A bude tma. TMA!

„Vole, to je kravina, tobě ta hnědouhelná lobby už úplně vymyla mozek, takový ‘problém’ tady máme každou noc!“ Reakce mých ekopřátel na jednu z mých oblíbených „a víte, že…“ informací byla celkem jasná. Mimochodem, a víte, že existuje 318 979 564 000 možností, jak provést první čtyři tahy v šachu? No ale protože z celkem důvěrhodných zdrojů prostě vím, že tohle téma se už vskutku drahnou dobu opravdu horečnatě řeší ve všech našich elektrárnách, tak mi to nedalo a podělím se i s váma. Bude to trochu dlouhé a vysvětlující a nejspíš příšerně nudné, ale zde na blogu kráááálovnou jsem jááááá… Takže voilá!

Premisa I: 20. března, tedy tenhle pátek, bude v Evropě částečné (v Německu 80%), zatmění slunce. Pamatujete si na léto 2003 a úplné zatmění? Máma a já jsme poskakovaly v Břeclavi po zahradě a sledovaly ho speciálně k tomutu účelu zakoupenými slunečními ekliptickými (haha, vtip) brýlemi. Na zatmění není nic zas až tak zvláštního. Slunce letos zaleze za měsíc v 9:30 a vyleze ve 12:30.

Premisa II: V Německu nainstalovaných 1,4 miliónů solárních elektráren má dohromady instalovaný výkon 38,5 GW. Jen pro srovnání: oba bloky Temelína mají po 1,55 GW, dukovany mají čtyři bloky po 500 MW, hnědouhelná elektrárna, kterou jsem navštívila před měsícem, 2×600, 2×270 a 2×300 MW. Stručně: v Německu je megamoc solárů. Těch 38 giga samozřejmě neprodukujou pořád (když se tak zamyslím, kolikrát jsem za poslední dva týdny mohla vyjít z domu bez deštníku… nene, opravdu neprodukujou pořád. V Hamburku se dá počítat s 870 full load hours (čas, kdy to běží na plné kule), v Mnichově okolo 1000), ale když je pěkně a slunečno, tak produkce solárů pokryje víc než půlku spotřeby během polední německé špičky.

Premisa III (učebnice fyziky pro nižsí ročníky gymnázia, ca. třeťák): elektrická rozvodná síť musí být v rovnováze, nabídka musí odpovídat poptávce, a to furt. Do sítě musí proudit tolik vyrobeného proudu, jaký je v tu chvíli spotřebováván. Sítě mají frekvenci 50 Hz (generátory v evropských elektrárnách se točí rychlostí 50 otoček za vteřinu), frekvence se udržuje v rozmezí 49,8 – 50,2 Hz. Odchylka od limitu nahoru či dolů – stručně řečeno průser, který vede k tomu, že se automaticky odpojí některé elektrárny/velkospotřebitelé/oblasti, čímž se frekvence zase dostane do potřebného rozmezí… nebo taky ne, je tma a o devět měsíců pozdějš plné porodnice. Na to, jakou frekvenci má zrovna evropská síť, se můžete podívat live třeba tady:

Aktuální frekvence. Ale bacha, je to těžce návykové. Koukám se na to večer před spaním.

Pozorný čtenář si jistě klade dotaz, co se stane, když poptávka nabídce neodpovídá – přece jenom je těžké odhadnout, kdy náhodou vypadne blok elektrárny a 300MW je ráz na ráz v čudu. V tu chvíli přichází na řadu operating reserve (já se českého termina technica nedogooglila – něco jako záložní zdroj nebo tak). Operating reserve je tu proto, aby během chvilky dokázala vyrovnat převis poptávky a nabídky a tím vzniklou odchylku od 50Hz – primární operating reserve je k dispozici do 30 vteřin od odchylky, sekundární do 5 minut, terciální do 15. Prostě si to představte jako elektrárny, které se zapnou (nebo vypnou) tak rychle, že dokážou nerovnováhu vyrovnat. Nebo velké průmyslové areály, které prodávají svou ochotu nechat si na pár minut odstavit fabriku od proudu. Tohleto napětí si „vyžádá“ provozovatel sítě (distributor), když vidí že má v síti bordel – nemá tam těch 50 Hz.

Smlouvy o dodávkách této energie se uzavírají formou dražeb den co den či týden co týden. Každý provozovatel sítě (ať už elektrické přenosové soustavy, takzvaný TSO, transmission system operator, nebo distribuční soustavy, DSO, distribution system operator) je zodpovědný za svůj bilanční okruh, ve kterém musí udržovat těch 50Hz (v Německu jsou TSO čtyři, v ČR jeden, ČEPS). Na německé burze si TSOs den předem od 16:00 nakupují operational reserve na den následující. Takže ještě jednou: TSO si ve čtyři odpoledne nakoupí možnost čerpání elektřiny pro případ, že se na druhý den něco stane. Celé téma obchodování s elektřinou je gigamoc (megamoc jsem už použila) (bože já jsem vtipná) zajímavé, ale o tom až jindy.

Premisa IV: V druhé půlce března není vyloučeno, že bude jasný a slunný den.

A teď bacha: I + II + III + IV = oh shit!

Pokud bude slunečno a jasno, vypadne 20.3. v 9:30 jen v Německu během několika minut dodávka odpovídající 8 Temelínům. Kolem poledne během chvíle zapne Temelínů 15. A háček je přesně v tom mém precizně vyjádřeném „během chvíle“ – rychlost stmívání a opětovného východu slunce je to, co zatmění odlišuje od normálního rána a večera. Pěkně to ukazuje graf od ENTSO-E – European Network of Transmission System Operators: takhle rychle se bude měnit radiace dopadající na zem:

Bildschirmfoto 2015-03-16 um 23.31.54

Zdroj a zbytek k přečtení tady.

Zatímco ráno a večer se rozednívá a stmívá postupně, pomalu a většinou je ještě někde nějaký ten mrak, takže změna produkce elektřiny není tak dramatická, v pátek to půjde ráz naráz. Buuuuum a tma. Buuuuum a slunko. Buuuuum a TMA. A k tomu se přidává ještě několik palčivých otázek: rožnou si během zatmění lidé světla, nebo budou stát venku, kazit si oči a nebudou zvyšovat poptávku? Bude vát vítr a rozhodí síť ještě víc? Zapne se v mnohých německých městech světelnými senzory řízené veřejné osvětlení? A co na to Jan Tleskač?

Sonnenfinsternis

Proud ze solárních elektráren při zatmění v případě slunečného pátku a zataženého pátku. Pěkný článek a zdroj tady.

…a ačkoliv je to nuda, tak musím přiznat, ze apokalypsa nejspíš nenastane. Jak jsem psala, už pár měsíců se několik desítek draze placených inženýrů zabývá otázkou, jak té TMĚ zabránit (některé energetické firmy mimochodem zrušily 20.března všem relevantním zaměstnancům dovolené. A to prosím v Německu. To svědčí o tom, že to fakt není prdel). Teoreticky to nic zas až tak složitého není – stačí mít připraveno dostatečně rezervních zdrojů na to, aby byl případný výpadek velkého množství proudu ze solárů (ještě jednou: případný proto, že může být i zataženo a v tom případě nebude mít co solárního vypadávat) dorovnán na potřebnou úroveň (ideální jsou například přečerpávací elektrárny, nebo taky plynové, které jde narozdíl od atomových nebo uhelných rychle zapnout a vypnout). Jak jsme si řekli, zodpovědnost za konstantní frekvenci soustavy nesou TSOs, kteří si také nakoupí (snad) dostatek záložní energie (výdaje za zatmění se cestou přes patnáct různých poplatků samozřejmě dostanou ke koncovým zákazníkům). Jsme v Německu, takže nakoupí, z čehož vyplývá, že se ve čtvrtek večer neodeberu vyrabovat místní samoobsluhu.

Tak či onak: energetika je teramoc fascinující téma a já už končím, protože jinak ještě použiju „petamoc“ a to by už bylo moc. Jen teda btw: minulý týden jsme měli před centrálou demonstraci odpůrců atomu („hop hop hop, Atomkraft stopp“) a v neděli se nám aktivisté připoutali na bagr v hnědouhelném dole. Můj dětský sen, v dospělosti pracovat pro bad guys, zdá se býti splněn

4474065261_4f95455a3d_z

Advertisements

2 thoughts on “A bude tma. TMA!

    1. zuzimagurova Post author

      Ja si taky rikam:) I kdyz teda v aktualnim projektu sedim na zadku v budove centraly, ktere vsichni prezdivaji slonovinova vez, a tvorim power pointy, ehm, chci rict hodnoty. Ale pristi projekt bude akcni boj s vetrnymi mlyny, na to uz se tesim:)

      Reply

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s