Podpůrné služby

Kdyby se výkonová odchylka včas nevyrovnala, tak by při velké nerovnováze mohlo dojít až k úplnému rozpadu sítě, zvanému blackout. Tím by celá soustava vypadla z provozu a v žádné domácnosti nebo firmě by nefungovala elektřina. Proto automatické systémy a dispečeři neustále sledují výkonovou bilanci a v případě nerovnováhy spotřeby a výroby zasáhnou pomocí tzv. podpůrných služeb (PpS). Ty zjednodušeně fungují na principu rychlé dodávky nebo odběru elektrické energie. Například při nedostatku elektřiny z důvodu krátkodobého (cca 60 minut) výpadku elektrárenského bloku dispečer aktivuje jednu z podpůrných služeb (kladnou minutovou zálohu), která výpadek nahradí. Naopak když nějaký subjekt neodebere energii, tak dispečer opět aktivuje podpůrnou službu (zápornou minutovou zálohu) a přebytečnou energii odebere ze sítě. Na rychlé změny reaguje primární a sekundární regulace automaticky v řádu několika sekund.

Pro správné pochopení podpůrných služeb musíme vysvětlit systémové služby (Sys). Pomocí Sys se zajišťuje kvalita a spolehlivost dodávky elektrické energie v elektrizační soustavě. V České republice jsou tyto služby zajišťovány pouze jedinou společností ČEPS. Ta na základě přesně definovaného Kodexu přenosové soustavy reguluje kvalitu elektrické energie. Mezi Sys patří udržování parametru napětí a frekvence, výkonové rovnováhy v reálném čase, obnovení provozu a dispečerské řízení. [1]

Podpůrné služby (PpS) jsou prostředky pro zajištění systémových služeb. Jsou definovány jako činnosti fyzických nebo právnických osob pro zajištění provozování elektrizační soustavy a pro zajištění kvality a spolehlivosti dodávky elektřiny. Pomocí PpS je možno korigovat rozdíly mezi odběrem a výrobou, a to změnami spotřeby či výkonů výroby. [2]

Subjekty připojené do elektrizační soustavy mají právo, nikoliv povinnost, při splnění technických a obchodních podmínek stanovených provozovatelem přenosové soustavy nabízet PpS. Jejich ceny se vytvářejí na základě tržního principu. Výběr poskytovatelů PpS probíhá na základě otevřeného a nediskriminačního přístupu vůči všem uživatelům přenosové soustavy. [2]

Všechny PpS musí splňovat obecné požadavky, jako jsou měřitelnost, dostupnost, certifikovatelnost a možnost průběžné kontroly poskytování. [1] [3]

• Měřitelnost
  • Měří se kvantitativní parametry (výkon, frekvence, napětí) přesně daným způsobem měření pro jednotlivé typy PpS. ČEPS zadává přesně dané požadavky na poskytovatele PpS, ve kterých jsou přesně stanoveny případné odchylky od deklarované hodnoty. [1] [3]
• Dostupnost
  • Provozovatel PpS garantuje dostupnost služby během denního, týdenního a roční cyklu. Pro kontrolu služeb provádí poskytovatel služby periodické certifikační testy dle Kodexu PS. ČEPS má právo provádět inspekci i mimo pravidelné testování [1] [3]

PpS můžeme řadit do větších celků podle více kritérií (automatické/dispečerské/minutové/havarijní). Podpůrné služby jsou rozděleny na PpS nakupované na volném trhu a PpS prostřednictvím přímé smlouvy s poskytovatelem PpS.

• PpS nakupované na volném trhu
  • Primární regulace frekvence bloku (PR)
    • Automatická, rychlá v závislosti na změnách frekvence
  • Sekundární regulace výkonu bloku (SR)
    • Automatická, rychlá regulace výkonu elektrárenského bloku
  • Minutové zálohy (+-MZt, kde t=5 nebo 15 minut)
    • Na pokyn dispečera aktivovaná regulační záloha najetá za požadovanou dobu
  • Snížení výkonu (SV30)
    • Na pokyn dispečera snížení výkonu na bloku do 30 minut
• PpS prostřednictvím přímé smlouvy s poskytovatelem PpS
  • Sekundární regulace U/Q (SRUQ)
    • Automatická regulace jalového výkonu
  • Schopnost ostrovního provozu (OP)
    • Při havarijním stavu
  • Schopnost startu ze tmy (BS)
    • Při totálním rozpadu elektroenergetické sítě

Příklad typového rozložení záloh na elektrárenském bloku

Graf ukazuje rozvržení pracovních hodnot elektrárenského bloku v případě nabízení podpůrných služeb. Blok nabízí PR, SR a MZ15+. V první části zobrazuje hodnoty bez aktivované minutové zálohy. Zelená barva zobrazuje nastavenou výkonovou hladinu. Červená barva možnosti sekundární regulace pro danou hladinu. V bodě „t“ se aktivuje kladná minutová záloha MZ15+. Zvedne se nastavená výkonová hladina, ale zůstává možnost primární i sekundární regulace. [1]

• PMAX ....................... technické maximum bloku
• PMaxSHR .................. Největší výkon bloku použitelný pro SR výkonu bloku v regulační rozsahu, pro horní pásmo SR
• PBase ....................... výkonová hladina na kterou je blok nasazen (aktivované minutové zálohy + diagramový bod)
• PMinSHR .................. Nejmenší výkon bloku použitelný pro SR výkonu bloku v regulačním rozsahu, pro horní pásmo SR
• PMaxSHD ................. Největší výkon bloku použitelný pro SR výkonu bloku v regulačním rozsahu, pro dolní pásmo SR
• Pdg .......................... diagramový bod bloku (výchozí výkonová hladina bloku)
• PMinSRD .................. Nejmenší výkon bloku použitelný pro SR výkonu bloku v regulačním rozsahu, pro dolní pásmo SR
• PMIN ....................... technické minimum bloku [3]

Roční příprava provozu

Pro zajištění spolehlivosti a kvality provozu elektrizační soustavy (ES) sepisuje ČEPS na každý kalendářní rok tzv. Roční přípravu provozu. V této veřejné publikaci je ve spolupráci s výrobci elektrické energie a provozovateli distribučních soustav zveřejněna predikce spotřeby a zatížení ES ČR a výsledky bilance ES ČR v rámci jednoho roku. Tato predikce je mj. ovlivněna plánovanými odstávky elektrárenských bloků. Aby byla zajištěna spolehlivost ES i při těchto odstávkách, stanovuje rovnou ČEPS i hodnoty potřebných výkonů jednotlivých kategorií PpS. [1]

Poskytování PpS

Základním předpokladem pro nabízení PpS je podepsání Dohody o podmínkách nákupu a poskytování podpůrných služeb s provozovatelem přenosové soustavy ČEPS. Tato dohoda je pro všechny poskytovatele PpS stejná a vychází z ustanovení zákona č.458/2000 Sb., o podmínkách podnikání a výkonu státní správy v energetických odvětví. Většinou ji ČEPS vypisuje na rozmezí tří let (například 2016 až 2018). [1] [4]

Poskytovatel PpS má více možností, jak nabízet provozovateli přenosové soustavy své služby. Nejčastěji se používá ročních kontraktů, které se vypisují v rámci výběrového řízení. V poslední době ČEPS pořádá výběrové řízení v jednom roce na následující dva až tři roky (v časovém souladu s Dohodou o poskytování PpS). ČEPS není ničím omezen, jaké procentuální množství z potřebného množství PpS může takto nasmlouvat. Druhá možnost poskytovatele PpS je nabízet služby na denním trhu PpS. [1]

Dlouhodobé kontrakty na PpS

Výběrové řízení pro poskytovatele PpS se vypisují jak písemně, tak i elektronicky pomocí systému MMS (dříve DAMAS ENERGY). Každý poskytovatel PpS má možnost získat certifikát a zúčastňovat se těchto řízení. Prostřednictvím výběrového se uzavírají dlouhodobé kontrakty (1 a více let). Touto cestou je nakoupeno téměř 90 % všech potřebných PpS.

Příklad výběrové řízení na PR, SR, MZ5, MZ15– na dva roky (od 1. 1. 2017 do 31. 12. 2018). Poptávaný souhrnný výkon byl:

• PR 60 MW;                         SR 200 MW;                       MZ5 190 MW;                   MZ15– 70 MW [5]

U žádného typu PpS ČEPS nestanovuje limitní cenu regulační energie. Poskytovatel vždy musí uvést hodnotu nabízeného výkonu v MW a cenu hodiny rezervace výkonu v Kč/MW. Hlavním kritériem výběru je cena. ČEPS vyhodnocuje každou kategorii PpS samostatně tak, že nabídky seřadí vzestupně od nejnižších ceny a akceptuje nabídky v rozumné cenové výši (jedná se o cenu rezervace služby, nikoliv cenu regulační energie). V případě neobsazení všech kapacit vypíše ČEPS nové výběrové řízení pro stejný rok. Při nedostatečné predikci spotřeby regulační energie může být vypsáno výběrové řízení i během roku na omezenou dobu (většinou od nějaké doby do konce roku). Další možnost řešení nedostatku PpS je zakoupení na denním trhu s PpS. [1]

Denní trh

Obchodování probíhá elektronickou formou prostřednictví systému MMS pouze v pracovní dny. ČEPS vypíše poptávku většinou na den dopředu. Na konci dne zveřejní výsledky, kteří poskytovatelé vyhráli. Tento trh je pouze okrajový, ale během nečekaných havarijních stavů velice přínosný (například při výpadku bloku v jaderné elektrárně – září 2015 Temelín).

Přímá smlouva s poskytovatelem

Poskytovatel dojednává cenu a podmínky smlouvy přímo se společností ČEPS. Nejčastěji se využívá pro nákup SRUQ, schopnosti startu ze tmy a schopnosti ostrovního provozu z důvodu malého počtu poskytovatelů.

V případě nedostatku PpS při výběrových řízení, mohou být prostřednictvím přímé smlouvy nakupovány i ostatní služby (PR, SR, MZx). [1] [3]