Využívání obnovitelných zdrojů je trendem, který zcela mění tvář energetického průmyslu. Jako všechno přináší i tato situace otázky, na které je potřeba najít odpověď. Místo několika velkých elektráren, které léta zajišťují stabilní dodávku energie, se totiž začínají objevovat desítky menších výroben, získávajících energii z obnovitelných zdrojů. Ty jsou však geograficky roztroušené na mnoha místech a jejich dodávky jsou značně závislé na výkyvech počasí. Z hlediska funkčnosti a stability celé rozvodné sítě tak elektrárny využívající obnovitelné zdroje - v čele se slunečními a větrnými – představují velkou výzvu.
Společnost Siemens se na tuto problematiku zaměřila a přináší řešení využívající další ze současných trendů – virtualizaci. Podobně jako může být v IT sféře propojeno několik počítačů do jednoho virtuálního serveru, lze propojit několik menších elektráren do jediné virtuální elektrárny. Toto uspořádání nejen výrazně usnadňuje správu jednotlivých dílčích elektráren, ale přináší i řadu nových možností, které by v případě práce se samostatnými jednotkami nebyly k dispozici. Virtuální elektrárna totiž k zajištění svého chodu využívá velká množství dat - od aktuálních cen elektřiny, přes energetickou poptávku, až po předpovědi počasí. Na jejich základě systém vytváří harmonogram, podle něhož se dílčí elektrárny řídí. Cílem harmonogramu je zajištění co největší efektivity provozu elektráren, stabilizace dodávky energie do rozvodné sítě a současně minimalizace nákladů na výrobu elektřiny. Vzhledem k tomu, že množství energie vyrobené z obnovitelných zdrojů kolísá, je s ní možné díky virtuální elektrárně lépe obchodovat na energetických trzích.
Příkladem realizace takového systému může být např. virtuální elektrárna spravující jednu větrnou elektrárnu, pět vodních elektráren a šest kogeneračních jednotek v okolí německého Mnichova, která má celkový výkon 20 megawattů. Nebo další virtuální elektrárna na území Německa, která má obdobné parametry, nicméně do roku 2015 by měl její výkon postupně vzrůst až na desetinásobek. Odborníci ze společnosti Siemens předpokládají, že v budoucnu by měly být virtuální elektrárny standardem a nedílnou součástí tzv. chytrých sítí (Smart Grids). Aby toho bylo možné dosáhnout, pracují vývojáři na klíčových aspektech virtuálních elektráren, například na tzv. decentralizovaném komunikačním rozhraní.
Ač to může v celém konceptu virtuální elektrárny působit jako protimluv, smysl je prostý. Místo toho, aby se elektrárna dala ovládat výhradně pomocí jednoho počítače, s decentralizovaným rozhraním se budou moci pověření operátoři do správy virtuální elektrárny přihlásit z libovolného počítače přes speciálně zabezpečené internetové protokoly. Desítky či stovky menších elektráren – větrné turbíny, geotermální jednotky či solární elektrárny – by tak byly spojeny do jedné elektrárny virtuální, která by automaticky podřízené jednotky spravovala. K jednotlivým elektrárnám lze postupně přidávat další zařízení, která mohou do sítě dodávat elektřinu nebo ji v případě potřeby spotřebovávat. Jde zejména o fotovoltaické jednotky na střechách domů, ovladatelné zátěže a v budoucnu například elektromobily komunikující s rozvodnou sítí. V tomto schématu zapojení podřízených jednotek by už virtuální elektrárny nebyly jen nástrojem pro snazší obchodování a správu elektráren, ale spíše klíčovým článkem zabezpečujícím bezproblémový chod celé sítě.
www.siemens.cz