Obnoviteľné zdroje energie (OZE) sa stali jednou z hlavných tém 21. storočia. Sú dôležité nielen z hľadiska životného prostredia, ale aj v ekonomickom a politickom kontexte. Predstava OZE je jednoduchá: vyrábať čistú ekologickú bezemisnú energiu, ktorá je narozdiel od fosílnych palív nevyčerpateľná. To všetko ideálne za čo najnižšie ceny s maximálnou dostupnosťou. 

Vojna na Ukrajine ukázala ďalšiu dôležitú požiadavku na OZE – energiu je nutné vyrábať samostatne na domácej pôde a byť v nej sebestačný. Tu vzniká problém, na ktorý je nutná spolupráca. Na jednej strane európske krajiny nemajú až také šťastie na nerastné bohatstvo pomocou ktorého by vedeli tieto zdroje efektívne budovať samy. 

Najväčšiu absenciu pociťujú v alkalických kovoch ako sú nikel, lítium, kobalt, zinok, meď či hliník. Okrem toho ako spoločnosť čelia ďalšiemu, pomerne komplikovanejšiemu problému, ktorým je nerovnomernosť použiteľnosti OZE naprieč kontinentom – v niektorých krajinách nesvieti slnko tak, ako by bolo treba, v iných krajinách nie je dostatok vetra a v ďalších krajinách nie je dostatok vodných a geotermálnych zdrojov. 

Dohromady je možné si Európu predstaviť ako koláč, plnohodnotný, so všetkými ingredienciami a príchuťami, ktoré potrebuje na to, aby mohol byť. Tieto ingrediencie však samy o sebe nikdy koláč nevytvoria – na to je nutné ich prepojiť a koordinovať – a tu sa ukazuje dôležitosť medzinárodnej spolupráce. 

Zvýšenie prepojenia 

Európa je kontinentom, ktorý ponúka všetky možnosti využitia OZE. V rámci solárnej energie ide o veľký pomer slnečných dní v krajinách ako sú Španielsko, Taliansko či Grécko. Krajiny, ktoré majú výhodu pobrežia s pravidelnými a spoľahlivými vetrami, ako sú Nemecko, Francúzsko, Holandsko či Dánsko, sa ponúkajú nevyčerpateľné možnosti veternej energie. Krajiny ako Rakúsko a Slovensko zasa majú stále pomerne bohatý potenciál pokiaľ ide o vodnú energiu a prečerpávacie elektrárne vďaka svojej hornatosti. Pri Slovensku je taktiež obrovský a často prehliadaný potenciál geotermálnej energie.

Všetky tieto zdroje na celom kontinente majú veľký potenciál a pri sériovom zavádzaní na veľkých plochách a vo veľkých kvantitách by predstavovali stabilný a spoľahlivý prísun pomerne lacnej a hlavne čistej energie. Avšak na dosiahnutie tohto potenciálu je nevyhnutné zabezpečiť efektívne prepojenie jednotlivých krajín a ich energetických sietí.

Problémom však je, že jednotlivé krajiny nemajú svoje sústavy dostatočne prepojené na to, aby sa tento potenciál mohol naplno ukázať. Riešením sú investície do rozvoja a posilnenia prenosových sústav a vytvorenie spoľahlivých interkonektorov medzi krajinami.

Je preto nesmierne dôležité v najbližších rokoch budovať silnú a stabilnú transkontinentálnu energetickú sieť, ktorá nie len posilní prenosové sústavy jednotlivých krajín, ale súčasne bude jednotlivé krajiny prepájať v čo najväčšej miere. Takáto sieť by umožnila efektívny prenos energie tam, kde je práve potrebný a zároveň by umožnila zdieľanie prebytkov a vyrovnanie energetických potrieb medzi krajinami.

Digitalizácia prenosovej sústavy

Keď už máme Európu prepojenú a v každej časti veľkú produkciu čistej energie, je načase sa zamyslieť nad tým, ako čo najviac efektívne túto silu manažovať. Už v dnešnej dobe je prenosová sústava do značnej miery riadená počítačom a budúcnosť otvára mnoho ďalších dverí.

Popri tom, ako budeme stavať a prepájať Európu, je nevyhnutné, aby táto nová sústava, či už prenosová alebo distribučná, bola do čo najväčšej miery digitalizovaná. Dostatočná miera digitalizácie umožní využívať umelú inteligenciu a strojové učenie na maximalizáciu efektivity.

Energetika postavená na OZE bude energetikou, do ktorej výsledkov budú vstupovať nové premenné, s ktorými sa doteraz až tak nepočítalo. Hlavnú rolu bude zohrávať počasie, ako na strane spotreby, kde tomu tak bolo aj doteraz, tak po novom aj na strane výroby. Predikcia počasia na základe ktorej bude umelá inteligencia schopná predikovať možnosti výroby a spotreby v budúcnosti bude kľúčovou úlohou modernej energetiky.

Súčasťou aktérov v energetike sa stanú objekty, ktoré doteraz boli len čistými konzumentmi. Týkať sa to bude najmä rezidenčných a komerčných oblastí, kde zavádzanie smart metrov (IMS) bude predstavovať revolúciu v tom, ako funguje energetika. Každá domácnosť bude súčasťou vyvažovania energetickej sústavy a spotrebiče budú fungovať na princípe, že berú energiu v časoch, kedy jej je nadbytok a je za lacnú cenu a naopak budú môcť dodávať do siete v časoch, kedy to sieť bude potrebovať a cena energie bude vyššia.

Jedna domácnosť sama o sebe prenosovú sústavu nezachráni, práve preto bude nutné prepájať tisíce až desaťtisíce domácností do jednotného systému virtuálnych elektrární naprieč celou Európou. Toto zabezpečí nie len väčšiu stabilitu a efektivitu celej distribučnej sústavy, ale súčasne to umožní aj zníženie cien energií pre konečných odoberateľov. Je dôležité, aby nová celoeurópska sieť bola kompletne digitalizovaná a prepojená a aby jednotlivé systémy navzájom komunikovali naprieč hranicami a energia vyrobená z OZE smerovala primárne tam, kde je najviac potrebná.

Ukladanie prebytkov energie

Nemáme problém energiu vyrobiť, máme problém ju uskladniť. Preto je dôležité, aby sme naprieč celou Európou stavali zariadenia, ktoré by nám umožnili efektívne uskladňovanie energie a súčasne investovali do nových inovácií v oblasti energetického skladovania. 

V súčasnosti sa najčastejšie využívajú spôsoby ako prečerpávacie vodné elektrárne a batériové systémy na skladovanie energie. Batériové systémy však predstavujú značné náklady, a prečerpávacie elektrárne majú svoje geografické obmedzenia. Preto je nevyhnutné investovať do ďalších technológií, ktoré by umožnili efektívnejšie riešenie tohto problému.

Medzi hlavných adeptov patria technológie ako je vodík. Vodík by je možní vyrábať procesom elektrolýzy počas nadprodukcie energie a následne sa dá využiť na výrobu energie v prípade nedostatku. Tento proces by nezaťažil životné prostredie a nevytváral emisie. Vodík je zároveň využiteľný v doprave, petrochemickom a hutníckom priemysle, čo znamená, že by sa našlo jeho využitie aj pri dlhodobom nadbytku energie.

Ďalšou perspektívou je agregácia flexibility, ktorá vychádza z vyššie spomenutej digitalizácie sústavy. V podstate by to fungovalo tak, že všetky elektrické zariadenia napojené na sieť, ktoré disponujú batériou (napríklad elektrické autá), by sa počas nadprodukcie nabíjali zo siete, a v prípade potreby by mohli energiu poskytnúť späť do siete. Výhodou je, že po celej Európe rastie počet elektromobilov a nič nenasvedčuje tomu, že by tento trend mal ustáť. 

Pozitívny dopad kooperácie v prepájaní môžeme sledovať napríklad medzi Českom a Rakúskom. V čase nadprodukcie v Česku sa energia posiela do Rakúska, kde je využitá na naplnenie prečerpávacích elektrární v horách. Keď Rakúsko potom energiu potrebuje, môže ju práve za nízku cenu z prečerpávacej elektrárne použiť. Rovnako môžu do budúcna Rakúšania vďaka interkonektivite počítať so solárnou energiou v Taliansku a veternou energiou v Nemecku počas ich období nadprodukcie.

Na záver… nedávať nič do úzadia

Je dôležité podotknúť, že všetky spomínané riešenia je nutné budovať a tvoriť súčasne a žiadne z nich nemôžeme prehliadnuť, či ponechať príliš pozadu. Môžeme budovať obrovské množstvá OZE v jednotlivých krajinách, no táto energia bude zbytočná, keď ju nebudeme mať kam prepraviť a uložiť. Môžeme budovať prepojenia, no tie nebudú efektívne, pokiaľ nebudeme digitalizovať sieť a využívať čo najväčší pomer zariadení na flexibilitu a stabilitu našich sústav.

• Tento článok je súčasťou diskusií o hlavných témach Stredoeurópskej energetickej konferencie. Zaregistrovať sa môžete na našej stránke: https://docs.google.com/forms/d/1kRDlpXeO0HjMx15lhE0I9JxaSpf_ORTsY7eVxXo_WSs/viewform?pli=1&pli=1&edit_requested=true