Hodnocení výrobní přiměřenosti ES ČR do roku 2025

Transkript

1 Hodnocení výrobní přiměřenosti ES ČR do roku 2025 Zpracoval: Odbor Zajišťování Systémových Služeb Řešitelský tým CP GATE ČEPS, a.s. Elektrárenská 774/ Praha 10 Datum vydání:

2 Preambule/disclaimer Tento dokument s názvem Hodnocení výrobní přiměřenosti ES ČR do roku 2025 ze dne je zpracován na základě povinnosti provozovatele přenosové soustavy v České republice (dále jen ČEPS) poskytovat reporty související s výrobní přiměřeností pro národní a nadnárodní právní subjekty. Požadavek na hodnocení přiměřenosti výrobních kapacit vychází z Nařízení EP a Rady (ES) č. 714/2009, o podmínkách přístupu do sítě pro přeshraniční obchod s elektřinou, kde je úkol související s hodnocením výrobní přiměřenosti ve vazbě na ČEPS stanoveno v Článku 8, odst. 4 následovně: Výhled přiměřenosti výrobních kapacit v Evropě uvedený v odst. 3 písm. b) Nařízení EP a Rady (ES) č. 714/2009 zahrnuje celkovou přiměřenost elektrizační soustavy z hlediska stávajících dodávek elektřiny a předpokládané poptávky po ní, a to na období následujících pěti let i na období od pěti do patnácti let od data vypracování výhledu. Tento výhled přiměřenosti výrobních kapacit v Evropě vychází z národních výhledů přiměřenosti výrobních kapacit vypracovaných jednotlivými provozovateli přenosových soustav. 2

3 Obsah: 1. Úvod Cíle a poslání dokumentu Hodnocení výkonové přiměřenosti na úrovni EU stručné hodnocení: Vývoj kapacit na fosilní paliva Vývoj jaderných kapacit Obnovitelné zdroje Odhad spotřeby a zatížení Vyhodnocení vývoje roční spotřeby vybraných členských zemí EU Vyhodnocení vývoje roční spotřeby ČR do roku Analýza aktuálního vývoje zatížení a spotřeby ES ČR Model spotřeby ČEPS Scénář A Scénář B Porovnání scénářů A a B Deterministické hodnocení výkonové přiměřenosti Vývoj výkonové bilance ČR do r Analýza vývoje výrobních kapacit Vyhodnocení vývoje výrobních kapacit v EU Vývoj zdrojové základny ES ČR v letech Jaderné elektrárny Zdroje na fosilní paliva OZE Analýza nasazení zdrojů v ES ČR do roku Popis scénářů Simulace nasazení zdrojů ES ČR bilanční část Definice pravděpodobnostních indikátorů podle metodologie ENTSO-E Výsledky pravděpodobnostní simulace Závěr

4 1. Úvod Z dosavadních hodnocení chování provozu ES na národní i EU úrovni je patrné, že dochází ke zvyšování systémového rizika. Nárůst výroby obnovitelných zdrojů, tržní a ekonomické podmínky kladou zvýšené nároky na provoz klasických elektráren a vedou mimo jiné ke ztrátě flexibility výrobního portfolia. Vytváření účinných nástrojů pro eliminaci nových provozních rizik se neobejde bez sjednocování metod pro hodnocení přiměřenosti výrobního portfolia Cíle a poslání dokumentu Prioritním posláním provozovatele přenosové soustavy je zajišťovat bezpečný, spolehlivý a efektivní provoz ES. Proto je nezbytné zajistit řadu dalších činností, týkající se řízení bilance systému v reálném čase a spolupráce s jinými soustavami, včetně hodnocení systémové a výrobní přiměřenosti v souladu s nařízením EP a Rady (ES) č. 714/2009, kde: Systémová přiměřenost tzv. System Adequacy je dána mírou schopnosti elektrizační soustavy zajistit dodávku ve všech ustálených stavech, ve kterých se systém může nacházet a zahrnuje tak očekávané zatížení, provoz zdrojů, konfigurace sítě, technologická omezení, apod. Výrobní přiměřenost tzv. Generation Adequacy se definuje se jako schopnost vyrovnávat spotřebu a dodávku se zajištěním flexibility výrobního portfolia reagujícího na náhlé výkonové změny. ENTSO-E přístup je založen na posouzení míry spolehlivosti, analýze chování reziduálního diagramu, vyhodnocení flexibilních kapacit a zahrnutí tržních a klimatických podmínek s dopadem na provoz zdrojů. S ohledem na tyto požadavky provozovatel přenosové soustavy ČEPS přistoupil k záměru vypracovat a průběžně aktualizovat zprávu o stavu výrobní přiměřenosti ES ČR za účelem zajistit konzistentní podklady pro hodnocení přiměřenosti v pravidelných výhledech ENTSO-E a koordinaci rozvojových plánů jednotlivých PPS. Tyto materiály budou následně používány pro střednědobé plánování a systémová opatření, včetně možných námětů k rozvoji tržní infrastruktury. Předkládaná zpráva kromě ověření možnosti využití doporučených adequacy metod a procesů do rozvojových priorit a střednědobého plánování má mimo jiné za cíl pokrývat následující oblasti: Vývoj bilance ES ČR ve střednědobém časovém horizontu nejméně na 10 let dopředu Analýzu scénářů vývoje zdrojů a spotřeby definovaných v souladu s cíli EU a ASEK, hodnocení dopadů významných změn výrobní přiměřenosti Pravděpodobností simulaci provozu ES ČR se zahrnutím stochastických vlivů Rámcový návrh opatření ke snížení možných rizik vyplývajících z nepřiměřenosti výrobních kapacit a omezené propustnosti mezinárodních propojení Kvantifikaci potřeb flexibilních výrobních kapacit na centrální úrovni se zahrnutím obecných podmínek pro umožnění spolehlivé a plynulé integrace DECE Formulace stanoviska ČEPS pro výhled výrobní přiměřenosti a identifikace se zájmy tuzemských stakeholders Cílem je vytvořit dokument využitelný pro interní a externí potřeby ČEPS, obsahující analýzu systémových rizik spolehlivosti výkonové bilance ES s využitím pravděpodobnostního přístupu pro různá období a scénáře spotřeby, úrovně výstavby a obnovy konvenčních zdrojů, propustnosti mezinárodních propojení, optimálního podílu OZE a DECE, včetně účasti strany spotřeby na rovnováze ES. Z časového hlediska (viz Obr. 1.1.) je zpracování dokumentu a příprava podkladů zvolena tak, aby umožňovala: Využít a propojit stávající RPP se současnými reporty ENTSO-E (SOR,WOR a SO&AF/MAF) Zajistit vzájemnou komplementaritu s ostatními dokumenty Předložit a zapracovat vlastní střednědobý scénář vývoje spotřeby, 4

5 Aktualizovat přepokládaný výrobní mix v souladu s požadavky MPO na zabezpečenost dodávek a navrhovanými scénáři EU (energetickými cíli). Obr Časová návaznost hodnocení výkonové přiměřenosti Dokument je zpracován v souladu s metodickými doporučeními ENTSO-E pro přípravu reportu SO&AF. Ve navazujících aktualizacích dokumentu budou respektovány nové metodiky a postupy ve vazbě na jejich postupný vývoj na úrovni ENTSO-E Hodnocení výkonové přiměřenosti na úrovni EU stručné hodnocení: Tato část dokumentu obsahuje základní informaci o vývoji spotřeby a výroby elektřiny na úrovni EU převzaté z reportu SO&AF Na straně spotřeby elektřiny se očekává se růst z důvodu ekonomického oživení. Měsíční maxima zatížení rostou zejména v pětiletém období a vykazují shodné trendy jako roční spotřeba (+3,4 %). Na straně výroby elektřiny se ve scénáři B Očekávaný rozvoj potvrzuje trend odkládání výstavby nových konvenčních výroben elektřiny, který je patrný malá změna dosažitelného výkonu z 598 GW na 609 GW oproti nárůstu instalovaného výkonu z 1016 GW na 1164 GW (cca o 15 %) v r Až 93 % nárůstu netto instalované kapacity mezi roky 2016 až 2025 spadá do oblasti nedosažitelného výkonu. Takový vývoj je dán rozvojem OZE s proměnlivou výrobou. Proto v konečném důsledku pouze malá část (11 GW) nárůstu netto instalovaného výkonu EU je přiřazena do nárůstu pohotového výkonu Vývoj kapacit na fosilní paliva Na obrázku jsou uvedeny změny v podílu kapacit využívajících fosilní paliva mezi roky 2016 a 2025 pro scénář B. Nejvyšší snížení podílu fosilních paliv (více než 10 %) je předpokládán v Estonsku, Finsku, Litvě, Dánsku, Irsku a Severní Irsku a také v ČR. Jako výsledek tohoto vývoje jsou uváděny následující země s nejvyšším podílem tohoto druhu paliv Západní Ukrajina (93 %), Kypr (75 %), Estonsko (75 %) a Polsko (69 %). 5

6 < -10% -10% & < 0% 0% & < 10% 10% & < 20% 20% Obr Změny v instalovaném výkonu zdrojů spalující fosilní paliva mezi roky 2016 a 2025, zdroj SO&AF Vývoj jaderných kapacit Jaderné kapacity EU budou udržovány na úrovni okolo 120 GW do roku V letech 2020 až 2025 je předpokládaný pokles o 12 % ve scénáři B. Tento výsledek se shoduje s úrovní jaderných kapacit, která byla reportována pro scénář A v roce To znamená, že jaderné kapacity jsou v r o skoro 9 % (-11 GW) nižší ve srovnání s dřívějšími výhledy. Obr Změny v instalovaném výkonu JE mezi roky 2016 a 2025, zdroj SO&AF Obrázek dokumentuje předpokládaný 12% pokles jaderných kapacit do roku Nejvíce k tomuto trendu přispívá Německo (-8,1 GW), dále Francie (-6,3 GW), Velká Británie (-2,6 GW) a Belgie (-2 GW). Na druhé straně následující země zvyšují do roku

7 instalovaný výkon v jádře - Lotyšsko (+1,3 GW), Finsko (+1,2 GW), Maďarsko (+1,1 GW), Rumunsko (+0,7 GW) a Slovensko (+0,5 GW) Obnovitelné zdroje V nadcházejících letech budou obnovitelné zdroje (OZE) dominantní v přírůstcích nových kapacit ve většině zemí, a to především u větrných a solárních elektráren, kde se předpokládá až 80% nárůst. Vývoj instalovaných kapacit OZE je přehledně uveden v tab Z údajů v této tabulce je patrný progresivně zvyšující se rozdíl mezi scénáři A Konzervativní a B Očekávaný rozvoj, což odráží nejistotu vyvolanou politikou podpory OZE a změnami podmínek makroekonomického vývoje. Změna [P inst] Větrné Solární Biomasa Vodní OZE Scénář A [GW, celkem] Scénář B [GW, celkem] Tab Změny v instalovaném výkonu OZE mezi roky 2016 a 2025, zdroj SO&AF Odhad spotřeby a zatížení Definice scénářů spotřeby jsou na úrovni ENTSO-E konzultovány s externími stakeholders nebo odbornými sdruženími (např. EC, ACER, Eurelectric, PLEF, apod). Jejich tvorba probíhá dvěma způsoby top-down, konzistentně s energetickými cíli EU (EU 2020, New EU climate targets 2030 apod.) a bottom-up na základě doporučení pro harmonizaci scénářů členských zemí při tvorbě národních energetických koncepcí (např. ASEK) Vyhodnocení vývoje roční spotřeby vybraných členských zemí EU Následující tabulka uvádí souhrnné číselné údaje o vývoji zatížení a roční spotřeby uvedené ze SO&AF Průměrný trend zemí EU v růstu ročního maxima zatížení je okolo 1 % a průměrný růst roční spotřeby je nižší okolo 0,8 %. Zajímavé je, že roční spotřeba roste rychleji do roku U zatížení pozorujeme trend opačný, výše ročního maxima roste rychleji po roce 2020, což indikuje změny ve využívání výkonového maxima a vyšší volatilitu zatížení v průběhu roku. Období % rok % rok % rok lednové maximum zatížení 16,3 GW 0,7 % 27,8 GW 1,0 % 44,0 GW 0,9 % srpnové maximum zatížení 16,3 GW 0,9 % 24,2 GW 1,1 % 40,4 GW 1,0 % roční spotřeba elektřiny 100 TWh 0,8 % 148 TWh 0,9 % 248 TWh 0,8 % Tab Roční trendy vývoje maxim zatížení a spotřeby průměr ENTSO-E V tabulce jsou samostatně uvedeny vybrané země z regionu CEE za účelem porovnání parametrů vývoje spotřeby ČR se sousedními zeměmi. Zatímco v Německu se předpokládá mírný pokles spotřeby elektřiny, Slovensko a Polsko indikuje nejvýznamnější růst spotřeby elektřiny v regionu. Země Roční spotřeba Maximum zatížení TWh % TWh % TWh % TWh % TWh % TWh % ČR 64,0 100,0 % 65,5 102,3 % 67,0 104,7 % 9,9 100,0 % 10,2 103,0 % 10,5 106,1 % 7

8 Země Roční spotřeba Maximum zatížení TWh % TWh % TWh % TWh % TWh % TWh % Německo 551,7 100,0 % 543,6 98,5 % 543,6 98,5 % 86,9 100,0 % 85,6 98,5 % 85,6 98,5 % Slovensko 27,5 100,0 % 29,3 106,5 % 31,5 114,5 % 4,2 100,0 % 4,4 104,8 % 4,8 114,3 % Maďarsko 41,7 100,0 % 43,6 104,6 % 45,7 109,6 % 6,2 100,0 % 6,5 104,8 % 6,8 109,7 % Polsko 153,5 100,0 % 162,8 106,1 % 175,7 114,5 % 24,6 100,0 % 26,0 105,7 % 28,1 114,2 % Rakousko 71,0 100,0 % 72,4 102,0 % 73,3 103,2 % 10,7 100,0 % 10,9 101,9 % 11,1 103,7 % Suma 909,4 100,0 % 917,2 100,9 % 936,8 103,0 % 142,5 100,0 % 143,6 100,8 % 146,9 103,1 % Průměr 151,6 100,0 % 152,9 100,9 % 156,1 103,0 % 23,8 100,0 % 23,9 100,8 % 24,5 103,1 % Tab Roční trendy vývoje maxim zatížení a spotřeby pro vybrané země CEE regionu Vyhodnocení vývoje roční spotřeby ČR do roku 2025 Průběžná aktualizace scénářů spotřeby, včetně porovnávání trendů vývoje spotřeby s okolními zeměmi, snižuje střednědobé riziko plánování rozvoje PS. Silnou stránkou scénářů ČEPS je možnost využití primárních dat. Takto lze s kratší časovou odezvou reagovat na aktuální změny ve vývoji spotřeby ve střednědobých výhledech Analýza aktuálního vývoje zatížení a spotřeby ES ČR Pro potřeby řízení provozu v reálném čase a plánování zdrojů v procesu přípravy provozu pracuje ČEPS s hodnotami brutto zatížení ES ČR, které odpovídají celkové koncové spotřebě všech odběratelů, včetně ztrát v sítích, lokální spotřebě a vlastní spotřebě na výrobu elektřiny a tepla. Z porovnání průběhu zatížení po přepočtu na teplotní normál je patrný nárůst proti roku Meziroční nárůst korigovaného zatížení na teplotu je patrný již v druhé polovině roku 2014 a silně se projevuje na začátku roku 2015, kdy se začaly statisticky vykazovat první známky ekonomického oživení - viz obr Obr Průměrná týdenní maxima brutto spotřeby, po korekci na teplotní normál. 8

9 Obr Změny v % týdenních maximech brutto spotřeby, po korekci na teplotní normál. Podrobnější analýza vývoje zatížení je uvedena na obr Jako bazický rok je zvolen rok 2013, který odpovídá roku s nejnižší spotřebou (po korekci na teplotní normál) po ustálení dopadů ekonomické krize. Ze srovnání průměrných hodnot pro rok 2014 a 2015 lze odvodit hodnotu meziročního indexu pro rok 2015 max. ve výši 1,6 % pro průměrná výkonová maxima. V energii je tento trend nižší, protože se teplotní korekce a ekonomická aktivita projevuje odlišně pro nepracovní dny a výskyt svátečních dnů. Po odečtení ztrát v sítích a vlastní spotřeby na výrobu elektřiny získáme korigované hodnoty netto spotřeby na úrovni 59,5 TWh Model spotřeby ČEPS Predikce spotřeby pro potřeby hodnocení výrobní přiměřenosti byla v souladu s metodikou ENTSO-E pro SO&AF 2015 zpracována ve dvou scénářích - A a B Scénář A Predikce spotřeby elektřiny podle scénáře A je založena na závislosti růstu spotřeby elektřiny, HDP a spotřeby elektřiny výrobní sféry. Bližší popis vývoje HDP je předmětem podkladových analýz. Podle scénáře A bude předpokládaná tuzemská netto spotřeba růst na hodnotu 66 TWh v roce Podrobný vývoj spotřeby zobrazuje následující obr Obr Vývoj spotřeby elektřiny podle scénáře A 9

10 Scénář B Predikce elektřiny podle scénáře B je založena na závislosti růstu spotřeby elektřiny, HDP, spotřeby elektřiny výrobní sféry a započtení dalších vlivů ovlivňujících spotřebu elektřiny. Podle tohoto scénáře bude předpokládaná tuzemská netto spotřeba (TNS) růst na hodnotu 63,4 TWh v roce Predikce spotřeby elektřiny vytvořená přes HDP se v tomto scénáři dále upravuje o jednotlivé vlivy. Přičte vliv zvyšující TNS, kterým je vývoj počtu elektromobilů a tím se zvýší i konečná spotřeby elektřiny. Obr Výchozí predikce TNS podle HDP před korekcí podle dalších vlivů Porovnání scénářů A a B Obr Grafické porovnání výsledných scénářů A a B Scénář A (GWh) Scénář B (GWh) Tab Tuzemská netto spotřeba číselné porovnání scénářů A a B 10

11 3. Deterministické hodnocení výkonové přiměřenosti Na úrovni EU jsou výkonové bilance hodnoceny pro jednotný referenční časový okamžik, přičemž národní výkonové bilance jednotlivých zemí jsou vyhodnoceny proti jejich měsíčnímu maximu. Provedená regionální analýza nasvědčuje, že požadovaná úroveň importů je přiměřená a odpovídá předpokládaným možnostem propustnosti přeshraničních vedení v letech za předpokladu, že se naplní odhad vývoje přeshraničních kapacit. V letech 2016 až 2025 se zvyšuje počet zemí závislých na dovozu elektřiny, což dokazuje rostoucí roli přeshraničních výměn pro udržování výrobní přiměřenosti. Některé země např. Belgie, Dánsko, Finsko a Slovensko jsou strukturálně závislé na importech, přičemž potřeba importu je na začátku a konci roku (při zimním zatížení). Německo bude potřebovat dovozy od roku 2020 v lednu, únoru a prosinci při zhoršených klimatických podmínkách. Tato změna trendu proti roku 2016, koreluje s očekávaným uzavřením konvenčních elektráren v r Vývoj výkonové bilance ČR do r Předpověď zatížení a roční spotřeby - vývoj spotřeby pro oba scénáře A, B byl zpracován na základě v té době dostupného odhadu ČEPS pro tuzemskou národní spotřebu v normálních klimatických podmínkách. Očekáváný vývoj netto spotřeby (včetně ztrát v sítích PS a DS podle metodiky ENTSO-E) při hodnotách 65,5 TWh v r a 67,0 TWh v r. 2025, odpovídá nejvyššímu možnému nárůstu zatížení. Nárůst spotřeby 5 % proti r (64,0 TWh) respektuje konzervativní postoj k ekonomickému vývoji a patří k nejnižším v CEE regionu. Obr Výkonová bilance ČR do roku 2025 podle metodiky ENTSO-E, zdroj SO&AF 2015 Vývoj instalovaných kapacit - současná úroveň 21,9 GW netto instalovaných kapacit v ES ČR vytváří dostatečný prostor pro pokrytí maxim zatížení v období do r Základem pokrytí výkonových potřeb je i nadále až do roku 2025 využívání jaderných elektráren a kapacit na fosilní paliva (černé a hnědé uhlí), včetně plynových elektráren. V období 2015 až 2025 se uvažuje utlumení mezi 4,4 až 5,1 GW instalovaného výkonu 11

12 uhelných elektráren. Zbývající část portfolia je krytá vodními zdroji a vyšším využíváním OZE, především na bázi větrných a solárních elektráren s nárůstem až 4,1 GW do roku Deterministické hodnocení výrobní a systémové přiměřenosti ČR - v celém uvažovaném období je výkonová bilance pozitivní nebo vyrovnaná s výjimkou situace na konci roku 2025, kdy se potvrzují první požadavky na sezónní import ze zahraničí. K výraznému poklesu výkonových kapacit a snížení exportních přebytků v ES dochází především v období od r v souvislosti s útlumem instalovaného výkonu fosilních zdrojů. Vzhledem k tomu, že se navyšuje podíl OZE na výrobním mixu ES ČR, lze předpokládat zvýšenou potřebu flexibilních a regulačních výkonů v ES, včetně dopadu na reálnou dostupnost PpS. Předpoklad zajištěnosti PpS v regionu bude nutné ověřit, protože některé okolní soustavy vykazují stejný vývojový trend. 4. Analýza vývoje výrobních kapacit 4.1. Vyhodnocení vývoje výrobních kapacit v EU Ze změn ve struktuře zdrojů EU na obr je patrný důraz na rozvoj OZE. Nárůst se projevuje v absolutní výši instalovaných kapacit a současně roste i podíl ve struktuře výrobního mixu. Podíl OZE na celkových instalovaných kapacitách v roce 2020 činí 46 %. Na druhé straně skutečná disponibilita OZE je mnohem nižší než např. u jaderných nebo konvenčních elektráren. Výše instalovaného výkonu a podíl těchto zdrojů v bilanci však kontinuálně klesá. Vodní zdroje (mimo OZE) rostou v absolutní hodnotě, ale nemění svůj podíl. Obr Vývoj instalovaných výkonů (celkem) v EU do r. 2025, zdroj SO&AF, ENTSO-E 4.2. Vývoj zdrojové základny ES ČR v letech Tato kapitola dokumentu byla zpracována jako podpůrný materiál pro doplnění kvantitativních předpokladů vývoje instalovaného výkonu a výroby v ČR ve spolupráci s externím partnerem. 12

13 Instalovaný výkon [GW] Jaderné elektrárny U stávajících bloků zůstává doposud nedořešenou otázkou potenciální nedostupnost bloků JE Dukovany v období po dosažení 30leté projektové životnosti bloků ( ). Provozní povolení jednotlivých bloků korespondují právě s projektovou životností. Prodloužení provozních povolení, bude pravděpodobně podmíněno splněním provozněbezpečnostních podmínek SÚJB. Bloky EDU mají platná provozní povolení podle 9 odst. 1 písm. d) zákona č. 18/1997 Sb., konkrétně se jedná o povolení provozu: 1. bloku Jaderné elektrárny Dukovany předchozí povolení bylo po prodloužení platné do , nové povolení bylo vydáno na dobu neurčitou s tím, že vyžaduje průběžné plnění mnoha definovaných podmínek 2. bloku Jaderné elektrárny Dukovany, platné do bloku Jaderné elektrárny Dukovany, platné do bloku Jaderné elektrárny Dukovany, platné do S ohledem absenci zkušeností s provozem JE po jejich projektové životnosti (LTO) v ČR je pro konzervativní scénář vhodné uvažovat s potenciální nedostupností výkonu JE Dukovany v období od EDU I -510 MW 3 EDU II -510 MW EDU II -510 MW 2 1 EDU IV -510 MW 0 Obr Vývoj instalovaných výkonů JE v ČR Zdroje na fosilní paliva Jako hnědouhelné/černouhelné zdroje jsou v tomto materiálu označeny jak výrobny, které spalují pouze hnědé uhlí tak i výrobny které využívají hnědé/černé uhlí v kombinaci s dalšími palivy (např. spoluspalování biomasy). 13

14 Instalovaný výkon [GW] EPR I MW EPC I MW ELE II MW ELE III MW EME II MW EME III -500 MW EPR II MW EHO MW EPO MW ETI I MW ETI II MW EDE MW ETMA MW EDE MW Hnědé uhlí Černé uhlí Zemní plyn Obr Vývoj instalovaných výkonů zdrojů na fosilní paliva v ČR do r OZE V dokumentu Hodnocení výrobní přiměřenosti ES ČR se předpokládá pomalejší náběh nových zdrojů OZE do roku 2020 než jsou předpoklady ASEK, poté jsou již předpoklady v souladu s ASEK. Následující obrázek zobrazuje instalovaný výkon OZE dle ASEK v porovnání s Národním akčním plánem pro OZE. 6 Instalovaný výkon [GW] FVE - NAP Biomasa FVE - ASEK VTE - NAP VTE - ASEK Obr Vývoj instalovaných výkonů OZE v ČR do r

15 5. Analýza nasazení zdrojů v ES ČR do roku Popis scénářů Provozovatel přenosové soustavy pro výhled struktury zdrojové základny využívá vlastní scénáře, založené na datech převzatých ze studie externího partnera (a z veřejně dostupných zdrojů), a následně jsou tato data korigována podle metodiky ENTSO-E. Tomu je přizpůsobena metodika sběru, úpravy a zpracování dat, která jsou využívána pro potřeby ČEPS a předávána směrem k ENTSO-E. Relevantnost vybraných scénářů je demonstrována na následujícím grafu instalovaného výkonu: Obr Vývoj a struktura instalovaného výkonu ES ČR dle scénáře ČEPS Výpočty byly provedeny pro roky 2020 a 2025 viz tab Z výše uvedených důvodů bylo v případě roku 2025 provedeno několik variant výpočtu: Rok Peak zatížení Spotřeba Saldo Varianta výpočtu MW 67,6 TWh -13,3 TWh 2025 (a) 2025 (b) 2025 (c) MW 68,7 TWh -10,1 TWh MW 68,7 TWh 3,6 TWh MW 68,7 TWh 0,0 TWh standardní podmínky provozu ES ČR nedostupnost JE Dukovany a tato elektrárna není nahrazena odpovídajícím výkonem při výrazném dovozním saldu nedostupnost JE Dukovany a tato elektrárna není nahrazena odpovídajícím výkonem a zároveň, že výsledné saldo ČR je rovno nule Tab Spotřeba a Saldo 2020, 2025(a), 2025(b) a 2025(c) Pozn.: Kladná hodnota salda značí přebytek spotřeby nad výrobou 5.2. Simulace nasazení zdrojů ES ČR bilanční část Pro samotný výpočet hodinového nasazení zdrojů (UC unit commitment ) byl použit model vyvinutý speciálně pro potřeby ČEPS ve spolupráci s renomovaným externím 15

16 dodavatelem. Výpočet UC byl proveden z pohledu ENTSO-E netto, (příslušné veličiny byly sníženy o vlastní spotřebu). Zdroje jsou nasazovány na základě předpokladu, čím více předpokládáme vyrobené roční energie u konkrétního zdroje, tím více bude daný zdroj nasazen. Jako vstupní podklady pro výpočet UC byly použity: Podklady o předpokládaném vývoji instalovaného výkonu a roční vyrobené energii příslušných zdrojů zapojených do ES ČR (zdroj externí partner) Pan-European Climate Database (PECD) (ENTSO-E) Předpokládaná spotřeba a saldo (zdroj model ČEPS, tab ) Data collection guidelines for the 2016 of the Market modelling database (ENTSO-E). Předpokládané průběhy zatížení a salda zahraniční spolupráce 5.3. Definice pravděpodobnostních indikátorů podle metodologie ENTSO-E Výsledkem výkonové přiměřenosti je informace, zda je v systému dostatek výkonu k pokrytí očekávané spotřeby. Přebytek respektive nedostatek výkonu v soustavě definují ukazatele níže. 1. Nedodaná energie (ENS - Energy Not Supplied or Unserved Energy) [MWh/rok] ENS vyjadřuje chybějící energii k pokrytí očekávané spotřeby a to včetně uvažovaného importu. 2. Počet hodin kdy není pokryté zatížení ( LOLE - Loss Of Load Event) [hod/rok] Ukazatel LOLE udává počet hodin kdy pro dané období (typicky rok) je hodnota zatížení větší než předpokládaná výroba včetně importu. LOLE nezohledňuje, k jak velkému nepokrytí zatížení dochází. Počítá se každá hodina, kdy dojde i k minimálnímu nepokrytí zatížení. 3. Pravděpodobnost nepokrytí zatížení ( LOLP - Loss Of Load Probability) [%] LOLP udává pravděpodobnost, s jakou dojde k nepokrytí zatížení. Ukazatel nezohledňuje dobu trvání a závažnost výpadků jednotlivých zdrojů. 16

17 5.4. Výsledky pravděpodobnostní simulace Rok LOLE [hod] ENS [GWh] (a) 2025 (b) 2025 (c) Obr Pravděpodobností indikátory LOLE a ENS pro roky 2020, 2025(a), 2025(b), 2025(c) 17

18 Jak je patrné z grafů ve všech provedených výpočtech nejsme schopní zajistit stoprocentní pokrytí spotřeby. V případě roku 2020 činí LOLE 6 hodin ročně. Tomuto parametru odpovídá LOLP ve výši 0,1 % ročního časového fondu a chybějící energie - ENS o velikosti 1,1 GWh. Tato hodnota mírně narůstá v základním scénáři pro rok 2025 varianta (a), kdy je ještě uvažováno s plným provozem JE Dukovany. Na výsledcích pravděpodobnostní simulace v roce 2025 projevuje dožívání výrobních kapacit v ES ČR, které především snižuje dostupný bilanční přebytek pro situace systémového deficitu z důvodu vysokého zatížení a nízké výroby OZE, popř. v kumulaci s vyšší poruchovostí konvenčních zdrojů. V případě roku 2025 scénář (a) LOLE dosahuje hodnot 30 hodin za rok. Tomuto parametru odpovídá hodnota LOLP 0,3 % ročního časového fondu a ENS o velikosti 8,3 GWh. Tuto situaci lze řešit operativními (emergency) dovozy, které v případě jejich realizace v obvyklých objemech (a s malou četností) max. 500 MW vrátí pravděpodobnostní indikátory do normálních hladin v souladu s metodikou ENTSO-e. Stejného efektu lze mimo jiné dosáhnout snížením exportního salda. Proto lze považovat hodnocení výrobní přiměřenosti ES ČR ve variantách 2020 a 2025(a), s dostupností JE za dostatečné a postupné dožívání výrobních kapacit na fosilní paliva se výrazně neprojevuje na zhoršení pravděpodobnostních indikátorů spolehlivého chodu ES ČR. Vliv nedostupnosti JE Dukovany na hodnocení výrobní přiměřenosti: V případě roku 2025 a kritických variant (b) a (c), které počítají s nedostupností JE Dukovany, se situace dramaticky mění. Hodnoty všech sledovaných parametrů LOLE, LOLP a ENS jsou v případě nevyužití dodatečných emergency importů velmi vysoké hodin ročně, což odpovídá hodnotám LOLP %. Z hlediska spotřeby a dostupných výrobních kapacit jsou tyto varianty shodné, liší se pouze hodnotou systémového salda (které je v případě varianty (c) nulové). Za výše uvedených podmínek se ES ČR neobejde bez zahraniční výpomoci z okolních ES. Dvojnásobný nárůst ENS ve var. (c) proti (b) při nulových dodatečných importech koresponduje s regionální optimalizací. Zdroje jsou nasazovány rovnoměrněji a nedochází k jejich častému odstavování. Přesto je četnost indikovaných importů zejména ve variantě (c) vysoká. Postupným nasazováním dodatečných importů jsme schopni vyhodnotit dovozní závislost ES ČR při předčasném odstavení jaderných zdrojů. Jako dostatečnou velikost dodatečného importního salda budeme považovat hodnotu emergency importu příslušejícího nulové hodnotě LOLE, dosahované ve variantě 2025(a). Toho lze dosáhnout navýšením importního salda o 1000 MW. Je otázkou systémové přiměřenosti, zda pro ES ČR budou k dispozici dostatečné přenosové kapacity pro tyto účely. Neprovozování JE Dukovany má výrazný dopad do hodnocení výrobní přiměřenosti a ES ČR se za těchto podmínek stává importně závislou, což není v souladu se současnými záměry dokumentu ASEK. Dalším rizikem scénářů 2025 s nedostupností JE Dukovany je předpoklad vyšší výroby na zdrojích OZE cca o 60 až 70 % proti roku V reálných hodnotách jde o hodnoty přesahující 1000 MW. Kromě toho, že OZE jsou obtížně dispečersky řiditelné, je zde také riziko, že bez odpovídající státní podpory OZE bude v ES ČR chybět další výkon, který může kumulovaně znamenat vysoké hodnoty importů nad 2500 MW. 18

19 6. Závěr Dokument uceleně hodnotí výrobní přiměřenost ES ČR v souladu s metodickými doporučeními ENTSO-E. Ve střednědobém horizontu se zaměřujeme na posouzení hlavních rizik ovlivňujících spolehlivost provozu soustavy s ohledem na zahraniční spolupráci s okolními systémy. Jedná se o následující rizika: a) Pokles přebytku výrobních kapacit, b) Útlum uhelných zdrojů - 25% snížení instalovaných kapacit, c) Provoz jaderných zdrojů a stanovení podmínek pro prodloužení jejich životnosti, d) Zvýšený podíl OZE a decentrální energetiky, e) Nároky na flexibilitu a dostupnost PpS, Z předložených výpočtů vyplývá, že k vytvoření dostatečných podmínek pro zajištění spolehlivého provozu ES ČR po r je nezbytné zachovat současnou úroveň instalovaného výkonu jaderných elektráren. Nutným výchozím předpokladem pro zajištění spolehlivého provozu ES ČR i po r je, že bude včas přistoupeno ke konkrétním opatřením zajišťujících prodloužení životnosti JE Dukovany, a to minimálně na hranici 50 let. Provádění těchto opatření může mít dočasný vliv na výrobní přiměřenost ES ČR do roku Je zřejmé, že časový faktor realizace doporučení ASEK pro provoz jaderných elektráren hraje důležitou roli. Pro další analýzy doporučujeme zpracovat podrobnější scénáře, které vyhodnotí potenciální rizika vyvolané případnou omezenou dostupností JE Dukovany v kombinaci s různou úrovní integrace OZE a DECE. Ve střednědobém horizontu lze jen omezeně počítat s dodatečnými investicemi do zdrojů na fosilní paliva. Hlavním důvodem je obtížně odhadovaný vývoj současných cen silové elektřiny a diskuze o modelu evropského trhu. Výrobní přiměřenost se zaměřuje především na oblast hodnocení výrobních rizik a s ohledem na zmiňovaná tržní rizika není možné ve stanoveném horizontu vyřešit alternativním způsobem deficit základního výkonu. Proto v souladu s metodickými doporučeními pro tvorbu scénářů zahrnuje hodnocení výrobní přiměřenosti jen potvrzené investiční záměry nebo ty, u nichž je vysoká pravděpodobnost realizace s ohledem na oficiálně potvrzené informace. Nelze jednoznačně konstatovat, že přiměřenost výrobních kapacit lze vyřešit krátkodobou dovozní závislostí. Nasvědčuje tomu vývoj výkonových bilancí okolních soustav v našem regionu a proměnlivé podmínky pro zahraniční spolupráci při zajištění dostatečných přenosových kapacit. Z tohoto důvodu jsou rizika výrobní přiměřenosti průběžně vyhodnocována na regionální a EU úrovni. Předložená zpráva tato rizika zevrubně popisuje s odkazem na údaje v posledním výhledu SO&AF Ve spolupráci s ENTSO-E v oblasti aplikace pan-eu a regionálních modelů lze posoudit reálné možnosti sdílení volných výkonových a přenosových kapacit nejen pro zajištění výkonové bilance, ale i pro často zmiňovanou regulaci náhlých výkonových změn. Stranou však nezůstává analýza regionálních scénářů, ve kterých jsou kumulovaně promítnuta rizika soudobé dostupnosti výrobních kapacit ve střednědobém horizontu. V opačném případě roste závislost ČR na nezajištěném dovozu elektrické energie a bude nutné přehodnotit otázky postoje k energetické zabezpečenosti ČR. V oblasti zajištění dostatku podpůrných služeb, rezervních kapacit a flexibilních výkonů lze učinit předběžný závěr, který potvrzuje snižování dostupnosti PpS, a to zejména v deficitních scénářích. V těchto situacích provozovatelé výrobních kapacit kryjí své deficity jen do úrovně objemových potřeb vlastního zákaznického portfolia nebo u dodávek, u nichž lze dovozy zajistit dostatečnou cenovou úroveň. V opačném případě jsou výrobní jednotky odstavovány z nákladových důvodů a při nedostatečné cenové motivaci na prodej silové elektřiny nemusí být plněny požadavky na potřeby točivých rezerv. Pokud je potvrzen dostatek certifikovaných rozsahů, je nutné navrhnout s dostatečným předstihem opatření, aby provozovatelé výrobních zařízení byli dostatečně motivováni tyto kategorie PpS nabízet. 19

20 Hlavním kritériem pro zajištění dostatečné motivaci pro obstarávání PpS je přeshraniční sdílení kategorií podpůrných služeb a úroveň cen regulační energie v okolních státech. Současně je nutné ověřit hypotézu dostatku certifikovaných rozsahů zejména ve vztahu k obdrženým výsledkům pro scénáře 2025 (b) a (c) s výrazným omezením dostupnosti výrobních kapacit. Vývoj spotřeby není v současnosti považován za kritický faktor zajištění výkonové bilance. Příčinou je odhadovaný růst cca 1% ročně se zahrnutím odpovídajících ekonomických vlivů a podpory energetických úspor. Scénáře s vyšším růstem lze ve střednědobém horizontu považovat za neadekvátní bez opodstatněného makroekonomického nebo demografického zdůvodnění. Pro další analýzy výrobní přiměřenosti je nezbytné zohlednit v souladu s metodickými doporučeními možnosti na straně spotřeby DSR při vyrovnávání náhlých výkonových změn. Flexibilitu na straně spotřeby lze rovněž vhodně kombinovat s možnostmi zdrojů zařazených do kategorií DECE a uvažovaným rozvojem akumulace s postupem integrace zdrojů OZE. Z výše uvedených závěrů jednoznačně vyplývá, že se hodnocení přiměřenosti výrobních kapacit musí stát běžnou a pravidelnou (minimálně 1 x za rok v době očekávaných změn) reportovací aktivitou provozovatele přenosové soustavy s analytickou činností a návrhem opatření na vyřešení případných problémů se zajištěním přiměřenosti výrobních kapacit, což je zcela v souladu s nařízením č. 714/

21 Seznam použitých zkratek ASEK... Aktualizovaná státní energetické koncepce schválená vládou 18. Května 2015 CEE... Země střední a východní Evropy DECE... Decentrální zdroj elektřiny DPP... Denní plán provozu DS... Distribuční soustava EDU... Elektrárna Dukovany ENS... Energy Not Supplied or Unserved Energy, nedodaná energie v MWh/rok ENTSO-E... Evropská síť provozovatelů přenosových soustav pro elektřinu EP... Evropský parlament ES ČR... Elektrizační soustava České Republiky EU... Evropská unie EZ... Energetický zákon HDP... Hrubý domácí produkt JE... Jaderné elektrárny LOLE... Loss Of Load Event, počet hodin nepokrytí zatížení v hod/rok LOLP... Loss Of Load Probability, pravděpodobnost nepokrytí zatížení v % MAF... Mid-term Adequacy Forecast, (Report vydává ENTSO-E) MPP... Měsíční plán provozu NAP SG... Národní akční plán pro chytré sítě OTE... Operátor trhu v ČR OZE... Obnovitelný zdroj energie PpS... Podpůrné služby PPS... Provozovatel přenosové soustavy PS... Přenosová soustava RPP... Roční plán provozu SO&AF... Scenario Outlook & Adequacy Forecast (Report vydává ENTSO-E) SOR... Summer Outlook and Winter Review (Report vydává ENTSO-E) SÚJB... Státní úřad pro jadernou bezpečnost České republiky TNS... Tuzemská netto spotřeba UC... Unit Commitment nasazení zdrojů WOR... Winter Outlook and Summer Review (Report vydává ENTSO-E) 21