Ambiciózne štátne nariadenia urobili z Kalifornie globálneho lídra v oblasti čistej energie. Podľa zákona má mať štát do roku 2045 bezuhlíkovú energetickú sieť. Na konci roku 2019 pochádzalo 36 % elektrickej energie štátu z obnoviteľných zdrojov vrátane 6 000 MW vetra a 12 000 MW fotovolitky (FV). Asi pred desiatimi rokmi, keď tieto variabilné zdroje obnoviteľnej energie začali predstavovať stále väčší podiel na novej kapacite elektrickej energie, CAISO, entita poverená udržiavaním spoľahlivosti vysokonapäťovej prenosovej sústavy, začala zápasiť s tým, ako integrovať väčšie množstvo obnoviteľných zdrojov do siete. Zníženie emisií vyžadované štátnymi zákonmi vylučovalo spoliehanie sa na konvenčné zdroje, ako sú nové uhoľné alebo plynové elektrárne. Na poludnie, keď stále rastúca flotila FV elektrární generuje energiu na špičkovej kapacite, prevádzkovatelia sústav sa niekedy uchýlia k obmedzeniu, resp. rapídnemu zníženiu výkonu jednotlivých FV elektrární, aby udržali rovnováhu medzi ponukou a dopytom v systéme.
Veľkoobchodný trh s energiou v reálnom čase…
Kalifornský CAISO vytvoril trh s prenosom energie nielen v Kalifornii, ale aj na západe USA. V roku 2014 sa začalo to, čo dostalo názov Západný trh s energetickou odchýlkou (EIM). Veľkoobchodný trh s energiou v reálnom čase umožnil vyhnúť sa obmedzovaniu využívaním energeticky najlacnejších zdrojov, ktorými sú často obnoviteľné zdroje energie a ktoré sú na západnom trhu obchodované.
Účastníci západného EIM exportujú a importujú energiu v reálnom čase, takže keď má niektorý z nich lacnejší zdroj energie, ako napríklad FV, ktorý aktuálne nie je potrebný na uspokojenie dopytu, môžu ho previesť na iný subjekt, čím sa vyhne obmedzovaniu výroby energie z obnoviteľného zdroja.
… a prepracovaný systém riadenia energie
Niekoľko rokov po spustení západného EIM prevzal kalifornský CAISO v roku 2019 úlohu koordinátora spoľahlivosti siete pre viac ako 40 subjektov v 14 západných štátoch a severnom Mexiku. Koordinátor spoľahlivosti, spoločnosť RC West patriaca pod CAISO, poskytuje členom služby súvisiace so zabezpečením spoľahlivosti siete v súlade s federálnymi a regionálnymi normami a legislatívou, ako sú koordinácia odstávok, plánovanie deň vopred, hodnotenie, monitorovanie a analýza v reálnom čase, ako aj koordinácia obnovy systému.
Kalifornia potrebovala taký škálovateľný prevádzkový systém rozvodnej sústavy, ktorý by zvládol svoj rozširujúci sa geografický dosah. Po piatich rokoch štúdia, konkurenčných ponúk, návrhu a implementácie bol v októbri 2019 uvedený na trh nový systém na správu a riadenie energie Siemens Spectrum Power 7.
Sledovanie počasia v reálnom čase
Pôvodný EMS spoločnosti CAISO neobsahoval geopriestorové informácie; nový systém teraz ponúka funkcie, ktoré zlepšujú prevádzku. Keďže na jeho území i mimo neho bolo veľa variabilnej výroby energie z obnoviteľných zdrojov, prevádzkovatelia sústavy združení v CAISO potrebovali informácie o počasí v reálnom čase. „Ak máte jasný deň verzus polooblačno verzus zamračené, ovplyvní to výrobu elektrickej energie,“ konštatuje Hani Alarian, výkonný riaditeľ prevádzky energetických systémov v CAISO. „Je dôležité, aby prevádzkovatelia vedeli o oblačnosti, rýchlosti a smere vetra, aby mohli rýchlo reagovať na rozsah výroby z obnoviteľných zdrojov.“
Spracovanie 10 000 nepredvídaných udalostí každé tri minúty
Aby prevádzkovatelia sústav zachovali ich spoľahlivosť, musia neustále vyvažovať ponuku a dopyt. Ak do miestnosti riadenia prídu bohatšie údaje aktualizované v kratších intervaloch, budú sa môcť operátori lepšie rozhodovať. Preto sa budú zlepšenia EMS zameriavať na výkon a rýchlosť. Výkon v tomto kontexte označuje, ako rýchlo prebieha odhad stavu a analýza nepredvídaných udalostí v reálnom čase.
Spracujte a vyhodnoťte viac nepredvídaných udalostí a máte spoľahlivejšiu sieť
Nový EMS spoločnosti CAISO výrazne zvýšil kapacitu riešenia núdzových situácií každý deň. Starý systém bol obmedzený iba na 2 000 nepredvídaných udalostí a aktualizoval sa každých 10 minút. „V novom systéme spracúvame nepredvídateľné udalosti každé tri a pol minúty. A chceli by sme to dokonca znížiť na každé dve minúty,“ povedal H. Alarian. „Nečudoval by som sa, ak by sme v budúcnosti dosiahli až 15 000 alebo dokonca 20 000 udalostí,“ dodal.
Zdroj: Gerdes, J.: Situational awareness helps integrate renewables and slash carbon. Siemens, AG. [online]. Publikované 3. 5. 2021.
-tog-