Přenosová soustava
Přenosová soustava společně s distribuční soustavou zajišťuje přenos elektrické energie od výrobců k odběrným místům (např. domácnostem). Soustavy jsou odlišené napětím a mají rozdílné provozovatele. Přenosová soustava je tvořena vedením na hladině 400 kV, 220 kV a transformátory mezi těmito hladinami (existují výjimky – například vyvedení výkonu od zdroje) a tvoří páteř elektrizační soustavy. Slouží k přenosu velkých výkonů na velké vzdálenosti a zajišťuje propojení elektrizační soustavy se soustavami zahraničními a dále souží pro vyvedení výkonu z velkých systémových elektráren. [1]
Obr. 1. Schéma přenosu elektřiny [2]
Vedení v přenosové soustavě můžeme podle jejich typu určení rozdělit na dvě základní skupiny:
- vedení bloková – vedení připojující do soustavy elektrárenské bloky (slouží k vyvedení výkonu)
- Vedení přenosová – spojující rozvodny (slouží k přenosu výkonu)
Vedení v přenosové soustavě spojují vždy dvě rozvodny – mají pouze dva konce. Jedinou výjimkou je vedení mezi Hradcem a Vyškovem, které je tzv. T-kusem a je k němu připojena ještě třetí rozvodna VTŽ Chomutov.[2]
Přenosová soustava se skládá z 3 724 km vedení 400 kV a 1 909 km vedení 220 kV. K přenosové soustavě patří také malá část vedení 110 kV. Jedná se o vedení, které propojuje výrobce s přenosovou soustavou. Kromě vedení spravuje i rozvodny, kterých je 42 a transformátory, kterých je 75, z nichž některé jsou určeny pro převádění elektrické energie z přenosové do distribuční soustavy. [1]
Obr. 2. Schéma přenosové soustavy [1]
Provozovatel přenosové soustavy
Provozovatelem přenosové soustavy v České republice je společnost ČEPS. Jediným akcionářem společnosti je Česká republika v zastoupení Ministerstva průmyslu a obchodu. V rámci elektrizační soustavy poskytuje ČEPS, a. s., následující služby:
- systémové služby
- přenosové služby
- podpůrné služby
- dispečerské řízení
- správa technické infrastruktury
- zahraniční spolupráce
Systémové služby
Systémové služby jsou činnosti, kterými ČEPS zajišťuje kvalitu a spolehlivost dodávky elektřiny na úrovni přenosové soustavy (PS) a plnění mezinárodních závazků a podmínek propojení elektrizační soustavy (ES) ČR. Kvalitou se rozumí zejména parametry frekvence a napětí, definované Kodexem PS. Spolehlivostí dodávky se rozumí nepřerušenost dodávky v odběrných místech z PS definovaná průměrným počtem a trváním dílčích výpadků dodávky v jednotlivých předacích místech.
Systémové služby jsou:
- dodržování kvality elektřiny – čehož je dosaženo využitím těchto technicko-organizačních prostředků:
- udržování souhrnné výkonové zálohy pro primární regulaci frekvence
- sekundární regulace frekvence a činného výkonu
- sekundární regulace napětí
- terciární regulace napětí
- zajištění kvality napěťové „sinusovky“
- zajištění stability přenosu
- Udržování výkonové rovnováhy v reálném čase – jíž je dosaženo využitím následujících technicko-organizačních prostředků:
- sekundární regulace frekvence a činného výkonu
- terciární regulace výkonu
- využití dispečerské zálohy
- Obnovení provozu – zde jsou hlavními prostředky plán obnovy a podpůrné služby start ze tmy a ostrovní provoz
- Dispečerské řízení – tato služba zahrnuje:
- zajišťování bezpečnosti provozu prostřednictvím plánu obrany a provozních instrukcí
- řízení toků činných výkonů (propustnosti sítě) pomocí zapojení sítě, redispečinku nebo protiobchodu.
Přenosové služby
Přenosové služby spočívají v zajištění přenosu elektrické energie od výrobců ke spotřebitelům. Dále probíhá řízení toků elektřiny v přenosové soustavě při respektování přenosů elektřiny mezi propojenými soustavami okolních států. To vše ve spolupráci s provozovateli distribučních soustav (ČEZ Distribuce, E-ON Distribuce, PRE distribuce).
Přenosové služby lze rozdělit na vnitrostátní a přeshraniční.
Vnitrostátní přenos spočívá v přenosu smluvně sjednaného množství elektřiny ve stanovené kvalitě přenosovou soustavou do místa odběru. Vnitrostátní přenos zahrnuje:
- rezervaci kapacity přenosových zařízení
- vlastní použití sítě
Přeshraniční přenos využívá přeshraničních propojení pro mezinárodní obchod s elektřinou a pro řízení přetížení propojených elektrizačních soustav. Česká republika má přeshraniční propojení s pěti přenosovými soustavami – dvěma německými (50Hertz, TenneT), polskou (PSE), slovenskou (SEPS) a rakouskou (APG). Vzhledem k převisu poptávky nad reálnými přeshraničními přenosovými možnostmi vznikají tzv. úzká místa. Právo k využití volných obchodovatelných přenosových kapacit těchto úzkých míst je přidělováno v ročních, měsíčních a denních aukcích. V případě vnitrodenní kapacity je aplikováno pravidlo „First Come First Served“.
Podpůrné služby
Prostřednictvím podpůrných služeb (PpS) jsou zajišťovány systémové služby. Pomocí PpS je možno korigovat rozdíly mezi výrobou a spotřebou elektřiny, a to změnami spotřeby nebo výkonů zdrojů. Definovány jsou jako činnosti fyzických nebo právnických osob pro zajištění provozování elektrizační soustavy a pro zajištění kvality a spolehlivosti dodávky elektrické energie. Každý subjekt připojený do elektrizační soustavy má přitom právo, nikoliv povinnost, při splnění technických a obchodních podmínek stanovených PPS tyto služby nabízet. V současné době je dle seznamu uveřejněného na webu ČEPSu v ČR 20 poskytovatelů PpS. Ceny se vytvářejí na základě tržního principu.
PpS jsou detailně definovány a popsány ve zmíněném Kodexu PS. Obecně je lze rozdělit do tří kategorií:
PpS nakupované na volném trhu nebo prostřednictvím výběrových řízení:
- primární regulace frekvence bloku (PR)
- sekundární regulace výkonu bloku (SR)
- minutová záloha 5minutová (MZ5)
- minutová záloha 15minutová (MZ15)
- minutová záloha 30minutová (MZ30)
- snížení výkonu (SV30)
PpS nakupované prostřednictvím přímé smlouvy s poskytovatelem PpS:
- sekundární regulace napětí/jalového výkonu (SRUQ)
- schopnost startu ze tmy (BS)
- schopnost ostrovního provozu (OP)
Výpomoc ze synchronně pracujících soustav:
- havarijní smlouvy
- operativní dodávka elektřiny z/do zahraničí (EregZ)
Dalším důležitým pojmem spojeným s PpS je regulační energie. Ta může být jak kladná, tak záporná, a vzniká buď aktivací některé z PpS nebo ji může ČEPS, a.s. nakoupit na vyrovnávacím trhu (provozuje operátor trhu s elektřinou a plynem OTE, a.s.), kde je jediným nakupujícím.
Dispečerské řízení
Dispečerské řízení probíhá v technickém dispečinku ČEPS, a.s. a přispívá k naplnění hlavní činnosti PPS – zajištění spolehlivého a bezpečného provozu elektrizační soustavy České republiky.
Dispečerské řízení lze rozdělit do tří oblastí:
- příprava provozu elektrizační soustavy
- operativní řízení provozu elektrizační soustavy – s prostředky jako:
- dispečerské pokyny – provozní instrukce a pokyny dispečera
- technické prostředky – dispečerský řídící systém, telekomunikace s řízenými a spolupracujícími objekty, řídící systémy rozvoden, atp.
- obchodní postupy – aktivace PpS na základě uzavřených služeb, nákupy regulační energie na vyrovnávacím trhu nebo ze zahraničí, přerozdělení výkonu mezi elektrárnami (tzv. redispečink)
- hodnocení provozu elektrizační soustavy – v rámci hodnocení provozu jsou vyhodnocovány zejména tyto veličiny:
- frekvence
- ACE (Area Control Error)
- výroba
- saldo přenosové soustavy a saldo ČR
- zatížení
- plánované a neplánované přenosy
- výkon z aktivace PpS
Mezi hlavní úkoly dispečerského řízení patří:
- manipulace v PS, spolupráce s výrobci elektřiny a s dispečinky distribučních soustav, spolupráce s okolními PPS v rámci synchronně propojeného systému kontinentální Evropy a realizace sjednaných kontraktů na přenos elektřiny
- udržování trvalé rovnováhy mezi výrobou a spotřebou elektřiny při respektování sjednaných přeshraničních přenosů
- zajišťování spolehlivého přenosu elektřiny s definovanými kvalitativními parametry
- předcházená a řešení a analýzy poruchových a havarijních stavů v přenosové soustavě
Zahraniční spolupráce
ČEPS je členem evropského sdružení ENTSO-E (European Network of Transmission System Operators for Electricity). Na bilaterální úrovni poté spolupracuje především s PPS sousedních zemí. Zástupci ČEPS, a.s. dále působí v pracovních skupinách a týmech řady mezinárodních organizací a uskupení.
Obr. 3. Přeshraniční toky elektřiny [1]
Technická infrastruktura
ČEPS, a.s. se v rámci zajištění bezpečného a spolehlivého provozu elektrizační soustavy České republiky zabývá také údržbou a rozvojem přenosové soustavy. Rozvoj přenosové soustavy odpovídá předpokládanému růstu spotřeby elektřiny v jednotlivých regionech ČR a s ním rostoucím požadavkům na přenosové kapacity včetně požadavků plynoucích z mezistátní spolupráce. Na stavu technické infrastruktury závisí i zajištění spolehlivosti přenosových služeb. [1]
Reference
- ČEPS, a.s. [online]. [cit. 2018-07-11]. Dostupné z: www.ceps.cz
- GALETKA, Martin. Přenosová soustava elektrické energie. TZB-info [online]. 2016 [cit. 2018-07-11]. Dostupné z: https://energetika.tzb-info.cz/elektroenergetika/13676-prenosova-soustava-elektricke-energie