Kvůli plánovanému odklonu od uhelné výroby elektrické energie, která v současnosti tvoří 60 % energetického mixu, hledá Česko i Evropa možnosti, jak zajistit stabilitu elektrizační sítě. A právě k té by měla dopomoci i hybridní elektrárna Energy nest, kterou otevřela společnost Decci.
Turbíny z letadel a chytrý algoritmus
Elektrárna disponuje jedním z největších bateriových úložišť v Česku - má výkon 20 megawattů a kapacitu 22 megawatthodin. Další unikát spočívá v technologickém řešení - použití šesti plynových turbín s celkovým výkonem 32,4 megawatt technicky odvozených od leteckých motorů například letadel C-130 Hercules - které díky řídicímu systému umožňují využít úložiště pro poskytování podpůrných služeb ke stabilizaci sítě.
"Unikátnost technického řešení Energy nest vidím ve využití leteckých turbín," uvedl Ing. Ondřej Mamula, vedoucí skupiny Energetika na CIIRC ČVUT, která se podílela na návrhu řídicího systému. "Služby výkonové rovnováhy stabilizující síť se poskytují různými typy technologií. Většinou se jedná o stroje, ať již velké či malé, které jsou zvyklé na hrubé zacházení. Mám tím na mysli zacházení ve smyslu přerušovaného provozu, když zařízení vypínám a za hodinu dle potřeby zase zapínám. Podobně jako se tomu děje při opakovaném vzletu a přistání letadla."
Experti při vývoji řídicích algoritmů úzce spolupracovali s britskou společností Centrax, dodavatelem plynových turbín. "Algoritmus řízení má přesnou znalost o stavovém chování těchto turbín a díky tomu dokáže reagovat s maximální rychlostí na změnu požadavků poskytování podpůrných služeb a zároveň minimalizovat spotřebu plynu. To má pozitivní vliv jak na udržitelnost zdrojů a životní prostředí, tak ekonomiku," sdělil doc. Přemysl Šůcha, který působí zároveň na CIIRC i FEL ČVUT. "Další důležitou výhodou navrženého algoritmu je jeho robustnost, tj. schopnost garantovat odezvu na měnící se požadavky při poskytování podpůrných služeb. To dovoluje spolehlivě, efektivně a hlavně vysvětlitelně provádět řídicí zásahy do hybridního zdroje. V neposlední řadě byl vývoj řídicího algoritmu prováděn na digitálním dvojčeti hybridního systému, čímž se ušetřily značné náklady na provádění jinak velmi drahých experimentů na reálném zařízení," dodává Šůcha, který vedl vývoj na řídicím algoritmu.
Řízení začalo vznikat v rámci diplomových prací
Řídicí algoritmus hybridní elektrárny začal vznikat jako diplomové práce Ing. Jitky Stoklasové a Ing. Petra Stejskala, kteří na FEL ČVUT studovali program Otevřená informatika. "Bylo velmi zajímavé pozorovat, že simulace pomocí digitálního dvojčete, na kterém jsme pracovali více jak rok, se téměř ideálně shoduje s chováním reálného zařízení," uvádí Ing. Petr Stejskal, který měl na vzniku celého konceptu řízení zásadní podíl a v současnosti studuje doktorát na katedře řídicí techniky FEL. "Také je prakticky nepopsatelný pocit, kdy dva roky vyvíjený kód řízení spoléhající čistě na simulaci v digitálním dvojčeti stejně dobře funguje s reálným zařízením, které má cenu přes jednu miliardu korun."
Hybridní zdroj, Energy nest, je v provozu od července 2024 a otevírá celou řadu inovativních možností v poskytování služeb výkonové rovnováhy. Elektrárna se velmi osvědčila v momentě, kdy došlo k neplánované odstávce jaderné elektrárny Temelín. Více si o této hybridní elektrárně můžete poslechnout v reportáži Českého rozhlasu.
