V nedávném článku představu o správnosti německé cesty k nízkoemisní energetice prezentuje Oldřich Sklenář. Jde o analytika Výzkumného centra AMO, který v oblasti energetiky pracuje i pro organizaci Fakta o klimatu. Podívejme se tak, jak jeho názory odpovídají realitě. Velice dobrou představu posouzení reálných možností přechodu k nízkoemisní energetice s využitím kombinace jaderných a obnovitelných zdrojů ve srovnání s případem, že si jaderné zdroje zakážeme a budeme se o to snažit pouze s využitím obnovitelných zdrojů jasně ukazuje porovnání vývoje ve Francii a v Německu.

Německo má v době, kdy nefouká a mimo slunečný den po Polsku nejemisnější elektroenergetiku v Evropské unii (zdroj Electricity maps).

Francie má nízkoemisní elektroenergetiku, u Německa zatím není v dohledu

Vývoj francouzského přechodu k nízkoemisní energetice a její zkušenosti s jadernými zdroji jsem popsal v nedávném článku. Už v roce 1987 se elektroenergetika Francie stala nízkoemisní. Už pětatřicet let jí tak využívá a patří tak k regionům Evropy s nejnižšími emisemi při produkci elektřiny. V roce 2022 bylo ve Francii 89,2 % elektřiny z nízkoemisních zdrojů, jádro vyrobilo 64,4 %. A to byl rok, kdy byly u reaktorů problémy se svary a poměrně velký počet z nich byl odstaven. Francie má navíc pokrytu velkou část vytápění pomocí elektřiny. To ještě více snižuje její emise CO2.

Německo investovalo obrovské úsilí a finance do instalace větrných a fotovoltaických zdrojů. V současné době tak má instalovaný výkon ve fotovoltaice okolo 60 GWp, a u stejné hodnoty je celkový instalovaný výkon ve větrných turbínách. Požadovaný výkon se v průběhu roku v Německu pohybuje mezi 50 až 80 GW. Je tak vidět, že samotná fotovoltaika dokáže v době ideální polední špičky už nyní pokrýt celý požadovaný výkon, a stejně je tomu i u větrných turbín. V době, kdy hodně fouká a svití, má už nyní Německo i velký přebytek elektřiny z větru a slunce. Část těchto zdrojů tak v té době musí vypínat. Tento problém je zvýrazněn i tím, že ani v takové situaci nelze zastavit fosilní zdroje úplně, protože se musí udržovat v horké rezervě při určitém výkonu, aby mohly zajistit při změně počasí a podmínek náhradu větrných turbín a fotovoltaiky.

I po tak intenzivní a finančně náročné instalací obrovských výkonů ve fotovoltaice a větru však Německo mělo v roce 2022 z nízkoemisních zdrojů pouze 54 % elektřiny, z nich však šest procentních bodů bylo stále z jádra. Z obnovitelných zdrojů je tak méně než polovina vyvážené elektřiny i v situaci, kdy Německo intenzivně těží z možnosti exportovat přebytky z větrných a solárních zdrojů ke svým sousedům a dovážet elektřinu od nich v době, kdy nefouká a nesvítí. Na rozdíl od Francie má Německo velkou část vytápění řešenu pomocí fosilních paliv. A právě vytápět je třeba nejvíce v zimě, kdy solární zdroje dodávají minimum.

V současné době jsou ideální podmínky pro fotovoltaiku, slunce je přes den již vysoko nad obzorem a při chladném počasí mají panely nejlepší účinnost. Přesto je velká část elektřiny v Německu vyrobena fosilními zdroji (šedá barva) a emise CO2 dosahují hodnot mezi 400 až 600 g/kWh (fialová plná čára) (zdroj AGORA).

Bez dlouhodobé akumulace se nízkoemisní elektroenergetika bez jádra nedosáhne

Už nyní je tak Německo v situaci, kdy bez vyřešení problému s akumulací bude velmi těžko zvyšovat podíl větrných a fotovoltaických zdrojů. Ve slunečných a větrných dobách porostou přebytky a nutnost výkon omezovat, v dobách se špatnými povětrnostním podmínkami růst výkonu nepomůže. A akumulace nestačí na několik hodin, ale je nutná akumulace dlouhodobá až sezónní. Bez ní podíl obnovitelných zdrojů příliš nepřekročí polovinu. A to ještě pomáhá to, že obnovitelnými zdroji nejsou jen větrné a solární. Takový podíl byl zatím překročen pouze ve velmi specifických geografických podmínkách, jako je Norsko nebo Island. V běžných geografických podmínkách se tak pouze s pomocí obnovitelných zdrojů nízkoemisní elektroenergetiky dosáhnout nedá.

Problém akumulace by mělo podle představ příznivců dosažení nízkoemisní energetiky pouze na bázi obnovitelných zdrojů využití vodíku. Předpokládá se jeho produkce elektrolýzou v dobách přebytku ve výrobě elektřiny. Je však třeba připomenout, že otázka masivní produkce vodíku touto cestou není dosud technologicky a tím více ekonomicky vyřešena. Zásobníky na vodík i infrastruktura pro jeho dopravu a využití jsou mnohem náročnější, než je tomu u zemního plynu. V současné době se dominantní část vodíku pro průmyslovou potřebu produkuje ze zemního plynu a je doprovázena emisemi oxidu uhličitého. Zatím se nedá předpokládat v blízké době ani náhrada tohoto vodíku zeleným z elektrolýzy. Vybudování potřebné infrastruktury i zdrojů pro masivní akumulaci bude velmi náročné a podle mě zatím není v dohledu. Zatím existují v relativně malém rozsahu jen některé prototypové příklady jednotlivých komponent takového systému.

Technická řešení přenosu větrné energie z větrného severu Německa na průmyslový jih jsou založena na známých technologiích, relativně běžných zařízeních a na jejich realizaci byla desetiletí plánované Energiewende. Přesto zatím potřebná vedení nestojí, a ještě řadu let nebudou k dispozici. Je tak obrovskou neznámou, jak dlouho bude trvat a jak dopadne vybudování infrastruktury vodíkové.

V minulém roce vyrobily obnovitelné zdroje necelých 50 % elektřiny. Německá elektroenergetika má pořád k nízkoemisnosti velice daleko (zdroj Energostat – oEnergetice).

Je opravdu rychlé odstavení jaderných zdrojů dobrou cestou?

Oldřich Sklenář ve svém článku označuje německé rychlé odstavení jaderných zdrojů, které by ještě dvacet i třicet let mohly dodávat nízkoemisní elektřinu, za dobrou a následování hodnou cestu k udržitelné nízkoemisní energetice. Svůj požadavek na rychlé odstavení jaderných bloků zdůvodňuje tím, že se během období ideálních pro větrné a solární elektrárny bude méně omezovat jejich produkce. Připouští, že z krátkodobého a střednědobého hlediska se emise zvýší. To ovšem nepovažuje i na pozadí kampaně různých klimatických hnutí, že je třeba snížit emise CO2 okamžitě, za problém. Předpokládá totiž, že Němci akumulaci do vodíku vyřeší rychle. Tuto představu zakládá na německém deklarovaném plánu vyrábět v roce 2030 už 80 % elektřiny z OZE. To opravdu není bez vyřešení dlouhodobé akumulace pomocí vodíku možné.

Už jsem zmínil, že na rozdíl od Oldřicha Sklenáře jsem v rychlosti zavádění akumulace do vodíku skeptický. Kdo z nás se mýlí, ukáže budoucnost. Podívejme se na dvě možné varianty rychlého nebo náročného řešení dlouhodobé akumulace z pohledu Německé realizace rychlého odstavení jaderných bloků.

První možností je, že reálnější je moje představa dlouhé cesty k dlouhodobé akumulaci. Pokud by v tomto případě Německo nevypínalo předčasně jaderné zdroje, bylo by s nově postavenými obnovitelnými zdroji mnohem blíže nízkoemisní energetice a ušetřilo by si velké množství emisí. V obdobích ideálního větru a slunce by sice muselo omezovat větší část výkonu u větrných turbín a fotovoltaiky, ale i jaderné reaktory umožňují přispívat k regulaci. Za dlouhodobě nižší emise by to však určitě stálo. Pokud však Německo své jaderné bloky odstavilo, bez vyřešení dlouhodobé akumulace bude muset v ideálních podmínkách velkou část výkonu fotovoltaických a větrných elektráren stejně vypínat. Zároveň však bude mít stále vysoké emise. Připomeňme, že díky emisím skleníkových plynů při těžbě, dopravě, zkapalňování a opětného zplynování nemusí být výhoda zemního plynu oproti uhlí v této oblasti příliš velká.

Pokud bude mít pravdu Oldřich Sklenář a akumulace do vodíku bude vyřešena brzy, tak předčasné odstavení jaderných zdrojů postrádá smysl úplně. Z pohledu ukládání energie do vodíku s využitím elektrolýzy není rozdíl mezi elektřinou z jádra nebo obnovitelných zdrojů. Zvláště, když i němečtí odborníci deklarují, že jim jejich produkce zeleného vodíku v žádném případě nebude stačit a budou jej muset dovážet. Jaderné bloky by jim v takovém případě byly velkým přínosem.

Francie má nízkoemisní elektroenergetiku už téměř čtyřicet let. Podle mého názoru nebude vyřešena masivní dlouhodobá akumulace ještě dvacet i více let. A do jejího vyřešení německá cesta k nízkoemisní elektroenergetice není reálná. Německo se tak k nízkoemisní elektroenergetice dostane se zpožděním nejméně půlstoletí oproti Francii. Připomeňme, že na základě ropné krize chtěla jít nejen Francie, ale i Německo a další evropské státy cestou využívání jaderných zdrojů. Kvůli intenzivním kampaním proti jaderné energetice, kterou vedly organizace a hnutí jako  jsou Greenpeace a Hnutí Duha, spolu s aktivisty ražení Oldřicha Sklenáře, se podařilo jadernou energetiku v Evropě zmrazit a cestu k nízkoemisní energetice dramaticky zdržet. Podle mého názoru jsou hlavními viníky toho, pokud se tento přechod nepodaří realizovat včas. To je jeden problém, horší však je, že u nich nedošlo k žádné sebereflexi a v kampaní za následování německého odchodu od jádra stále pokračují

Video: O možnostech nízkoemisní energetiky u nás