
2. K dispozici zde: https://apps.odok.cz/veklep-detail?pid=KORNB6CFJNO2
3. K dispozici zde: https://www.ceps.cz/cs/kodex-ps
4. https://oenergetice.cz/akumulace-energie/australska-megabaterie-od-tesly-se-sveho-provozovatele-stala-zlatym-dolem/

Článek byl uveřejněn v časopisu TZB Haustechnik 2/2019.