Vzorový projekt ukazuje budúcnosť energetiky
Zásadné zmeny nastali aj v oblasti obchodovania s elektrinou, nastavení dátových tokov alebo pripájania nových obnoviteľných zdrojov energie. V čase, keď sa otvárajú nové možnosti na energetickom trhu, prebiehal výskumný projekt popredných hráčov a inštitúcií pôsobiacich v sektore.
Dôležitý výskum
Cieľom projektu Medzinárodné centrum excelentnosti na výskum inteligentných a bezpečných informačno-komunikačných technológií, ktorý koordinovala spoločnosť EVIDEN (donedávna pôsobila na Slovensku pod obchodným menom Atos IT Solutions and Services), bolo overiť a otestovať spôsoby, ako do existujúcich energetických štruktúr čo najlepšie zapojiť obnoviteľné zdroje.
Výstupy projektu boli nedávno v priestoroch FEI STU predstavené aj verejnosti na záverečnej konferencii.
Na projekte sa okrem Evidenu podieľali aj spoločnosť Sféra, Slovenská technická univerzita (STU) prostredníctvom Fakulty elektrotechniky a informatiky a Fakulty informatiky a informačných technológií Bratislave ako aj Ústav materiálov a mechaniky strojov Slovenskej akadémie vied. Súčasťou projektového konzorcia je aj niekoľko špičkových zahraničných expertov z holandských (TU Delft) a českých univerzít (VUT Brno) s konzultačnou podporou zahraničného výskumného centra Atos Research Innovation (ARI) v Španielsku.
Veda pre prax
„Za ostatný polrok Slovensko zaznamenalo priam boom malých a lokálnych obnoviteľných zdrojov energie,“ prihovoril sa v úvode konferencie účastníkom štátny tajomník Ministerstva hospodárstva SR Branislav Sušila. Cieľom ministerstva je teraz podpora pripájania väčších výrobcov zelenej energie, aby sa zvýšil jej podiel na celkovom mixe. Štát momentálne pracuje na odstraňovaní prekážok – práve legislatívne bariéry označili za nepredvídateľne zložité aj predstavitelia z praxe.
O tom, že ide o aktuálnu problematiku, svedčí aj záujem priemyselných podnikov o nové formy energie. Spoločnosť Duslo. a. s. na konferencii ukázala svoje riešenie závislosti od fosílnych zdrojov a výroby produkujúcej skleníkové plyny. Chemička vybuduje vlastnú fotovoltickú elektráreň a veterný park. Zmienené OZE zdroje v kombinácii s elektrolyzérom nielenže firme zabezpečia časť energetickej potreby z obnoviteľných zdrojov, ale povedú k vytvoreniu celého hodnotového reťazca, na konci ktorého bude výroba zeleného vodíka a čpavku.
Kapacít je stále málo
To je však len prvý krok. V súčasnosti sa obnoviteľné zdroje podieľajú na celkovej výrobe elektriny približne 23 %. V porovnaní s minulosťou ide o prudký nárast, ktorý možno vysvetliť ukončením doterajších, najmä legislatívnych obmedzení pripájania nových zdrojov do siete. „Napriek obrovskému boomu obnoviteľných zdrojov energie v Európe však stále vnímame nedostatok kapacít na výrobu elektriny,“ komentoval Andrej Juris, predseda Úradu pre reguláciu sieťových odvetví, jeden z problémov súčasnej energetiky.
Slovenská inovačná a energetická agentúra sa preto po úspešnom projekte Zelená domácnostiam zameria na podobnú schému aj pre malé a stredne veľké podniky. Podrobnosti a ďalšie plány v tejto oblasti odprezentoval riaditeľ Sekcie inovácií SIEA Artur Bobovnický.
Na Slovensku sa pritom dosiaľ ako najúspešnejšie ukazujú projekty malých zdrojov, ktoré slúžia primárne na pokrytie spotreby daného odberného miesta. „Tento rok by sme mali prehodnotiť a navýšiť kapacity prenosovej siete. Chceme ich však uvoľňovať v takých oblastiach a pre také výrobné technológie, kde je pripájanie najefektívnejšie,“ popísal plány Slovenskej elektrizačnej prenosovej sústavy jej člen predstavenstva a technický riaditeľ Martin Riegel. Slovensku podľa neho chýba viac veterných elektrární – pre sústavu je ideálne, ak energia z vetra tvorí aspoň 30 % energie v pomere k energii z fotovoltiky.
Systém treba vymyslieť nanovo
Nárast počtu obnoviteľných zdrojov, ktoré do veľkej miery závisia od počasia, si však vyžaduje úplne iný prístup k elektrickej sieti, distribúcii energie a jej manažovaniu. Na to, aby prenosová a distribučná sústava zvládla pripájanie nových zdrojov, treba nanovo premyslieť celý systém inteligentného riadenia a merania. Subjekty, ktoré sa budú pripájať do siete, zase budú potrebovať overené riešenia, ktoré im pomôžu bezproblémovo využiť výhody obnoviteľných zdrojov. Práve tým sa zaoberá výskumný projekt spoločnosti EVIDEN (Atos) a jej vedeckých partnerov.
„Cieľom projektu je pripraviť a otestovať rôzne riešenia, ktoré sa neskôr využijú v praxi pri budovaní decentralizovaných energetických sústav a inteligentných sietí,“ vysvetľuje Roman Behúl zo spoločnosti EVIDEN Slovakia. O úspechu tohto prístupu svedčí aj fakt, že Výskumná agentúra APVV, ktorá zabezpečuje procesy implementácie pomoci z európskych fondov, vybrala projekt Medzinárodné centrum excelentnosti na výskum inteligentných a bezpečných informačno-komunikačných technológií a systémov ako vzorový.
Dôležitosť projektu, a najmä rozšírenie jeho výsledkov smerom k praktickému využitiu na konferencii podčiarkol aj prezident Slovenského centra digitálnych inovácií a IT asociácie Slovenska, Emil Fitoš. Pripomenul, že práve podobný výskum môže prispieť aj k správnemu nasmerovaniu aktivít v oblasti ochrany životného prostredia.
Máme algoritmus i skúsenosti
Výskumný projekt Centra excelentnosti sa už môže pochváliť aj konkrétnymi výsledkami. „Niekoľko rokov sme zbierali dáta z nášho testovacieho prostredia. Dnes máme autentické podklady na vybudovanie inteligentného systému. Máme algoritmus i skúsenosti, ktoré nám ho umožnia implementovať,“ popisuje výsledky projektu Milan Jarás z Ústavu materiálov a mechaniky strojov SAV. Riešenie umožní riadiť hybridné sústavy a v praxi napríklad používateľom automaticky naplánuje nabíjanie batérií v čase lacnej energie a ich využívanie v časoch špičky a to s ohľadom na predikciu počasia a slnečného žiarenia.
„Toto riešenie stabilizuje a reguluje výrobu energií z OZE do energetických sietí a do spotreby. Okrem toho súčasne znižuje nielen náklady, ale i emisie,“ pripomína vedecko-výskumný pracovník. „Uvedené výsledky boli získané na reálnom zariadení SMART GRID na Ústave materiálov a mechaniky strojov SAV v Bratislave na Dúbravskej ceste. Tento pozostával z viacerých fotovoltických strešných elektrární, batériového úložiska a špecializovaných spotrebičov ako napríklad výkonové tepelné čerpadlo zem-voda so 100 metrovými zemnými vrtmi. Uvedený systém bol schopný produkcie elektrickej energie i tepla z OZE,“ dopĺňa vedecko-výskumný pracovník.
Nie sú to však len domácnosti, kto bude z výskumu Centra excelentnosti ťažiť. EVIDEN Slovakia v rámci svojej firmy DataSentics prišiel s riešením, ktoré s pomocou umelej inteligencie umožňuje lepšie predvídať produkciu fotovoltickej elektrárne a optimálne plánovať manažment energie. Predikčný model využíva jednak verejne dostupné dáta o počasí a jednak údaje o slnečnom žiarení.
Úspešný výskumný projekt
Do projektu je zapojené aj modelové Laboratórium vysokého napätia a OZE FEI STU v bratislavskej Trnávke, ktoré poskytovalo vstupy pre simulácie pre ďalších výskum v projekte. Experimentálne dáta sa použili napr. pri skúmaní vplyvu dynamiky mikrosiete na zvyšok elektrizačnej sústavy. Súčasťou projektu boli i konkrétne výskumné činnosti, ako napríklad riešenie nadvýroby, stochastická analýza vplyvu integrácie malých obnoviteľných zdrojov do distribučnej siete, ale i ekonomické modelovanie a príprava scenárov návratnosti investícií do obnoviteľných zdrojov.
Úspešnosť výskumného projektu už teraz potvrdzuje záujem z praxe o čo najrýchlejšiu aplikáciu.
Táto publikácia vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Medzinárodné centrum excelentnosti pre výskum inteligentných a bezpečných informačno-komunikačných technológií a systémov – II. etapa, Kód ITMS: 313021W404, spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.