Jak čelit dopadům vývoje energetiky v Evropě na Česko?

Středoškoláci se zase chystají do ulic demonstrovat za klima. Zároveň rychle rostou ceny energií. Nejen v Belgii a Německu se plánuje intenzivní výstavba plynových elektráren. Rozeberme možné směřování české energetiky v kontextu té evropské a doporučení, o kterých by měli středoškoláci uvažovat.

I při posuzování vlivu energetiky na životní prostředí je třeba analyzovat všechny environmentální dopady, nejen emise oxidu uhličitého. Aby naše krajina zůstala krásná. Na snímku je okolí Modravy (foto Vladimír Wagner).

Minulé úterý vyhlásilo české hnutí Fridays for Future připojení ke stávce za klima, která proběhne v pátek 24. září. Studenti se odvolávají na závěry vyhlášené nedávno Mezivládním panelem pro změnu klimatu IPCC. Už dříve jsem studenty vyzýval, aby poslouchali vědce, snažili se problematice porozumět a své požadavky opírali o reálná fakta a možnosti. Snažil jsem se s nimi diskutovat a psal jsem jim i svá doporučení.

Před novou stávkou bych si dovolil jim připomenout některé dramatické aspekty vývoje v evropské energetice z nedávné doby. V posledním roce se dramaticky zvedly ceny emisních povolenek. Evropská unie v nich vidí významný nástroj pro vytlačení uhelných elektráren. Cena povolenek vzrostla z hodnoty 6 EUR/tCO2 na více než 60 EUR/tCO2. Je to obrovský problém pro státy, které mají i nyní stále vysoký podíl uhelné elektřiny a které mají vysoký podíl průmyslové výrobě na tvorbě životní úrovně. U nich dochází k významnému růstu cen elektřiny a zhoršení konkurenceschopnosti průmyslu. Mezi ně patří i Česká republika.

Je třeba zmínit, že většinou jsou uhelné bloky nahrazovány plynovými. To má však řadu problematických aspektů. Plynové bloky mají také při spalování emise CO2. Ty jsou sice nižší, i více než dvakrát, ale i tak to znamená nutnost nákupu významného množství povolenek. Navíc jsou u zemního plynu významné emise skleníkových plynů i při jeho těžbě a dopravě. Reálně tak je plyn z hlediska emisí skleníkových plynů srovnatelný s uhlím. Ještě větším problémem je dramatické zvýšení ceny zemního plynu, ke kterému v poslední době došlo. Ta je způsobena hlavně zvyšující se poptávkou, která vzniká odstavováním jaderných a uhelných zdrojů.

Podíl jednotlivých zdrojů na dosavadní výrobě v roce 2021 ve Francii. Seřazeno zleva doprava od těch s největším podílem. Jádro dodalo 70 % elektřiny, fosilní zdroje pak pouze 6 %. (Zdroj oenergetice).

V budoucnu se bude poptávka po této surovině nejspíše nadále zvyšovat. Nelze tak čekat nějaké dramatické snižování jeho ceny. Současné zvyšování ceny povolenky i ceny plynu způsobuje, že uhlí těžené v blízkosti elektrárny je na tom cenově stále významně lépe, než je tomu u plynu. Je tak možné, že ekonomické vytlačení uhelných zdrojů v nejbližších letech, o kterém se mluví, neproběhne. Je také otázka, zda má smysl nahrazovat uhelné zdroje, jejichž výstavby už byla realizována novými plynovými zdroji, které se započtením emisí při těžbě a dopravě plynu nejsou o moc lepší než uhelné.

Náhrada fosilních a jaderných zdrojů nízkoemisními v našich podmínkách je značně problematická. Pokud nedojde k dramatickému technologickému zvratu v akumulaci, je možný podíl fotovoltaické produkce dán ročním koeficientem využití těchto zdrojů. Tento podíl tak těžko překročí pro naše geografické podmínky 15 % produkce elektřiny daného státu. To potvrzuje vývoj využití fotovoltaiky v Německu i dalších státech Evropy. U větrných zdrojů nemáme potenciál mořského pobřeží a obrovským problémem je akceptace výstavby velkého počtu turbín obyvatelstvem. Připomeňme, že pro náhradu výroby jednoho bloku v Temelíně, který vyrobí zhruba 8 % naší produkce elektřiny, by bylo potřeba zhruba 4 GWp ve větrných turbínách. Největší turbíny, které se u nás budují, mají výkon 2 až 3 MWp. Na náhradu jednoho temelínského bloku bychom tak potřebovali 1500 až 2000 turbín. Je třeba připomenout, že ani v Bavorsku, které je nám velmi podobné, se i při obrovském tlaku na výstavbu obnovitelných zdrojů nepovedlo překonat podíl větrné produkce v řádu několika procent. A bylo to právě kvůli odporu obyvatelstva. Lze těžko očekávat, že u nás na tom můžeme být lépe.

Podíl jednotlivých zdrojů na dosavadní výrobě v roce 2021 v Belgii. Seřazeno zleva doprava od těch s největším podílem. Jádro dodalo 56 % elektřiny, plynové pak pouze 20 %. Po plánovaném odstavení všech jaderných zdrojů se to však dramaticky změní. (Zdroj oenergetice).

Je také opravdu velice těžké předpokládat, že by se podařil ekvivalent výroby jednoho jaderného bloku s výkonem 1 GWe vybudovat ve větrných turbínách rychleji. Nejsou vybraná místa pro turbíny, nejsou stavební povolení a existuje zmíněný značný odpor obyvatel. Pro jaderné bloky máme vybraná místa a řada povolení už je získána. V daných místech má výstavba podporu obyvatel.

Lze také počítat s tím, že v době, kdy u nás fouká a svítí slunce, je podobná situace i u našich sousedů a v té době nebude problém elektřinu od nich dovést, i když tu fotovoltaiku a větrné turbíny nepostavíme. Elektřina bude chybět a nebude ji odkud dovézt v době, kdy nebudou fotovoltaiky a větrníky dodávat. Že si to státy, které se vydaly na cestu potlačení jaderné energetiky, uvědomují, ukazuje příklad Belgie a Německa.

Budoucnost nám ukazuje Belgie a Německo

Kam vede odchod od jaderné energetiky nám tak ukazuje právě Německo a velmi brzy důsledek takového rozhodnutí uvidíme na příkladu Belgie. Belgie má zhruba stejný počet obyvatel jako Česko a jedná se také o velmi průmyslovou zemi. Podobně, jako je tomu u nás, jsou zde relativně omezené možnosti využití vodní energie. Na rozdíl od nás může stavět velké větrníky v moři, které tak vyrábějí značný podíl její obnovitelné produkce elektřiny.

Belgie vybudovala silnou jadernou energetiku, která od konce osmdesátých let dodává okolo poloviny její produkce elektřiny. To ji umožnilo dramaticky snížit emise z elektroenergetiky. V současné době provozuje sedm jaderných bloků s celkovým výkonem téměř 6 GWe. Zároveň se v posledních desetiletích podařilo vybudovat i poměrně vysoký výkon obnovitelných zdrojů, ve větrných zdrojích jsou to téměř 4 GWp a ve fotovoltaice pak již instalovaný výkon překročil 6 GWp. I díky vysoké produkci z nízkoemisních zdrojů mohla Belgie úplně odejít od využívání uhlí.

V posledních letech tak měla každý rok okolo 50 % elektřiny z jádra, zhruba 25 % z nízkoemisních zdrojů a 25 % z plynu. Výjimkou byly roky 2018 a 2020, kdy byl podíl výroby z jádra nižší. V roce 2020 to bylo způsobeno hlavně snížením spotřeby daným epidemií COVID-19. V roce 2018 to bylo zjištěním, že v reaktorových nádobách některých belgických reaktorů jsou mikrotrhlinky. V dané podobě nepředstavovaly žádné riziko. Problém by byl, kdyby vznikaly v době provozu reaktoru a hrozilo zvyšování jejich počtu. Podrobným zkoumáním, které probíhalo právě i v tom roce 2018, se prokázalo, že mikrotrhlinky vznikly už při výrobě reaktorových nádob. Objeveny byly až díky zlepšeným moderním materiálovým analýzám, které se dnes využívají. Nepředstavují tak žádné bezpečnostní riziko.

Tlak zelených protijaderných aktivistů vedl k tomu, že byl v roce 2003 schválen zákon, který zakazuje výstavbu nových reaktorů a dobu provozování těch současných omezuje na 40 let. To by znamenalo, že by se nejstarší tři bloky odstavily už v roce 2012 a 2015. Vzhledem k nemožnosti náhrady jaderné produkce elektřiny v situaci, kdy se Belgie stávala stále závislejší na jejím dovozu, vláda i kvůli riziku nedostatku elektřiny, zvýšení emisí CO2 a růstu cen této komodity rozhodla o prodloužení provozu nejstarších bloků o deset let. K jejich odstavení by tak mělo dojít v letech 2022 a 2025. Současná vláda, ve které mají silnou pozici zelení, trvá na uzavření všech jaderných bloků do roku 2025.

Podíl jednotlivých zdrojů na dosavadní výrobě v roce 2021 v Německu. Seřazeno zleva doprava od těch s největším podílem. Jádro dodalo stále 13 %, fosilní zdroje pak celkově 38 %. (Zdroj oEnergetice).

Je však jasné, že do této doby bude možné nahradit obnovitelnými zdroji minimum jaderné výroby i dostupného výkonu. Zároveň je jasné, že za současných podmínek nezačne nikdo budovat paroplynové zdroje, které by ty jaderné nahradily. I to je důvod, proč belgická vláda požádala Evropskou komisi o schválení pravidel pro kapacitní platby. Ty by měly zajistit možnost financování plynových elektráren a zároveň i omezení jejich provozu na minimum a tím i omezení jejich emisí CO2. Po ročním jednání Belgie schválení těchto pravidel od orgánů Evropské unie nedávno obdržela. Belgie tak předpokládá, že se ji podaří do roku 2025 vybudovat potřebné ˇaž 4 GW výkonu, které jsou nutné pro nahrazení jaderných bloků a udržení stability soustavy. I když se to uskuteční, bude v každém případě nutné část potřebné elektřiny i dovážet. Belgie je tak jeden z mála států, které měly velmi nízké emise CO2. V budoucnu však předpokládá nahrazení nízkoemisních zdrojů fosilními a poměrně dramatický růst emisí skleníkových plynů. Reálně bude tento nárůst daleko vyšší, než je deklarováno. K emisím, které vzniknou při spalování zemního plynu, je třeba připočítat emise při jeho těžbě a dopravě.

Vývoj produkce a spotřeby elektřiny v Německu během minulého týdne. Zeleně jsou obnovitelné zdroje, šedé klasické, fialová čára ukazuje spotřebu elektřiny a modrá pak její okamžitou cenu na burze, ta se pohybuje mezi 80 až 160 EUR/MWh (zdroj Agoraenergiewende).

Podobnou cestu, jakou si zvolila Belgie, už delší dobu realizuje Německo. Zde také původně jádro dodávala velkou část nízkoemisní elektřiny. Nyní už je velká část německých jaderných reaktorů odstavena, na konci tohoto roku se odstaví další tři a na konci roku příštího pak zbývající tři. Německo tak přijde o 8 GW výkonu zdrojů, které ji v posledních třech letech dodávají zhruba 13 % produkce elektřiny. Německu je už od začátku jasné, že velkou část jejich produkce, a hlavně funkci při podpoře stability elektrické sítě, budou muset zastat nové fosilní zdroje. To byl důvod, proč se až donedávna budovaly nové uhelné bloky. U nich se teď sice předpokládá, že se budou postupně odstavovat, ale Německo předpokládá využívání uhlí až do roku 2038. Zároveň předpokládá intenzivní budování plynových zdrojů. I proto tak důrazně trvalo na dokončení plynovodu Nord Stream II. Zároveň si ještě dříve, než tomu bylo u Belgie, u Evropské komise zajistilo schválení pravidel pro kapacitní platby.

Německo má násobně vyšší emise CO2 na jednotku vyrobené elektřiny, než mají státy, které intenzivně využívají kombinaci jaderných a obnovitelných zdrojů. Takovými jsou Francie, Švédsko, Švýcarsko a doposud i zmíněná Belgie. A situace Německa se po odstavení jaderných bloků ještě dále významně zhorší. Německo sice formálně snižuje emise přechodem od uhlí k plynu, ale při započtení emisí při jeho těžbě a dopravě jde o snížení čistě papírové.

Podíl jednotlivých zdrojů na dosavadní výrobě v roce 2021 v Česku. Seřazeno zleva doprava od těch s největším podílem. Jádro dodalo 36 %, fosilní zdroje pak celkově 48 %. Podíl fosilních zdrojů tak není o moc větší, než je v Německu (zdroj oEnergetice).

Závěr

Na základě shrnutých zkušeností ze současného vývoje a situaci v Německu lze formulovat doporučení pro reálnou cestu pro realizaci nízkoemisní energetiky. Zvýšení cen povolenek a plynu dramaticky zvýšilo okamžitou cenu elektřiny na německém trhu, která v pracovní části minulého týdne byla v rozsahu 90 až 160 EUR/MWh. A tou je silně ovlivněna i cena na naší energetické burze. Roste cena i u dlouhodobých kontraktů, která bude mít dopady na obyvatelstvo i průmysl. Konkurenceschopnost našeho průmyslu se sníží a stejně tak i životní úroveň hlavně nízkopříjmových skupin obyvatelstva. To může mít i velmi dramatický vliv na sociální a politickou stabilitu společnosti.

Vývoj v Německu a předpokládaná změna po odstavení jádra v Belgii, ve srovnání se situací ve Francii nebo třeba Slovensku jasně ukazují, že realizace energetických koncepcí zelených protijaderných aktivistů je z hlediska emisí CO2 katastrofou. Je tak jasné, že by je středoškoláci z hnutí Friday for Futures určitě neměli poslouchat. Pokud jim ovšem opravdu jde o ekologii a snížení emisí CO2.

Na závěr bych si dovolil několik doporučení, co by studenti měli po politicích a budoucí vládě chtít, pokud jim opravdu jde o snížení emisí a environmentální ochranu. Nejdůležitější je trvat na co nejdelším bezpečném provozování již existujících jaderných bloků. V případě Dukovan to znamená šedesát let, tedy do roku 2045. Zároveň by měli tlačit na rychlé zahájení budování nového bloku v Dukovanech, a i dalších v Temelíně i Dukovanech. Pokud budou k dispozici komerční malé modulární reaktory, podporu si zaslouží také.

Podpořit by měli budování obnovitelných zdrojů hlavně v decentralizované podobě. Celkový instalovaný výkon fotovoltaiky by měl být před vyřešením problému s masivní akumulací optimálně takový, aby vykrýval letní denní špičky. Měli by se zasadit o zlepšování odolnosti a flexibility sítě zavedením inteligentních prvků regulace a akumulace. A pochopitelně by měli podporovat výzkum a vývoj v oblasti obnovitelných a jaderných zdrojů i akumulace.

Česká krajina je moc hezká, snažme se ji chránit i tím, že budeme znát a respektovat přírodní a technologické zákonitosti. Kopečky v okolí Králík (foto Vladimír Wagner).

Po přechodnou dobu, než se dostatečně zvýší podíl nízkoemisních zdrojů na úkor těch fosilních, je tyto třeba využívat. Zdroje jaderné, ale ani obnovitelné, a akumulační prvky nelze postavit v odpovídající výrobní kapacitě za pár let. Pokud nám opravdu jde o celkovou emisi skleníkových plynů, tak nemá příliš význam nahrazovat za každou cenu uhelné zdroje za plynové. Zvláště, když jde o velmi časově omezené využívání a musí se budovat nový zdroj. Uzavření supermoderní německé uhelné elektrárny Moorburg opravdu není příklad hodný následování. Co je však velmi důležité, aby naše vláda, stejně jako ta německá a belgická, vyjednala pravidla pro kapacitní platby. To umožní udržet regulační služby a pokrytí chybějícího výkonu v daném čase fosilními zdroji a zároveň maximálně sníží jejich emise. Je nutné si uvědomit to, že pokud uzavřením jaderných a fosilních zdrojů bez náhrady způsobíme rozsáhlé dlouhodobé masivní výpadky dodávek, k jednomu takovému už na začátku tohoto roku nebylo daleko, a sociální kolaps společnosti, tak to opravdu k cestě k nízkoemisní energetice a environmentální udržitelnosti nepřispěje. Po dobu, než se přejde k nízkoemisnímu mixu, není vhodné prosazovat přechod k elektromobilitě za každou cenu. Zvláště, pokud může mít dost dramatický dopad na životní a sociální úroveň hlavně nízkopříjmových obyvatel.

Byl bych moc rád, aby se studenti nad předloženými skutečnostmi a doporučeními zamysleli, než se pustí do stávky a budou formulovat své požadavky. Hlavně by se však měli podrobně seznámit s přírodními, technologickými i sociologickými zákonitostmi, které s danou problematikou souvisí. Přehnané emoce a ideologizace, které zastírají racionální a realistický pohled, nejsou tím nejsprávnějším vodítkem. Právě taková atmosféra ovlivněná ideologizací u politiků v současné době bohužel převládá. I o tom by mladí lidé měli přemýšlet.

Autor: Vladimír Wagner

Datum: 05.09.2021

Tisk článku

Diskuze:

JEDU vs JETE

Jiri Coupek,2021-09-10 13:22:54

Taková technická otázka.
Pokud mají JEDU licenci do roku 2045(45-21=24let). Pokud uvažujeme o stavbě nového bloku v dané lokalitě, pak se bavíme o čas 15-20.let není tedy brzo s tím začínat?
Nemělo by se spíše uvažovat o stavbě bloku 3. bloku v JETE, na to návazně dostavět nové bloky 5, 6, v JEDU. Potom se opět vrátit do JETE na dostavbu 4.bloku.
Ono postavit v sérii 4 bloky by mohlo dost srazit cenu.

Přitom i 1,2 blok v JETE při uvažované životnosti 60.let tu nebudou věčně. Pokud je budeme chtít nahradit znamená to zahájit stavbu po roce 2040/45.

Z tohoto pohledu vypadá plán na dostavbu 5. bloku v Dukovanech spíše jako plácnutí do vody.

Ono čekat na modulární reaktory je super, ale na moderní efektivní uhelné elektrárny, také čekáme. (efektivnější provoz = méně emisí = menší vliv povolenky)
V Německu si je stihli postavit.