Provozovatelé evropských soustav: Plyn bude mít ve výrobě elektřiny silnější pozici

Obrovské, ale obrovské emise dělá lokální vytápění. To je místo pro plyn a tepelná čerpadla. Je zhůvěřilost podporovat biomasu, i tu lokální.

Komentující jaksi opomněli fyziku a to tu jde především. Bez klasického rotujícího zdroje to prostě nepůjde a to nemluvím pouze o stavu fouká / nefouká, svítí / nesvítí, ale i o měkkém a tvrdém napětí. Uhelné elektrárny budou dřív nebo později odstavené politicky i ekonomicky (především nárůst cen emisních povolenek). Jaderným elektrárnám již na západě odzvonilo (Německo 2022, Belgie 2025 atd.), biomasa to nemá šanci pokrýt a baterky se nedají zaplatit. Pak zůstane pouze teda ten plyn, který současná Energiewende považuje za dočasný zdroj, ale vzhledem na fyziku se stane zdrojem trvalým při OZE.

Jediné o čem se můžeme bavit je časový rámec toho celého. Můj názor je ten, že se nepodaří kapacitně nahradit odstavené uhelné a jaderné elektrárny v tak krátkém časovém horizontu.

Jo, nejvyšší čas se sebrat a jít to vysvětlit všem těm majitelům ostrovních systémů, kteří si provozují celé sítě bez rotujících zdrojů, že vlastně dělají fyzikálně nemožné věci. Ale připravte se na výsměch.

Kolik je čistě ostrovních systémů bez propojení s nadřazenou soustavou které kromě svého domu živí i nějakou výrobu?

Také není špatné se oněch provozovatelů sítí bez rotujících zdrojů poptat, jak splňují evropské normy ohledně jištění těch svých sítí, když v těch jejich sítích jaksi nevzniká zkratový proud, který by vybavil klasický jistič, takže při případném zkratu vyhoří a začnou od píky :-).

Opravdu si myslíte že když zkratujete akumulátor např. 150kW 800V že nevybaví jistič?

V mikrosítích jsou dostatečné zkratové proudy. Navíc jistič má většinou dvě spouště, tepelnou která chrání kabely proti přetížení a elektromagnetickou rychlou zkratovou. A z toho plyne že pokud je sytém správně dimenzován tak, vodiče musí ochránit i ta pomalá tepelná, protože při správném použití se tato spoušt musí zahřívat rychleji než kabel.

Za další, když máte energetický systém v každém místě navržený na větší proud než je zkratový proud zdroje, tak není ani co jistit, viz. např. proudový zdroj.

I pojistka se musí přepálit dříve než kabel přesáhne povolenou teplotu, to jsou základy které platí všude nejen v ostrovních a mikrosítí.

Pletete si zkrat a přetížení. Cílem jištění elektrického obvodu je primárně odpojit zkrat a to nikoliv jen proto, aby nám neshořely dráty ve zdi, ale proto, aby nám proud protékající úplně jinudy, než má, nezpůsobil jiné škody včetně škod na zdraví a životě. Čekání na tepelnou spoušť může být opravdu hodně bolestivé :-). Opravdu bych Vám to nepřál zažít.

S tím akumulátorem je potíž, že pokud se bavíme o střídavém proudu (a o tom já se bavím), tak nemůže být připojen napřímo, ale musí být připojen přes střídač. Nebavíme se tedy o zkratu na svorkách akumulátoru, ale o zkratu někde v síti, k níž je ten akumulátor přes střídač připojen.

Pane Veselý to píšete z vlastní zkušenosti?

Nesmysl, který začíná touto větou: "By 2030, the storylines dictate that gas is before coal in the merit order, driven by prices and the need to reduce emissions." Jenomže to bude trochu jinak. Velká část evropských států totiž zavře uhelné elektrárny na základě administrativního opatření a ten seznam je poměrně dlouhý (Francie, Itálie, Portugalsko, Nizozemí atd.). Tím ovšem samozřejmě významně klesne tlak na ty ostatní. A za druhé tu nemáme "uhlí", ale hnědé a černé uhlí, což jsou dva velmi odlišné světy. A zatímco není vyloučeno, že černé uhlí se skutečně dostane v merit orderu za plyn, tak u hnědého uhlí je to opravdu těžko myslitelné, protože by to znamenalo příliš velký nárůst ceny pro spotřebitele. No a v neposlední řadě tu máme příklad Velké Británie, kde vysoká cena povolenek sice poměrně rychle zabila uhlí (černé a dovážené), ale teď už začíná neméně úspěšně zabíjet i plyn, jehož spotřeba pro výrobu uhlí tam už loni významně poklesla pod tlakem zejména větrných elektráren. Takže představy o tom, že do roku 2040 v EU významně poroste spotřeba plynu pro výrobu elektřiny jsou poněkud mimo realitu. Plynárenský sektor by udělal lépe, kdyby se soustředil na dopravu, kde má daleko větší šance, pokud se bude trochu snažit.

Samozřejmě spotřeba plynu pro výrobu elektřiny...

To se mýlíte Vy totiž předpokládáte že dotované OZE se budou velmi rychle rozvíjet, jenže tak to nebude s každým procentem spotřeby totiž stoupají nároky na síť. Při optimálních podmínkách bude výroba vyšší než spotřeba , ale většinu el. energie dodá plyn. Spotřeba el. energie navíc poroste , protože potenciál úspor se brzy vyčerpá, el. mobilita a tepelná čerpadla spotřebu zvýší. Těžba plynu v EU bude klesat a celková spotřeba poroste EU bude za 20 let ještě závislejší na dovozu plynu než dnes. Samozřejmě , že ceny plynu se přizpůsobí totální závislosti EU na něm. Navíc využívat zemní plyn je dnes populární i v některých částech Asie a v severní Americe. Těžba plynu v USA bude za několik let růst už jen velmi mírně a hlavním hráčem v dodávkách plynu zůstane Rusko, protože může snadno dodávat plyn jak do EU, tak Číny nebo Indie - tedy většině lidstva a má nejvíce plynu na světě, ale růst poptávky však patrně z největší části pokryje střední východ. Objemy dodávek budou vyšší než kdykoli před tím, protože spotřeba ropy nepoklesne a střední východ bude díky dodávkám energií dále bohatnout.

Obávám se, že pletete několik věcí dohromady. Závislost EU na dovozu plynu poroste v každém případě prostě proto, že se vyčerpávají jeho domácí zdroje a Británie vystupuje z EU. Výjimkou je jedině Rumunsko a mohl by jí být i Kypr, ale to by EU musela umět Turecku ukázat sílu, což je asi stejně pravděpodobné, jako že příští papež bude žena.

A teď ke druhé věci - ano, dotované OZE se budou dále rozvíjet a bude jim jedno, že je občas někdo omezí při přetížení sítí, protože jim to bude kompenzováno. Navíc ovšem významné zdražení elektřiny bud signálem pro větší rozvoj fotovoltaiky v domácnostech a firmách, ať se nám to líbí nebo ne. Bavíme se tu o celé EU, nikoliv o ČR, kde tento efekt bude podstatně menší, než třeba v Itálii nebo Španělsku.

Jestli poroste poptávka po elektřině v EU je otázka za milion dolarů a není na ní rozhodně zaručená odpověď. Je tam hromada neznámých včetně toho, jestli energeticky náročný průmysl bude nebo nebude nakonec vypuzen z EU. EU má stále značnou spotřebu elektřiny v ocelářství a těžké chemii a oba obory evropská politika celkově dost likviduje. Jejich vymístění např. do USA, Asie nebo na Blízký východ, kde jsou všude nižší ceny elektřiny by samozřejmě se spotřebou v EU dost zamával. Spousta lidí se baví o elektřině, kterou spotřebují auta při elektromobilitě, ale zapomíná při tom odečíst spotřebu elektřiny v petrochemii.

Tepelné čerpadla jsou super, prožeňte plyn přes paroplynovou elektrárnu a elektřinu přes tepelné čerpadlo a dostal jste klidně i 2x více tepla než prostým spálením plynu. A do toho zateplování. Pro plynaře žádná výhra, když budou přicházet o svůj největší trh.

A myslete na to, že zvýšení podílu plynu na výrobě znamená automatický nárůst ceny elektřiny, investoři následně velmi rychle zaplaví trh větrnými a fotovoltaickými zdroji. Větrné elektrárny jsou dnes na úrovni EU objemem produkce na nějaké 1/3-1/4 toho, co současné sítě dají celkem v klidu, bez významných nákladů na integraci. Ty navíc klesají s růstem jejich koeficientu využití a s tím, jak se s nimi učí provozovatelé sítě pracovat.

Kotlíkové dotace u nás skutečně byly nasazeny uspěcháním příšerně blbě, mělo být daleko větší upřednostňování tepelných čerpadel místo nic moc cizího plynu a úplně nesmyslného malého spalování uhlí a dřeva v domácnostech s mikrosazemi.

Dvakrát více tepla? Tak to asi těžko. Řekněme že půjde o úplně novou paroplynovou elektrárnu s hrubou účinností 60 %, pak ovšem je potřeba odečíst vlastní spotřebu té elektrárny a dále ztráty v sítích. A potom topný faktor TČ vzduch voda, což je referenční technologie, není 4, ale ve skutečnosti v nejlepším případě 3, u bytových domů tak 2,6, takže to zase taková výhra není. Jenomže ono velkou část elektřiny pro to TČ dodají úplně jiné zdroje :-). Vím, že se Vám tento způsob líbí, ale on je ve skutečnosti velmi drahý, protože od určité úrovně znamená nové elektrické sítě, které jsou velmi drahé a je velmi obtížné je budovat, zejména pokud je porovnáme s existujícími plynovými sítěmi, které mohou být dalších 30 let v zemi aniž by se na ně sáhlo. Takže tudy cesta v masovém měřítku nakonec nepovede, elektřina bude v EU brzy příliš drahá a vzácná.

Dovolím si trochu oponovat. Spalovací turbina využije cce 60 % z energie plynu. Následný kotel s turbinou využije ze zbytku cca 25% to znamená ze systému odchází 32% vložené energie. Když stejné množství energie spálím v kondenzačním kotli využiji až 105% vložené energie. Svorkový výkon generátorů je jedna věc druhá je celková účinnost přenosu energie ke spotřebiteli. To je trojnásobná transformace, vlastní přenos. Tak že ve výsledku bude přímé spálení vždy účinnější. Protože tepelná čerpadla pracují s proměnnou teplotou vstupního vzduchu tak jejich účinnost také kolísá.

Byl bych opatrný s úvahou Vaší i pana Veselého. Obě jsou zatíženy nepřesnostmi. U Vás 105% je "normovaný stupeň využití" ale je pravda že skutečná účinnost se už bude blížit 100%, na rozdíl od cca 60% v paroplynové elektrárně.

Pro pana Veselého: rád bych viděl výpočet, kolik se v reálném průměru nažene z těch cca 60% přeměněných na elektřinu zase různým typem tepelného čerpadla.

Vláďa též poukázal na ztráty přenosem. Uměl by někdo vše vyčíslit s realistickými průměrnými hodnotami? Já jsem v tom laik.

Úvaha je jednoduchá, paroplynová elektrárna má deklarovanou účinnost 60%, počítejme, že po započtení vlastní spotřeby, ztrát, apod. dojede ke spotřebiteli 50% původní energie (17% ztrát, to považuju za realistický odhad). No, a moje TČ systém voda-voda má SCOP 4, ale už je 5 let staré, tj. dnes už jsou na trhu lepší. Udělejte paroplynku součástí podnikové energetiky nebo CZT a vyženete procenta navíc i díky kogeneraci. A o kolik % budou nižší ztráty plynu a vyšší energetická náročnost distribuce v jedné tlusté trubce to elektrárny oproti celé distribuci malospotřebitelům, to si netroufám odhadovat.

Ale ono je to fakticky jedno, jestli to bude 1.5 nebo 1.75 nebo 2x lepší. Rozhodně je to mnohem více energie než spalování samotného plynu.

Ano máte pravdu, tepelné čerpadlo zajistí vyšší než 100% využití energie paliva. Při účinnosti PP el. cca 50% máme zhruba 150% využití energie primárního paliva pomocí tepelného čerpadla. Nicméně nejde o účinnost, ale o cenu topení tepelným čerpadlem stojí provozně polovinu proti plynu.

Ve většině věcí se shodneme. Já bych ovšem hnědé uhlí nepřeceňoval, není to ani 10% výroby v EU, z plynu se vyrábí 2x více elektřiny už teď. Přibližně polovina výroby elektřiny z hnědého uhlí se děje v Německu a tam očekávám obrovský tlak na jeho útlum. A je otázka co s jeho cenou udělá ETS, jestli se cena zmátoří a bude třeba mezi 20-30 EUR/tCO2.

Mezi ty bezuhelné země je třeba počítat ještě celou Skandinávii, Rakousko, (asi) Slovensko a výhledově asi i Španělsko. Uhelná energetika bude na úrovni EU dost těžko hledat kamarády.

A samozřejmě je třeba brát v potaz, že dnes už se v EU staví VtE a FVE za vysoutěženou cenu nových zdrojů, která je už dnes nižší než jen palivové náklady plynových elektráren+ETS a ten rozdíl se bude nejspíše dále zvyšovat. Plynové elektrárny bude fajn mít, ale stále více budou tlačeny do role zdroje předposlední instance (pak už budou jen dieselagregáty a nouzové uhelky), který bude mít jen tu část trhu, kterou mu nechají jaderné, vodní, větrné, fotovoltaické, vodní, jiné OZE zdroje a krátkodobá akumulace. Krátkodobě může sice jeho podíl výrobě vzrůst (prudký nárůst spotřeby elektřiny, rychlý kolaps uhelných nebo jaderných zdrojů, apod.), ale to na dlouhodobém trendu nic moc nezmění.

A buďme upřímní, plyn to asi nejvíce bude schytávat od dvoj-/trojskel, polystyrénu, tepelných čerpadel a rostoucí účinnosti průmyslových procesů.

Nakonec se ukáže, že hnědé uhlí bude mít v Německu velmi tuhý kořínek a zatímco černé uhlí Německá vláda v klidu obětuje, protože žádné horníky už nemá, tak hnědé uhlí bude chtít udržet minimálně do roku 2040. Moudřejší budeme koncem letošního roku. Jde o to, že pokud dojde k likvidaci velkého podílu černouhelných elektáren a to přijde už v horiznotu roku 2025, tak paradoxně klesne tlak na hnědé uhlí (nebude tolik růst cena povolenky) - mimochodem právě proto, že podíl na celkové výrobě elektřiny v EU je relativně malý a také bude podstatně vyšší cena elektřiny, kterou dnes právě uhelné elektrárny drží nízko. Když jich velká část vypadne, budou daleko vyšší ceny elektřiny a to opět pomůže i hnědému uhlí. Samozřejmě přijde další rozvoj OZE, ale ten bude zase v první řadě likvidovat dražší plynové elektrárny a ne ty na hnědé uhlí. A je tu ještě jedna souvislost, elektrárny budou připojené hlavně na přepravní soustavu, úspory plynu v retailu vyvolají obrovský vodárenský efekt (menší spotřeba plynu bude muset zaplatit celou distribuci, jejíž náklady jsou v podstatě konstantní). Jedinou šancí plynárenství je využít dieselgate a opravdu masivně vtrhnout do dopravy a to i s využitím evropských regulací. Elektřina plyn v EU nezachrání.

S poslední myšlenkou ohledně naděje na spotřebu v CNG/LNG dopravě souhlasím určitě, ostatní asi mátě pravdu, protože horníci docházejí už i Polákům.