Co je a co není energetická koncepce

Energetická koncepce je dokument určující základní směry vývoje energetiky. Časový horizont, ve kterém pracuje, je zhruba mezi pěti až čtyřiceti lety. Spodní hranice je dána tím, že vývoj energetiky je dlouhodobý, výstavba zdrojů, sítí i jejich využívání trvá léta i desetiletí. Strategické koncepce se nevytvářejí na jeden rok a těžko se mohou měnit a reagovat na roční fluktuace. Současné volání některých politiků po nutnosti změnit před necelými dvěma roky vytvořený návrh aktualizace energetické koncepce kvůli změnám cen na trhu s elektřinou postrádá smysl. Když by se měla energetická koncepce měnit každý rok, nemá cenu ji vůbec psát. Aktualizaci energetické koncepce má význam provádět zhruba jednou za pět let, v takovém časovém horizontu už se mohou projevit změny dlouhodobějších trendů, na které je třeba v koncepci reagovat. Čtyřicet let je zase horizont, do kterého lze udělat ještě rozumnou alespoň rámcovou predikci. Zároveň je to životnost některých dlouhodobých energetických zdrojů a investic.

Energetická koncepce tak má reflektovat a stanovovat základní trendy. Energie je do značné míry základem naší civilizace. Na stabilních dodávkách energií za rozumné náklady závisí stabilita, životní i sociální úroveň společnosti. Koncepce tak musí zajistit, aby byl i v nepříznivých podmínkách zajištěn dostatek energie. Musí tak být spíše konzervativní. Nemůže tak například spoléhat na nečekané technologické zvraty. Zároveň však musí umožňovat dostatečnou flexibilitu, aby se případné nové technologie, pokud se stanou realizovatelnými, daly využít.

Jaké podmínky musí reflektovat?

Energetická koncepce tak těžko může odrážet rychlé fluktuace cen elektřiny na burze, kterých jsme svědky v současné době. V současnosti totiž ceny silové elektřiny nemají nic společného se skutečně tržními cenami a už vůbec ne s reálnými náklady na elektřinu produkovanou příslušným zdrojem. Pokud by reálné náklady odrážely, probíhaly by změny, ovlivněné technologickým a tržním vývojem, mnohem odhadnutelnějším a pozvolnějším způsobem. Nyní je ovšem cena dána dominantně politickými rozhodnutími, a z nich plynoucími dotacemi a sankcemi. Ta se mohou měnit velice rychle a jen těžko je lze předpovědět. Pro Česko je situace o to horší, že hlavně trh s elektřinou v regionu je dominován Německem, takže se o jeho vývoji rozhoduje tam a bez konzultací s Českem a české možnosti rozhodování Německa ovlivnit.

Zvětšit obrázek

Větrné elektrárny potřebují vhodné povětrnostní podmínky a v našich podmínkách jsou efektivní pouze v decentralizované podobě a nejlépe v kombinaci se zdroji na biomasu v oblastech se zemědělskou výrobou a dostatkem bioodpadu. (Větrné elektrárny v Jindřichovicích – zdroj Rawac).

 Energetická koncepce a navrhovaný energetický mix by tak měly dominantně odrážet technologické možnosti, geologické a geografické možnosti regionu a současný stav energetiky. Tedy realitu a ne umělé deformace vytvořené ideologickými zásahy.

Jak je to s vývojem spotřeby elektřiny u nás?

Připomeňme si nejdůležitější faktory, které ovlivňují energetiku v Česku. Zaměřme se na elektroenergetiku. Pokud se podíváme na vývoj spotřeby a produkce elektřiny v Česku, tak od začátků jejího využívání neustále roste. Výjimkou jsou období ekonomických propadů a stagnací, jako byl například začátek devadesátých let nebo poslední roky. Ale, ani v těchto dobách nedošlo k poklesu, ale spíše pouze k jisté stagnaci. Podobné trendy lze pozorovat i ve většině evropských zemí a dalších oblastech světa. Velmi často se uvádí, že naše spotřeba elektřiny na jednotku HDP je příliš vysoká. Ovšem při přepočtení na paritu kupní síly dostaneme i zde číslo, které není až o tolik vyšší než u vyspělé části EU. Dalším faktem je, že jsme průmyslově zaměřená země a průmysl vždy bude potřebovat více energie než služby. Je skutečností, že je zde značný potenciál pro růst produktivity a úspory. Na druhé straně však je u nás spotřeba nejen domácností mnohem nižší než u členů EU s vyšší životní úrovní. Pokud se tedy budeme snažit přiblížit k nim, tento vliv přesáhne pokles vlivem zvyšování efektivity v průmyslové výrobě a spotřeba elektřiny poroste.

Pochopitelně nelze úplně vyloučit, že dojde i k dramatickému poklesu spotřeby elektřiny. Ale to je možné pouze při opravdu drastickém ekonomickém kolapsu nebo při dramatické změně chování společnosti a snížení nároků na životní úroveň každého jejího člena. Nelze pochopitelně takové události vyloučit, avšak ten druhý případ týkající se revoluční změny cílů společnosti nemůže proběhnout pouze v Česku. Těžko lze tedy na dramatický pokles spotřeby elektřiny spoléhat. A zvláště jestli se podaří převést do elektřiny alespoň část dopravy, třeba širším využíváním elektromobilů.

Zvětšit obrázek

Uhelné elektrárny dodávají v Česku zatím okolo 50 % elektřiny z jádra, elektrárna Letdvice (zdroj ČEZ).

Současná elektroenergetika v Česku

V současné době má Česká republika pořád ještě dostatečné zázemí zdrojů i kvalitní sítě, které dokáží zajistit bezpečné zásobování elektřinou. Ovšem zdroje stárnou, často i morálně, a i síť bude nutně potřebovat posílení, aby odpovídala novým požadavkům, například zvyšujícímu se podílu fluktuujících obnovitelných zdrojů a transferům elektřiny z nich na obrovské vzdálenosti. Bude tak nutné do energetiky významně investovat. Doposud jsou dominantním zdrojem uhelné elektrárny. Ještě na začátku století vyráběly více než 70 % elektřiny, v současné době pouze 50 %. Toto snížení využívání uhlí dovolil rostoucí podíl elektřiny z jaderných elektráren, které dnes produkují okolo 36 % elektřiny. Zvyšuje se i podíl elektřiny z obnovitelných zdrojů, fotovoltaiky, biomasy i větru. Ke zvýšení produkce došlo i u plynu. Přesto je u těchto zdrojů produkce v řádu jednotek procenta.  A těžko lze předpokládat jejich radikálně vyšší podíl. U obnovitelných zdrojů je u nás hlavní omezení geografickými podmínkami a u biomasy také nutností ochrany produkce potravin a ekologické funkce krajiny. U plynu pak jde o dovozovou surovinu s poměrně  vysokou cenou.

U elektřiny je velmi důležité, že zatím nedokážeme v masivním měřítku skladovat energii. Zatím jediným reálně v masivním měřítku fungujícím způsobem jsou přečerpávací vodní elektrárny. Další způsoby jsou zatím ve stádiu vývoje a poloprovozních prototypů. A je otázkou, které a kdy se stanou technologicky i ekonomicky hromadně uplatnitelnými. Jedná se tak o už zmiňovaný vyhlížený technologický zlom. Energetická koncepce jej má vyhlížet, ale nemůže na něj spoléhat.

U elektřiny tak musí být v rovnováze výroba a spotřeba. I proto si Česko velice intenzivně vyměňuje elektřinu se svými sousedy. V současné době většinou dováží v dobách větrného a slunečného počasí elektřinu z obnovitelných zdrojů z Německa, které ji má v té době obrovský přebytek. Naopak vyváží jadernou a uhelnou elektřinu v době, kdy je počasí takové, že ji obnovitelné zdroje nedodávají a v regionu je elektřiny nedostatek. Z ekonomického hlediska je to pro Česko výhodné, protože v dobách přebytku se dováží elektřina za velmi nízkou cenu, někdy i za nulovou. Vysoké náklady za obnovitelné zdroje i u elektřiny vyvezené do Česka pak hradí německý spotřebitel v poplatcích za dotace do cen za obnovitelnou elektřinu (podrobněji zde).  Naopak jaderná a uhelná elektřina vyvezená v době spíše nedostatku a vysokých cen na burze s elektřinou je zisková a v každém případě český spotřebitel na ní nic neztrácí. Z ekologického hlediska je pochopitelně problematický vývoz elektřiny z uhlí, protože ekologické dopady těžby a emisí zůstávají u nás. Naopak ekologické dopady provozu jaderné elektrárny jsou velmi malé a navíc, pokud nahradí fosilní, zvláště uhelnou, elektřinu u našich sousedů, sníží i emise, které se k nám od nich dostávají. Přispěje tak ke zlepšení naší ekologické situace.

Z důvodů zajištění bezpečnosti dodávek elektřiny je potřeba mít k dispozici na počasí nezávislý výkon, který pokryje i maximální potřebu. I výrobu elektřiny je z tohoto hlediska vhodnější mít alespoň slabě přebytkovou. V současné době je Česká republika také významným čistým exportérem. Jak bylo popsáno, je jak z ekonomického tak ekologického hlediska výhodné vyvážet elektřinu z jaderných elektráren. Jiná situace je u uhelných. Navíc nám uhlí dochází a bylo by dobré je šetřit například pro teplárenství. Je tak prostor pro další snížení produkce elektřiny z uhlí pomocí omezení jejího vývozu. Nebude to ovšem jednoduché, protože v Německu, zvláště v bezvětrných obdobích, bude po této elektřině velmi vysoká poptávka. A ta se v následujících letech dramaticky zvýší, protože Bavorsko začne odstavovat své jaderné bloky, které budou v regionu citelně chybět.

Zvětšit obrázek

Provozovatel plánuje odstavit německou jadernou elektrárnu Grafenrheinfeld už v květnu 2015 (zdroj Wikipedie).

Vliv sousedů

Tím se dostáváme k vlivu sousedů, hlavně Německa, na naši elektroenergetiku. Německo v roce 2000 zahájilo novou energetickou koncepci, která je postavena na dvou ideologických prioritách. První je, že se mají co nejdříve odstavit všechny jaderné bloky. Druhý pak, že se má v maximální míře využívat elektřina z větrných a fotovoltaických zdrojů. K jejímu splnění má vést politicky nařízené odstavování jaderných bloků a zmíněné masivní dotace do obnovitelných zdrojů, hlavně fotovoltaiky, větru a také využití biomasy.

  Důsledky této koncepce, označované jako Energiewende, jsou značně dramatické a silně ovlivňují i sousedy. Odstavené jaderné bloky, které byly důležitými nástroji pro udržení stability sítě, chybí a do značné míry je nahrazují zdroje fosilní. Původní německá představa byla, že to budou zdroje plynové, ale hlavně z ekonomických důvodů jsou to zvláště v posledních letech v rostoucí míře zdroje uhelné. Polsko má elektroenergetiku dominantně postavenou na uhlí, takže jediným státem v regionu, kterému se podařilo významněji snižovat podíl produkce elektřiny z uhlí, je právě Česko.

Dalším důsledkem je dramatický nárůst instalovaného výkonu fotovoltaických a větrných elektráren v Německu. Ta v současné době, jak u fotovoltaiky tak i větru, přesahuje polovinu průměrného potřebného výkonu v Německu. Cíl v nejbližší době je, aby výkon pouze větrných zdrojů dokázal v ideálních podmínkách pokrýt i všechen potřebný výkon. Ovšem v případě, že je v regionu nedostatek slunečního svitu a větru, musí být k dispozici celý výkon v klasických zdrojích. Německá energetická politika tak vede v celém regionu k obrovskému přebytku instalovaného výkonu. V dobách ideálních povětrnostních podmínek je tak obrovský přebytek zdrojů a v dobách špatného počasí pro sluneční a větrné zdroje je naopak spíše nedostatek (podrobněji zde).  To způsobuje popsané dramatické deformace trhu s elektřinou.

Další negativní vliv je dán tím, že nejlepší větrné podmínky jsou v přímořských oblastech, tedy na severu Německa. Tam je také produkována velká část německé produkce větrné elektřiny. Ovšem průmysl a spotřeba jsou z velké části spíše na jihu Německa. To znamená, že je potřeba počítat s intenzivními transfery elektřiny ze severu na jih. K tomu nemá Německo vybudovaná potřebná vedení velmi vysokého napětí, která by měla být tři. Ani jedno se zatím stavět nezačalo. U prvního ze severu do Bavorska se minulý rok určila předběžná trasa a začaly obrovské protesty tisíců obyvatel dotčených budoucí stavbou, právě hlavně v Bavorsku. Je tak opravdu velmi otevřená otázka, zda a kdy se nakonec podaří tato vedení prosadit a postavit. Zatím tak Německo kromě vlastní sítě intenzivně využívá pro zmíněný transfer sítě svých sousedů. A vznikajícími přetoky výrazně ohrožuje stabilitu a bezpečnost sítě v celém regionu.

Zvětšit obrázek

Odstavení velkých reaktorů na jihu, zvláště v Bavorsku, Německo teprve čeká.

Už teď je velikost tohoto transferu na hranici únosnosti a to jej bude Německo pro splnění cílů Energiewende potřebovat dramaticky zvýšit. Zatím totiž odstavilo jaderné bloky většinou na severu. V jeho nejprůmyslovější zemi Bavorsku se zatím odstavil pouze jeden malý blok. Zatím zde tak jaderné elektrárny dodávají téměř 50 % elektřiny. A to se má dramaticky změnit v nejbližších letech. První velký blok s výkonem téměř 1400 MW se má odstavit v roce 2015 a během dalších dvou let všechny ostatní, kromě jednoho.  Bavorsko tak přijde o zdroje, které nyní produkují více než 30 % jeho elektřiny. A těžko byť jen část této produkce elektřiny nahradí větrné zdroje na severu. Ani v Německu a ani u jeho sousedů už není kapacita pro její transport. Pokud tak Bavorsko nebude mít dostatek vlastních plynových a uhelných zdrojů, bude muset získat potřebnou elektřinu u sousedů a tlak na dovoz jaderné a uhelné elektřiny z Česka poroste. Bavorsko je ve velmi podobné geografické situaci a jde také, jako u Česka, o průmyslovou zemi se zaměřením na export. Zatím také bylo spíše exportérem elektřiny. Pro Česko tak bude zajímavé pozorovat, jak se se situací vypořádá. Ukáže to, co by se s českou energetikou stalo, kdyby se dalo německou cestou. Je třeba zdůraznit, že teprve zavíráním jaderných bloků v Bavorsku začne reálná Energiewende, která tne do živého.

Jaké jsou tedy možnosti pro českou energetiku?

Produkci elektřiny v České republice do značné míry determinují geografické a geologické podmínky regionu. Větrná mapa Česka je velmi omezená a nejlepší možnosti jsou často v ekologicky cenných partiích. Naše větrné elektrárny mohou svým ročním využitím velice těžko konkurovat větrníkům v severních přímořských oblastech. Také naše fotovoltaické elektrárny jsou mnohem méně efektivní než ty na jihu Evropy. Využití fotovoltaiky a větrných elektráren u nás dominantně ovlivňuje také Německo. Jak už bylo popsáno, už existující jeho zdroje vytvářejí v regionu právě při nejlepších povětrnostních podmínkách obrovský přebytek produkce. U nás tak nemá smysl stavět tyto zdroje pro dodávky elektřiny do sítě. Tyto zdroje jsou však i u nás velmi efektivní v decentralizované podobě pro samospotřebu, například fotovoltaika na domech. Další možností jsou větrné elektrárny ve vesnici ve větrné oblasti s rozsáhlejší zemědělskou výrobou. Zde se dá využít kombinace větrných zdrojů a zdrojů na biomasu, které využívají odpad ze zemědělské produkce. Dají se tak vytvořit ostrovy s energetickou soběstačností. V této podobě je využití těchto obnovitelných zdrojů efektivní a smysluplné.

Je třeba upozornit na jedno riziko, které by mohlo vyplynout z masivnější podpory produkce elektřiny z biomasy. Tyto zdroje přestávají být ekologické a smysluplné v okamžiku, kdy se nevyužívá odpad v daném regionu. Speciálně produkovaná kukuřice na rozsáhlých polích a převážená na velké vzdálenosti do bioplynové stanice opravdu ekologickým zdrojem energie není. A s podobnými příklady se setkáváme i u nás a na severozápadě pak i s poli, které pěstují plodiny pro silně dotované obnovitelné zdroje v Německu. Tyto případy, kdy produkce elektřiny v obnovitelných zdrojích ohrožuje výrobu potravin a ekologickou funkci krajiny by se měly co nejvíce omezit.

Možnosti velkých vodních zdrojů jsou u nás už většinou vyčerpány. Lze ještě zvýšit počet malých zdrojů a zlepšit jejich efektivitu. Realizovatelné velké vodní elektrárny, například i přečerpávací, jsou už většinou z ekologického hlediska značně kontroverzní. Je tak vidět, že jednotlivé obnovitelné zdroje u nás jen těžko mohou za současných podmínek a i v dlouhodobějším horizontu dohlédnutelném právě v rámci státní energetické koncepce více než několik procent potřebné elektřiny. Její dominantní část se musí vyrobit zdroji jinými.

Plynové zdroje u nás musí využívat dovezené suroviny. Lze jen velmi těžko očekávat, že by se v rozumném horizontu v Evropě rozjela těžby břidličného plynu tak, aby znatelně ovlivnila jeho cenu. Navíc, vždy budou u nás značnou část jeho dovozu tvořit zdroje v politicky nestabilních a kontroverzních oblastí. Z ekonomických i bezpečnostních důvodů tak není vhodné, aby plynové zdroje tvořily nějakou dominantnější část produkce elektřiny. Je třeba ještě poznamenat, že jde o zdroje fosilní, u nichž je produkce oxidu uhličitého stále vysoká, i když je zhruba poloviční oproti zdrojům uhelným. Přesto se však kvůli jejich schopnosti rychle reagovat na fluktuace fotovoltaických a větrných elektráren bude jejich využití rozšiřovat.

Zdroje uhlí u nás docházejí a je jasné, že je bude třeba v následujících letech něčím nahradit. Jak je vidět z předchozích odstavců, jediným zdrojem, který lze k tomu v masivnějším měřítku využít, jsou zdroje jaderné. Moderní typy jaderných bloků mohou sice efektivně regulovat svůj výkon v dost širokém rozsahu, přesto je však jejich provoz nejefektivnější v případě, že se využívá celý jejich výkon. Proto je výhodné provozovat jako zdroje pro dodávku základního výkonu. Ten je u nás zhruba mezi 6 a 7 GW. Takže zde je dost prostoru pro dostavbu Temelína a s uvážením nutnosti odstavování bloků pro výměnu paliva i pro blok v Dukovanech, který by byl připraven pro nahrazení dožívajících bloků tam. Tím by mohla výroba elektřiny z jádra překročit polovinu potřebné produkce a výroba z uhlí by se při snížení exportu elektřiny z těchto zdrojů mohla postupně i dramaticky snížit. Tím by se dalo dosáhnout uvolnění uhelných zásob pro teplárenství a omezit tlak na překročení limitů těžby. Jádro by tak s pomocí obnovitelných zdrojů a plynu omezilo produkci elektřiny z uhlí a tím i průvodní ekologické dopady. Pomohlo by také se stabilizací sítě v regionu, která bude silně ohrožována fluktuacemi fotovoltaických a větrných zdrojů z Německa. Zajistilo by také, aby nebylo Bavorsko nuceno nahradit své jaderné zdroje elektřinou z uhlí, ať už u sebe nebo z Polska či Česka.

Důležitým faktorem je i to, že vzhledem k průmyslové tradici, máme u nás kvalitní dodavatele technologií potřebných pro jaderné elektrárny. A v tomto případě nehrozí přesun této výroby do Číny, jak se tomu stalo v masivním měřítku v případě fotovoltaiky.

Závěr

Zvětšit obrázek

Bez toho, aby k současným dvěma blokům Temelína přibyly další, se asi těžko česká energetika obejde (zdroj ČEZ).

Energetická koncepce by měla být budována na základě reálných geografických, geologických a technologických faktů. Je třeba si při její tvorbě uvědomit, že výstavba nových zdrojů a budování sítě je dlouhodobější záležitostí a je třeba se k nim uchylovat s dostatečným předstihem. Zatímco jistý přebytek zdrojů může přinést ekonomické ztráty, jejich nedostatek může mít důsledky i značně katastrofální. Ceny elektřiny na trhu, zvláště když je dominován netržními politickými a ideologickými signály a neodráží reálné náklady na jednotlivé zdroje, mají z pohledu tvorby dlouhodobější strategie a koncepce nulovou vypovídací hodnotu.

Česká republika a její energetika se nyní nachází v značně zlomovém a nestabilním období. Výsledek německá Energiewende je velmi nejistý a přináší sebou i velmi vysoká rizika. Případný neúspěch může mít velmi velké nejen sociální dopady. A to nejen v Německu ale i u jeho sousedů. Ty nejsou vyloučeny ani v případě jejího částečného úspěchu. A právě v tomto období by měla být energetická koncepce Česka spíše konzervativní a hlavně se snažit o to, aby byla za každých podmínek zajištěna bezpečná a spolehlivá dodávka elektřiny za sociálně únosné ceny. Nelze v tomto případě spoléhat na své sousedy. Lze využít výhody spolupráce, ale je třeba mít schopnost zajistit potřebnou elektřinu i samostatně. Již nyní vidíme, že Německo pochopitelně řeší raději problémy na úkor sousedů než na úkor svých občanů. Uvidíme také, jak se spolková vláda postaví k problémům Bavorska a kdo bude v tomto případě tahat za kratší provaz. Vždy má při vyjednávání lepší pozici někdo, kdo má co nabídnout, než ten, který nemá nic. A pokud bude Česká republika realizovat energetickou koncepci postavenou na reálných faktech a ne na ideologii, může Německu a zvláště Bavorsku významně pomoci při udržování stability sítě v regionu a náhradě elektřiny z postupně odstavovaných jaderných bloků (podrobněji zde).

Reálné koridory pro českou energetickou koncepci relativně úzké. Podrobný ale i populární a srozumitelný popis energetiky a podmínek pro ni v České republice je v knize, kterou napsal kolektiv autorů pod vedením Dany Drábové a Václava Pačese. Kniha je rozšířením studie vypracované Nezávislou energetickou komisi II pod vedením zmíněných autorů knihy, která vyšla v roce 2014 v nakladatelství Novela Bohemica pod názvem Perspektivy české energetiky – Současnost a budoucnost. 
 

Poznámka redakce: Právě vychází kniha jíž je Vladimír Vagner členem autorského kolektivu.   ANOTACE Dosud nejucelenější práce o stavu a výhledech české energetiky vychází ze zprávy Nezávislé energetické komise pod vedením Dany Drábové a Václava Pačesa. Členy komise byli Hynek Beran, Václav Cílek, Pavel Noskievič, Jan Procházka, Radek Škoda, Vladimír Štěpán a Vladimír Wagner Publikace je rozšířenou a upravenou verzí této Zprávy. Některé kapitoly, zvláště historické či společensky orientované, byly rozšířeny a doplněny schématy a podrobnějšími údaji. Do autorského kolektivu byli přizváni další autoři, aby popsali širší souvislosti, které nebyly v původní zprávě obsaženy, nebo některá důležitá témata vyložili podrobněji (např. zemní plyn, zásoby uhlí jako základní tuzemská energetická surovina, aspekty jaderné energetiky). Jsou to Václav Bartuška, Jana Čechurová, Josef Godány, Lubomír Lízal, Tereza Soukupová, Jaroslav Šebek, Pavel Šolc, Radim Šrám, Václav Švorc, Jan Tomsa, Alena Vitásková, Pavel Zámyslický, Jan Zaplatílek, Andrea Zápotocká. Knihu vydalo nakladatelství Novela bohemica a lze objednat například získat například ve velkoobchodě Kosmas.