Ko se marca in aprila začne prebujati pomlad, ko se dnevi začno daljšati in ko je sonce čez dan vse višje na nebu, se za upravljavce evropskega elektroenergetskega sistema začne stresno obdobje. Pomlad je čas, ko je maksimalna proizvodnja, ki jo dosegajo sončne elektrarne, najvišja, saj je kombinacija zmerne zunanje temperature in sončnega obsevanja ravno pravšnja za doseganje maksimalnih izkoristkov.
Hkrati s povečevanjem proizvodnje iz sončnih elektrarn začne spomladi upadati odjem električne energije iz omrežja, saj zaradi zmerne temperature ni velike potrebe po ogrevanju ali hlajenju prostorov. To lahko predvsem ob sončnih koncih tedna povzroči velika neravnovesja med proizvodnjo in dejanskimi potrebami po električni energiji, ki jih morajo sistemski operaterji na vse mogoče načine gladiti, da ohranijo stabilnost oskrbe.
Odvisnost od vremena dosegla povsem novo raven
Proizvodnja in poraba elektrike sta bili vedno do neke mere odvisni od vremena. Ob nizki temperaturi se poraba zviša zaradi zaganjanja električnih grelnih naprav. Ob sušnih obdobjih upade proizvodnja v hidroelektrarnah. Kombinacija suše in vročinskega vala lahko zaradi omejene možnosti hlajenja celo zmanjša moč obratovanja jedrske elektrarne.
A s prodorom nestanovitnih obnovljivih virov energije, kot so vetrne in sončne elektrarne, je odvisnost od vremena v energetiki dosegla povsem novo raven. Ne gre več samo za odvisnost od sezonskih trendov in ekstremnih dogodkov – po novem se razmere v omrežju zaradi spremenljivosti vremena lahko spreminjajo iz minute v minuto.
Sončna elektrarna Prapretno (Foto: Staš Zgonik/Naš stik)
En sam oblak lahko poruši načrtovano proizvodnjo iz velike sončne elektrarne. Kratko obdobje brezvetrja lahko povzroči velik primanjkljaj elektrike, ki jo je treba nadomestiti z zagonom plinskih elektrarn.
Ozka cona udobja
»Vsekakor je energetika vedno bolj odvisna od vremena,« nam je povedal Franc Kropec, vodja službe za obratovanje sistema na Elesu. »Imamo vedno več proizvodnih enot, katerih proizvodnja je odvisna od vremena.«
A spremembe so se po njegovih besedah zgodile tudi na strani odjema, ki je prav tako postal bolj odvisen od vremena. »Leta nazaj se v poletnih mesecih nismo tako intenzivno hladili s klimatskimi napravami pa tudi pozimi nismo tako intenzivno ogrevali stanovanj ali pa smo z električno energijo to počeli v znatno manjši meri. Danes smo se navadili živeti v zelo ozkem pasu temperaturnega udobja, za vzdrževanje katerega potrebujemo precej več električne energije.«
Franc Kropec (Foto: Luka Pašič/Eles)
»800 MW, popolnoma odvisnih od zunanjih dejavnikov«
Odvisnost slovenskega elektroenergetskega sistema od vremena se je z zaustavljanjem proizvodnje iz TEŠ 6 še povečala, nam je pojasnil Aleš Donko, pomočnik direktorja področja za obratovanje na Elesu. »Če imamo danes na sorazmerno sončen dan za približno 800 MW proizvodnje iz sončnih elektrarn, smo imeli včasih namesto tega primerljivo proizvodnjo iz TEŠ 6 in iz TEŠ 5. Skratka, 800 MW stabilnega vira proizvodnje so nadomestili viri, ki so popolnoma odvisni od zunanjih dejavnikov.«
Za nemoteno obratovanje celotnega sistema pa morata biti proizvodnja in odjem v vsakem trenutku usklajena. Napovedovanje proizvodnje in odjema, vsakodnevna naloga udeležencev na trgu z električno energijo, je postalo svojevrsten izziv.
Ko se čez Slovenijo pripodi večji oblak …
Napovedovanje proizvodnje je problematično zaradi velike količine proizvodnih virov, ki so odvisni od hipnih sprememb vremenski razmer. »Najhuje je, če se na sicer sončen dan med 10.00 in 16.00 čez Slovenijo pripodi večji oblak, nato nekaj ur spet na polno sije sonce, nato spet pride nekaj oblakov …«
V takem primeru so operaterji v republiškem centru vodenja pred velikimi izzivi obvladovanja tovrstnih situacij, je nadaljeval Donko. »Gotovo je tudi za dobavitelje in bilančne skupine na splošno napovedovanje porabe in proizvodnje izjemen izziv, ki pa se mu bo treba v prihodnje še intenzivneje posvetiti. V nasprotnem primeru bo stroške izravnave sistema izjemno težko zadržati na vzdržnih ravneh. V tem delu smo z bilančnimi skupinami na isti strani, saj stroški izravnave sistema finančno bremenijo njihove odjemalce.«
Aleš Donko (Foto: Staš Zgonik/Naš stik)
»Večkrat močno zgrešimo pri napovedih«
Proizvajalci in dobavitelji elektrike morajo proizvodnjo iz njihovih elektrarn in odjem njihovih odjemalcev napovedati za dan vnaprej, za vsak 15-minutni interval v dnevu. »Napovedovanje proizvodnje in odjema, ki ga izvajamo danes, je popolnoma neprimerljivo s tistim, kar so počeli 20 let nazaj,« je dejal Franc Kropec. »Če bi ljudi iz tistih časov prestavili v današnje stanje, bi bili povsem izgubljeni.«
Ko je začel delati na Elesu, se spominja Kropec, je starejši kolega, ki je načrtoval odjem, vsak dan v časopisu pogledal vremensko napoved in samo na podlagi tega navadno zelo dobro napovedal dogajanje v naslednjem dnevu. »Danes nam pri napovedovanju pomaga kup orodij, ki se sama učijo, pa se nam še vedno dogaja, da močno zgrešimo pri napovedih.«
600 MW presežka, ki se ga je bilo treba znebiti
Kako močno je mogoče zgrešiti pri napovedi, kaže dogodek s 24. marca letos. Takrat je bil v enem izmed 15-minutnih intervalov napovedan odjem v višini 1.400 MW, dejanska poraba pa je bila samo 800 MW, je pojasnil Donko. »To pomeni, da so dobavitelji za tisti interval zakupili za 600 MW preveč elektrike, ki je nihče izmed njihovih odjemalcev ni porabil.«
Ko se dejanski podatki o proizvodnji in odjemu elektrike ne skladajo z napovedmi, v elektroenergetiki govorimo o odstopanjih. Ta odstopanja je treba hitro zgladiti, če naj sistem nemoteno in stabilno obratuje.
600 MW presežka zakupljene elektrike se je bilo na tisti marčevski dan posledično treba nekako »znebiti«. Izravnava odstopanj v sistemu je naloga Elesa. »K sreči smo del vseevropskega trga z električno energijo in je za odvečno elektriko navadno mogoče najti kupca in posredno plasirati presežke v tujino. Če bi bili omejeni samo na Slovenijo, pa bi bili v takem primeru v velikih težavah,« je razložil Donko.
Razlika med načrtovanim (rumena črta) in dejanskim odjemom (modra) 24. marca letos (Vir: Eles)
Za izravnavo odstopanj ima sicer Eles zakupljene sistemske storitve. »A tukaj gre za velikost 126 MW znižanja ali 250 MW zvišanja proizvodnje. 600 MW odstopanja pa sami ne zmoremo obvladovati, tudi če upoštevamo rezerve, ki jih lahko aktiviramo v tujini. V zadnjih 14 dneh marca je bila več kot četrtina 15-minutnih intervalov, ko je bilo odstopanje odjema od napovedi enako ali višje od 100 MW, kar za proces izravnave pomeni velik izziv.«
Ko se zalomi meteorologom, energetika trpi
Številna podjetja v energetiki z namenom boljšega obvladovanja vremenske spremenljivosti zaposlujejo meteorologe, da jim pomagajo pri interpretaciji napovedi in oceni tveganj. Na Elesu se za takšno potezo za zdaj še niso odločili. Se pa, kar se tiče vremenskih podatkov, zelo zanašajo na napovedi državnih meteorologov na Agenciji za okolje (ARSO).
Težava je po mnenju Aleša Donka v tem, da številni dnevi, ki so z vidika stabilnosti obratovanja elektroenergetskega sistema najbolj problematični, za meteorologe z vidika napovedovanja ne predstavljajo posebnega izziva. »Sončen dan, ki ga občasno zmoti kak oblak, zanje ni vremenska nevšečnost. Zanje je sončen dan verjetno najmanj stresen, več dela pa imajo takrat, ko imajo opravka z vetrom, nevihtami in s hudourniški nalivi. To je seveda lahko razumeti, saj sončni pomladanski dnevi ne ogrožajo človeških življenj. Nas pa je najbolj »strah« ravno lepega sončnega pomladnega dneva. To je najbolj neugoden scenarij – celotna Evropa v soncu.«
Takšni dnevi po besedah Franca Kropca predstavljajo težavo pri vzdrževanju frekvence in napetosti v sistemu. »Z vidika obvladovanja teh spremenljivk nam najbolj pomagajo proizvodni viri, ki so priključeni na prenosno omrežje.« V lepem sončnem vremenu med praznikom pa je večina velikih proizvodnih virov izklopljena.
»Z vidika obratovanja elektroenergetskega sistema je najboljši miren deževen in oblačen dan,« je pripomnil Aleš Donko. Franc Kropec pa je postregel z anekdoto. »Pred kratkim sem se pogovarjal z enim izmed kolegov, ki je dejal, da upa, da bo za praznike sončno, po drugi strani pa zaradi obvladovanja sistema upa tudi, da ne bo.«
*Članek je bil prvotno objavljen v aktualni tiskani izdaji revije Naš stik, kot del teme o vse večjem vplivu vremena na energetiko