PROBLEMATIKA OCEŇOVÁNÍ NEDODANÉ ENERGIE V PRŮMYSLU

Seres on Advanced Economc Issues Faculty of Economcs, VŠB-TU Ostrava Lukáš Prokop Zdeněk Medvec Zdeněk Zmeškal PROBLEMATIKA OCEŇOVÁNÍ NEDODANÉ ENERGIE V PRŮMYSLU Ostrava, 2009

Lukáš Prokop & Zdeněk Medvec Department of Electrcal Power Engneerng Faculty of Eletrcal Power and Computer Scence VŠB-Techncal Unversty Ostrava 7. Lstopadu 5 708 33 Ostrava, CZ lukas.prokop@vsb.cz, zdenek.medvec@vsb.cz Zdeněk Zmeškal Department of Fnance Faculty of Economcs VŠB-Techncal Unversty Ostrava Sokolská 33 70 2 Ostrava, CZ zdenek.zmeskal@vsb.cz Recenze Dana Dluhošová Zbyněk Martínek Petr Toman INFORMAČNÍ STRANA [může následovat lst s věnováním] (odkaz na grant) VŠB-TU Ostrava 2009 Prnted n Tskárna Grafco, s.r.o. Cover desgn by MD communcatons, s.r.o. ISBN 978-80-248-2099-6

Předmluva Předmětem předložené knhy e problematka oceňování nedodané elektrcké energe v průmyslových podncích. V publkac sou prezentovány, vysvětlovány a analyzovány vybrané aspekty dané problematky. Pozornost e soustředěna zeména na spolehlvost dodávek elektrcké energe, řízení a regulac elektrcké soustavy, vývo a charakterstky elektroenergetckého trhu, metody oceňování elektrcké energe, metody hodnocení nvestc, ekonomcké posuzování a hodnocení ztrát nedodané elektrcké energe. Uvedena e podrobná metodka vyčíslení ztrát z nedodané elektrcké energe, včetně praktcké ověřovací stude. Knha e určena zeména odborníkům působícím v energetckých výrobnách, přenosových a dstrbučních společnostech, kteří se zabývaí touto aktuální problematkou. Vědecko-výzkumní pracovníc, student doktorských a magsterských studí oboru Elektroenergetka a příbuzných oborů tvoří další významnou skupnu, pro nž může být knha užtečná. Publkace e zpracována kolektvem autorů, který se uvedenou problematkou zabývá delší dobu a vznkla s přspěním a v rámc výzkumného záměru Výzkum spolehlvost energetckých soustav v souvslost ekologí netradčních zdroů a oceněním nedodané elektrcké energe (MSM 69890007).

Obsah Předmluva... V Obsah... VII Podrobný obsah... XI Symboly a zkratky... XV Kaptola Úvod... Kaptola 2 Spolehlvost dodávky elektrcké energe... 3 2. Oblast řešení spolehlvost... 4 2.2 Číselné vyádření spolehlvost... 5 2.3 Pravděpodobnost bezporuchového chodu... 6 2.4 Pravděpodobně nedodaná elektrcká energe... 6 2.5 Spolehlvostní hodnoty z nedodané energe... 7 2.6 Globální ukazatele spolehlvost dodávky elektrcké energe... 7 2.7 Defnce výpadků... 2.8 Blackouts... 5 2.9 Lteratura... 7 Kaptola 3 Lberalzace trhů s elektrckou energí a regulace kvalty dodávky elektrcké energe... 9 3. Charakterstka a specfka chování trhu s elektrckou energí... 9 3.2 Příklady regulace nepřetržtost dodávky ve vybraných zemích... 33 3.3 Ceny a oceňování elektrcké energe... 43 3.4 Lteratura... 5 Kaptola 4 Ocenění nedodané energe... 55 4. Metody ocenění nedodané energe... 55 4.2 Možnost vyádření ceny nedodané energe... 56 4.3 Socálně-ekonomcké optmum ceny nedodané energe... 57

VIII Obsah 4.4 Rozdělení odběratelů... 57 4.5 Lteratura... 59 Kaptola 5 Tvorba zsku a nákladů průmyslových podnků... 6 5. Tvorba zsku... 6 5.2 Analýza nákladů... 62 5.3 Analýza odchylek nákladů... 67 5.4 Lteratura... 69 Kaptola 6 Metody a krtéra hodnocení nvestčních proektů v energetce za rzka a flexblty... 7 6. Krtéra hodnocení nvestčních proektů... 72 6.2 Lteratura... 84 Kaptola 7 Obecné vyádření ztrát vznklých výpadkem dodávky elektrcké energe... 85 7. Ztráty ze strany odběratele... 86 7.2 Ztráty ze strany dodavatele... 89 7.3 Lteratura... 90 Kaptola 8 Ocenění nedodané energe pro průmyslové podnky... 9 8. Teoretcké posouzení ztrát průmyslového podnku př přerušení dodávky elektrcké energe... 9 8.2 Výpočet ztrát průmyslového podnku př přerušení dodávky elektrcké energe... 94 8.3 Stanovení typckých dagramů zatížení a pravděpodobně nedodané elektrcké energe... 02 8.4 Výpočet měrné ceny nedodané elektrcké energe... 03 8.5 Shrnutí výsledků pro průmyslový podnk 2... 04 8.6 Lteratura... 06 Kaptola 9 Analýza struktury ztrát a ctlvostní analýza míry vlvu ednotlvých parametrů na ztráty... 07 9. Analýza struktury ztrát... 07 9.2 Ctlvostní analýza... 07 9.3 Lteratura... 3 Kaptola 0 Závěr... 5

Lteratura... 9 Restřík... 25 IX

Podrobný obsah Předmluva... V Obsah... VII Podrobný obsah... XI Symboly a zkratky... XV Kaptola Úvod... Kaptola 2 Spolehlvost dodávky elektrcké energe... 3 2. Oblast řešení spolehlvost... 4 2.2 Číselné vyádření spolehlvost... 5 2.3 Pravděpodobnost bezporuchového chodu... 6 2.4 Pravděpodobně nedodaná elektrcká energe... 6 2.5 Spolehlvostní hodnoty z nedodané energe... 7 2.6 Globální ukazatele spolehlvost dodávky elektrcké energe... 7 2.7 Defnce výpadků... 2.7. Délka výpadku... 2.7.2 Rozsah výpadku... 2.7.3 Příčna výpadku... 2 2.7.4 Předvídatelnost výpadku... 5 2.8 Blackouts... 5 2.9 Lteratura... 7 Kaptola 3 Lberalzace trhů s elektrckou energí a regulace kvalty dodávky elektrcké energe... 9 3. Charakterstka a specfka chování trhu s elektrckou energí... 9 3.. Trh energe v Evropě... 20 3..2 Výroba a spotřeba elektřny v ČR... 2 3..3 Typologe kontraktů elektroenergetckého trhu... 23 3..4 Energetcká burza Praha PXE... 27 3.2 Příklady regulace nepřetržtost dodávky ve vybraných zemích... 33 3.2. Regulace nepřetržtost dodávky v Itál... 33 3.2.2 Regulace nepřetržtost dodávky ve Španělsku... 36 3.2.3 Regulace nepřetržtost dodávky v Portugalsku... 37 3.2.4 Regulace nepřetržtost dodávky ve Velké Brtán... 38 3.2.5 Regulace nepřetržtost dodávky v Kanadě a USA... 39 3.2.6 Regulace nepřetržtost dodávky v České republce... 4 3.3 Ceny a oceňování elektrcké energe... 43

XII Podrobný obsah 3.3. Specfka elektrcké energe ako komodty... 43 3.3.2 Faktory ovlvňuící cenu elektrcké energe... 44 3.3.3 Druhy rzk př obchodování s elektrckou energí... 45 3.3.4 Cena elektrcké energe... 46 3.3.5 Ocenění dagramu dle metody pokrytí zdola... 49 3.4 Lteratura... 5 Kaptola 4 Ocenění nedodané energe... 55 4. Metody ocenění nedodané energe... 55 4.. Nepřímé analytcké metody... 55 4..2 Stude ednotlvých případů výpadků... 56 4..3 Odhady u konkrétních odběratelů... 56 4.2 Možnost vyádření ceny nedodané energe... 56 4.2. Měrná cena nedodané energe IEAR... 56 4.2.2 Funkce škod... 57 4.2.3 Cena odpadlého výkonu (VOLL)... 57 4.3 Socálně-ekonomcké optmum ceny nedodané energe... 57 4.4 Rozdělení odběratelů... 57 4.5 Lteratura... 59 Kaptola 5 Tvorba zsku a nákladů průmyslových podnků... 6 5. Tvorba zsku... 6 5.2 Analýza nákladů... 62 5.2. Druhové členění nákladů... 62 5.2.2 Členění nákladů ve vztahu k obemu produkce... 62 5.2.3 Kalkulační členění nákladů... 63 5.3 Analýza odchylek nákladů... 67 5.4 Lteratura... 69 Kaptola 6 Metody a krtéra hodnocení nvestčních proektů v energetce za rzka a flexblty... 7 6. Krtéra hodnocení nvestčních proektů... 72 6.. Krtérum čstá současná hodnota... 75 6..2 Krtérum ndex zskovost... 76 6..3 Krtérum vntřní výnosové procento... 76 6..4 Krtérum doba úhrady... 77 6..5 Porovnání dynamckých krtérí... 78 6..6 Krtéra hodnocení zadlužených nvestčních proektů... 78 6..7 Krtéra hodnocení nvestčních proektů za rzka a flexblty... 80 6.2 Lteratura... 84 Kaptola 7 Obecné vyádření ztrát vznklých výpadkem dodávky elektrcké energe... 85 7. Ztráty ze strany odběratele... 86 7.. Přímé ztráty... 86 7..2 Nepřímé ztráty... 88 7..3 Celkové ztráty odběratele... 88 7.2 Ztráty ze strany dodavatele... 89

Podrobný obsah XIII 7.2. Přímé ztráty... 89 7.2.2 Nepřímé ztráty... 89 7.2.3 Celkové ztráty dodavatele... 90 7.3 Lteratura... 90 Kaptola 8 Ocenění nedodané energe pro průmyslové podnky... 9 8. Teoretcké posouzení ztrát průmyslového podnku př přerušení dodávky elektrcké energe... 9 8.. Stanovení typu poruch (rozdělení dle délky výpadku a vlvu na výrobní zařízení)... 9 8..2 Určení výrobních systémů postžených výpadkem... 92 8..3 Identfkace technckých důsledků výpadku dodávky elektrcké energe... 92 8..4 Ekonomcké důsledky výpadku... 93 8.2 Výpočet ztrát průmyslového podnku př přerušení dodávky elektrcké energe... 94 8.2. Určení výrobních zařízení průmyslového podnku postžených výpadkem... 94 8.2.2 Stanovení typu poruch (rozdělení dle délky výpadku a vlvu na výrobní zařízení)... 95 8.2.3 Identfkace technckých důsledků výpadku dodávky elektrcké energe... 96 8.2.4 Ekonomcké důsledky výpadku... 97 8.2.5 Vyádření funkce škod... 0 8.3 Stanovení typckých dagramů zatížení a pravděpodobně nedodané elektrcké energe... 02 8.4 Výpočet měrné ceny nedodané elektrcké energe... 03 8.5 Shrnutí výsledků pro průmyslový podnk 2... 04 8.6 Lteratura... 06 Kaptola 9 Analýza struktury ztrát a ctlvostní analýza míry vlvu ednotlvých parametrů na ztráty... 07 9. Analýza struktury ztrát... 07 9.2 Ctlvostní analýza... 07 9.2. Analýza ztrát z nevyrobených výrobků u ednotlvých produktů v závslost na externí ceně... 09 9.2.2 Analýza ztrát z nevyrobených výrobků v závslost na varablních nákladech... 0 9.2.3 Analýza ztrát z nevyrobených výrobků u ednotlvých výpadků v závslost na době do obnovení plného provozu... 0 9.2.4 Analýza přímých ztrát u ednotlvých výpadků v závslost na době výpadku... 9.2.5 Analýza celkových ztrát u ednotlvých výpadků v závslost na době výpadku... 2 9.3 Lteratura... 3 Kaptola 0 Závěr... 5

XIV Podrobný obsah Lteratura... 9 Restřík... 25

Symboly a zkratky ASAI střední ukazatel spolehlvost C penalzační koefcent pro danou oblast ( ) c CAIDI ednotková cena výrobku průměrná doba trvání výpadku u odběratele ( mn rok ) CI počet výpadků ( ) CML celková doba nedodávky ( mn ) CML 2 dvouletý průměr ukazatele CML ( mn ) CML LIMIT lmt ukazatele CML ( mn ) CZ čstý zsk ( Kč) ČPK čstý provozní kaptál ( Kč) D dsponblní čas ( mn ) DHM DI DI p DTS dlouhodobý hmotný maetek celková doba trvání výpadků za kalendářní rok normovaná hodnota celkové doby trvání výpadků dstrbuční transformátorová stance ( h rok ) DÚ doba úhrady (Payback Method) ( rok ) FCF volné fnanční toky ( Kč výrobek ) ( h ) ( Kč) FCFF volné fnanční toky frmy (Free Cash Flow to Frm) ( Kč)

XVI Symboly a zkratky FCFE volné fnanční toky vlastního kaptálu (Free Cash Flow to Equty) H počet přerušení vztažený k N TARIF ( ) INV IRR nvestční výdae vntřní výnosové procento (Internal Rate of Return) (%) IZ ndex zskovost ( Kč Kč) JKV ednorázové kaptálové výdae K průměrná kadence výroby ( ks mn ) k koefcent snžuící ztráty ze znčených výrobků k 2 koefcent snžuící ztráty z prostoe ( ) K nvestční náklady vedení ( Kč km ) k Δ měrný čntel ztrát ( kw kvar ) l nstalovaný výkon ve skupně postžených odběratelů ( ) ( kva ) L S celkový nstalovaný výkon ( kva ) n n cena nedodané energe počet odběratelů ve skupně postžených odběratelů ( Kč) ( Kč) ( Kč) n v počet znčených výrobků ( ) ( Kč kwh ) n NE měrná cena nedodané energe ( Kč kwh ) N celkové roční náklady ( Kč rok ) NF fxní roční náklady ( Kč rok ) N HM hodnová mzda ( Kč h ) ( )

Symboly a zkratky XVII NI počet výpadků za poslední kalendářní rok N konstantní roční náklady ( Kč rok ) NI p normovaná hodnota počtu výpadků za kalendářní rok ( ) ( rok ) N NAKUP nákupní cena elektrcké energe ( Kč kwh ) n OT měrné náklady na ohřev tavenny ( Kč mn ) npr přímé náklady ( p../ks) nnep nepřímé náklady ( p../ks) NN nízké napětí ( V ) N PRODEJ prodení cena elektrcké energe ( Kč kwh ) NPV čstá současná hodnota (Net Present Value) ( Kč ) N S celkový počet zásobovaných odběratelů ( ) NV varablní roční náklady ( Kč rok ) N Δ náklady na ztráty elektrcké energe ( Kč kw ) n Δ měrné roční ztráty ( Kč kw rok ) ODP odpsy ( Kč) p p počet pracovníků v prosto ( ) p kaptálová služba (%) P výkon v čase T ( kva ) 0 P 2 výkon v čase T 2 ( kva ) PEN celková výše penalzací ( Kč ) P EXT externí cena výrobku ( Kč ) P INT nterní cena výrobku ( Kč )

XVIII P MAX maxmální odebíraný výkon ( kw ) PP doba návratnost (Payback Perod) ( rok ) PTP průměrné trvání přerušení ( mn rok ) P W účtovaná průměrná roční energe ( kwh ) T tržby ( Kč) Q pravděpodobnost poruchy ( ) Q BZ obem produkce pro bod zvratu Q v množství výrobků za rok ( ks rok ) q R obem výroby za ednotku dsponblního času pravděpodobnost bezporuchového chodu 2 S průřez vedení ( mm ) SAIDI průměrná systémová doba trvání výpadku Symboly a zkratky ( ednotky mn ) ( ) ( mn rok ) SAIFI průměrná systémová ntenzta poruch ( výpadek rok ) s počet DTS ve skupně postžených odběratelů S S celkový počet DTS ( ) T roční tržby ( Kč rok ) T 0 datum a čas začátku poruchy ( ) T T 2 datum a čas začátku manpulací pro vymezení poruchy datum a čas konce manpulací pro vymezení poruchy T 3 datum a čas obnovení dodávky ( ) T DOD celkový čas dodávky za určté období ( h ) ( ks rok ) ( ) ( ) ( )

Symboly a zkratky XIX t střední doba trvání výpadku pro odběratele skupny ( mn ) T MAX doba využtí maxma ( h rok ) t OHŘ doba ohřevu tavenny ( Kč ) t OP doba do obnovení plného provozu (odstávky) ( mn ) t S střední doba mez porucham ( h ) t V doba výpadku ( mn ) T VÝP celkový čas výpadku za určté období h období v v počet výrobků vyrobených za ednu hodnu ednotkové varablní náklady na výrobek ( ks h ) ( Kč výrobek ) VN vysoké napětí ( kv ) VVN velm vysoké napětí ( kv ) ZVN zvlášť vysoké napětí ( kv ) W N roční nedodaná elektrcká energe ( kwh rok ) W NED W S nedodaná elektrcká energe během výpadku roční spotřeba elektrcké energe s vyloučením ztrát Z počet zákazníků bez napětí v čase T ( ) 0 Z počet zákazníků bez napětí v čase T ( ) 2 2 Z CD Z CO ztráty způsobené výpadkem u dodavatele ztráty způsobené výpadkem u odběratele ( kwh výpadek ) ( MWh rok ) ( Kč ) ( Kč ) Z další možné přímé ztráty př výpadku ( Kč )

XX Z MANIPULACE ztráty vznklé př manpulac ( Kč ) Z NED ztráty vznklé neprodáním elektrcké energe ( Kč ) Z NEPRIME nepřímé ztráty ( Kč ) Z NV ztráty z nevyrobených výrobků ( Kč ) Z ODPORUCHY ztráty vznklé odstraněním poruchy ( Kč ) Z OP ztráty z obnovení provozu ( Kč ) Z OP ztráty vznklé znčením trysek ( Kč ) Z OP2 ztráty vznklé znčením fltrů ( Kč ) Z OP3 Z OP4 ztráty vznklé opětovným ohřevem tavenny ztráty vznklé obnovením provozu kvarta ( Kč ) ( Kč ) Z OPRAVA ztráty vznklé př opravě výrobní lnky ( Kč ) Z PEN ztráty z penalzace za nedodání výrobků ( Kč ) Z PRIME přímé ztráty ( Kč ) Z PROSTOJ ztráty z prostoe zaměstnanců ( Kč ) Z START ztráty vznklé př uvedení lnky do opětovného provozu ( Kč ) Symboly a zkratky Z U ušlý zsk na ednom výrobku ( Kč výrobek ) Z V ztráty na eden znčený výrobek ( Kč výrobek ) Z ZNV ztráty ze zaštění náhradní výroby ( Kč ) Z ZV ztráty vznklé znčením výrobků ( Kč ) Z ZV Z ZV 2 ztráty vznklé znčením výrobků v procesu kontltí ztráty vznklé znčením výrobků v procesu válcování ( Kč ) ( Kč )

Symboly a zkratky Δ CPK změna čstého pracovního kaptálu ( Kč) Δ P ztráty ve vedení ( kw ) Δ P 0 ztráty naprázdno ( kw ) Δ P k ztráty nakrátko ( kw ) λ ntenzta poruch ( rok ) λ ι ntenzta výpadků v bodě sítě ( rok ) τ střední doba trvání poruchy ( h ) τ ι střední doba výpadku v bodě sítě ( mn ) XXI souhrnná doba výpadků vztažená na τ GV (mn odběratel ) odběratele Ostatní symboly a zkratky se vyskytuí v textu s ech okamžtým vysvětlením.

Kaptola Úvod Efektvní systém výroby, dodávky a spotřeby elektrcká energe e edním z nezbytných předpokladů úspěšného fungování a vývoe každé vyspělé a výkonné ekonomky. Kromě výrobního sektoru ovlvňue rovněž žvotní úroveň ednotlvců a celé společnost. Úroveň používané výrobní a technologcké nfrastruktury determnue požadavky na poskytovanou elektrckou energ, a to v oblast kvantty, kvalty a spolehlvost eí dodávky. Protože v podmínkách České republky a všeobecně v podmínkách Evropské une e základní požadavek kvanttatvního zabezpečení elektrcké energe samozřemostí, významnou prortu představuí otázky bezpečnost a spolehlvost dodávek elektrcké energe. Spolehlvost elektroenergetckého systému představovala ve všech etapách eho rozvoe významný parametr hodnocení eho fungování a provozu. Spolehlvost se stala klíčovým parametrem a hodnotou, protože se na ní podíleí nezávslí účastníc technologckého procesu. Spolehlvost dodávek elektrcké energe e proto edním z klíčových cílů př plánování a tvorbě energetcké poltky každého státu. Přtom však e nutné vždy respektovat ekonomckou efektvtu zabezpečení stupně spolehlvost. Tržní ekonomka a eí nástroe se začaly zvýšenou měrou uplatňovat v oblast energetky a narůstal význam spolehlvost výroby, přenosu a dodávky elektrcké energe odběratelům. Vzáemné vztahy dodavatelů a odběratelů sou předmětem smluvních závazků, echž plnění e následně prováděno fnančním vyrovnáním. Proces lberalzace trhu s elektrckou energí byl zaháen v České republce v roce 200. Elektřna a energetcké služby se staly obchodovatelnou komodtou. Lberalzace odvětví vedla k rozšíření trhu s elektrckou energí o další subekty, které s konkuruí na trhu s elektrckou energí a zároveň nesou všechna nvestční rzka. Elektrcká energe se na lberalzovaném trhu stala zbožím, u kterého e přesně stanovena kvalta dodávky elektrcké energe a kvalta napětí. V České republce sou upraveny podmínky podnkání a výkonu státní správy v energetckých odvětvích v zákoně č. 458/2000 Sb. (energetcký zákon). Tímto Zákonem e zaštěna kompatblta české legslatvy s legslatvou Evropské une a e vymezena čnnost nsttucí (Energetckého regulačního úřadu a Operátora Problematka oceňování nedodané energe v průmyslu

2 Kaptola trhu s elektřnou). Cílem e spolehlvá a kvaltní dodávka energe za mnmální možnou cenu pro konečného zákazníka. Velkým kladem schváleného Zákona bylo vytvoření předpokladů k postupné lberalzac elektroenergetckého trhu, včetně umožnění přístupu třetím stranám do energetckých sítí. V Zákoně e také upraveno postavení a působení Státní energetcké nspekce, stanoveny sankce za ednotlvá porušení Zákona a vytvořeny předpoklady k ochraně žvotního prostředí. Předmětem prováděcí vyhlášky 540/2005 Sb. k tomuto Zákonu e kvalta dodávky elektrcké energe. Vyhláška stanovue garantované standardy, včetně kompenzace vyplácené zákazníkům v případě nedodržení těchto standardů. Dále sou uvedeny obecné standardy, u kterých nesou stanoveny kompenzace. Kvalta napětí e upravena v normě ČSN EN 50 60 (Charakterstky napětí elektrcké energe dodávané z veřené dstrbuční sítě). K zavedení kompenzací za nedodržení obecných standardů kvalty dodávky elektrcké energe přstupue stále větší počet zemí Evropské une a světa. Lze předpokládat, že také v České republce dode k zavedení kompenzací za nedodržení kvalty dodávky elektrcké energe. Z těchto důvodů bude nabývat stále většího významu tzv. nedodaná energe a eí ocenění. Vytvoření metodky pro výpočet ekonomckých ztrát vznklých výpadkem dodávky elektrcké energe e důležtou podmínkou pro ocenění nedodané elektrcké energe. Cílem publkace e popsat a analyzovat s ohledem na vybrané aspekty příčny a důsledky nedodané elektrcké energe, včetně návrhu a ověření metodky hodnocení ztrát z nedodané elektrcké energe. Knha e včetně úvodu a závěru rozčleněna na 0 částí. V první část (kaptola 2) e vymezen poem spolehlvost. Následue kaptola 3 věnovaná popsu vývoe elektroenergetckých trhů včetně regulace kvalty dodávky. Obsahem další část (kaptola 4) e pops metod ocenění nedodané energe. V kaptole 5 e prezentována tvorba zsku a analýza nákladů, včetně analýzy odchylek. S ohledem na nvestční náročnost energetky a závažnost rozhodnutí e v kaptole 6 uvedena problematka hodnocení nvestčních proektů. Předmětem kaptoly 7 e koncepční pops ztrát vznklých př výpadku elektrcké energe. Následuící kaptola 8 obsahue případové stude ocenění nedodané energe. V 9. kaptole e analyzována struktura ztrát a provedena analýza ctlvost vstupních parametrů. 2009 L. Prokop, Z. Medvec, Z. Zmeškal

Kaptola 2 Spolehlvost dodávky elektrcké energe Spolehlvost e poem, který se často užívá př posuzování různých systémů, výrobků a tak dále. Chceme-l mít možnost hodnott a srovnávat spolehlvost systémů, musíme především defnovat velčny, které budeme zšťovat. Defnovat poem spolehlvost ž není tak ednoduché. Základní defnc spolehlvost uvádí norma ČSN 0 002. Spolehlvost e obecná vlastnost obektu spočívaící ve schopnostech plnt požadované funkce př zachování hodnot stanovených provozních ukazatelů v daných mezích a v čase podle stanovených technckých podmínek. V lteraturách, které se zabývaí spolehlvostí, se uvádí další defnce, ež vymezuí poem spolehlvost, vz Calabro (965). Sdružení elektronckého průmyslu EIA (Elektrons Industres Assocaton) používá následuící defnc: spolehlvost e pravděpodobnost, že čnnost zařízení bude během určté doby a v daných provozních podmínkách přměřená účelu zařízení. Výpočet spolehlvost zařízení se začal užívat nedříve v oblast voenské technky. V této oblast e také teore spolehlvostních výpočtů nelépe propracována. Mnoho spolehlvostních teorí vznklo př vývo řízených střel. Výzkum spolehlvost elektrzační soustavy začal ve 40. letech v USA, pozdě v bývalém SSSR a Velké Brtán. Od 50. let se provádí výzkum spolehlvost elektroenergetcké soustavy ve všech vyspělých státech světa, například Calabro (965). Spolehlvost elektroenergetcké soustavy e v současné době stále více sledovanou záležtostí. V době, kdy ednotlvé dstrbuční společnost plně odpovídaí za kvaltní dodávku elektrcké energe odběratelům, bude mít stále větší význam tzv. nedodaná energe a eí ocenění. Výpočet pravděpodobně nedodané energe e možný právě a pouze z výsledků spolehlvostních výpočtů. Význam spolehlvostních výpočtů e však daleko šrší. Znalost ukazatelů spolehlvost ednotlvých část sítě až po prvky sítě umožní optmalzac revzní čnnost údržby a modernzace zařízení s cílem zlepšení spolehlvost ednotlvých prvků sítě a tím celého systému. Problematka oceňování nedodané energe v průmyslu

4 Kaptola 2 Spolehlvost, akožto vlastnost zařízení splňovat po určtou dobu a za určtých podmínek danou funkc, e nutno posuzovat též podle ekonomckého hledska. Aplkac výsledků teore spolehlvost lze použít neen př návrhu zařízení a eho způsobu provozu na zadané úrovn spolehlvost, ale též př vzáemném porovnání různých alternatv řešení a dále pro kvanttatvní předpověd chování energetckých zařízení v dalším provozu. 2. Oblast řešení spolehlvost Spolehlvost elektroenergetcké soustavy e chápána ako schopnost této soustavy zastt nepřetržtou a kvaltní dodávku elektrcké energe spotřebtelům. Needná se tedy en o oblast výroby elektrcké energe, ale o oblast přenosu a rozvodu elektrcké energe. Dle nároků na kvaltu dodávky elektrcké energe zákazníkům rozlšueme tř stupně zaštění dodávky elektrcké energe. Dodávka. stupně (se zvýšenou provozní spolehlvostí). Dodávka musí být zaštěna za každých okolností, přerušení může způsobt buď ohrožení ldských žvotů, nebo velké fnanční škody. Jedná se zeména o oblast zdravotnctví (operační sály), doly (důlní ventlátory, těžní zařízení). Dodávka 2. stupně (s obvyklou provozní spolehlvostí). Může způsobt fnanční škody, avšak bez ohrožení ldských žvotů. Dodávka 3. stupně (ednoduchá zařízení). Dodávky nemusí být poštěny zvláštním opatřením. Nepřetržtost dodávky elektrcké energe spotřebtelům může být narušena přerušením dodávky dstrbuce elektřny. Jedná se o každé poruchové, plánované nebo vynucené přerušení dodávky, přenosu nebo dstrbuce elektřny po dobu delší než 3 mnuty, bez ohledu na příčnu vznku přerušení. Za přerušení dodávky elektřny konečnému zákazníkov není považováno přerušení dodávky, ehož příčnou e eho vlastní odběrné elektrcké zařízení (Vyhláška č. 540/2005 Sb.). Přerušení napáecího napětí e defnováno (ČSN EN 50 60) ako stav, př kterém e napětí v předávacím místě menší než % dohodnutého napětí. Př dohodnutých přerušeních (údržba, rekonstrukce prvků soustavy) odběratel počítá s výpadky a mnmalzue případné škody. Poruchová přerušení můžeme rozdělt z hledska doby trvání přerušení na dlouhodobá přerušení (delší než tř mnuty, zpravdla způsobená trvalou poruchou) a krátkodobá přerušení (doba trvání do tří mnut, způsobená přechodným porucham). Další příčnou narušení nepřetržtost a kvalty dodávky elektrcké energe spotřebtelům mohou být krátkodobé poklesy napáecího napětí, které sou defnovány ako náhlé poklesy napáecího napětí na hodnotu mez 90 % a % dohodnutého napětí, po kterém následue obnovení napětí během krátkého časového ntervalu (ČSN EN 50 60). Doba trvání krátkodobých poklesů napětí e mez 0 mlsekundam a mnutou. V současné době sou výpočty spolehlvost elektrckých sítí stále více spoovány se dvěma problémy provozu elektroenergetcké soustavy. 2009 L. Prokop, Z. Medvec, Z. Zmeškal

Spolehlvost dodávky elektrcké energe 5 Výpočet pravděpodobně nedodané energe, ehož základem e výpočet spolehlvost, e v současné době stále více žádán. Po provedení ocenění nedodané energe budou výsledky výpočtu pravděpodobně nedodané energe edním ze základních podkladů pro plánování nvestc a rekonstrukcí elektroenergetcké soustavy. Dalším problémem e oblast údržby elektroenergetckých zařízení. Snahou provozovatelů elektrckých sítí e mnmalzovat náklady na údržbu za předpokladu, že nedode ke snížení spolehlvost dodávky elektrcké energe. Pro řešení této problematky e nutno provádět výpočty spolehlvost s respektováním údržbových prostoů a dále provádět příslušná ekonomcká hodnocení. Snahou e provádět údržbu nkol podle času, ale podle skutečného stavu zařízení a mnmalzovat údržbové prostoe. Výpočty spolehlvost v elektroenergetce maí spoustu modfkací podle toho, co se od výsledků výpočtů očekává. Je nutno určt strukturu vstupních a výstupních dat a vazby výsledků spolehlvostních výpočtů na další matematcké modely. 2.2 Číselné vyádření spolehlvost Číselné vyádření spolehlvost může být velm různé podle toho, z akých vstupních údaů se vychází a aké metodky se použe. Neběžněším klasckým vyádřením spolehlvost dle Rusek (200) e: ntenzta poruch λ (rok ), střední doba trvání poruchy τ (h), pravděpodobnost bezporuchového chodu R ( ), pravděpodobnost poruchy Q ( ), střední doba mez porucham t S (h). Intenzta poruch se vyadřue v počtu poruch za ednotku času (u zařízení v elektroenergetce zpravdla za rok). Střední doba trvání poruchy se udává v hodnách nebo ve dnech. Pravděpodobnost bezporuchového chodu se udává ako poměrné číslo (desetnný zlomek) nebo e udávána v procentech. Tato hodnota e vztažena na dobu, za kterou se pravděpodobnost určue. Pravděpodobnost bezporuchového chodu (nebo poruchy) e u zařízení s konstantní ntenztou poruch funkcí času, to e doby, na kterou se spolehlvost vztahue. Součet pravděpodobnost bezporuchového chodu a pravděpodobnost poruchy téhož systému e roven (00 %). Poem pravděpodobnost bezporuchového chodu často splývá s pomem spolehlvost. Střední doba mez porucham se udává ve dnech nebo rocích a e to poměr celkové doby provozu k celkovému počtu poruch za tuto dobu. Střední doba mez porucham e úměrná převrácené hodnotě ntenzty poruch. Tento výčet uvádí en základní spolehlvostní velčny. Uvedené velčny vlastně nerespektuí vlv opravy na daný prvek č systém. Proto e defnováno eště Problematka oceňování nedodané energe v průmyslu

6 Kaptola 2 mnoho dalších velčn, které vyadřuí spolehlvost s respektováním oprav, ako e udržovatelnost, míra udržovatelnost, pohotovost, pohotovost k plnění úkolu a tak dále. 2.3 Pravděpodobnost bezporuchového chodu Jednou ze základních spolehlvostních velčn e pravděpodobnost bezporuchového chodu, která souvsí s ntenztou poruch ve formě exponenconálního zákona poruch, vz Rusek (200). Číselné vyádření pravděpodobnost bezporuchového chodu e dostatečně vypovídaící pouze pro odborníky v oboru spolehlvost, běžnému odběratel elektrcké energe nc neříká. Proto se v mnoha případech provádí číselné vyádření pravděpodobnost bezporuchového chodu nkol z exponenconálního zákona, ale z celkových dob dodávky elektrcké energe takto: T T DOD VÝP R = =, (2.) T + T T + T DOD VÝP DOD VÝP kde T označue celkový čas dodávky za určté období (h) a T DOD VÝP e celkový čas výpadku za určté období (h). Tento vztah e možno převést do tvaru, kdy e celková doba výpadku za rok vyádřena pomocí ntenzty výpadku λ a střední doby výpadku τ následovně: λ τ R =, (2.2) 8760 kde λ e ntenzta poruch za rok (rok ) a τ označue střední dobu trvání poruchy (h). Uvedený vztah vlastně tvoří první dva členy nekonečné matematcké řady 2 3 4 = λ t λ τ ( λ τ ) ( λ τ ) ( λ τ ) R e = + + K (2.3)! 2! 3! 4! Lze konstatovat, že hodnota pravděpodobnost bezporuchového chodu vyádřená vztahem (2.3) přblžně (v matematcké řadě sou uvažovány pouze první dva členy) odpovídá hodnotě pravděpodobnost bezporuchového chodu vyádřené exponenconálním zákonem v době t =τ. 2.4 Pravděpodobně nedodaná elektrcká energe Jedním z důležtých výstupů spolehlvostních výpočtů e výpočet tzv. pravděpodobně nedodané elektrcké energe. Význam této velčny vyplývá přímo z názvu této velčny. Pro výpočet pravděpodobně nedodané elektrcké energe e nutno znát kromě spolehlvostních ukazatelů také odebíraný výkon v daném uzlu elektrcké sítě. Tato hodnota e ovšem proměnná, proto se určue z průměrné hodnoty odebírané elektrcké energe nebo z hodnoty maxmálního odebíraného výkonu P MAX a hodnoty doby využtí maxma T. MAX 2009 L. Prokop, Z. Medvec, Z. Zmeškal

Spolehlvost dodávky elektrcké energe 7 Pro hodnotu pravděpodobně nedodané elektrcké energe e pak možno napsat následuící vztah: λ τ T P MAX MAX W =, (2.4) N 8760 kde P e maxmální odebíraný výkon ( kw ) a T MAX MAX doba využtí maxma ( h rok ). Vztah mez hodnotou pravděpodobně nedodané elektrcké energe a hodnotou pravděpodobnost bezporuchového chodu vyplývá ze vztahů (2.3) a (2.4): W = R) T P. (2.5) ( MAX MAX Problematka oceňování nedodané energe v průmyslu N Pravděpodobně nedodanou elektrckou energ př výpadku dodávky elektrcké energe lze také stanovt z typckých dagramů zatížení pro ednotlvé odběratele. Typcké dagramy zatížení se stanoví z dlouhodobých měření a pomocí statstckého zpracování naměřených dat. Tím získáme typcké dagramy zatížení ve formě funkce času, z kterých lze určt pro odběratele pravděpodobně nedodanou elektrckou energ ntegrací této funkce od doby počátku výpadku do doby konce výpadku. 2.5 Spolehlvostní hodnoty z nedodané energe Dle metodky Hodnocení spolehlvost dodávky podle UNIPEDE e ako základní ukazatel spolehlvost dodávky elektrcké energe průměrné trvání přerušení (PTP). Pro tento parametr platí vztah: WN PTP = 8760 60, (2.6) WS kde W e roční nedodaná energe ( MWh rok ) a W roční spotřeba elektrcké N S energe s vyloučením ztrát ( MWh rok ). Tento spolehlvostní ukazatel vychází z hodnoty nedodané elektrcké energe př ednotlvých omezeních. 2.6 Globální ukazatele spolehlvost dodávky elektrcké energe Metody výpočtu spolehlvost dodávky elektrcké energe obvykle vedou k určení spolehlvost dodávky elektrcké energe v určtém bodě (nebo více bodech) elektrcké sítě. Aby bylo možno vyčíslt spolehlvost dodávky elektrcké energe do určené oblast, musí být použty tzv. globální ukazatele spolehlvost dodávky elektrcké energe. Globální ukazatele vychází z doporučení meznárodní organzace UNIPEDE. Volba těchto ukazatelů vychází z ech dostupnost pro ednotlvá zařízení a vhodnost použtí pro zvolenou metodu. Mez základní globální ukazatele patří dle Rusek (200):

8 Kaptola 2 četnost (ntenzta) výpadků (počet výpadků/rok/odběratele), celková doba trvání všech výpadků (mn/rok/odběratele), doba trvání ednoho výpadku (mn/výpadek). Tyto ukazatele charakterzuí střední průměrnou spolehlvost dodávky a eí důsledky pro odběratele. Globální ukazatele spolehlvost sou v podstatě totožné s tzv. obecným standardy kvalty dodávky elektrcké energe dle vyhlášky č. 540/2005 Energetckého regulačního úřadu (Decson 55/02). Předmětem sledování sou ve smyslu EN 50 60 událost s dobou trvání delší než 3 mnuty. Kratší evy patří do oblast elektromagnetcké kompatblty. Dle doporučení UNIPEDE lze stanovt globální ukazatele spolehlvost dodávky z dstrbučních sítí vyvolaných náhodným nebo plánovaným přerušením dodávky třem základním přístupy: důsledky výpadku se vztahuí na počet odběratelů postžených výpadkem, důsledky výpadku se vztahuí na nedodaný výkon (nstalovaný nebo deklarovaný), důsledky výpadku se vztahuí na počet postžených stanc nebo transformátorů. Ukazatele se vypočtou podle ednoho z uvedených způsobů pro ednotlvé napěťové hladny. Ve vyhodnocení musí být uvedeno, akého postupu bylo př výpočtu použto. Jedna událost v dstrbuční soustavě může vést k několka výpadkům, které posthnou některé nebo všechny původně postžené odběratele a v některých případech další odběratele. Ve výpočtu se musí uvážt všechny relevantní výpadky a ech důsledky pro odběratele. Pro varantu omezení odběratelů (lze stanovt počet postžených odběratelů a dobu trvání výpadku) platí, že četnost výpadků e n λ =. (2.7) G N S Souhrnná doba trvání všech výpadků vztažená na ednoho odběratele e ( n t ) τ = GV N S. (2.8) Doba trvání ednoho výpadku e ( n t ) τ G = n, (2.9) kde n e počet odběratelů ve skupně postžených odběratelů ( ), t označue střední dobu trvání výpadku pro odběratele skupny (mn) a N s e celkový počet zásobovaných odběratelů ( ). 2009 L. Prokop, Z. Medvec, Z. Zmeškal

Spolehlvost dodávky elektrcké energe 9 Střední doba t se určí dle vztahu: Z ( T ) ( ) ( )/ 2 ( ) T0 + Z + Z2 T2 T + Z2 T3 T2, t = (2.0) kde T e datum a čas začátku poruchy, T e datum a čas začátku manpulací pro 0 vymezení poruchy, T e datum a čas konce manpulací pro vymezení poruchy, 2 T e datum a čas obnovení dodávky v úseku ovlvněném poruchou, Z e počet 3 zákazníků bez napětí v čase T, Z e počet zákazníků bez napětí v čase T. 0 2 2 Rozdíly dob ( T T ), 0 ( T T ) 2 a ( T T ) 3 2 musí být dosazeny v mnutách. Pro varantu omezení nstalovaného výkonu (bere se v úvahu nstalovaný výkon u postžených odběratelů) platí, že četnost výpadků e l λ =. (2.) G L Souhrnná doba trvání všech výpadků vztažená na ednotku nstalovaného výkonu e Doba trvání ednoho výpadku e Z S ( l t ) τ GV = L. (2.2) S ( l t ) τ = G l, (2.3) kde l e nstalovaný výkon ve skupně postžených odběratelů (kva), t e střední doba trvání výpadku pro odběratele skupny (mn), L s e celkový nstalovaný výkon (kva). Střední dobu trvání výpadku t pro odběratele skupny : P ( T T ) + ( P + P ) ( T T )/ 2 + P ( T T ) 0 2 2 2 3 2, t = (2.4) kde P e výkon v čase T v kva a P e výkon v čase T v kva. 0 2 2 Pro varantu omezení dstrbučních trafostanc (bere se v úvahu počet postžených dstrbučních trafostanc VN/NN) platí, že četnost výpadků e s λ =. (2.5) G S P S Problematka oceňování nedodané energe v průmyslu

0 Kaptola 2 Souhrnná dobu trvání všech výpadků vztažená na ednu DTS e Doba trvání ednoho výpadku e ( s t ) τ = GV S. (2.6) S ( s t ) τ G = s, (2.7) kde s e počet DTS ve skupně postžených odběratelů ( ), t označue střední dobu trvání výpadku pro odběratele skupny (mn), S S e celkový počet DTS ( ). Střední doba trvání výpadku t e stanovena takto: D ( T T ) + ( D + D ) ( T T )/ 2 + D ( T T ) 0 2 2 2 3 2, t = (2.8) kde D e počet dstrbučních stanc (DTS) bez napětí v čase T, D e počet 0 2 dstrbučních stanc (DTS) bez napětí v čase T. 2 Další ukazatele spolehlvost dodávky elektrcké energe maí rovněž charakter globálních ukazatelů spolehlvost dle Rusek (200). SAIFI průměrná systémová ntenzta poruch SAIFI D n = = n λ N = SAIDI průměrná systémová doba trvání výpadku SAIDI n = = n = N, λ τ N CAIDI průměrná doba trvání výpadku u odběratele CAIDI n = = n = N λ τ N λ N,, (2.9) (2.20) (2.2) 2009 L. Prokop, Z. Medvec, Z. Zmeškal

Spolehlvost dodávky elektrcké energe ASAI střední ukazatel spolehlvost (odpovídá klasckému vyádření pravděpodobnost bezporuchového chodu R) ASAI n N 8760 = = n = n = N 8760 λ τ N, (2.22) kde λ e ntenzta výpadků v bodě sítě (rok ), N e počet přpoených odběratelů v bodě sítě, τ e střední doba výpadku v bodě sítě (mn). Ukazatele používané ve světě maí sce na první pohled né defnce než globální ukazatele spolehlvost (varanta omezení odběratelů), ale ve své podstatě sou shodné. Lze konstatovat, že: SAIFI = λ G, (2.23) SAIDI = τ GV, (2.24) CAIDI = τ G. (2.25) 2.7 Defnce výpadků Podstatný vlv na cenu nedodané energe má typ výpadku. Důsledky každého výpadku mohou být různé v případech, kdy počátek výpadku a doba trvání e stená. Proto musíme u výpadků rozlšovat: délku výpadku, rozsah výpadku, příčnu výpadku, předvídatelnost výpadku. 2.7. Délka výpadku Rozdíly v důsledcích výpadků sou způsobeny velm často délkou výpadku. Ve většně evropských zemí sou výpadky rozděleny dle normy ČSN EN 5060 na krátké do tří mnut, dlouhé nad tř mnuty a transentní v řádu mlsekund. Toto rozdělení e platné pro napěťové hladny do 35 kv. V tabulce 2 sou zobrazeny údae o defnc ednotlvých typů výpadků podle ech délky v ednotlvých zemích EU podle Malaman (2003). V tabulce 2 2 sou uvedeny nformace o typech výpadků sledovaných v ednotlvých zemích EU. 2.7.2 Rozsah výpadku Výpadek dodávky elektrcké energe může posthnout různý počet odběratelů, lokální výpadky posthnou omezený počet odběratelů, př rozsáhlých výpadcích mohou být bez elektrcké energe velké oblast. Problematka oceňování nedodané energe v průmyslu

2 Kaptola 2 S rozsahem výpadku souvsí vznklé škody, které př lokálních výpadcích mohou být malé, nebo dokonce žádné. U rozsáhlých výpadků mohou být škody obrovské. Hlavní příčnou vznku těchto výpadků sou zkratové poruchy nebo chybná manpulace obsluhy. Vypnutím poškozeného prvku může doít k přetěžování vedení a transformátorů, ech postupnému vypínání ochranam a dochází k lavnovtému šíření poruchy, eímž výsledkem může být rozpad elektrzační soustavy. K podobným výpadkům došlo v USA nebo Kanadě ak uvádí Bllnton (200). Obecně platí, že výpadek na vyšší napěťové hladně může způsobt větší škody a posthnout větší počet odběratelů. Na druhou stranu e na vyšší hladně napětí větší pravděpodobná možnost záložního napáení. 2.7.3 Příčna výpadku Nalezení příčny výpadku může být důležté, estlže tato příčna způsobí rozsáhlý nebo dlouhodobý výpadek. Po nalezení příčny výpadku e nutné Tabulka 2 Defnce výpadků Defnce výpadků podle délky Země Transent Krátký výpadek Dlouhý výpadek Rakousko Belge (Brusel) T >3 mn T >3 mn Belge (Vlámsko) T 3 mn T >3 mn Belge (Valonsko) T 3 mn T 3 mn Česká republka T sec sec < T 3 mn T >3 mn Dánsko T 3 mn T >3 mn Estonsko T >3 mn Fnsko T 3 mn T >3 mn France T < sec sec T 3 mn T >3 mn Německo T >3 mn Maďarsko T sec sec < T 3 mn T 3 mn Itále T sec sec < T 3 mn T >3 mn Ltva sec < T 3 mn T 3 mn Lucembursko Holandsko T >3 mn T > mn Norsko T 3 mn T >3 mn Polsko T sec sec < T 3 mn T >3 mn Portugalsko T 3 mn T >3 mn Rumunsko T sec sec < T 3 mn T >3 mn Slovnsko T 3 mn T >3 mn Španělsko T 0,5 sec 0,5 sec < T 3 mn T >3 mn Švédsko T 3 mn T >3 mn Velká Brtáne T < 3 mn T 3 mn 2009 L. Prokop, Z. Medvec, Z. Zmeškal

Spolehlvost dodávky elektrcké energe 3 provést opatření, která povedou k elmnac výpadků se stenou příčnou v budoucnu. Proevy extrémního počasí (vchřce, sněhová kalamta) mohou způsobt rozsáhlé výpadky a obnovení normálního provozu může trvat značně dlouhou dobu. Některé výpadky sou způsobeny příčnam, kterým není možné předeít an př správném návrhu sítě a ednotlvých eích komponent. Tyto událost označueme ako tzv. kalamtní stavy a sou z běžného sledování spolehlvost dodávky elektrcké energe vyřazeny a bývaí sledovány zvlášť. Příčny, podle kterých sou výpadky zařazeny mez kalamtní stavy, sou různé a v různých zemích e na ednotlvé příčny pohlíženo odlšně. Výmečné událost nebo né okolnost mohou vést k poruše komponentů sítě a následně k výpadku v případě, že sou komponenty navrženy správně a sou Tabulka 2 2 Přehled typů výpadků sledovaných v EU Výpadky členěné podle délky a sledované v zemích EU Země Dlouhý výpadek Krátký výpadek Transent Problematka oceňování nedodané energe v průmyslu Neplánovaný výpadek Plánovaný výpadek Rakousko X X X Belge (Brusel) X X X Belge (Vlámsko) X X X X Belge (Valonsko) X X X Česká republka X X X Dánsko X X X X Estonsko X X X Fnsko X X X X France X X X X X Německo X X X Maďarsko X X X X X Itále X X X X X Ltva X X X X Lucembursko X X X Holandsko X X X Norsko X X X X Polsko X X X X Portugalsko X X X X Rumunsko X X X Slovnsko X X X Španělsko X X X X Švédsko X X X Velká Brtáne X X X X

4 Kaptola 2 dodrženy veškeré bezpečnostní předpsy a normy. Takové výpadky sou často mmo možnost ovlvnění provozovatelem elektrzační soustavy. Jedná se například o úmyslné poškození elektrckých zařízení (vandalsmus) nebo extrémní meteorologcké podmínky. Je nutné poznamenat, že extrémní meteorologcké podmínky sou v různých částech Evropy chápány odlšně, například sněhová bouře může být chápána ako výmečná událost v Řecku, oprot tomu ve Švédsku tomu tak není a výpadky způsobené sněhovou bouří nesou zařazeny mez výmečné událost. Podobným příkladem sou potom dlouhotrvaící vysoké teploty, které sou v Řecku považovány za normální, ale ve Švédsku mohou být vyhodnoceny ako kalamtní stav. Další typ kalamtních stavů může být způsoben vněším příčnam, které vedou k sér poruch komponentů elektrzační soustavy v krátkém časovém období, kdy poruchové čety nesou schopny v krátkém čase zvládnout opravt velké množství poruch. Toto e případ extrémních povětrnostních podmínek, ako sou například vchřce, dlouhotrvaící sněžení, záplavy nebo ná nestandardní meteorologcká stuace. Obecně můžeme kalamtní stavy rozdělt do několka skupn podle ech příčny: výmečné stavy, vyšší moc, stav nouze, kaskádní porucha, bezpečnostní stuace, krtcká energetcká stuace. Příčny výpadků běžně označované v evropských zemích ako kalamtní stavy z důvodu tzv. vyšší moc: zhroucení soustavy, terorstcký útok a další událost vyhodnocené regulačním úřadem ako kalamtní, nedostatek výkonu, útok z vněších příčn, přírodní katastrofa, náhodná a nekontrolovatelná porucha třetí strany (požár, výbuch, pád letadla), záměrná lkvdace (válka, nepokoe, terorsmus) na příkaz státních úřadů (například z bezpečnostních důvodů), horší provozní podmínky, než pro aké byla soustava dmenzována, bezpečnostní stuace vyžaduící zásah provozovatele soustavy, událost, kdy e dodávka přerušena z bezpečnostních důvodů. 2009 L. Prokop, Z. Medvec, Z. Zmeškal

Spolehlvost dodávky elektrcké energe 5 Obecně lze konstatovat, že za kalamtní stuace sou označovány stavy, kdy dode k výpadkům velkého množství odběratelů. 2.7.4 Předvídatelnost výpadku Předvídatelnost výpadku e důležtým aspektem ovlvňuícím cenu nedodané elektrcké energe. Nevětší dopady maí náhodné výpadky, u kterých nelze předpovědět počátek výpadku an dobu eho trvání. V současné době lze bezpečně předpovídat en výpadky z určtých důvodů, především z důvodu potřeby údržby č rekonstrukce prvků elektrzační soustavy. U těchto výpadků lze uskutečnt opatření k mnmalzac škod způsobených takovým výpadkem. Z hledska předvídatelnost rozdělueme výpadky na plánované a neplánované. Plánované výpadky sou defnovány v příslušné legslatvě a musí být odběratelům s dostatečných časovým předsthem oznámeny tak, aby mohlo doít ze strany odběratelů k elmnac škod způsobených takovým výpadkem. Délka doby, kdy musí být plánovaný výpadek oznámen, e různá a pohybue se od 24 hodn až po 5 dnů. V České republce platí lhůta 5 dnů, naprot tomu Fnsko a Švédsko nemaí stanovena pravdla. 2.8 Blackouts V současné době neexstue přesná defnce slova blackout, stručně řečeno se edná o rozsáhlý výpadek dodávky elektrcké energe posthuící velké množství odběratelů na velkém území, často se edná o výpadky posthuící území několka států. Během blackoutu může doít k ochromení letecké pozemní dopravy, výpadkům sítí moblních operátorů, výpadkům dodávek ptné vody, výpadkům dodávky tepla, steně tak ke kolapsu celé nfrastruktury. Jsou známy případy rabování, dochází k mnoha úrazům úmrtím. V tabulce 2 3 sou uvedeny příklady blackoutů, které v posledních letech posthly odběratele v různých částech světa. Obranu prot blackoutu má na starost v České republce provozovatel přenosové soustavy ČEPS, a.s., který má za tímto účelem vypracován tzv. Plán prot šíření poruch v přenosové soustavě (Obranný plán). Obranný plán určue základní prncpy a prostředky pro zaštění bezpečného provozu. Plán e zaměřen dle Samdal a kol. (2000) na: řízení propustnost sítě, opatření prot přetížení, opatření prot kaskádovtému šíření poruchy, opatření prot poklesu a vzrůstu frekvence, opatření prot kývání, opatření prot ztrátě synchronsmu. Problematka oceňování nedodané energe v průmyslu

6 Kaptola 2 Tato opatření maí zastt odolnost elektrzační soustavy prot poruchám, přesto může doít shodou nepříznvých okolností a sérí poruch k částečnému nebo úplnému rozpadu soustavy. Pravděpodobnost blackoutu e velm malá, avšak pro tyto případy e vypracován plán obnovy elektrzační soustavy tak, aby byla doba obnovy co nekratší, a tedy ekonomcké ztráty všech postžených odběratelů mnmální. Postup obnovy napáení ednotlvých užvatelů soustavy e sestaven podle předem daných prort. Neprve e nutné obnovt napáení vlastní spotřeby aderných elektráren, poté následue obnovení vlastní spotřeby klasckých systémových elektráren. Jestlže e zaštěno napáení základních prort, e postupně obnovováno zásobování elektrckou energí v Praze a dalších velkých městech v ČR. Potom sou postupně přpoen všchn ostatní odběratelé. Stratege obnovy e založena na možnost rychle získat elektrckou energ ze zahrančí. Elektrzační soustava ČR e propoena 0 vedením 400 kv a 6 vedením 220 kv s elektrzačním soustavam okolních států. V případě, že není možné elektrckou energ získat ze zahrančí, e vypracován záložní plán obnovy soustavy z vlastních zdroů za pomocí vodních elektráren. Jedná se o využtí vodní elektrárny Dalešce pro napáení rozvodny Slavětce a následně pak vlastní spotřeby elektrárny Dukovany př využtí možnost dálkově ovládat vodní elektrárnu Mohelno, která má schopnost naetí ze tmy a napáí následně vlastní spotřebu elektrárny Dalešce. Další elektrárnou, která e schopna naetí ze tmy, e elektrárna Chvaletce. Ta využívá ke startu ze tmy vodní elektrárnu Orlík. Pro elektrárnu Temelín e k dspozc vodní elektrárna Lpno. Tabulka 2 3 Příklady blackoutů Území (stát) Datum Rozsah výpadku Londýn Srpen 2003 500 tsíc ldí Dánsko a žní Švédsko Září 2003 5 mlonů ldí Itále Září 2003 56 mlonů ldí Švédsko Leden 2005 34 tsíc ldí Moskva Květen 2005 0 mlonů ldí Německo, France, Itále Belge Španělsko, Portugalsko, Rakousko Lstopad 2006 5 mlonů ldí USA (Seattle) Prosnec 2006 mlon ldí USA (Texas), Kanada Leden 2007 mlon ldí Brazíle Srpen 2007 3 mlony ldí Polsko Duben 2008 400 tsíc ldí USA Září 2008 7,5 mlonů ldí France Leden 2009,2 mlonů ldí Brazíle Lstopad 2009 50 mlonů ldí 2009 L. Prokop, Z. Medvec, Z. Zmeškal

Spolehlvost dodávky elektrcké energe 7 2.9 Lteratura [2.] BILLINTON, R. (200). Methods to consder customer nterrupton costs n power system analyss, techncal report. Cgré Task Force 38.06.0. Pars. [2.2] CALABRO, S.R. (965). Základy spolehlvost a ech využtí v prax. SNTL Praha. [2.3] FOTR, J. (995). Podnkatelský plán a nvestční rozhodování. Nakladatelství GRADA. [2.4] KUBÍK, K. (98). Spolehlvostní problematka řídcích systémů aderných elektráren. Závěrečná výzkumná zpráva EGÚ Praha. Praha. [2.5] LANGSET, T. (200). Qualty dependent revenues ncentve regulaton of qualty of supply, world energy councl. Journal Energy & Envroment 3(4 5): 749 76. [2.6] OFGEM (200). The Elektrcty Regulatons. Statutory Instrument: 3265. UK. [2.7] PAVLOVSKÝ, B. (982). Ekonomka a řízení elektrzačních soustav. SNTL Praha. [2.8] ROBERT, A. (200). Qualty ssues for system operators wth specal reference to european regulators. Konference CIRED, Amsterdam. [2.9] RUSEK, S. (200). Spolehlvost elektrckých sítí. Ostrava: VŠB-TU Ostrava. [2.0] SAMDAL, K., NORDGARD, D.E., FRETHEIM, S. (2000). Qualty adusted revenue caps. In sborník, Dstrbutech DA/DSM, Venna. [2.] TŮMA, J., MARTÍNEK, Z., TESAŘOVÁ, M., CHEMIŠINEC, I. (2007). Securty, Qualty and Relablty of Electrcal Energy (monografe v AJ), Praha: CONTE spol. s r.o. ČVUT Praha, PBtsk Příbram (+SW zpracování monografe pro PC). [2.2] TŮMA, J., RUSEK, S., MARTÍNEK, Z., CHEMIŠINEC, I., GOŇO, R. (2006). Spolehlvost v elektroenergetce. Praha: CONTE, s.r.o., ČVUT Praha, PBtsk Příbram. Další zdroe [2.3] BOUŠE, V. (2000). Metodcké problémy hodnocení spolehlvost elektrorozvodných systémů ctlvých na krátkodobá narušení dodávky elektrcké energe. Referát. Aktuální otázky a vybrané problémy řízení elektrzační soustavy. Poděbrady. [2.4] ČEPS, a. s. Dostupné na www: <http://www.ceps.cz>. [2.5] ČSN EN 50 60. Charakterstky napětí elektrcké energe dodávané z veřené dstrbuční sítě. Český normalzační nsttut, červen 2000. [2.6] Decson 55/02 Anex A. Contnuty Code (Electrcty supply) [onlne]. Autortá per l'energa electrcca e l gas, Italy, 2002. Dostupné z www: <http://www.autorta.energa.t/nglese/55 02.htm. Problematka oceňování nedodané energe v průmyslu

8 Kaptola 2 [2.7] MALAMAN, R. (2003). Second Benchmarkng Report on Qualty of electrcty supply [on-lne]. Councl of European Energy Regulators, Workng Group on Qualty of Electrcty Supply. Dostupné z www: <http://www.autorta.energa.t/nglese/_pub.htm. [2.8] MALAMAN, R. (200). Qualty of electrcty supply: Intal Benchmarkng on Actual Levels, Standards and Regulatory Stratege. Councl of European Energy Regulators, Workng Group on Qualty of Electrcty Supply. Dostupné z www: <http://www.autorta.energa.t/ nglese/eng_ndex_pub.htm>. [2.9] Vyhláška č. 540/2005 Sb. o kvaltě dodávek elektřny a souvseících služeb v elektroenergetce. Energetcký regulační úřad. [2.20] Zákon č. 458/2000 Sb. o podmínkách podnkání a o výkonu státní správy v energetckých odvětvích a o změně některých zákonů (energetcký zákon). [2.2] Zákon č. 586/992 Sb. o daních z přímů. Praha 992. 2009 L. Prokop, Z. Medvec, Z. Zmeškal