Nedávno vyšel rozsáhlý rozhovor o energetice s Michalem Šnobrem. Určitě je zajímavý a pro každého, kdo se zajímá o budoucnost naší energetiky, jej doporučuji ke shlédnutí. S řadou jím prezentovaných názorů plně souhlasím, ovšem další jsou silně ovlivněny tím, že se jedná o zástupce spekulativních akcionářů firmy ČEZ, kteří jsou zaměřeni na rychlý osobní zisk. Jeho časové výhledy se neliší příliš od politiků, jejichž vize jsou dominantně dány volebními obdobími a prioritou je vítězství ve volbách.
Přechod od uhlí je nutnost, jeho optimální čas je otázkou
Už dlouho je jasné, že Česko bude muset odejít od uhlí, které zatím pokrývá největší část potřeb elektřiny a tepla. V dřívějších letech byl postupný útlum uhlí dominantně dán vyčerpáním zásob omezených i stanovenými limity těžby a postupným stárnutím zdrojů, které přestávaly vyhovovat stále náročnějším požadavkům na omezení emisí škodlivin. V současné době se však stále více uplatňuje ekonomický tlak způsobený zvyšujícími se cenami povolenek na emise oxidu uhličitého a politické tlaky Evropské unie na uzavírání uhelných elektráren.
S Michalem Šnobrem se shodnu i v tom, že podmínky pro obnovitelné zdroje jsou u nás omezené. Vzhledem k tomu, že nemáme větrné mořské pobřeží a nejlepší větrné podmínky jsou v ekologicky nejcennějších horských partiích, není reálný potenciál hlavně v oblasti větrných zdrojů příliš velký. Největší je u obnovitelných zdrojů v oblasti fotovoltaiky, Do vyřešení možnosti masivní akumulace jsou i v této oblasti možnosti značně omezené. Velká část náhrady uhlí se tak musí realizovat buď pomocí plynových zdrojů nebo jaderných reaktorů. Přesnější rozbor možných scénářů a rizik spojených s přechodem od uhelných zdrojů jsem popsal v dřívějším článku.
Opřít se o plyn?
Pravdou je i to, že německá Energiewende je založena na přechodu k mixu postaveném na plynových zdrojích skombinovaných s těmi obnovitelnými. Plyn zde bude mít velmi důležitou roli a významné bude i využití paroplynových bloků. To je hlavní důvod tak intenzivní snahy Německa o dokončení plynovodu NordStream II. Je také jasné, že díky tomu bude mít využívání spalování plynu v Evropské unii v podobě Německa velmi silné zastání. A na to spoléhá při prosazování výstavby paroplynových bloků u nás i Michal Šnobr.
Na druhé straně platí, že plyn není nízkoemisní zdroj. Jak konstatuje v rozhovoru i Michal Šnobr, započítávají se u plynových zdrojů jen emise uvolněné při spalování, které jsou poloviční až třetinové oproti uhelným. Jde však o čistě formální přístup Evropské unie. Reálně jsou při započtení úniků při těžbě a dopravě plynu emise skleníkových plynů u uhelných a plynových zdrojů velmi podobné. Podobá se to situaci při masivní náhradě uhlí v Evropě spalováním dřeva těženého v Americe a převáženého přes oceán. Také tato produkce elektřiny pomocí „obnovitelného“ zdroje je formálně v Evropské unii čistá. Ve skutečnosti to však je environmentální zločin. Pokud je tedy smyslem odchodu od uhlí snížení emisí skleníkových plynů a antropogenního vlivu na klima, tak jeho náhrada plynem postrádá jakýkoliv smysl.
Dalším faktorem, který je proti plynu, je dramatické zvyšování ceny emisních povolenek. Při spalování plynu je sice potřeba povolenek poloviční, ale s růstem jejich ceny roste i cena elektřiny z plynových zdrojů. U plynu se navíc dá čekat zvyšování spotřeby. A to nejen v Evropě, ale hlavně v Asii, kde je hlavně v Číně vedeno více snahou omezit škodlivé emise, které dusí města, než potlačit emise oxidu uhličitého. Dají se tak předpokládat vysoké ceny této komodity. K čemu vysoké ceny emisních povolenek a plynu vedou, vidíme třeba i nyní. Cena elektřiny se stává velmi vysokou a uhelné zdroje se stávají opět konkurenceschopnými s plynem.
Velkou otázkou pak je, jak se Evropská unie zachová v situaci, kdy se začne ukazovat, že náhrada uhlí plynem k reálnému snížení emisí skleníkových plynů nevede. Navíc v Německu i dalších státech, které přistupují k uzavírání nízkoemisních jaderných bloků, budou i tyto nahrazovány emisními plynovými. Uvidíme, jak se veřejnost postaví k tomu, že obrovské náklady věnované na snížení emisí skleníkových plynů reálně k jejich snížení nevedou. Je tak otázka, zda se podpora Evropské unie pro plyn nezmění, podobně jako se začíná měnit její postoj k náhradě uhlí masivním spalováním dřevní hmoty.
Michal Šnobr věří tomu, že Německo plyn ubrání. Zároveň tu však jsou státy, které zůstávají u jaderné energetiky nebo mají ideálnější podmínky pro obnovitelné zdroje, jako je například Francie, Finsko, Švédsko a Slovensko, které tak nejsou na plynu pro výrobu elektřiny tak silně závislé. Změna přístupu Evropské unie k plynu proto není vyloučena. I paroplynové zdroje potřebují desetiletí, aby se zaplatily. V případě změny postoje Evropské unie k plynu by však mohly skončit podobně, jako tomu bylo u nedávno dokončených černouhelných elektráren v Německu. Příkladem může sloužit jedna z nejmodernějších a nejúčinnějších z nich Moorburg. Takové nákladné experimenty si může dovolit Německo, ale pro Česko by mohly být zničující.
Nebo se opřít o jádro?
Životnost jaderných zdrojů přesahuje šedesát let. Investice do vybudování současného velkého jaderného reaktoru jsou velmi velké a musí se investovat v krátkém čase a před jeho spuštěním. Velkou část ceny elektřiny tvoří právě cena investice. Souhlasím tak s názorem Michala Šnobra, že výstavba velké a dlouhodobé investice je velmi těžká bez záštity státu. Problém totiž je, že zde existuje velmi vysoké politické riziko, že budou výstavba nebo provoz jaderného bloku předčasně ukončeny. Toto riziko se dramaticky snižuje, pokud za stavbou stojí stát. Zároveň je potřeba do stavby investovat velkou sumu, která většinou vyžaduje půjčku. A cena peněz je se státní záštitou mnohem nižší, než je tomu u soukromého investora.
Jaderná elektrárna je velmi dlouhodobá investice. Cena elektřiny z ní také závisí na tom, jaká by měla být doba splácení investice. Může jít o investici státu, která je určena pro dlouhodobé zajištění energie s přiměřenou cenou pro průmysl a obyvatelstvo, případně o investici rodinné firmy, která cílí na zajištění dlouhodobých dodávek elektřiny i pro další generace vlastníků firmy. V tomto případě není vzhledem k velmi dlouhé životnosti reaktoru potřeba trvat na rychlé návratnosti investice a lze zajistit nízkou cenu produkované elektřiny.
Druhou možností je investice budovaná soukromým investorem pro rychlý zisk akcionářů. V tomto případě je vyšší cena půjčených peněz, dražší je i pojištění rizik a kratší je vyžadovaná doba návratnosti. V tomto případě je výsledná cena elektřiny poměrně vysoká. Názorně je to vidět na předpokládané ceně elektřiny z elektrárny Hinkley Point C, která je investorským finančním modelem. Příkladem státní investice je elektrárna Paks II, u té se proto předpokládá daleko nižší cena elektřiny. Připomeňme, že u nového bloku v Dukovanech se předpokládá finanční model zaštítěný státem. V Evropské unii dominují v oblasti velkých firem společnosti vlastněné akcionáři, kteří jsou podobně jako Michal Šnobr zaměřeni na rychlý osobní zisk. I to je důvod, proč je bez státní záštity postavit jaderný blok v Evropské unii téměř nemožné.
I sám Michal Šnobr zdůrazňuje, že jím preferovaný plynový mix není nízkoemisní. Nízkoemisním zdrojem není plyn, ale je jim jádro. Je třeba navíc připomenout, že navrhovaný nový blok v Dukovanech je primárně určen pro náhradu dosluhujících dukovanských bloků. Když se podaří zajistit jejich šedesátiletý provoz, což hlavně z politických důvodů způsobených tlakem našich sousedů může být náročné, může při včasném spuštění nového bloku dojít k částečnému překryvu jejich činnosti. V každém případě by však nebylo vhodné s přípravou a realizací jeho výstavby otálet. Jinak se může stát, že nízkoemisní jádro budeme jako v Německu, nahrazovat silně emisním plynem.
Velice často se ze zelených aktivit objevuje představa, že výstavba jaderných zdrojů probíhá pomalu, a proto je třeba vše zaměřit na budování obnovitelných zdrojů. V oblasti fotovoltaiky se i velké výkony dají postavit poměrně rychle, což dokumentuje i solární boom v roce 2010. Jiná situace je ovšem v oblasti větrných zdrojů. Připomeňme, že pro jaderné bloky máme dvě vybraná stavební místa Temelín a Dukovany, která mají celou řadu posouzení a povolení za sebou. Existuje také vysoká podpora výstavby místního obyvatelstva. Nic takového nemáme v oblasti větrných farem. Je možná několik větrných turbín postavit v rozumném čase, ale výkony ekvivalentní jadernému bloku se těžko postaví rychleji než on.
Jaký by mohl být optimální mix?
Pokud bychom opravdu chtěli dospět k nízkoemisnímu mixu, tak je nejefektivnější cestou kombinace jaderných a obnovitelných zdrojů. Fotovoltaika velmi dobře vykrývá denní špičky, zvláště, když se vhodnou orientací panelů podaří pík její výroby rozšířit. Jaderné bloky jsou pak vhodné pro pokrytí základního zatížení. To je v zimě vyšší, což se dá reflektovat vhodným rozvrhem výměny paliva a přestávek na údržbu. Pokud bychom předpokládali zhruba současnou spotřebu a její průběh, optimální jaderný výkon pro pokrytí základního zatížení je okolo 7 GWe. Dalo by se to zajistit dvěma bloky s výkonem 1,2 GWe, které by nahradily současné čtyři bloky v Dukovanech, a přidáním dvou stejných bloků ke stávajícím dvěma v Temelíně. Pokrytí denních špiček by zajistilo zhruba 4 až 5 GWp fotovoltaiky. Realistické zvýšení větrných zdrojů by mohlo umožnit jejich instalovaný výkon zhruba 1 GWp. Jen ještě připomenu, že v době, kdy budou výborné sluneční podmínky, bude mít Bavorsko velké přebytky elektřiny z,
,,,,,,,e slunce. V době, kdy bude hodně foukat, bude mít velké přebytky větrné elektřiny sever Německa.
Pokud by se podařilo alespoň mírně navýšit vodní, hlavně přečerpávací, elektrárny a ty na biomasu, které by se dominantně využívaly pro regulaci a přidal větší potenciál akumulace, který je realisticky dostupný, tak by se mohl silně snížit potřebný výkon, a hlavně využití fosilních zdrojů. Celkový výkon uhelných a plynových zdrojů by pak mohl klesnout pod 3GWe. Pokud by se využívaly v režimu kapacitních plateb, tak by se roční emise oxidu uhličitého z výroby elektřiny u nás dramaticky snížily, pětkrát až šestkrát. Z hlediska reálných emisí skleníkových plynů by možná bylo vhodnější nenahrazovat za každou cenu uhelné bloky novými paroplynovými. Rozumnější bude je nahrazovat přímo nízkoemisními. Pokud vezmeme data o české spotřebě elektřiny a podmínky pro provoz na počasí závislých zdrojů z minulých let, tak by takový mix dokázal plně zajistit výkonovou potřebu i celkovou výrobu.
Je pravděpodobné, že přechod na elektromobilitu a elektrifikaci dalších odvětví, například zavádění tepelných čerpadel, povede ke zvýšení spotřeby elektřiny a nutnosti se s tím vyrovnat. Pokud by se podařilo ve třicátých a čtyřicátých letech zavést komerční malé modulární reaktory nebo dramatický průlom v možnostech akumulace, bylo by naopak možné odejít od fosilních zdrojů rychleji.
Závěr
Na závěr ještě poznámka k malým modulárním reaktorům. Postupné zvětšování jaderných reaktorů nebylo samoúčelné, zlepšuje to ekonomiku. Podobný proces probíhá třeba také s větrnými turbínami, jejich velikost také postupně roste. V případě vhodného finančního modelu tak vyjde velký blok levněji než odpovídající výkon v malých blocích. Zvláště, když máte vhodné stavební místo, jako je tomu v případě Dukovan a Temelína. Malé modulární reaktory mohou začít být reálně levnější, pokud se budou opravdu produkovat modulárně v dostatečně velkých sériích. Jestli ovšem první komerční malé modulární reaktory budou ve třicátých a čtyřicátých letech, tak rozběhnutí jejich sériové produkce s dostatečným počtem na to, aby se jejich ekonomické parametry projevily, nebude v takové době, abychom na ně s výstavbou nových Dukovan mohli čekat. Současná situace v cestě za malými modulárními reaktory je popsána v nedávném článku. S největší pravděpodobností nevytlačí velké reaktory III. generace, ale umožní využití jaderných zdrojů v decentralizované elektroenergetice a teplárenství.
Odložení rozhodnutí o výstavbě nového jaderného zdroje až na dobu, kdy budou k dispozici komerční modulární reaktory, by znamenalo dramatické odloženi přechodu k nízkoemisnímu mixu. Podpora realizace jednoho bloku v Dukovanech, stejně jako podpora budování fotovoltaických, větrných a dalších obnovitelných zdrojů i prvků pro akumulaci a regulaci, by měla ukázat naše schopnosti v různých oblastech a jejich reálný potenciál. Jak se to bude dařit, silně závisí na politických rozhodnutích. A v tomto směru jsem stejně jak Michal Šnobr velice skeptický k tomu, zda jsou naši politici schopni realizovat strategická rozhodnutí. Podrobněji jsem o tom nedávno psal. I já tak pochybuji, že dokáží byť jen jeden jaderný blok postavit. Nakonec tak s největší pravděpodobností skončíme u prodloužení využívání uhelných bloků a narychlo postavených paroplynových zdrojů.
Jaká cesta k nízkoemisnímu mixu a k realizaci výstavby jaderných zdrojů je optimální, budeme moci porovnat u zemí, které se vydaly různou cestou. Uvidíme výsledek v Maďarsku, Finsku, Slovensku, Francii nebo Číně, kde se rozhodli využívat kombinaci jaderných a obnovitelných zdrojů. A na druhé straně uvidíme, jak se bude dařit a k čemu povede německá Energiewende.
Video: Rozhovor s Michalem Šnobrem
Video: Rozbor současnosti a budoucnosti jaderné energetiky