Austrálie testuje síť bez klasických elektráren. Stabilitu řídí baterie a software

Systém, který bude spoléhat na obnovitelné zdroje a novou generaci bateriových měničů, by mohl změnit přenosové sítě a tradiční orientaci na záložní točivé zdroje.

Austrálie čelí paradoxu: obnovitelné zdroje vyrábějí více čisté elektřiny, než je síť schopna využít. Kvůli tomu strávily větrné i solární elektrárny část roku odpojené. Pokud by se nic nezměnilo, v roce 2027 by mohlo být pravidelně odpojováno až 65 procent výroby. I proto nyní Austrálie experimentuje s novým systémem přenosové soustavy, tentokrát zcela bez točivých (synchronních) zdrojů.

Australský provozovatel energetické soustavy (AEMO) oznámil testování nové generace bateriových měničů a invertorových technologií, které mají v budoucnu nahradit funkce klasických rotačních strojů. Součástí bude i provoz první ostrovní sítě o výkonu přes 100 megawattů bez jediného synchronního generátoru, jedná se o světový unikát.

Podle AEMO jde o zásadní krok k budoucnosti, kde stabilitu sítě nezajišťují setrvačníky velkých turbín, ale software a výkonové elektronické systémy baterií, schopné napodobit fyzikální vlastnosti točivých strojů, tedy poskytovat setrvačnost, napěťovou stabilitu a systémovou sílu.

Takzvané „grid-forming“ invertory dokážou v reálném čase řídit napětí i frekvenci sítě. V případě výpadku převezmou roli hlavního řiditele systému, což je úkol vyhrazený doposud klasickým elektrárnám na plyn, páru či vodu.

„Tyto testy pomohou překlenout mezeru mezi technickým výzkumem a praktickou implementací. Umožní energetickému sektoru získat poznatky o tom, jak nové technologie nebo inovativní využití stávajících technologií mohou nejlépe podpořit bezpečný provoz v budoucnosti,“ uvedla pro Renew Economy Nicola Falcon, vedoucí oddělení návrhu systému v AEMO.

Testy se zaměří na schopnost sítě fungovat i v obdobích, kdy nejsou v provozu žádné točivé generátory. Cílem je zjistit, zda mohou baterie a invertory samy zajistit „black start“ po výpadku, poskytnout potřebný zkratový proud a udržet stabilitu napětí i při náhlých změnách zatížení. Výsledky mají posloužit k úpravě provozních pravidel i tržních mechanismů v národním energetickém trhu.

Přenosová soustava nestačí

Reakcí na přebytky obnovitelné energie je v současnosti omezování jejich provozu, což nedává ani technologický, ani ekonomický smysl. Například v období od ledna do září 2025 se podle dat platformy OpenElectricity více než ztrojnásobil objem omezování výroby z obnovitelných zdrojů. Za devět měsíců činil 3,9 terawatthodin, což odpovídá 6,8 procentům celkové produkce elektřiny z obnovitelných zdrojů.

„Zvyšující se omezení solární výroby v Austrálii může být ukázkou toho, co čeká další země v Asii,“ řekl pro Reuters Kelvin Wong, ředitel pro energetiku, obnovitelné zdroje a infrastrukturu v DBS Bank. Podle něj se Austrálie potýká s takzvanou kachní křivkou, kdy polední přebytek solární energie způsobuje záporné ceny elektřiny a zvyšuje rizika pro stabilitu sítě.

Stejné problémy se začínají objevovat ve Vietnamu, Japonsku a na Filipínách. Organizace AEMO už v červenci varovala, že některé solární farmy v jihovýchodní části země mohou být do roku 2027 nuceny omezovat výrobu o 35 až 65 procent.

Omezení produkce přitom výrazně dopadá na ekonomiku nových projektů. Podle vyjádření australského energetického regulátora, byla část omezení nutná v rámci mimořádných opatření a další vyplývá z pomalého tempa rozšiřování přenosové sítě. „Samostatné velké solární elektrárny v Austrálii jsou v podstatě mrtvé, banky už na ně neposkytují úvěry kvůli riziku omezování výroby,“ řekl pro Reuters David Dixon, analytik společnosti Rystad Energy.

Na druhé straně však roste zájem o bateriová úložiště. Ve stejném období získalo financování devět projektů baterií s celkovými náklady přes 2,51 miliardy dolarů, což je meziročně o 23 procent více. „Efektivní využití obnovitelných zdrojů vyžaduje rozšiřování kapacit akumulace, lepší řízení sítě a rozvoj regionálního obchodování s elektřinou,“ dodává Wong.

Jen od ledna do září 2025 se se množství energie uložené a následně využité z baterií více než zdvojnásobilo na 1,01 terawatthodin. I v Česku se předvídá pro letošní a příští rok bateriový boom. Je to zatím jediná funkční strategie, jak s přebytky obnovitelných zdrojů bojovat. Pokud by se ale podařilo vytvořit takovou síť, která by vzdorovala výkyvům bez nutnosti udržování točivých zdrojů, mohl by to být energetický převrat k moderní době.

Úvodní foto: Kgbo, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons