Předpověď osvitu jako klíčový vstup pro řízení chytré energetiky
Co je chytrá energetika?
Chytré sítě (Smart Grids): elektrická síť schopná efektivně propojit všechny připojené výrobce i spotřebitele. Smart grid se skládá z přenosových a distribučních soustav, které jsou vybaveny jistým stupněm inteligence – tedy schopností automatizace, komunikace a regulace.
Chytré sítě z pohledu běžné domácnosti: většina domácností je a i nadále bude zejména pasivním spotřebitelem elektrické energie. Určitá část domácností bydlící v domech je v současné době nejen spotřebitelem, ale také výrobcem – právě díky rozmachu instalací fotovoltaických zdrojů na střechách v poslední době. Při zachování tohoto trendu bude aplikace chytrých sítí v podstatě nutností z důvodu regulace, což by mělo vést ke flexibilním cenám za elektřinu (v podstatě stejně jako již dnes fungují sazby OTE – operátor trhu energií pro zajištění rovnováhy mezi nabídkou a poptávkou).
Co je tedy potřeba brát v úvahu?
- kvantitu výroby ze stabilních zdrojů elektřiny (tj. tepelné elektrárny)
- kvantitu potenciální dodávky z regulovatelných zdrojů (tj. vodní a přečerpávací elektrárny, bateriová úložiště, plynové elektrárny)
- co nejpřesnější odhad výroby z obnovitelných zdrojů elektřiny
- možnosti plánování spouštění elektrospotřebičů – zejména v letním období (příprava teplé vody, dobíjení elektromobilů, klimatizace/tepelná čerpadla, praní ap.)
Z výše uvedených patří ke stabilním první dva body; čtvrtý je sice stabilního objemu, ale v současné době je v drtivé většině spouští spotřebitel (nebo jím nastavený program/AI) a příprava pro centrální plánování je minimální; bodem třetím – co nejpřesnější předpovědí výroby z fotovoltaických panelů se věnuje PVForecast.
Představení a smysl PV Forecastu
Hlavní výhoda fotovoltaické elektrárny (dále jen FVE) spočívá v principu generování elektrické energie, který nezahrnuje žádné mechanické točivé součásti. Většina běžně rozšířených zdrojů jsou tepelné elektrárny (uhelné, jaderné, biomasa), které v první řadě generují tepelnou energii, ta je na elektrickou převáděna až soustavou turbín. Naopak největší nevýhodou FVE je závislost na proměnlivém slunečním osvitu a jen krátkodobé možnosti ukládání elektrické energie – dlouhodobě to zatím není běžné. V našem klimatickém pásu proti sobě jdou produkce i spotřeba v rámci letní (silné sluneční záření po dlouhou dobu, nízká spotřeba) a zimní sezóny (slunce je slabé a po krátkou dobu, vysoká spotřeba domácností hlavně vytápěním).
Vytápět v létě přebytky FVE bazén je jistě příjemné, ale kdo to skutečně potřebuje 🙂
Ukládat energii krátkodobě ale umíme dobře – lokálně do baterií, masivně za pomoci přečerpávacích elektráren.
Pracovat se spotřebami chytrá domácnost také umí, řídí přípravu teplé vody, odloží mimo špičku start myčky, pračky, sušičky apod. Aby tyto systémy fungovaly v souladu s provozem FVE, efektivně potřebují co nejpřesněji do svých plánovacích rovnic doplnit všechny neznámé. Tu největší neznámou – produkci FVE v čase – se snažíme co nejpřesněji odhadnout, abychom těmto systémům pomohli k efektivnímu fungování.
Princip PV Forecastu
Využíváme vyhodnocení více modelů meteorologických předpovědí z externích zdrojů a opravujeme ji na základě měření z naší sítě senzorů pro požadovanou lokalitu. Předpověď opravujeme až 5 dní dopředu s hodinovým rozlišením.
Na tento systém navazuje služba PV Nowcast, která za pomoci senzoru osvitu přímo v daném místě zvyšuje přesnost předpovědi v krátkodobém horizontu do 8 hodin, a to s 15-minutovým rozlišením.
Ještě propracovanějším systémem pak je Sky Scanner (navíc používající kameru pro snímání oblačnosti celé oblohy) s 1-minutovým rozlišením pro nejbližších 20-60 minut.
Zdroje:
Smart City v energetice
Co jsou inteligentní sítě a k čemu slouží
OTE – operátor trhu