Již druhá letošní Dunkekelflaute, tedy období, kdy nesvítí a nefouká v našem regionu, je dalším zásadním varováním. Ukazuje, kam nás zavede spoléhání čistě na obnovitelné zdroje a odstavení fosilních zdrojů dříve, než bude dokončena jejich nízkoemisní náhrada. A to opravdu ekvivalentní náhrada, která zajistí v síti potřebný výkon v každém okamžiku jejího provozu.

Výroba elektřiny v Německu v době prvního týdne dunkelflaute, která proběhla od 4. 11. do 16. 11. V té době dodávaly větrné a fotovoltaické zdroje minimum elektřiny. Téměř všechnu elektřinu dodávaly fosilní zdroje (domácí hnědé uhlí a černé uhlí a zemní plyn z dovozu) a biomasa z německých polí. Velkou část elektřiny muselo Německo dovážet z francouzských a českých jaderných zdrojů. Jednotlivé barvy označují různé zdroje (tmavě modrá – voda, zelená – biomasa, světle hnědá – hnědé uhlí, tmavě hnědá – černé uhlí, oranžová – zemní plyn, světle modrá – přečerpávací elektrárny, různé odstíny šedé – větrné zdroje, žlutá – fotovoltaika) , černá čára je spotřeba (zdroj Energo-chart).

„Obrovský úspěch“ zeleného přechodu v Německu

Německo v minulém roce odstavilo své poslední jaderné elektrárny, které ještě na začátku století produkovaly okolo 156 TWh elektřiny za rok, a tedy okolo 30 % německé produkce. Hlavně bavorský průmysl tak přišel o dominantní část svých stabilních zdrojů elektřiny. Právě tam bylo umístěno několik velkých moderních jaderných reaktorů. Připomeňme, že intenzivní rozvoj jaderné energetiky začal v Německu v době ropných krizí v sedmdesátých letech. Pokud by intenzivní kampaň zelených protijaderných aktivistů rozvoj jaderné energetiky v Německu nezarazila, mohlo mít Německo podobně jako Francie už dávno nízkoemisní energetický mix.

Ke konci minulého století navíc koalice Zelených a SPD vyhlásila Energiewende a v jejím rámci odchod od jaderné energetiky. Když se k moci dostala CDU/CSU, pokusila se odstavování jaderných bloků pozdržet. Havárie jaderné elektrárny Fukušima I však přišla těsně před volbami. Aby je tak Angela Merkelová neprohrála, vrátila se k původnímu rozvrhu odchodu od jádra.

Výroba elektřiny v České republice v době prvního týdne dunkelflaute, která proběhla od 4. 11. do 16. 11. V této době dokázalo Česko svými jadernými a fosilními zdroji zajistit nejen své potřeby, ale vyváželo jadernou a fosilní elektřinu do Německa. Jednotlivé barvy označují různé zdroje (stejně jako minule, červená – jaderné zdroje), černá čára je spotřeba (zdroj Energo-chart).

Německo vybudovalo velmi velké nominální výkony v obnovitelných zdrojů. Fotovoltaické zdroje mají celkově nominální výkon přes 90 GW, větrné pak mají nyní nominální výkon přes 70 GW. Ideální podmínky pro větrné elektrárny jsou na severu Německa na mořském pobřeží. Bavorsko je na jihu, a navíc tam byl dost velký odpor proti výstavbě větrných vrtulí, proto se zde ve velkém budovaly fotovoltaické elektrárny.

Cena na spotovém trhu v Německu v době dunkelflaute. Je vidět, že nedostatek zdrojů vede k velmi vysokým cenám na spotovém trhu (červená a oranžová čára – ceny na spotovém trhu, šedá barva – fosilní zdroje, zelená – obnovitelné) (zdroj Energy-chart).

Připomeňme, že v německá spotřeba v maximu přes 70 GW a v extrému se může přiblížit i 80 GW, obvykle se však pohybuje mezi 50 až zmíněnými 70 GW. V zimě je spotřeba o něco vyšší, a hlavně maxima jsou větší. Ovšem Německo má na rozdíl od Francie minimální část vytápění s využitím elektřiny. Je tak vidět, že nominální výkon fotovoltaiky i větrníků překračuje potřeby. Pokud jsou ideální podmínky pro oba zdroje zároveň, je překročení potřebného výkonu až násobné. Je pravda, že ne všechny fotovoltaické zdroje jsou zamířeny stejným směrem a mají maximum výkonu ve stejnou dobu, i větrné zdroje ne všechny jsou na nominálním výkonu ve stejnou dobu. I tak už jsou však období, kdy má Německo obrovské přebytky elektřiny z větru a slunce, neví kam s nimi a způsobuje záporné ceny na okamžitém trhu u sebe i sousedů.

Cena na spotovém trhu v Česku v době dunkelflaute. Nedostatek výroby u nás není a vysoké spotové ceny se přelévají z Německa (červená a oranžová čára – ceny na spotovém trhu, šedá barva – fosilní zdroje, zelená – obnovitelné, červená - jaderné) (zdroj Energy-chart).

Naopak pak v zimě, v době, kdy nastoupí zmíněná dunkelflaute, nedodají větrné a fotovoltaické zdroje téměř nic. V takové době, které jsme byli svědky mezi 4. až 16. listopadem a mezi 10. až 15. prosincem, pak Německo spustí všechny své fosilní zdroje, včetně těch na mazut, a i tak dováží až přes 10 GW výkonu od svých sousedů. Dramaticky tak u nich zvyšuje cenu na spotovém trhu. Ta pak v blízkosti Německa může dosahovat hodnot až 900 EUR/MWh, jak jsme toho byli svědky třeba 12. prosince 2024. Německo tak své extrémní ceny na spotovém trhu vyváží do okolních států, ze kterých elektřinu dováží. Proti tomu se již severské státy, například Švédsko a Norsko, velmi silně nedávno ohradily.

Výroba elektřiny v Německu v době, kdy nastaly velmi dobré sluneční a větrné podmínky. Přebytek produkce vede k přebytkům výkonu nejen v Německu, a tedy i záporným cenám. I v této době se však Německo neobejde bez fosilních zdrojů a dovozu. Jednotlivé barvy označují různé zdroje, černá čára je spotřeba (zdroj Energo-chart).

Německo pomocí extrémních nákladů a dotací vybudovalo velmi velké kapacity obnovitelných zdrojů. Přesto však nedosáhlo nízkoemisní výroby elektřiny, která díky jaderným zdrojům funguje ve Francii, Švédsku, Švýcarsku a Slovensku. Podle údajů v Energy-chart v roce 2024 Německo vyrobilo z fosilních zdrojů 37 % elektřiny a z nízkoemisních pak 63 % elektřiny, Ovšem navíc musela dovézt velkou část fosilní elektřiny. Byla čistým dovozcem. Česká republika vyrobila z fosilních zdrojů 41 % elektřiny a z nízkoemisních pak 58 % elektřiny (z toho 41 % bylo z jádra). Česká republika byla navíc čistým vývozcem a část produkce z fosilních zdrojů byla vyvezena právě do Německa. Pokud to započteme, je vidět, že z hlediska emisí je na tom Německo po extrémních nákladech stejně jako Česko. Popsané problémy a to, že německá Energiewende vede špatným směrem, jsem popisoval už dávno, viz například v tomto článku z podzimu 2016 nebo článku z roku 2014.

Jak vznikají záporné ceny elektřiny?

Může vznikat otázka, jak mohou vznikat záporné ceny, kdy se za odběr elektřiny odběrateli platí. Tato situace, která je stále častější, vede až k absurdním situacím. Budují se mařiče výkonu, které bez užitku dokážou mařit výkon, své služby nabízejí právě v době nadvýroby elektřiny z větrných a fotovoltaických zdrojů a velmi dobře se na tom vydělává.

Záporné ceny mohou vznikat tím, že v řadě případů lze jen těžko úplně vypnout fosilní elektrárny, které musí být v horké záloze, až se počasí zhorší, a ideální podmínky pro obnovitelné zdroje trvají jen omezenou dobu. Stejně tak se nedají snadno vypínat a spouštět jaderné bloky. V současné době jsou však hlavním zdrojem záporných cen elektřiny na spotovém trhu provozní dotace obnovitelným zdrojům. Fotovoltaické i větrné zdroje lze jednoduše v případě potřeby vypnout. Pokud je však u nich dotovaná cena 100 EUR/MWh, vyplatí se jim provoz i při záporné ceně -90 EUR/MWh.

Výroba elektřiny v Česku v době, kdy nastaly velmi dobré sluneční a větrné podmínky. Česko svou produkcí velice dobře pokrývá svou potřebu, jeho solární zdroje pomáhají velice dobře vykrývat denní špičky. Přebytek produkce v Německu vede k přebytkům výkonu, a tedy i záporným cenám, nejen tam, ale i v Česku. Jednotlivé barvy označují různé zdroje, černá čára je spotřeba (zdroj Energo-chart).

V takovém případě se nám vyplatí dovážet elektřinu z německých obnovitelných zdrojů a nechat si za to platit penězi německých daňových poplatníků. Jiná situace je, když se to týká naší fotovoltaiky a dotované ceny za ní musí platit náš stát. To byl i důvod, proč byla v LEX OZE III snaha zakotvit pravidlo, že by se dotace fotovoltaickým zdrojům neplatily v případě záporných cen. Na nátlak fotovoltaických lobistů a zelených aktivistů se však tato část do nedávno schválené podoby LEX OZE III nedostala.

Cena na spotovém trhu v Německu v době velkých přebytků větrné a sluneční produkce. Cena se na spotovém trhu může dostat až do záporných hodnot. (červená a oranžová čára – ceny na spotovém trhu, šedá barva – fosilní zdroje, zelená – obnovitelné) (zdroj Energy-chart).

Kvůli stále většímu výskytu období se zápornými cenami na spotovém trhu roste problém s kanibalizací nedotovaných zdrojů. Je třeba zdůraznit, že se to týká pouze právě fotovoltaických a větrných zdrojů. Záporné ceny vznikají pouze na spotovém trhu. Ovšem většina elektřiny z jaderných zdrojů se prodává na měsíce i roky dopředu. Je to dáno tím, že odstávky lze naplánovat a je tak jisté, že prodanou elektřinu dokáže elektrárna v dané době vyrobit. Předpověď počasí na měsíce či dokonce roky dopředu udělat nejde. Nelze tak vědět, zda v dané době bude bezoblačná obloha a větrno nebo nastane právě dunkelflaute. Obnovitelné zdroje tak mohou dopředu prodat jen omezenou část svého výkonu. Jaderné elektrárny mohou navíc v době záporných cen nabízet omezení výkonu, a elektřinu z obnovitelných zdrojů nakoupenou za zápornou cenu využít na pokrytí svých slíbených dodávek. To jim může přinášet další zisk.

Cena na spotovém trhu v Česku v době přebytku větrné a sluneční elektřiny v Německu. Přebytek výroby u nás není a záporné ceny se přelévají z Německa (červená a oranžová čára – ceny na spotovém trhu, šedá barva – fosilní zdroje, zelená – obnovitelné, červená - jaderné) (zdroj Energy-chart).

Poučíme se z chyb Německa?

Zeleným protijaderným aktivistům se naštěstí nepodařilo prosadit konec jaderné energetiky v České republice, i když se o to hodně snažili. V současné době je jasné, že se budeme snažit provozovat Dukovany i Temelín co nejdéle. Je to obsaženo i ve vizi firmy ČEZ, jak jsem ji popsal v nedávném článku. Firma ČEZ chce také budovat nové velké reaktory v Dukovanech a Temelíně, a také malé modulární reaktory v lokalitách současných uhelných zdrojů. Ty by však měly být postupně k dispozici až v druhé polovině třicátých let a letech čtyřicátých.

Je tak třeba zajistit dostatek elektřiny do doby, než se zmíněné nízkoemisní zdroje vybudují. I proto je důležité udržet dostatečně dlouho v provozu naše uhelné elektrárny. Německo si bylo vědomo nutnosti fosilních zdrojů pro udržení bezpečných dodávek elektřiny a němečtí politici si vyjednali pro své uhelné elektrárny kapacitní platby. Stejně tak má kapacitní platby pro uhelné zdroje i Polsko. Naši politici bohužel možnost kapacitních plateb pro naše uhelné elektrárny nevyjednali.

Výroba elektřiny v Německu v minulém týdnu, kdy nastaly tři dny dunkelflaute, kdy v Německu elektřinu zajišťovaly vlastní fosilní zdroje a dovoz jaderné a fosilní elektřiny. Ke konci týdne se situace překlopila a Německo mělo velký přebytek větrné elektřiny. Jednotlivé barvy označují různé zdroje, černá čára je spotřeba (zdroj Energo-chart).

Nutnost kapacitních plateb nebo jiného řešení je dána zhoršující se ekonomikou produkce elektřiny z uhelných zdrojů vlivem rostoucí ceny emisních povolenek. Jako vhodná náhrada uhlí se uvádí plyn. Je však třeba zmínit několik důvodů, které tuto variantu značně problematizují. Výstavba odpovídajícího výkonu paroplynových elektráren by nebyla rychlá. Zároveň do jejich budování investoři bez kapacitních plateb či jiných záruk z ekonomických důvodů nepůjdou. U zemního plynu je také třeba platit emisní povolenky a situace v této oblasti se v budoucnu může zhoršit, pokud se budou započítávat i úniky metanu při těžbě a dopravě plynu. Cena samotného plynu je také značně nestabilní a v budoucnu může být i velmi vysoká. Je také otázka, jestli k nám budeme schopni dopravit dostatek plynu. Hlavní trasy jsou přes Německo, a to bude mít extrémní nároky na množství této suroviny. Je tak otázka, jestli k nám potřebné množství doteče.

Výroba elektřiny v České republice v minulém týdnu, kdy nastaly tři dny dunkelflaute. Česko na rozdíl od Německa mělo zatím dostatek svých zdrojů, a dokonce svou jadernou a fosilní elektřinu vyváželo do Německa. Ke konci týdne se situace překlopila a Německo mělo velký přebytek větrné elektřiny, Česko tak snižovalo výkon. Jednotlivé barvy označují různé zdroje, černá čára je spotřeba (zdroj Energo-chart).

Podle mého názoru náhrada uhlí plynem na dobu, než se dostaví jaderné reaktory nebo jiné nízkoemisní zdroje, nemá moc smysl. Zvláště, když hrozí riziko, že Evropská unie může kdykoliv zakázat veškeré fosilní zdroje. I studie ČEPS o zdrojové přiměřenosti jasně ukazuje, že v případě odstavení uhelných bloků se Česká republika stane z vývozce elektřiny čistým dovozcem. Pokud bude potřebovat dovážet v době, kdy svítí a fouká, nebude to nejspíše problém. Dovezeme elektřinu z fotovoltaických elektráren z Bavorska nebo elektřinu z větrných zdrojů v jiných částech Německa. Ovšem velkým problémem bude zajištění potřebného výkonu v době, kdy nefouká a nesvítí. Tehdy bude mít nedostatek většina našich sousedů, a Německo pak opravdu velký, jak vidíme právě i z letošních epizod dunkelflaute. Tvrzení organizace Fakta o klimatu, že se bez uhelných zdrojů lehce obejdeme a elektřinu v případě potřeby dovezeme od sousedů, je velmi vzdálená od reality. Podrobně jsem rizika spojená s akceptací doporučení organizace Fakta o klimatu popsal v nedávných článcích (zde a zde). Podle mého názoru, který se opírá i o vývoj probíhající v Německu, by neměla Česká republika odstavovat své uhelné zdroje před tím, než se dokončí jejich ekvivalentní nízkoemisní náhrada. A to taková, která dokáže zajistit potřebný výkon právě i v době, kdy nefouká a nesvítí.

Cena na spotovém trhu v Německu v době dunkelflaute v minulém týdnu, kdy ceny na spotovém trhu přesahovaly i 800 EUR/MWh. Ke konci týdne začalo velmi větrné období, kdy větrné elektrárny vytvořily v Německu velké přebytky elektřiny a cena na spotovém trhu klesla až na nulu (červená a oranžová čára – ceny na spotovém trhu, šedá barva – fosilní zdroje, zelená – obnovitelné) (zdroj Energy-chart).

Vrátí se Německo k využívání jaderné energie?

Otázka není úplně správně položená. Německo, jak bylo zmíněno, v době, kdy nesvítí a nefouká, intenzivně využívá dovoz elektřiny z existujících francouzských i českých jaderných elektráren. To však brzy nemusí stačit.

Dokonce i někteří němečtí politici si přicházející katastrofu způsobenou odstavením vlastní jaderných elektráren začínají uvědomovat. Velmi silně je ovlivněno Bavorsko. Její průmysl potřebuje stabilní dodávky velkého množství elektřiny. Zároveň právě průmysl vytváří životní úroveň v Bavorsku. Už před více než deseti lety jsem psal, že v případě dokončení odchodu Bavorska od jaderné energie a tlaku proti využívání fosilních zdrojů bude Bavorsko nuceno dovážet většinu potřebné elektřiny odjinud. Vybudovalo sice velké kapacity fotovoltaických elektráren. Ty v létě přes poledne vyrábějí mnohem více, než je potřeba, a musí se udat mimo Bavorsko, ovšem přes zimní období nedodají téměř nic. Bavorsko tak velmi silně závisí na dodávkách větrné elektřiny ze severu Německa a v době, kdy nefouká na jiných zdrojích mimo ně. Již tehdy jsem varoval, že to povede k odchodu průmyslu z Bavorska do míst, kde je elektřina k dispozici. A bude to mít dramatické dopady na životní úroveň této spolkové země.

Cena na spotovém trhu v Česku v době dunkelflaute minulý týden. Nedostatek výroby u nás není a vysoké spotové ceny se přelévají z Německa (červená a oranžová čára – ceny na spotovém trhu, šedá barva – fosilní zdroje, zelená – obnovitelné, červená - jaderné) (zdroj Energy-chart).

Bavorský premiér Markus Söder tak minulý týden jednal při své návštěvě v České republice o možnostech spolupráce při využívání jaderné energetiky. Bavorsko by spolupracovalo s Českou republikou na výzkumu v oblasti jaderné energie a bezpečnosti a zároveň by využívalo možnosti bezpečných dodávek jaderné elektřiny z Česka.

Elektrárna Moorburg se stává symbolickým památníkem německé environmentální Energiewende. (Zdroj Vattenfall).

Osobně si myslím, že by nám toto pochopení bavorských politických a průmyslových elit mohlo být velmi užitečné. Umožnilo by zajistit menší odpor v Německu i na evropské úrovni proti našim jaderným projektům. Zájem Bavorska o elektřinu z jaderných bloků sice přispěje ke zvýšení její ceny, ovšem na druhé straně přispěje ke zvýšení příjmu českého státu. Pokud finanční model nového bloku říká, že při překročení jisté referenční ceny jde jeho hodnota státu, je vyšší cena přínosem pro státní rozpočet. Stejně tak jdou do státního rozpočtu daně firmy ČEZ a také velká část zisků této firmy. Dnes to může znít jako fantazie, ale není ani vyloučeno, že by v budoucnu mohlo dojít i k zapojení bavorského kapitálu do výstavby dvou nových bloků v Temelíně.

V nedávném článku jsem rozebíral vize firmy ČEZ v oblasti jaderné energetiky. Pokud se podaří v České republice rozjet výrobu malých modulárních reaktorů Rolls-Royce, není vyloučeno, že je budeme do Bavorska vyvážet. Je nepravděpodobné, že by němečtí politici byli ochotní v dohledné době přiznat svou katastrofální chybu a začít znovu stavět velké jaderné bloky. Je však představitelné, že začnou realizovat malé modulární reaktory. Zdůvodnit to mohou tím, že ty jsou něco jiného než ty velké a jsou bezpečné. A tedy odstavením těch velkých žádnou chybu neudělali.

Můj názor je, že se Evropa, pokud opravdu chce dosáhnout nízkoemisní energetiky a průmyslu, bez intenzivního rozvoje jaderné energetiky neobejde. Německo, jako významná ekonomika Evropské unie, se k výstavbě jaderných zdrojů na svém území zákonitě vrátí. Bude to však až za delší dobu. Současná generace německých politiků, která prosadila odstavení jaderných elektráren, které mohly ještě desetiletí dodávat elektřinu, nemůže přiznat katastrofickou chybu. Snad alespoň přestanou klást překážky rozvoji jaderné energetiky u svých sousedů, a třeba ji i začnou podporovat, jak o tom uvažuje zmíněný bavorský kancléř. Měli bychom je v tom podpořit.

Video: Vystoupení v cyklu rozjímání o energetice Vysoké napětí

Video: Rozbor situace v české energetice pro STANDASHOW