Budoucnost distribuce elektrické energie pomocí Smart Grids (chytrých sítí) a obnovitelných zdrojů s ohledem na bezpečnost kritické infrastruktury.

Ilona LIPAVSKÁ

Bachelor's thesis

The Future of Electric Power Distribution through the Smart Grids and Renewable Resources considering Safety of Critical Infrastructure.

Abstract:

Abstrakt Elektrická energie je v dnešní době samozřejmostí, málokdo z nás si dokáže představit život bez ní. Proto je ve snaze modernizace zdokonalovat zdroje, přenos a distribuci elektrické energie. Měli bychom myslet i na životní prostředí. Jelikož se rozvíjí obnovitelné zdroje (fotovoltaické elektrárny, větrné elektrárny, vodní elektrárny), které jsou závislé na přírodních podmínkách, tím se mění přechod z klasické distribuční soustavy na projekt Smart Grids. "Pilotní" projekt Smart Grids je součást celoevropského projektu GRID4EU, který probíhá v dalších 5 evropských zemích. Od roku 2010 je spuštěn "pilotní" projekt Smart Grids ve Vrchlabí, kde jsou vhodné podmínky na testování. Vrchlabí proto, že má ideální velikost, jsou zde možnosti začlenění obnovitelných zdrojů energie i lokality vhodné pro výstavbu několika kogeneračních jednotek. Dalším z důvodů pro výběr Vrchlabí je blízkost Krkonošského národního parku a s tím i možnost ověření dopadů tohoto projektu z ekologického hlediska. Úkolem společnosti je zajistit, aby tento stav zlepšení a modernizace přetrvával i v budoucnu. Z toho důvodu byla energetika zahrnuta mezi důležitou složku odvětví kritické infrastruktury. Téma mé bakalářské práce s názvem "Budoucnost distribuce elektrické energie pomocí Smart Grids (chytrých sítí) a obnovitelných zdrojů, s ohledem na bezpečnost kritické infrastruktury" by mělo rozšířit obzor v tom, co jsou Smart Grids (chytré sítě), jak dlouho fungují, co by měly přinést občanům a proč se začaly vyvíjet. V dnešní době je pojem "Smart" aktuální a týká se např. telefonů, televizorů, bydlení a v neposlední řadě energetiky. Bakalářská práce je složena z praktické a teoretické části. V teoretické části jsem se pokusila vysvětlit pojem infrastruktura, kritická infrastrukturu ve světě a v ČR, historický vývoj elektrizační soustavy v ČR, propojení soustav, počátky elektrizace a elektrizační soustavy na území ČR, přenosovou a distribuční soustavu, BLACKOUT a s ním spojené následky, neboť rozsáhlý výpadek elektrické energie je pro obyvatelstvo ohrožující ve více směrech. V praktické části jsem se zaměřila na Smart Grids, jak se vyvíjí, kde se testují, co hrozí obyvatelstvu, jak budou působit na kritickou infrastrukturu. Zmíním se, jaká jsou jejich pozitiva a negativa, co v běžném životě přinesou zákazníkům. Výzkumná otázka, na kterou bych měla v závěru práce odpovědět, zní: "Jaká pozitiva přinese použití Smart Grids pro kritickou infrastrukturu?" Cílem bakalářské práce bylo oslovení tří respondentů, kteří se problematikou Smart Grids zabývají. Sestavila jsem dotazník, který je rozdělen na čtyři části (A současný stav SG, B budoucnost SG, C investice SG a D napadení SG) a je formou vlastních odpovědí. Do jednotlivých částí jsem vytvořila a vložila otázky, celkem 14 , na které mi bylo zodpovězeno třemi kompetentními zaměstnanci Distribuce, nejmenované firmy. Přejí si zůstat v anonymitě, jejich věková hranice je 35 55 let. Zpracované a vyplněné dotazníky jsem postupně otázku po otázce analyzovala. Na každou jednotlivou otázku jsem uvedla odpovědi od zaměstnanců, které jsem označila jako: respondent č.1, respondent č.2 a respondent č.3. Na některou z nich mi nebylo zodpovězeno. Ať už z důvodu, že daný respondent nevěděl nebo nechtěl sdělovat informace s ohledem na konkurenci. Práce by měla sloužit pro studijní účely. Rozšířit informovanost o rozvíjejících se chytrých sítí v ČR.

Abstract:

Abstract Electric power is such a common thing nowadays that hardly anybody could imagine life without it. Therefore there is the effort to modernize, improve sources, transfer and distribution of electric power. The environment should be taken into consideration as well. As renewable sources are being developed (fotovoltaic power plants, wind power plants, hydro power plants), which are dependent on natural conditions, there is also a change of transition from the classic distribution system to project Smart Grids. "Pilot" project Smart Grids is a part of Europe-wide project GRID4EU which is in progress in other 5 European countries. "Pilot" project Smart Grids has been launched in Vrchlabí since 2010 because there are favourable testing conditions. The town of Vrchlabí has been selected because of its ideal size, possibilities of incorporating renewable energy sources and localities suitable for a construction of several cogeneration units. Another reason for the selection of Vrchlabí is proximity of the National Park Giant Mountains and, together with that, it is possible to verify impacts of this project from the ecological side. The task of the company is to ensure that this state of improvement and modernization will continue to the future. That is why energetics has been included among the important part of the critical infrastructure branch. The topic of my bachelor thesis called "The Future of Electric Power Distribution through the Smart Grids and Renewable Resources considering Safety of Critical Infrastructure", should broaden the horizons of what Smart Grids are, how long they work, what they should bring to the citizens and why they have been developed. Nowadays, the term "Smart" is very up-to-date and relates to for example mobile phones, televisions, living and last but not least energetics. This bachelor thesis consists of a practical and a theoretical part. In the theoretical part, I attempted to explain the term infrastructure, critical infrastructure in the world and in the Czech Republic, historical development of electrization system in the Czech Republic, system interconnection, the beginnings of electrization and electrization system in the area of the Czech Republic, transfer and distribution system, BLACKOUT together with its consequences because vast power failure is threatening for citizens in more ways. In the practical part I focused on Smart Grids their development, place of testing, threats to citizens and their effect on critical infrastructure. I mentioned their positives and negatives, what they will bring to customers in common life. The research question I should answer at the end of this thesis is: "What positives will Smart Grids bring to critical infrastructure?" The aim of the bachelor thesis was to address three respondents who deal with the Smart Grids issue. I assembled a questionnaire which is divided into four parts (A current state of SG, B future of SG, C investment of SG and D attack of SG) and it is in the form of own responses. Into individual parts, I created and inserted questions, 14 questions altogether, which were answered by three competent Distribution employees of an innominate company. They wish to stay anonymous, their age limit is 35 55 years. Processed and completed questionnaires were gradually, question by question, analysed. For every single question, I stated responses from the employees, who I marked as respondent no. 1, respondent no. 2 and respondent no. 3. Some of the questions were not answered. Either because the respondent did not know the answer or because they did not want to tell the information with respect to competition. This thesis should serve for study purposes and to broaden the awareness of developing Smart Grids in the Czech Republic.

Keywords

Smart Grids, Infrastruktura, Elektrizační soustava, BLACKOUT

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 8. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Lenka Brehovská, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Studies

Bachelor programme / field:
Protection of Inhabitants / Protection of Inhabitants Focused on Chemical, Biological, Radiological and Nuclear Noxa and Explosives