Riadenie odberu elektriny: nenápadný pilier, na ktorom stojí spoľahlivá dodávka elektriny

Keď 8. januára 2021 o 14:04 stredoeurópskeho času prakticky spadla frekvencia v európskej prepojenej sústave z 50 Hz na 49,74 Hz, väčšina Slovákov si nevšimla nič. Kávovary varili, výťahy jazdili, nemocnice operovali. Že Európa bola v tej chvíli pár desiatok milisekúnd od rozpadu sústavy na ostrovy a od blackoutu, ktorý by pripravil o elektrinu desiatky miliónov ľudí, zabránili z veľkej časti mechanizmy, ktoré sa v slovenskej legislatíve skrývajú práve pod týmto nudne znejúcim názvom. Riadenie odberu drží pod pokrievkou to, čo si väčšina z nás uvedomí až vtedy, keď zhasne – že elektrina sa nedá skladovať vo veľkom a musí byť vyrobená presne v tej sekunde, keď ju niekto spotrebuje. A že ak ju niekto nespotrebuje disciplinovane, systém sa zloží.

Preto zákonodarca radí riadenie odberu medzi služby, ktorých výpadok „by mal závažný vplyv na chod hospodárskeho a sociálneho života štátu“. Znie to úradnícky, v praxi to znamená, že bez nej sa v mrazivý februárový podvečer, keď celé Slovensko súčasne varí, kúri a pozerá správy, dostaneme do problémov, ktoré sa nedajú vyriešiť ospravedlnením v tlačovej správe.

Kam službu radí zákon

Riadenie odberu elektriny patrí medzi základné služby podľa prílohy č. 1 zákona o kritickej infraštruktúre. V štruktúre sektorov je začlenená nasledovne:

Sektor: Energetika

Podsektor: Elektroenergetika

Ústredný orgán: Ministerstvo hospodárstva Slovenskej republiky

Kategória subjektov: elektroenergetické podniky podľa osobitného predpisu (§ 3 písm. b) piateho bodu zákona č. 251/2012 Z. z. o energetike v znení neskorších predpisov

Kritickým subjektom sa v tomto podsektore nestane každý, kto má transformátor za plotom. Zákon a vykonávacie predpisy pracujú so sektorovými prahovými hodnotami – zjednodušene povedané, sledujú sa napríklad počet odberných miest, inštalovaný výkon, podiel na trhu alebo úloha, ktorú subjekt zohráva pri vyrovnávaní sústavy. Kto tieto prahy prekročí, dostáva sa do zoznamu prevádzkovateľov základnej služby (PZS), resp. kritických subjektov, so všetkými povinnosťami, ktoré k tomu patria.

Koho sa to na Slovensku reálne týka

V praxi ide o pomerne úzky okruh hráčov, bez ktorých by sa slovenská elektrická sústava zastavila v priebehu minút:

Slovenská elektrizačná prenosová sústava, a. s. (SEPS) – prevádzkovateľ prenosovej sústavy, dispečer, ktorý fyzicky drží frekvenciu 50 Hz a je zmluvne aj technicky zodpovedný za aktiváciu podporných služieb a v krajnom prípade za riadené obmedzovanie odberu (tzv. frekvenčné plány, vypínacie plány).

Distribučné spoločnosti – Západoslovenská distribučná (ZSD), Stredoslovenská distribučná (SSD) a Východoslovenská distribučná (VSD). Práve ony realizujú v teréne to, čo dispečer nariadi – vrátane HDO signálov, prepínania odberov a v extrémnej situácii aj rotačného vypínania.

Významní výrobcovia – najmä Slovenské elektrárne, a. s. (jadro Mochovce, Bohunice, vodné a paroplynové zdroje), a väčší nezávislí výrobcovia s regulovateľnými zdrojmi.

OKTE, a. s. – organizátor krátkodobého trhu s elektrinou a zúčtovateľ odchýlok; bez neho niet trhu s flexibilitou, na ktorom sa dnes riadenie odberu z veľkej časti obchoduje.

Agregátori flexibility a veľkí priemyselní odberatelia – Slovnaft, U. S. Steel Košice, Duslo Šaľa, ZSNP/Slovalco, cementárne, papierne, dátové centrá. Časť z nich má zmluvy o poskytovaní podporných služieb a v podstate „predáva“ SEPS-u schopnosť zavše na povel znížiť svoj odber.

Práve U. S. Steel je pekný príklad: jedna huta dokáže „stiahnuť“ odber v desiatkach až stovkách MW – to je pre dispečera regulačný zdroj, aký sa nedá postaviť za rok ani za dva.

V čom je táto služba iná

Riadenie odberu nie je len o vypínaní ističov. Ide o kombináciu legislatívy, technológie, obchodu a ľudského faktora, ktorá sa musí zohrať v reálnom čase:

Fyzikálne obmedzenie. Elektrická sústava musí byť sekunda po sekunde v rovnováhe medzi výrobou a spotrebou. Odchýlka frekvencie o 200 mHz je z pohľadu dispečera už dráma.

Kybernetická expozícia. Dnešné riadenie odberu beží cez SCADA systémy, IEC 60870-5-104, DLMS/COSEM na smart metroch, a čoraz viac cez cloudové platformy agregátorov. Každý z týchto kanálov je potenciálny vektor útoku – a útoky typu Industroyer (Ukrajina 2016) či Industroyer2 (2022) ukázali, že hovoríme o veľmi reálnom riziku.

Trhový rozmer. Časť flexibility sa dnes nakupuje na dennom a vnútrodennom trhu, časť cez podporné služby (aFRR, mFRR, FCR). Zlyhanie trhového mechanizmu (napr. výpadok platformy PICASSO alebo MARI, do ktorých je SR zapojená) je rovnaké riziko ako výpadok vedenia.

Regulačná zložitosť. Prevádzkovateľ musí súčasne plniť požiadavky ÚRSO, NBÚ, MH SR, ENTSO-E kódexov (SO GL, EB GL) a od roku 2024/2025 aj NIS2 a CER smernice.

Sociálno-politická citlivosť. Riadené obmedzenie odberu (tzv. „regulačné stupne“ 1 až 5 podľa vyhlášky MH SR) je politicky mimoriadne citlivé – vypnúť ľuďom v zime svetlo je posledná vec, ktorú chce ktorákoľvek vláda urobiť.

Riziká, ktoré nespia

Kaskádový výpadok – klasika: strata veľkého bloku (napr. 500 MW v Mochovciach) v čase nízkych rezerv môže vyvolať reťazovú reakciu, ak riadenie odberu nezareaguje v sekundách.

Kybernetický útok cez dodávateľský reťazec – firmvér smart metrov, RTU jednotiek v trafostaniciach, VPN dodávateľov údržby.

Extrémne počasie – tzv. Dunkelflaute (dlhé bezvetrie a zamračené počasie) v kombinácii s mrazom vie zdvihnúť spotrebu SR nad 4 300 MW pri súčasnom kolapse výroby z OZE v susedných krajinách.

Ľudský faktor a insider threat – dispečer má v rukách nástroje, s ktorými môže spôsobiť škodu za miliardy eur.

Regulačná neistota – rýchly nárast prosumerov, batériových úložísk a nabíjacích staníc pre elektromobily mení tvar zaťaženia rýchlejšie, než sa stíhajú aktualizovať predpisy.

Asociácia kritickej infraštruktúry SR: prečo tam títo hráči patria

Asociácia kritickej infraštruktúry SR (AKI SR) je platforma, ktorá združuje prevádzkovateľov základných služieb a prvkov kritickej infraštruktúry naprieč sektormi – energetika, doprava, financie, zdravotníctvo, IT, vodné hospodárstvo. Pre subjekty poskytujúce riadenie odberu elektriny má členstvo praktický zmysel z niekoľkých dôvodov:

• Spoločný hlas voči štátu. Pripomienkovanie zákonov (o KI, o kybernetickej bezpečnosti, energetického zákona) je efektívnejšie, keď ide o konsolidovaný postoj sektora, nie za každú firmu zvlášť.
• Zdieľanie hrozieb a incidentov v dôveryhodnom prostredí (tzv. trust circle) – to, čo si nemôžu firmy povedať cez oficiálne kanály, si vedia povedať na pracovných skupinách.
• Prístup k best practice z iných sektorov – banky napríklad riešia continuity management o generáciu ďalej než energetika a energetika má zas navrch v OT security.
• Odborné vzdelávanie a cvičenia – Blackout, Cyber Europe, národné cvičenia typu SK CYBER SEC.
• Kontakt na zahraničné asociácie (napr. EE-ISAC, ENISA pracovné skupiny).

Zopár čísel, ktoré stoja za zapamätanie

• Špičkové zaťaženie SR sa v posledných zimách pohybovalo okolo 4 200 – 4 400 MW, minimum v letnú nedeľu klesá pod 2 400 MW.
• HDO (hromadné diaľkové ovládanie) – slovenský vynález z 20. storočia – dodnes riadi rádovo státisíce odberných miest (predovšetkým akumulačné vykurovanie a bojlery) a je to lacný nástroj demand response, aký nám iné krajiny závidia.
• Cena za nedodanú elektrinu (VoLL – Value of Lost Load) sa v EÚ modeloch pohybuje medzi 8 000 a 25 000 €/MWh; jedna hodina rozsiahleho blackoutu na Slovensku by teda znamenala škody v stovkách miliónov eur.
• Frekvenčná odchýlka -800 mHz spúšťa automatické podfrekvenčné odľahčovanie – teda tvrdé vypnutie časti spotrebiteľov bez varovania. Naposledy k tomu v širšom regióne došlo 8. januára 2021.
• Ekonomika sektora: elektroenergetika sa v SR podieľa na HDP nižšími jednotkami percent, ale je enablerom zhruba 100 % zvyšku ekonomiky.

Namiesto záveru

Riadenie odberu elektriny je jedna z tých služieb, o ktorých je najlepšie, keď o nich nie je počuť. Kým to funguje, nikto sa nepýta, kto to platí, kto to reguluje a kto za to zodpovedá. V momente, keď to prestane fungovať čo len na hodinu, sa to opýta každý – a odpoveď musí byť pripravená dlho predtým. Preto má zmysel, že štát ju označil za základnú službu, preto má zmysel, že jej prevádzkovatelia sú kritickými subjektmi, a preto má zmysel, že sedia pri jednom stole v AKI SR.



V ďalšom pokračovaní série sa pozrieme na ďalšiu zo základných služieb, pretože kritická infraštruktúra nie je jedna vec, ale súhra desiatok tichých pilierov, o ktorých je najvyšší čas začať hovoriť nahlas.