Energetika musí stát na pevném základu

ABSTRACT: Decarbonisation means increasing the share of renewables, but fossil fuel sources should not be permanently decommissioned until their capacity and generation are fully replaced by the preferred renewable alternatives.

KDE SE NACHÁZÍME

I když debata o dekarbonizaci a rozvoji obnovitelných zdrojů energie (OZE) probíhá již nejméně desetiletí, zatím se z pohledu celé energetiky vlastně moc nestalo. Základem energetické spotřeby EU jsou fosilní zdroje (přes 60 % – uhlí, ropa, plyn) a jádro (15 %). Podíl OZE na finální spotřebě EU byl před deseti lety 14 %, v roce 2022 je stále jen 22 % a roste tempem pouhých 0,8 % ročně.

KAM SMĚŘUJEME

Jak připomíná Michal Macenauer z poradenské firmy EGÚ Brno, dekarbonizace znamená vybudovat paralelně několik nových energetik a jejich rozvoj bude muset být, pokud možno, v logické časové návaznosti:

• Aby byly proměnlivé obnovitelné zdroje (větrné a fotovoltaické) schopné nahradit energii z fosilních zdrojů, musí být schopné dodat podobné množství energie, a tudíž musí být jejich instalovaný výkon přibližně 20× větší než dnes.

• Významnou součástí OZE má být 300 GW větrných elektráren (VtE) na moři, včetně kabelů a částečně i výroben vodíku přímo na umělých ostrovech a navazujících vodíkovodů (nyní cca 25 GW).

• Bude nutné podstatné rozšíření a modernizace transportních tras, jak přenosových a distribučních elektrických sítí, tak celoevropské vodíkové páteřní sítě a přizpůsobení stávající sítě pro dopravu vodíku či směsí zemního plynu s vodíkem.

• Také bude zapotřebí systém krátkodobé akumulace (baterie) pro denní/týdenní vyrovnávání výroby a spotřeby.

• Sezónní akumulace energie z OZE do vodíku by měla nahradit současný import zemního plynu výrobou vodíku v elektrolyzérech.

• V Německu se předpokládá, že OZE nebudou schopny poptávku po vodíku pokrýt, předpokládá se import elektřiny a zelených paliv ze zemí mimo EU. To opět vyžaduje příslušnou podporu výstavby těchto zdrojů včetně dopravní infrastruktury do EU.

• V soustavě bude potřeba vybudovat téměř do výše 100% maximální potřeby elektrizační soustavy řiditelné flexibilní záložní plynové zdroje (kogenerace, příp. elektrárny), které budou schopné v případě nejhorší kombinace podmínek (zima, nesvítí a nefouká) zajistit po dobu několika dní či týdnů výrobu elektřiny a tepla spalováním zemního plynu, v budoucnu zeleného vodíku či metanu.

• Pro dosažení cílů bude třeba více než zdvojnásobit tempo renovace budov a obecně zvýšit efektivitu užití energie.

• Klíčovým trendem bude elektrifikace sektoru tepla (a dopravy). Sektor tepla má na finální spotřebě energie 50% podíl, tento sektor je tedy pro dekarbonizaci zásadní. Elektrifikace tepla je z mnoha důvodů podstatně složitější, než postavit třeba fotovoltaickou elektrárnu. Sektor elektřiny tvoří jen 25 %, proto zvyšování podílu OZE na výrobě elektřiny se jen pomalu promítá do podílu OZE na celkové spotřebě energie.

• Např. v Německu je už téměř 50% podíl OZE na výrobě elektřiny, ale v sektorech tepla a dopravy žádná revoluce zatím neprobíhá, a proto má Německo podíl OZE jen mírně vyšší než ČR (22 % vs. 18 %).

RIZIKA REALIZAČNÍ

Tyto procesy jsou sice příležitostí (pracovní místa, snižování dovozní závislosti), ale přináší i obrovská rizika zpoždění nebo dokonce jejich nedosažení, a to z mnoha důvodů, jakými jsou:

• technické a ekonomické obtíže, neboť všechny technologie jsou sice známé, ale v různém stupni technické a komerční zralosti,

• obecně neschopnost realizovat potřebná opatření (zateplování, výstavba OZE) v potřebném tempu (povolovací procesy, odpor veřejnosti, setrvačnost myšlení apod.),

• razantní zvýšení tempa růstu instalací OZE a dálkových vedení, které budou vyžadovat direktivní řízení shora (tyto stavby budou „ve veřejném zájmu“), což povede k omezení dosud obvyklých občanských práv připomínkovat vznik těchto zařízení ve svém okolí,

• obrovský přesun peněz z jedněch do druhých odvětví, z jedněch do druhých profesí, což se negativně dotkne velké části lidí a firem,

• z toho plynoucí odpor obyvatelstva (NIMBY, náklady) a riziko nárůstu preferencí z hlediska tempa dekarbonizace umírněnějších vlád (jak se už ukazuje třeba v Holandsku, ale i postupný růst preferencí AfD v Německu,…).

Z toho plyne obecné riziko časového nesouladu jednotlivých procesů a dalšího zdražování celé transformace.

Příklad: Pokud souběžně s expanzí FVE nebude probíhat elektrifikace sektorů tepla a dopravy a/nebo výroba vodíku a posílení přeshraničních kapacit, dojde k propadu cen elektřiny v letních měsících s nutností další spirály dotací pro „levnou“ elektřinu z FVE.

RIZIKA CHYBNÝCH STRATEGIÍ EU I NÁRODNÍCH VLÁD

Každý jednotlivec, ale i státy a EU dělají ve svém rozhodování chyby. A těch chyb byla v energetické politice již celá řada a je velmi pravděpodobné, že i současná strategie Green Deal v sobě též má zásadní chyby.

Jako příklady mohou sloužit:

• podpora biopaliv 1. generace s velmi malou energetickou výtěžností a vedoucí k devastaci krajiny,

• podpora biomasy, vedoucí k transportům biomasy z druhého konce světa, drancování lesů v rozvojových zemích i v rámci EU,

• prosazení německé politiky závislosti na plynu z Ruska a neschopnost EU, realizovat alternativní plynovody k Nord Streamu,

• umožnění přístupu či vlastnictví zásobníků plynu ruským firmám bez dostatečné kontroly ze strany státu nad touto strategickou infrastrukturou,

• pokud je primárním cílem Green Dealu dekarbonizace jako prostředek k odvrácení klimatické katastrofy, je naprosto nepochopitelná neustálá snaha vytlačit jadernou energetiku do nějaké „šedé“ zóny (taxonomie, ESG, či aktuální diskuse o Net Zero Industry Act, podle které jádro nemá být považováno za prioritní technologii). Chladný přístup EU k jádru kritizuje i EIA.

NA DOVOZY NELZE SPOLÉHAT

Ve zprávě ČEPS o zdrojové přiměřenosti se předpokládá postupná nutnost importů elektřiny. V roce 2030 se přebytková bilance předpokládá pouze u Francie a Německa, v menším objemu u Holandska a Norska. Jenže ničím a nikým není zaručeno, že tyto země tyto plány splní a že bude možné od nich elektřinu dovážet.

Německo pro splnění svých cílů musí několikanásobně zvýšit tempo výstavby OZE. V posledních letech je přírůstek výkonu VtE pouhých 2–3 GW ročně, tedy se výstavba prakticky zastavila, přes jasnou politickou prioritu těmto zdrojům. Důvodem jsou zejména zdlouhavá povolovací řízení a odpor obyvatel, diskuse kolem legislativních podmínek (odstupy od obydlí). Do roku 2030 je třeba tempo zvýšit na 10–15 GW, tedy až pětinásobně!

Ve Francii desítky GW odstavených jaderných reaktorů kvůli zanedbané údržbě ukazují, v jakých problémech je francouzská energetika. Jsou sice plány na výstavbu několika nových reaktorů, lze však očekávat problémy a zpoždění. V minulých dnech byla zveřejněna zpráva parlamentní vyšetřovací komise, která zjišťovala, proč se Francie z dříve energetické velmoci stala závislá na dovozu elektřiny, což bylo zvlášť palčivé během energetické krize.

IMPLIKACE PRO SEK

Základem elektroenergetiky mají být dle Státní energetické koncepce (SEK) zjednodušeně řečeno: jádro + OZE + částečně dovoz + krytí špičkové spotřeby plynovými zdroji.

Konkrétní návrhy k aktualizaci SEK:

• Jaderná energetika musí být i nadále základem – malé i velké reaktory.

• Rozvoj malé i velké FVE a větrné energetiky, ale hlavně větrné energetiky s výhodnějším celoročním profilem.

• Klíčové bude teplárenství, které zahrnuje

– energetické využívání odpadů a odpadního tepla, dle možností biomasa,

– kombinaci plynové kogenerace a tepelných čerpadel (potenciál až 4 GW KVET + 4 GW TČ), a to jak ve velkých městských teplárnách tak i v menších zdrojích (sídliště, firmy, průmyslové areály, developerské projekty,…).

Bude tak zohledněna důležitá role plynových kogenerací, které:

– jsou v provozu primárně v zimním období pro krytí špičkové potřeby tepla ale i elektřiny,

– zajistí flexibilitu a podpůrné služby pro elektrizační soustavu,

– mají spalovací motory a turbíny, a tak jsou jedinou technologií schopnou konvertovat vodík zpět na elektřinu,

– nejsou pouhou překlenovací technologií, ale nutným článkem bezuhlíkové energetiky.

• Důležitou složkou SEK by mělo být zateplování, nastavení priorit elektrifikace a tlak na udržení a rozvoj soustav centrálního zásobování teplem.

• Efektivní využití zemního plynu v kogeneračních zdrojích minimalizuje potřebu výstavby méně účinných plynových záložních/špičkových elektráren.

Co s uhelnými zdroji?

• Je relativně snadné uhelné elektrárny odstavit a nahradit plynovými.

• Pokud by však došlo ke zpoždění při výstavbě nových jaderných a obnovitelných zdrojů a nemožnosti nahradit tyto výpadky dovozy, tak hrozí dlouhodobé uvíznutí ve vysoké závislosti na plynu, jeho cenových výkyvech a geopolitické situaci. Současná krize je toho příkladem.

• Není proto vhodné spěchat s odstavováním uhelných zdrojů. Uhelné elektrárny musí zůstat funkční jako bezpečná záloha do doby plné funkčnosti nízkoemisní energetiky založené na jádře a OZE. A to i za cenu zvýšených nákladů na udržení elektráren a uhelných dolů v provozu (platba za kapacitu či rezervu).

O AUTOROVI

Ing. Milan Šimoník nastoupil po studiu na VUT v Brně v roce 1990 do První brněnské strojírny (později ABB/ALSTOM). Jako projektant se účastnil výstavby elektráren a tepláren v Česku i v zahraničí. V letech 2008–2014 byl členem společného týmu ČEZ-MOL, který připravoval projekty paroplynových elektráren v Maďarsku a na Slovensku. Následně se v PSG-International podílel na modernizaci Teplárny Planá nad Lužnicí. Od srpna 2016 je výkonným ředitelem COGEN Czech, od roku 2017 i projektovým manažerem ve společnosti TEDOM.

Kontakt: simonik@cogen.cz