Větrné elektrárny u uhelného lomu

Toto je druhý díl článku o Možných cestách k nízkoemisní energetice. První díl naleznete zde.

Dosavadní průběh německé Energiewende

Podívejme se nyní podrobněji na dosavadní průběh německé Energiewende a co nám naznačuje k jejímu budoucímu vývoji. Statistiky ukazují, že velice úspěšně pokračuje odstavování jaderných elektráren. Tento cíl Energiewende se plní přesně podle plánu. Po odstavení prvního velkého bloku v Bavorsku Grafenrheinfeld v roce 2015 pokračoval propad ve výrobě elektřiny z jádra i v roce 2016. Zatímco před začátkem Energiewende vyrobily jaderné elektrárny téměř 160 TWh ročně, což bylo zhruba 30 % celkové produkce elektřiny, tak nyní už je produkce u hodnoty okolo 80 TWh ročně, tedy hluboko pod výrobou z jednotlivých fosilních zdrojů, i když pořád téměř 15 % celkové produkce. Ještě v roce 2016 vyprodukovaly jaderné elektrárny více elektřiny než větrné. V roce 2022 by však měly být odstaveny všechny jaderné bloky a značná část nízkoemisní produkce tak zmizí. Podívejme se nyní, čím mohou být nahrazeny.

Z průběhu výroby elektřiny v Německu je vidět, že celou dobu Energiewende se produkce z vody nemění, zůstává zhruba na úrovni 20 TWh, tedy jen zhruba 3,6 % celkové výroby. Jisté fluktuace jsou způsobeny změnami situace s vodními srážkami. Nepomohla ani intenzivní dotační podpora vodních zdrojů, která umožnila vybudování řady malých decentrálních zdrojů, které jsou velmi užitečné při cestě k malé decentralizované efektivní energetice. Neřeší však potřebné významnější navýšení výroby elektřiny, které by umožnilo nahradit výpadek jádra.

Vývoj produkce elektřiny v Německu podle jednotlivých zdrojů v TWh. Rok 2017 je extrapolace podle stavu z 10. prosince 2017. Výroba posledních 20 dní roku je odhadnuta z prosince minulého roku. (zdroj https://www.energy-charts.de/).

Vývoj produkce elektřiny v Německu podle jednotlivých zdrojů v TWh. Rok 2017 je extrapolace podle stavu z 10. prosince 2017. Výroba posledních 20 dní roku je odhadnuta z prosince minulého roku. (zdroj https://www.energy-charts.de/).

Další možností je využití biomasy. V tomto případě došlo k rychlému navýšení zhruba mezi léty 2004 až 2010. Od té doby zůstává produkce elektřiny z biomasy zhruba stejná, na úrovni 47 TWh, což je necelých 9 % celkové výroby elektřiny. Pravděpodobně už narazila na limity konkurence s výrobou potravin a ekologickými funkcemi krajiny. Dalším faktorem je, že Německo přestalo dotovat takové ekologické úlety, jako je dovoz kukuřice na velké vzdálenosti, třeba z Česka, pro vysoce dotovanou výrobu bioplynu pro produkci elektřiny nebo pálení dováženého dřeva v tepelných elektrárnách. S tou biomasou a omezením produkce oxidu uhličitého je to vůbec problematické. Pochopitelně se při jejím spalování také uvolňují emise, oxidu uhličitého i opravdových škodlivin. Předpokládá se však, že při novém nárůstu této biomasy se tento oxid uhličitý zase z atmosféry pohltí. Jestliže však spalujete vzrostlé stromy zpracované na štěpku, tak ten cyklus trvá i osmdesát let a je otázka, jestli nám teď při snaze o rychlé snížení emisí takové využití biomasy v tomto pomůže.

Pro náhradu jádra tak může Německo využít pouze vítr a slunce. Je však otázka, do jaké míry se to podaří. U fotovoltaiky se po rychlém nárůstu zvyšování výkonu i nárůstu produkce elektřiny z tohoto zdroje mezi lety 2007 a 2013 růst výrazně zpomalil. Změny v roční výrobě elektřiny jsou tak spíše dány vývojem povětrnostních podmínek v daném roce a už čtyři roky zůstává výroba elektřiny ze slunce zhruba stejná, okolo 37 TWh, což je 7 % celkové produkce. V roce 2016 poklesla i při nárůstu instalovaného výkonu o 1 GW. Zde je zpomalení růstu výkonu a i výroby nejspíše hodně dáno poklesem dotovaných cen výkupu elektřiny z tohoto zdroje. Pro využití v Česku je základním poučením z Německa, že i při instalovaném výkonu dosahujícím velikosti celkové potřeby nedodá tento zdroj ani 10 % potřeb. Navíc je dominantně zodpovědný za vysoké poplatky na dotace do cen za obnovitelné zdroje v Německu.

U větrných zdrojů roste výkon i výroba stále. V roce 2016 sice byla výroba elektřiny z větru nižší než v roce 2015, i když instalovaný výkon vzrostl o 5 GW. Ovšem rok 2015 byl hodně výjimečný, když produkce z větrných zdrojů poskočila opravdu hodně nahoru. Předloňský nárůst a loňský pokles tak mohou být dány hlavně vývojem povětrnostních podmínek během let 2015 a 2016. Větrné zdroje sice dodají v Německu 80 TWh, což je okolo 14 %, ale je to díky větrnému severnímu pobřeží. V Bavorsku, které je geografií i dalšími vlastnostmi velmi blízké nám, dodávají větrné elektrárny jen pár procent jeho potřeb elektřiny. Na to by měli myslet ti, kteří spoléhají na vítr u nás.

Ukázka průběhu produkce elektřiny v letních měsících (květen), kdy už v ideálních podmínkách dodá kolem poledne slunce téměř všechen potřebný výkon a navíc může i docela foukat. (Zelená je biomasa, nejsvětleji modrá je voda, nejtmavší modrá jsou větrníky v pobřežních vodách a méně tmavá modrá je vítr na pevnině, největší plochu zaujímají šedomodrou barvou označené klasické zdroje - jaderné a fosilní). (Zdroj Agorameter.)

Ukázka průběhu produkce elektřiny v letních měsících (květen), kdy už v ideálních podmínkách dodá kolem poledne slunce téměř všechen potřebný výkon a navíc může i docela foukat. (Zelená je biomasa, nejsvětleji modrá je voda, nejtmavší modrá jsou větrníky v pobřežních vodách a méně tmavá modrá je vítr na pevnině, největší plochu zaujímají šedomodrou barvou označené klasické zdroje – jaderné a fosilní). (Zdroj Agorameter.)

Je však možné, že v Německu už mohou u těchto zdrojů začínat převládat jiné dva faktory. Počasí je často stejné na celém území Německa i u nás a tyto zdroje se chovají jako jedna velká elektrárna. Výkon ve fotovoltaice i ve větru už dosahuje hodnoty, která odpovídá celkové potřebě Německa. Hlavně v jarních měsících, kdy fouká a zároveň svítí slunce, tak má Německo obrovské přebytky zdrojů a musí i větrné a fotovoltaické zdroje stále častěji vypínat. Zároveň také chybí linie velmi vysokého napětí, které by transportovaly elektřinu z větrných farem na severu do průmyslového Bavorska.

Německo má v současné době instalováno přes 40 GW ve slunci a 50 GW ve větru. Jeho potřeby se pohybují mezi 50 až 80 GW, konkrétní hodnoty závisí na tom, o který den v týdnu a kterou fázi dne jde. Spotřeba klesá během víkendu a svátků a nižší je také potřeba v noci. Široká špička je mezi 5 až 23 hodinou a maxima jsou kolem 12 a pak kolem 18 hodin.

Uvidíme tak, jaký vliv budou mít tyto faktory na nahrazování jaderných a fosilních zdrojů větrnými a solárními v následujících letech, kdy ještě více zesílí. Rok 2016 byl velice zajímavý z hlediska posouzení možností a budoucnosti německé Energiewende. Zatímco na jaře foukalo hodně a větrné i fotovoltaické elektrárny se musely vypínat, v listopadu a prosinci se ochladilo a zároveň nefoukalo. V té době dodávaly dominantní část elektřiny zdroje fosilní. Ty ovšem musely pracovat i v případě, že hodně foukalo. Problém je, že řada fosilních zdrojů musí v té době běžet, byť třeba na malý výkon, aby dokázala reagovat na rychlé a nepříliš předvídatelné fluktuace větrné produkce a zajistila stabilitu sítě, která přenáší velké výkony na velké vzdálenosti ze severu Německa na jih.

Produkce elektřiny z různých zdrojů v Německu v říjnu, kdy moc nefoukalo a slunce už je nízko. Výroba je dominována klasickými zdroji. (Zdroj Agorameter).

Produkce elektřiny z různých zdrojů v Německu v říjnu, kdy moc nefoukalo a slunce už je nízko. Výroba je dominována klasickými zdroji. (Zdroj Agorameter).

Z popsané situace je vidět, že i se vzrůstajícím instalovaným výkonem fotovoltaických a větrných zdrojů se budou stále střídat období s různým charakterem. V jednom bude Německo zaplavovat okolí přebytky větrné a fotovoltaické elektřiny a bude muset stále větší část těchto zdrojů v té době vypínat. V druhém pak budou větrné a solární zdroje dodávat stále minimum elektřiny. Německo už nebude mít jaderné zdroje a produkci budou tak i v budoucnu celkově dominovat zdroje fosilní.

Toto selhání cílů Energiewende v oblasti snižování emisí je podrobněji rozebráno i zde. Je otevřená otázka, jestli a kdy se situace změní.

Riziko přechodu od uhlí k biomase při výrobě elektřiny

Ještě je potřeba se zmínit o jedné cestě k nízkoemisní energetice, která se začíná v Evropě prosazovat. Z ekologického pohledu jde však o cestu přinejmenším velice spornou. Dánsko, Velká Británie a řada dalších evropských zemí začínají přestavovat uhelné elektrárny na spalování biomasy. Má to být důležitý krok na cestě ke snížení emisí a ekologické elektroenergetice. Zmíněné státy nemají dostatek lesů, takže potřebnou štěpku a pelety dovážejí ze zahraničí. Je tak velké riziko, že masivní přechod od uhlí k biomase bude mít velice podobné ekologické dopady, jako využívaní a intenzivní evropské dotace do biopaliv vyrobených z palmového oleje.

Doprava pelet do anglické elektrárny Drax, která teď produkuje elektřinu pomocí spalování biomasy (zdroj Drax).

Doprava pelet do anglické elektrárny Drax, která teď produkuje elektřinu pomocí spalování biomasy (zdroj Drax).

Nejen přelom roku 2016 a 2017 v evropské elektroenergetice jasně ukázal, že nebude možné pomocí na počasí závislých větrných a fotovoltaických zdrojů nahradit fosilní a jaderné zdroje nejen v Německu. V podstatě od října až po únor velmi často řadu dní a týdnů v rozsáhlých oblastech téměř nefoukalo. Slunce v tomto období může dodat jen minimum elektřiny. Navíc byl rok 2016 i dost suchý a i vodní zdroje hlavně v Rakousku mohly produkovat elektřinu jen v omezeném režimu. Kromě jaderných se tak musely velmi intenzivně využívat elektrárny fosilní. Zimní období sice bývá většinou větrnější, ale situace zimy ve zmíněné době nebyla zase tak neobvyklá. Je tak jasné, že i v budoucnu se lze na větrné a fotovoltaické zdroje spolehnout jen v omezené míře.

Německo i Dánsko tak zaostávají za svými proklamovanými cíli ve snižování emisí a nahrazování uhelných elektráren. Úplný přechod od uhlí k plynu je ekonomicky náročný a zároveň sníží emise oxidu uhličitého pouze na polovinu. Alespoň papírově stáhne přechod na spalování biomasy produkci oxidu uhličitého na nulu. Ve skutečnosti je situace jiná. Emise škodlivin i oxidu uhličitého při spalování biomasy existují. Předpokládá se však, že biomasa znovu naroste a stejné množství oxidu uhličitého, které se při spálení vyprodukovalo, se pohltí. Formálně tak získáme bezemisní zdroj. Jistým problémem je, že růst stromů, ze kterých se produkují pelety, může trvat řadu desítek let a to je i délka uzavření cyklu oxidu uhličitého v tomto případě.

Pelety využívané v elektrárně Drax (zdroj Drax).

Pelety využívané v elektrárně Drax (zdroj Drax).

Ve Velké Británii si přijali zákon na velmi rychlé snížení emisí oxidu uhličitého. Jeho požadavky nelze splnit bez úplného zastavení produkce elektřiny v uhelných blocích. Velká Británie předpokládá další využívání jaderné energie a výstavbu nových jaderných bloků. Ovšem obnova energetických kapacit, a to nejen jaderných, je zde velice silně zpožděná. Přistoupilo se tak k přebudování uhelných elektráren na spalování biomasy. Velká uhelná elektrárna společnosti Drax tak začala po roce 2012 postupně přecházet na spalování dřeva a společnost se tak stala z jednoho z největších emitentů oxidu uhličitého jedním z největších výrobců obnovitelné elektřiny. Celkový výkon elektrárny Drax je 4000 MWe. Velká Británie však nemá potřebné dřevo na výrobu pelet pro tuto produkci elektřiny. Většina lesů zde zmizela už během první fáze průmyslové revoluce.

A potřeby nejsou malé, zhruba rozsah lesa o rozloze přesahující území středních Čech a Prahy ročně. Pro produkci půl milionu tun pelet je totiž potřeba milión tun dřeva, k čemuž je potřeba v udržitelné podobě obhospodařování lesa na zhruba 800 km2. Drax bude potřebovat ročně zhruba 7,5 milionu tun biomasy v podobě pelet, což znamená spotřebu dřeva z území o rozloze zhruba 12 000 km2. Toto číslo se pochopitelně liší podle způsobu obhospodařování lesa, při méně intenzivní formě může být potřebná plocha i násobná.

Proto se musí dřevní hmota hlavně v podobě pelet dovážet ze zahraničí. Vychází se ze zkušeností firmy RWE, která spaluje pelety v několika svých elektrárnách po celé Evropě a také ve Velké Británii. Firma si vybudovala produkční závod na pelety v americké Georgii s počáteční kapacitou až 750 000 tun pelet ročně a dovoz z USA se stále rozšiřuje.

Zásobníky pro skladování pelet pro elektrárnu Drax v liverpoolském přístavu (zdroj Drax).

Zásobníky pro skladování pelet pro elektrárnu Drax v liverpoolském přístavu (zdroj Drax).

Po spuštění projektu „ozelenění“ elektrárny Drax se vybudovaly další obří zásobníky pelet a dováží se milióny tun dřeva z celého světa. Z počátku byla biomasa pouze k uhlí přidávána, takže v roce 2015 byl podíl využití biomasy 35%, v roce 2016 se pak přechází na 70% výroby z pelet a dostává se postupně až na 100% využití dřeva. Většina dřeva se dováží loděmi právě ze Severní Ameriky.

Stejným směrem se vydala i dánská firma Dong Energy (nyní Ørsted, pozn. red.), ta také ve svých elektrárnách postupně přechází od uhlí k dřevní hmotě. Od roku 2003 používá pelety a dřevní štěpku v elektrárnách Herning a Avedøre. Postupně se na dřevo převádí například i její elektrárna Asnæs se třemi bloky o výkonu 147 MW, 270 MW a 640 MW. Firma tak nahrazuje uhlí dřevem a od roku 2003 snížila spotřebu uhlí z 6,2 milionů tun ročně na pouhých 1,7 milionů tun v loňském roce (článek byl původně publikován na konci roku 2017, pozn. red.) ve zbývajících dvou elektrárnách na uhlí. Do roku 2023 chce již spalovat pouze biomasu. Pokud bude spotřebovávat okolo 7 milionů tun dřevní hmoty, bude potřeba využívat v intenzivní udržitelné podobě přes 10 000 km2 lesa. Dánsko má sice jistý podíl biomasy ze zemědělského odpadu a produkce potravin. Ovšem ta už se nyní plně spotřebuje hlavně pro účel vytápění. I Dánsko tak dováží potřebnou dřevní hmotu ze zahraničí. Většinou to zatím bylo z Estonska, Litvy, Lotyšska a Ruska. Postupně se však také stále více obrací na Ameriku.

Vlak přivezl pelety do elektrárny Drax (zdroj Drax).

Vlak přivezl pelety do elektrárny Drax (zdroj Drax).

Evropa je největším producentem i spotřebitelem pelet. V posledních letech navíc její spotřeba hlavně kvůli využívání pro produkci elektřiny rychle roste. V roce 2014 se vyrobilo v Evropě necelých 13,5 milionů tun pelet. Dřevo pro ně pocházelo hlavně ze severu Evropy (Švédsko, Finsko, Pobaltí), ale také z Německa a Francie. Celková potřeba však byla téměř o téměř 6 milionů tun vyšší, proto musely být chybějící pelety dovezeny ze Severní Ameriky (asi 5 mil. tun), z Ruska a okolí (asi 1 mil. tun). A nůžky mezi evropskou výrobou a potřebami se stále více rozevírají.

DONG energy spoléhá na kombinaci větrných zdrojů a zdrojů na biomasu (zdroj DONG energy).

DONG energy spoléhá na kombinaci větrných zdrojů a zdrojů na biomasu (zdroj DONG energy).

Přechod uhelných bloků na spalování dřevěných pelet i štěpky realizuje zmíněná německá společnost RWE i v nizozemském Ameru. Po možnosti využití přeměny uhelných elektráren na spalování biomasy pro splnění svých cílů ve snižování emisí oxidu uhličitého už právě díky firmě RWE nejen pokukuje i Německo. Vidí v ní možnost pokrýt německou potřebu stabilních energetických zdrojů a dosažení snížení emisí za přijatelnou cenu. Zatímco ve Velké Británii a Dánsku je počet uhelných bloků přece jen omezený, Německo má v současné době 50 GWe uhelných zdrojů. Pokud tyto začnou masivně přecházet na biomasu, bude to znamenat radikální zvýšení dovozu dřevní hmoty do Evropy.

Němečtí politici začínají nyní jasně vidět, že Energiewende není schopna splnit své proklamace v oblasti snížení emisí a těžby i dovozu uhlí. Existuje tak velké riziko, že budou i v oblasti přechodu od uhlí k biomase následovat svůj energetický vzor, Dánsko. Už z toho důvodu, že i většina zelených organizací proklamuje ve svých programech a plánech velký potenciál biomasy. Ostatně i energetické koncepce nejen českých Greenpeace a Hnutí Duha předpokládají velmi velký podíl produkce elektřiny z biomasy. I když dosažené snížení emisí bude jen formální a na papíře, zatímco reálné ekologické dopady budou naopak extrémně negativní. Ovšem nejen zelení proponenti Energiewende v Německu, Dánsku i jinde budou moci vyhlásit její plný úspěch.

Německo spoléhá na větrné turbíny hlavně na severu země. Jedna z moderních turbín firmy Siemens, které přesahují výšku 100 m (zdroj Siemens).

Německo spoléhá na větrné turbíny hlavně na severu země. Jedna z moderních turbín firmy Siemens, které přesahují výšku 100 m (zdroj Siemens).

Lze tak mít značné obavy, že to skončí ještě mnohem dramatičtější katastrofou, než jakou pozorujeme v souvislosti s dotovanými biopalivy v Evropě, palmovým olejem a devastací pralesů v Indonésii. Kdyby se byť jen 15 % evropských uhelných bloků přestavělo na spalování biomasy, bylo by každý rok potřeba zhruba 200 milionů tun pelet. Devastace lesů, pokud opravdu bude Německo a další státy následovat dánskou energetickou koncepci, tak bude nesrovnatelně větší a bude se týkat daleko širších oblastí ve světě.

Co z toho plyne pro Česko?

Možnosti využití energetických zdrojů jsou značně ovlivněny geografickými a dalšími podmínkami. Česká republika je v mírném pásu a průběh počasí omezuje možnosti využití sluneční energie (podrobněji zde). Není také v přímořské oblasti s pravidelným větrem a i využití větrné energie je tak omezené (podrobněji zde). Navíc jsou vhodné větrné oblasti často v ekologicky cenných horských partiích vzdálených od míst spotřeby. I tam však koeficient využití a tím i ekonomické parametry případných turbín nedosahují úrovně třeba německých turbín na pobřeží moře. Německo, kde je větrná produkce intenzivně prosazovaná, má sice nyní 13,3 % z tohoto zdroje, ale dominantní část výroby je na severu u pobřeží. V Bavorsku, které má zhruba stejné podmínky, jako jsou u nás, se z větru vyrobí pouze něco málo přes procento bavorské elektřiny. Na základě situace v Bavorsku lze tak těžko předpokládat, že se přechod k nízkoemisní elektroenergetice uskuteční pomocí větrné elektřiny, která zajistí třetinu naší produkce elektřiny, a plynu. Připomeňme, že v roce 2014 se z větru vyrobilo pouze 0,55 % elektřiny. Naše možnosti využívání vlastních zdrojů založených na větru a slunci jsou navíc omezovány právě situací v Německu. Stabilní počasí vhodné pro tyto zdroje je většinou společné pro celý region a v době, kdy panuje, je naše energetická soustava zaplavována přebytky z Německa. V době, kdy nedodávají německé obnovitelné zdroje, většinou nedodávají ani ty naše. Naše větrné zdroje těžko mohou z ekonomického hlediska konkurovat přímořským německým.

Potenciál vodních zdrojů je už u nás téměř vyčerpán a také možnosti biomasy jsou omezené. Efektivní a opravdu decentralizované je využití bioodpadu ze zemědělské a dřevařské produkce na místě. Ale pro speciální pěstování plodin pro energetiku, které konkuruje produkci potravin a ekologické funkci krajiny, v masivnějším měřítku u nás opravdu nemáme prostor. Pěstování kukuřice pro dotované bioplynky tady nebo v Německu nemá opravdu s ekologickým přístupem ke krajině a zemědělské půdě nic společného.

Přečerpávací elektrárny jsou velmi užitečné, ale možnosti výstavby dalších u nás jsou omezené. Horní nádrž přečerpávací elektrárny Dlouhé stráně. (Zdroj ČEZ).

Přečerpávací elektrárny jsou velmi užitečné, ale možnosti výstavby dalších u nás jsou omezené. Horní nádrž přečerpávací elektrárny Dlouhé stráně. (Zdroj ČEZ).

Z nízkoemisních zdrojů, které se tak dají masivněji využít a dokázaly tak u nás nahradit uhlí, tak zůstává pouze jádro (podrobněji zde). V roce 2014 se z jádra v České republice vyrobilo 35,3 % elektřiny a z uhlí pak 51,6 %. Z obnovitelných zdrojů to bylo celkově 10,6 %. Je z toho vidět, že při cestě za nízkoemisní energetikou potřebuje Česko nahradit zhruba polovinu své výroby. Je pravda, že v roce 2014 se vyvezlo zhruba 19,7 % vyrobené elektřiny. To znamená, že v případě omezení exportu by nebylo potřeba nahrazovat tolik fosilních zdrojů. I v tomto případě by se však musela nahradit výroba v rozsahu odpovídajícím téměř celé výrobě v současných jaderných blocích. Jaderné bloky v Dukovanech, které mají dohromady přes 2000 MWe a vyrábí zhruba 18 % výroby elektřiny, by mohly být provozovány padesát až šedesát let, tedy nejméně dalších dvacet nebo až třicet let. Ovšem nejen Greenpeace prosazuje německou cestu a chce začít uzavírat jednotlivé bloky Dukovan postupně už teď, po třiceti letech provozu. To obsahuje i její dokument Energetická [R]evoluce. Pokud budou protijaderní aktivisté úspěšní, tak i při zrušení všeho vývozu elektřiny se bude muset produkovat z fosilních paliv přes 60 % elektřiny.

Je třeba zdůraznit, že každá jaderná megawatthodina vyvezená z Česka za hranice vytlačí megawatthodinu fosilní, většinou uhelnou v Polsku nebo v Německu. Při dominujících směrech větru tak zlepšuje ekologickou situaci na svém území. Pokud by tak chtěla Česká republika významně přispět k posílení nízkoemisní energetiky v regionu a omezit celosvětové emise oxidu uhličitého, tak by měla budovat jaderné bloky zde a pomoci při stavbě jaderných bloků u sousedů. Zde by se uplatnily zkušenosti a průmyslové kapacity, které zde máme. Částečně se to naplňuje na Slovensku, kde se české firmy významně podílejí na dostavbě dvou nových bloků v jaderné elektrárně Mochovce.

Pro přechod k nízkoemisním zdrojům má Česko největší potenciál v jaderných zdrojích. Na obrázku je jaderná elektrárna Temelín (zdroj ČEZ).

Pro přechod k nízkoemisním zdrojům má Česko největší potenciál v jaderných zdrojích. Na obrázku je jaderná elektrárna Temelín (zdroj ČEZ).

Česko před dvěma lety schválilo aktualizaci státní energetické koncepce, která předpokládá postupné nahrazení uhelných zdrojů elektřiny jadernými a obnovitelnými. Pokud by se na jejím základě dokázaly shodnout všechny relevantní zainteresované skupiny a společně by podpořily její realizaci, mohla by se vybudovat nízkoemisní elektroenergetika pomocí dostavby Temelína, postupné náhrady dosluhujících bloků v Dukovanech, co nejefektivnějšího využití místního potenciálu obnovitelných zdrojů dominantně v decentralizované podobě, realizace možností úspor a využití chytrých sítí i potenciálu spolupráce se sousedy. Pokud by se alespoň z menší části splnily představy, které mají o potenciálu obnovitelných zdrojů a úspor environmentální hnutí, mohla by Česká republika alespoň zčásti přispět k vytlačení uhlí z Německa a Polska. Mohla by se tak významně zasloužit o naplnění cílů deklarovaných na klimatické konferenci v Paříži.

Čína intenzivně buduje všechny nízkoemisní zdroje. U ní se ukáže jejich potenciál v masivním měřítku. Větrná farma Xinjiang. (Zdroj Wiki, Chris Lim).

Čína intenzivně buduje všechny nízkoemisní zdroje. U ní se ukáže jejich potenciál v masivním měřítku. Větrná farma Xinjiang. (Zdroj Wiki, Chris Lim).

Bohužel je však tato představa nejspíše nerealizovatelná, protože i zdejší environmentální hnutí mají jako hlavní prioritu odstoupení od jádra a následování německé Energiewende místo realizace energetické koncepce Francie, Švédska či Ontaria.

Závěr

Jak jsme se snažili ukázat, není vhodné přikročit k drastickým omezením produkce oxidu uhličitého za každou cenu. Na druhé straně, pokud se rozhodneme, že je to opravdu nutné, tak toho v dohledné době nelze dosáhnout bez intenzivního využití všech možností. Tedy efektivních a smysluplných úspor, decentralizovaných malých obnovitelných zdrojů, velkých obnovitelných systémů v místech, které jsou z geografických, podnebných a dalších hledisek vhodné a také jaderných bloků. Je také nutné posílit propojení vedení vysokého napětí a spolupráci mezi státy v energetice, stejně jako smysluplným a efektivním způsobem zavést chytré sítě.

Několik středních i velkých států dokázalo realizovat přechod k nízkoemisní energetice založené na kombinaci jaderných a obnovitelných zdrojů již před čtvrt stoletím. Emise z elektroenergetiky na jednotku produkované elektřiny jsou v těchto zemích řádově nižší než třeba v Německu a nižší jsou i emise oxidu uhličitého na obyvatele. V současné době je produkce oxidu uhličitého Německa většinou přes 400 gCO2ekv/kWh, ve Francii je to většinou okolo 100 gCO2ekv/kWh a Švédsku dokonce jen okolo 50 gCO2ekv/kWh. Ukázali tak, že tato cesta je možná. Pokud se tak podaří elektrifikace dopravy a dalších oblastí, mají tak tyto státy otevřenu cestu k celkové nízkoemisní energetice. Německo ukáže, zda vůbec a případně kdy bude možné v podmínkách toho nejbohatšího státu a extrémního politického a finančního odhodlání uskutečnit cestu k nízkoemisní energetice bez jádra. Zatím se to však nikde nepodařilo, kromě velmi specifických pár případů se speciálními přírodními podmínkami, jako je třeba Norsko nebo Island.

Následování Francie, Švédska, Švýcarska, Slovenska a Ontaria si naopak vybrala Velká Británie. Ta přijala velmi přísný zákon na snižování emisí a snaží se o odchod od fosilních zdrojů v elektroenergetice. Měla by k tomu využít právě kombinaci obnovitelných a jaderných zdrojů. Vzhledem k tomu, že využití jádra je pod extrémním tlakem protijaderné kampaně nejen v samotné Velké Británii, ale v celé Evropě, jsem zde k realizaci do značné míry skeptický.

Čína intenzivně buduje všechny nízkoemisní zdroje. U ní se ukáže jejich potenciál v masivním měřítku. Jaderná elektrárna Fangchenggang bude mít celkově šest bloků. Jako pátý a šestý se budují nejnovější čínské bloky III+ generace Hualong One. (Zdroj CGN).

Čína intenzivně buduje všechny nízkoemisní zdroje. U ní se ukáže jejich potenciál v masivním měřítku. Jaderná elektrárna Fangchenggang bude mít celkově šest bloků. Jako pátý a šestý se budují nejnovější čínské bloky III+ generace Hualong One. (Zdroj CGN).

Příznivá situace je v tomto směru v Číně. Ta potřebuje přechodem k nízkoemisní energetice řešit katastrofální ekologickou situaci s emisemi škodlivin. Čína se rozhodla využít všech možností, které má k nahrazení uhelných elektráren při výrobě elektřiny. Dominantní však budou tři zdroje. A to voda, vítr a jádro. V současné době vyrábí Čína zhruba stejné množství elektřiny z jádra a větru. Zatímco kapacity větrných zdrojů rostly v předchozích letech rychleji než u jádra, nyní se situace obrátila. U větru se objevují problémy s propojením větrných a průmyslových oblastí a u jádra se dostala výstavba jaderných bloků do tempa srovnatelného s tím, co probíhalo ve Francii v sedmdesátých letech. Čína začíná stavět bloky o výkonu 1000 MWe sériově a za pět let. Po vyřešení problémů s připojováním větrných elektráren by se mohl opět rozjet rychlý nárůst produkce větrné elektřiny. Podle plánu Čína počítá s tím, že produkce z větrných elektráren bude i v budoucnu zhruba stejná jako z jaderných bloků a právě tyto dva zdroje by spolu s vodními měly dominantně přispět k vyčištění čínské elektroenergetiky. Čína intenzivně buduje i fotovoltaické zdroje a pomáhá tak udržovat kapacity výroby fotovoltaických panelů i v období opadnutí boomu v této oblasti ve světě. Vzhledem ke koeficientu využití je však produkce ze slunečních elektráren o dost menší než u dříve jmenovaných a bude i v budoucnu.

Je vidět, že v následujících letech bude možné srovnávat mezi výsledky různých koncepcí. Bude pak možné vybrat mezi různými koncepcemi přechodu k nízkoemisní energetice ty nejefektivnější.


Poznámka

Článek je čtvrtý z cyklu, který bude rozebírat možnosti jednotlivých energetických zdrojů u nás, a jehož cílem je iniciovat diskuzi o budoucím rozvoji české elektroenergetiky a jeho úskalích i možnostech. Hlavně v souvislosti s tím, že od poslední aktualizace energetické koncepce uplynulo již pár let a v oblasti energetiky se u nás reálně nic moc neudělalo. Zároveň se objevuje řada rizik a tak je velmi důležité udělat si přehled o vývoji a stavu energetiky ve světě i u nás. První tři části byly věnovány jaderným zdrojůmvětrné energii a fotovoltaickým elektrárnám.

Článek byl původně publikován na webu OSEL.CZ



3 odpovědí na Možné cesty k nízkoemisní energetice (díl 2.)

  1. Milan Vaněček napsal:

    Musím se bohužel opakovat: „Kdyby jaderné elektrárny v Japonsku byly bezpečné a TEPCO nešetřilo na bezpečnosti a výšce ochranné hráze, tak nebyla taková katastrofa ve Fukušimě a Německo by JE nechalo dožít a bylo by lídrem nejen ve VtE a FVE ale i v redukci CO2″.
    Kvůli kapitalizaci zisků TEPCO ale došlo k socializaci ztrát v Japonsku a k německé a evropské odezvě.
    Abych zakončil positivně, souhlasím s závěrem autora, že, cituji ho “ v následujících letech bude možné srovnávat mezi výsledky různých koncepcí. Bude pak možné vybrat mezi různými koncepcemi přechodu k nízkoemisní energetice ty nejefektivnější“.
    To říkám neustále; již někdy okolo roku 2025 se rozhodne o evropské energetice a okolo 2030 i o energetice ve světě. Výrobní kapacity má Evropa dostatečné i pro současné extrémní mrazy, stačí vyčkávat alespoň do 2025. Já vítěze vidím, ale mohu se mýlit. Počkejme a uvidíme.

    • Petr napsal:

      Dostatečné výrobní kapacity má EU pouze ve větrnících a nevhodně velkých plynových turbínách, ve všem ostatním ani náhodou.

      Plán byl humanistickým školstvím zlikvidovat odpor původních bílých obyvatel, a pak si potřebné nedostatkové techniky dovážet, ale nějak to nejde, z velmocenské Číny nepůjdou ani náhodou, Arabové k technikům přimíchávájí schválně teroristy, aby to EU loutkářům řádně osladily, černoši studují nejraději vysoké podobně nevhodné jako jsou teď v EU, takže zbývá na větší dovoz lidí jen Indie.
      Ale o jejich schopnější odborníky se bude muset EU poprat s USA, plus při nově nezvládnuté multikultuře budou zdrhat i zbývající technici z EU do USA, kde mají nesrovnatelně lepší staletí budovanou infrastrukturu pro individuální život oddělitelný od pouličního multichaosu nejhorších barevných ghet.

  2. Petr napsal:

    Dočetl jsem celý článek, a děkuji autorovi zvláště za pasáže s biopalivy, jsem si plně neuvědomoval, že i když byla loni nejnižší cena plynu na světě, a teď už bude zase stoupat, tak furt je o tolik výhodnější i složité dřevo jako náhrada za levné uhlí, a že ekologové v rámci svých švihlých cílů tak rádi podporují dálkovou devastaci lesů v zahraničí a nesmyslné převážení biomasy po glóbu.
    To je prostě tak, když se celý svět musí zachraňovat přednostně v EU, kde je to nejlépe dotované na úkor vymírání původního bílého obyvatelstva.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *