V posledních letech jsem se dost zabýval úvahami o možnostech zajištění energetických potřeb nejen v České republice a případných rizicích, která v této oblasti hrozí. Nedávno jsem také začal pracovat v nově ustavené energetické komisi Akademie věd. Proto jsem se zájmem sledoval jednání a výsledky Klimatické konference COP 21 v Paříži. A snažil jsem se je posoudit se svými představami o různých možnostech cesty k nízkoemisní energetice.

Toto je druhá část příspěvku Pár úvah o elektroenergetice po pařížské klimatické konferenci. První část článku si můžete přečíst zde zde.

Jaký je reálný potenciál úspor?

Environmentální aktivisté velice často spoléhají na energetické úspory, decentralizovanou energetiku a chytré sítě. Otázkou však je, zda jsou jimi předpokládané úspory realizovatelné. V záznamu besedy zmíněné na počátku článku Martin Bursík nadšeně líčí, jak bude veškerá energetika založena na malých zdrojích a jak každý bude bydlet v chytrém obydlí, které bude spotřebovávat a vyrábět elektřinu a prostřednictvím chytrých elektronických prvků si ji vyměňovat s jinými chytrými obydlími.

Takové vize energetiky, i když přece jen ne tak pohádkové, deklaruje většina lidí spojených s environmentálními hnutími, a to nejen Duhou či Greenpeace. Tyto vize jsou velmi vzdálené od reality německé Energiewende. U ní, jak bylo zmíněno, dominují velké centrální zdroje a vedení, která transportují obrovské výkony přes celé Německo a dále.  Pochopitelně i v ní se počítá s decentrálními zdroji a chytrými sítěmi.

Chytré sítě a inteligentní budovy jsou určitě zajímavou a perspektivní oblastí. A určitě je dobré pracovat na jejich vývoji a snažit se o jejich efektivní budoucí využití. Na druhé straně je však velmi otevřenou otázkou k jakým úsporám elektřiny a zapojení decentralizovaných zdrojů reálně přispějí.

V prvním letošním čísle časopisu Vesmír vyšel článek Marka Janáče „Chytře do budoucnosti“, který mimo jiné popisuje zkušenosti z dosavadních testovacích projektů a studií v této oblasti.Ty ukazují, že reálné snížení spotřeby se v případě využití chytrých sítí pohybovalo mezi 2 až 4 %, i když v různých papírových teoretických studiích a vizích se uvádějí hodnoty mezi 10 až 40 %. Toto bylo jedním z důvodů i velice špatného výsledku projektu v coloradském městě Boulder.

Jaderná elektrárna Grafenrheinfeld
Jaderná elektrárna Grafenrheinfeld byla první velkou jadernou elektrárnou v Bavorsku, která byla odstavena (zdroj Avda).

Základním důvodem daných selhání je, že v úvahách zmíněných papírových studií se vychází z absolutně nereálných předpokladů o lidském chování. Počítá se s tím, že obyvatelé budou neustále sledovat spotřebu a cenu elektřiny a přizpůsobovat tomu zapojování a využívání spotřebičů. Pokud se však podíváme na to, kdy rodina v domě spotřebovává elektřinu, zjistíme, že je jen relativně málo činností, které lze nějak volně přesunovat. Velká část spotřebičů se využívá k zábavě či vzdělávání. Lze jen těžko předpokládat, že bude člověk číst, sledovat film, dítě si hrát v době, kdy je přebytek elektřiny a je laciná.

Tyto činnosti děláme v době, kdy máme na ně chuť a čas. Vařit také budeme v době, kdy se rodina k jídlu sejde nebo má některý z členů hlad. Těžko si také dovedu představit, že bude manželka žehlit na povel v době přebytku elektřiny. Nejčastěji se mluví o praní. Ovšem často je nutné rychle něco vyprat a nedá se to vždy odkládat. Řadu kutilských věcí je také třeba dělat v době, kdy je na to čas nebo je to nutné. Většina lidí také nejsou fandy, kteří by se vyžívali ve sledování různých elektronických měřidel a kontrolních prvků a jejich nastavování.

Dalším faktorem je, že zavádění úspornějších a efektivnějších spotřebičů často nevede k celkovým úsporám. Zavedení úsporných svítidel v USA nevedlo k dramatickému snížení potřeb elektřiny na svícení, jak se doufalo. Prostě se různá svítidla začala využívat ve větším množství a častěji. Úsporných spotřebičů si lidé pořídí více a více je využívají. Zavedení inteligentních prvků v budovách vede k další elektronizaci a potenciálně i k dodatečné spotřebě elektřiny. Stejně tak spotřebuje energie i zdroje jejich výroba. Různé papírové studie předkládané zelenými aktivisty a organizacemi však jsou postaveny na maximalistických čistě potenciálních a značně nerealistických předpokladech. Je pochopitelně důležité se o úspory snažit, ale v odhadech jejich možností je třeba být alespoň trochu realistický.

Na závěr této části bych se zmínil o jednom rozporu, který se objevuje v posledních prohlášeních environmentálních aktivistických hnutí v souvislosti se změnou platby elektřiny připravovanou ERU v poslední době. Nejsem odborník na tuto problematiku, takže si netroufám hodnotit dopad tohoto kroku. Ale jedním z největších problémů, které zdůrazňují environmentální skupiny, jako je Hnutí Duha, je výměna jističů. Tou by měly budovy s nízkou spotřebou snížit paušální platby.

Hnutí Duha tvrdí, že se jedná o technicky a finančně náročnou záležitost zatěžující méně příjmové vrstvy. V jiných materiálech, které propagují jejich vizi chytré a decentralizované energetiky však instalaci značného množství elektroniky a inteligentních prvků v domě, což je změna řádově složitější, za technicky a finančně náročnou nepovažují.

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. Není také v přímořské oblasti s pravidelným větrem a i využití větrné energie je tak omezené. 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 přes procento bavorské elektřiny. Představy Milana Šimoníka a Zelených, že se přechod k nízkoemisní elektroenergetice uskuteční pomocí větrné elektřiny, která zajistí třetinu naší produkce elektřiny, a plynu, se tak na základě situace v Bavorsku jeví být značně naivní. 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.

Jaderná elektrárna Temelín
Největším nízkoemisním zdrojem v České republice je v současnosti jaderná elektrárna Temelín (zdroj ČEZ).

Z nízkoemisních zdrojů, které se tak dají masivněji využít a dokázaly by tak u nás nahradit uhlí, tak zůstává pouze jádro. 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. A s největší pravděpodobností bychom se úplnému prolomení limitů už asi vyhnout nemohli. V dalším rozvoji uhelné energetiky bychom tak následovali Německo. To ovšem podle mého názoru není dobrá cesta, můj pohled na rozumnou energetickou koncepci České republiky jsem shrnul zde.

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 našem 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.

Rozvinout jadernou energetiku, která by nahradila uhelné bloky, chtělo i Polsko. Zde uhelné elektrárny produkují 92 % elektřiny. Jednu už mělo rozestavěnou, ale kampaň environmentálních organizací tento projekt zastavila. Také nyní se protijaderným aktivistům nejen z Polska daří snahu o postavení jaderných bloků v Polsku blokovat. Pomáhá jím také situace na deformovaném energetickém trhu. Nedávno se tak na OEnergetice.cz psalo o dalším odkladu tohoto projektu. Namísto toho se v Polsku jako v Německu budou staré uhelné bloky nahrazovat uhelnými, jak je uvedeno v nedávné informaci.

Česko v minulém roce 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.

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 Ontaria. Je to vidět nejen ze zmiňované besedy STUŽ, ale také z diskuze realizované českou částí projektu R&D Dialogue o možnostech cesty k nízkoemisní společnosti (články a diskuze zde, zde, zde, zde, zde a zde). Stejně tak se to projevuje v rozhovoru s Martinem Sedlákem na tomto serveru nebo v diskuzních příspěvcích třeba Jana Veselého nebo Milana Vaněčka.

Jaderná elektrárna Mochovce
Budování třetího bloku jaderné elektrárny Mochovce se dostalo do finále, je již hotov z více než 90 % (zdroj Mochovce).

Závěr

Jak jsem se snažil ukázat, nejsem přesvědčen, že by se mělo 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. Ukázaly 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. To, že se to nezdařilo jinde, případně i v celosvětovém měřítku, je způsobeno hlavně velmi intenzivní a extrémně úspěšné kampani protijaderných aktivistů v čele s organizací Greenpeace.

Stejnou cestou totiž plánovaly v šedesátých a sedmdesátých letech jít například i Německo, Rakousko a Itálie. Tam si ovšem intenzivní kampaň zelených hnutí vynutila politické rozhodnutí o přednostním odstavení a nevyužívání jaderných bloků. Jaderné elektrárny, které potřebují velkou počáteční investici a mají dlouhou životnost, jsou velice závislé na stabilitě politického a ekonomického prostředí. 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.

Jaderné bloky Čína
V Číně se daří jaderné bloky intenzivně a úspěšně stavět, zobrazený stav je z konce roku 2014. Od té doby se podařilo již několik dalších dostavět a několik nových staveb se zahájilo. (Zdroj kniha Fukušima I poté).

Daleko příznivější situace je v Číně. Její změna postoje a vyhlášení cesty ke snížení emisí byly největším pozitivním překvapením na konferenci v Paříži. Podle mého však u ní nejde o snahu snížit emise oxidu uhličitého, ale hlavně o řešení katastrofální ekologické situace 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 z 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. V loňském roce se v této zemi zprovoznilo osm bloků a už počátek tohoto roku ukazuje, že letos to bude podobné. Zároveň se rozjelo i zahajování nových staveb. Letos by mělo být v Číně dokončeno několik prvních bloků nové III+ generace. Pokud se osvědčí a Čína je bude schopna stavět stejně efektivně jako bloky II. generace, jsou reálné předpoklady, že v následujících letech bude Čína dokončovat pravidelně i zhruba šest až sedm bloků ročně. Podrobnější rozbor stavu jaderné energetiky na konci loňského roku a přehled jejího vývoje v roce 2015 je v článku z pravidelného cyklu na serveru Osel. 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.

Zatímco v Číně je podíl produkce a i její růst u větrných a jaderných zdrojů zhruba stejný, ve světě je tato situace z pohledu obnovitelných zdrojů ještě horší. Jestliže Vladimír Špidla ve zmiňované besedě STUZ prohlašuje, že jaderná energetika má pro snahu o snížení emisí marginální potenciál, protože její podíl na celkové produkci energií je jen 4,4 %, tak tím zároveň tvrdí že potenciál větru a slunce je ještě marginálnější. Vždyť podíl větru je jen 1,1 %, tedy čtyřikrát menší a slunce pouhé 0,2 %, tedy o více než řád menší.

Bude tak zajímavé porovnat, jak se bude v následujících deseti letech dařit snižovat emise Číně, ale také Jižní Koreji a případně Velké Británii a Finsku, které se snaží snížit emise pomocí kombinace jaderných a obnovitelných zdrojů, ve srovnání s Německem, Dánskem a Itálií, které využití jádra zavrhly.

Vývoj roční produkce elektrické energie v jaderných zdrojích
Vývoj roční produkce elektrické energie v jaderných zdrojích. Zlom v jejím růstu, který nastal na přelomu osmdesátých a devadesátých let byl dominantně výsledkem intenzivní velmi úspěšné kampaně protijaderných aktivistických skupin. (Zdroj kniha Fukušima I poté).

Můj osobní názor, jehož důvody jsem se snažil v předchozím textu vysvětlit, je, že v případě následování úspěšného modelu z Francie, Švédska a Švýcarska modifikovaného pro konkrétní podmínky mohla být nejen Evropa již nyní dominována nízkoemisní elektroenergetikou a emise z tohoto sektoru by byly řádově nižší. Tomu, aby se toho dosáhlo, bylo do značné míry zabráněno velice intenzivní a úspěšnou kampaní protijaderných aktivistů, která byla jedním z hlavních důvodů zastavení výstavby jaderných bloku v osmdesátých a devadesátých letech.

Postoj hlavních environmentálních organizací, které byly vždy v čele protijaderného aktivismu, se od té doby nezměnil. Až absurdním dokumentem toho je, že právě v průběhu pařížské klimatické konference nevládní environmentální organizace udělili anticenu klimatického „Pinokia“ společnosti EDF právě za využívání jaderné energie. Paradoxně tak tuto cenu dostala energetická firma, která využívá dominantně nízkoemeisní zdroje a má jedno z nejnižších množství emisí na jednotku produkované elektřiny.

Jak už jsem zmínil, je právě jaderná energetika se svými vysokými počátečními investičními náklady a dlouhodobou životností zařízení velmi citlivá na politickou podporu a stabilitu ekonomického prostředí. A právě současná situace v Evropě, kdy se politici snaží co nejvíce vyjít vstříc voličům masírovaným ideologickými kampaněmi různých aktivistických skupin a kde je ekonomický vývoj v energetice extrémně deformován dotacemi a politickými zásahy, je pro ní velmi nepříznivá.

Navíc je v Evropě každá větší a náročnější stavba podřízena spoustě ne úplně přesně definovaných pravidel a možností blokování, že v případě existence i malé aktivistické skupiny, která je rozhodnuta ji z libovolného důvodu za každou cenu zabránit, je často jen minimální šance ji uskutečnit. Z toho důvodu si myslím, že i nyní je efektivní a rychlá cesta k nízkoemisní energetice zablokovaná a alespoň v Evropě se jen velmi těžko realizuje. Je možné, že protijaderné environmentální skupiny dokonce prosadí, aby se dosluhující jaderné bloky nenahrazovaly jádrem, a budou se tak muset ze značné části nahradit fosilními zdroji.

I takové nízkofosilní energetiky jako je švédská či francouzská se tak mohou v podílu fosilní produkce přesunout k té německé či dánské. A to, co se podaří získat pomocí zavedení nových obnovitelných zdrojů, se ztratí odstavením těch jaderných, které stále v Evropě produkují více než 20 % elektřiny. To je důvod, proč jsem velmi skeptický k představě, že se podaří radikální snížení emisí, které se deklarovalo na pařížské klimatické konferenci.

Vím, že tento text asi těžko všechny přesvědčí a mohu se i v některých otázkách mýlit, přesto bych byl rád, aby se čtenář zamyslel, jestli opravdu není nutné využít všech zdrojů a možností, které umožňují přechod k nízkoemisní energetice. Aby si přečetli mé názory a názory proponentů německé Energiewende, kteří jsou zde odkazováni, a aby hlavně environmentální aktivisté uvážili, zda přece jen není něco v jejich nastavení priorit špatně.

Nejčastěji se jako problém jaderné energetiky uvádějí rizika, ovšem v tomto případě je třeba racionální porovnání. V počtu vážných poškození zdraví či úmrtí na jednotku vyrobené elektřiny patří jádro k těm nejbezpečnějším. Má jich o několik řádů méně, než je tomu u plynu, uhlí či ropy. Ale také méně než u většiny obnovitelných zdrojů, a třeba u využití biomasy je to až o dva řády. Podrobnější rozbor této oblasti je třeba v tomto článku na Ekolistu nebo v článcích z cyklu, který se věnuje havárii ve Fukušimě (poslední je zde). Podrobně je situace s haváriemi v jaderné energetice a jejími následky rozebrána také v knize Fukušima I poté nakladatelství Novela Bohemica.

Štítky: Názor

Komentáře

0 komentářů ke článku "undefined"

Přidat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *