Našli jsme udržitelné řešení na kanibalizaci obnovitelných zdrojů energie

Jsou obnovitelné zdroje obětí vlastního úspěchu? Hledá se udržitelné řešení v reakci na kanibalizaci obnovitelných zdrojů!

Obnovitelné zdroje závislé na počasí pronikají do energetického mixu na celém světě i u nás stále rychleji. Podle nejnovějších údajů Mezinárodní energetické agentury dosáhlo navýšení kapacity obnovitelné elektřiny v roce 2023 504 GW. To je o téměř 50 % vyšší hodnota než v předchozím roce. Tomuto nárůstu dominovaly investice do větrné energie a solární fotovoltaiky.¹

Zvyšující se popularita obnovitelných zdrojů energie je pro naši planetu skvělou zprávou. Expanze obnovitelných zdrojů je nyní na dobré cestě překonat uhlí již na začátku roku 2025¹. Cíl 28. klimatické konference známé jako COP28, který má ztrojnásobit kapacitu obnovitelných zdrojů, se tudíž zdá být na dosah.

Mohly by se však obnovitelné zdroje, vyznačující se velkou variabilitou, stát obětí vlastního úspěchu?

Role obnovitelných zdrojů v cenotvorbě elektřiny

Expanze větrné a solární energie v našem energetickém mixu se sebou přináší také to, že tyto obnovitelné zdroje čím dál více ovlivňují mechanismus cenotvorby elektřiny.

Solární a větrné elektrárny mají vysoké kapitálové náklady (CapEx). Avšak vzhledem k tomu, že palivo pro tyto zdroje energie velkoryse poskytuje sama Matka Příroda, jakmile se kapitálové náklady vrátí, výroba jedné kWh elektřiny je téměř zdarma a má nulové marginální náklady. To znamená, že elektřina z větrné a solární technologie je nakonec výrazně levnější než elektřina vygenerovaná z fosilních paliv, zejména když je velmi slunečno nebo větrno. Výsledkem je, že v čase kdy obnovitelné zdroje dosahují maximální kapacity výroby, tržní ceny prudce klesají.

Tento jev, nazývaný „kanibalizační efekt“, může mít tak drastické důsledky, že ceny klesnou do záporných čísel.

Když se ceny dostanou do záporných hodnot, spotřebitelé s flexibilními tarify skutečně dostávají platby za spotřebu elektřiny ze sítě. Dochází k tomu proto, že zatím neexistuje nákladově efektivní způsob, jak ukládat elektřinu ve velkém měřítku. Elektřina se musí vyrábět a spotřebovávat téměř v reálném čase. Proto je zcela zásadní udržet rovnováhu mezi nabídkou a poptávkou.

Dostat zaplaceno za spotřebu elektřiny může znít jako skvělý obchod pro spotřebitele. Na druhou stranu hodnota místní výroby obnovitelné energie během těchto období výrazně klesá. To platí zejména, pokud není obnovitelná energie z období nulových a záporných velkoobchodních cen využita později. To je možné například díky ukládání části této energie pomocí dostupných technologií, jako jsou bateriové systémy.

Ovlivní kanibalizace solární energie investice do obnovitelných zdrojů? 

Zatímco dříve bývaly záporné ceny elektřiny vzácným jevem, nyní jsou čím dál běžnější. V roce 2022 zaznamenalo Německo 301 hodin, během kterých museli dodavatelé elektřiny platit za odběr elektřiny.² Čím dál více dalších evropských zemí však také zažilo záporné ceny v první polovině roku 2023.³ Například Nizozemsko v roce 2023 zaznamenalo ve 20 % letních dnů záporné ceny. ⁴

Levnější velkoobchodní ceny elektřiny mohou spotřebitelům znít jako dobrá zpráva. Avšak čím dál více panují obavy, že snížená ziskovost obnovitelných zdrojů by mohla zastavit nebo zpomalit investice. To by mohlo ohrozit pokrok směrem k nulovým emisím.

Na jedné straně kanibalizace obnovitelných zdrojů zmenšuje ziskové marže výrobců energie. Na druhé straně skutečnost, že by lidé mohli potenciálně získat levnou nebo dokonce bezplatnou obnovitelnou elektřinu přímo ze sítě, nebo dokonce dostávat zaplaceno za její spotřebu, nepodporuje instalaci nových obnovitelných zdrojů.

Jinými slovy, proč by lidé měli investovat do solární fotovoltaiky, když mohou získat levnou nebo bezplatnou obnovitelnou energii přímo ze sítě? A kde by generovali zisk, pokud nemohou prodat přebytečnou elektřinu, kterou vyrobí, protože po ní není poptávka?

Zatím se nezdá, že by investice do obnovitelných zdrojů energie zpomalovaly.⁵ Avšak vzhledem ke strmému růstu podílu solární a větrné energie, jsou tyto obavy oprávněné. A zatímco někteří věří, že chytrý systém dotací by mohl zmírnit důsledky kanibalizace solární energie,⁶ není zaručeno, že zákonodárci budou jednat tímto způsobem, nebo že taková opatření budou dostatečná.

Jak zajistit, aby výroba obnovitelné energie zůstala zisková a investice do tolik potřebných čistých zdrojů energie nestagnovaly?

Řešení spočívá v úložištích a flexibilitě 

S tím, jak se zhoršují důsledky kanibalizace solární energie, je čím dál zřetelnější, že samotné solární panely se z obchodního hlediska vyplácí čím dál míň. To však nemusí zastavit investice do obnovitelných zdrojů.

Řešení spočívá v propojení obnovitelných zdrojů, které jsou závislé na počasí, s bateriovým úložištěm a v maximálním využití jejich nestálosti pomocí efektivního a flexibilního využívání energie.

Pokud jsou fotovoltaické elektrárny nebo větrné turbíny spojeny se správně dimenzovaným stejnosměrným (DC-coupled) bateriovým úložištěm, mohou výrobci energie maximálně využít svá výrobní zařízení, shromáždit co nejvíce elektřiny z obnovitelných zdrojů a využít ji později, když jsou ceny elektřiny vysoké. To zabraňuje nadměrnému exportu elektřiny z obnovitelných zdrojů do sítě. Zároveň umožňuje výrobcům využívat elektřinu na místě k provozování průmyslových procesů, vytápění nebo chlazení svých prostor, nabíjení elektrických vozidel a dalším účelům.

Využití AI pro optimální výrobu, ukládání a využití energie 

Aby však mohli výrobci plně využívat výhod solární energie a bateriových úložišť, musí mít úplný přehled o současných a budoucích trendech na velkoobchodním trhu s elektřinou a přizpůsobovat výrobu, ukládání a využití solární energie výkyvům nabídky a poptávky.

Pro tento účel je nezbytný inteligentní systém řízení energie (EMS) založený na umělé inteligenci, jako je Podium. Díky svým prediktivním schopnostem může Podium pomoci nejen monitorovat události v reálném čase, ale také předpovídat, co se bude dít v následujících hodinách a dnech, a to jak v místě výroby, tak na velkoobchodním trhu s elektřinou. Výrobci energie s ním získávají velkou konkurenční výhodu oproti společnostem, které používají tradiční EMS, a také vyšší ekonomickou návratnost.

A to není vše. Vlastní softwarový tým společnosti Wattstor neustále vylepšuje algoritmy řešení platformy Podium, což výrobcům vlastní obnovitelné energie umožňuje držet krok s nejnovějšími změnami na trhu.

Výrobci energie si kombinací obnovitelných zdrojů, bateriového úložiště a výkonného systému EMS vytvářejí ideální pozici, aby mohli co nejlépe využít cenové volatility – vyrobenou elektřinu na místě využívají a ukládají v době špičky a do sítě ji dodávají, když je to nejvýhodnější. Jedná se o chytré řešení kanibalizačního efektu, které může znovu nastartovat investice do obnovitelných zdrojů energie a přiblížit nás k dosažení uhlíkové neutrality.

Chcete-li zjistit, jak lze navrhnout a vybudovat systém obnovitelných energií ve vašem podniku – včetně výrobních prostředků, baterií a řešení Podium – bez nákladů na vstupní kapitál výdaje, stáhněte si našeho kompletního průvodce vlastní výrobou energie.

¹ https://www.iea.org/reports/renewables-2023/electricity
² Data z EnAppSys.
³ https://www.theguardian.com/environment/weather-tracker-power-prices-dip-to-negative-in-europe/
⁴ https://www.spglobal.com/commodityinsights/en/ci/research-analysis/solar-cannibalization-in-europe/
⁵ https://www.iea.org/reports/world-energy-investment-2023/overview-and-key-findings
⁶ https://www.energymonitor.ai/policy/renewables-price-cannibalisation/