Obsah ZOZNAM POUŽITÝCH SKRATIEK A SYMBOLOV VPLYV ZMENY ČASU NA DIAGRAM ZAŤAŽENIA VPLYV ZMENY ČASU NA REGULÁCIU VÝKONU...

Transcript

1 Obsah ZOZNAM POUŽITÝCH SKRATIEK A SYMBOLOV...1 ÚVOD LETNÝ ČAS ČASOVÉ PÁSMA HISTÓRIA LETNÉHO ČASU ZAVÁDZANIE LETNÉHO ČASU ARGUMENTY PRE A PROTI VPLYV ZMENY ČASU NA DIAGRAM ZAŤAŽENIA DENNÝ DIAGRAM ZAŤAŽENIA FAKTORY OVPLYVŇUJÚCE DDZ VPLYV TEPLOTY NA DDZ ANALÝZA VPLYVU ČASU NA DIAGRAM ZAŤAŽENIA VPLYV ZMENY ČASU NA REGULÁCIU VÝKONU PODPORNÉ SLUŽBY Primárna regulácia výkonu Sekundárna regulácia výkonu Terciárna regulácia výkonu Havarijná výpomoc VPLYV ZMENY ČASU NA AKTIVÁCIU JEDNOTLIVÝCH PODPORNÝCH SLUŽIEB HROMADNÉ DIAĽKOVÉ OVLÁDANIE AKO PRVOK REGULÁCIE ZAŤAŽENIA...36 ZÁVER...38 ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY...39

2 Zoznam použitých skratiek a symbolov A BIPM CENTREL DDZ ES f n G G GMT HDO IERRSS k P P Gn P max P min P str PPS PRV Q RDZ SEČ SELČ celková výroba elektrickej energie Bureau International des Poids et Mesures prepojená elektrizačná sústava stredoeurópskych krajín denný diagram zaťaženia elektrizačná sústava menovitá frekvencia regulačná odchýlka regulátora greenwichský stredný čas (Greenwich Mean Time) systém hromadného diaľkového ovládania International Earth Rotation and Reference Systems Service proporcionálna konštanta regulátora činný výkon menovitý výkon generátora maximálny výkon minimálny výkon stredný výkon prevádzkovateľ prenosovej sústavy primárna regulácia výkonu jalový výkon ročný diagram zaťaženia Stredoeurópsky čas Stredoeurópsky letný čas - 1 -

3 SRV S G T T max TRV TÚV t U UCTE URSO USDT UTC ζ sekundárna regulácia výkonu statika turbogenerátorového agregátu čas doba využitia maxima terciárna regulácia výkonu teplá úžitková voda teplota napätie prepojená elektrizačná sústava európskych krajín Úrad pre reguláciu sieťových odvetví United States Department of Transportation koordinovaný svetový čas (Universal Time, Coordinated) zmena premennej veličiny zaťažovateľ - 2 -

4 Úvod Dva krát do roka dochádza na Slovensku a v mnohým iných krajinách sveta k zmene času. Ručičky hodiniek posúvame o hodinu vpred a vzad pri striedaní zimného a letného času. Tým, že posunieme čas o hodinu dopredu v jarnom období, získame naviac hodinu denného svetla do inak tmavého večera. Tým je možné ušetriť hodinu energie spotrebovanej na osvetlenie. Táto zmena so sebou nesie vlnu nespokojnosti a otázok. Kedy, prečo a kde bola táto zmena zavedená? A má vôbec pri dnešnej spotrebe elektrickej energie zmysel čas posúvať? V tejto práci sa budem zaoberať problematikou zmeny času. Preskúmam históriu letného času, kto bol autorom myšlienky a kedy za začal používať. Ale predovšetkým, či výhody letného času majú efekt aj v dnešnej dobe. Hlavným cieľom bude určiť aký je vplyv tejto zmeny na denný diagram zaťaženia a reguláciu výkonu

5 1. Letný čas Letný čas je označenie systémovej úpravy merania času, pri ktorej sa v letných mesiacoch nepoužíva čas daný príslušným časovým pásmom, ale používa sa čas, ktorý je o určitú hodnotu (obvykle o 1 hodinu) posunutý dopredu. Hlavným zámerom zavedenia letného času bolo lepšie využívanie prirodzeného denného svetla a šetrenie energie. Využívanie letného času je záležitosť oblastí mierneho pásma, pretože sa mení dĺžka trvania dňa a noci počas leta a zimy, pričom štáty južnej pologule majú leto v období, keď je na severnej pologuli zima, a teda i letný čas tam platí v opačnej časti roku. V rovníkových oblastiach dni a noci trvajú približne 12 hodín po celý rok, preto sa tu letný čas nezavádza. Obdobne sú na tom aj polárne oblasti, kde polárna noc trvá pol roka a teda myšlienka lepšieho využitia denného svetla by tu nemala zmysel Časové pásma Časové pásmo je tá časť Zeme, ktorá používa rovnaký štandardný čas. Pôvodne sa používal čas slnečný, ktorý má nevýhodu, že sa líši od miesta k miestu. S rozvojom dopravy a komunikácie sa stala táto nevýhoda čoraz výraznejšia. Postupne sa preto prešlo na čas pásmový, kde celá oblasť Zeme, približne 15 okolo daného poludníka, používa rovnaký čas. Tento čas je daný svojim posunom od času UTC. UTC je skratka anglického výrazu Universal Time, Coordinated, koordinovaný svetový čas. Niekedy je označovaný aj ako Zulu time, označovaný písmenom Z za časovým údajom. UTC je základom systému občianskeho času, jednotlivé časové pásma sú definované svojimi odchýlkami od UTC. UTC je ako základ systému merania času nástupcom GMT (Greenwich Mean Time greenwichský stredný čas) a v neformálnom vyjadrovaní sa s ním aj často zamieňa. Na rozdiel od GMT, ktorý udáva čas platný v časovom pásme základného (nultého) poludníka, ktorý je založený na rotácii Zeme, je UTC založený na atómových hodinách, čo znamená, že na rotácii Zeme je nezávislí. Pretože sa rotácia Zeme mierne spomaľuje, GMT oproti UTC postupne mešká

6 Aby sa UTC dal využívať v praktickom živote, ktorý je s rotáciou Zeme spojený, je udržovaný v rozmedzí ±0,9 sekundy od GMT. Ak je táto odchýlka prekročená, je o polnoci najbližšieho 30. júna alebo 31. decembra pripočítaná alebo (teoreticky) odpočítaná tzv. prestupná sekunda, takže tento deň končí v čase 23:59:60, resp. 23:59:58 na rozdiel od bežného 23:59:59. K tomuto dochádza priemerne raz za rok až rok a pol. Pretože sa rotácia Zeme spomaľuje, sú vždy prestupné sekundy pridané, teoreticky sa však počíta aj s možnosťou ubranej prestupnej sekundy. O tom, či bude v príslušnom termíne prestupná sekunda použitá, rozhoduje IERRSS (International Earth Rotation and Reference Systems Service) podľa merania rotácie Zeme. Medzinárodný štandard UTC je určovaný z mnohých národných časových laboratórií, ktoré sú vybavené atómovými hodinami. Z týchto meraní potom BIPM (Bureau International des Poids et Mesures) urči úplne presnú hodnotu UTC, lebo jednotlivé atómové hodiny sa môžu od seba o niekoľko nanosekúnd líšiť. Obr Časové pásma Zeme Jednotlivé časové pásma sú určené časovým rozdielom, o ktorý sa v nich platný čas líši od UTC. Napríklad SEČ (Stredoeurópsky Čas) je označený ako UTC+1, lebo je od UTC posunutý o hodinu dopredu (vo chvíli, keď je 12:00 UTC, je v strednej Európe 13:00). Na západnej pologuli je čas oproti UTC posunutý naspäť (napr. v New Yorku, USA platí časové pásmo UTC-5) a na východnej dopredu (napr. Tokyo, Japonsko je časové - 5 -

7 pásmo UTC+9). Ideálne časové pásma by sa navzájom líšili o celý počet hodín a rozdeľovali by Zem na presne pruhy široké 15. To by však znamenalo, že štáty prechádzajúce hranicami týchto teoretických pasiem by museli používať dve časové pásma, akokoľvek by bola ich rozloha malá. Preto sa stanovili také tvary časových pásiem, ktoré sa prispôsobujú k hraniciam štátov či iných územných celkov. Niektoré časové pásma potom používajú čas, ktorý sa od UTC nelíši o celý počet hodín ale len o pol či štvrť hodinu. Pokiaľ sa k časovému rozdielu k UTC prekročí polnoc, zmení sa aj dátum platný na danom mieste (napr. pokiaľ je piatok, 18:00 UTC, potom v pásme UTC+8 je sobota, 02:00). Dátum sa tiež mení pri prekročení tzv. Dátovej čiary, ktorá prechádza približne po 180. poludníku, a ktorá tvorí hranicu medzi pásmami UTC+12 a UTC-12. Pri prekročení tejto čiary smerom na západ (zo západnej pologule na východnú) sa prechádza z pásma UTC-12 do pásma UTC+12, takže platný čas sa zvýši o 24 hodín. Preto sa posunie dátum o jeden deň dopredu a čas sa nemení. Čas aktuálne platný na danom mieste nie je daný iba časovým pásmom, ale aj tým, či v danom mieste je používaný letný čas. Skutočná odchýlka miestneho platného času sa preto môže počas roka od UTC meniť História letného času Myšlienka lepšieho využívania denného svetla bola prvý krát formulovaná Benjaminom Franklinom v roku 1784, v liste pre redaktorov parížskeho časopisu [3]. Stretnúť sa však môžeme aj s anglickým názvom An Economical Project. Franklin však nenavrhoval zavedenie letného času, ale aby ľudia vstávali a chodili spať skôr, čím by lepšie využili prirodzené denné svetlo. Benjamin Franklin začal s úvahami o lepšom využití denného svetla jedno ráno, keď bol prebudený náhodným zvukom. Na jeho prekvapenie našiel svoju izbu plnú svetla a po pozretí na hodinky zistil, že je iba šesť hodín ráno. Neskôr skontroloval almanach a zistil, že šiesta hodina ranná je čas východu slnka v ten deň, a že východ slnka bude každým dňom skôr až do konca júla. Uvedomil si, že keby sa nebol zobudil tak zavčasu, tak by prespal ďalších šesť hodín slnečného svetla, čo by znamenalo, že by musel prežiť - 6 -

8 šesť hodín neskôr večer pri svetle sviečky, čo by bolo omnoho drahšie. Ako zanietený zástanca šetrnosti sa musel pustiť do výpočtov. Predpokladal stotisíc rodín v Paríži a tieto rodiny spotrebujú pol libry vosku alebo oleja na svietenie za jednu noc. Ďalej predpokladal, že sedem hodín je stredná hodnota času medzi východom slnka a vstávaním bežných ľudí, a samozrejme ďalších sedem hodín počas noci, kedy zapaľujeme sviečky. Pre zaujímavosť uvádzam jeho pôvodné výpočty: počet nocí od 20. marca do 20.septembra: 183 počet hodín, kedy horia sviečky: 7 výsledný počet hodín ( ): 1287 počet rodín v Paríži: konečný počet hodín pri svetle sviečok: celková spotrebovaná hmotnosť sviečok: celková suma pri 30 spls za jednu libru: libier livres tournois. Bola to obrovská suma peňazí, ktorá mohla byť ušetrená využívaním slnečného svetla, namiesto používania svetla sviečok. Na základe týchto informácii neskôr navrhoval dané opatrenia: uložiť daň od okna vybavené okenicou, ktorá zabraňuje prístupu slnečného svetla, povoliť jednu libru sviečok na rodinu týždenne, nariadiť odstavenie dopravných prostriedkov po západe slnka, s výnimkou lekárov, chirurgov..., nechať rozozvučať zvony na každom kostole po východe slnka. Našťastie mnohých sedmospáčov Franklinov projekt nebol nikdy použitý. Prvým skutočným tvorcom myšlienky letného času bol William Willett [4]. William Willett bol úspešný britský staviteľ a zastával názor, že sa nevyužíva výhoda skorého ranného svetla počas letných dní. Willett bol nadšený jazdec a golfista. Rád jazdil na koni zavčas ráno a pri tom rozmýšľal, prečo vlastne ľudia nevyužívajú toto skoré ranné svetlo. Ako hráč golfu bol vždy znechutený, keď musel skončiť predčasne svoju hru - 7 -

9 o ôsmej hodine večer kvôli nedostatku svetla. Willett bol presvedčený,že oba tieto nedostatky sa môžu zmeniť na výhodu. Willett prišiel na myšlienku posunutia času. Svoje návrhy sformuloval v roku 1897 v letáku Waste of Daylight, ktorý bol adresovaný celej spoločnosti[]. V letáku vysvetľoval, že keď skrátime trvanie štyroch za sebou idúcich nedieľ po dvadsiatych minútach, čoho si prakticky nikto nemôže byť vedomí, dostaneme naviac osemdesiat minút slnečného svetla po šiestej večer každý deň počas mája, júna, júla a augusta a štyridsaťpäť minút naviac každý deň počas apríla a septembra. Navrhoval každú aprílovú nedeľu o 2. hodine rannej posunúť čas o 20 minút dopredu a v septembri 20 minút spätné ubrať z každej zo štyroch nedieľ. Celkové množstvo ušetreného denného svetla za toto obdobie by bolo 164 hodín, čo by sa samozrejme odzrkadlilo aj v úspore energii vynaloženej na svietenie. Veľkou výhodou tejto schémy bolo, že Willett do nej zapracoval aj železničnú dopravu. Zmena času by prebiehala v nedeľu ráno, čo bol čas najredšej premávky a meškanie by bolo iba dvadsať minút, s čím by boli cestujúci vopred oboznámení. Dokonca uvažoval aj nad upravením cestovných poriadkov pre interkontinentálne vlaky, pre rôzne časové obdobia. Akokoľvek prepracovaný a rozumná schéma to bola, stretol sa s odmietnutím a výsmechom. Samozrejme si získal aj mnoho zástancov, ktorí jeho schému spracovali do listiny a snažili sa ju presadiť. Robert Pearce neskôr Sir Robert Pearce predstavil listinu v House of Commons, v ktorom navrhoval úpravu času ako povinnú. List bol v roku predložený v parlamente niekoľko krát ale neúspešne. Napriek tomu, že sa Willettova myšlienka do praxe nedostala až do roku 1916, bola verejnosti známa. Leták Waste of Daylight bol preložený do francúzštiny a nemčiny, a práve Nemecko prejavilo záujem použiť danú štruktúru počas vojnového obdobia v rokoch ako ekonomické opatrenie Zavádzanie letného času Do praxe bol letný čas prvý krát zavedený počas prvej svetovej vojny v roku 1916 a to hneď v niekoľkých európskych krajinách [6]. Ako prvé je uvádzane Švédsko od 14. apríla 1916 do 30. septembra toho istého roku, ale v ďalších rokoch už v ňom - 8 -

10 nepokračovalo. Ďalej bol letný čas zavedený v Nemecku, Rakúsko-Uhorsku medzi 30. aprílom a 1. októbrom Tento letný čas sa v oboch krajinách uplatňoval až do roku Aj Veľká Británia zaviedla použitie letného času vo vojnovom období medzi 21. májom a 1. októbrom V Rusku bol letný čas prvý krát zavedený v roku V niektorých obdobiach 20. rokov bola hodinová ručička posunutá o dve, dokonca tri hodiny dopredu, kde sa jedná skôr o čas upravený ako čas letný. Po niekoľko ročnej prestávke bol v roku 1930 čas v ZSSR opäť zmenený a líčil sa od pásmového času o jednu hodinu, ako keby letný čas platil po celý rok. Tento posun dodnes praktizuje Francúzkou a Španielsko, ktoré zemepisne patria do časového pásma Veľkej Británie. Za 2. svetovej vojny v rokoch 1943 a 1944 bolo k tomuto časovému posunu v ZSSR zavedený ďalší letný posun o jednu hodinu, čím sa hodinky dostali o dve hodiny dopredu voči časovému pásmu. Dňa 19. apríla 1918 boli v USA zákonom zavedené časové pásma a s nimi aj používanie letného času. Letný čas platil v rokoch 1918 až 1919 ale bol natoľko nepopulárny, že tento zákon bol zrušený. Letný čas bol znova zavedený v dôsledku úsporných opatrení za 2. svetovej vojny. Na území Slovenska bol letný čas po prvý raz zavedený od roku 1916 do roku 1918 a neskôr v rokoch 1940 až Po tridsaťročnej prestávke v roku 1979 ho zaviedli opäť. Až do roku 1995 SELČ (stredoeurópsky letný čas) trval šesť mesiacov. Od roku 1996, keď sa dĺžka SELČ na Slovensku zosúladila so smernicami Európskeho parlamentu a Rady Európskej únie, trvá SELČ sedem mesiacov. Na letní čas sa na Slovenku každý rok prechádza v poslednú nedeľu v apríli, kedy sa o 02:00 SEČ posunie čas na 03:00 SELČ. Letný čas sa mení v poslednú nedeľu v októbri, kedy sa v 03:00 SELČ posunie na 02:00 SEČ. Zmena času na Slovensku vyplýva z nariadenia vlády, ktoré prijala 13. decembra Od letného času už z krajín Európy odstúpili pobaltské štáty Estónsko, Litva, Lotyšsko, letný čas nemá ani Portugalsko, Island, Bielorusko, Grónsko. Zmenu času využíva väčšina členských štátov EÚ i niektoré štáty USA. So zmenou času už majú skúsenosti napríklad aj obyvatelia Ruskej federácie, Izraela i ďalších krajín sveta

11 1. 4 Argumenty pre a proti Hlavným dôvodom zavedenia letného času je hospodárenie s elektrickou energiou. Množstvo spotrebovanej energie v domácnostiach závisí od západu slnka a od času, kedy ľudia idú spať. Všeobecne ľudia majú zvyk chodiť spať v tú istú večernú hodinu po celý rok. Regulovaným posunutím západu slnka o hodinu neskôr, by teda množstvo spotrebovanej elektrickej energie mal byť teoreticky nižší. Štúdia americkej USDT (United States Department of Transportation) z roku 1975 ukázala, že použitie letného času by teoreticky znížilo spotrebu elektrickej energie o 1 % za obdobie od marca do apríla. Toto číslo bolo potvrdené aj v Mexiku, ktoré zaviedlo letný čas v roku Výsledkom bolo ušetrenie 0,7 % celkovej spotreby elektriny a zníženie energetických špičiek [8]. Podľa meraní zamestnancov Pražskej energetiky [6] úspora elektrickej energie je iba v období rovnodennosti v rozsahu 1 % celkovej spotreby. V letných mesiacoch nemá letný čas žiaden vplyv na spotrebu elektrickej energie, pretože prirodzené osvetlenie je i tak dosť dlhé. Predĺženie letného času do októbra znamenalo oproti rokom minulým stratu, pretože straty za október sa vyrovnajú úsporám za september. Výhoda posunutia západu slnka o jednu hodinu neskôr sa prejavuje iba začiatkom jari, v lete a začiatkom jesene a opačný účinok má koncom jesene a v zimných mesiacoch, keď toto posunutie bude znamenať neskorší východ slnka, a tým aj dodatočné ranné svietenie a kúrenie. Pozitívom letného času ale je, že dochádza k zmierneniu energetických špičiek. Keď v rokoch 1974 až 1975 USA prešli na predĺžený letný čas pod vplyvom krízy s energiou v roku 1973, výskumy USDT potvrdili, že vplyvom letného času v marci a apríli ušetrili desaťtisíc barelov ropy za jeden deň a predchádzali približne dvom tisícom dopravných nehôd. Nehodovosť sa znížila v dôsledku dostatočného svetla vo večerných hodinách, kedy sa mnoho ľudí vracia z práce domov. Naopak, nepriaznivým následkom je zvýšenie množstva dopravných nehôd v období prechodu na letný čas alebo späť na zimný čas. Rakúsky zväz podnikateľov v energetike uvádza, že zavedenie letného času už niekoľko rokov neprináša energetické úspory, ale naopak vedie k zvýšeniu spotreby pohonných hmôt

12 Medzi ďalšie negatíva zmeny času je narúšanie prirodzeného biorytmu jedinca, čo sa prejavuje poruchami spánku, únavou a rôznymi telesnými i psychickými problémami, čo v konečnom dôsledku ovplyvňuje aj výkonnosť zamestnancov. Problémy nastávajú aj pri doprave, čoho výsledkom je meškanie vlakov. U liekov, ktorých užívanie musí byť presne načasované, môže ovplyvniť ich účinok a vzniká tiež problém pri striedaní sa zamestnancov v nočnej prevádzke

13 2. Vplyv zmeny času na diagram zaťaženia 2. 1 Denný diagram zaťaženia Premenlivé zaťaženie nejakého zariadenia závislosti na čase vyjadruje pracovný diagram, najčastejšie denný diagram zaťaženia (DDZ), v ktorom na zvislej osi je zaťaženie (kw, MW) a na vodorovnej osi je časové mierka. Obr Denný diagram zaťaženia Charakteristické hodnoty denného diagramu zaťaženia sú: stredný výkon (zaťaženie), maximálny výkon (zaťaženie výkon), minimálny výkon (zaťaženie výkon), doba využitia (maxima). Stredný výkon (P str ) je výkon, ktorým sa v uvažovanom období T DDZ vyrobí rovnako veľká práca ako v skutočnosti pri premenlivom zaťažení. Dostane sa planimetrizáciou plochy DDZ a jeho premenou na obdĺžnik s rovnakou plochou so základňou T, a ktorého

14 výška udáva P str. Najväčší výkon DDZ nazývame maximálnym výkonom, maximom alebo špičkou (P max ), ktoré môže byť štvrť alebo polhodinové a udáva sa tiež v (kw, MW). Dostaneme ho planimetrizáciou zvislého pruhu DDZ okolo najväčšieho zaťaženia so základňou 1/4 alebo 1/2 h podľa obr Ak premeníme DDZ alebo jemu príslušný obdĺžnik so základňou T a s výškou P str z obr.2. 1 na iný obdĺžnik s rovnakou plochou a s výškou P max, bude základňa tohto druhého obdĺžnika dobou využitia maxima (T max ), udaná v hodinách alebo percentách. Doba využitia maxima T max je doba, počas ktorej by sa muselo pracovať so špičkovým výkonom P max, aby sa vyrobila rovnaká energia ako pri premenlivom zaťažení v celom období T. Pre daný denný program je zaťažovateľ ζ pomer stredného výkonu P str ku maximálnemu P max a pri danom napätí je to aj pomer príslušných prúdov. Medzi zaťažovateľom a dobou využitia platia vzťahy, ktoré vyplývajú z rovnosti plôch DDZ a oboch príslušných obdĺžnikov z obr. 2. 1, ktoré udávajú celkovú výrobu (A) v DDZ: A = P str T = P max T max 1 = P ζ str T max T = P dt 0 z čoho dostaneme dôležitú závislosť T ζ = max T takže ζ sa mení od 0 do 1. Ročný vývoj výroby a spotreby sleduje ročný diagram zaťaženia (RDZ) na obr

15 Ročný diagram zaťaženia Pmax (MW) T Obr Ročný diagram zaťaženia Ak zoradíme z denného alebo ročného diagramu zaťaženia alebo výkony od najväčšieho po najmenší podľa doby trvania, dostaneme čiaru trvania výkonu na obr Obr Čiara trvania výkonu V tomto diagrame najmenší výkon trvá po celé obdobie T a plocha diagramu udáva opäť celkovú vyrobenú prácu A za uvažované obdobie T rovnako ako plocha denného diagramu

16 Pre mnohé účely však postačí iba zjednodušený tvar krivky trvania výkonu, ktorý je udaný na obr priamkou medzi P max a P min. Obr Zjednodušená čiara výkonu 2. 2 Faktory ovplyvňujúce DDZ Pri riešení problematiky zmeny času a jej vplyvu na DDZ bolo nevyhnutne určiť všetky faktory, ktoré ovplyvňujú DDZ. Spotreba elektrickej energie je podmienená činnosťou človeka. Počas týždňa sa naše aktivity menia, a teda výsledkom je aj zmena charakteru diagramov zaťaženia. Týždeň delíme na dni pracovné a víkendové. V pracovné dni je zaťaženie najväčšie. Počas dňa nastavajú dve špičky v období obeda a neskôr vo večerných hodinách. Od rána do obeda má zaťaženie stúpajúci charakter. ľudia idú do práce, všetky podniky začínajú pracovať. V období od jedenástej do štrnástej hodiny nastáva denná špička a potom zaťaženie klesá. Zaťaženie začne opäť narastať o šestnástej hodine kedy sa ľudia vracajú späť do svojich obydlí. Začínajú sa večerné rituály. Zapínajú sa domáce spotrebiče, televízia a v chladnom období sa prikuruje. Odzrkadlí sa to na večernej špičke, ktorá sa vyskytuje od 17. do 20 hodiny, čo je ovplyvnené ročným obdobím Práve vo večerných hodinách sa dosahuje

17 najväčšie zaťaženie dňa pre obdobie od septembra do mája. Večerná špička klesá v priemere o 22. hodine. Príčinou je to, že ľudia ukončujú svoju dennú činnosť a ukladajú sa k spánku. Utorok, streda a štvrtok sú dni s pomerne rovnakým DDZ. Výroba je rozbehnutá a v tieto dni sa dosahuje aj najväčšie zaťaženie týždňa. V dni pred a po víkendové, piatok a pondelok, je spotreba nižšia ako v ostatné pracovné dni. Je to spôsobené tým, že po víkende sa výroba len rozbieha a v piatok pred víkendom upadá. V dni víkendové, v sobotu a nedeľu, je zaťaženie nižšie. Je to spôsobené menšou výrobou v nepracovných dňoch. Preto pri porovnávaní jednotlivých DDZ som porovnávala vždy rovnaké dni (piatok s piatkom) pred a po zmene. Porovnaní diagramov zaťaženia štvrtka pred zmenou a nedele po zmene by neprinieslo žiadaný výsledok, pretože zaťaženia v tieto dni sú aj bezo zmeny času rozdielne. Ďalším faktorom, ktorý ovplyvňuje DDZ je vplyv sviatkov. Typovo sú DDZ sviatkov porovnateľné s DDZ víkendu. Keďže do jarnej i jesennej zmeny času vstupujú sviatky, bolo nutné sa s týmto faktorom vysporiadať. Pre zjednodušenie som sviatky zanedbávala a príslušné údaje som neporovnávala. piatok - sviatok sobota piatok - pracovný deň štvrtok P (MW) T (h) Obr Príklady DDZ sviatku, pracovného dňa a víkendu Jedny z najdominantnejších faktorov, ktoré ovplyvňujú DDZ sú atmosferické vplyvy a to predovšetkým teplota vzduchu

18 Vplyv teploty na DDZ Teplota vzduchu výrazne ovplyvňuje DDZ. Je s ním priamo spojená a DDZ veľmi citlivo reaguje na malé zmeny teploty. Zo znižujúcou teplotou vzrastá zaťaženie. Príkladom je aj zimný diagram zaťaženia, obr. 2. 6, s priemernou dennou teplotou -8 C, kde sa maximálne zaťaženie pohybuje približne okolo 3850 MW. So zvyšujúcou teplotou zaťaženie klesá. Zaťaženie je odľahčené práve o tepelné spotrebiče, ktoré sú nevyhnutnou súčasťou počas chladného obdobia. Príkladom je letný DDZ s priemernou teplotou 26 C na obr. 2. 7, na ktorom sa špičkové zaťaženie pohybuje približne okolo 3100 MW. Tvrdenie, že so zvyšujúcou teplotou zaťaženie klesá, nie je úplne presné. Zaujímavou skutočnosťou je, že so zvyšujúcou sa teplotou (priemerná denná teplota približne nad 17 C) neklesá veľkosť zaťaženia, ba dokonca na regresných krivkách, obr. 2. 8, môžeme vidieť jeho mierny nárast. Je to spôsobené použitím klimatizácie počas horúcich letných dní, väčšou spotrebou elektrickej energie chladiarenských boxov, použitím zavlažovacích súprav a podobne. zimný DDZ priemerná teplota - 8 C P (MW) T (h) Obr DDZ zimného dňa

19 letný DDZ priemerná teplota 26 C P (MW) T (h) Obr DDZ letného dňa Obr Regresná krivka vplyvu teploty na zaťaženie Zmena počasia je jav náhodný a veľmi ťažko sa dá predpovedať. Z dňa na deň môže dôjsť k výrazným teplotným zmenám, čo sa automaticky prejaví na spotrebe energie. Už zmena priemernej dennej teploty o niekoľko málo stupňov spôsobí zmenu DDZ. To komplikuje určenie vplyvu zmeny času na DDZ, lebo nie je zrejmé či zmeny v DDZ

20 spôsobila zmena teploty alebo prechod času. Nevyhnutnosťou teda bolo prepočítať porovnávané diagramy zaťaženia na rovnakú teplotu a nájsť závislosť zmeny výkonu od zmeny teploty. Na analýzu vplyvu teploty na denný diagram zaťaženia som použila metódu polynomickej regresie. Vychádzala som z priemerných denných teplôt (t) a priemerného denného zaťaženia (P). Postup bol nasledovný. Zhotovila som závislosť zaťaženia od teploty P = f ( t) z daných údajov pre každý deň po obdobie celého roka. Vonkajšia teplota vzduchu bola zvolená za nezávislú premennú a elektrické zaťaženie tvorilo závislú premennú. Získaná závislosť bola aproximovaná polynómom 6. rádu. Aproximovaný priebeh bol ďalej derivovaný a získaná závislosť dp = f (dt) predstavuje zmenu výkonu na 1 C. Príklad závislostí P = f ( t), dp = f (dt) je uvedený na obr Obr Tvar kriviek závislostí P = f ( t), dp = f (dt) Sledované obdobie zmeny času je obdobie rokov 2001 až Pre každý rok samostatne som určila vlastnú aproximovanú krivku P = f ( t) a následne i závislosť

21 dp = f (dt). Z obr je vidieť určitý rozptyl hodnôt pri veľmi nízkych a vysokých teplotách. Je to spôsobené polynómom šiesteho rádu. Tento stupeň polynómu nemá veľmi dobré vlastnosti pri extrémnych teplotách. Keďže moja sledovaná oblasť je v rozsahu teplôt 0 až 15 C, je pre mňa tento stupeň polynómu vyhovujúci. Samostatný prepočet DDZ na inú teplotu po stanovení obidvoch závislostí je veľmi jednoduchý. Obr Porovnanie kriviek jednotlivých rokov V tab sú uvedené hodnoty teplôt pondelkov pred a po jarnej zmene času. Pred zmenou času dosiahla priemerná denná teplota hodnotu 9 C a o týždeň neskôr teplotu 5 C. Teplotný rozdiel sú 4 C. Pri porovnávaní diagramov som mohla pracovať s maximálnou teplotnou odchýlkou ± 1 C, aby sa neprejavil vplyv teploty. Preto bolo nutné prepočítať DDZ na jednotnú (normálovú) teplotu. Ako prvá bola určená závislosť

22 zaťaženia od teploty P = f ( t) pre daný rok a určená krivka zmeny zaťaženia dp = f (dt) pri zmene teploty. Pre konkrétny prípad našich dní sú dané závislosti P = f ( t), dp = f (dt) zobrazené na obr Detail závislosti dp = f (dt) pre jarnú zmenu je na obr Obr Regresná krivka jarnej zmeny Ďalším bodom je stanovenie normálovej teploty, na ktorú sa budú jednotlivé DDZ v období jarnej zmeny pre daný rok prepočítavať. Za normálovú teplotu som pre dané časové obdobie, týždeň pred a týždeň po zmene času, určila priemernú hodnotu z priemerných denných teplôt, čo bolo 8 C. Zo závislosti dp = f (dt), obr , určíme pre hodnotu 8 C prírastok výkonu - 49 MW C. V pondelok pred zmenou času bola priemerná denná (reálna) teplota 9 C. Normálová teplota je 8 C, rozdiel normálovej

23 a reálnej teploty je -1 C. Výkonový prírastok na C je -49 MW, ten vynásobíme teplotným rozdielom. Výsledná hodnota je +49 MW. Takúto hodnotu pripočítam k pôvodnému DDZ. V druhom prípade je reálna teplota 5 C, čo je hodnota nižšia ako normálová. Teplotný rozdiel bude mať kladnú hodnotu a prírastok výkonu zápornú, pretože so zvyšujúcou teplotou zaťaženie klesá. Preto v druhom prípade je nutné znížiť DDZ pri teplote 8 C o -147 MW. Týmto prepočtom som získala iba prepočítanú hodnotu priemerného denného zaťaženia. Aby som mohla zostrojiť kompletne prepočítaný DDZ bolo by nutné prepočítať zaťaženie v každú hodinu. Závislosť P = f ( t) by bola určená 24 krát, pre každú hodinu dňa s príslušným zaťažením pri danej teplote. Bolo by to veľmi komplikované a náročne na výpočty. Pre zjednodušenie som vypočítala iba prírastok pre strednú hodnotu zaťaženia a na základe tejto hodnoty bol celý DDZ posunutý v každú hodinu rovnako. Obr je príkladom porovnania DDZ bez prepočítavania teploty. Je možne vidieť výrazný rozdiel v zaťažení oboch dní, čo je spôsobené teplotným rozdielom 4 C. Na obr je DDZ prepočítaný na normálovú teplotu 8 C. Obe zaťaženia sa prekrývajú, čo je výsledkom eliminácie vplyvu teploty. Tab Prepočet teplôt DDZ

24 DDZ bez prepočtu teploty pondelok pred zmenou času - 9 C pondelok po zmene času - 5 C P (MW) T (h) Obr DDZ pri jarnej zmene času DDZ po prepočte teploty pondelok pred zmenou času pondelok po zmene času P (MW) T (h) Obr Prepočítaný DDZ pri jarnej zmene času Po určení všetkých faktorov vplývajúcich na DDZ a po vylúčení alebo minimalizovaní ich účinkov, môžem prejsť k samostatnej analýze vplyvu zmeny času na DDZ

25 2. 3 Analýza vplyvu času na diagram zaťaženia Na obr je viditeľný vplyv zmeny času na diagram zaťaženia. Letný čas posunul ručičky hodiniek o jednu hodinu dopredu. Jedna hodina denného svetla naviac, posunie večernú špičku z 19. na 20. hodinu. Pričom v oboch prípadoch zimného aj letného času sa spotreba ustáli približne o 22. hodine. Z toho vyplýva že nábeh večernej špičky v letnom čase je o hodinu kratší, čo znamená menšie zaťaženie. Taktiež aj veľkosti dosahovaných špičiek sú prevažne menšie ako v zimnom čase, čo je spôsobené najpravdepodobnejšie zníženou potrebou svietenia. Opačný jav nastáva v ranných hodinách, keď po prechode na letný čas o hodinu neskôr vychádza slnko. To sa prejaví na zvýšenom zaťažení približne okolo 6. hodiny, kedy je nevyhnutné ranné svietenie a v chladné rána aj prikurovanie. Tento ranný nárast zaťaženia ale nie je tak výrazný ako vplyv zmeny času na večernú špičku. Prirodzeným predlžovaním dňa sa vplyv letného času vytráca. V letnom období môžeme tvrdiť že nemá žiaden plyv na zaťaženie. štvrtky - jeseň P (MW) T (h) Obr Jesenná zmena času Na jeseň sú dni oveľa kratšie a východ slnka je posunutý k neskorším hodinám. Prejaví sa znovu negatívum letného času, a to je potreba ranného svietenia. Poslednú

26 októbrovú nedeľu dochádza k zmene letného času na zimný. Znamená to priniesť jesenným ránam viac svetla a zmenšiť ranné zaťaženie spôsobené osvetľovaním, prípadne prikurovaním. Večerné zaťaženie po zmene na zimný čas dosahuje svoje maximum o 2 hodiny skôr ako v čase letnom. Posunutie večernej špičky je podmienené posunutím západu slnka. Či je veľkosť špičky väčšia alebo menšia je dosť ťažké určiť. Aj po prepočte teploty boli rozdiely v DDZ veľmi veľké. Vo väčšine prípadov však bola veľkosť večerného maxima rovnaká a bola posunutá na skoršiu hodinu. Na základe daných údajov za obdobie šiestich rokov môžem povedať, že letný čas prináša so sebou istú úsporu elektrickej energie, no z pohľadu celkovej ročnej spotreby elektrickej energie Slovenska je podľa mňa dané množstvo zanedbateľné

27 3. Vplyv zmeny času na reguláciu výkonu Pri skúmaní vplyvu zmeny času na zaťaženie si nemožno nepoložiť otázku, či táto zmena ovplyvní aj reguláciu výkonu a ak áno, tak ako? Preto sa na zmenu času bližšie pozriem aj z pohľadu aktivácie jednotlivých podporných služieb v období jarnej a jesennej zmeny času Podporné služby Spoľahlivú a bezpečnú prevádzku elektrizačnej sústavy (ES) zabezpečuje prevádzkovateľ prenosovej sústavy (PPS) poskytovaním systémových služieb. Systémové služby zabezpečujú požadované kvalitatívne a spoľahlivostné parametre dodávanej elektrickej energie pri dodržaní dohodnutého salda ES SR ako regulačnej oblasti sústav CENTREL a UCTE. Prenosová sústava zabezpečuje tieto systémové služby: riadenie sústavy, reguláciu frekvencie a prenášaných výkonov, teplé a studené zálohy zdrojov, reguláciu napätia a jalových výkonov v prenosovej sústave, zabezpečovanie kvality dodávanej elektriny, zabezpečovanie stabilitu prenosu, obnovu prevádzky po úplnom alebo čiastočnom rozpade sústavy (strate synchronizmu alebo napájania). Pre poskytovanie systémových služieb využíva PPS zmluvne zabezpečené podporné služby. PPS je zodpovedný za funkčnosť systémových služieb a za zabezpečenie k ním potrebných podporných služieb. Potrebný objem podporných služieb zaobstará PPS nákupom od poskytovateľov podporných služieb. Poskytovateľmi podporných služieb sú prevádzkovatelia, ktorých zariadenia sú schopné poskytovať v rozsahu stanovenom

28 vzájomnou zmluvou niektorú z podporných služieb v kvalite a spôsobom odpovedajúcim technickým požiadavkám, ktoré sú uvedené v Kódexe prenosovej sústavy SR [22] Prostredníctvom dvojstranných zmlúv nakupuje PPS od poskytovateľov podporných služieb tieto služby: primárnu reguláciu výkonu bloku, sekundárnu reguláciu výkonu bloku, terciárnu reguláciu výkonu bloku, rýchle štartujúcu výkonovú zálohu, studenú zálohu, reguláciu U /Q, pripravenosť na štart z beznapätového stavu (štart z tmy), pripravenosť na ostrovnú prevádzku, poskytnutie vedení, transformátorov a transformovní distribučného rozvodu na štart z tmy Medzi podporné služby, ktoré prevádzkovateľ prenosovej sústavy nakupuje pre riadenie frekvencie a prenášaných výkonov patria [23]: primárna regulácia výkonu, sekundárna regulácia výkonu, terciárna regulácia výkonu, havarijné výpomoci zo zahraničia. Rozdelenie jednotlivých podporných služieb pre reguláciu prenášaných výkonov a frekvencie podľa časovej dostupnosti je znázornené na obr

29 Primárna regulácia egulačná R Sekundárna regulácia do Terciárna Rýchlo štartujúca rezerva 30 Havarijná Hodinová Obr Časová dispozícia regulačnej rezervy Maximálne objemy a cenu za poskytovanú podpornú službu stanovuje Úrad pre reguláciu sieťových odvetví (URSO) vždy na kalendárny rok dopredu. Tab Požadované hodnoty výkonov regulačných rezerv pre rok 2007 v MW

30 Primárna regulácia výkonu Udržovanie primárnej regulačnej výkonu rezervy na stanovenej hodnote je centrálne koordinovaná služba, ktorú zabezpečuje PPS. Úlohou primárnej regulácie je v priebehu niekoľkých sekúnd automaticky zvýšiť, znížiť výkon do primárnej regulácie zaradených zdrojov (v rozsahu nastavenej regulačnej rezervy) za účelom vyrovnať odchýlky frekvencie. Primárna regulácia výkonu (PRV) má proporcionálny charakter a pomocou regulátora otáčok alebo výkonu turbíny prispieva k udržaniu rovnováhy medzi výrobou a spotrebou. Táto regulácia je najrýchlejšia, účinkuje ako prvá (je primárna). Regulátory turbín prispôsobujú výkon turbogenerátorových agregátov podľa vzťahu f PGn P G = 100 (MW), S f G n kde je P G - zmena výkonu generátora, f S G P Gm - zmena frekvencie, - statika turbogenerátorového agregátu, - menovitý výkon generátora, f n - menovitá frekvencia, až do obnovenia rovnováhy medzi výrobou a spotrebou. Statika turbogenerátorového agregátu je určená statickou charakteristikou primárneho regulátora turbíny, t. j. závislosť činného výkonu generátora od frekvencie P = f ( f ). V prepojených ES je primárna regulácia službou založenou na princípe solidarity. Každá regulačná oblasť v synchrónnej sieti UCTE musí dodávať svoj príspevok na vyrovnanie výkonovej nevyváženosti, ktorý je proporcionálny k frekvenčnej odchýlke f rezerva v súlade so špecifikáciou UCTE. V súčasnosti je v UCTE celková primárna regulačná ± 3000 MW. Z tejto hodnoty je vypočítaná pomerná časť rezervy primárnej regulácie Slovenska ±34 MW. Hodnota celkovej rezervy činného výkonu pre primárnu reguláciu v UCTE je daná sumou rezerv všetkých regulačných oblastí. Hodnota činného P

31 výkonu je symetrická, to znamená ±34 MW. Minimálna hodnota primárnej regulačnej rezervy, ktorá je ponúkaná výrobcami elektrickej energie, by mala byť minimálne ±1 MW na jeden turbogenerátorový agregát. Rezerva primárnej regulácie, ktorá má byť udržiavaná každou regulačnou oblasťou, musí byť schopná aktivácie najneskôr v priebehu 15 sekúnd v prípade výpadku P < 1500 MW a v lineárnom odstupňovaní medzi 15 až 30 sekundami pri P medzi 1500 až 3000 MW prepojenej sústavy Sekundárna regulácia výkonu Sekundárnu reguláciu výkonu (SRV) uskutočňuje centrálny regulátor regulačnej oblasti (napr. Slovenska), ktorý zabezpečuje udržanie odchýlky frekvencie a salda činného výkonu tejto oblasti na žiadanej hodnote. Rozdiel medzi výrobou a spotrebou v regulačnej oblasti za určité obdobie, ktorým sa pokrýva export alebo import elektrickej energie, sa nazýva saldo. Na základe odchýlky salda sa určí žiadaná hodnota činného výkonu pre jednotlivé generátory zapojené do sekundárnej regulácie tak, aby sa zabezpečila žiadaná hodnota salda. Prostredníctvom sekundárnej regulácie každá regulačná oblasť odstraňuje svoju nerovnováhu výkonu samostatne. Pôsobenie sekundárnej regulácie musí byť zosúladené s pôsobením primárnej regulácie. Na vyrovnávanie odchýlok frekvencie sa prednostne využijú možnosti primárnej regulácie s tým, že sekundárna regulácia sa uplatní vtedy, ak odchýlka frekvencie trvá, alebo vznikla odchýlka od dohodnutého salda. Sekundárna regulácia je pomalšia, jej pôsobenie sa začína približne po desiatkach sekúnd a je obmedzená povoleným gradientom regulácie a regulačným rozsahom turbogenerátorového agregátu. Sekundárna regulácia je proporcionálne-integračného charakteru a pracuje podľa rovnice 1 Pd = k GG GG dt (MW), T r kde je P d - výstupná hodnota regulátora (žiadaná zmena výkonu), k - proporcionálna konštanta regulátora, T r - integračná konštanta regulátora,

32 Konštanty k Žilinská univerzita v Žiline G G - regulačná odchýlka regulátora. a Tr musia byť nastavené tak, aby obnovenie frekvencie a salda na požadovanú hodnotu sekundárnym regulátorom začalo prakticky niekoľko sekúnd po vzniku odchýlky frekvencie, najneskôr do 30 sekúnd, kedy je dodaná najväčšia hodnota výkonu z primárnej regulácie. Sekundárna regulácia regulačnej oblasti musí svoju činnosť ukončiť po 15 minútach. Sekundárna regulácia výkonu môže byť použitá iba na kompenzáciu okamžitých odchýlok celej sústavy, nemôže byť použitá na zníženie nežiaducej výmeny energie alebo na iné formy kompenzácie. Minimálny ponúkaný výkon pre SRV je ±2 MW na blok, resp. fiktívny blok. Fiktívny blok je skupina turbogenerátorových agregátov riadených dispečingom ako jeden blok. Ponúkaný regulačný výkon musí byť k dispozícii počas celého dohodnutého časového úseku (hodina, deň a pod). Sekundárnu reguláciu zatiaľ nie je možné nakupovať mimo príslušnej regulačnej oblasti Terciárna regulácia výkonu Terciárna regulácia výkonu (TRV) pôsobí na zmenu činných výkonov generátorov vo veľkom rozsahu až po ich odstavenie alebo pripojenie do prevádzky. Reaguje na celkový stav danej elektrizačnej sústavy a pôsobí po SRV, alebo sa vôbec nemusí aktivovať. Podstata terciárnej regulácie je režimové nasadzovanie zdrojov tak, aby ES mohla pracovať bezpečne a spoľahlivo v každom okamihu, a aby rezervy výkonu zdrojov umožnili nerušenú prácu primárnej a sekundárnej regulácie. Zdroje, ktoré zabezpečujú terciárnu reguláciu činného výkonu, môžu pre ňu využívať svoj celý regulačný rozsah, alebo iba jeho časť s tým, že ak nabiehajú z nulového výkonu, musia dodať do elektrickej siete výkon zodpovedajúci základnému regulačnému rozsahu terciárnej regulácie (technické minimum zdroja). Za terciárnu reguláciu sa považuje každý manuálny alebo automatický presun pracovných bodov na turbogenerátoroch zúčastnených na sekundárnej regulácii s cieľom: zaručiť dostatočnú rezervu sekundárnej regulácie z hľadiska jej veľkosti v danom čase, zabezpečiť dostatočnú výkonovú zálohu na krytie neplánovaných zmien denného diagramu zaťaženia,

33 hospodárne rozdeliť výkon sekundárnej regulácie na jednotlivé stroje. Za terciárnu reguláciu sa ďalej považuje: pripojenie, odpojenie výkonu (plynové turbíny, akumulačné elektrárne, prečerpávacie vodné elektrárne, zvýšenie alebo zníženie výkonu strojov, ktoré sú v prevádzke), prerozdelenie výkonu strojov zúčastnených na sekundárnej regulácii, zmena programu salda medzi účastníkmi prepojenej sústavy, riadenie odberu. Terciárna alebo minútová rezerva je výkon, ktorý sa v rámci dispečerskej zálohy automaticky alebo manuálne pripája na získanie dostatočnej sekundárnej rezervy. Má byť nasadená tak, aby včas prispela k obnoveniu sekundárnej regulácie. Obnovenie dostatočného sekundárneho regulačného pásma musí nastať do 15 minúť. Rezerva terciárnej regulácie činného výkonu môže byť zabezpečená s rôznym časom aktivácie [24]. 1. TRV 10 minútová kladná (rýchlo štartujúca rezerva), s časom aktivácie do 10 minút Najčastejšou príčinou pre aktiváciu tejto rezervy je výpadok prevádzkovaného bloku spôsobený poruchou. Z toho vyplýva, že hodnota sa určuje z veľkosti najväčšieho bloku v sústave. Minimálny ponúkaný výkon od výrobcu je 10 MW rýchlo štartujúcej zálohy na blok, resp. na fiktívny blok. Výrobca musí byť schopný poskytovať uvedenú službu minimálne na dobu 8 h v ucelenom časovom úseku v rámci obchodného dňa. Zdroj musí byť schopný minimálne 20 nábehov a odstávok za rok. 2. TRV 10 minútová záporná, s časom aktivácie do 10 minút Najčastejšou príčinou pre aktiváciu tejto rezervy je výpadok spotreby alebo prebytok výkonu v sústave. Minimálny ponúkaný výkon od výrobcu je 10 MW rýchlo štartujúcej zálohy na blok, resp. na fiktívny blok. Výrobca musí byť schopný poskytovať uvedenú službu minimálne na dobu 2 h v ucelenom časovom úseku v rámci obchodného dňa

34 3. TRV 30 minútová kladná alebo záporná, s časom aktivácie do 30 minút Táto rezerva zabezpečuje pokrývanie zmeny zaťaženia vplyvom teplôt, neurčitosti v odhadoch zaťaženia, výpadku zdrojov a odberov elektriny. Rezerva môže byť rôzna pre obidva regulačné smery, preto ju delíme na: rezerva terciárnej regulácie výkonu kladná (TRV30MIN+), rezerva terciárnej regulácie výkonu záporná (TRV30MIN-). Minimálny ponúkaný výkon terciárnej regulácie je 10 MW na blok, resp. na fiktívny blok pri ovládaní bloku obsluhou. Pri ovládaný výkonu z centrálneho regulátora dispečingu je 5 MW. Ponúkaný výkon musí byť k dispozícii počas celého dohodnutého časového úseku (hodina, deň a pod). Rezervy sekundárnej regulácie a terciárnej regulácie 30 minútovej v priebehu dňa v najväčšej miere zabezpečujú vyrovnávanie zmien na strane zaťaženia ako aj výroby. Terciárnu reguláciu kladnú môžu poskytovať aj účastníci trhu, ktorý obmedzia svoju spotrebu. 4. TRV hodinová s časom dosiahnutia požadovaného výkonu do 10 hodín Túto rezervu tvorí výkon, ktorý musí mať k dispozícii dispečerská služba prevádzkovateľa prenosovej sústavy pre prípad nepredvídaného výpadku výkonu v elektrizačnej sústave. Je to súhrn všetkých výkonových možností zdrojov, ktoré možno použiť na zabezpečenie výkonovej rovnováhy medzi zdrojmi a zaťažením pri zmenách výkonu zdroja alebo zaťaženia, ktorých veľkosť, početnosť a doba trvania je ovplyvňovaná náhodnými vplyvmi. TRV hodinová musí zabezpečovať dostatočnú veľkosť rezervy podľa zvolenej pravdepodobnosti výpadku zdrojov a vzniku veľkých nepredvídaných kladných odchýlok zaťaženia. TRV hodinová je vytváraná tak, aby boli splnené nasledujúce kritériá: potrebné vynútené výkony z pohľadu prenosovej sústavy, pravdepodobná výpadkovosť na strane výroby a náhodné odchýlky zaťaženia, dostatočná rezerva pre sekundárnu reguláciu, dostatočná rezerva pre TRV10 a TRV30. Minimálny výkon, ktorý môže zdroj ponúkať je 30 MW. Zdroj poskytujúci TRV hodinovú musí do 10 hodín dosiahnuť požadovaný výkon. Zdroj musí byť schopný poskytovať tento

35 výkon minimálne 36 hodín. Najčastejšou príčinou pre aktiváciu tejto rezervy je pokrytie zaťaženia v prípade veľkých chýb pri predpovedi zaťaženia sústavy, prípadne nárast zaťaženia vplyvom odberateľov neuvažovaných v príprave prevádzky, alebo pripojenia ostrovov Havarijná výpomoc Havarijná výpomoc je dohoda s prevádzkovateľmi iných elektrizačných sústav (prevažne so susednými, kde je vybudované priame prepojenie) o poskytnutí regulačného výkonu definovanej veľkosti a doby, napr. 100 MW na dobu 8 hodín. Aktivácia tejto služby je do jednej hodiny. Zahraničná spolupráca poskytuje veľmi dobré možnosti, hlavne pre menšie regulačné oblasti, ako zabezpečiť požadovaný objem regulačnej elektriny v havarijných stavoch. Pri normálnej prevádzke je možné tiež dodávať regulačnú elektrinu zo zahraničia ako terciárnu reguláciu výkonu Vplyv zmeny času na aktiváciu jednotlivých podporných služieb Pri hodnotení vplyvu zmeny času na aktiváciu jednotlivých podporných služieb som spracovávala údaje za obdobie marec, október roku 2006 a marec roku Staršie údaje o podporných službách nie sú k dispozícii lebo prešla pomerne krátka doba, od kedy sa začali jednotlivé údaje archivovať. Jednotlivé údaje som zobrazila do prehľadných grafov. V nich je zobrazená aktivácia jednotlivých podporných služieb a množstvo potrebného regulačného výkonu. S ohľadom na citlivé údaje o veľkosti výkonov podporných služieb dané hodnoty v grafoch neuvádzam. Jednotlivé hodnoty v grafoch sú naznačene proporcionálne. Na obr. 3. 2, až 3. 4, sú zobrazené aktivácie jednotlivých podporných služieb za mesiac marec roku Ku zmene zimného a letného času došlo 26. marca. Na obrázkoch je prechod času zobrazený červenými hodnotami

36 marec 2007 SRV+ SRV- P deň Obr. 3.2 Mesačná aktivácia sekundárnej regulácie marec 2007 TRV+ 10 TRV- 10 P deň Obr. 3.3 Mesačná aktivácia terciárnej regulácie 10 minútovej

37 marec 2007 TRV+ 30 TRV- 30 P deň Obr. 3.4 Mesačná aktivácia terciárne regulácie30 minútovej Keďže každý mesiac ma svoj charakter odberu jednotlivých podporných služieb nie je možne z daných údajov určiť vplyv času Hromadné diaľkové ovládanie ako prvok regulácie zaťaženia Hromadné diaľkové ovládanie je označenie pre súbor zariadení k riadeniu elektrických spotrebičov. Pomocou HDO môžeme podľa okamžitých potrieb ovládať rôzne skupiny spotrebičov z centrálneho miesta. Je realizované pomocou vysielačov umiestnených v rozvodných distribučných sústavách a prijímačov umiestnených u spotrebiteľov. Prenos ovládacieho signálu je prostredníctvom telegramov prenášaných po vedeniach distribučných sústav. Možnosť využitia HDO k regulácií denného diagramu zaťaženia DDZ je podmienená existenciou spotrebičov, ktoré umožňujú akumulovať elektrickú energiu (nabíjať sa) v dobe mimo špičky a vydávať ju (vybíjať sa) podľa potreby v dlhšom časovom úseku. V dnešnej dobe sa na vykurovanie a ohrev teplej úžitkovej vody (TÚV) používajú elektrické akumulačné pece, elektrické konvertory, elektrické kotly a elektrické bojlery. Akumulačné spotrebiče (akumulačné pece a elektrické bojlery) sú zapínané

38 prevažne 8 hodín denne a priamo výhrevné spotrebiče sú zapínané 20 hodín denne. Tieto spotrebiče, ak sú správne dimenzované, by mali stačiť na krytie vykurovania a spotreby TÚV na celý deň. Ovládanie týchto spotrebičov je realizované mechanickými spínacími hodinami alebo prijímačmi HDO. HDO umožňuje riadiť spotrebu elektriny tak, aby sa takéto elektrospotrebiče s vysokou spotrebou zapli vtedy, keď sú ceny elektriny najnižšie (v dobe platnosti nízkej tarify). Skúmanie zmeny letného a zimného času na HDO ako prvok regulácie DDZ neprinieslo žiadané výsledky. Nedostala som sa k žiadnym relevantným informáciám na základe, ktorých by sa dal vplyv zmeny preukázať

39 Záver V diplomovej práci som sa zaoberala vplyvom zmeny času na zaťaženie a reguláciu výkonu. Prvý bod bol venovaný tematike letného času. Spracovala som jeho históriu od vzniku myšlienky letného času až po jeho zavedenie do praxe. V druhom bode je analyzovaný vplyv zmeny času na zaťaženie sústavy. Rozpracovala som základnú teóriu DDZ. Zaoberala som sa taktiež faktormi ovplyvňujúcimi DDZ a možnosťami eliminácie ich vplyvov. Metódou nelineárnej regresie som prepočítala jednotlivé DDZ na jednotnú teplotu, a tým som minimalizovala najvýraznejší faktor ovplyvňujúci DDZ - teplotu vzduchu. Vplyvu teploty na DDZ je venovaná samostatná podkapitola. V závere kapitoly je hodnotený samostatný vplyv zmeny času na DDZ. Podľa preštudovaných materiálov o letnom čase a na základe mojej práce môžem tvrdiť, že prechod na letný čas spôsobuje zmenšenie večernej špičky, a to nielen jej veľkosti, ale i celkovej doby nábehu špičky. Na druhej strane letný čas prináša zvýšenie ranného zaťaženia. Vplyv letného času na ranné zaťaženie nie je taký výrazný ako na večernú špičku. Zavádzaním letného času dochádza k zníženiu večerného zaťaženia, a teda k zníženiu spotreby elektrickej energie. Dané ušetrené množstvo elektrickej energie z hľadiska celkovej ročnej spotreby je nepatrné. V poslednom bode som sa zaoberala vplyvom zmeny času na reguláciu výkonu. Skúmala som, či táto zmena má vplyv na aktiváciu sekundárnej a terciárnej regulácie. Na základe údajov, ktoré mi boli poskytnuté som žiaden vplyv nezistila. V poslednom bode som sa venovala vplyvu zmeny času na činnosť HDO ako regulačného prvku. Z dostupných informácií nebolo možne vplyv zmeny času preukázať

40 Zoznam použitej literatúry [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] Kučera, D.: Elektroenergetika I, VUT Brno, 1986 [18] Openshaw Taylor, E., Boal, G. A.: Power System Economics, Edward Arnold (Publishers) Ltd,