Elektřina ze slunce a větru má jednu zásadní ekonomickou výhodu: jakmile elektrárna stojí, samotná výroba je velmi levná. Fotovoltaický panel nepotřebuje palivo a větrná turbína nenakupuje plyn ani uhlí. To ale ještě neznamená, že každá kilowatthodina z obnovitelného zdroje vyjde levně celý elektrizační systém.
Do ceny elektřiny se započítává také provoz sítí, řízení výroby a spotřeby, záložní zdroje, akumulace, ztráty při přenosu i investice do nových vedení a trafostanic. Na burzovní ceně, kterou sledují obchodníci, tyto náklady obvykle nejsou vidět. Spotřebitel je hradí především prostřednictvím regulované části účtu, případně v ceně silové elektřiny.
Levná výroba neznamená levný celý systém
Velkoobchodní cena elektřiny vzniká na trhu podle nabídky a poptávky. Obnovitelné zdroje s nízkými provozními náklady se do výroby zapojují přednostně. Když svítí slunce a fouká vítr, mohou tržní cenu výrazně stlačit, někdy dokonce do záporných hodnot. Výrobci pak za dodávku do sítě krátkodobě platí, nebo musí výrobu omezit.
Potíž přichází ve chvíli, kdy se výroba nepotká se spotřebou. Fotovoltaika dodává nejvíce elektřiny kolem poledne, zatímco domácnosti mívají nejvyšší spotřebu ráno a večer. V zimě, kdy je spotřeba vysoká, vyrábějí solární elektrárny podstatně méně. Vítr se navíc mění podle počasí a jeho výrobu nelze naplánovat tak přesně jako provoz elektrárny spalující plyn nebo uhlí.
Česká republika měla na konci roku 2024 podle údajů oborových organizací a distributorů přibližně 4,4 gigawattu instalovaného výkonu ve fotovoltaice. V posledních letech přibývaly především střešní elektrárny domácností a firem. Instalovaný výkon ovšem není totéž co skutečná výroba: panely vyrábějí jen v části dne a roku. A právě tato proměnlivost vytváří další nároky na řízení soustavy.
Co musí síť zvládnout při rychlém růstu solárních elektráren
Distribuční síť se po desetiletí budovala hlavně pro tok elektřiny jedním směrem – z velkých elektráren přes přenosovou soustavu a distribuční vedení k odběratelům. Domácí fotovoltaika tento model mění. Když je výroba vysoká, může elektřina proudit ze střech zpět do místní sítě, která na takový objem původně nebyla dimenzována.
Pokud se v jedné ulici sejde větší počet fotovoltaických elektráren, může napětí v síti překročit povolenou úroveň. Distributor pak musí posílit transformátor, vyměnit kabely, upravit ochrany nebo řídit výkon jednotlivých zdrojů. Nejde přitom jen o velká vedení mezi regiony. Problém může vzniknout i na nízkonapěťové síti v konkrétní obci.
Investice distributorů se následně promítají do regulované ceny za distribuci. V České republice ji stanovuje Energetický regulační úřad. Do regulované části účtu patří také poplatky za přenos, systémové služby a činnost operátora trhu. Výše těchto plateb se mění podle nákladů na provoz soustavy, investic, spotřeby i rozhodnutí státu.
Neznamená to, že každou novou trafostanici platí výhradně majitelé solárních panelů. Náklady na síť se podle pravidel regulace rozdělují mezi všechny odběratele. Část tedy nesou domácnosti bez fotovoltaiky, podniky i provozovatelé vlastních zdrojů. Právě proto mohou investice spojené s decentralizovanou výrobou ovlivnit i zákazníka, který žádný panel nevlastní.
Záloha, baterie a řízení spotřeby
Elektrizační soustava musí prakticky v každém okamžiku udržovat rovnováhu mezi výrobou a spotřebou. Když náhle klesne výroba větrných elektráren nebo večer přestanou vyrábět solární panely, musí jiný zdroj rychle zvýšit dodávku. Tuto úlohu mohou zastat plynové elektrárny, vodní zdroje, bateriová úložiště, přečerpávací elektrárny nebo flexibilní průmyslová spotřeba.
Za připravenost těchto zdrojů se platí, i když nakonec nemusí být spuštěny. Provozovatel přenosové soustavy nakupuje takzvané podpůrné služby, které zajišťují frekvenci a stabilitu sítě. ČEZ jako provozovatel české přenosové soustavy zároveň nakupuje regulační energii pro situace, kdy skutečná výroba a spotřeba neodpovídají plánům.
Rozvoj baterií může část těchto nákladů omezit. Baterie dokáže během sekund dodat nebo odebrat výkon a pomoci při krátkodobých výkyvech. Sama ale nevyřeší několikadenní období s malou výrobou ze slunce i větru. Při delším výpadku obnovitelných zdrojů jsou stále potřeba jiné elektrárny, přeshraniční dovoz nebo výrazné omezení spotřeby.
Podobně funguje i řízení poptávky. Nabíjení elektromobilů, ohřev vody nebo provoz tepelných čerpadel lze přesunout do hodin, kdy je elektřiny dostatek. Taková flexibilita může snížit zatížení sítí i potřebu záložních zdrojů. Vyžaduje však chytré měření, nové tarify a ochotu zákazníků přizpůsobit své chování.
Redispečink a přetoky: náklady na změnu výroby
Pokud se v určité části země vyrobí více elektřiny, než lze bezpečně přenést do míst, kde se spotřebovává, musí provozovatel soustavy zasáhnout. Jedním z nástrojů je redispečink – změna plánované výroby některých elektráren nebo spotřeby vybraných odběratelů. Přebytečné zdroje lze dočasně omezit a jiné elektrárny naopak navýší výkon.
Takové zásahy mají finanční dopad. Výrobce, kterému je nařízeno snížení výkonu, může požadovat kompenzaci. Zároveň je třeba nakoupit elektřinu z jiného zdroje nebo zajistit její přesun jinou trasou. S rostoucím počtem decentralizovaných elektráren může význam těchto opatření růst, zejména v lokalitách s kapacitně omezenou sítí.
Česká soustava je součástí evropského propojeného trhu, což část problémů zmírňuje. Přebytečnou elektřinu lze v některých hodinách vyvézt a při nedostatku ji naopak dovézt. Přeshraniční vedení však mají omezenou kapacitu a jejich posilování vyžaduje roky příprav, povolování a miliardové investice. Dovoz navíc není automaticky levný, pokud stejný problém ve stejnou dobu řeší více zemí.
Kdo náklady zaplatí a jak je může omezit
Výsledný účet spotřebitele ovlivňuje několik různých položek. U domácnosti jde o cenu silové elektřiny, distribuci, systémové služby, poplatek operátorovi trhu, daň z elektřiny a DPH. Výroba z obnovitelných zdrojů může velkoobchodní cenu snižovat, ale růst regulovaných nákladů tento efekt částečně, nebo v některých obdobích úplně vyrovná.
Významnou roli hraje také způsob podpory obnovitelných zdrojů. Starší fotovoltaické elektrárny získaly podporu podle podmínek platných před více než deseti lety, kdy byly pořizovací náklady panelů výrazně vyšší. Část těchto závazků se stále promítá do veřejných rozpočtů nebo do systému podpory. Nové projekty jsou díky levnější technologii obvykle na dotacích méně závislé, jejich připojení však může vyžadovat nákladné úpravy sítě.
Nejúčinnější cestou ke snížení celkových výdajů není odmítnout obnovitelné zdroje, ale lépe je zapojit do systému. Patří sem baterie, akumulace v přečerpávacích elektrárnách, flexibilní spotřeba, přesnější predikce výroby a průběžné posilování vedení. Důležité je také, aby se náklady rozdělovaly podle toho, jak jednotliví zákazníci síť zatěžují, nikoli pouze plošně.
Obnovitelné zdroje tedy skutečně vyrábějí elektřinu levně, pokud se posuzuje pouze palivo a provoz elektrárny. Spotřebitel ale neplatí jen kilowatthodinu vyrobenou panelem nebo turbínou. Platí také za síť, která musí elektřinu dopravit, za zálohu pro období bez slunce a větru a za technologie umožňující zvládnout rychlé změny výroby. Teprve součet všech těchto položek ukáže, kolik transformace energetiky domácnosti a firmy skutečně stojí.