V článku publikovaném v době odstavení posledních německých jaderných bloků prezentuje Oldřich Sklenář představu o správnosti německé cesty k nízkoemisní energetice, kterou je třeba následovat. Jde o analytika Výzkumného centra AMO, který v oblasti energetiky pracuje i pro organizaci Fakta o klimatu. Stejná organizace také publikovala řadu studií, ve kterých prezentuje ideu, že česká cesta k levné elektřině vede přes co nejrychlejší instalaci co největších výkonů fotovoltaických a větrných zdrojů. V současné době je to studie Výroba elektřiny v Česku bez uhlí. Ta se také se snaží předkládat myšlenku, že klidně můžeme hned odstavit uhelné elektrárny a chybějící elektřinu importovat. Zároveň ve svých dlouhodobějších vizích prosazuje, že bychom neměli spěchat s výstavbou jaderných zdrojů, a spíše se po vzoru Německa bez nich obejít. Podívejme se podrobněji na to, proč jejich modely a představy jsou v realitě chybné a iluzí.

Pomůže nám masivní výstavba větrníků k levné elektřině, jak tvrdí organizace Fakta o klimatu? (Foto autor).

Bude elektřina z fotovoltaiky a větru opravdu levná?

Fakta o klimatu vycházejí z představy, že v současnosti, kdy náklady na výstavbu fotovoltaických a větrných zdrojů dosahují relativně nízké úrovně, lze dosáhnout nízkých cen jejich masivním nasazením. To ovšem není pravda. Tyto zdroje mohou reálně přispívat ke snižování ceny elektřiny pouze v případě, že jejich podíl na její celkové produkci je relativně omezený. Jen do takového podílu, kdy nezačnou dramaticky ovlivňovat síť a není třeba je začít omezovat. V principu je touto horní hranicí zhruba podíl na celkové produkci elektřiny na úrovni koeficientu celoročního využití instalovaného výkonu. To je u nás pro fotovoltaiku okolo 10 % a pro větrníky okolo 20 %.

Čím více je překročena tato hranice, tím častěji nastávají případy, kdy produkce překračuje potřebu a musí se část výkonu vypínat, a naopak musí být stále větší výkon náhradních zdrojů, které jsou v pohotovosti k tomu, že naskočí v situaci, když nesvítí nebo nefouká. V takovém případě pak začínají, a při vyšším překročení dramaticky, stoupat náklady na síťové a regulační služby. Zároveň stoupají náklady na provozní dotace těchto obnovitelných zdrojů.

Podívejme se na to, v čem je problém s vytvářením ceny v modelu organizace Fakta o klimatu. Započítávají pouze cenu silové elektřiny. V realitě však s růstem podílu fluktuujících obnovitelných zdrojů roste stále rychleji cena za síťové a regulační služby i náklady na provozní dotace pro obnovitelné zdroje. Na celkové ceně za elektřinu pro zákazníka má pak tato regulovaná složka stále větší podíl a cena silové elektřiny stále menší.

Cenu vytvářejí autoři studie podle systému, který funguje pro vytváření spotové ceny na burze. Je třeba připomenout, že ve spotu se prodává v reálu jen malá část elektřiny. Hlavně stabilní zdroje, které nezávisí na počasí a jejich produkce je dlouhodobě předpověditelná, prodávají velkou část své produkce dopředu i na roky ve forwardech jako pokrytí základního zatížení. K tomu se ještě podrobněji vrátíme později.

Teď si představme, že máme období, kdy jsou ideální slunečné podmínky a přebytek výkonu vede k velmi nízkým, dokonce záporným cenám silové elektřiny. Připomeňme si, proč nastanou záporné ceny elektřiny. Ty vznikají tím, že fotovoltaiky mají provozní dotace a pokud je velikost záporné ceny menší než tato provozní dotace, vyplatí se provozovateli fotovoltaické elektrárny ji stále nechávat v provozu. Pokud tuto elektřinu nakoupí spotřebitelé ve státě, kde se dává daná provozní dotace, tak zákazníci žádné snížení celkové ceny elektřiny nepocítí, protože úsporu na ceně silové elektřiny zaplatí ve formě části regulované složky dané náklady na provozní podporu těchto fotovoltaických zdrojů.

Jiná situace nastává, když se tato fotovoltaická elektřina importuje, například jí Česko importuje z Německa. V tomto případě spotřebitel u nás pocítí opravdu snížení celkové ceny. Sníží se mu cena silové elektřiny a zároveň neplatí v regulované složce dotace na provozní podporu tohoto fotovoltaického zdroje, tu platí obyvatelé Německa. Protože podmínky pro obnovitelné zdroje jsou v dané době většinou podobné u nás a v Německu, nebo u jiných sousedů, tak správnou metodou pro snížení ceny elektřiny není výstavba velkých výkonů fotovoltaik a větrníků u nás, ale import fotovoltaické a větrné elektřiny od sousedů, kde mají intenzivní provozní dotace a plánují jich postavit velké výkony.

Německo na konci léta od 19. srpna do 5. září 2024. I v době, kdy hodně svítí, a navíc fouká, musí běžet klasické zdroje, které musí zajistit regulaci a musí být připraveny pro dobu, kdy nesvítí. V té době Německo exportuje. Naopak v době, kdy nesvítí intenzivně importuje. Šedá oblast jsou fosilní zdroje, žlutá slunce, modrá větrníky, tmavě modrá větrníky v moři, hodně světle modrá voda a zelená biomasa, světle fialová čára je spotřeba. (Zdroj Agorameter).

To, že si tuto realitu uvědomují i podporovatelé výstavby obnovitelných zdrojů u nás, je vidět z jejich stále vyššího tlaku na to, aby se i u nás přistoupilo na jejich provozní dotace. Jim i bankám je totiž jasné, že při plánovaných obrovských instalovaných výkonech budou ty jejich bez provozních dotací kanibalizovány těmi dotovanými v Německu. Pokud i u nás dáme provozní dotace velkým fotovolatickým parkům, tak ty zkanibalizují do současnosti postavené nedotované malé zdroje a ty už nebudou moci počítat s téměř žádným příjmem za dodávky do sítě.

Pokud v Německu plánují realizovat instalaci obrovských výkonů ve fotovoltaice a větru, tak u nás má cenu stavět tyto zdroje jen v omezené míře v decentralizované podobě a dobře začleněné do sítě. Cenu má u nás stavět zdroje, které mají stabilní výrobu nezávislou na počasí a mohou podpořit i regulaci. Tedy doplněk k tomu německému mixu, ne jeho kopii.

Takovými jsou v oblasti nízkoemisních zdrojů zdroje jaderné. Ty nemusí být ohroženy ani kanibalizací dotovanými obnovitelnými zdroji. Jejich produkce totiž nezávisí na počasí a dá se dobře předpovídat. Vyrábí tak i v době, kdy nesvítí a nefouká. Může tak prodávat elektřinu i na dlouho dopředu a zákazník, který potřebuje stabilní dodávky za stabilní a garantovanou cenu, ji dopředu koupí. Takovými jsou třeba datová centra, a i proto se v současné době v USA uvažuje o obnovení provozu odstavených jaderných bloků. I nyní prodává ČEZ většinu produkce jaderných zdrojů na roky dopředu za odpovídající cenu.

Toto nelze udělat u větrných či fotovoltaických zdrojů. V případě, že by pak nefoukalo, nebo bylo zataženo, tak tuto elektřinu musíte pro splnění svých závazků koupit na trhu, který je nedostatkový a za vysokou cenu. Můžete sice zkombinovat k větrníkům třeba bioplynový blok nebo vodní elektrárnu a vytvořit systém, který garantuje stejnou stabilitu, jako jaderná elektrárna a pokrývá tak základní zatížení, ale to nejde v případě velmi velkých instalovaných výkonů větru a fotovoltaiky, po kterých volají autoři studie organizace Fakta o klimatu.

Fakta o klimatu se dívají pouze na cenu silové elektřiny a neberou v úvahu reálnou situaci, kdy se velká část elektřiny vytvářející základní zatížení prodává dlouho dopředu. Pokud toto uplatní na mix s extrémním podílem na počasí závislých fotovoltaických a větrných elektráren a nevezmou do úvahy jeho dopady na regulovanou cenu v podobě nákladů na regulaci a provozní dotace, tak dostanou absolutně nesmyslné výsledky o výhodnosti této cesty pro zákazníka, jako se to stalo v jejich studii. Zde pak opravdu nejde o fakta, ale o pouhé iluze. Dokud nebude reálná možnost masivní akumulace, tato cesta ke kladnému výsledku nevede. Ostatně ani teď nevidíme, že by státy s vysokým podílem fotovoltaických a větrných elektráren měly nízkou cenu elektřiny pro zákazníka.

Elektrárna Ledvice by s dolem Bílina měly být podle studie organizace Fakta o klimatu jediné, jejíž zachování by měl stát podpořit. (Foto ČEZ).

Opravdu můžeme vypnout uhelné elektrárny bez následků?

Ve zmiňované studii Fakta o klimatu tvrdí, že už nyní můžeme vypnout všechny uhelné elektrárny bez toho, aby nám hrozil nedostatek elektřiny. I zde však při svých úvahách a modelování zanedbávají některé klíčové momenty. Zásadní jsou dva. První je, že neberou v úvahu potřebu regulace a stability sítě a apriori předpokládají, že to vše ČEPS vždy vyřeší. To však nemusí být v situaci, kdy se odstaví všechny uhelné elektrárny a nahradí je instalace velkých výkonů ve fotovoltaice a větru, reálné.

Studie také spoléhá na to, že v případě nedostatku elektřiny situaci vyřešíme importem elektřiny. Nebere však v úvahu fyzikální a technické možnosti transportu elektřiny napříč Evropou. Připomeňme, že Německo nedokáže v současné době (a nebude toho ještě nejméně několik dalších let), transportovat potřebný objem elektřiny ze severu na jih Německa. Pokud tedy bude inverzní situace v našem regionu, tak nám naši sousedé nepomohou, budou sami v problémech. To že bude foukat ve Španělsku, v Norsku nebo na jihu Itálie nám nepomůže také.

Je pochopitelně možné taková období překonat. Zažil jsem období při zlomu počasí a extrémních mrazech třeba na přelomu roku 1978 a 1979, kdy se muselo zmrzlé uhlí dolovat ze zamrzlých vagónů krumpáči a sbíječkami. Průmysl se zastavil a vyhlásily se uhelné prázdniny. I taková krize se překonala a několik dalších menších, které si také pamatuji. Překonají se i povodně a jejich následky. A asi by se podobně překonaly i situace s nedostatkem elektřiny při realizaci koncepce navrhované organizací Fakta o klimatu.

Reálný problém však nastane, když takových událostí začne být příliš a průmysl se nebude moci spolehnout na alespoň trochu dlouhodobější stabilitu dodávek elektřiny. A ze studií organizace ČEPS je vidět, že takových období nedodávek bude u nás přibývat. Ono vícedenní i více týdenní období inverze opravdu není tak výjimečné. A zde je třeba ještě připomenout, že ČEPS se ve svých modelech opírá o podklady, které reportují jednotlivé státy. Představy Německa o možnostech svého energetického mixu jsou však lakovány na růžovo, podobně jako je to ve zmiňované studii Fakta o klimatu. Nejsou také plně zahrnuty fyzikální a technické problémy s transportem elektřiny.

Ještě dramatičtějším problémem, který nastane, pokud se odstaví uhelné elektrárny, souvisí s našim teplárenstvím. To je stále, a ještě řadu let bude, závislé do velké míry na uhlí. Pokud se však odstaví uhelné elektrárny, dost dramaticky poklesne odběr uhlí, a hlavně to  horší kvality už nebude odebíráno vůbec. Doly se tak stanou nerentabilní a jejich provozovatelé je uzavřou. Velká část teplárenství i domácností se tak octne na suchu. To si přece jen alespoň trochu uvědomují i autoři studie. Navrhují, aby se státem podpořilo zachování alespoň jednoho dolu v Bílině a jedné elektrárny v Ledvicích. Zároveň by se teplárny měly daleko více zapojit do výroby elektřiny a zlepšit tak svou ekonomiku. Nebudu si hrát na odborníka na teplárenství, ale podle těch, které z teplárenského sektoru znám, to stačit nebude.

Leden 2024 v Německu, šedá oblast jsou fosilní zdroje, žlutá slunce, modrá větrníky, tmavě modrá větrníky v moři, hodně světle modrá voda a zelená biomasa, světle fialová čára je spotřeba. Bude nás opravdu Německo zásobovat elektřinou, kdy několik dnů nebude foukat? (Zdroj Agorameter)

I v této části studie se opravdu nejedná o fakta a realitu, ale pouze iluze. A to iluze extrémně nebezpečné. Fakta o klimatu svým prohlášením, že je možné klidně už nyní nechat (téměř) všechny uhelné elektrárny zavřít bez jakýchkoliv dopadů, vysílají politikům velice nebezpečný signál. Říkají jim, že vlastně pro záchranu uhelných zdrojů do doby, než za ně bude nízkoemisní náhrada, nemusí nic dělat. A nicnedělání mají politici nejraději. Tak se můžeme dostat do situace, kdy my během několika let své uhelné elektrárny odstavíme a Německo ty své bude ještě desetiletí využívat. A třeba pak budeme při horším počasí od Němců v té době jejich drahou uhelnou elektřinu muset importovat.

Němci, stejně jako Poláci, si kapacitní platby pro své uhelné elektrárny a možnost jejich dalšího provozování vyjednali. Naši politici se i v důsledku přesvědčování takovými spolky, jako jsou Fakta o klimatu, že je odchod od uhlí snadnou záležitostí, na to vykašlali. A nyní je stejné spolky přesvědčují, že to nyní už nejde vyjednat, protože už má EU na to jiný pohled. Podle mého názoru, pokud by dobře postavený plán kapacitních plateb či jiného mechanismu společně naši politici s podporou celé společnosti předložili, jasně zdůvodnili nutnost provozování uhelných bloků, tak by to mohli u orgánů EU prosadit. V současné době se už ukazuje řada průšvihů kolem násilně prosazovaných nereálných vizí nejen v energetice, ale také třeba v automobilovém průmyslu, že by mohla být EU daleko náchylnější takový návrh schválit.

Opravdu povede cesta podle organizace Fakta o klimatu k nízkoemisní energetice?

Bez schválení kapacitních plateb nebo jiného nástroje pro provozování elektráren na zemní plyn se stejně neobejdeme, pokud budeme podle doporučení studie Fakta o klimatu řešit náhradu uhelných elektráren výstavbou elektráren na zemní plyn. Zatím nemáme představu o nástrojích jejich financování (třeba těch kapacitních platbách). Nevíme, jak dlouho je bude možné provozovat a kdy je bude nutné odstavit nebo předělat na využití vodíku. Bez vyřešení těchto otázek do jejich výstavby žádný investor nepůjde.

I takto může vypadat běžný týden v zimě v Německu (předvánoční týden roku 2021), a to není žádná dramatická inverze. Šedá oblast jsou fosilní zdroje, žlutá slunce, modrá větrníky, tmavě modrá větrníky v moři, hodně světle modrá voda a zelená biomasa, světle fialová čára je spotřeba, tmavá pak emise. (Zdroj Agorameter).

Masivní využití plynu jako náhrady uhlí má však ještě další zádrhely. Jeho využití ve vytápění má jasné ekologické opodstatnění a dramaticky přispělo k čistotě vzduchu v plynofikovaných obcích. I jeho pronikání do velkého teplárenství je smysluplné. Ovšem jeho masivní využívání pro výrobu elektřiny u nás příliš smysluplné není. Zemní plyn se k nám nyní dominantně bude dostávat přes Německo a půjde o zkapalněný plyn i ze Spojených států.

Při těžbě, zvláště při frakování, při zkapalňování i opětné gazifikaci a dopravě se uvolňuje metan, který je ještě silnějším skleníkovým plynem, než je oxid uhličitý. Pokud tak začne Evropská unie brát při stanovování počtu emisních povolenek v úvahu i tento faktor, nemusí na tom být zemní plyn o moc lépe, než na tom bylo uhlí. Na místě je také následující otázka. Pokud se uhelné elektrárny zavřou, kde bude Evropská unie brát peníze za emisní povolenky, které chce použít na dotace obnovitelných zdrojů a řešení sociálních dopadů transformace energetiky.

Je také otázkou, zda budeme mít při intenzivním využívání plynu pro výrobu elektřiny dostatečnou kapacitu cest na jeho dopravu k nám. Jak jsem zmínil, vedou hlavní trasy přes Německo, a to bude potřebovat obrovské množství plynu. Naši experti na plyn jsou proto skeptičtí ve smyslu, zda se k nám potřebné množství vůbec dostane.

Emisní mapa ze současného bezvětrného zimního období jasně ukazuje, že nízkoemisní jsou státy, které využívají kombinaci jaderných a obnovitelných zdrojů nebo mají extrémně vhodné podmínky pro vodní elektrárny. Německo má i přes masivní investice do OZE vyšší emise než Česko (zdroj Electricitymap).

Současná studie organizace fakta o klimatu se zabývá nejbližšími roky, jiné její studie se však obracejí ke vzdálenějším obdobím. V nich obrovskou naději vkládají do sezónní akumulace do vodíku. To je i vize německého přechodu k nízkým emisím. Je však třeba připomenout, že není jasné, zda a kdy bude možné tuto možnost masivněji realizovat. Zatím se téměř všechen vodík vyrábí ze zemního plynu a ekonomicky realizovatelné vybudování potřebné infrastruktury pro masivní ukládání energie do vodíku je zatím nepředstavitelné.

I v této oblasti jsou proto vize studie organizace Fakta o klimatu vysoce iluzorní a připomínají Fatu Morgánu.

Závěr

Před více než čtvrt stoletím jsem diskutoval a oponoval Martinu Bursíkovi a dalším protijaderným aktivistům z hnutí Greenpeace, Duha či Děti Země, kteří bojovali proti jaderné elektrárně Temelín. Tvrdili, že Temelín a ani Dukovany nejsou třeba a uhlí se nahradí čistě obnovitelnými zdroji. Tehdy jsem jim říkal, že se nakonec ukáže, že největší škodu a zdržení v přechodu k nízkým emisím způsobí oni svou protijadernou kampaní. Říkal jsem, že se ukáže, že politici jako Miroslav Gregr a další, kterým oni dávali cenu Ropák a kteří se zasadili o výstavbu alespoň dvou temelínských bloků, udělali pro dekarbonizaci a životní prostředí více než oni. A právě tito zelení aktivisté a jejich kolegové v Rakousku, Německu a dalších evropských státech budou těmi, kteří způsobí, že se budou uhelné zdroje provozovat daleko déle, než by bylo v případě rozvoje jaderné energetiky nutné.

Po více než čtvrt století ukazuje situace nejen v Německu a její srovnání s Francií, Švédskem či Slovenskem, že jsem měl pravdu. Uhelné zdroje se intenzivně využívají u nás a v Německu. Protijaderní aktivisté teď svádí vinu na Křetinského a Tykače. Realita je však taková, že v případě neexistence těchto „uhlobaronů“, by musel uhelné zdroje provozovat někdo jiný, nebo by už měla německá i česká energetika dávno velký problém.

Pro cestu Česka k nízkoemisní elektroenergetice je podle mého názoru nutné postavit čtyři velké jaderné bloky, dva v Dukovanech a dva v Temelíně. Ty dva v Dukovanech jsou v principu náhradou těch existujících. Měli bychom se však zároveň snažit o co nejdelší bezpečné provozování existujících dukovanských bloků. Nějakou dobu tak nové bloky poběží společně s těmi existujícími a pomohou s náhradou uhelných bloků. V tomto směru už učinila rozhodnutím tendru Česká republika důležitý krok. Jak jsem popsal v nedávném článku, byla vybrána nabídka korejského dodavatele.

Podle Oldřicha Sklenáře by mělo být našim vzorem při cestě k nízkým emisím Německo, které mělo v minulém roce 2023 podíl fosilních zdrojů 40 %, já osobně bych se inspiroval u Francie, která měla v minulém roce nízkoemisních zdrojů hodně přes 90 % (zdroj ENERGOSTAT oEnergetice).

Dále by bylo dobré postavit v některých místech, kde jsou nyní větší uhelné elektrárny a teplárny, malé modulární reaktory. Ty by fungovaly v kogeneračním režimu a nahrazovaly by část uhelných elektráren a tepláren. I v tomto případě už se učinil klíčový krok a jako projekt, na kterém se bude participovat, byl vybrán malý (spíše střední) modulární reaktor Rolls-Royce. Podrobně jsem probíral tuto potřebu těsně před konečným rozhodnutím v nedávném článku. Realizaci jaderných projektů a možná i jejich financování by mohla pomoci i změna pohledu na tuto oblast energetiky, která se projevuje v pohledu orgánů Evropské unie. O startu renesance jaderné jsem psal i v letošním přehledu stavu tohoto odvětví.

Průběžně by mělo probíhat posilování flexibility a odolnosti sítě a možností akumulace. Měla by se posilovat interkonektivita s našimi sousedy. Nové obnovitelné zdroje by se měly budovat hlavně v decentralizovaném režimu a určitě by neměly příliš překračovat zmíněné limity, kdy by začaly dělat problémy v síti. Velké fotovoltaické a větrné farmy by se stavět spíše neměly, abychom mohli využívat levné přebytky solární a větrné elektřiny z Německa. Důvody, proč není vhodné stavět velké větrné a fotovoltaické farmy jsem popsal v tomto článku.

Důležité je realizovat postupný přechod teplárenství k nízkoemisním zdrojům. Zde bych považoval za smysluplné i využití plynu v kogeneračním režimu i za účelem posílení flexibility sítě. Zásadní však je, že by se uhelné zdroje neměly vypínat před tím, než za ně bude ekvivalentní nízkoemisní náhrada nejen v celkové výrobě elektřiny a tepla, ale také v regulaci a podpoře stability sítě.

Ve svém rozboru jsem se snažil ukázat, že ve svých modelech, simulacích a úvahách autoři studie organizace Fakta o klimatu zanedbávají klíčové aspekty a problémy, takže jejich závěry, že masivní instalace fotovoltaických větrných elektráren zajistí nízké ceny elektřiny pro zákazníka a uhelné elektrárny můžeme bez rizika odstavit už v nejbližších letech, jsou nerealistické a iluzorní. Představa Oldřicha Sklenáře a jeho kolegů, že cesta Německa k nízkoemisní energetice je tou nejlepší, je nejen iluzorní, ale i nebezpečná. Na spolehlivých dodávkách elektřiny je závislý nejen průmysl, ale celá společnost. V současné době probíhá intenzivní elektrifikace dopravy, průmyslu a v podobě tepelných čerpadel i teplárenství. Poroste spotřeba i datových center nejen v souvislosti s využitím umělé inteligence. Dá se tak očekávat, že spotřeba elektřiny i přes využití potenciálu úspor poroste. O tom, že bez spolehlivých zdrojů energie těžko uhájíme svou bezpečnost, životní úroveň a demokracii jsem psal v rozsáhlejším článku. Organizace Fakta o klimatu, možná správnější její název je Iluze o klimatu, však bohužel jde ve šlépějích svých zelených předchůdců, kteří svým tlakem na společnost a politiky zadělali na současné obrovské problémy evropské, a zvláště německé energetiky, a tím i průmyslu, a to nejen toho automobilového. Doufejme, že změnu pohledu na energetiku a na využití jaderných zdrojů, která se začíná v Evropské unii objevovat, se jim v současné době už zvrátit nepodaří.

Rozhovor o situaci v naší energetice pro podcast Vysoké napětí