Obava z blackoutů se v debatě o tepelných čerpadlech objevuje často. Jako by to dávalo smysl: když se vytápění přesouvá z plynu na elektřinu, roste spotřeba, a to hlavně v zimě. Něco zcela jiného je však tvrzení, že „čerpadla shodí síť“. Blackout je systémové selhání přenosové soustavy a řízení rovnováhy mezi výrobou a spotřebou. Tepelná čerpadla jsou jen jeden typ spotřeby, který navíc lze oproti jiným dobře plánovat a řídit. Moderní zařízení spolu s dalšími prvky jako akumulační nádrže, domácí baterie či baterie v elektromobilech je možné zapojit do flexibilních tarifů a chytrých sítí a být tak součástí prevence proti výpadkům.
Největší strach se váže ke špičkám v mrazech: když je několik dní chladno, roste spotřeba elektřiny v domácnostech současně. Přesně tohle dnes provozovatelé sítí modelují a plánují, protože elektrifikace se netýká jen topení, ale i elektromobility a části průmyslu.
Se těmito scénáři už pracují například i ve Velké Británii. Tamní provozovatel přenosové soustavy (NESO) pracuje se scénáři, kde se roční spotřeba elektřiny do poloviny 30. let výrazně zvyšuje. Současně ale ukazuje, že špičky nemusí růst stejným tempem, pokud se část spotřeby přesune mimo kritické hodiny pomocí chytrého řízení, tarifů, baterií, akumulace do vody a dalších forem flexibility.
Špička je hlavní téma, a právě tam umí čerpadla pomoci
Provozovatelé sítí to počítají velmi konkrétně. Například v plánování pro dekarbonizovanou soustavu se pracuje s tím, že vedle výroby bude potřeba i velký objem flexibility pro zvládání špiček a proměnlivé výroby z obnovitelných zdrojů.
A teď to podstatné: tepelné čerpadlo není pevná a „hluchá“ zátěž. Moderní systémy lze řídit tak, aby ve špičce krátce snížily příkon nebo posunuly ohřev vody, typicky v řádu desítek minut až jednotek hodin, aniž by si toho domácnost všimla.
Tepelná čerpadla jako řešení pro agregaci flexibility
Jedno tepelné čerpadlo síť nespasí ani neohrozí. Síla je v tom, když se jich propojí tisíce. Tomu se říká agregace flexibility. Agregátor umí spojit velké množství malých zařízení do jednoho „virtuálního celku“ a nabídnout ho pro řízení soustavy, třeba jako krátkodobé snížení spotřeby v době špičky nebo jako službu výkonové rovnováhy.
Z pohledu sítě je to podobné, jako když máte k dispozici jeden větší, předvídatelný zdroj, jen se v tu chvíli neřídí výroba, ale spotřeba. V Česku se přitom počítá s tím, že do poskytování flexibility se budou postupně zapojovat i domácnosti, a že agregace rozšíří okruh poskytovatelů služeb, které jsou důležité pro bezpečný provoz soustavy.
V Británii proběhly rozsáhlé zkoušky flexibility s více než 1 000 domácnostmi (projekt EQUINOX), které ukázaly měřitelnou odezvu domácností a praktické přínosy tohoto přístupu.
Co je reálné riziko
Hlavní rizikem blackoutů je, kdy elektrifikace probíhá rychle, ale investice do sítí, digitalizace a práce s flexibilitou zaostanou. To je samozřejmě zásadní riziko, hlavním aktérem rostoucí elektrifikace ale v příštích letech nebudou rezidenční tepelná čerpadla, nýbrž elektroomobilita a průmysl.
To je důvod, proč se dnes tolik řeší především regionální distribuční sítě. I zahraniční plánování ukazuje, že naopak chytré řízení a práce s flexibilitou mohou se zapojením tepelných čerpadel významně snížit tlak na špičky. Například scénáře distribučních firem ve Velké Británii počítají s tím, že flexibilita umí podstatně zmenšit příspěvek tepelných čerpadel ke špičkovému zatížení.
Co z toho plyne pro Česko v praxi
V českém prostředí je důležité říct jednu věc naplno: připojení a provoz domácích technologií není „divoký západ“. Pokud je třeba a jsou k tomu další předpoklady, lze energetické špičky vyrovnávat poměrně snadno. Česko je totiž jednou z mála zemí, která disponuje hromadným dálkovým ovládáním spotřebičů. Všichni, kdo mají doma přímotopy, tepelná čerpadla nebo bojlery a mají dvoutarifovou sazbu, tak to znají – distributor jim tyto spotřebiče krátkodobě vypíná. Na celonárodní úrovni existuje potenciál snížení aktuálního zatížení v rozsahu jednotek procent.
Instalace tepelných čerpadel mají vcelku lineární křivku. Výkyv směrem nahoru způsobila energetická krize spojená s extrémním navýšením ceny plynu. Domácnosti se těmto rostoucím nákladům rozhodly bránit instalací tepelného čerpadla. Do budoucna je nutné počítat s tím, že mohou i další podobné výkyvy trhu nastat. Vůči vlivům, které způsobují občasný růst cen fosilních paliv, totiž elektřina poměrně zdatně odolává.
Verdikt
Tepelná čerpadla sama o sobě blackout nezpůsobí. Síť zvládne vyšší podíl elektrického vytápění, pokud se budou dál dělat tři věci: plánování a posilování sítí, digitalizace a práce s flexibilitou, férové tarify a pravidla, která motivují přesouvat část spotřeby mimo kritické hodiny.
Investice do přenosové a distribuční soustavy a jejich digitalizace byly v České republice dlouhodobě zanedbávanou položkou stejně jako v jiných zemích Evropy. Pokud máme naplnit cíle v moderní energetice, které jsme si vytyčili, musíme do nich masivně investovat. To je cesta, jak riziko blackoutů snížit, ne odstavením moderní technologie, která využívá levnou energii a snižuje spotřebu v drahých hodinách špičky.
A co nám k tomu chybí v Čechách? Nainstalované elektroměry s dálkovým odečtem, digitalizovaná síť, a hlavně neinvestovat do více hmoty a finančně a časově náročných nových zdrojů, ale zaměřit se na efektivnější a výhodnějšího fungování zdrojů, tedy agregaci dostupných zařízení.
