Instalace elektrodového kotle jako zdroje pro poskytování podpůrných služeb byla v Plzeňské teplárenské, a.s. areálu Teplárna zvažována již delší dobu. Teprve až s nalezením i dalších možností využití bylo v roce 2023 rozhodnuto o realizaci této investice. Samotnému rozhodnutí samozřejmě předcházelo provedení technicko-ekonomické studie.
V poslední době vlivem neustále narůstajícímu podílu provozu obnovitelných zdrojů el. energie, kdy dodávka el. energie je přímo závislá na počasí a obtížněji predikovatelná, je potřeba kompenzace přenosové soustavy. Využití elektrokotle k tomuto účelu je jedním z možných řešení podporující vyrovnanou bilanci v přenosové soustavě. Pokud se i pro toto základní využití na daném zdroji připojí další vhodné možnosti využití elektrodového kotle, následná investice se pak jeví velice výhodná a s velmi krátkou dobou finančního návratu. Právě větší portfolio využití elektrodového kotle bylo hlavním argumentem pro schválení této investice, jedná se zejména o tyto hlavní oblasti využití:
- Poskytování služeb výkonové rovnováhy, tedy vyrovnávání bilancí výroby a spotřeby elektrické energie v elektrizační soustavě (flexibilní využití přebytků elektřiny v síti).
- Využití záporných cen elektřiny na denním trhu pro efektivní výrobu tepla
- Zajištění dodávky středotlaké páry našemu významnému odběrateli, kterým je Plzeňský Prazdroj, a pro dodávky tepla do horkovodní sítě v době nízkých cen elektřiny. Záložní zdroj tepla pro dodávku do horkovodní sítě.
Z výše uvedených možností využití jednoznačně vyplývá, že použití elektrodového kotle v Plzeňské teplárenské dává technický i ekonomický smysl. Současně je zřejmé, že jde o velice účinné využití přebytečné elektrické energie, u které lze předpokládat, že byla z větší části vyrobena z OZE.
Po obdržení stavebního povolení na Dopravním a energetickém stavebním úřadě na samém počátku roku 2025 byla ihned zahájena vlastní stavba. To nejvíce podstatné a limitující pro naše plánované umístění technologie elektrodového kotle do stávající haly strojoven parních turbín byla právě únosnost podsklepených podlah v této hale. Významnou součástí této stavby bylo provedení vyztužovacího podkladního rámu samotné nádoby kotle na základě statického výpočtu. I přes určitou technologickou i v ruku v ruce s tím jdoucí finanční náročnost zhotovení roznášecího rámu, toto řešení pro nás představovalo velkou finanční úsporu v podobě nepotřeby výstavby samostatné haly pro kotel a související technologii. Z pohledu blízké budoucnosti nám toto řešení vyhovuje i z důvodu, že nebudeme zabírat další venkovní prostor nezbytný pro projekt výstavby paroplynového zdroje. Vlastní montážní strojní práce i elektro instalace probíhaly bez problémů a po pěti měsících realizace byl elektrokotel připraven k idividualním zkouškám a následně na DESÚ zažádáno o povolení ke zkušebnímu provozu. Po splnění podmínek dotčených organů HZS a OIP bylo vydáno povolení ke zkušebnímu provozu. Zejména první týdny provozování elektrokotle bylo zaměřeno k nastavování regulátorů, ladění algoritmů, tak aby nejlépe vyhovovalo provozu s ohledem na vazby se stávající technologií. Za zmíňku stojí, že z důvodu dodržení teplotních parametrů ve stávající sběrně středotlaké páry, kam je kotel připojen, je nutné páru na výstupu z elektrokotle dále ještě přehřívat pomocí elektrického přehříváku o výkonu 1,8 MW tak, abychom se dostali na jmenovité parametry 240 °C.
V současnosti jsme po úspěšném provedení certifikačních zkoušek dle kodexu spol. ČEPS pro poskytování podpůrných služeb a před dokončením procesu splnění podmínek umožnění poskytování služeb výkonové rovnováhy prostřednictvím distribuční soustavy spol. ČEZ Distribuce. Toto pro Plzeňskou teplárenskou představuje poslední krok k úspěšné kolaudaci. Elektrodový kotel prošel úspěšně certifikačními zkouškami pro poskytování služeb výkonové rovnováhy, konkrétně pro poskytování: aFRR+, aFRR-, mFRR12,5+, mFRR12,5-. Nyní se nacházíme ve zkušebním provozu, kdy jsou ověřovány požadované a garantované parametry díla i ostatní aspekty provozu včetně dodržení hygienických hlukových limitů v souvislosti s najížděcím a havarijním výdechem do atmosféry v souběhu s provozem stávající technologie.
Předpokládané zařazení elektrokotle do provozu bude dle potřeb zajištění výkonové rovnováhy, to bude jeho standardním způsobem provozu. Část výkonu je nabídnuta do dlouhodobého kontraktu společnosti ČEPS právě pro poskytování služeb výkonové rovnováhy, část záporného výkonu bude zobchodována na denním trhu dle aktuálních cen záporných služeb. V případě výpadku fluidního kotle spalujícího biomasu jako největšího zdroje v areálu Teplárna (spalování hnědého uhlí již od roku 2029 neuvažujeme) nebo plynové turbíny (opět hovoříme o roku 2029 a dále) bude elektrokotel připraven ihned pokrýt dodávku středotlaké páry k významnému zákazníkovi jímž je Plzeňský Prazdroj a zbývající tepelný výkon bude využit pro vytápění horkovodní sítě. Pro takovýto zásadní výpadek budou muset být samozřejmě najety i další záložní zdroje nebo zvýšen topný výkon z další zdrojů (areál Energetika a ZEVO), jež jsou spolu s areálem Teplárna propojeny do společné horkovodní sítě. Primárně ale se v rámci zálohy bude jednat o pokrytí dodávky páry do Plzeňského Prazdroje.
Ing. Filip Rabštejnek, Vedoucí stavby, Plzeňská teplárenská, a.s.
