Přečtěte si:  Aby chytré město nebylo hloupé: MMR ČR vydalo publikaci o poučení z dobrých příkladů i z chyb

Nápověda k článkům 6

Víte, co to je a jak funguje ostrovní systém?

22.3.2013 Některé články v naší rubrice Výroba a přenos se zmiňují o tzv. ostrovních systémech. I když se v některém případě může skutečně jednat o energetiku na ostrově v moři (viz článek „Ecoisland: Projekt ostrovního systému na ostrově Wight“), ostrovní systémy často najdeme i ve vnitrozemí, Česko nevyjímaje. O jaké systémy tedy jde?

Ostrovním systémem nazýváme obecně takovou soustavu výroby, rozvodu a využití elektrické energie, která není připojena k okolní (celostátní) rozvodné – neboli distribuční – síti. Můžeme se s nimi setkat například tam, kde není možné využívat elektrickou energii z distribuční sítě, nebo by vybudování elektrické přípojky bylo neúměrně drahé (například pro odlehlé chaty nebo chalupy). V některých případech jsou ale ostrovní systémy instalovány čistě proto, že jejich provozovatelé předpokládají jejich finanční výhodnost kvůli elektřině vyrobené z vlastních, zpravidla obnovitelných zdrojů.

Nejjednodušším typem ostrovního systému je ostrovní systém s přímým napájením z obnovitelného zdroje, nejčastěji fotovoltaického panelu. Jedná se tedy pouze o propojení zdroje elektrické energie a spotřebiče. Protože fotovoltaický panel vyrábí stejnosměrný proud, musí při jeho použití i spotřebič být uzpůsobený na provoz se stejnosměrným napětím. Velikost napětí lze regulovat regulátorem napětí, vloženým mezi zdroj a spotřebič. Připojený spotřebič v takovémto případě funguje pouze po dobu dostatečné intenzity slunečního záření, které pro něj vyrábí ve fotovoltaickém panelu dostatek elektrické energie. Příkladem využití takovéhoto systému může být např. nabíjení akumulátorů malých přístrojů (mobil nebo notebook).

Složitější, ale účelnější je ostrovní systém s akumulací elektrické energie. Tento systém kromě zdroje elektrické energie (například fotovoltaického panelu) využívá také akumulátor (viz Nápověda k článkům č. 4). Do něj je ukládána přebytečná elektrická energie v době, kdy její výroba převyšuje spotřebu (například svítí-li slunce a dům je právě opuštěný) a tato energie je spotřebována v době, kdy je naopak spotřeba vyšší, než co je zapojený zdroj schopen vyrobit. Optimální nabíjení a vybíjení akumulátoru zajišťuje regulátor dobíjení. V takovýchto ostrovních systémech pak mohou fungovat jak spotřebiče napájené stejnosměrným proudem (12/24V), tak i běžné síťové spotřebiče (230V), napájené přes napěťový střídač. Jak patrno, tento systém lze již využít i k provozu budov, avšak s rizikem, že kapacita zdroje elektřiny a akumulátoru nebude za všech okolností dostatečná.

Aby bylo zajištěno, že ostrovní systém bude fungovat za všech okolností a při měnící se potřebě elektrické energie, lze ostrovní systém s akumulací elektrické energie rozšířit o další, doplňkový zdroj elektřiny, jako je motorem poháněný generátor (elektrocentrála) nebo kogenerační jednotka (viz „Zelený" tahák č. 7). Hovoříme o hybridním ostrovním systému. Hybridní ostrovní systémy jsou tudíž vhodné i pro budovy a jiné objekty, kde se předpokládá celoroční (tedy i zimní) provoz.

Takovéto ostrovní systémy lze dále kombinovat s chytrou výrobou tepla, např. v již zmíněných kogeneračních jednotkách, tepelných čerpadlech a solárních kolektorech (viz příslušné „Zelený" tahák č. 8).

Každý ostrovní systém je nutno navrhovat s dostatečnou rezervou, aby pokryl veškerou předpokládanou spotřebu elektrické energie v době jeho budování, ale i do budoucnosti. Také je třeba dobře propočítat jeho finanční výhodnost s ohledem na ušetřenou elektrickou energii, cenu a provozní náklady používaných zařízení. Používané akumulátory by například měly mít o cca 20 % větší kapacitu, než se předpokládá pro běžný provoz v době instalace ostrovního systému, a jejich životnost by měla být minimálně 10–12 let. Použité měřiče elektrického napětí by měly být dostatečně citlivé, a přitom odolné proti jednorázovému přetížení.

Aby ostrovní systém fungoval účelně a hospodárně, je zároveň třeba „chytře“ přistupovat k celkovému využívání všech druhů energií. Znamená to zejména rozložit během dne spotřebu elektřiny tak, aby se co nejvíce srovnala s výrobou, co nejvíce využívat úsporné spotřebiče (například osvětlení) a nepoužívat elektřinu k výrobě tepla. Pro hospodaření s elektřinou v ostrovních systémech dnes existuje řada „chytrých“ ovládacích technologií.

redakce Proelektrotechniky.cz

Bonus: Vtip o ostrovním systému

Přečtěte si také:

Areál Svatopetrská v Brně: moderní technologie pomáhají změnit brownfield v inovační centrum

10.12.2020 První ze tří budov brněnského browndfieldu Svatopetrská se na začátku prosince 2020 definitivně proměnila na moderní Inovační centrum sloužící jako sídlo kanceláří, skladů a restaurací. Nalézá se zde i 16 nízkoenergetických bytů. Na tomto pozoruhodném projektu měly významný podíl technologie společnosti Schneider Electric. 

Světloemitující diody (LED) ve veřejném osvětlení – ano či ne?

9.12.2020 Nástup technologie LED znamenal poměrně zásadní změnu v konstrukci svítidel a na tuto změnu nedokázali zavedení výrobci reagovat s dostatečnou pružností. Naopak se pootevřela dvířka pro spoustu nových firem, které se do výroby svítidel s LED vrhly doslova po hlavě. Problém je, že technologie LED vypadá na první pohled velice jednoduše, bohužel na druhý pohled skrývá mnohá úskalí a k úspěšné konstrukci těchto svítidel je nutné znát a respektovat řadu fyzikálních zákonů. Naneštěstí prakticky všechny nové technologie přitahují „zlatokopy“, kteří zde tuší zlatou žílu a o co méně znají fyzikální zákony, o to lépe dovedou prodat i vysavač na samotě bez elektřiny. Díky tomu je náš trh zaplaven LED svítidly, která vykazují zásadní konstrukční vady 

Pražská teplárenská nově využívá pro evidenci šachet aplikaci od Unicornu

1.12.2020 K tomu, aby mohla Pražská teplárenská dodávat teplo do pražských domácností, potřebuje mimo jiné i podzemní šachty, kterých má ve správě desítky. Problémy s jejich správou a evidencí vedly k tomu, že v první polovině listopadu 2020 začala tato společnost používat aplikaci, kterou pro ni vyvinula společnost Unicorn (tato společnost byla mj. hlavním partnerem úspěšné konference Smart city v praxi V, pořádané provozovateli tohoto portálu).

Škola baterií na portále Proelektrotechniky.cz se představuje

30.11.2020 Stejně jako osobní automobilová doprava i veřejná doprava a nákladní doprava stále více směřuje ke snižování emisí. V naší škole baterií, postupně uveřejňované na portále Proelektrotechniky.cz, se zaměříme na oblasti dopravy, kde se používají baterie. Právě baterie budou nedílnou součástí všech vozidel, která aktivně snižují množství emisí, ať už jsou to hybridní vozidla, čistě elektrická nebo ty s pohonem na palivové články. 

Smart rozvaděč veřejného osvětlení založený na otevřených technologiích a na systému Tecomat Foxtrot 2

4.11.2020 Promyšlená rekonstrukce veřejného osvětlení v obcích a městech nemusí začínat prostou výměnou výbojkových svítidel za LED svítidla jenom proto, že dotace jsou podmíněny především imperativem úspor. Systematičtější přístup je začínat od rekonstrukce infrastruktury. Tímto směrem se vydala společnost Technologie hlavního města Praha, která ověřovala tento koncept na pilotních projektech začátkem roku 2020.

Šumperk má dvě nové kogenerační jednotky

14.10.2020 Kogenerační jednotky, které z plynu vyrábějí zároveň elektřinu i teplo a jsou přitom šetrné k životnímu prostředí (blíže o kogeneraci viz v naší Nápovědě k článkům), mají své pevné místo také v Šumperku. Společnost SATEZA ze skupiny ENERGIE AG BOHEMIA, která ve městě provozuje systém centrálního zásobování teplem, se rozhodla navázat na dobré zkušenosti s dodávkou tepla z již dříve nainstalované první kogenerační jednotky. Na základě toho uzavřela na přelomu září a října 2020 se společností ČEZ Energo smlouvu na dodávku tepla z dalších dvou kogeneračních jednotek, které byly v roce 2020 uvedeny do provozu.

Regulátor a stabilizátor elektřiny pro osvětlení

7.10.2020 Elektrická energie je v dnešní době nezbytnou součástí našeho soukromého i veřejného života. Spotřeba elektřiny je proto opakující se každodenní záležitost, která navíc obvykle roste úměrně s počtem spotřebičů i s životní úrovní obyvatel. S řešením přichází česká společnost ENERTIG TECHNOLOGIES s.r.o. 

Chytrá města a inovativní technologie se rozvíjejí i v obtížných podmínkách

Zpráva z konference Smart city v praxi V – Smart city FOR ARCH

27.9.2020 Dne 25. 9. 2020 proběhla v Kongresovém sále výstaviště PVA EXPO sdružená konference Smart city v praxi V – Smart city FOR ARCH. V podmínkách neustále se měnících protiepidemických opatření se konference zúčastnilo osobně celkem 60 odborníků zejména z měst, městských služeb a univerzit. Dalších 302 účastníků sledovalo konferenci v přímém přenosu na YouTube. Mezi nimi byli i kolegové z Mosambiku, bývalí studenti českých univerzit, kteří mají zájem o uplatnění konceptu smart city a moderních technologií v podmínkách metropole Maputo, byť jsou v mnohém odlišné od těch českých.

Tecomat Foxtrot – „inteligentní dům“ jako chytrý uzel v síti Smart Grid

4.11.2014 V chytré síti SmartGrid se musí propojit chytré uzly. Zatím v pilotních projektech jsou osazovány chytré elektroměry realizující Smart Metering. Každých 15 minut změří spotřebu odběrního místa a průběh předají do „centra“. Naopak z centra elektroměr obdrží informaci kdy a jaký z předpokládaných čtyřech tarifů má nastavit na svých výstupech v následujícím období. 

Copyright © 2012 – 2023 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services