Komunitní energetika může mít rozmanité podoby. Je proto potřeba, aby její budoucí právní úprava byla dostatečně flexibilní a aby zahrnula co nejvíce možných variant fungování komunitní energetiky, včetně rozvoje nových technologií. Jejím jádrem bude nový typ právnické osoby – energetické společenství. Expertní skupina Frank Bold proto shrnuje příklady projektů, které máme při navrhování právní úpravy na mysli. Rozhodně však nejde o vyčerpávající přehled možných modelů energetických společenství a komunitní energetiky.

Jaké jsou přínosy energetických společenství?

Energetická společenství by měla mít možnost stát se plnoprávnými účastníky trhu s elektřinou a poskytovat flexibilitu spotřeby jako tržní komoditu – buď samostatně, nebo prostřednictvím agregace. Tím mohou energetická společenství pomáhat udržovat stabilitu elektrizační sítě a dodávek elektřiny. Energetická společenství mohou profitovat ze vstupu na trh s flexibilitou svojí schopností efektivně přizpůsobovat spotřebu aktuálnímu množství dostupné energie za pomoci automatizace, umělé inteligence, strojového učení a dalších chytrých řešení, včetně internetu věcí (IoT).

Druhým významným zdrojem přínosů pro společenství je optimalizace energetického chování samotných členů společenství tak, aby maximalizovali nejen užitek z výroben členů společenství, ale i z tržních podmínek/nabídek, na které by jinak jako samostatné subjekty nemohli dosáhnout. Třetí předpokládanou oblastí přínosů pro společenství je umožnění efektivnějšího společného dosahování společensky odpovědného života, například maximalizací podílu obnovitelných zdrojů na celkové spotřebě společenství anebo upřednostněním spotřeby z lokálních obnovitelných zdrojů a tím zvyšování celkové efektivity provozu elektrizační soustavy.

Technicky jsou všechna takováto řešení dosažitelná. Energetická společenství již nyní vznikají, jejich většímu rozvoji ale brání chybějící právní úprava.

Typy energetických společenství

Ekonomické a udržitelné bytové domy

Nájemníci nebo vlastníci jednotek v bytovém domě jsou sdruženi v jednom subjektu. Ten provozuje na střeše fotovoltaickou elektrárnu o instalovaném výkonu, který pokrývá spotřebu bytového domu (např. 20–50 kWp). V domě je zároveň instalovaná baterie o vhodné kapacitě (např. 10-30 kWh). Dům je plně elektrifikovaný, včetně vytápění. U domu jsou k dispozici také parkovací místa pro několik elektromobilů a elektrokol. Celý bytový dům má jeden společný jistič a sloučené odběrné místo. Mezi jednotlivými byty v rámci domu je přímé vedení a jednotlivé byty jsou osazeny podružnými chytrými elektroměry (chytrými zejména proto, aby bylo možné monitorovat a optimalizovat energetické toky ve společenství). Bytový dům má společný akumulační zásobník pro topení i bojler pro ohřev teplé užitkové vody (TUV) s využitím tepelného čerpadla i přímotopných patron, jejichž provoz automaticky reaguje na aktuální přebytky nebo nedostatek elektřiny z fotovoltaické elektrárny a baterie. Cena elektřiny pro jednotlivé členy je stanovena na základě domluvy v rámci energetického společenství – může se odvíjet od aktuálního přebytku či nedostatku, individuálních potřeb členů nebo dle jiných kritérií. Prvotní optimalizace energetického chování jednotlivých bytů je realizována pomocí automatizace řízení významných řiditelných spotřebičů v nich, které vůbec nebo jen minimálně omezují komfort spotřebitele, typicky je to řízení tepla nebo chladu s ohledem na spotřebitelem definované časy a jím akceptovaný rozptyl teplot v nich (obvykle 1-2 stupně Celsia).

Jednotliví obyvatelé bytového domu případně mohou, například za pomoci mobilních telefonů, dále specificky optimalizovat svoji spotřebu – vypínat či zapínat své další velké spotřebiče (pračky, sušičky, myčky a další, zejména pokud podporují řízení na dálku nebo alespoň funkce odloženého startu) a tím využívat nízké ceny elektřiny při výrobní špičce a vyhýbat se vyšším cenám v době špičky poptávky. Takto specifické optimalizace jsou oproti topení, chlazení nebo ohřevu užitkové vody významně dynamičtější, více závislé na životním stylu a ochotě poskytnout část svého spotřebitelského a uživatelského komfortu trhu za přiměřenou cenu. V těchto případech má velmi dobrou šanci zvýšit využití takovýchto optimalizací nasazení domácích energy management systémů (HEMS) s prvky AI/ML, které dokáží minimalizovat dopad na uživatelský komfort.

Pro takovéto bytové domy samozřejmě existuje celá řada různých variant řešení, které závisí na jejich aktuálním stavu, zejména na stavebním řešení (střecha, společné prostory, zateplení) a technickém provedení elektroinstalace, zajištění chladu, tepla a teplé užitkové vody. Z toho se odvíjí náročnost realizace cílového stavu. Typickými výchozími situacemi jsou zejména: větší panelový dům s plochou střechou a napojením na dálkovou dodávku tepla nebo střední bytový dům s vlastní výrobou tepla v plynové kotelně.

V řadě případů budou vznikat energetické komunity, kde bude zařazeno více blízkých nebo i vzdálených domů, tak jak jsou dnes spojeny zejména v bytových družstvech.

Veřejné budovy jako základ energetického společenství

Každá obec disponuje alespoň nějakým obecním majetkem, zpravidla jde o veřejné budovy, jako jsou úřady, školy, školky, technické služby, dopravní podniky, nemocnice, azylové domy, kulturní centra a podobně. Všechny tyto budovy mají potenciál pro instalaci střešní (případně i fasádní) fotovoltaiky, která může pokrývat v určité míře jejich spotřebu, případně i spotřebu okolních spotřebitelů. Obce se proto mohou domluvit se svými obyvateli, společně investovat do výroben elektřiny, využívat obecní majetek a prostory, společně spořit na cenách elektřiny a ze zisků z prodeje případných přebytků hradit například provozní náklady zdrojů, obecní infrastruktury nebo investovat, například do dalšího zateplování budov.

Chytré čtvrti a sídliště

Při výstavbě nových obytných komplexů se může developer rozhodnout, že je vybaví infrastrukturou pro energetickou komunitu. Konceptu chytré čtvrti ale mohou být přizpůsobeny i stávající sídliště či městské části. Nově stavěné domy v chytré čtvrti jsou energeticky pasivní nebo mají obdobný vysoký standard energetické náročnosti. Jsou propojeny lokální distribuční soustavou, případně částí regionální distribuční soustavy, kterou si komunita pronajímá od jejího provozovatele. Všechna odběrná místa jsou osazena smart metery. Na střechách domů jsou fotovoltaické elektrárny, podle možností mohou být v nedalekém okolí umístěny i další obnovitelné zdroje, např. menší větrná turbína (jednotky kW), malá bioplynová stanice, větrná elektrárna nebo odpovídající tepelné čerpadlo k zajištění centrálního zásobování teplem. Jednotlivé domy či jejich bloky jsou také vybaveny baterií a infrastrukturou pro dobíjení elektromobilů a elektrokol. Dobíjení baterií a elektromobilů se využívá také k poskytování flexibility sítě a plynou z něj finanční výhody. Sdílení informací v rámci takovéhoto společenství, které má znaky již dnes užívaného institutu lokální distribuční soustavy (dále jen “LDS”) je na vysoké úrovni, všichni účastníci mají neustále přehled o množství dostupné elektřiny a její ceně, která se odvíjí od potřeb sítě a má motivační účinky pro optimalizaci spotřeby.

Areály

Může se jednat například o areál bývalého JZD, kde je několik firem, které mají každá své samostatné odběrné místo, včetně současného zemědělského družstva. Na střechách budov je nainstalována jedna nebo více FVE a v areálu je v provozu Bioplynová stanice ZD. Menší podnikatelské subjekty mezi sebou sdílejí přebytky z jednotlivých zdrojů a optimalizují své energetické chování tak, aby maximalizovaly přínosy ze sdílení výrobních zdrojů. Typicky se bude jednat zejména o optimalizaci chlazení, topení, teplé užitkové vody a plánování některých firemních procesů. Prodej případných přebytků energie však není jejich hlavní podnikatelskou činností. Dalším přínosem je využití instalovaného bateriového úložiště, nejen pro vyšší efekt v oblasti flexibility, ale i zvýšení stability dodávky elektřiny, zejména u technologií a procesů citlivých na mikro výpadky nebo krátkodobé výpadky dodávky z DS.

Kombinace typů energetických komunit

Uvedené ukázky variant společenství budou mezi sebou různě kombinovány dle konkrétních technických, společenských a tržních podmínek. Jedním z možných iniciačních faktorů energetického společenství je komunitní život rozvinutý na území konkrétní obce.

Obecní nebo krajská energetická komunita

Obec nebo kraj a zájemci z řad jejích obyvatel se sdružují v energetickém společenství. Nad rámce OZE na veřejných budovách mohou obce využívat i další příležitosti v OZE, například mohou na nevyužívaném obecním nebo krajském pozemku provozovat jednu nebo několik větrných elektráren o celkovém výkonu jednotek až nízkých desítek kW, případně fotovoltaickou elektrárnu o výkonu 200 kWp, přičemž elektřinu sami využívají a také prodávají přebytky. Na nedaleké louce, kterou obec pronajímá zemědělcům, může být vystavěna agrofotovoltaika o výkonu desítek až nízkých stovek kWp, která díky vysoké konstrukci umožňuje jak energetické, tak zemědělské využití půdy. Nebo může obec stejně jako kraj využívat tzv. brownfield k instalaci pozemních (např. skládky, zpevněné plochy areálů) nebo střešních fotovoltaik. Obec provozuje LDS nebo má pronajatou část distribuční soustavy od jejího provozovatele – v ceně za nájem jsou zahrnuty i služby spojené s údržbou distribuční sítě, ale obec, případně kraj, i členové komunity šetří za distribuční poplatky, což snižuje výslednou cenu elektřiny. U všech členů komunity je instalovaný smart metering a mohou optimalizovat svoji spotřebu na základě aktuálního množství dostupné elektřiny a její ceny. Energetické společenství také prodává přebytky elektřiny. Další navýšení optimalizace a poskytované flexibility může takovému společenství zajistit pomocí bateriového úložiště větší kapacity a získat tak i lepší podmínky pro jím poskytovanou flexibilitu jako komoditu na energetickém trhu. Pro zajištění vytápění v obci i okolí, případně v celém kraji, může být využita např. bioplynová stanice jako jedna z forem OZE v provedení KVET, případně čistě k výrobě tepla.

Virtuální energetická komunita 

Virtuální energetická komunita umožňuje propojení výroben a členů z řad obcí, investorů i domácností, kteří od sebe mohou být fyzicky značně vzdáleni, do jedné společné virtuální elektrárny. Může se jednat například o virtuální komunitu sdružující stovky domácností ve stejné obci bez sdruženého odběrného místa, desítky obcí nebo výroben na území jednoho kraje. Členství ve virtuální energetické komunitě umožňuje čerpat výhody plynoucí z decentralizované výroby elektřiny i subjektům, jejichž fyzické okolí provoz vlastního výrobny OZE neumožňuje, případně by nebylo nákladově efektivní. Virtuální energetické komunity by se mohly stát klíčovým hráčem na trhu poskytování flexibility, přispívat k maximalizaci energetických úspor a zastávat neméně klíčovou úlohu na trhu akumulace energie.

Veřejně prospěšná energetická komunita

Činnost veřejně prospěšných energetických komunit se primárně soustřeďuje na vzdělávání a vzájemnou podporu a emancipaci osob, které se do ní rozhodnou zapojit. Jádro činnosti tohoto typu energetických komunit obvykle nespočívá ve významných technologických inovacích, ale v pomoci zranitelným členům komunity, zmírňování energetické chudoby a ve smysluplném trávení volného času zapojených osob. Veřejně prospěšnou energetickou komunitu si lze představit například jako výrobnu elektřiny pro domov seniorů, která vznikne ve spolupráci se studentkami a studenty vysokých škol. Díky vzniku veřejně prospěšné komunity mohou být vytvořena nová pracovní místa pro znevýhodněné zaměstnance, zajištěny energetické potřeby osob trpících energetickou chudobou a zvýšeno povědomí veřejnosti o společenské prospěšnosti obnovitelných zdrojů energie.

Kristína Šabová, expertní skupina Frank Bold