Flotila amerických jaderných elektráren se musí přizpůsobit stále většímu podílu elektřiny z větrných a solárních elektráren, který vede k poklesu velkoobchodních cen elektřiny. Jednou z možností je podle zástupců z odvětví zvýšení flexibility jaderných elektráren pomocí výroby vodíku v období nízkých spotových cen. 
<a href="https://www.spglobal.com/platts/en/market-insights/latest-news/electric-power/081120-us-nuclear-fleet-must-adapt-by-operating-flexibly-making-hydrogen-officials?fbclid=iwar1nkwwpot4prigernxar6_fmv8dzjecs61wmoxky6yqr9i1vfhcbhlhovs" target="_blank" rel="noopener">Zahraniční server Platts informoval</a> o závěrech z diskuze o možnostech zvyšování flexibility amerických jaderných elektráren v rámci Utility Working Conference pořádané Americkou jadernou společností (American Nuclear Society).
Podle výrobního ředitele a viceprezidenta společnosti Xcel Energy Tima O’Connora jsou v této oblasti provozovatelé jaderných elektráren pozadu a čelí tak vysokým nákladům. O’Connor uvedl, že Xcel čelí „nové realitě“, kdy na jedné straně dochází k 50 až 70% penetraci intermitentních obnovitelných zdrojů energie a zároveň dojde pravděpodobně do roku 2030 k ukončení provozu uhelných elektráren.
Odpovědí na proměnné množství elektřiny dodávané z větrných a solárních elektráren do sítě je dle Xcelu flexibilní provoz jaderných reaktorů. Ten má však své limity. Ke zvýšení flexibility by dle diskutujících mohla přispět výroba vodíku pomocí elektrolýzy vody za použití elektřiny z jaderných elektráren v období nízkých spotových cen vyvolaných právě přebytkem elektřiny z větrných a solárních elektráren.
O’Connor uvedl, že vyrobený vodík by mohl být vtláčen do plynárenské soustavy tak, aby byla tato soustava více využita a zároveň došlo ke snižování uhlíkových emisí. Vyráběný vodík by dále mohl být využit například v ocelářském průmyslu.
<blockquote>„Výroba vodíku pomocí elektrolyzérů v jaderných elektrárnách nicméně není zatím cenově konkurenceschopná a průmysl se proto účastní výzkumu s cílem nalézt cesty ke zlepšení ekonomiky,“ dodal O’Connor.</blockquote>
Zahraniční server Platts doplnil, že provozovatelé amerických jaderných elektráren vidí v této oblasti příležitost, přičemž vyráběný vodík by mohl být využíván pro účely samotné jaderné elektrárny nebo by mohl být prodáván a potenciálně by mohl být využíván k výrobě elektřiny využitelné pro regulaci sítě.
Největší provozovatel amerických jaderných elektráren Exelon by měl do března příštího roku oznámit, na které ze svých jaderných elektráren vybuduje 1MW elektrolyzér pro demonstrativní výrobu vodíku pro vlastní spotřebu. Elektrolyzér by měl být uveden do provozu do roku 2023. Společnosti Exelon, Xcel, APS a Energy Harbor dále zvažují výstavbu elektrolyzéru v rámci inciativy amerického ministerstva energetiky s názvem H2@Scale.
Spojené státy vyprodukují podle Platts ročně zhruba 10 mil. tun vodíku, z čehož je 95 % vyráběno vzhledem k nižším výrobním nákladům metodou parního reformování zemního plynu.<a href="https://oenergetice.cz/komoditni-trhy/kvuli-koronaviru-klesne-letos-i-spotreba-vodiku-pristi-dekade-ma-vsak-rust" target="_blank" rel="noopener"> Pro srovnání, globální poptávka po vodíku činila loni zhruba 75 mil. tun.</a>

Jaderné elektrárny

Výroba vodíku by americkým jaderným elektrárnám mohla pomoci v potřebném zvýšení flexibility

Po čtyřech letech stabilního růstu přišel v letošním roce zlom, kdy se vývoz zkapalněného zemního plynu (LNG) z USA výrazně propadl. Poté, co se během letošního ledna vyšplhal vývoz amerického LNG na vůbec nejvyšší hodnotu v historii, přišel s teplou zimou a pandemií koronaviru propad na méně než polovinu. Vývoz by se však mohl zotavit již ke konci roku s tradičně vyšší poptávkou během zimního období.
S růstem domácí těžby plynu začaly Spojené státy americké v posledních letech masivně budovat terminály pro vývoz zkapalněného plynu, které tamním společnostem otevřely cestu na globální trh s plynem. S postupným růstem exportní kapacity tak rostl i vývoz plynu, který během letošního ledna dosahoval v průměru rekordních 8 miliard stop krychlových denně (bcf/d).
Po letošní zimě, která byla nadprůměrně teplá ve všech hlavních regionech spotřeby plynu (Evropa, Asie, Severní Amerika), zůstaly zásoby plynu v zásobnících na vysoké úrovni. To spolu s poklesem globální poptávky způsobeným pandemií onemocnění COVID-19 vedlo k propadu spotových a forwardových cen na mnoha trzích na rekordně nízké hodnoty.
<figure id="attachment_86660" class="wp-caption aligncenter" style="width: 725px;"><img class="size-full wp-image-86660" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/Vyvoz-LNG-z-USA-a-vyvoj-exportni-kapacity.png" sizes="(max-width: 725px) 100vw, 725px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/Vyvoz-LNG-z-USA-a-vyvoj-exportni-kapacity.png 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/Vyvoz-LNG-z-USA-a-vyvoj-exportni-kapacity-512x219.png 512w" alt="Vývoj exportní kapacity a vývozu LNG z USA (průměr za posledních 30 dní). Zdroj: EIA" width="725" height="310" /><figcaption class="wp-caption-text">Vývoj exportní kapacity a vývozu LNG z USA (průměr za posledních 30 dní). Zdroj: EIA</figcaption></figure>
S propadem cen na exportních trzích se tak zúžil i cenový rozdíl proti trhu v USA, který je nezbytný pro pokrytí nákladů na zkapalnění, přepravu a následnou regasifikaci plynu. Odběratelé tak začali postupně rušit objednávky na dodávky LNG, a export začal klesat. V červenci <a href="https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=44697" target="_blank" rel="noopener">podle dat vládní agentury U.S. Energy Information Administration</a> (EIA) dosahoval v průměru pouhých 3 bcf/d, tedy méně než poloviny lednového rekordu, a byl tak na úrovni května 2018.
Podle odhadů agentury na základě dostupné exportní kapacity a množství vyvezeného plynu bylo zrušeno 46 nákladů pro červen a přibližně 50 pro červenec, tedy více než se podle zpráv z trhu očekávalo. Nejvíce byly zasaženy terminály Sabine Pass v Louisianě a Corpus Christi a Freeport v Texasu, jejichž kapacita byla v červenci využívána pouze z 33 %, 28 % a 6 %.
Podle predikcí agentury by se nicméně vývoz ke konci letošního roku mohl zotavit na úroveň dosahovanou před koronavirovou pandemií a zůstat na úrovni 8 až 9 bcf/d v průběhu celé příští zimy.
<h2>Poptávka po LNG v posledních letech rekordně rostla</h2>
Globální poptávka po LNG v letech 2018 a 2019 zaznamenala rekordní růst a v únoru 2020 v růstu pokračovala. Dovoz LNG do Asie, která představuje 70 % celosvětového trhu, do června poklesl na loňskou úroveň, hlavně v důsledku nižších dodávek do Japonska a Jižní Koreje.
Po rekordním růstu v posledních dvou letech se rovněž snížil i dovoz LNG do Evropy, a to z důvodu nižší poptávky po plynu a vysoké úrovni naplnění zásobníků po mírné zimě. Poptávka po zemním plynu na klíčových evropských trzích je nadále snížená, což v nadcházejících měsících pravděpodobně omezí další dovoz LNG.
<figure id="attachment_86661" class="wp-caption aligncenter" style="width: 725px;"><img class="size-full wp-image-86661" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/Vyvoj-dovozu-LNG-podle-regionu.png" sizes="(max-width: 725px) 100vw, 725px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/Vyvoj-dovozu-LNG-podle-regionu.png 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/Vyvoj-dovozu-LNG-podle-regionu-512x219.png 512w" alt="Dovoz LNG v hlavních regionech mezi lety 2017 a 2020. Zdroj: EIA" width="725" height="310" /><figcaption class="wp-caption-text">Dovoz LNG v hlavních regionech mezi lety 2017 a 2020. Zdroj: EIA</figcaption></figure>

Plynárenství

Vývoz zkapalněného plynu z USA je navzdory rekordní exportní kapacitě nejnižší za poslední dva roky

Koronavirová krize a s ní související propad poptávky po ropě a dalších energetických komoditách se projevil i na produkci světových těžařů. V případě Spojených států došlo v květnu k poklesu těžby o zhruba 2 miliony barelů denně, což byl nejvyšší měsíční pokles zaznamenaný od roku 1980. Letošní květen tak překonal i září 2008, kdy těžbu omezily hurikány Gustav a Ike.
Spojené státy se díky břidličné revoluci staly největším světovým těžařem ropy, kdy denní těžba na přelomu loňského a letošního roku dosahovala téměř 13 milionů barelů denně, více než desetiny světové produkce. S příchodem pandemie onemocnění COVID-19 však těžba začala prudce klesat.
V průběhu května tak podle dat vládní agentury U.S. Energy Information Administration (EIA) <a href="https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=44616" target="_blank" rel="noopener">klesla těžba ropy v zemi o 1,99 milionů barelů denně</a> (bpd), nejvíce od ledna 1980. Květen byl již šestým měsícem v řadě, kdy američtí producenti omezovali svou těžbu.
<figure id="attachment_86509" class="wp-caption aligncenter" style="width: 725px;"><img class="size-full wp-image-86509" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/mesicni-tezba-ropy-v-USA-leden-2005-kveten-2020.png" sizes="(max-width: 725px) 100vw, 725px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/mesicni-tezba-ropy-v-USA-leden-2005-kveten-2020.png 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/mesicni-tezba-ropy-v-USA-leden-2005-kveten-2020-512x230.png 512w" alt="Měsíční vývoj těžby ropy ve Spojených státech (leden 2005 až květen 2020). Zdroj: EIA" width="725" height="325" /><figcaption class="wp-caption-text">Měsíční vývoj těžby ropy ve Spojených státech (leden 2005 až květen 2020). Zdroj: EIA</figcaption></figure>
Květnový propad tak překonal i poslední velký měsíční výkyv v těžbě, k němuž došlo v září 2008. Tehdy Spojené státy čelily hurikánům Gustav a Ike, které zapříčinily pokles těžby o zhruba 1 milion barelů denně.
V květnu těžba meziměsíčně klesla o 16,6 %, kdy se úsilí ve snaze zmírnit šíření onemocnění COVID-19 podepsalo na poptávce. Snížená hospodářská aktivita tak způsobila změny ve struktuře nabídky a poptávky po energii. Producenti surové ropy omezili těžbu a snížili vrtací práce, čímž došlo k poklesu těžby v hlavních ropných regionech USA. Průměrná spotová cena ropy WTI klesla z 58 dolarů za barel v lednu 2020 na 17 dolarů v dubnu. V květnu však cena začala s ohledem na propad těžby opět růst.
Největší propad zaznamenal stát Texas, který je v současné době opět hlavním střediskem těžby ropy v USA – v loňském roce se v Texasu vytěžilo 41 % americké ropy. Tamní těžba v květnu klesla o více než 760 tisíc bpd, tedy o bezmála 15 %. Druhý největší pokles v absolutní hodnotě nastal ve státu Severní Dakota, a to o 353 tisíc bpd. V poměru k tamní těžbě se však jedná o dvojnásobný pokles než v Texasu, konkrétně o 29,1 %.
<figure id="attachment_86510" class="wp-caption aligncenter" style="width: 725px;"><img class="size-full wp-image-86510" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/mesicni-pokles-tezby-ve-vybranych-statech-USA-kveten-2020.png" sizes="(max-width: 725px) 100vw, 725px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/mesicni-pokles-tezby-ve-vybranych-statech-USA-kveten-2020.png 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/mesicni-pokles-tezby-ve-vybranych-statech-USA-kveten-2020-512x230.png 512w" alt="Květnový pokles těžby ropy ve vybraných státech USA. Zdroj: EIA" width="725" height="325" /><figcaption class="wp-caption-text">Květnový pokles těžby ropy ve vybraných státech USA. Zdroj: EIA</figcaption></figure>
Americký úřad nicméně očekává postupné zotavení těžby, přičemž již v červenci měla začít díky vyšším cenám opět stoupat. Průměrná těžba za celý rok 2020 by se podle predikcí EIA měla pohybovat na úrovni 11,6 milionů bpd. Před koronavirovou krizí přitom dosahovala v období letošních prvních dvou měsíců průměrně 12,8 milionů bpd.
V květnu došlo v USA i ke značnému poklesu těžby zemního plynu, který je v zemi z části těžen jako vedlejší produkt právě při těžbě ropy. V tomto případě se podle EIA jednalo o historicky druhý nejvyšší měsíční pokles po zmiňovaném září 2008.

Ropa

Propad těžby ropy v USA byl v květnu nejvyšší za posledních 40 let

Americká vládní agentura U.S. Energy Information Administration (EIA) informovala, že od roku 2011 proběhla u 121 amerických uhelných elektráren konverze na jiný typ paliva, z čehož se u 103 případů jednalo o zemní plyn. Celkově bylo za uvedené období odstaveno nebo nahrazeno 49,2 GW instalovaného výkonu uhelných zdrojů, kdy u 14,3 GW došlo ke konverzi kotlů na zemní plyn a 15,3 GW bylo nahrazeno novými paroplynovými elektrárnami. 
<a href="https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=44636" target="_blank" rel="noopener">EIA uvedla</a>, že rozhodnutí o přechodu z uhlí na plyn bylo podpořeno zejména přísnějšími emisními limity, nízkými cenami zemního plynu a zdokonalující se technologií moderních paroplynových elektráren.
<blockquote>„Při přechodu z uhlí na plyn jsou využívány dvě metody. První metodou je odstavení starého zdroje a jeho náhrada novou paroplynovou elektrárnou. Druhá metoda spočívá v konverzi kotle uhelné tepelné elektrárny na spalování jiných paliv, jako je zemní plyn,“ uvedla EIA.</blockquote>
Mezi lety 2011 a 2019 aplikovalo první uvedenou metodu 17 elektráren o celkovém instalovaném výkonu 7,9 GW, kdy tyto byly nahrazeny 15,3 GW nového výkonu v paroplynových zdrojích. Dalších 104 elektráren aplikovalo druhou metodu, přičemž 86 elektráren o celkovém instalovaném výkonu 14,3 GW přešlo právě na zemní plyn.
<figure id="attachment_86488" class="wp-caption aligncenter" style="width: 631px;"><img class="size-full wp-image-86488" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/uhlí.jpg" sizes="(max-width: 631px) 100vw, 631px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/uhlí.jpg 631w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/08/uhlí-512x234.jpg 512w" alt="Vývoj uzavírání a náhrady uhelného výkonu v USA. Zdroj EIA" width="631" height="289" /><figcaption class="wp-caption-text">Vývoj uzavírání a náhrady uhelného výkonu v USA v období 2011-2019. Zdroj EIA</figcaption></figure>
<blockquote>„Přestože většinou došlo ke kompletní konverzi na zemní plyn, několik zdrojů si ponechalo možnost spalovat uhlí, což jim umožňuje spalovat kterékoliv z paliv podle ekonomické efektivity,“ dodala EIA.</blockquote>
<h2>Americké uhelné elektrárny vyrobily loni nejméně elektřiny od roku 1976</h2>
<a href="https://oenergetice.cz/uhli/uhli-usa-ustupu-vyroba-elektriny-nej-poklesla-uroven-roku-1976" target="_blank" rel="noopener">Již v květnu letošního roku EIA dále informovala</a>, že v loňském roce poklesla výroba elektřiny z amerických uhelných elektráren na nejnižší výrobu od roku 1976, když dosáhla 966 TWh. Ještě v roce 2007 se přitom v USA z uhlí vyrábělo zhruba 2000 TWh elektrické energie.
Důvody pro tento bezprecedentní pokles lze hledat ve snížené spotřebě elektřiny v USA, ale především také v ekonomické stránce výroby. Uhelné elektrárny totiž i v loňském roce přenechaly část podílu na výrobním mixu zemnímu plynu. Ten se totiž stává stále výhodnějším palivem pro výrobu elektřiny – jen od předkrizového roku 2007 stoupla výroba elektřiny z plynu o 76 % (meziročně pak v průměru o 8 %).
<figure id="attachment_83701" class="wp-caption aligncenter" style="width: 944px;"><img class="size-full wp-image-83701" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/05/eia.png" sizes="(max-width: 767px) 89vw, (max-width: 1000px) 54vw, (max-width: 1071px) 543px, 580px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/05/eia.png 944w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/05/eia-512x255.png 512w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/05/eia-768x383.png 768w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/05/eia-725x362.png 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/05/eia-800x399.png 800w" alt="Výroba elektřiny v USA od roku 1970" width="944" height="471" /><figcaption class="wp-caption-text">Výroba elektřiny v USA od roku 1970</figcaption></figure>
K vyšší výrobě zemního plynu pomohla především nízká cena plynu na tamním velkoobchodním trhu. Američtí těžaři totiž v posledních letech setrvale zvyšovali těžbu, což se podepsalo na ceně plynu a následně i zvýšilo jeho podíl v energetickém mixu.
Pro srovnání, v roce 2007 se cena zemního plynu v referenčním obchodním bodě Henry Hub pohybovala kolem 7,5 $/MMBTu (cca 25 $/MWh). Nyní se cena plynu ve stejném místě pohybuje kolem 1,7 $/MMBTu (cca 5,7 $/MWh).

Energetika v zahraničí

Více než 100 uhelných elektráren v USA prošlo od roku 2011 konverzí na plyn

Americké společnosti Pacific Gas &amp; Electric (PG&amp;E) a Tesla začaly v Kalifornii s výstavbou bateriového úložiště Moss Landing s výkonem 182,5 MW a kapacitou 730 MWh. Celkem se úložiště bude skládat z 256 bateriových jednotek Tesla Megapack. Úložiště má mimo jiné umožnit Kalifornii dosáhnout cíle 100 % výroby elektřiny z čistých zdrojů do roku 2045.
Obří kalifornské bateriové úložiště Moss Landing <a href="https://www.renewableenergyworld.com/2020/07/29/energy-storage-milestone-pge-tesla-begin-building-730mwh-battery-system/">má za sebou důležitý milník, kterým je začátek výstavby</a>. Společnosti PG&amp;E a Tesla začaly s budováním zařízení s výkonem 182,5 MW, které ve špičce poskytne výkon na 4 hodiny a disponuje tak kapacitou 730 MWh. Smlouva mezi oběma společnostmi navíc obsahuje opci na zvýšení kapacity až na 6 hodinovou hranici činící 1,1 GWh.
<blockquote>„Skladování energie v bateriích hraje nedílnou roli při zvyšování celkové účinnosti a spolehlivosti elektrické sítě, integraci obnovitelných zdrojů a snižování závislosti na výrobě fosilních paliv.  Rozsah a flexibilita úložiště Moss Landing Megapack z něj činí mezník ve vývoji a výstavbě baterií průmyslového měřítka,“ řekl Fong Wan, senior viceprezident pro energetickou politiku a nákup ve společnosti PG&amp;E.</blockquote>
Společnosti uvedly, že po zprovoznění se Moss Landing stane největším veřejně/státně vlastněným li-ion úložištěm na světě. Bateriové úložiště bude umístěné v rozvodně PG&amp;E v Monterey County. Společnost Tesla má na starosti design, stavbu a provozní údržbu. Celkem se bude úložiště skládat z 256 jednotek Tesla Megapack. Ty Tesla začala vyrábět v minulém roce ve svém závodě v Nevadě.
<h2>Náhrada za špičkové plynové zdroje?</h2>
Kalifornie chce do roku 2045 dosáhnout<a href="https://oenergetice.cz/zahranicni/kalifornska-cesta-za-oze-kvuli-bezpecnosti-dodavek-chce-stat-odlozit-uzavreni-nekolika-plynovych-elektraren/"> 100 % výroby elektřiny z čistých zdrojů</a>. Podle Solar Energy Industries Association je Kalifornie státem s největším podílem solární energie s více než 27,4 GW instalovaného výkonu.
<blockquote>„Úložiště energie je rozhodující pro dosažení kalifornských cílů v oblasti čisté energie. California ISO se těší na spolupráci se společností PG&amp;E při rozvíjení svých projektů v oblasti skladování,“ řekl Mark Rothleder, viceprezident California ISO.</blockquote>
Projekty bateriových úložišť s <a href="https://oenergetice.cz/akumulace-energie/eia-vykon-velkych-bateriovych-ulozist-usa-roku-2023-nekolikanasobne-vzroste">výkonem přesahujícím 550 MW</a> byly schváleny Kalifornskou komisí pro veřejné služby v listopadu 2018. Cílem bateriových úložišť v Kalifornii je i náhrada špičkových <a href="https://oenergetice.cz/akumulace-energie/baterie-vykonu-presahujicim-vykon-bloku-dukovany-nahradi-plynove-elektrarny-kalifornii">dosluhujících plynových zdrojů Metcalf, Feather River a Yuba City</a>.
Zdroj úvodní fotografie: Tesla

Akumulace energie

V Kalifornii začala výstavba obřího bateriového úložiště s kapacitou 730 MWh

Těžba uhlí je ve Spojených státech v posledním desetiletí na sestupu, přičemž v loňském roce klesla na nejnižší hodnotu od roku 1978. Podle očekávání vládní agentury byl pokles v letošním roce měl být ještě významnější, a těžba by tak mohla být na nejnižších hodnotách od 60. let.
Těžba uhlí v řadě zemí postupně klesá, přičemž výjimkou nejsou ani USA. Za prudkým poklesem stojí především klesající poptávka elektroenergetického sektoru, kdy uhelné elektrárny v USA čelí konkurenci zejména levného plynu a dále rostoucímu výkonu obnovitelných zdrojů.
V loňském roce se ve Spojených státech <a href="https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=44536" target="_blank" rel="noopener">podle dat tamní vládní agentury U.S. Energy Information Administration (EIA)</a> vytěžilo celkem 640 milionů tun uhlí, o 7 % méně než v roce 2018. Těžba tak byla na nejnižších hodnotách od roku 1978, kdy stávka horníků mezi prosincem 1977 a březnem 1978 zastavila většinu těžby v zemi.
<figure id="attachment_86309" class="wp-caption aligncenter" style="width: 725px;"><img class="size-full wp-image-86309" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/07/Vyvoj-tezby-uhli-v-USA-mezi-lety-1950-a-2019.png" sizes="(max-width: 725px) 100vw, 725px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/07/Vyvoj-tezby-uhli-v-USA-mezi-lety-1950-a-2019.png 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/07/Vyvoj-tezby-uhli-v-USA-mezi-lety-1950-a-2019-512x219.png 512w" alt="Vývoj těžby uhlí v USA mezi lety 1950 a 2019. Zdroj: EIA" width="725" height="310" /><figcaption class="wp-caption-text">Vývoj těžby uhlí v USA mezi lety 1950 a 2019. Zdroj: EIA</figcaption></figure>
Centrem těžby uhlí v USA je stát Wyoming , který se na celkové těžbě loni podílel 39 %, čímž výrazně převýšil kterýkoliv jiný stát. Meziročně však tamní těžba klesla o 9 %. Druhým v pořadí je stát Západní Virginie, ve kterém se těží především koksovatelné uhlí. Díky relativně stabilní poptávce tak tamní těžba meziročně klesla pouze o 2 %. Ve státě Arizona naopak došlo loni k ukončení těžby uhlí, které přišlo s uzavřením uhelné elektrárny Navajo s přilehlým dolem Kayenta.
<h2>V příštím roce by se těžba mohla částečně zotavit</h2>
Těžba uhlí v USA klesá i nadále v letošním roce, kdy tamnímu uhelnému průmyslu nepomáhá ani současná koronavirová pandemie. Těžbu uhlí EIA odhaduje podle dat z železniční přepravy, přičemž od začátku roku se po železnici přepravilo o 27 % méně uhlí než ve stejném období v loňském roce.
Kromě nižší poptávky ze strany uhelných elektráren z důvodu poklesu spotřeby elektřiny a cen zemního plynu v návaznosti na restriktivní opatření pro omezení šíření koronaviru, se na celkové těžbě podepisuje i nižší vývoz. Výroba elektřiny v uhelných elektrárnách se v období mezi lednem a květnem meziročně propadla o 34 %, vývoz uhlí poté o 29 %.
V příštím roce by se nicméně těžba uhlí mohla se zotavením poptávky po elektřině a cen zemního plynu mírně vzrůst. EIA tak v současné očekává 7% růst.

Uhlí

V USA se loni vytěžilo nejméně uhlí za posledních 40 let, letos je očekáván další propad

Americká vládní agentura DFC, která slouží jako tamní rozvojová banka, přistoupila ke zrušení zákazu financování zahraničních jaderných projektů, přičemž se plánuje zaměřit na pokročilé jaderné technologie na rozvíjejících se trzích. Financování je zásadní položkou pro jaderné projekty vzhledem k jejich delší době realizace. Finance vládní agentury by tak měly americkému průmyslu pomoci například v konkurenci ruským a čínským technologiím.
Spojené státy se v posledních letech snaží dostat do popředí svůj jaderný průmysl, přičemž řadu příležitostí nabízí převážně zahraniční trhy. Jednou z podstatných překážek rozvoje jaderné energetiky je nicméně náročné financování, které může projekty značně prodražit. V tomto ohledu mohou pomoci rozvojové banky a státní financování, které obvykle nabízí příhodnější podmínky než soukromý sektor.
Americká vládní agentura U.S. International Development Finance Corporation (DFC), která slouží jako investiční a rozvojová banka, tak v minulém týdnu podle serveru S&amp;P Platts <a href="https://www.spglobal.com/platts/en/market-insights/latest-news/electric-power/072420-us-agency-ends-ban-will-now-finance-advanced-nuclear-projects-abroad" target="_blank" rel="noopener">zrušila zákaz financování jaderných projektů v zahraničí</a>. Zákaz pro financování byl historickým pozůstatkem, jelikož agentura vznikla v loňském roce sloučením dvou institucí, pro které zákaz platil. Zrušení zákazu předcházel měsíc trvající konzultační proces, přičemž 98 % ze zhruba 800 obdržených připomínek, mimo jiné ze strany akademické sféry, odborníků, zástupců průmyslu či členů kongresu, zrušení podpořilo.
<blockquote>„Modernizace politiky DFC s cílem nabídnout financování jaderných projektů podporuje rozvojový mandát agentury, posiluje zahraniční politiku USA a uznává pokroky v technologii, která by mohla posílit dopad jaderné energetiky obzvláště na rozvíjejících se trzích. Například pokročilé jaderné technologie vyvíjené a používané ve Spojených státech, včetně malých modulárních reaktorů (SMR) a mikroreaktorů, budou mít výrazně nižší náklady než tradiční jaderné elektrárny a mohou být vhodné pro rozvojové země,“ <a href="https://www.dfc.gov/media/press-releases/dfc-begins-public-comment-period-proposed-change-nuclear-energy-policy" target="_blank" rel="noopener">uvedla agentura při zahájení konzultačního procesu pro zrušení zákazu financování</a>.</blockquote>
Podle Jeremyho Harrella, jednatele společnosti ClearPath, jež se zaměřuje na podporu rozvoje nízkouhlíkových technologií a klimatickou politiku, je tento krok extrémně důležitý pro konkurenceschopnost amerického průmyslu. Ten totiž čelí konkurenci zejména ruského a čínského jaderného průmyslu a jejich financování.
Projekty v oblasti jaderné energetiky by podle Harrella mohly být financovány až ve 30 různých zemích, které projevily zájem o rozvoj jaderné energetiky, včetně Alžírska, Brazílie, Egyptu, Ghany, Indie, Jordánska, Keni, Mexika, Maroka, Nigeru, Nigérie, Jihoafrické republiky, Súdánu, Tuniska, Ugandy, Ukrajiny, Vietnamu či Zambie.

USA: Zrušení zákazu financování zahraničních jaderných projektů má zemi pomoci v konkurenceschopnosti

Světová pandemie COVID-19 si vybírá nemalou daň na poptávce po energii, světových energetických trzích a sektoru s obnovitelnými zdroji.  Spojené státy americké a Indie stávající neblahou situaci využívají k nastavení podmínek vzájemné dlouhodobé spolupráce právě v odvětví energetiky s důrazem na obnovitelné zdroje.
Americký ministr energetiky Dan Brouillette a indický ministr ropy a zemního plynu Dharmendra Pradhan v pátek 17. července 2020 vedli diskuzi o strategickém energetickém partnerství mezi USA a Indií. Účelem online schůze bylo zhodnotit, čeho bylo v rámci dosavadního partnerství dosaženo a jakých nových oblastí se bude pokračující bilaterální spolupráce týkat.
Obě země vedou společný výzkum a vývoj přes partnerství <a href="https://www.usaid.gov/sites/default/files/documents/1861/PACE-D-Brochure-Feb-2016-1.pdf">U.S.-India Partnership to Advance Clean Energy-Research (PACE-R)</a>, které se týká především zavádění <a href="https://oenergetice.cz/elektrina/hdo-smart-grid-fungujici-jiz-pul-stoleti/">inteligentních sítí</a> a <a href="https://oenergetice.cz/akumulace-energie/velky-prehled-vyuzivane-i-perspektivni-technologie-akumulace-energie/">skladování energie</a>. Důraz bude v budoucnu kladen na získávání energie z <a href="https://oenergetice.cz/emise-co2/americky-start-up-prisel-revolucni-elektrarnou-jako-palivo-vyuziva-smes-94-co2/">cyklů se superkritickým CO2</a> či z pokročilých uhelných technologií včetně <a href="https://oenergetice.cz/elektrina/carbon-capture-and-storage-technologie-uskladnovani-co2/">CCS</a> a jejího následného využití v síti či při výrobě vodíku. USA rovněž informovaly, že společný výzkum a vývoj bude nadále pokračovat, a to na několika úrovních. Například přes U.S.- India Civil Nuclear Energy Working Group budou země spolupracovat na výzkumu jáderné energetiky. Prostřednictvím konsorcia vlády USA, nazvaného <a href="https://www.usaid.gov/india/press-releases/jul-8-2020-usaid-and-mnre-announce-new-partnership-expand-clean-energy">South Asia Group for Energy (SAGE),</a> budou zase sdílet poznatky týkající se pokročilých čistých technologií.
<h2>Oblasti budoucnosti</h2>
USA a Indie rovněž zahájily činnost společné vodíkové pracovní skupiny Hydrogen Task Force propojující veřejný a soukromý sektor. Ta má podpořit výrobu vodíku z obnovitelných i neobnovitelných zdrojů energie a snížení ceny zavádění vodíkových technologií s cílem posílit energetickou bezpečnost a odolnost.
Podepsáním memoranda o porozumění země stvrdily svůj záměr si asistovat při pořádání soutěže pro vysokoškolské studenty technických oborů s názvem <a href="https://solardecathlonindia.in/">Solar Decathlon India</a>. Jejím účelem je připravit a vzdělat příští generaci expertů v oblastech projektování a výstavby vysoce efektivních budov využívajících obnovitelnou energii.
<blockquote>„Schůze ukázala odhodlání našich vlád nadále posilovat toto partnerství. Vítáme, že navzdory výzvám spojeným se situací kolem COVID-19 jsme odhodláni upevnit naše energetické vazby a společně usilovat o dosažení našich sdílených cílů,“ prohlásil Pradhan.</blockquote>

Schůze ministrů USA a Indie nastínila spolupráci v nových oblastech energetiky

Spojené státy americké jsou tradiční jadernou velmocí a zároveň zdaleka největším výrobcem elektrické energie z jaderných elektráren. Palivo pro jadernou flotilu USA nicméně pochází zejména z dovozu, domácí produkce stabilně klesá, přičemž v loňském roce se propadla na historicky nejnižší úroveň.
Spojené státy disponují největší flotilou jaderných elektráren na světě, které zabezpečují přibližně pětinu tamní výroby elektrické energie. Přestože jsou USA tradičně jadernou velmocí, domácí těžba uranu ve v průběhu 80. a 90. let postupně propadla. V loňském roce <a href="https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=44416" target="_blank" rel="noopener">podle dat vládní agentury U.S. Energy Information Administration (EIA)</a> klesla na vůbec nejnižší hodnotu od roku 1950. Většinu svých potřeb tak provozovatelé tamních jaderných elektráren pokrývají již poslední tři desetiletí dovozem ze zahraničí.
<figure id="attachment_86021" class="wp-caption aligncenter" style="width: 725px;"><img class="size-full wp-image-86021" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/07/Vyvoj-produkce-uranoveho-koncentratu-v-USA.png" sizes="(max-width: 725px) 100vw, 725px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/07/Vyvoj-produkce-uranoveho-koncentratu-v-USA.png 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/07/Vyvoj-produkce-uranoveho-koncentratu-v-USA-512x219.png 512w" alt="Vývoj domácí produkce uranového koncentrátu (U3O8) v USA mezi lety 1950 a 2019. Zdroj: EIA" width="725" height="310" /><figcaption class="wp-caption-text">Vývoj domácí produkce uranového koncentrátu (U3O8) v USA mezi lety 1950 a 2019. Zdroj: EIA</figcaption></figure>
Provozovatelé jaderných reaktorů v USA nakupují palivo mimo jiné ve formě koncentrátu U3O8, hexafluoridu uranu nebo obohaceného uranu. Tyto vstupní suroviny jsou následně v několika krocích zpracovány na jaderné palivo uložené v palivových souborech. V loňském roce bylo podle EIA do amerických komerčních reaktorů zavezeno palivo obsahující více než 19 tisíc tun U3O8, přičemž pouhých 9 % pocházelo z domácích zdrojů.
<figure id="attachment_86022" class="wp-caption aligncenter" style="width: 725px;"><img class="size-full wp-image-86022" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/07/Vyvoj-domaci-tezby-a-dovozu-uranu-do-USA.png" sizes="(max-width: 725px) 100vw, 725px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/07/Vyvoj-domaci-tezby-a-dovozu-uranu-do-USA.png 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/07/Vyvoj-domaci-tezby-a-dovozu-uranu-do-USA-512x219.png 512w" alt="Vývoj domácí produkce a dovozu uranu do USA mezi lety 1950 a 2019. Zdroj: EIA" width="725" height="310" /><figcaption class="wp-caption-text">Vývoj domácí produkce a dovozu uranu do USA mezi lety 1950 a 2019. Zdroj: EIA</figcaption></figure>
Tradičně největším dodavatelem uranu do Spojených států je Kanada, která disponuje rozsáhlými a kvalitními zásobami uranu. Dále následovaly Kazachstán, Austrálie či Rusko. Kazachstán se díky podpoře domácího průmyslu stal největším těžařem a vývozcem uranu na světě, přičemž v současné dekádě si stabilně udržuje zhruba 35-40% podíl na globální těžbě.
<figure id="attachment_86023" class="wp-caption aligncenter" style="width: 725px;"><img class="size-full wp-image-86023" src="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/07/Objem-uranu-nakoupeneho-ze-zahranici-pro-komercni-reaktory-v-USA-dle-zeme-puvodu.png" sizes="(max-width: 725px) 100vw, 725px" srcset="https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/07/Objem-uranu-nakoupeneho-ze-zahranici-pro-komercni-reaktory-v-USA-dle-zeme-puvodu.png 725w, https://oenergetice.cz/wp-content/uploads/2020/07/Objem-uranu-nakoupeneho-ze-zahranici-pro-komercni-reaktory-v-USA-dle-zeme-puvodu-512x219.png 512w" alt="Objem uranu nakoupeného provozovateli komerčních jaderných reaktorů v USA ze zahraničí dle země původu. Zdroj: EIA" width="725" height="310" /><figcaption class="wp-caption-text">Objem uranu nakoupeného provozovateli komerčních jaderných reaktorů v USA ze zahraničí dle země původu. Zdroj: EIA</figcaption></figure>

Těžba uranu se v USA loni propadla na historické minimum, většina jaderného paliva pochází z dovozu

Výzkumníci z americké <a href="https://www.nrel.gov/news/press/2020/nrel-research-points-to-recycling-solar-panels.html">Národní laboratoře pro obnovitelné zdroje provedli první globální hodnocení nejslibnějších způsobů nakládání s krystalickými  fotovoltaickými (PV) moduly</a> na konci jejich životnosti. Podle<a href="https://www.nature.com/articles/s41560-020-0645-2.epdf?sharing_token=gTbOszbDSFo3DPHaqB2oKtRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0OtL9QEzcgFMYa45OUzo4NruhWqFy6wgWcztDdWim4XS3hCVOCBhp4d3QDIeKJkRd1qE3jMWfn99b10OTnspoqOjZXZdVAs0r5jaR6vhHiEl_Yr8DM9BCYUFb15u73ruAc%3D"> studie</a> je zapotřebí optimalizovat způsoby recyklace panelů a zaměřit se na více jejich součástí.
Fotovoltaické panely mají životnost 30 let a podle výzkumníků v současnosti neexistuje jasný plán jak s vyřazenými panely nakládat. Problémem je i samotné množství vyřazených panelů, do roku 2050 by jich mohlo být až 80 milionů tun. A kromě množství odpadu představuje výzvu i jeho povaha. Fotovoltaické panely se skládají z cenných ale i toxických materiálů. V současné době neexistuje žádný standard pro recyklaci těch cenných a zmírnění vlivů těch toxických.
Podle studie dnešní procesy recyklace fotovoltaiky nejsou optimalizovány pro nákladově efektivní recyklaci vysoce čistých materiálů ve velkém měřítku nebo pro environmentální výsledky. I v EU, kde je recyklace PV povinná, existuje jen velmi málo recyklačních zařízení určených k manipulaci s fotovoltaickými moduly a informace o jejich recyklační účinnosti a ekonomice nejsou veřejně dostupné.
<h2>Současná praxe</h2>
Standardní praxe pro recyklaci krystalických PV spočívá ve využití existujících linek pro recyklaci skla nebo kovů. Tento postup je schopen recyklovat materiály, jako je hliníkový rám, vnější měděné dráty a sklo. Tento postup tak splňuje požadavky stávající regulace o odpadních elektrických a elektronických zařízeních požadující recyklaci 75 % hmotnosti zařízení.
Tento postup ale není schopen recyklovat další složky panelů, jako je stříbro, měď, křemík a olovo. Ty přitom představují většinu potenciální hodnoty modulu a jsou odpovědné za většinu potenciálního dopadu na životní prostředí při nesprávném zacházení.
<h2>Zaměření na křemík</h2>
Podle studie je zapotřebí výzkum a vývoj postupů, které by byly schopné zlepšit cenovou efektivitu recyklace a zvýšit podíl opětovného využití materiálů. Navrženo, laboratorně testováno či aplikováno v malém měřítku již bylo velké množství nových způsobů recyklace. Podle výzkumníků je zapotřebí se zaměřit zejména na recyklaci čistého křemíku v křemíkových plátcích. Ty jsou totiž nejdražší komponentou modulů a zároveň nesou polovinu (nebo i víc) uhlíkové stopy celého modulu.
Podle studie v současnosti existují pouze dvě technologie, které umožňují recyklaci více stopových materiálů, které jsou cenné či nebezpečné, a u kterých jsou přesně popsány toky materiálů a energie. Jedná se o proces „Plného využití vyřazené fotovoltaiky“ (<a href="https://frelp.info/">FRELP</a>) a proces navržený Arizonskou státní univerzitou (ASU). Cílem FRELPu je z panelů získat co největší procentuální hmotnost materiálů a docílit nejmenšího odpadu. Proces ASU má za cíl získat z panelů materiál o nejvyšší hodnotě. Obě technologie jsou schopny z FV panelů získat přes 90 % křemíku v metalurgické kvalitě.
Pro jeho využití ale bude zapotřebí podrobný výzkum nečistot v něm obsažených. Křemík, který se v solárních článcích využívá, musí být velmi čistý a recyklovaný křemík přitom pravděpodobně bude mít jiný profil nečistoty než „panenský“ křemík. Využití recyklovaného křemíku při výrobě nových článků tak pravděpodobně bude složitější.
<blockquote>„Potřebujeme výzkum a vývoj, protože hromadění odpadu nás může velmi rychle zaskočit. Podobně jako exponenciální růst fotovoltaických instalací se bude nárůst zdát pomalý a pak velmi rychle zrychlí. Před tím, než bude odpadu dost na to, aby se vyplatilo otevřít zařízení vyhrazená pro (recyklaci) fotovoltaik, musíme prostudovat správný proces pro nakládání s ním.“ – Timothy Silverman, spoluautor studie</blockquote>
Zdroj úvodního obrázku: Duke Energy Renewables