Může být evropská energetika postavena pouze na obnovitelných zdrojích?  
O jednom hypotetickém modelu, realitě se skladováním energie a problémech když nefouká a je zamračeno.

 

Prof. Dr. Ulrich Platt
Institut für Umweltphysik 
Ruprecht-Karls-Universität
Heidelberg.

V časopise Respekt vyšel rozhovor Martina Uhlíře s Ulrichem Plattem o energetice.  Ulrich Platt byl přítomen na sympóziu německých a českých odborníků, které u nás proběhlo v prosinci minulého roku. Podrobně jsem jeho průběh popsal v článku pro Technet.  V rozhovoru se tvrdí, že lze celoevropskou elektroenergetiku postavit čistě na elektřině produkované z obnovitelných zdrojů, dominantně z větru ze severu Evropy a fotovoltaiky na jihu. A dokonce, že ji lze reálně vybudovat do dvaceti let a cena elektřiny stoupne minimálně.


Pro to, aby evropská energetika byla postavena čistě na zmíněných zdrojích, musí být splněny dva základní předpoklady. Musí být vyřešen problém s masivním ukládáním energie. Ulrich Platt uvádí, že je pro jeho ideu potřeba takové úložiště, které dokáže týden dodávat celý potřebný evropský výkon. Zároveň také uvádí, že dnes si pro efektivní ukládání větších množství energie dovedeme představit pouze přečerpávací elektrárny. I kdyby byli obyvatelé alpských zemí a Norska ochotni vybetonovat všechna horská údolí, což určitě nejsou, tak by to stačilo na malý zlomek zmíněných potřeb. Všechny ostatní v současné době představitelné možnosti jsou pouze ve stádiu vývoje a malých prototypů, u kterých není vůbec jasné, jestli vůbec a kdy bude možné je masivněji nasadit. A už vůbec nelze nic říci o jejich ceně a ekonomice. Je však jasné, že to bude trvat spíše několik desetiletí. Budování těchto masivních zásobníků pak, máme zkušenosti ze stavby jiných velkých energetických staveb, také nebude jen pár let.


Druhým předpokladem je výstavba velkého množství transkontinentálních vedení velmi vysokého napětí. O náročnosti stavby těchto linií je možné si udělat představu ze situace v Německu, kde se teprve nyní podařilo stanovit trasu prvního 800 km dlouhého vedení, které už se plánuje déle než deset let. To by mělo umožnit zásobovat Bavorsko, které má už v příštím roce odstavit první ze svých dosud fungujících jaderných elektráren, elektřinou z větrných elektráren ze severu. Pochopitelně se zvedl obrovský odpor dotčených obyvatel, zejména právě v Bavorsku. Je tak jasné, že jen vyřízení formalit s vlastníky pozemků, stanovení přesné trasy a vyřízení potřebných úředních dokumentů potrvá řadu let, takže postaveno určitě nebude ani za dalších deset let. A to je zmíněných 800 km oproti potřebám, které se předpokládají v dané vizi kolegy Platta, zanedbatelná část. Představa, že francouzský farmář bude svolnější poskytnout své pozemky k tomu, aby sluneční elektřina ze Španělska byla dodána do Německa, či Česka, je utopií. Prohlášení, že novou energetiku, představenou kolegou Plattem, lze postavit za dvacet let, je opravdu nesmysl.

 

Zvětšit obrázek
Po odstavení Jaderné elektrárny Grafenrheinfeld začnou Bavorsku problémy, stavba klíčového vedení ze severu na jih se teprve připravuje a ani potřebné zálohovací plynové zdroje nejsou připraveny.


Co je však třeba hlavně zdůraznit. Kolega Platt nehledá nejefektivnější a nejekologičtější energetický mix, který by dodal Evropě čistou a levnou elektřinu. Hledá cestu, jak splnit politické zadání německé vlády formulované v Energiewende. Toto zadání je formulováno dvěma prioritami. První je rychlé uzavření jaderných elektráren a zákaz využívání jaderné energetiky. Druhou pak je, co největší podíl větrné a sluneční produkce. Problém je, že v případě neexistence možnosti masivního ukládání energie do zásobníku, které jsou schopny dodávat výkony v řádu gigawattů po řadu dní až týdnů, to vede k velice neefektivnímu a drahému energetickému mixu s vysokým využitím fosilních paliv.


Je to vidět právě na průběhu německé Energiewende. Německo potřebuje v průměru 60 GW výkonu a v maximu 80 GW. Problém je, že jak sluneční tak větrné elektrárny se na velkých regionech chovají často kvůli počasí zasahujícího celou oblast jako jedna velká elektrárna. Aby v době, kdy fouká a je třeba noc nebo je nad regionem oblačnost, byl celý výkon zajištěn obnovitelnými zdroji, musí být výkon větrných turbín dohromady přes 60 GW. A přesně toto Německo plánuje (dnes má zhruba 33 GW). Pak máme povětrnostní situaci, kdy třeba v létě nefouká, ale je jasno. Pak je potřeba mít více než 60 GW ve fotovoltaických elektrárnách. I to je plán Německa (dnes má i zde zhruba 33 GW). Ale pak jsou docela často, a někdy i dlouhodoběji, třeba kolegou Plattem zmiňovaný týden, podmínky, kdy ani nefouká a ani nesvítí slunce. Třeba při zimní inverzi. A to nad rozsáhlým regionem zahrnujícím velkou část Evropy. Pro tyto případy musí mít Německo zálohu v klasických zdrojích. Protože si zakázalo jádro, musí to být zdroje fosilní.


 

Zvětšit obrázek
Po odstavení osmi jaderných bloků, devět stále ještě funguje.

Na každý potřebný gigawatt výkonu tak musí mít místo jedné hned tři různé elektrárny. Je pravda, že i v klasickém mixu jako je u nás se musí zálohovat. Ale stačí mít zálohu pro jeden zdroj s největším výkonem. V německém (a také dánském) modelu však musíte zálohovat celý potřebný výkon. Tento model vede k obrovskému přebytku výkonu. V době, kdy svítí a fouká, můžete mít i více než trojnásobek potřebného výkonu. A nevíte, co s ním dělat. Většina elektráren pak stojí. A dost těžko lze věřit, že bude levnější model, ve kterém musíte pro stejné množství elektřiny postavit místo jedné elektrárny hned tři a přitom dvě z nich, fotovoltaická a větrná, se zatím bez dotace výkupních cen neobejdou.


Podívejme se ještě na ekologická hlediska. Kolega Platt sám zdůrazňuje, že využití biomasy už příliš zvýšit nejde. Výstavba většího počtu nových velkých přehrad je nejen v Německu těžko představitelná. Pokud vezmeme větrné elektrárny, je koeficient ročního využití jejich výkonu zhruba 30 až 40 procent. Závisí to na tom, kde se větrníky nacházejí. Některé velké mořské turbíny se dostanou i přes 40 %, naopak třeba v Bavorsku, podobně jako u nás, to spadne až k 20 %. Koeficient ročního využití fotovoltaických elektráren v našem regionu je okolo 10 %. Docela často se však stane, že svítí slunce i fouká vítr a musí se část těchto elektráren vypnout. Znamená to, že i po dosažení výkonu zmíněných více než 60 GW pro vítr i fotovoltaiku, dodají tyto elektrárny za rok pouze okolo 40 % potřené elektřiny. Je však pravděpodobné, že je toto číslo nadsazené. V minulém roce, kdy měly oba tyto typy elektráren výkon zhruba poloviční, dodaly dohromady méně než 14 % německé produkce elektřiny, což je podíl doposud fungujících německých jaderných elektráren.


I když přidáme vodní zdroje a výrobu elektřiny z biomasy, zjistíme, že pořád ještě musí dodat okolo poloviny elektřiny fosilní zdroje. Spoléhání se na fosilní zdroje vidíme i v reálném průběhu německé Energiewende. Zatímco v Česku produkce elektřiny z fosilních paliv od roku 2000 docela významně klesla, v Německu ve stejné době stoupla a v minulém roce se v Německu trhaly rekordy v produkci elektřiny z hnědého uhlí i v dovozu černého uhlí. Podobný vývoj je vidět i v Dánsku, kde sice podíl větrné elektřiny překročil 30 %, ale fosilní zdroje stále dodávají téměř 50 %. A to ještě hodně pomáhá výměna dánské větrné energie za vodní ze Švédska a Norska.


Energiewende tedy naplnila sice priority popsané na začátku. Uzavírají se jaderné bloky v Německu a postavily se velké výkony větrných a fotovoltaických elektráren. Bylo to však vykoupeno intenzivním využíváním fosilních zdrojů, hlavně uhlí, a značným zvýšením cen elektřiny pro spotřebitele. Elektřina pro spotřebitele patří v Německu i Dánsku k těm nejvyšším v Evropě. Tvorba ceny elektřiny na současném trhu a důvody toho, že současná cena elektřiny na burze je nízká a cena pro spotřebitele je vysoká, jsou popsány zde.


A to se ještě nepostavilo žádné z klíčových vedení, které mají přenášet elektřinu z větrných elektráren na severu na průmyslový jih. Kvůli tomu se tak přetěžují vedení a ohrožuje stabilita sítě jak v Německu, tak i u sousedů. Stejně tak se ještě plánuje zdvojnásobit výkon fotovoltaiky a větrných parků a odstavením zbývajících jaderných bloků přijde Německo o 14 % produkce, které je třeba nahradit. Je tak jasné, že využívání fosilních paliv a cena elektřiny pro spotřebitele půjdou v Německu ještě nahoru. Pokud bude chtít Německo ve vzdálenější budoucnosti využívání fosilních paliv snížit, bude to znamenat další zvýšení nákladů a pravděpodobně velmi velké.


Je pochopitelné, že tak Německo hledá cesty, jak náklady, které by mohly ještě i hodně narůst, zmírnit. A jednou z možností je přenesení Energiewende do celé Evropy. Kolega Platt má pravdu v tom, že, pokud Energiewende probíhá v celé Evropě, je to efektivnější a levnější, než v případě, že probíhá v jednotlivých státech odděleně. Na druhé straně je ovšem otázka, jestli mají státy, jako je Francie, Švédsko nebo i Česko přijmout německá pravidla, která u nich povedou ke stejně neefektivní produkci elektřiny s vysokými emisemi a cenou elektřiny pro spotřebitele. Zvláště ve Francii by nejspíše spotřebitelé násobné zvýšení ceny elektřiny asi těžko zkousli. A velmi důležitá je i otázka bezpečnosti v situaci, kdy je produkce elektřiny vzdálená tisíce kilometrů od spotřebitele a závislá na fungování jediného dlouhého klíčového vedení.


I v rozhovoru kolega Platt nepopírá, že jejich práce je v situaci, kdy nejsou známy technologie hromadného ukládání obrovského množství energie, pouze teoretickou studii. Je velmi těžké odhadnout, kolik budou stát a jak efektivně budou pracovat potřebná uložiště energie, když ještě žádné větší neběží. V takovém případě jsou všechny ekonomické úvahy na vodě. Nikde ve světě není stát, kde by existovala elektroenergetika s nízkým podílem fosilních zdrojů postavená pouze na obnovitelných zdrojích. Opravdu tak nelze říci, jestli lze něco takového uskutečnit a jaká by byla cena elektřiny pro spotřebitele z takového systému.


Naopak Švédsko, Švýcarsko, Francie i Ontario ukazují, že lze postavit elektroenergetiku téměř bez fosilních zdrojů založenou na kombinaci jádra a obnovitelných zdrojů. Pokud bych postupoval způsobem jako kolega Platt, tak můžu argumentovat tím, že existuje reálný rychlý množivý reaktor o výkonu 600 MW, který v Rusku už desetiletí funguje a letos se spouští další dva nové takové reaktory v Rusku a Indii, které mají být následovány už komerčním budováním těchto zařízení. Je tak ukázáno, že lze reálně v budoucnu počítat i s využitím všeho potenciálu skrytého v uranu a mít palivo pro jadernou energetiku na tisíciletí. Lze tak Evropě nabídnout reálnější a již ověřený projekt cesty za bezemisní a pro spotřebitel daleko levnější elektřinou, než je v jeho nabídce. Využila by se kombinace jaderné energetiky a obnovitelných zdrojů. Ty by se dominantně využívaly v decentralizované podobě, kde jsou nejefektivnější. 


Kolega Platt mluví o teoretických úvahách a opravdu nejde o něco, co by bylo realizovatelné v nejbližších desetiletích. Akademické a teoretické úvahy o různých možnostech a hypotetických modelech jsou v pořádku a dokonce důležité. Problém však nastane, pokud někdo takový model takto nechápe a vezme jej jako podklad pro současnou energetickou koncepci. A to se bohužel u nás děje, jak to dokumentuje třeba energetický expert Zelených Milan Šimoník třeba zde  nebo Bedřich Moldán, jehož vizi dodávek elektřiny ze Sahary jsem rozebíral zde.

 


 

 


 

 

Poznámka redakce:

Pro zájemce o českou energetiku, její historii, současnost a budoucnost, je určena publikace, která vychází v polovině března v nakladatelství Novela bohemika. Editory publikace s názvem „Perspektivy české energetiky. Současnost a budoucnost.“ byli Dana Drábová a Václav Pačes. V knize se rozebírají možnosti, které naše energetika má. Kniha je zaměřena jak na odborníky, tak i širokou veřejnost, a umožňuje získat orientaci v této problematice. Ta je důležitá i tím, že Česka republika musí reagovat na situaci, která vznikla v Německu.

Datum: 01.03.2014 11:41
Tisk článku

Související články:

Japonci mění atom za vítr     Autor: Martin Tůma (01.11.2013)
Nová termosolární megaelektrárna v Arizoně     Autor: Stanislav Mihulka (14.10.2013)
Skotská přílivová "větrná" turbína obstála     Autor: Josef Pazdera (22.05.2012)
Japonsko: přírodní katastrofa zasáhla čtyři jaderné elektrárny     Autor: Vladimír Wagner (24.03.2011)
Rok 2010 - zlomový pro rychlé reaktory     Autor: Vladimír Wagner (12.02.2010)



Diskuze:


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