PŘENOSOVÁ SOUSTAVA ČR a JEJÍ SPOLEHLIVOST Marián Belyuš ČEPS, a.s. 16. 4. 2013

OBSAH prezentace Představení ČEPS Faktory, ovlivňující spolehlivost dodávek energií Závislost na primárních energiích Robustnost systému (sítě i energetický mix) „Akceptovaná“ míra spolehlivosti Závislost systémů na celku „míra propojení“ Nástroje a řešení spolehlivosti dodávek elektřiny

Základní informace o ČEPS, a.s. (I.) Výhradní provozovatel přenosové soustavy ČR na základě licence na přenos dle Energetického zákona (č. 458/2000 Sb.) Jediným akcionářem ČEPS, a.s., je stát ČR, správu jeho majetkového podílu vykonává MPO ČR Poskytuje nediskriminační přístup k přenosové soustavě za konkurenceschopné ceny Provozuje, udržuje a rozvíjí přenosovou soustavu ČR Zajišťuje přenos elektřiny od výrobce do místa odběru v rámci přenosové soustavy = přenosové služby Dispečersky zajišťuje rovnováhu mezi výrobou a spotřebou elektřiny v každém okamžiku = systémové služby

Základní informace o ČEPS, a.s. (II.) Zajišťuje podpůrné služby (slouží k dispečerskému vyrovnání výkonové nerovnováhy) Přispívá k rozvoji trhu v ČR a EU Spolupracuje s ostatními provozovateli propojených přenosových soustav v Evropě (ENTSO-E) Podílí se na harmonizaci při řízení úzkých míst v rámci regionu Střední a východní Evropy Organizuje vnitrodenní přidělování přeshraničních přenosových kapacit v rámci regionu Střední a východní Evropy (Trasmission Capacity Allocator)

Struktura trhu s elektřinou v ČR

Faktory, ovlivňující spolehlivost dodávek energií Závislost na primárních energiích Robustnost systému (sítě i energetický mix) „Akceptovaná“ míra spolehlivosti Závislost systémů na celku „míra propojení“

Závislost na ropě a ruském plynu 0 % 50 % 100 % Source : Cedigaz 19% 0% 100% 11% 40% 10% 29% 54% 63% 99% 78% 59% 64% 46% 95% 16% 77% 69% 96% 57% Podíl ruského plynu na národní spotřebě Source : CEDIGAZ- Estimate of international gas trade by pipeline in 2008 (vérifié le 06/07/10 par JG) Aucune information disponible pour l’Albanie. Zdroj: CEDIGAZ- Estimate of international gas trade by pipeline in 2009

Systém zásobování elektřinou-robustnost primární energetické zdroje doprava, skladování elektrárny přenos, distribuce elektrické spotřebiče

Spolehlivost provozu ES – úroveň PS Mimořádné situace kumulace poruchových výpadků zdrojů povětrnostní podmínky extrémní zatížení Nové jevy obchodování s elektřinou využívání obnovitelných zdrojů energie odklon od jaderné energetiky        

Přeshraniční obchodování s elektřinou obsazuje přenosové kapacity

Studie EWIS – limity sítí při vysoké výrobě větrných parků identifikovány již v 2009 Predikce instalovaného výkonu v Evropě – až 150 000 MW do roku 2015 !

Výroba VtE v Německu a vliv na PS ČR přetěžují se vnitrostátní linky

Nesoulad mezi obchodními a fyzikálními toky Přebytek výkonu 1000 MW 1500 MW 4000 MW 2000 MW 8500 MW Poptávka

Srovnání kvality dodávek

Spolehlivost provozu ES – úroveň PS Vyrovnaná bilance výroba – spotřeba Spolehlivý přenos mezi elektrárnami a distribucí Přebytek výrobních i přenosových kapacit údržba, opravy, modernizace, výstavba poruchové výpadky zdrojů poruchové výpadky vedení, transformátorů,..

Propojené sítě Evropy – výhoda i hrozba

Opatření ke zvýšení energetické bezpečnosti dodávek Diverzifikace zdrojů Diverzifikace dopravních cest Řízení závislosti Strategické zásoby Zálohy výrobních i přepravních kapacit Spotřebiče, vícecestné zásobování Energetická politika a diplomacie

4. 11. 2006: vážná porucha systému Kontinentální Evropa Ruční odpojení dvojité linky vvn přes řeku Emži pro bezpečné podplutí luxusní lodi Norská perla Kaskádovité výpadky linek sousedních PPS 15 mil. domácností v Západní Evropě bez elektřiny asi 50 minut Rozdělení synchronního kontinentálního systému Evropy do 3 zón vlivem přebytku / nedostatku výkonu Jsme v listopadu 2006, vysoká výroba ve větrných zdrojích na severu Německa, velké neplánované toky na jich. Nerespektování kritéria n-1 E.ON Netz Rozdílná nastavení vypínacích automatik na vedeních mezi E.ON Netz a RWE TSO; Manipulace v rozvodně E.ON Netz, která měla pomoci situaci vyřešit, nebyla podložena výpočtem a v reálné situaci měla opačný efekt Změna v časování plánovaného vypnutí linky E.On Netz (umožňujícího proplutí velké lodě) nebyla řádně komunikována sousedním TSO Při nápravných akcích po výpadcích odhaleny nedostatky decentralizovaného řízení soustavy UCTE: Mnoho výrobních zdrojů, zvláště větrných a kombinovaných CZT, připojených do distribučních soustav, se odpojilo kvůli nedodržení nominální frekvence v síti. Jejich nekoordinované automatické připojování způsobovalo další nerovnováhy v systému. Distributoři připojovali odběratele bez koordinace s TSO. Rozpad synchronního systému na tři zóny, odpojení cca 15 mil domácností v západní Evropě Resynchronizační pokusy prováděny bez znalosti celkové situace. Emže - lokalizace

! ! 22.8.2012 Impact of planned outage of tie lines Krosno-Lemešany Redispatch between PSE-O and 50HzT 700 MW Reconfiguration in Varín Redispatch between APG and 50HzT 800 MW ! Efekt Redi 800MW APG-50HzT cca ! V404

Nekontrolovatelná kaskáda výpadků !190% !155% !115% !125% !105% !180% !130% !150%

I. ŘEŠENÍ - Rozvoj přenosové soustavy V posledních desetiletích Roste množství přenášené elektřiny v důsledku stoupající intenzity obchodování a spotřeby Mění se charakter výrobních zdrojů zapojených do soustavy Mění se nároky na schopnost přenosové sítě dopravovat vyrobenou elektřinu ke spotřebitelům Pro zvýšení úrovně spolehlivosti PS ČR a rozvoj vnitřního trhu EU je nezbytné zvyšovat kapacitu sítě odstraňovat úzká místa v soustavě modernizovat zařízení PS koordinovat rozvoj české soustavy se subjekty v evropském propojení instalace transformátoru s regulací fáze na česko-německém vedení

I. Investiční plán ČEPS do roku 2020 ČEPS bude muset do roku 2025 do nové infrastruktury investovat cca 4,5 mld. Kč ročně, celková investice dosáhne 60 mld. Kč Součástí těchto investic je: výstavba nových vedení posílení kapacity některých vedení stávajících dokončení přechodu stanic přenosové soustavy na dálkové ovládání ochranný systém fyzického zabezpečení objektů elektrických stanic modernizace dispečerských pracovišť instalace transformátoru s regulací fáze na česko-německém vedení

Rozvojové akce do roku 2025

II. ŘEŠENÍ - ENTSO-E – mezinárodní spolupráce 41 PPS v 34 zemích Zásobováno 532 mil. obyvatel Výroba 828 GW 305,000 km linek PS Dodáváno 3,400 TWh ročně 400 TWh přeshraničních výměn

II. ŘEŠENÍ - Projekt Transmission Security Cooperation

II. ŘEŠENÍ - Projekt TSC

II. Možnosti řešení v operativním řízení Preventivní opatření – rekonfigurace, přerušení, posun prací na vedeních .. Zrušení obchodovaných přeshraničních kapacit TSC CTDS, videokonference Stop nebo omezení Intraday, GCC Redispečink včetně mezinárodního Žádost o snížení toku na hranici s 50HzT s využitím regulace větrných parků

III. ŘEŠENÍ - Transformátor s regulací fáze

III. ŘEŠENÍ - Doprava PST na místo

III. ŘEŠENÍ - PST v Rz Divača, Slovinsko 400 kV, 2x600 MVA, ± 40°, 1800 t, 25x10 m

Další možnosti zvyšování spolehlivosti ES ČR Mezinárodní projekty R&D eHIGHWAY2050 GARPUR UMBRELLA AFTER Národní projekty: WAMS, Dynamic Rating, ACM Atd…

Závěry platné nejen pro ČR Blackouty jsou ekonomicky nákladné Blackouty rozvracejí chod společnosti Blackouty jsou politicky nepřijatelné Pravděpodobnost blackoutů se zvyšuje kritickými externími vlivy: rozpor mezi EU energetickými politikami, národní energetické a environmentální politiky nekoordinovány liberalizace trhu Extenzivní podpora OZE Proto vějíř preventivních opatření musí mít podporu stakeholderů a politické sféry Co můžeme zobecnit pro naši republiku Odrážky proklikat a uzavřít: Opatření musejí zavádět nejenom operátoři sítí, a hráči energetického sektoru, ale musejí mít i širší podporu státních orgánů a nejlépe celé společnosti. Ale to již předbíhám další přednášky, které budou mluvit o specifických záležitostech

100% zabránit blackoutům? Příčiny blackoutů: chyby operativního řízení a údržby PS nedostatečný rozvoj PS a výrobních kapacit rozměr / kumulace přírodních / lidmi zaviněných událostí Každý blackout je impulzem pro nápravná opatření a neopakování minulých chyb Nutnost najít rovnováhu mezi riziky / náklady / společenským očekáváním Ukázali jsme si na širokou škálu příčin blackoutů, ať už šlo o chyby u PPS v operativním řízení nebo např. nedostatečnému průklestu tras vedení, nebo o zanedbání rozvoje PS a výrobních zdrojů a samozřejmě je implicitní povinností PPS !připravit se na nemožné!. Samozřejmě každá společnost se k těmto hrozbám staví různě, jak jsme viděli na příkladech. Rozhodně každý velký blackout je podrobně investigován a učiněna nápravná opatření. Události v roce 2003 v Itálii, resp. v západní Evropě v roce 2006 vedly jak k odstranění nedostatků v práci systémových operátorů tak i výrobců a distributorů, ale velmi významně nastartovaly zcela nové formy spolupráce a koordinace mezi PPS. Komentář k rozporuplnosti politikz EU: spolehlivost a bezpečnost x liberalizace x obnovitelné zdroje

Vedeme elektřinu nejvyššího napětí Marián Belyuš www.ceps.cz