Pár úvah o elektroenergetice po pařížské klimatické konferenci  
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. I proto jsem se nedávno zúčastnil besedy pořádané organizací STUZ, která se věnovala právě zhodnocení výsledků této konference z české strany.

Panelisté při besedě o výsledcích klimatické konference v Paříži, kterou pořádal organizace STUŽ (zdroj stránky STUŽ, fotograf Jirka DL).
Panelisté při besedě o výsledcích klimatické konference v Paříži, kterou pořádal organizace STUŽ (zdroj stránky STUŽ, fotograf Jirka DL).

Řada panelistů se konference v Paříži přímo zúčastnila. Ať už se jednalo o osoby velmi blízké zelenému ideologickému aktivismu, jako je Martin Bursík, nebo osoby s realističtějším pohledem, shodovali se ve dvou základních ohledech. Jednak v tom, že pozitivně hodnotili shodu na nutnosti dramatického snížení emisí skleníkových plynů, které by zaručilo, že se globální klimatická teplota nezvýší o více než 2˚C a ještě lépe méně než o 1,5˚C. A dále, že marginalizovali možnosti jaderné energetiky přispět k tomu cíli a, alespoň podle mého názoru, nedokázali předložit žádnou realističtější vizi, jak k nízkoemisní energetice dospět. Nedokázali také ukázat reálný plán, jak by co nejefektivněji a v co nejvyšší míře mohla ke snížení emisí přispět Česká republika. Proto jsem se v následujícím textu pokusil utřídit své znalosti a představy v této oblasti.

 

Je potřeba dramaticky snížit produkci oxidu uhličitého za každou cenu?

To, že průmyslové emise zvyšují poměrně dramaticky množství oxidu uhličitého v atmosféře je velice přesně měřeno a spolehlivě prokázáno. I kolegové v Ústavu jaderné fyziky AVČR, ve kterém pracuji, tato měření provádějí a třeba pomocí srovnání poměru různých izotopů uhlíku studují původ uhlíku a jeho transport v životním prostředí. Podrobněji jsem tato měření popsal v několika článcích (zde, zde a zde). Poměrně dost toho víme i o vývoji množství oxidu uhličitého v historii, i když pochopitelně s daleko menší přesností (podrobněji zde). Také růst globální teploty v minulém a tomto století je dobře potvrzen stále se zpřesňujícími měřeními (podrobněji zde). Značně složitější je už však posouzení velikostí přírodních a antropogenních vlivů na klima a jeho budoucího vývoje. Klimatologické modely se neustále zlepšují a zpřesňují díky pokroku při sledování klimatu, lepšího pochopení řady přírodních dějů a různých klimatických cyklů i rychlého nárůstu výpočetních kapacit. Přesto však v nich je řada dosti značných systematických nejistot. Kromě nejpravděpodobnějších scénářů pro různý nárůst obsahu oxidu uhličitého je tak i řada těch, které jsou sice méně pravděpodobné, ale i značně odlišné. Opravdu tak není úplně vyloučeno, že antropogenní emise ve vzdálenějším horizontu přispějí k vyrovnání přírodních cyklů a zabrání příchodu nějaké nové doby ledové. Jestliže však připouštím s ohledem na nejistoty našeho poznání toto, tak musím připustit i to, že v rámci nejistot jsou pak i mnohem katastrofičtější scénáře, než jsou ty představované jako nejpravděpodobnější. Právě proto, že se v oblasti jaderné fyziky zabývám i modelováním a simulacemi, tak vím, jak opatrně je třeba s nejistotami v těchto případech pracovat.

 

Systém na měření oxidu uhličitého v atmosféře a Oddělení dozimetrie záření Ústavu jaderné fyziky AV ČR.
Systém pro sledování 14CO2 v atmosféře, který provozuje Oddělení dozimetrie záření Ústavu jaderné fyziky AV ČR.

Je nutné si uvědomit, že právě využití fosilních zdrojů a dostatek energie umožnily dramatické zvýšení životní úrovně obyvatelstva i možností čelit různým katastrofám a řešit jejich následky. Stejně tak, jako nám daly možnost se přizpůsobit a čelit různým změnám v průběhu počasí. Rozvoj technologií a vědy, který by bez nich jen těžko nastal, ostatně umožňuje i studium a pochopení vývoje klimatu. A také nám dává prostředky pro přechod k využití jiných zdrojů a možnosti čelit případným změnám v různých regionech. Vidíme, že sociální kolapsy způsobené právě i nedostatkem zdrojů energie mají řádově větší dopady než i největší průmyslové havárie. Proto se může ukázat, že méně negativních dopadů bude mít efektivní využití i fosilních zdrojů k nalezení a vybudování opatření, které nám umožní negativním dopadům změn klimatu čelit. Výhodou této varianty je, že tyto prostředky a technologie se nám budou hodit i v případě, že se klima změní z přirozených důvodů. Takže péče o krajinu a posílení její co nejpřirozenější schopnosti hospodařit s vodou, získání odrůd s velmi dobrými užitnými hodnotami a také odolnými vůči, suchu, horku či chladu a škůdcům i příprava efektivních postupů při řešení následků přírodních katastrof je cesta, kterou bychom určitě měli podpořit. A je to určitě lepší řešení, než návrhy k návratu způsobu života k předprůmyslové éře, které se také objevují. Řádové snížení počtu obyvatel, které by to vyžadovalo, by opravdu nemohlo proběhnout humánním způsobem. Na druhé straně je však jasné, že každé snížení závislosti na fosilních palivech, které nevede k dramatickým rizikům pro stabilitu společnosti, je vítané.

 

Struktura výroby elektřiny v zemích OECD v roce 2013 (zdroj kniha Fukušima I poté).
Struktura výroby elektřiny v zemích OECD v roce 2013 (zdroj kniha Fukušima I poté).

 

Úspěšné cesty k nízkoemisní elektroenergetice

Než se podíváme na to, jaké jsou příklady cesty k nízkoemisní energetice, připomeňme si současný stav. Podle údajů z roku 2013 pocházelo z celkové energetické potřeby 32,9 % z ropy, 30,1 % z uhlí, 23,7 % z plynu 6,7 % z vody, 4,4 % z jádra, 0,9 % z biomasy, 1,1 % z větru a 0,2 % ze slunce. Pro produkci elektřiny to pak bylo z ropy 4,4 %, 41,3 % z uhlí, 21,7 % z plynu, 16,3 % z vody, 10,6 % z jádra a jen 5,7 % z obnovitelných zdrojů (z toho bylo 2,7 % z větru a 0,5 % z fotovoltaiky). Nejperspektivnějším směrem přechodu od fosilních paliv v dopravě se zdá být její elektrifikace a jednou z nejekologičtějších možností, která umožňuje odstranění emisí spojených se zajištěním tepelné pohody, je také využití elektřiny nebo tepelných čerpadel, které také elektřinu potřebují. Pokud se tak podaří vyřešit nízkoemisnost elektroenergetiky, je do značné míry celková cesta k nízkoemisní energetice a společnosti otevřená.

 

Kanadská elektrárna Bruce B s reaktory typu CANDU (zdroj Chuck Szmurlo Wikipedie).
Kanadská elektrárna Bruce B s reaktory typu CANDU (zdroj Chuck Szmurlo Wikipedie).

V roce 2014 proběhl zcela mimo pozornost zelených organizací historický okamžik. Kanadská provincie Ontario se zcela zbavila uhelných zdrojů v elektroenergetice a i využití plynu při výrobě elektřiny bylo minimální. I když ještě v roce 2003 byla z uhlí čtvrtina elektřiny. Stala se tak příkladem velice úspěšné cesty k nízkoemisní elektroenergetice. Tato cesta byla nastoupena již v sedmdesátých a osmdesátých letech, kdy se v Kanadě vybudovala jaderná energetika založená na domácích reaktorech chlazených těžkou vodou typu CANDU. Její dokončení pak probíhalo na přelomu tisíciletí, kdy se představitelé Ontaria rozhodli zajistit téměř úplné odstranění emisí v elektroenergetice. Jejich „Energiewende“ byla dominantně zajištěna rekonstrukcí stávajících jaderných elektráren s reaktory CANDU, která umožnila zvýšení jejich elektrického výkonu a zajištění prodloužení jejich provozování o další čtvrtstoletí. Jaderné zdroje, Kanada má v současnosti 19 reaktorů s celkovým výkonem 13,5 GWe, se doplnily efektivně využívanými obnovitelnými zdroji, založenými hlavně na vodě a biomase, pro které existuje v Kanadě hodně velký potenciál. V roce 2014 vyrobily jaderné bloky 62 % elektřiny v této provincii. Ontario je moderní, technologicky vyspělý region s 13,4 miliony obyvatel. To znamená, že jde o ekvivalent státu velikosti Česka či jiných středně velkých států v Evropě. Jasně se tak ukázalo, že pro takové státy existuje efektivní a poměrně rychlá cesta k elektroenergetice úplně bez uhlí a se zanedbatelným podílem fosilních zdrojů.

Ontario však není jediným regionem, který zvolil cestu kombinace jaderných a obnovitelných zdrojů. Úspěšně tuto cestu realizovaly i Švédsko, Švýcarsko a také Slovensko. Ve všech těchto státech se výborně doplňují právě jaderné a obnovitelné zdroje. Podle konkrétních podmínek daného roku v nich jaderné produkují mezi 40 až 50 % elektřiny. Ve všech těchto státech využívají geografické podmínky ideální pro využívání vodní energie. Na Slovensku je to třeba známá Vážská kaskáda. Ve Švédsku pak mohou využít rozsáhlé lesní hospodaření jako zdroj biomasy a ideální větrné podmínky v řadě míst u mořského pobřeží. Všechno toto vede k tomu, že využití fosilních zdrojů pro výrobu elektřiny je zanedbatelné nebo velmi nízké. Na Slovensku, které má v současností 87 % elektřiny z nízkoemisních zdrojů (výsledek roku 2014), se situace ještě více zlepší po zprovoznění dvou nových reaktorů jaderné elektrárny Mochovce. Ve Švédsku se přechod k nízkoemisní energetice uskutečnil během zhruba deseti let na přelomu sedmdesátých a osmdesátých let a ve Švýcarsku pak v sedmdesátých letech. V té době klesala produkce oxidu uhličitého v těchto státech o 3 % ročně.

 

Posledním dokončenou jadernou elektrárnou ve Francii byla elektrárna Civaux, jejíž dva bloky byly spuštěny v letech 1999 a 2000 (zdroj stránky power_technology.com).
Posledním dokončenou jadernou elektrárnou ve Francii byla elektrárna Civaux, jejíž dva bloky byly spuštěny v letech 1999 a 2000 (zdroj stránky power_technology.com).

Ovšem elektroenergetiku téměř bez fosilních zdrojů se podařilo vybudovat i jednomu z největších evropských států. Francie dokázala v průběhu zhruba deseti let vybudovat jadernou energetiku, která má nyní 58 reaktorů s celkovým výkonem 63 GWe a od začátku devadesátých let produkuje přes 70 % elektřiny v tomto státě. V době jejich uvádění do provozu zde klesaly celkové emise oxidu uhličitého průměrně o 2 % ročně. Součinnost jádra s obnovitelnými zdroji umožňuje již více než čtvrt století fungování francouzské elektroenergetiky s minimem fosilních zdrojů a tedy i produkce oxidu uhličitého. Velmi vysoký podíl jaderných bloků vede k tomu, že Francie musela využívat reaktory nejen v základním režimu ale i pro regulaci. V praxi tak vyvracely a vyvracejí mýtus, že jaderné reaktory regulovat nemohou.

Je třeba zdůraznit, že na vybudování popsaných nízkoemisních elektroenergetik stačilo jedno desetiletí. Desetiletí stačilo třeba i k tomu, že jaderná energetika v Belgii vybudovaná na přelomu sedmdesátých a osmdesátých let mohla produkovat přes 50 % elektřiny. Švédsko, Švýcarsko a Belgie jsou také příkladem toho, k čemu vedou nastavené priority. Jejich hlavní prioritou je nezvyšování produkce elektřiny fosilními zdroji. I když tedy tyto státy vyhlásily v různých dobách odchod od jádra, tak po zjištění, že by jeho náhradou byly zdroje fosilní, od konkrétních kroků v tomto směru odstoupily. Naposledy se tomu stalo v Belgii, jak se psalo nedávno i na tomto serveru. A to i v situaci, kdy se tato země u svých jaderných bloků potýkala v posledním roce s řadou problémů.

 

Hlavním tahounem v nízkoemisní energetice jsou v Německu větrné parky na severu. Ty, které jsou přímo v pobřežních vodách, jsou však zatím menší částí. Na snímku je větrný park Baltic 1. (Zdroj Martin Doppelbauer, Wikipedia)
Hlavním tahounem v nízkoemisní energetice jsou v Německu větrné parky na severu. Ty, které jsou přímo v pobřežních vodách, jsou však zatím menší částí. Na snímku je větrný park Baltic 1. (Zdroj Martin Doppelbauer, Wikipedia)

 

Neúspěšné (prozatím?) cesty k nízkoemisní elektroenergetice

Z hlediska snižování emisí je příkladem prozatím velmi neúspěšné cesty německá Energiewende. Její základní prioritou je odstavení jaderných bloků a v tomto směru se jí daří stanovené cíle plnit. Výsledkem ovšem je, že i přes intenzivní budování obnovitelných zdrojů je snižování produkce fosilní elektřiny jen velmi pomalé. Zatímco v Ontariu skončili s produkcí uhelné elektřiny, v Německu se patnáct let po zahájení Energiewende v roce 2015 (podle serveru Agora) vyrobilo 42,2 % elektřiny z uhlí. Německo je tak největším evropským producentem emisí a vysoké emise má i v přepočtu na obyvatele. Nízkoemisní nefosilní zdroje dodaly dohromady pouze 44,1 %, fosilní zdroje pak 55,9 %. Obnovitelné zdroje dodaly 30 % a jaderné pořád ještě 14,1 %. Největší část obnovitelné elektřiny pak dodaly větrné turbíny hlavně u pobřeží, bylo to 13,3 %. Německo dokončuje jednu uhelnou elektrárnu za druhou. Dostavbou dvou bloků elektrárny Neurath se tato stala druhou největší uhelnou elektrárnou v Evropě po polské elektrárně Belchatów. V minulém roce byly do provozu uvedeny dva bloky uhelné elektrárny Moorburg s celkovým výkonem 1650 MWe a další uhelné bloky se dokončují (více zde).

 

Nedávno byly spuštěny dva největší a nejmodernější uhelné bloky v Německu. Z elektrárny Neurath se stala druhá největší v Evropě. Nové uhelné bloky nahrazují v Německu ty staré a částečně i jaderné bloky. (Zdroj Von Max Nagel, stránky fotocommunity.de).
Nedávno byly spuštěny dva největší a nejmodernější uhelné bloky v Německu. Z elektrárny Neurath se stala druhá největší v Evropě. Nové uhelné bloky nahrazují v Německu ty staré a částečně i jaderné bloky. (Zdroj Von Max Nagel, stránky fotocommunity.de).

 

V Německu se v posledních letech pozoruje velký přebytek výkonu a tlak na export elektřiny. Je třeba připomenout, že jde o zákonitý projev Energiewende. Jestliže se má maximalizovat produkce větrné a solární elektřiny, musí být v každém tomto zdroji celkový výkon schopný v pro něj dobrých podmínkách pokrýt i celý potřebný výkon. Zároveň však musí být i výkon fosilních bloků, který pokryje celý potřebný výkon v době, kdy nesvítí a nefouká. Na každý potřebný megawatt výkonu tak musí být tři elektrárny, sluneční, větrná a fosilní. Zároveň však část fosilních stabilních bloků musí být v provozu alespoň na část výkonu i v době dobrých podmínek pro sluneční a větrné zdroje, aby udržela stabilitu sítě a dokázaly ji regulovat. Takže velký přebytek výkonu a snaha exportovat přebytečnou nejen obnovitelnou ale i fosilní elektřinu je pro takový systém nutností. Velice dobře je to vidět na Dánsku, jak bylo nedávno prezentováno i na tomto serveru. Aby docílilo toho, že zde vítr může mít podíl přes 40 % elektřiny z větru, produkuje někdy jen ve větru 135 % svých potřeb. A v té době řada jejich fosilních elektráren stojí nebo jede na minimální výkon. Tedy má nutně velký přebytek výkonu a musí mít možnost přebytečnou elektřinu ve větrné době někam vyvézt. Naopak potřebuje v době bezvětří odněkud tu elektřinu dovézt. Dánská energetická koncepce je založena na velkém přebytku výkonu a zároveň také na intenzivním využívání sousedů.

Úspěšnost Energiewende z pohledu emisí oxidu uhličitého. Od jejího začátku v roce 2000 za patnáct let se podařilo emise oxidu uhličitého snížit pouze o 13 %. To znamená, že ročně se snižovalo průměrně o méně než 1 %. Pro srovnání lze uvést, že během přechodu k nízkoemisní energetice založené na jádře se v zemích jako Francie, Švédsko, Švýcarsko a Belgie snižovaly v daném desetiletí emise o 2 až 3 % ročně. Zatímco Česká republika dosáhne spolehlivě i díky Temelínu dosáhne poklesu emisí oproti roku 1990 o 40 %, Německu se to s velkou pravděpodobností nepodaří. (Zdroj Agora.)
Úspěšnost Energiewende z pohledu emisí oxidu uhličitého. Od jejího začátku v roce 2000 za patnáct let se podařilo emise oxidu uhličitého snížit pouze o 13 %. To znamená, že ročně se snižovalo průměrně o méně než 1 %. Pro srovnání lze uvést, že během přechodu k nízkoemisní energetice založené na jádře se v zemích jako Francie, Švédsko, Švýcarsko a Belgie snižovaly v daném desetiletí emise o 2 až 3 % ročně. Zatímco Česká republika dosáhne spolehlivě i díky Temelínu dosáhne poklesu emisí oproti roku 1990 o 40 %, Německu se to s velkou pravděpodobností nepodaří. (Zdroj Agora.)

Na serveru Oenergetice je podrobný popis plánu Energiewende v Německu. Připomeňme si stanovené cíle v podílu nízkoemisní elektroenergetiky. Zvýšení podílu elektřiny z obnovitelných zdrojů na celkové hrubé spotřebě elektřiny na 35 procent do roku 2020, do roku 2030 na 50 procent, do roku 2040 na 65 procent a do roku 2050 na 80 procent. Osobně považuji tyto cíle za nepříliš reálné. I když by se je však Německu podařilo uskutečnit, ani v roce 2050 nedosáhne takového podílu nizkoemisních zdrojů, jaké měly státy zmiňované v předchozí části již před třiceti lety. Cíle ve snížení emisí v elektroenergetice, které se Francii podařilo dosáhnout v jednom desetiletí, nenaplní Německo ani po půl století intenzivní Energiewende.

 

Základní podmínkou pro zajištění alespoň deklarovaných cílů je postavení potřebných vedení ze severu na jih. Hlavním obnovitelným zdrojem Energiewende jsou a mají být i v budoucnu přímořské větrné elektrárny na pobřeží i v pobřežních vodách na severu. Průmyslové Bavorsko, kterému zatím dodávalo 50 % elektřiny jádro je na jihu. A pro příslušný projekt prvního klíčového vedení velmi vysokého napětí není zatím ani projekt. Proti stavbě se zvedl velmi velký odpor zvláště v Bavorsku. Nakonec se zdá, že se možná překoná slibem, že 80% vedení povede pod zemí. I když to i to je s otazníkem. To však znamená značné zvýšení nákladů a i technologických problémů. Kdy tedy bude příslušné vedení k dispozici, je tak velmi otevřenou otázkou. Určitě to nebude v roce 2022, kdy se odpojí poslední jaderný blok. Je tak velkým otazníkem, jak Bavorsko jaderné zdroje nahradí. Je také otázkou, zda tato situace nepovede ke stěhování průmyslu z jihu na sever ke zdrojům elektřiny. A bude zajímavé sledovat, jak na toto potenciální riziko odchodu průmyslu, který mu zajišťuje vysokou životní úroveň, Bavorsko nakonec při lámání chleba zareaguje. Bavorsko je velice podobné Česku a pro nás bude ukázkou, jak by následování Německa proběhlo u nás. Obecně bude zajímavé sledovat, jestli se ukáže Německo jako průkopník slepé uličky nebo se mu podaří v oblasti snížení emisí splnit alespoň deklarované, a ve srovnání s francouzskou skutečností jen velmi malé, cíle.

 

Průběh Energiewende z hlediska emisí oxidu uhličitého v sektoru výroby elektřiny. Zde je vidět, že během patnácti let jejího průběhu zůstaly emise stejné v mezích fluktuací daných průběhem zimy a ekonomického cyklu. Pro srovnání lze uvést, že v zemích jako Francie či Švédsko během jejich „Energiewende“ poklesly v elektroenergetice emise za deset let řádově. (Zdroj Agora).
Průběh Energiewende z hlediska emisí oxidu uhličitého v sektoru výroby elektřiny. Zde je vidět, že během patnácti let jejího průběhu zůstaly emise stejné v mezích fluktuací daných průběhem zimy a ekonomického cyklu. Pro srovnání lze uvést, že v zemích jako Francie či Švédsko během jejich „Energiewende“ poklesly v elektroenergetice emise za deset let řádově. (Zdroj Agora).

 

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 byla první velkou jadernou elektrárnou v Bavorsku, která byla odstavena (zdroj Avda).
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 je značně ovlivněno 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.

 

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

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

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.

 

 

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.

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).
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).

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.

 

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. 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).
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  všechny nepřesvědčí 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.

 

Psáno pro oenergetice.cz a osel.cz

Datum: 24.02.2016
Tisk článku

Energie bez konce - Vynálezy, koncepty, řešení - von Rétyi Andreas
 
 
cena původní: 279 Kč
cena: 234 Kč
Energie bez konce - Vynálezy, koncepty, řešení
von Rétyi Andreas
Související články:

Evropská i naše energetika na rozcestí     Autor: Vladimír Wagner (10.10.2018)
Jaký by mohl mít vliv „Německý rozbřesk" na Česko?     Autor: Vladimír Wagner (31.08.2018)
Likvidace velkých energetických firem     Autor: Vladimír Wagner (26.10.2014)
Jaderná energetika na prahu roku 2013     Autor: Vladimír Wagner (06.01.2013)



Diskuze:




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni
















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace