Transnet BW: Spotřeba elektřiny v Německu by do roku 2050 mohla stoupnout o více než 50 %

DomůNěmeckoTransnet BW: Spotřeba elektřiny v Německu by do roku 2050 mohla stoupnout o více než 50 %

Dle Transnet BW by spotřeba elektřiny v Německu mohla do roku 2050 stoupnout o více než 50 % na více než 800 TWh. Vyplývá to ze scénáře, který byl vypracován s cílem dosáhnout do roku 2050 klimatické neutrality. To by vyžadovalo významnou elektrifikaci sektoru dopravy a vytápění a proměnu energetického mixu. 

Jeden z německých provozovatelů přenosové soustavy, společnost Transnet BW, vypracoval scénář toho, jak by mohl vypadat německý energetický sektor v roce 2050, pokud má země dosáhnout neutrality z hlediska produkce skleníkových plynů.

Předpokladem je snížení emisí CO2 do roku 2050 oproti roku 1990 o 90 %, čehož má být dosaženo změnami v energetického mixu pro výrobu elektřiny a tepla a elektrifikací dopravy. Mimo to studie předpokládá snížení emisí CO2 i v odvětvích, kterými se přímo nezabývá – v letecké a námořní dopravě, zemědělství a výrobě tepla v průmyslových procesech.

Emise CO2

Nezbytnou součástí snížení emisí v Německu i Evropě je komplexní transformace výroby energie. To zahrnuje rozšíření obnovitelných zdrojů energie (OZE), zejména větrných a fotovoltaických elektráren, a elektrifikaci odvětví vytápění a dopravy.

Očekává se, že tato transformace povede k výraznému nárůstu spotřeby elektřiny. V Německu by čistá spotřeba elektřiny měla stoupnout o více než 50 % na více než 800 TWh (plus 40 TWh pro ztráty v síti). Z toho bude zapotřebí 315 TWh pro elektrifikaci samotného sektoru vytápění a dopravy.

Rostoucí flexibilita ve spotřebě elektřiny jako nezbytný prvek umožňující nárůst podílu OZE

Studie předpokládá nárůst podílu OZE do roku 2050 na více než 80 %. To bude možné pouze za výrazného rozvoje využití flexibility na straně spotřeby a skladovacích zařízení. Odvětví vytápění, dopravy a plynu nabízejí velký potenciál pro skladování elektřiny, tepla a plynných zdrojů energie.

Propojením sektorů lze tyto úložné potenciály využít, aby se zvýšila flexibilita na straně spotřeby elektřiny. Například elektromobily mohou být nabíjeny v době vysoké výroby OZE. Zejména elektrifikace vytápění a dopravy zajistí, že se maximální zatížení německé soustavy ztrojnásobí na více než 200 GW.

Výrobě tepla dominuje elektřina a plyn

Účinná tepelná čerpadla a odporové topné systémy budou do roku 2050 využity pro elektrifikaci téměř 40 % dodávek tepla v Německu, a nepřímo tak budou využívat obnovitelnou energii.

Přibližně 60 % poptávky po teple pokryjí vysoce účinné paroplynové elektrárny s kombinovanou výrobou elektřiny a tepla společně s teplárnami v místních a dálkových topných sítích a decentralizovanými plynovými topnými systémy. Kromě toho lze využít skladovací zařízení tepla k inteligentní regulaci výroby tepla (a tím i poptávky po elektřině).

Rozvoj elektromobility

Za účelem dekarbonizace odvětví dopravy budou vozidla se spalovacími motory nahrazena především čistě bateriovými elektrickými vozidly. V důsledku vyšší hustoty energie a kratších dob pro doplňování paliva budou zejména na velké vzdálenosti využívána vozidla také s palivovými články. Ve srovnání s bateriovými elektrickými vozidly však tyto představují pouze malou část předpokládaných přepravních výkonů.

S elektrifikací dopravy značně poklesne konečná spotřeba energie v dopravním sektoru, jelikož jedna kilowatthodina elektřiny umožní elektrickému vozidlu přibližně 3,5krát větší dojezd než stejná energie ve formě benzínu ve srovnatelném vozidle se spalovacím motorem (0,11 litru super benzínu má stejnou energii jako jedna kilowatthodina elektřiny). Optimalizované nabíjení a skladování elektřiny v bateriích vozidla otevírá odvětví elektroenergetiky vysoký potenciál flexibility na straně spotřeby.

Rozšíření OZE

Větrný park Havelland v Německu. Zdroj: Mainova

Transnet BW předpokládá že oproti 58 GW v roce 2018 se instalovaný výkon  větrných elektráren do roku 2050 ztrojnásobí na 177 GW, z toho má být 55 GW na moři. Současně má instalovaný výkon fotovoltaických elektráren vzrůst čtyřnásobně z 44 GW v roce 2018 na 173 GW v roce 2050. Jen díky významnému nárůstu flexibility na straně spotřeby, která je umožněna výraznou elektrifikací dopravy a výroby tepla, lze výrobu elektřiny z obnovitelných zdrojů energie téměř zcela integrovat .

Výstavba vedení

Představený scénář vyžaduje dodatečný rozvoj přenosové soustavy významně nad rámec národního plánu rozvoje sítě pro rok 2030 (NEP 2030).  Hlavním důvodem je zejména pokračující rozvoj větrných elektráren v Severním moři, které by dodávaly přibližně třetinu elektřiny vyrobené z OZE. Tuto elektřinu je nezbytné přepravit do hustě osídlených a vysoce industrializovaných oblastí na západě a jihu Německa, kde poptávka po elektřině v důsledku vysokého stupně elektrifikace odvětví vytápění a dopravy bude silně růst.

V souladu s tím se zvyšuje potřeba posílení přenosové soustavy zejména v severojižní ose. Nad rámec NEP 2030, verze 2019, je nezbytné zamezit přetížení vedení o délce přes 15 700 km. To odpovídá přibližně 40 % délky současných vedení v německé přenosové soustavě. Současný NEP je pouze prvním krokem v požadavku rozšíření soustavy pro úspěšnou transformaci německé energetiky od roku 2050.

Zdroj úvodní fotografie: TenneT