Možné cesty k nízkoemisní energetice  
Nejen česká energetika je silně ovlivněna snahou o snížení emisí oxidu uhličitého. Evropská unie v této oblasti vyhlašuje nové a stále ambicióznější cíle. Podívejme se, jaké jsou možnosti pro dosažení nízkých emisí v elektroenergetice a co lze v této oblasti udělat v Česku.

Průmyslové znečištění ovzduší zkoumá i nejnovější evropská družice Sentinel, která je šestým satelitem projektu Copernicus (zdroj ESA).
Průmyslové znečištění ovzduší zkoumá i nejnovější evropská družice Sentinel, která je šestým satelitem projektu Copernicus (zdroj ESA).

Fosilní zdroje postupně dojdou, takže je potřeba v každém případě za ně hledat náhradu. I když se v posledních letech intenzivní prospekce a hlavně pokročilých způsoby těžby stále více ukazuje, že se jejich zásoby budou ztenčovat mnohem pomaleji a mohly by vydržet i řadu staletí. Ovšem spalování fosilních paliv, zvláště uhlí a ropy produkují emise škodlivin, která dusí města a mají významné zdravotní dopady. Dalším potenciálním rizikem jsou emise oxidu uhličitého. Ty by mohly mít dopady na vývoj klimatu a ovlivňovat tak životní podmínky v různých oblastech.

 

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. Antropogenní původ nárůstu oxidu uhličitého potvrzuje i srovnání poměru radioaktivního a stabilního uhlíku, které umožňuje studovat původ uhlíku a jeho transport v životním prostředí. Poměrně dost toho víme i o vývoji množství oxidu uhličitého v historii, i když pochopitelně s daleko menší přesností. Také růst globální teploty v minulém a tomto století je dobře potvrzen stále se zpřesňujícími měřeními. Podrobněji jsou tato měření analyzována v těchto populárních článcích (zde, zde, zde a zde)

I v Ústavu jaderné fyziky AV ČR se provádí zkoumání obsahu oxidu uhličitého a s využitím jeho radioaktivního izotopu 14C určuje jeho původ a koloběh (zdroj ÚJF AV ČR).
I v Ústavu jaderné fyziky AV ČR se provádí zkoumání obsahu oxidu uhličitého a s využitím jeho radioaktivního izotopu 14C určuje jeho původ a koloběh (zdroj ÚJF AV ČR).

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 se v nich vyskytuje 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 připouštíme s ohledem na nejistoty našeho poznání toto, tak musíme připustit i to, že v rámci nejistot jsou pak i mnohem katastrofičtější scénáře, než jsou ty představované jako nejpravděpodobnější. Při modelování a simulacích je třeba s nejistotami pracovat velmi opatrně.

 

Je nutné si uvědomit, že právě využití fosilních zdrojů a dostatek energie umožnilo 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.


Vývoj množství oxidu uhličitého v  atmosféře ukazuje velice rychlý růst způsobený jeho antropogenními zdroji. V tomto roce byla dosažena hodnota 405 ppm. (Zdroj NOAA).
Vývoj množství oxidu uhličitého v  atmosféře ukazuje velice rychlý růst způsobený jeho antropogenními zdroji. V tomto roce byla dosažena hodnota 405 ppm. (Zdroj NOAA).

Úspěšné cesty k nízkoemisní elektroenergetice

V současné době se fosilní paliva podílí na celkově energetické potřebě lidstva z více než 80 % a produkci elektřiny zajišťují z více než 65 %. V roce 2015 se produkovalo 16 % elektřiny z vody, 11 % z jádra a jen 7 % z obnovitelných zdrojů jiných než voda (z toho bylo 3 % z větru a 1 % 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 využití elektřiny nebo tepelných čerpadel, která elektřinu potřebují. Pokud se tak podaří vyřešit nízkoemisnost elektroenergetiky, je do značné míry celková cesta k nízkoemisní energetice a společnosti otevřená.

 

Vývoj ročního přírůstku oxidu uhličitého v atmosféře, je vidět, že roste nejen množství oxidu uhličitého, ale i rychlost jeho růstu. V posledních dvou letech byl absolutně rekordní. (Zdroj NOAA).
Vývoj ročního přírůstku oxidu uhličitého v atmosféře, je vidět, že roste nejen množství oxidu uhličitého, ale i rychlost jeho růstu. V posledních dvou letech byl absolutně rekordní. (Zdroj NOAA).

Nízkoemisní elektroenergetiku se podařilo vybudovat 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. V roce 2022 se chce Francie úplně obejít bez uhelných elektráren.

 

Produkce oxidu uhličitého v  elektroenergetice v Evropě v podzimní době, kdy fouká spíše méně, ukazuje, jaká je situace u různých evropských států. Čím zelenější, tím menší produkce oxidu uhličitého na jednotku vyrobené elektřiny. Čím tmavší hnědá až černá, tím je produkce vyšší. (Zdroj https://electricitymap.tmrow.co/)
Produkce oxidu uhličitého v elektroenergetice v Evropě v podzimní době, kdy fouká spíše méně, ukazuje, jaká je situace u různých evropských států. Čím zelenější, tím menší produkce oxidu uhličitého na jednotku vyrobené elektřiny. Čím tmavší hnědá až černá, tím je produkce vyšší. (Zdroj https://electricitymap.tmrow.co/)

Kanadská provincie Ontario se v roce 2014 zcela zbavila uhelných zdrojů v elektroenergetice a i využití plynu při výrobě elektřiny je 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, které doplňuje efektivně využívanými obnovitelnými zdroji, založenými hlavně na vodě a biomase, pro které má hodně velký potenciál. V roce 2014 vyrobily jaderné bloky 62 % elektřiny v provincii Ontario, což 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.

 

Přechod k nízkoemisní elektroenergetice v provincii Ontario zajistila i elektrárna Pickernig se svými jadernými reaktory typu CANDU (zdroj OPG).
Přechod k nízkoemisní elektroenergetice v provincii Ontario zajistila i elektrárna Pickernig se svými jadernými reaktory typu CANDU (zdroj OPG).

Ve Švédsku, Švýcarsku a Slovensku se výborně doplňují 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. Desetiletí stačilo třeba i k tomu, že jaderná energetika v Belgii, vybudovaná na přelomu sedmdesátých a osmdesátých let, mohla produkovat přes 50 % elektřiny z jaderných zdrojů. 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. A to i v situaci, kdy se tato země u svých jaderných bloků potýkala v posledním roce s řadou problémů.

 

Velkou část nízkoemisní elektřiny v  Belgii produkují jaderné bloky. Na fotografii je elektrárna Tihange. (Zdroj Electrabel).
Velkou část nízkoemisní elektřiny v Belgii produkují jaderné bloky. Na fotografii je elektrárna Tihange. (Zdroj Electrabel).

Cestou energetického mixu založeném na jaderných a obnovitelných zdrojích se vydaly i Finsko a Velká Británie, i když je třeba zdůraznit, že se na této cestě setkávají s řadou problémů. O těch s výstavbou nových jaderných bloků jsme už psali. Ve Velké Británii se daří udržovat v provozu stárnoucí flotilu plynem chlazených bloků, která nyní produkuje 18 % elektřiny. Zároveň se staví řada větrných turbín v pobřežních vodách i na pevnině a také se instalují fotovoltaické panely. Zvýšené využití plynových elektráren a náhrada uhlí spalováním dřeva pak umožnilo splnit velice striktní cíle na snížení emisí oxidu uhličitého. Velká Británie plánuje do roku 2025 odstavit všechny uhelné elektrárny. Je však třeba zdůraznit, že náhrada uhlí dováženými dřevěnými peletami není ekologickým řešením. K tomuto bodu se ještě vrátíme později.

 

Nový blok v elektrárně Flamanville, který by měl být dokončený v roce 2018 je prvním z generace III, která má postupně nahradit ty současné (zdroj EDF).
Nový blok v elektrárně Flamanville, který by měl být dokončený v roce 2018, je prvním z generace III, která má postupně nahradit ty současné (zdroj EDF).

Prozatím neúspěšné cesty k nízkoemisní elektroenergetice

Jako příklady nepříliš úspěšné cesty k nízkoemisní energetice může sloužit Německo a Dánsko. Německá Energiewende má jako prioritní cíl odstavení jaderných elektráren. V tomto směru se plní velice dobře. Z hlediska snižování emisí však prozatím úspěšná není. Výsledkem je, že i přes intenzivní budování obnovitelných zdrojů je snižování produkce fosilní elektřiny jen velmi pomalé. Zatímco v Ontariu skončili s produkcí uhelné elektřiny a ve Francii mají minimum fosilních zdrojů a s uhlím plánují úplně skončit za pár let, v Německu se patnáct let po zahájení Energiewende v roce 2016 (podle serveru Agora) vyrobilo 43,3 % 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 48,2 %, fosilní zdroje pak 51,8 %. Obnovitelné zdroje dodaly 33,5 % a jaderné pořád ještě 14,8 %. Největší část obnovitelné elektřiny pak dodaly větrné turbíny hlavně u pobřeží, bylo to 14,4 %.

Nová moderní černouhelná elektrárna Moorburg, která v  Hamburku nahradila jaderný zdroj (zdroj Wikimedie, Ajepbah).
Nová moderní černouhelná elektrárna Moorburg, která v Hamburku nahradila jaderný zdroj (zdroj Wikimedie, Ajepbah).

Německo dokončuje jednu uhelnou elektrárnu za druhou. Tento trend a ekologické problémy německé Energiewende charakterizuje nedávné spuštění jedné z největších německých uhelných elektráren v hanzovním městě Hamburk. První blok v elektrárně Moorburg byl připojen k síti v únoru 2015, kdy začal pracovat blok Moorburg B. Další blok Moorburg A se pak rozběhl v srpnu 2015. Celkový elektrický výkon elektrárny je 1650 MWe a každý z jejich dvou komínů ční do výšky 102 m. Rozhodnutí o postavení této elektrárny padlo v roce 2006, kdy už šest let v Německu probíhala Energiewende. Bylo tak jasné, že po odstavení jaderných bloků bude potřeba jejich produkci nahradit. Na severu Německa, kde leží i Hamburg, je možné intenzivně a efektivně využívat větrné elektrárny a nevzniká také velký problém s transportem této elektřiny, jako například v případě Bavorska.

 

Protože se však i zde intenzita větru s časem i velmi značně mění a nejsou vzácná ani období, kdy fouká velmi málo, je potřeba mít zdroje, které za větrné elektrárny v případě potřeby zaskočí. A to dost často a hlavně rychle. Tento hlavní úkol ovlivnil i konstrukci nové uhelné elektrárny. Elektrárna dokáže měnit výkon až o 600 MWe za čtvrt hodiny. Její hlavní vlastností je možnost velice rychlé změny výkonu reagující na proměnnou větrnou situaci. Rychlé změny spalování, produkce tepla i práce turbíny kladou obrovské nároky na konstrukci. Flexibilitě jsou tak do značné míry obětovány snahy o co největší účinnost a společnou výrobu elektřiny a tepla. I tak však je účinnost vysokých 46 % a v ideálních podmínkách může dodávat elektrárna do systémů rozvodu centrálního zásobování teplem výkon okolo 650 MWt. Splnění špičkových parametrů a vysokých nároků na snížení emisí (čištění spalin probíhá ve třech stupních) vedlo k tomu, že zpoždění ve výstavbě bylo dva roky a cena elektrárny vystoupala na zhruba 3 miliardy EUR (zhruba 80 miliard korun).

Uhelná elektrárna Neurath patří k největším v Evropě (zdroj Wikimedia).
Uhelná elektrárna Neurath patří k největším v Evropě (zdroj Wikimedia).

Je třeba také zmínit, že uhelné bloky musí být částečně v provozu i v době, kdy je větrná situace dobrá. Tyto stabilní a spolehlivé zdroje musí udržovat stabilitu sítě, případně musí být v horké záloze. Musí tak být provozovány, i když třeba na nižším výkonu. V případě plného využití dodá elektrárna 11 TWh elektřiny ročně a vyprodukuje 8,7 milionů tun oxidu uhličitého. Protože však bude využívána pro regulaci, předpokládá se, že jejich koeficient využití bude zhruba poloviční. Dodá tak něco přes 5 TWh a emise oxidu uhličitého budou 4 milióny tun oxidu uhličitého. Pro provoz se bude využívat černé uhlí dovážené námořními loděmi. Jeho spotřeba bude při plném provozu zhruba 4,2 milionů tun uhlí, tedy více než 450 tun uhlí za hodinu.

 

Projekt je další v řadě budovaných uhelných elektráren, které jsou součástí probíhající německé Energiewende. Jejím nejviditelnějším příkladem je postavení dvou uhelných bloků s výkonem 1100 MWe v elektrárně Neurath, ve které se nyní nachází celkově sedm bloků a tato uhelná elektrárna se tak svým celkovým výkonem 4400 MWe stala druhou největší uhelnou elektrárnou v Evropě, a pochopitelně s odpovídajícími emisemi. Dokončen je již i jeden blok o výkonu 731 MWe v elektrárně Wilhelmshaven i blok o výkonu 1055 MWe v elektrárně Datteln.

Původně se předpokládalo, že jaderné elektrárny a staré uhelné elektrárny budou nahrazovat kromě obnovitelných zdrojů hlavně elektrárny plynové. Ovšem v posledních letech se z finančních důvodů odstavování starých uhelných bloků zpozdilo. Neprovozují ani nové plynové bloky a v Německu už více než pět let opět roste podíl uhelných elektráren na produkci elektřiny. Uhelné bloky umožňují udržovat nízké ceny elektřiny na burze a umožňují zpomalit zvyšování cen elektřiny pro spotřebitele způsobené růstem dotací do obnovitelných zdrojů a dalších nákladů Energiewende. Nové uhelné bloky většinou využívají dovezené černé uhlí, ale ty starší, jejichž provoz se prodlužuje, využívají uhlí hnědé a Německo tak likviduje další vesnice i v době, kdy je u nás chrání limity. Německo těží téměř 200 milonů tun hnědého uhlí ročně a od roku 1990 zde padla za oběť těžby řada obcí, například Lakona, Horno a další. A kvůli Energiewende jich nejspíše ještě několik padne.

 

Dominantním obnovitelným zdrojem německé Energiewende je elektřina z větrných turbín na severu země. Na obrázku větrná farma Borkum Riffgrund 1. (Zdroj Dong Energy).
Dominantním obnovitelným zdrojem německé Energiewende je elektřina z větrných turbín na severu země. Na obrázku větrná farma Borkum Riffgrund 1. (Zdroj Dong Energy).

Hlavní odstavování jaderných bloků, které se bude týkat dominantně Bavorska, však teprve začíná. První předzvěstí je odstavení jaderné elektrárny Grafenrheinfeld v roce 2015 s výkonem 1345 MWe, v roce 2017 se odstavuje blok Gundremmingen B. Doposud v jedné z nejprůmyslovějších spolkových zemí Německa dodávalo jádro okolo 50 % elektřiny. Ta bude muset být vyrobena jinak. Předpokládalo se, že tato elektřina bude nahrazena importem větrné elektřiny ze severu a plynovými zdroji v Bavorsku. Ovšem vysokonapěťová vedení, která měla zajistit dopravu větrné elektřiny ze severu Německa do Bavorska, zatím nejsou ani v projektové fázi. Po naplánování přesnější trasy prvního z nich se zvedla obrovská vlna odporu tisíců majitelů dotčených pozemků hlavně v Bavorsku. Bavorští politici tak kladou stavbě vedení značný odpor. Ten se zmírnil jedině příslibem, že většina vedení bude podzemní. Je však otázkou, jak se bude postoj veřejnosti měnit, až majitelé pozemků zjistí, co reálně umístění vedení pro jejich využívání znamená. Zároveň se náklady na projekt mohou zvýšit až řádově a značně se prodlouží doba výstavby. Cena, která se pochopitelně promítne do ceny elektřiny pro spotřebitele, a termín, kdy bude vedení k dispozici, jsou tak velmi nejisté. Je dost pravděpodobné, že pro udržení rozumné ceny elektřiny pro spotřebitele bude muset Bavorsko také více spoléhat na uhlí než na plyn.

 

Tato situace už dospěla tak daleko, že i proponenti Energiewende si uvědomují, že bez radikálních kroků v elektroenergetice

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 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 se za patnáct let podařilo snížit emise oxidu uhličitého 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 poklesu emisí oproti roku 1990 o 40 %, Německu se to s velkou pravděpodobností nepodaří. (Zdroj Agora.)

Německo nesplní svůj závazek snížení emisí oxidu uhličitého o 40 % oproti roku 1990 do roku 2020. Náročnost úkolu je vidět i z toho, že kvůli velmi omezenému snižování emisí v minulých letech se pro jeho splnění musí v tomto a následujících letech snižovat produkce oxidu uhličitého ročně o tři procenta. V roce 2015 však došlo ke snížení pouze o 1,5 % a v roce 2016 dokonce emise stouply. Zelené představy o potenciálu úspor ze zateplování či zvyšování efektivity se nedaří i přes značnou podporu a dotace plnit. Úplnou záhadou je, jak se podaří snížit produkce oxidu uhličitého o 22 milionů tun v elektroenergetice. Pro splnění tohoto cíle přikázal ministr hospodářství odstavit osm nejstarších hnědouhelných elektráren s celkovým výkonem 3 GWe. Odpovídající snížení oxidu uhličitého však určitě nestačí a navíc je třeba počítat s emisemi popsaných nových bloků, které se dostávají do provozu.

 

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 bylo možné 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, 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. V posledních letech navíc došlo k tomu, že se Dánsko stalo čistým importérem elektřiny a čistý roční dovoz činí desítky procent potřeby.

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).

Připomeňme si stanovené cíle v podílu nízkoemisní elektroenergetiky v Německu. 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. Je otázka, zda jsou tyto cíle 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.

 

Dosavadní průběh německé Energiewende

Podívejme se nyní podrobněji na dosavadní průběh německé Energiewende a co nám naznačuje k jejímu budoucímu vývoji. Statistiky ukazují, že velice úspěšně pokračuje odstavování jaderných elektráren. Tento cíl Energiewende se plní přesně podle plánu. Po odstavení prvního velkého bloku v Bavorsku Grafenrheinfeld v roce 2015 pokračoval propad ve výrobě elektřiny z jádra i v roce 2016. Zatímco před začátkem Energiewende vyrobily jaderné elektrárny téměř 160 TWh ročně, což bylo zhruba 30 % celkové produkce elektřiny, tak nyní už je produkce u hodnoty okolo 80 TWh ročně, tedy hluboko pod výrobou z jednotlivých fosilních zdrojů, i když pořád téměř 15 % celkové produkce. Ještě v roce 2016 vyprodukovaly jaderné elektrárny více elektřiny než větrné. V roce 2022 by však měly být odstaveny všechny jaderné bloky a značná část nízkoemisní produkce tak zmizí. Podívejme se nyní, čím mohou být nahrazeny.

Z průběhu výroby elektřiny v Německu je vidět, že celou dobu Energiewende se produkce z vody nemění, zůstává zhruba na úrovni 20 TWh, tedy jen zhruba 3,6 % celkové výroby. Jisté fluktuace jsou způsobeny změnami situace s vodními srážkami. Nepomohla ani intenzivní dotační podpora vodních zdrojů, která umožnila vybudování řady malých decentrálních zdrojů, které jsou velmi užitečné při cestě k malé decentralizované efektivní energetice. Neřeší však potřebné významnější navýšení výroby elektřiny, které by umožnilo nahradit výpadek jádra.

 

Vývoj produkce elektřiny v Německu podle jednotlivých zdrojů v TWh. Rok 2017 je extrapolace podle stavu z 10. prosince 2017. Výroba posledních 20 dní roku je odhadnuta z prosince minulého roku. (zdroj https://www.energy-charts.de/).
Vývoj produkce elektřiny v Německu podle jednotlivých zdrojů v TWh. Rok 2017 je extrapolace podle stavu z 10. prosince 2017. Výroba posledních 20 dní roku je odhadnuta z prosince minulého roku. (zdroj https://www.energy-charts.de/).

Další možností je využití biomasy. V tomto případě došlo k rychlému navýšení zhruba mezi léty 2004 až 2010. Od té doby zůstává produkce elektřiny z biomasy zhruba stejná, na úrovni 47 TWh, což je necelých 9 % celkové výroby elektřiny. Pravděpodobně už narazila na limity konkurence s výrobou potravin a ekologickými funkcemi krajiny. Dalším faktorem je, že Německo přestalo dotovat takové ekologické úlety, jako je dovoz kukuřice na velké vzdálenosti, třeba z Česka, pro vysoce dotovanou výrobu bioplynu pro produkci elektřiny nebo pálení dováženého dřeva v tepelných elektrárnách. S tou biomasou a omezením produkce oxidu uhličitého je to vůbec problematické. Pochopitelně se při jejím spalování také uvolňují emise, oxidu uhličitého i opravdových škodlivin. Předpokládá se však, že při novém nárůstu této biomasy se tento oxid uhličitý zase z atmosféry pohltí. Jestliže však spalujete vzrostlé stromy zpracované na štěpku, tak ten cyklus trvá i osmdesát let a je otázka, jestli nám teď při snaze o rychlé snížení emisí takové využití biomasy v tomto pomůže.

 

Pro náhradu jádra tak může Německo využít pouze vítr a slunce. Je však otázka, do jaké míry se to podaří. U fotovoltaiky se po rychlém nárůstu zvyšování výkonu i nárůstu produkce elektřiny z tohoto zdroje mezi lety 2007 a 2013 růst výrazně zpomalil. Změny v roční výrobě elektřiny jsou tak spíše dány vývojem povětrnostních podmínek v daném roce a už čtyři roky zůstává výroba elektřiny ze slunce zhruba stejná, okolo 37 TWh, což je 7 % celkové produkce. V roce 2016 poklesla i při nárůstu instalovaného výkonu o 1 GW. Zde je zpomalení růstu výkonu a i výroby nejspíše hodně dáno poklesem dotovaných cen výkupu elektřiny z tohoto zdroje. Pro využití v Česku je základním poučením z Německa, že i při instalovaném výkonu dosahujícím velikosti celkové potřeby nedodá tento zdroj ani 10 % potřeb. Navíc je dominantně zodpovědný za vysoké poplatky na dotace do cen za obnovitelné zdroje v Německu.

Ukázka průběhu produkce elektřiny v letních měsících (květen), kdy už v ideálních podmínkách dodá kolem poledne slunce téměř všechen potřebný výkon a navíc může i docela foukat. (Zelená je biomasa, nejsvětleji modrá je voda, nejtmavší modrá jsou větrníky v pobřežních vodách a méně tmavá modrá je vítr na pevnině, největší plochu zaujímají šedomodrou barvou označené klasické zdroje - jaderné a fosilní). (Zdroj Agorameter.)
Ukázka průběhu produkce elektřiny v letních měsících (květen), kdy už v ideálních podmínkách dodá kolem poledne slunce téměř všechen potřebný výkon a navíc může i docela foukat. (Zelená je biomasa, nejsvětleji modrá je voda, nejtmavší modrá jsou větrníky v pobřežních vodách a méně tmavá modrá je vítr na pevnině, největší plochu zaujímají šedomodrou barvou označené klasické zdroje - jaderné a fosilní). (Zdroj Agorameter.)

U větrných zdrojů roste výkon i výroba stále. V roce 2016 sice byla výroba elektřiny z větru nižší než v roce 2015, i když instalovaný výkon vzrostl o 5 GW. Ovšem rok 2015 byl hodně výjimečný, když produkce z větrných zdrojů poskočila opravdu hodně nahoru. Předloňský nárůst a loňský pokles tak mohou být dány hlavně vývojem povětrnostních podmínek během let 2015 a 2016. Větrné zdroje sice dodají v Německu 80 TWh, což je okolo 14 %, ale je to díky větrnému severnímu pobřeží. V Bavorsku, které je geografií i dalšími vlastnostmi velmi blízké nám, dodávají větrné elektrárny jen pár procent jeho potřeb elektřiny. Na to by měli myslet ti, kteří spoléhají na vítr u nás.

 

Je však možné, že v Německu už mohou u těchto zdrojů začínat převládat jiné dva faktory. Počasí je často stejné na celém území Německa i u nás a tyto zdroje se chovají jako jedna velká elektrárna. Výkon ve fotovoltaice i ve větru už dosahuje hodnoty, která odpovídá celkové potřebě Německa. Hlavně v jarních měsících, kdy fouká a zároveň svítí slunce, tak má Německo obrovské přebytky zdrojů a musí i větrné a fotovoltaické zdroje stále častěji vypínat. Zároveň také chybí linie velmi vysokého napětí, které by transportovaly elektřinu z větrných farem na severu do průmyslového Bavorska.

Německo má v současné době instalováno přes 40 GW ve slunci a 50 GW ve větru. Jeho potřeby se pohybují mezi 50 až 80 GW, konkrétní hodnoty závisí na tom, o který den v týdnu a kterou fázi dne jde. Spotřeba klesá během víkendu a svátků a nižší je také potřeba v noci. Široká špička je mezi 5 až 23 hodinou a maxima jsou kolem 12 a pak kolem 18 hodin.

Uvidíme tak, jaký vliv budou mít tyto faktory na nahrazování jaderných a fosilních zdrojů větrnými a solárními v následujících letech, kdy ještě více zesílí. Rok 2016 byl velice zajímavý z hlediska posouzení možností a budoucnosti německé Energiewende. Zatímco na jaře foukalo hodně a větrné i fotovoltaické elektrárny se musely vypínat, v listopadu a prosinci se ochladilo a zároveň nefoukalo. V té době dodávaly dominantní část elektřiny zdroje fosilní. Ty ovšem musely pracovat i v případě, že hodně foukalo. Problém je, že řada fosilních zdrojů musí v té době běžet, byť třeba na malý výkon, aby dokázala reagovat na rychlé a nepříliš předvídatelné fluktuace větrné produkce a zajistila stabilitu sítě, která přenáší velké výkony na velké vzdálenosti ze severu Německa na jih.

Produkce elektřiny z různých zdrojů v Německu v říjnu, kdy moc nefoukalo a slunce už je nízko. Výroba je dominována klasickými zdroji. (Zdroj Agorameter).
Produkce elektřiny z různých zdrojů v Německu v říjnu, kdy moc nefoukalo a slunce už je nízko. Výroba je dominována klasickými zdroji. (Zdroj Agorameter).

Z popsané situace je vidět, že i se vzrůstajícím instalovaným výkonem fotovoltaických a větrných zdrojů se budou stále střídat období s různým charakterem. V jednom bude Německo zaplavovat okolí přebytky větrné a fotovoltaické elektřiny a bude muset stále větší část těchto zdrojů v té době vypínat. V druhém pak budou větrné a solární zdroje dodávat stále minimum elektřiny. Německo už nebude mít jaderné zdroje a produkci budou tak i v budoucnu celkově dominovat zdroje fosilní.

 

Toto selhání cílů Energiewende v oblasti snižování emisí je podrobněji rozebráno i zde. Je otevřená otázka, jestli a kdy se situace změní.

 

Riziko přechodu od uhlí k biomase při výrobě elektřiny

Ještě je potřeba se zmínit o jedné cestě k nízkoemisní energetice, která se začíná v Evropě prosazovat. Z ekologického pohledu jde však o cestu přinejmenším velice spornou. Dánsko, Velká Británie a řada dalších evropských zemí začínají přestavovat uhelné elektrárny na spalování biomasy. Má to být důležitý krok na cestě ke snížení emisí a ekologické elektroenergetice. Zmíněné státy nemají dostatek lesů, takže potřebnou štěpku a pelety dovážejí ze zahraničí. Je tak velké riziko, že masivní přechod od uhlí k biomase bude mít velice podobné ekologické dopady, jako využívaní a intenzivní evropské dotace do biopaliv vyrobených z palmového oleje.

Doprava pelet do anglické elektrárny Drax, která teď produkuje elektřinu pomocí spalování biomasy (zdoj Drax).
Doprava pelet do anglické elektrárny Drax, která teď produkuje elektřinu pomocí spalování biomasy (zdoj Drax).

Nejen přelom roku 2016 a 2017 v evropské elektroenergetice jasně ukázal, že nebude možné pomocí na počasí závislých větrných a fotovoltaických zdrojů nahradit fosilní a jaderné zdroje nejen v Německu. V podstatě od října až po únor velmi často řadu dní a týdnů v rozsáhlých oblastech téměř nefoukalo. Slunce v tomto období může dodat jen minimum elektřiny. Navíc byl rok 2016 i dost suchý a i vodní zdroje hlavně v Rakousku mohly produkovat elektřinu jen v omezeném režimu. Kromě jaderných se tak musely velmi intenzivně využívat elektrárny fosilní. Zimní období sice bývá většinou větrnější, ale situace zimy ve zmíněné době nebyla zase tak neobvyklá. Je tak jasné, že i v budoucnu se lze na větrné a fotovoltaické zdroje spolehnout jen v omezené míře.

 

 

Německo i Dánsko tak zaostávají za svými proklamovanými cíli ve snižování emisí a nahrazování uhelných elektráren. Úplný přechod od uhlí k plynu je ekonomicky náročný a zároveň sníží emise oxidu uhličitého pouze na polovinu. Alespoň papírově stáhne přechod na spalování biomasy produkci oxidu uhličitého na nulu. Ve skutečnosti je situace jiná. Emise škodlivin i oxidu uhličitého při spalování biomasy existují. Předpokládá se však, že biomasa znovu naroste a stejné množství oxidu uhličitého, které se při spálení vyprodukovalo, se pohltí. Formálně tak získáme bezemisní zdroj. Jistým problémem je, že růst stromů, ze kterých se produkují pelety, může trvat řadu desítek let a to je i délka uzavření cyklu oxidu uhličitého v tomto případě.

Pelety využívané v elektrárně Drax (zdroj Drax).
Pelety využívané v elektrárně Drax (zdroj Drax).

Ve Velké Británii si přijali zákon na velmi rychlé snížení emisí oxidu uhličitého. Jeho požadavky nelze splnit bez úplného zastavení produkce elektřiny v uhelných blocích. Velká Británie předpokládá další využívání jaderné energie a výstavbu nových jaderných bloků. Ovšem obnova energetických kapacit, a to nejen jaderných, je zde velice silně zpožděná. Přistoupilo se tak k přebudování uhelných elektráren na spalování biomasy. Velká uhelná elektrárna společnosti Drax tak začala po roce 2012 postupně přecházet na spalování dřeva a společnost se tak stala z jednoho z největších emitentů oxidu uhličitého jedním z největších výrobců obnovitelné elektřiny. Celkový výkon elektrárny Drax je 4000 MWe. Velká Británie však nemá potřebné dřevo na výrobu pelet pro tuto produkci elektřiny. Většina lesů zde zmizela už během první fáze průmyslové revoluce.

 

A potřeby nejsou malé, zhruba rozsah lesa o rozloze přesahující území středních Čech a Prahy ročně. Pro produkci půl milionu tun pelet je totiž potřeba milión tun dřeva, k čemuž je potřeba v udržitelné podobě obhospodařování lesa na zhruba 800 km2. Drax bude potřebovat ročně zhruba 7,5 milionu tun biomasy v podobě pelet, což znamená spotřebu dřeva z území o rozloze zhruba 12 000 km2. Toto číslo se pochopitelně liší podle způsobu obhospodařování lesa, při méně intenzivní formě může být potřebná plocha i násobná.

Zásobníky pro skladování pelet pro elektrárnu Drax v  liverpoolském přístavu (zdroj Drax).
Zásobníky pro skladování pelet pro elektrárnu Drax v liverpoolském přístavu (zdroj Drax).

Proto se musí dřevní hmota hlavně v podobě pelet dovážet ze zahraničí. Vychází se ze zkušeností firmy RWE, která spaluje pelety v několika svých elektrárnách po celé Evropě a také ve Velké Británii. Firma si vybudovala produkční závod na pelety v americké Georgii s počáteční kapacitou až 750 000 tun pelet ročně a dovoz z USA se stále rozšiřuje.

 

Po spuštění projektu „ozelenění“ elektrárny Drax se vybudovaly další obří zásobníky pelet a dováží se milióny tun dřeva z celého světa. Z počátku byla biomasa pouze k uhlí přidávána, takže v roce 2015 byl podíl využití biomasy 35%, v roce 2016 se pak přechází na 70% výroby z pelet a dostává se postupně až na 100% využití dřeva. Většina dřeva se dováží loděmi právě ze Severní Ameriky.

Stejným směrem se vydala i dánská firma Dong Energy, ta také ve svých elektrárnách postupně přechází od uhlí k dřevní hmotě. Od roku 2003 používá pelety a dřevní štěpku v elektrárnách Herning a Avedøre. Postupně se na dřevo převádí například i její elektrárna Asnæs se třemi bloky o výkonu 147 MW, 270 MW a 640 MW. Firma tak nahrazuje uhlí dřevem a od roku 2003 snížila spotřebu uhlí z 6,2 milionů tun ročně na pouhých 1,7 milionů tun v loňském roce ve zbývajících dvou elektrárnách na uhlí. Do roku 2023 chce již spalovat pouze biomasu. Pokud bude spotřebovávat okolo 7 milionů tun dřevní hmoty, bude potřeba využívat v intenzivní udržitelné podobě přes 10 000 km2 lesa. Dánsko má sice jistý podíl biomasy ze zemědělského odpadu a produkce potravin. Ovšem ta už se nyní plně spotřebuje hlavně pro účel vytápění. I Dánsko tak dováží potřebnou dřevní hmotu ze zahraničí. Většinou to zatím bylo z Estonska, Litvy, Lotyšska a Ruska. Postupně se však také stále více obrací na Ameriku.

 

Vlak přivezl pelety do elektrárny Drax (zdroj Drax).
Vlak přivezl pelety do elektrárny Drax (zdroj Drax).

Evropa je největším producentem i spotřebitelem pelet. V posledních letech navíc její spotřeba hlavně kvůli využívání pro produkci elektřiny rychle roste. V roce 2014 se vyrobilo v Evropě necelých 13,5 milionů tun pelet. Dřevo pro ně pocházelo hlavně ze severu Evropy (Švédsko, Finsko, Pobaltí), ale také z Německa a Francie. Celková potřeba však byla téměř o téměř 6 milionů tun vyšší, proto musely být chybějící pelety dovezeny ze Severní Ameriky (asi 5 mil. tun), z Ruska a okolí (asi 1 mil. tun). A nůžky mezi evropskou výrobou a potřebami se stále více rozevírají.

 

DONG energy spoléhá na kombinaci větrných zdrojů a zdrojů na biomasu (zdroj DONG energy).
DONG energy spoléhá na kombinaci větrných zdrojů a zdrojů na biomasu (zdroj DONG energy).

Přechod uhelných bloků na spalování dřevěných pelet i štěpky realizuje zmíněná německá společnost RWE i v nizozemském Ameru. Po možnosti využití přeměny uhelných elektráren na spalování biomasy pro splnění svých cílů ve snižování emisí oxidu uhličitého už právě díky firmě RWE nejen pokukuje i Německo. Vidí v ní možnost pokrýt německou potřebu stabilních energetických zdrojů a dosažení snížení emisí za přijatelnou cenu. Zatímco ve Velké Británii a Dánsku je počet uhelných bloků přece jen omezený, Německo má v současné době 50 GWe uhelných zdrojů. Pokud tyto začnou masivně přecházet na biomasu, bude to znamenat radikální zvýšení dovozu dřevní hmoty do Evropy.

 

 

Němečtí politici začínají nyní jasně vidět, že Energiewende není schopna splnit své proklamace v oblasti snížení emisí a těžby i dovozu uhlí. Existuje tak velké riziko, že budou i v oblasti přechodu od uhlí k biomase následovat svůj energetický vzor, Dánsko. Už z toho důvodu, že i většina zelených organizací proklamuje ve svých programech a plánech velký potenciál biomasy. Ostatně i energetické koncepce nejen českých Greenpeace a Hnutí Duha předpokládají velmi velký podíl produkce elektřiny z biomasy. I když dosažené snížení emisí bude jen formální a na papíře, zatímco reálné ekologické dopady budou naopak extrémně negativní. Ovšem nejen zelení proponenti Energiewende v Německu, Dánsku i jinde budou moci vyhlásit její plný úspěch.

Německo spoléhá na větrné turbíny hlavně na severu země. Jedna z moderních turbín firmy Siemens, které přesahují výšku 100 m (zdroj Siemens).
Německo spoléhá na větrné turbíny hlavně na severu země. Jedna z moderních turbín firmy Siemens, které přesahují výšku 100 m (zdroj Siemens).

Lze tak mít značné obavy, že to skončí ještě mnohem dramatičtější katastrofou, než jakou pozorujeme v souvislosti s dotovanými biopalivy v Evropě, palmovým olejem a devastací pralesů v Indonésii. Kdyby se byť jen 15 % evropských uhelných bloků přestavělo na spalování biomasy, bylo by každý rok potřeba zhruba 200 milionů tun pelet. Devastace lesů, pokud opravdu bude Německo a další státy následovat dánskou energetickou koncepci, tak bude nesrovnatelně větší a bude se týkat daleko širších oblastí ve světě.

 

 

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 (podrobněji zde). Není také v přímořské oblasti s pravidelným větrem a i využití větrné energie je tak omezené (podrobněji zde). 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 málo přes procento bavorské elektřiny. Na základě situace v Bavorsku lze tak těžko předpokládat, že se přechod k nízkoemisní elektroenergetice uskuteční pomocí větrné elektřiny, která zajistí třetinu naší produkce elektřiny, a plynu. 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.

 

Přečerpávací elektrárny jsou velmi užitečné, ale možnosti výstavby dalších u nás jsou omezené. Horní nádrž přečerpávací elektrárny Dlouhé stráně. (Zdroj ČEZ).
Přečerpávací elektrárny jsou velmi užitečné, ale možnosti výstavby dalších u nás jsou omezené. Horní nádrž přečerpávací elektrárny Dlouhé stráně. (Zdroj ČEZ).

Z nízkoemisních zdrojů, které se tak dají masivněji využít a dokázaly tak u nás nahradit uhlí, tak zůstává pouze jádro (podrobněji zde). 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.

 

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.

 

Pro přechod k  nízkoemisním zdrojům má Česko největší potenciál v jaderných zdrojích. Na obrázku je jaderná elektrárna Temelín (zdroj ČEZ).
Pro přechod k nízkoemisním zdrojům má Česko největší potenciál v jaderných zdrojích. Na obrázku je jaderná elektrárna Temelín (zdroj ČEZ).

Česko před dvěma lety 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.

 

Čína intenzivně buduje všechny nízkoemisní zdroje. U ní se ukáže jejich potenciál v  masivním měřítku. Větrná farma Xinjiang. (Zdroj Wiki, Chris Lim).
Čína intenzivně buduje všechny nízkoemisní zdroje. U ní se ukáže jejich potenciál v masivním měřítku. Větrná farma Xinjiang. (Zdroj Wiki, Chris Lim).

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 Francie, Švédska či Ontaria.

 

 

Závěr

Jak jsme se snažili ukázat, není vhodné 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. V současné době je produkce oxidu uhličitého Německa většinou přes 400 gCO2ekv/kWh, ve Francii je to většinou okolo 100 gCO2ekv/kWh a Švédsku dokonce jen okolo 50 gCO2ekv/kWh. Ukázali 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. 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.

 

Čína intenzivně buduje všechny nízkoemisní zdroje. U ní se ukáže jejich potenciál v  masivním měřítku. Jaderná elektrárna Fangchenggang bude mít celkově šest bloků. Jako pátý a šestý se budují nejnovější čínské bloky III+ generace Hualong One. (Zdroj CNG).
Čína intenzivně buduje všechny nízkoemisní zdroje. U ní se ukáže jejich potenciál v masivním měřítku. Jaderná elektrárna Fangchenggang bude mít celkově šest bloků. Jako pátý a šestý se budují nejnovější čínské bloky III+ generace Hualong One. (Zdroj CNG).

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.

 

Příznivá situace je v tomto směru v Číně. Ta potřebuje přechodem k nízkoemisní energetice řešit katastrofální ekologickou situaci 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. 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.

Je vidět, že v následujících letech bude možné srovnávat mezi výsledky různých koncepcí. Bude pak možné vybrat mezi různými koncepcemi přechodu k nízkoemisní energetice ty nejefektivnější.

 


Poznámka

Článek je čtvrtý z cyklu, který bude rozebírat možnosti jednotlivých energetických zdrojů u nás, a jehož cílem je iniciovat diskuzi o budoucím rozvoji české elektroenergetiky a jeho úskalích i možnostech. Hlavně v souvislosti s tím, že od poslední aktualizace energetické koncepce uplynulo již pár let a v oblasti energetiky se u nás reálně nic moc neudělalo. Zároveň se objevuje řada rizik a tak je velmi důležité udělat si přehled o vývoji a stavu energetiky ve světě i u nás. První tři části byly věnovány jaderným zdrojům, větrné energii a fotovoltaickým elektrárnám.

Datum: 10.12.2017
Tisk článku

Malá větrná elektrárna - Hallenga Uwe
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 88 Kč
cena: 78 Kč
Malá větrná elektrárna
Hallenga Uwe
Související články:

Větrné elektrárny včera, dnes a zítra     Autor: Vladimír Wagner (01.09.2017)
Současný stav a budoucnost jaderné energetiky     Autor: Vladimír Wagner (03.09.2017)
Potenciál využití fotovoltaických zdrojů ve světě a Česku     Autor: Antonín Fejfar (09.12.2017)



Diskuze:

Problém vyřešen

Jiří Gutman,2017-12-30 23:14:43

Je to už se zpožděním, ale tak mne to pobavilo, že se musím podělit. Před pár dny nám ČT přinesla v hlavních zprávách příspěvek, jak vědci v Německu vyřešili problém zdroje energie. To se udělá farma silných xenonových lamp, jejich světlo se soustředí na kotel, který vyrábí páru a ta pohání elektrárnu. Až prý se vynález rozšíří po světě, bude problém energie vyřešen :-).

Odpovědět

Nejde

Jiří Šohaj,2017-12-15 17:35:48

přebytek elektřiny využít k výrobě plynu který se dá snadno skladovat a následně využít?

Odpovědět


Re: Nejde

Josef Hrncirik,2017-12-15 21:03:35

Z CO2 lze teoreticky i prakticky vyrobit CO, C, (i diamant), CH3OH, CH4, acetylen, etylen, čistý líh či benzín či parafin či kaučuk.
Nejsnáze to jde, pokud máme např. elektrolyticky či termálně vyrobený vodík.
Při těchto syntézách jsou však ztráty energie na stlačování plynů a v nevyužitelném reakčním teple při malém výtěžku mnohem větší než v nejjednodušším kroku přípravy vodíku např. elektrolýzou.
Při technickém provádění elektrolýzy nejde účinnost nad 80% stejně jako při využití H2 v palivovém článku. Spíše lze čekat 60% pro jednotlivé děje.
Při zahrnutí účinnosti měniče či trafa a usměrňovače řekněme 90% se pak nedostaneme nad 0,9*0,8*0,8*0,9 = 52% při extrémně málo zatížené elektrolýze a palivovém článku, nebo při technických zatíženích nad 0,6*0,9*0,9*6 = 29%
Dlouhé Stráně mají 78%.
Akumulace v Dlouhých Stráních zdraží uloženou energii jen 1/0,78 = 1,28x;
technická akumulace do vodíku spíše min 3,5x.
Je otázka jestli vůbec existuje bez dotace možnost prodat energii min 3,5x dráž než byla vyrobena (a to jsem ani nepomyslel na odpisy a obsluhy elektrolýzy, čištění, sušení, dopravy, skladování ev. provozu palivového článku či motoru nebo turbíny..).
I Elon Musk může mít pravdu, když o fuel cell hovoří jako o foolś cell.
Životností a účinností baterií se raději nechlubí. Možná existují testy od VW, které ho prověřily.

Odpovědět

Martin Grajcar,2017-12-13 17:25:27

S temi cili Energiewende se dost pletete. Primarnim cilem je likvidace Nemecka, coz se ty babe dari stale lepe. Nicim jinym se to vysvetlit neda. Nejaky emise jsou jen zaminka, pokud se zavazky nedari splnit, je to jen dobre, protoze tim se daji oduvodnit dalsi nesmyslna opatreni. Devastace lesu o ktere pisete, do toho krasne zapada. Výr Šafendás!

Odpovědět

Opatrně na porovnávání s Ontariem

František Kroupa,2017-12-12 22:23:05

Je pravda, že Ontario má zhruba stejný počet obyvatel jako my, ovšem co rozlohy je více než desetkrát větší a hlavně má velké řeky.

Zajímavé odkazy:
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_generating_stations_in_Ontario
https://en.wikipedia.org/wiki/Ontario_Power_Generation

Odpovědět

Problém vašich argumentů

Jan Veselý,2017-12-11 21:10:15

1) To, že Francouzi dekarbonizovali svou elektroenergetiku je jen náhodný vedlejší efekt toho, že po roce 1973 potřebovali změnit zdroj elektřiny z topných olejů a neměli vlastní zdroje fosilních paliv. Navíc potřebovali jaderné know-how a krytí pro své jaderné zbrojení. Většina francouzských JE byla opravdu postavena mezi lety 1979-1989 6-16 let po tom, co padla na hubu výroba elektřiny z ropy.
Zajímavým faktem je, že ani Francie není schopna flotilu svých jaderných elektráren obnovit, maximum možného je pro ně držet zuby-nehty naživu současné elektrárny a doufat, že jim vydrží, zatímco do nich budou lít další a další miliardy EUR a budou řešit poruchy.
2) Ani Švédsko, ani Švýcarsko, ani Belgie, ani Francie, ani Ontario nepočítají s obnovou "jaderné flotily", není to ekonomicky ospravedlnitelné a nemají čas něco 10-15 let stavět. Už prostě nežijeme v roce 1975, doba se změnila.
3) V současnosti se v Německu staví přesně NULA uhelných elektráren. Výstavba zmíněných 7 nových za posledních 10 let byla sázka na neúspěch OZE, byla to investiční rozhodnutí z let 2000-2005, investoři na nich prodělali kalhoty a jen nahradily odstavený výkon starých uhelných elektráren.
4) Německo exportuje velké množství elektřiny skoro pořád bez ohledu na počasí. Tím padá váš argument, že to dělají kvůli větrným a fotovolataickým elektrárnám, dělají to protože mají velký přebytek instalovaného výkonu s nízkou marginální cenou výroby, takže se ziskem (přebytek obchodní bilance mají okolo 1.5 miliardy EUR/rok) exportují elektřinu do ciziny. Nějakých 8% německé produkce elektřiny je dnes na export, proto chtěli Zelení odstavit 7-10 GW hnědouhelných elektráren, nejsou potřeba, dnes vyrábějí na export.
5) Letos mají OZE aktuálně podíl v Německé výrobě elektřiny 38.3%, už se velice přiblížily uhlí (24.6+15.7). Prostě to je trvalý proces, žádné české miliony keců o tom, že už po roce 2030 budeme mít možná nový jaderný reaktor nebo dva.
6) Důsledkem 50 let rozvoje jaderné energetiky je, že velmi optimistický ČEZ odmítne jen uvažovat o výstavbě jaderných reaktorů bez záruky na výkupní cenu 70 EUR/MWh s datem doručení 2030 (Hinkley Point C se bude stavět jen díky CfD okolo 120 EUR/MWh, na 35 let, indexováno o inflaci). Důsledkem 15 let rozvoje OZE jsou v Německu aktuální výsledky aukcí na dodávku elektřiny za 38 EUR/MWh z onshore větrných elektráren a 56 EUR/MWh z fotovoltaických elektráren. To vše s dodávkou do 2-3 let. Ve světě se již dnes běžně uzavírají kontrakty na obojí za cenu okolo 20 USD/MWh.
Skokanem roku jsou offshore větrné elektrárny, které zlevnily opravdu radikálně a rychle dohánějí onshore VtE a FVE.

end) Takhle by šlo pokračovat dál a dál. Máte to zase plné zbožných přání, polopravd a předpovídání budoucnosti tím, že se díváte ne dopředu, ne na současnost, ale do historie až (technické) prehistorie.

Zájemcům nabízím úplně jiný pohled, střízlivý pohled konzervativního finančníka: https://www.youtube.com/watch?v=unk89C96Yd8

Odpovědět


Re: Problém vašich argumentů

Vladimír Wagner,2017-12-12 01:12:23

1) Ano, Francouzům v té době šlo o to, aby se na základě zkušenosti z ropného šoku zbavili co nejvíce závislosti na dovozu energetických surovin a sami měli omezené zásoby fosilních zdrojů. Podstatné pro současnou situaci však je, že během něco více než deseti let provedli úspěšnou dekarbonizaci. V Německu naopak cílili (alespoň podle svých deklarací) na dekarbonizaci a v tomto směru alespoň zatím selhali. Vzhledem k tomu, že nejstarší bloky u nich mají 40 let a většina okolo 30 let a jaderné bloky lze provozovat určitě 50 let, mají dostatek času na obnovu jejich flotily. Problém je čistě politický.
2) Švédsko si dokonce odhlasovalo před řadou let, že odstaví všechny jaderné bloky. Dnes má po zkušenostech s možnostmi jiných nízkoemisních zdrojů výstavbu nových bloků v areálu existujících elektráren povolenu. I v Belgii se zdá, že budou nuceni svůj postoj k odstavování jaderných bloků změnit.
3) Ano, Německo své velké nové uhelné bloky dobudovaly a odstavily méně, než předpokládali. Nevím, jestli na tom investoři prodělali kalhoty, ale bez nich by už teď měla německá soustava problémy. Už nyní nesmí provozovatelé některé fosilní bloky odstavit, i když by rádi.
4) Ano Němci musí udržovat velký výkon ve fosilních blocích. Jak jsem psal, je to zákonitý důsledek Energiewende. Nevím, jak jste přišel na to, že mohou 7 - 10 GW odstavit. Mají zhruba 50 GW uhelných bloků a 30 GW plynových bloků. V maximu mohou v Německu stoupnout potřeby až na téměř 90 GW. Pokud budeme počítat s nutností rezervy na opravy a odstávky plánované i ne, tak po odstavení jaderných bloků v době kdy nesvítí a nefouká to i s vodními zdroji a zdroji na biomasu bude tak tak. Němci si toho jsou vědomi, proto tak bojovali proti snížení limitů na emise. Uvidíme, jak si poradí se situací po roce 2022, až budóu s jádrem odstavovat i větší počet uhelných bloků.
5) Významněji už stoupá v Německu pouze produkce z větrných zdrojů, ale i ta už naráží na problémy a své limity. Uvidíme, jak to bude vypadat za pár let.
6) Je dobře, že se technologie zlepšují u všech součástí energetického mixu, ale větrné zdroje opravdu mohou tvořit jen omezenou část mixu a situaci v Česku jsem podrobně rozebral v prvním článku tohoto cyklu. Každý si to může přečíst a utvořit si vlastní názor.

Odpovědět


Re: Re: Problém vašich argumentů

Milan Vanecek,2017-12-12 11:49:51

v bodě 1) musím dát za pravdu panu Veselému. Jsou zde oficielní stanoviska obou suverenních států: Francie-snížíme o 25% elekřinu z JE do roku (to je v současnosti v diskusi). Německo-ukončíme provoz JE do roku 2022.
2)naprostý souhlas s panem Veselým. Opět na základě současných plánů Švédska (už jsem o tom s pane Wagnerem diskutoval na webu OEnergetice, s přesnými citacemi ze švédského plánu, nebudu se zde opakovat). V Belgii svůj postoj možná přehodnotí, ale jedná se jen o pár let odsunu původního termínu ukončení činnosti některých JE. Ve Švýcarsku nechají dosloužit JE po dobu bezpečného provozu, nové stavět nechtějí...
3)souhlas s oběma
4)souhlas s panem Veselým. Ale protože zelení ve vládě nebudou a zaměstnanost ve východní části Německa je problém, odstavování bude pomalejší (ale nezvratné)
5)Naprostý souhlas s panem Veselým, fakta z reálného provozu hovoří, to není coby kdyby....
6)Jasné ekonomické argumenty dává jen pan Veselý. Opět fakta hovoří za vše.
já bych ještě dodal další body: Pan wagner hovoří o výhodné spolupráci JE s OZE. To je zastírání reality. Voda a biomasa dobře spolupracují s JE, ale stejně dobře spolupracují i s ostatními OZE. Ale větrné elektrárny a fotovoltaika likvidují jadernou energetiku. V období nadbytku slunce a větru nutí JE nevyrábět či prodávat pod výrobními náklady a tím ještě zhoršují jejich ekonomiku. Větrné a fotovoltaické elektrárny (=nejvýznamnější část nového OZE, voda a biomasa jsou velmi velmi staré) jsou největšími nepřáteli nepružné, drahé jaderné energetiky.
Závěr: názory jaderného fyzika, kolegy Wagnera jsou odlišné od lidí s ekonomickým vzděláním, odlišné od lidí kteří modelují komplexní úlohy, od lidí s fyzikálním vzděláním z fyziky polovodičů (jako já).
Ale nakonec rozhodne politika a ekonomika. Švédové nebrání výstavbě nových JE, ale ať si je soukromý investor postaví za své peníze. A tento přístup spolehlivě blokuje další výstavbu, ještě silněji než referenda ve Švýcarsku.

Odpovědět


Re: Re: Re: Problém vašich argumentů

Vladimír Wagner,2017-12-12 13:41:46

Tak jsme se dozvěděli, že pan Vaněček souhlasí s panem Veselým. S tím pochopitelně nebudu polemizovat, to je jeho právo. Ovšem pane Vaněčku, Vaše generalizace, že ekonomové, lidé modelující komplexní úlohy a lidé s fyzikálním vzděláním z fyziky polovodičů mají odlišné názory na energetický mix a vývoj energetiky odlišný od mého. Já znám řadu ekonomů, energetiků, kteří modelují komplexní sítě a nejen klimatologové, kteří modelují komplexní úlohy, kteří mají názory blízké mým a odlišné od těch Vašich a pana Veselého. Vy sám víte, že řada lidí majících fyzikální vzdělání z fyziky poloviodičů, má názory na energetiku dost odlišnou od Vašich a sdílejí třeba názor, že budoucí ideální energetický mix je kombinace jaderných a obnovitelných zdrojů. Mohu třeba zmínit Vaše bývalé spolupracovníky, třeba kolegu, se kterým jsem psal jeden z článků tohoto cyklu. Takové nepravdivé nic konkrétního neříkající generalizace jsou opravdu zbytečné.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Problém vašich argumentů

Milan Vanecek,2017-12-12 14:23:33

Pane Wagner, bavíme se o našich NÁZORECH, ty mají obvykle lidé rozdílné. Ale v diskusi jsem též podpořil pana Veselého když uváděl reálné výsledky výroby OZE v Energiewende, to jsou tvrdá fakta. Stejně jako mé informace z veřejných zdrojů o tom, jaká je pozice Francie, Švédska, Belgie a Švýcarska co se týče budoucnosti JE.
To není to Vaše "uvidíme, zda...."
A přes naši vzájemnou už víceletou diskusi, jsem rád že probíhá, stále ještě odmítáte pochopit mé argumenty, že sluneční a větrné elektrárny jsou predátory elektráren jaderných (dobře, platí to s výjimkou oblastí blízko polárního kruhu).

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Problém vašich argumentů

Petr Kr,2017-12-13 12:10:14

I já nějak nechápu podporu pana Veselého např. v bodě 1) s "kecy" o náhodném vedlejším efektu. To zní, jako by se bál přiznat, že JE vedou ke snížení emisí CO2. Nebo se závěrem v tomto bodě, že "budou řešit poruchy", to mi připadá, že u klasik se na to může kadit a v chemickém provoze taky nejde o život, takže to jiní neřeší, protože se o tom nemluví? Vám nevadí zastaralá výroba energie se ztrátami a k tomu dotace z Bruselu na snížení emisí klasických elektráren?
A "canc" o útlumu JE ve Švédsku, kde zmodernizovali a zvýšili výkon po tom, co odhlasovali útlum?
My fyzici energetici nějak nechápeme to OZE, co bere koze. A taky jiné, co ve Švédsku, Finsku a jinde melou o OZE a přitom připouštějí, že tam není vítr, slunce a neroste řepka.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Problém vašich argumentů

Petr Kr,2017-12-13 12:10:36

I já nějak nechápu podporu pana Veselého např. v bodě 1) s "kecy" o náhodném vedlejším efektu. To zní, jako by se bál přiznat, že JE vedou ke snížení emisí CO2. Nebo se závěrem v tomto bodě, že "budou řešit poruchy", to mi připadá, že u klasik se na to může kadit a v chemickém provoze taky nejde o život, takže to jiní neřeší, protože se o tom nemluví? Vám nevadí zastaralá výroba energie se ztrátami a k tomu dotace z Bruselu na snížení emisí klasických elektráren?
A "canc" o útlumu JE ve Švédsku, kde zmodernizovali a zvýšili výkon po tom, co odhlasovali útlum?
My fyzici energetici nějak nechápeme to OZE, co bere koze. A taky jiné, co ve Švédsku, Finsku a jinde melou o OZE a přitom připouštějí, že tam není vítr, slunce a neroste řepka.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Problém vašich argumentů

Jan Veselý,2017-12-13 23:17:47

Nejen fyzikou-energetikou živ je člověk. Trocha historie neuškodí. V 60. a začátkem 70. let byla v USA a západní Evropě velice významným zdrojem energie ropná paliva, hlavně těžké frakce ropy (od té doby se jim říká topné oleje), prostě levný zbytek po destilaci benzínu, nafty a kerosinu. Konec tomu udělaly ropné šoky v 70. letech a cenová politika kartelu OPEC, která dodnes výrazně zdražuje ropu a učinila z ní zdroj jen pro aplikace, kde to bez ní lehce nejde.
USA a Německo reagovaly na ropné šoky návratem k uhelné energetice, protože měly snadno dostupné a veliké zásoby uhlí. Francie takové možnosti neměla, proto vznikl Messmerův plán na rozsáhlou výstavbu jaderných elektráren. To vše bylo v době, kdy nějaké emise CO2 a globální oteplování nikdo neřešil, to se dostalo na pořad dne až koncem 80. let, kdy masivní výstavba JE ve Francii už fakticky končila.
Francouzské JE opravdu zařídily to, že objem výroby elektřiny z fosilních zdrojů se na počátku 80. let smrsknul na polovinu a od té doby zůstal +- stejný, JE pokryly nárůst spotřeby (https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_power_in_France#/media/File:Electricity_in_France.svg).
Problém tohoto řešení (které historicky úspěšně řešilo hlavně jiné problémy než CO2), ačkoliv bylo úspěšné ve Francii, Belgii, Švédsku, Ontariu, ..., spočívá v tom, že ten proces ze 70.-80.let je v současnosti neopakovatelný. Jiná je politická realita (lidi už nemají jádro rádi), jiná je ekonomická realita (státy už nemají zdaleka takovou moc nad ekonomikou), jiná je technická realita (stavebnictví stále více v produktivitě práce ztrácí na průmyslovou výrobu, obrovský pokrok ve výpočetní technice, elektronice, elektrotechnice, telekomunikacích).
Taky mi připadá jako velmi zavádějící tvrzení, že Francie za 10 let "dekarbonizovala" výrobu elektřiny. A srovnává se to s vývojem v Německu po roce 2002. Problém je v tom, že třeba Francie, když začala v roce 1979 s "dekarbonizací" již měla za sebou 20 let civilního jaderného programu, 17 let od dokončení prvního opravdového komerčního reaktoru, několik skoro dokončených reaktorů, 6 let obrovské státní podpory, třetinový podíl jaderné energetiky na výrobě elektřiny a třetinový podíl vodních elektráren na výrobě. To je Německo s OZE cca v roce 2015, jen bez těch vodních elektráren, Němci jich tolik zdaleka nemají a mít nebudou.
Rozdíl je ovšem v tom, že ony vrtule a panely jsou zboží vyráběné ve fabrikách, kde si jich nasekáte kolik chcete, mají spolehlivou zkušenostní křivku zaručující pokles ceny elektřiny, staví se fakt rychle a můžete je s klidný srdcem prodat i svému nejhoršímu nepříteli, i jeblému Kimovi do KLDR. A "vrazi z Wall streetu, City, Frankfurtu, Tokia či Šanghaje vám na to klidně půjčí. Němci byli ti hlavní užiteční idioti, kteří otestovali reálný potenciál různých technologií a zaplatili pokles cen těch dvou nejúspěšnějších. Takže dnes jsou k dispozici za levno celému světu.
P.S.: Ve Švédsku se aktuálně začala stavět největší větrná farma v EU, 645 MW. Bude hotová do konce roku 2019 a okolo 90% její produkce si pro sebe nasmlouvalo Norsk Hydro pro své hliníkárny. Myslíte, že budou v té době dokončeny i nějaké jaderné reaktory v EU, které se začaly stavět či dostavovat v letech 2005-2008?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Problém vašich argumentů

Petr Kr,2017-12-14 09:21:29

Děkuji za reakci. Je mnohem vstřícnější, než ten první vstup. Přesto bych k tomu napsal, že na počátku vysvětlujete něco, co většina zná a nerozporuje. Na moji připomínku, že se sice nestaví nové JE, ale v klidu se zvyšuje výkon stávajících odpovídáte, že se staví větrná farma ve Švédsku, kde vítr fouká, ale o Finsku, kde nefouká a kde staví novou JE nic.
Téměř všichni víme, že výstavba nových JE je náročná a to i finančně a politicky problematická. Snad všichni víme, že ty panely lze sekat jak Baťa cvičky, ale je to dobré řešení pro všechny a pro jakoukoliv situaci?
Ta větrná elektrárna bude dávat 90% stabilně i při orkánu i při bezvětří, nebo je to výkon jen v době, kdy to pojede a kdy také pojede hlinikárna? Nemá ta hlinikárna v krizi zajištěnu dodávku z JE?
Nejen fyzikou-energetikou živ je člověk a my fyzici se živíme pomocí zemědělců a zemědělcům zase dáváme energii, ale co zelení, ti se živí samozásobením vším?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Problém vašich argumentů

Jan Veselý,2017-12-14 22:52:44

Podle mých informací byl letos ve Švédsku trvale odstaven reaktor Oskarshamn 1. To samé čeká reaktory 1 a 2 elektrárny Ringhals a Oskarshamn 1 v letech 2019 a 2020, už o tom bylo rozhodnuto jejich majiteli, celkem -2.8 GW navíc k již dávno odstaveným reaktorům JE Barsebäck (2x600 MW). Tolik k Švédsku.
Taky jsem se kvůli vám podíval na větrné podmínky ve Finsku a ukazuje se, že nemáte pravdu, ve skutečnosti mají podmínky pro větrnou energetiku výborné. (http://www.tuuliatlas.fi/windspeed/index.html?Month=13&Level=100)
Firma Norsk Hydro, jak název napovídá, provozuje zároveň i norské vodní elektrárny. Elektřina z té velké větrné elektrárny v Švédsku má pro ně hodnotu v několika různých aspektech. V prvé řadě ve Skandinávii více fouká v zimě, kdy vodní elektrárny nemají dostatečný přítok, protože mrzne. Dále jim větrné elektrárny ušetří vodu ve vodních elektrárnách, kterou tak mohou prodávat za výhodnějších podmínek do zemí, které mají nebo staví HVDC linky do Norska (Německo, Dánsko, Nizozemí, Británie). A v neposlední řadě je mají jako pojistku pro období sucha. V zemích, kde výroba elektřiny stojí a padá s vodními elektrárnami jsou suché roky vážný problém, viz v posledních letech problémy Brazílie nebo Tasmánie.
Mezi zelené se nepočítám, ale jestli vás zajímá čím se živím, tak je to dohlížení na to, aby nás energetici, zemědělci i jiní kvůli své neschopnosti, lenosti, pohodlnosti, hamižnosti nebo jiné negativní vlastnosti netrávili a neničili veřejné či soukromé statky.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Problém vašich argumentů

Vladimír Wagner,2017-12-15 09:54:07

K tomu bych si dovolil dodat. Odstavené bloky JE Barsebäck byly více než nahrazeny zvýšením vylepšením a zvýšením výkonu ostatních bloků o 1600 MWe. Nahrazen tím byl i blok Oskarshamn 1, který měl výkon 473 MWe. Další bloky ze sedmdesátých let, které se odstavili nebo odstaví v nejbližších letech (Oskarshamn 2 a a Ringhals 1 a 2, dohromady 2300 MWe) už nebude možné takovým způsobem nahradit. Ostatní bloky postavené v osmdesátých letech(dohromady 6700 MW) by měly být provozovány do první poloviny čtyřicátých let. Předpokládá se s jejich alespoň částečným nahrazením novými jadernými bloky. Jaká bude realita, se uvidí.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Problém vašich argumentů

Jan Veselý,2017-12-15 10:16:13

Kdo je Se? Kdo konkrétně to předpokládá? Je to švédská vláda? Energetické společnosti působící ve Švédsku? Poslanci švédského parlamentu? Švédští občané? WNA? IEA? Jaderný fanklub?

Odpovědět


Problém vašich argumentů

Pavel Pesek,2017-12-16 22:17:18

Já myslím, že všem normálně uvažujícím lidem je jasné, že buď budeme produkovat CO2 nebo budeme stavět jaderné elektrány. Ale vždy se najde pár exotů, kteří si myslí, že je možné obejít fyzikální zákony. A přesvědčují a přesvědčují. Ale zrovna tohle se ukecat nedá. Dá se to poměrně přesně spočítat a předpovědět.

Odpovědět


Re: Problém vašich argumentů

Pavel Pesek,2017-12-16 22:30:48

A ještě bych k tomu dodal, že přichází boom elektro-automobilů. Ale to je znovu jen ekologická bublina. I tato elektřina se musí někde vyrobit. Buď se spálí benzín v motoru automobilu nebo se spálí uhlí v teplené elektrárně nebo jádro v jaderné el. Teoreticky by snad mohlo jít nabíjet akumulátory ve větrných špičkách. Aby to ale mělo regulační účinek, tak těch akumulárorů by muselo být ohromné množství, aby byla vždy k dispozici prázdná kapacita k nabíjení. A jejich výroba není ekologická.

Odpovědět

ČR

Josef Šoltes,2017-12-11 17:04:13

Dle mého názoru je dnes inteligentní a rozumný pohled na věc na ústupu. Dnes se stejně nejprve hledí na zájmy jednotlivých mocenských skupin, pak na zájmy politiků (kdo jim víc namaže), na to, jestli je to mediálně dostatečně šokující a hezké apod.

Odpovědět

Spalování komunálního odpadu

Jiří Kalivoda,2017-12-11 13:21:29

Díky za článek, velkou perspektivu má v ČR stavba spaloven komunálního odpadu.
Moderní spalovny jsou mnohem ekologičtější řešení než skládkování a předpokládat že se bude komunální odpad ze 100% recyklovat je naivní.

Odpovědět


Re: Spalování komunálního odpadu

Vojtěch Kocián,2017-12-11 13:32:20

S rozšířením recyklace plastů, papíru a bioodpadu ale klesla výhřevnost komunálního odpadu. Spalovny jsou výborné pokud jde o problém zpracování odpadu, jako na energetický zdroj bych na ně moc nespoléhal.

Odpovědět


Re: Spalování komunálního odpadu

Josef Šoltes,2017-12-11 17:01:12

Mluvil jsem s vedoucím jedné menší skládky v našem okolí a ten říkal, že vlivem třídění odpadu je ten komunální často v podstatě nespalitelný, respektive je jeho spalování velmi neefektivní a vyžaduje velké množství pomocné látky (plynu apod.) a hlavně se jeho spálením objem odpadu zmenší třeba jenom na 40 %, takže i manipulace s odpadem je pak značně energeticky náročná a tu strusku navíc musíte někam uložit...

Odpovědět


Re: Re: Spalování komunálního odpadu

Václav Čermák,2017-12-13 09:17:43

Jo, takže nakonec by bývalo lepší se na celé třídění odpadu vykašlat a hnát to prostě všechno do spalovny.

Odpovědět


Re: Re: Re: Spalování komunálního odpadu

Milan Krnic,2017-12-13 20:38:14

No, vzhledem k tomu, že se dokonalosti neblíží nejen třízení, ale i složení jednotlivých tříděných surovin, natož pak samotný provoz, je otázkou, jaký je neideálnější přístup.

Odpovědět

energie

Josef Nýč,2017-12-11 06:16:27

opět politicici dělají jednuduchá gesta a nekompetentní rozhodnutí, a samozřejmě pod tlakem různých lobistů ... likvdovali se malé vodní elektrárny ( nejen komančové) a dále vím, jak se vyrábí fotovoltické články a listy větrných elektráren, což také neni nic ekologického,
využáváná biomasy má podobné důsledky jako řepka
a vzhladem k tomu, že velká část obyvatel této devastované planety jedná po mně potopa tak to dopadá
fúze ano naděje ale zatím skutek ?

Odpovědět

Jednoduché řešení

Pavel Nedbal,2017-12-10 15:13:30

I zde, na Oslu, bylo publikováno, že řada subjektů pracuje na vývoji termojaderné syntézy, není jich méně než deset. Některé cesty jsou určitě slepé, jiné slibné. Nutno politicky vyzvednout, posoudit a financovat. První funkční zařízení bude mít za následek zastavení všech projektů slunečníků a větrníků (není zájem, generují nemalé peníze do jistých kapes), dále to bude již jen inženýrský problém, tedy vyřešeno. Nesmíme se dát odradit a je potřeba o tom nahlas mluvit, lobovat, nespat. Nesmíme podlehnout zeleným šílencům. Jestli nás ohrožují vlastní technologie, pomůžou jen nové technologie. A s dostatkem dostupné energie je možné vyřešit 90% problémů světa.

Odpovědět


Re: Jednoduché řešení

Milan Krnic,2017-12-10 19:12:59

Zatímco stávající technologie nízkoemisní energetiku umožňuje, bylo vhodné toho naplno využít spíš než investovat do fúzní energetiky, jejíž nasazení je v nedohlednu.

Děkuji za článek!

Odpovědět


Re: Re: Jednoduché řešení

Pavel Nedbal,2017-12-11 00:15:17

Vážený pane Krnici,
mýlíte se, jiná alternativa, než fúzní energie neexistuje. TZV obnovitelné zdroje nemohou plně pokrýt naši spotřebu, o celém světě do budoucna, má -li se dostat na slušnou úroveň, nemluvě. Z principu jsou nepravidelným zdrojem a musí být jištěny, i kdybyste osázel větrníky celý stát. Proto například v Německu jsou již na limitu - někdy, výjimečně, pokryjí celou spotřebu a přesto musí běžet v záloze zdroje klasické. Musíme do fúze investovat, a to prioritně.

Odpovědět


Re: Re: Re: Jednoduché řešení

Milan Krnic,2017-12-11 06:47:51

Nízkoemisní je i jaderná energetika, tak netuším, proč vypichujete obnovitelné zdroje a zrovna větrníky.
Četl jste článek?

Odpovědět


Re: Jednoduché řešení

Vladimír Wagner,2017-12-12 00:05:03

Zatím jediná reálná fúzní technologie, u kterého je jisté, že vede k cíli, jsou tokamaky. A tam je to v takovém stavu, že ITER, který vyladí a ukáže možnosti stálé produkce násobně vyšší energie pomocí termojaderných reakcí, než je potřeba pro jejich udržení, bude mít první plazma nejdříve v roce 2025 a fúzní reakce začne studovat až po roce 2030. Teprve na základě zkušeností s tímto zařízením se začne budovat první prototypová jaderná elektrárna DEMO. Takže spíše až po roce 2040. A teprve na základě zkušeností s ní se začnou projektovat komerční zařízení. Tato zařízení budou nejdříve velká (v řádu GW) a stejně jako žádný jiný zdroj nebudou samospasitelná. Tedy i po zprovoznění termojaderných zařízení bude energetický mix pestrý a ne postaven na jedné či pár technologií. V současné době se tak opravdu nelze na termojadernou fúzi spoléhat. Je to otázka spíše značně vzdálené budoucnosti. Pochopitelně nelze vyloučit nečekaný průlom, který vývoj zde zvrátí, ale nelze na něj spoléhat.

Odpovědět


Re: Re: Jednoduché řešení

Pavel Nedbal,2017-12-12 14:12:13

Vážený pane Wagnere,
kolem termojaderné energetiky zmiňujete pouze ITER; ten má své termíny, přirozeně posunuté skluzy, ale dejme tomu, k nějaké (snad pozitivní) odpovědi spěje.
Rád bych se Vás ale zeptal na alternativní TJ projekty, o nichž zde na Oslu byla též zmínka, a informace o nich v růžných intervalech na různých webech také nacházím. Nemohl by ITER být někým předběhnut? Jste si jist, že pouze klasický tokamak je jediná forma dosažení kritéria zapálení, resp. pozitivního energetického zisku?
Děkuji Vám

Odpovědět


Re: Re: Re: Jednoduché řešení

Vladimír Wagner,2017-12-17 08:51:39

Pokud jde o reálné projekty, tak asi máte na mysli jiné koncepty magnetického udržení (magnetické pasti), jako je třeba stellarator (třeba nedávno zprovozněný německý Wendelstein 7-X). Případně pak využít inerciální udržení (tedy sice krátkodobé, ale extrémní stlačení plazmatu extrémním tlakem vytvořeným třeba lasery). Příkladem zařízení postaveném na tomto principu je například americký NIF (National Ignition Facility). V obou případech jsme však zatím v cestě k termojaderné elektrárně hodně daleko za tokamaky. Pochopitelně nelze vyloučit nějaký nečekaný technologický průlom, ale bez něj budou první v cíli tokamaky, tedy ITER a DEMO.

Odpovědět


Re: Re: Jednoduché řešení

Pavel Pesek,2017-12-16 22:54:15

Odhlédneme-li od problémů s udržením plazmatu a výtěžností termojaderné fůze, tak mi pořád není jasné, jak bude fungovat odvod energie a jaké budou materiály, aby vydržely fungovat několik let a snášely silné neutronové a gama záření. Po skončení životnosti budou stejně všechny materiály a stínění zářit, taktéž samo tricium je radioaktivní. Asi jich nebude tolik jako v jaderné elektrárně, ale i tak podle mě ani termojaderná fůze nebude ekologická, jak se o ní píše. Ale výhoda je, že zásoby deuteria v oceánech jsou mnohem větší než uranu.

Odpovědět


Re: Re: Jednoduché řešení

Pavel Pesek,2017-12-16 22:54:55

Odhlédneme-li od problémů s udržením plazmatu a výtěžností termojaderné fůze, tak mi pořád není jasné, jak bude fungovat odvod energie a jaké budou materiály, aby vydržely fungovat několik let a snášely silné neutronové a gama záření. Po skončení životnosti budou stejně všechny materiály a stínění zářit, taktéž samo tricium je radioaktivní. Asi jich nebude tolik jako v jaderné elektrárně, ale i tak podle mě ani termojaderná fůze nebude ekologická, jak se o ní píše. Ale výhoda je, že zásoby deuteria v oceánech jsou mnohem větší než uranu.

Odpovědět




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