Elektrizačné siete sa stávajú jedným z najväčších úzkych hrdiel energetickej transformácie. Na pripojenie čakajú nové elektrárne, batériové úložiská, nabíjacie stanice aj veľkí odberatelia, no výstavba nových vedení trvá aj celé roky. Medzinárodná energetická agentúra (IEA) v novej štúdii vysvetľuje, že časť problému môžu vyriešiť digitálne technológie a umelá inteligencia. Konkrétne by mohli pomôcť sprístupniť kapacitu, ktorú dnes prevádzkovatelia nevyužívajú, predovšetkým z bezpečnostných dôvodov.
Siete nestíhajú rast spotreby
Štúdia s názvom Modernising Grids in the Age of Electricity sa zaoberá tým, ako lepšie využiť už existujúce elektrizačné sústavy. A žiaľ, východisková situácia nie je úplne ružová. Podľa IEA rastie spotreba elektriny približne dvakrát rýchlejšie ako celková spotreba energie. Aby siete do roku 2035 tento rast zvládli, ich kapacita sa musí zvýšiť aspoň o 30 percent, čo zodpovedá pridaniu alebo výmene 25 miliónov kilometrov vedení. Rad čakateľov sa medzitým stále viac a viac predlžuje. V roku 2025 čakalo na pripojenie najmenej 1 700 GW obnoviteľných zdrojov a 600 GW veľkých batériových úložísk v pokročilom štádiu prípravy.
Samozrejme, preťaženie sietí stojí aj nemalé peniaze. V roku 2024 vyšlo v USA na 12 miliárd dolárov (10,72 miliardy eur) a v Európskej únii na 4,3 miliardy eur, pričom viac než polovica európskej sumy pripadla na Nemecko. Klasické rozširovanie sietí je pritom pomalé. V inej analýze IEA uvádza, že plánovanie, povoľovanie a výstavba novej sieťovej infraštruktúry môže trvať 5 až 15 rokov, nové vysokonapäťové vedenie zvyčajne viac ako 7 rokov.
Mohlo by vás zaujímať
Tri technológie, 330 gigawattov
Štúdia okrem umelej inteligencie skúma najmä dynamické hodnotenie kapacity vedení, optimalizáciu zapojenia siete (topológie) a pokročilé riadenie toku elektriny. Podľa IEA by kombinácia týchto troch technológií mohla dovoliť pripojenie až 330 GW novej výroby, akumulácie alebo spotreby do existujúcich sietí, a to bez toho, aby ich bolo najprv nutné posilniť.
Pre predstavu, to zodpovedá výkonu zhruba 330 veľkých elektrární s výkonom 1 GW. Ak by sa rovnaký objem mal pripojiť klasickým rozširovaním sietí, vyžadovalo by to investície približne 100 miliárd dolárov (89,33 miliardy eur). Väčšinu týchto riešení sa navyše dá nasadiť v priebehu mesiacov, nie rokov. Vďaka tomu môžu uľaviť zabehnutým sieťam, kým sa stavia nová infraštruktúra. Ďalšiu kapacitu by mohli uvoľniť aj ostatné digitálne a sieťové technológie.
Ak 330 GW porovnáme s radom projektov, ktoré na pripojenie čakali v roku 2025 (spolu najmenej 2 300 GW obnoviteľných zdrojov a batérií), digitalizácia by teoreticky dokázala pokryť približne 14 percent z neho.
IEA pritom uvádza aj príklady, kde podobné technológie už fungujú. Dynamické hodnotenie vedení v USA ušetrí 64 miliónov dolárov (57,17 milióna eur) ročne, konkrétne na nákladoch spojených s preťažením. Pokročilé riadenie toku elektriny vo Veľkej Británii pridalo viac ako 2 GW prenosovej kapacity. Digitálne dvojča medzitým skrátilo čas potrebný na analýzu možností posilnenia siete o 70 percent.
Prečo sa počíta s rezervou?
Elektrické vedenie nemá za každých okolností rovnakú prenosovú kapacitu. Vplýva na ňu vonkajšia teplota, vietor, slnečné žiarenie aj aktuálne zaťaženie. Tradičné výpočty preto často vychádzajú z konzervatívnych predpokladov, ktoré majú zaručiť bezpečnú prevádzku aj v tých najhorších podmienkach.
Naopak, dynamické hodnotenie vedení využíva senzory a meteorologické údaje, aby určilo skutočnú kapacitu vedenia v danom okamihu. Keď je napríklad chladno alebo fúka vietor, vedenie sa lepšie ochladzuje a môže bezpečne preniesť viac elektriny, než pripúšťa pevne stanovený limit. Lukáš Kaňok, riaditeľ sekcie Energo v českej spoločnosti Kalkulátor.cz, podľa 21stoleti.cz upozorňuje, že bez výstavby nových vedení sa to nezaobíde, no ani samotná výstavba rýchlo nevyrieši všetky problémy. Povoľovanie aj realizácia veľkých sieťových stavieb totiž trvajú veľa rokov. Digitálne technológie medzitým môžu pomôcť lepšie využiť už existujúcu infraštruktúru a na niektorých miestach urýchliť pripájanie nových zdrojov, batérií aj odberných miest.
AI už pomáha s údržbou, no do riadenia preniká pomalšie.
Umelá inteligencia dokáže vyhodnocovať veľké množstvo prevádzkových a meteorologických údajov, predpovedať zaťaženie siete alebo včas upozorniť na riziko poruchy. Vie tiež navrhovať zmeny zapojenia sústavy tak, aby sa elektrina dostala k odberateľom inou trasou a nepreťažovala kritické miesta. Prevádzkovatelia sietí ju už dlho využívajú na predpovede, inšpekcie, údržbu a plánovanie.
Prieskum IEA medzi prevádzkovateľmi prenosových a distribučných sústav ukázal, že 70 percent z nich už AI vo väčšej miere používa pri údržbe. Pri prevádzke a riadení siete v reálnom čase ju však vo väčšom rozsahu nasadzuje len 23 percent respondentov. Brzdou pritom nie sú iba náklady. Až 64 percent prevádzkovateľov označilo za veľkú prekážku nedostatok zručností a organizačnú nepripravenosť, 60 percent dostupnosť a kvalitu údajov, rovnako 60 percent otázky dôvery a 56 percent regulačný rámec.
Martin Venglář zo spoločnosti Nomce zase zdôrazňuje, že umelá inteligencia nemôže prevziať zodpovednosť za bezpečnosť celej sústavy. Môže však pomôcť dispečerom rýchlejšie vyhodnocovať tisíce údajov, hľadať vznikajúce problémy a odporúčať riešenia. V energetike je podľa neho nutné nasadzovať ju postupne a pod dôsledným dohľadom, nakoľko chybný výpočet tu môže mať oveľa vážnejšie následky ako v bežnej spotrebiteľskej aplikácii.
Môžu to pocítiť aj bežné domácnsoti
Nedostatočná kapacita sietí sa pritom netýka len prevádzkovateľov elektrární. Ovplyvňuje aj pripájanie domácich a firemných fotovoltík, batériových úložísk, nabíjacích staníc, tepelných čerpadiel či nových priemyselných prevádzok. Ak sústava nedokáže prijať nové projekty, záujemcovia musia čakať na jej posilnenie alebo obmedziť svoju investíciu. Lepšie využitie existujúcej infraštruktúry môže skrátiť niektoré čakacie lehoty a znížiť množstvo elektriny z obnoviteľných zdrojov, ktorú treba pre obmedzenia v sieti nevyužiť.
Podľa IEA sa v Európskej únii v roku 2024 takto obmedzila výroba z obnoviteľných zdrojov vo výške viac ako 10 TWh. Takéto množstvo by pokrylo zhruba ročnú spotrebu troch miliónov domácností.
Pokiaľ ide o naše zemepisné šírky, Slovenská elektrizačná prenosová sústava (SEPS) od skončenia takzvaného stop-stavu (v roku 2021) uvoľnila z pohľadu flexibility sústavy limit 917 MW. No k máju 2026 sa z neho pripojilo len 49 MW. Podľa SEPS nízke pripájanie nespôsobuje nedostatok kapacít, ale komplikované povoľovanie a výstavba zariadení. Ďalšie kapacity podľa flexibility preto zatiaľ neuvoľní, kým sa do systému prideľovania nepremietnu legislatívne zmeny. To sa očakáva do konca tohto roka. Pri fotovoltike a veterných elektrárňach si vláda na rok 2026 stanovila cieľ 1 500 MW. K máju ich bolo pripojených 1 394 MW.
