„Švédsko řeší vážný problém. Poté, co na konci minulého roku odstavilo první blok jaderné elektrárny Ringhals a na začátku toho nového přišel tuhý mráz, nemá severská země dost elektřiny. Švédská státní televize proto vyzývá obyvatele, aby přestali luxovat. Některé fabriky přerušily výrobu, přesto to nestačí.“ (Novinky.cz, 7. února 2021)
„Evropě hrozil masivní blackout. Kvůli silnému poklesu frekvence v elektrické přenosové soustavě hrozil v pátek Evropě masivní výpadek dodávek elektřiny, takzvaný blackout. Situaci pomohla zvládnout elektřina z jaderných a uhelných elektráren.“ (iDnes.cz, 11. ledna 2021)
„Zamrzlé větrné i plynové elektrárny, lidé bez elektřiny: V Texasu zažívají energetický blackout.“ (VTM.zive.cz, 16. února 2021)
Tři zprávy z prvních dvou měsíců letošního roku ukazují na nebezpečí, k němuž zelené západní společnosti směřují. Budeme-li nadále dávat přednost ideologii a jednorozměrnému pohledu na energetiku (cílem je snižování emisí CO2), budeme podobné zprávy čítat stále častěji. Opravdu to chceme?
Němci hodlají letos a příští rok vypnout všechny své jaderné bloky a třetinu výkonu černo a hnědouhelných elektráren. Celkem tak odstaví řiditelné zdroje o výkonu 14.000 MW, tedy jako čtrnáct temelínských jaderných bloků. Budeme-li jen sedět s rukama v klíně, či dokonce tleskat a aplaudovat tomu, že jsou vypínány klasické zdroje elektřiny a vydávat se stejnou cestou, nebudeme v příštích letech o blackoutech jen číst, ale budeme je možná zažívat i sami na sobě.
Chceme-li tomu předejít, je třeba uvažovat o energetice racionálně, tedy opustit falešné představy typu, že nás se ten problém netýká, protože v roční bilanci jsme z hlediska výroby a spotřeby elektřiny zemí exportní či že přistavěním dalších větrných parků a fotovoltaických polí nahradíme odstavené uhelné elektrárny.
Je třeba mít stále na zřeteli, že elektřina je úplně jiný typ energie než plyn nebo ropa, protože se nedá uskladnit do zásoby. U ropy či plynu máme k dispozici zásobníky na 60 nebo 90 dní a čerpáme z nich dle potřeby. Proto klíčovým parametrem u ropy i plynu může být celková roční spotřeba, zatímco u elektřiny je nesmyslné dívat se na ni z hlediska roční spotřeby.
Opusťme falešnou představu „krávy na celý rok“
Pro lepší pochopení toho, jak zavádějící je číslo o celkové roční bilanci, platí následující příklad: vysadí tě 1. ledna na pustém ostrově a nechají ti tam 500 kg těžkou krávu, prostředky na rozdělání ohně a 500 litrový sud s vodou. Řeknou ti, že to máš na rok, a když tě přijedou v březnu zkontrolovat, tak budou překvapení, že jsi nepřežil. Z té krávy jsi snědl možná jedno procento masa, zbytek se mezitím zkazil, ty jako trosečník jsi jedl dál to zkažené maso, protože nic jiného jsi neměl, a zemřel jsi na otravu. Statistici ale řeknou, že to vůbec nechápou, že ten člověk byl v naprostém dostatku, protože měl více než kilo masa a 1,5 litru vody na den.
Stejně jako v tomto případě, tak i v případě elektřiny je roční bilance významně zbytečné číslo. Česko je v roční bilanci státem, který elektřiny vyrobí více, než sám spotřebuje a je tedy z hlediska roční bilance exportérem elektřiny. A to hlavně proto, že náklady na výrobu elektřiny v českých elektrárnách jsou nižší než v sousedním Německu. Přitom ale vůbec neplatí, že by Česko mělo nadbytek zdrojů. V současné situaci je to v hodinách špičkové spotřeby „jen tak tak“ a v příštích letech, kdy se budou některé staré zdroje odstavovat, se i Česko může dostat do problémů.
Pokud by elektřina šla efektivně skladovat, podobně jako ropa či plyn, bylo by to něco jiného, ale od toho jsme zatím tak daleko, že to v diskusi o současné energetické soustavě nelze brát v úvahu. Proto jsou roční objemy vyrobené a spotřebované elektřiny irelevantní čísla. V každé chvíli potřebujeme vyrábět alespoň tolik, kolik spotřebováváme, a tedy naše výrobní kapacita musí být nastavená, abychom byli schopni mít dost elektřiny v absolutní špičce a to i za situace, kdy je některý zdroj z důvodu údržby odstaven a ještě je zataženo a nefouká vítr, takže solární a větrné elektrárny nedodávají do sítě téměř nic.
Podstatné parametry, které je v energetice třeba řešit, jsou výrobní kapacita (neboli energetická bezpečnost) a schopnost síť pružně regulovat.
Pro pochopení prvního parametru si vezměme jako modelovou situaci typické zimní počasí – je inverze, sluníčko téměř nesvítí, vítr skoro nefouká a je chladno. Jak a kde elektřinu pro všechny odběratele zajistíme? Poptávka po elektřině je kvůli mrazivému počasí vysoká a fotovoltaika a větrníky nám nepřispívají téměř ničím. A na dovoz se také spolehnout nemůžeme, protože podobné počasí panuje i v okolních státech.
Neřešíme těch přibližně 7000 hodin v roce, kdy je elektřiny u nás a v okolních státech dostatek a které z nás dělají v elektřině exportní zemi. Musíme řešit těch zbylých cca 1800 hodin. Právě v těchto hodinách musíme mít dostatek dostupných zdrojů elektřiny. Musíme tedy mít dostatek zdrojů, které nezávisí na rozmarech počasí a které se nacházejí na území našeho státu, protože ve chvíli kritického nedostatku elektřiny se nedá spoléhat na to, že jiné státy nechají pro elektřinu otevřené hranice a že půjde nakoupit v zahraničí. Každý státní regulátor výroby a spotřeby elektřiny odpovídá své vládě dle zákonů svého státu za bezpečné dodávky elektřiny na svém území. Všichni regulátoři mají oprávnění v případě ohrožení dodávek prostě hranice pro vývoz elektřiny zavřít a každý z nich to v kritické situaci bez mrknutí oka taky udělá. Nedovedu si představit, že by obstálo takové vedení ČEPS, které by povolilo vývoz elektřiny z Česka ve chvíli, kdy by tu byl její nedostatek, a například by se omezovala průmyslová výroba.
Schopnost vyrobit si dostatek elektřiny je stejně klíčovým parametrem, jako schopnost síť uregulovat. Kromě výrobní kapacity, kterou potřebujeme a která ve špičce činí přibližně 12 tisíc MW (tolik ČR spotřebovává v těch nejchladnějších zimních dnech), musíme být schopní přenosovou síť v reálném čase regulovat. K tomu je potřeba dalších několik set megawattů výkonu, určených k plnění podpůrných služeb. Ať už jde o primární regulaci ve vteřinovém dolaďování sítě, nebo o vykrývání větších výkyvů, kdy někdo z distributorů třeba špatně odhadne spotřebu. A vedle všech zdrojů, které vyrábí kvůli okamžité poptávce, musí mít stát připravených ještě dalších několik set megawattů rezervního výkonu. Například musí mít nasmlouvané zdroje pro situaci, kdy mu v kterémkoliv okamžiku vypadne největší zdroj v síti, což je v našem případě jeden temelínský blok, tedy 1060 MW. ČEPS musí mít smluvně zajištěné zdroje, aby takový výpadek byl schopen nahradit.
Stabilní zdroje elektřiny se nestaví, ale odstavují
Za posledních třicet let v Česku přibylo jen minimum řiditelných zdrojů – jaderná elektrárna Temelín, která se začal stavět ještě dřív, a pak jen plynová elektrárna v Počeradech, hnědouhelný blok v Ledvicích a Kladno. Dohromady necelých 4000 MW výkonu. Jinak stojíme na elektrárnách, které se začaly stavět před 50 a více lety. Zdánlivě se neděje nic hrozného, protože ještě pořád nám ty staré elektrárny nějakou dobu vydrží, ale čas v tomto smyslu běží mnohem rychleji, než si leckdo uvědomuje.
Navíc nyní vstupují v platnost nové ekologické předpisy a řada uhelných elektráren se rozhodla, že se jim už nevyplatí investovat do ekologizace a budou zavírány. ČEZ již odstavil 2000 MW řiditelného uhelného výkonu ve svých elektráren a další stovky megawatt výkonu byly odstaveny v teplárnách, například jen v Opatovicích to bylo 150 MW a v teplárně Komořany 120 MW.
Kapacitní polštář se postupně vyfukuje, a i když situace ještě není kritická, stále se zhoršuje. V Česku zdroje stárnou, žádné nové se nestaví a v našem nejbližším zahraničí se řada stávající zdrojů odstavuje ještě rychleji než u nás, a to nejen kvůli boji proti klimatickým změnám. V Německu a Belgii odstavují i jaderné elektrárny.
Od roku 2000 nikdo v Evropě nedokončil žádný provozovaný řiditelný zdroj. Občas se někde postaví OCGT, což je jednoduchá plynová elektrárna bez protitlakové turbíny. Jde o zařízení s poměrně nízkou účinností a – při započtení emisí skleníkových plynů při těžbě a dopravě plynu – s poměrně vysokými emisemi, čili energetický zdroj v těchto parametrech téměř srovnatelný s uhelnými elektrárnami. Jediným rozdílem je, že surovinu v případě plynu pro elektrárenské kotle nemáme doma, ale musíme ji dovážet. Často z politicky problematických zemí. Navíc se ty plynovky staví zejména pro dílčí regulaci dodávek v zimě, než pro základní výkon. Jinak se v posledních dvaceti letech staví jen obnovitelné zdroje, které jsou neřiditelné.
Řada zemí, včetně obrovského Německa mají naplánovaný – jako jeden ze způsobů řešení dnů s vysokou spotřebou a nízkou výrobou – dovoz ze zahraničí. Problém je, že ten nedostatek velmi pravděpodobně nastane ve více okolních zemích najednou, takže spoléhat na dovoz možná nebude fungovat.
Teoreticky je energetická politika v rukou každého členského státu EU, ale fakticky je tomu jinak.
Již 15 let nelze postavit v EU žádnou elektrárnu bez státní podpory, nevyplatí se to ekonomicky. Kvůli tomu jak trh rozbily obnovitelné zdroje, respektive jejich dotační podpora a přednostní právo přístupu v dodávkách do sítě. Postavit jadernou nebo uhelnou či plynovou elektrárnu se už v Evropě nevyplatí, protože mají nejen konkurovat na trhu dotovaným OZE, navíc ekologické předpisy významně zdražily jejich výstavbu a povolenky CO2 prodražují výrobu v nich. Počet hodin, kdy řiditelná elektrárna může být v provozu je omezován přednostním právem přístupu OZE do sítě. A přitom reálně se bez klasických zdrojů neobejdeme.
Takže se hledají různé formy státní podpory, jak subvencovat výstavbu klasických zdrojů, aby je vůbec někdo začal budovat. Například v Británii jsme vyhráli tendr na výstavbu záložního zdroje. Postavili jsme jednoduchou OCGT plynovou elektrárnu, která ale reálně vyrábí elektřinu jen v řádu desítek hodin v roce. Naše elektrárna má instalovaný výkon 300 MW, vyhráli jsme kontrakt na 15 let, po které budeme inkasovat od britského státu 26 liber na MW. Takže dostáváme zhruba 8 milionů liber kapacitních plateb ročně.
Obnovitelné zdroje jsou fajn, ale vždy pouze jako doplněk
Podívejme se nyní specificky na Česko. Fascinující je, že máme spoustu úřadů pro všechno možné i nemožné, ale žádný, který by zodpovídal za to, že stát bude mít za deset či dvacet let dostatek energetických zdrojů.
ČEPS je zodpovědná za denní regulaci sítě, ale nikoliv za to, že třeba po roce 2038, kdy podle uhelné komise mají skončit uhelné elektrárny, bude v síti k dispozici dostatek zdrojů. Trochu to supluje ministerstvo průmyslu a vláda, která rozhodla o výstavbě nového jaderného zdroje. Energetická bezpečnost je jednou z nejdůležitějších věcí pro přežití civilizace, tedy i našeho státu, proto je správně, že se tomu vláda věnuje. Nicméně je tristní, že nemáme samostatný úřad, který by měl v popisu práce sledovat a řešit, jestli tady v příštích letech bude dostatek zdrojů elektřiny, a jestli naše energetická bezpečnost není ohrožená.
Z hlediska současné politiky Evropské unie, která má zásadní dopad třeba na počet fosilních elektrárenských bloků, které budou v příštích letech v ČR v provozu, je třeba vnímat i specificitu české krajiny.
Česko má totiž v evropském rámci mimořádnou smůlu na energetické podmínky. Drtivá většina ostatních členů Evropské unie má buď moře, takže může vybudovat off-shore větrné parky, nebo má vysoké hory. Například Rakousko (podobně jako Švýcarsko) vyrábí až 70% své celkové produkce elektřiny ve vodních elektrárnách v Alpách. Extrémem je pak Norsko, kde po většinu roku stojí elektřina jedno euro, protože jejich vodní elektrárny mají tolik vody, že se ta elektřina prodává jen „za odvoz“. V ČR nemáme ani moře, ani vysoké hory. Navíc jsme historicky významně průmyslová země, takže máme v přepočtu na obyvatele hodně vysokou spotřebu elektrické energie. Fotovoltaika ani vnitrozemní vítr pro nás žádnou záchranou nejsou. Průměrná doba slunečního svitu v ČR je 1200 hodin ročně, takže 7500 hodin, tedy naprostou většinu času fotovoltaické elektrárny dodají do sítě jen minimum. A z hlediska větru se u nás za špičkovou lokalitu považuje ta, kde fouká 16 procent času (pro srovnání: na moři, kde se staví off-shore větrné parky to je 50 až 60 procent). Navíc místní obyvatelstvo ty větrníky odmítá, a to včetně ochránců přírody. Česko má v tomto velký problém a v Bruselu se nám přitom dostává strašně malého pochopení. V Unii je vyloučeno, že by dali jakoukoliv podporu uhlí, nechtějí už dávat podporu ani zemnímu plynu a jádro je odmítáno našimi sousedy Německem a Rakouskem. To nás dostává do velkých kleští. Z čeho máme, až skončí životnost těch již půlstoletí starých elektráren, svoji výrobu nahradit?
Mimochodem podobně špatné geografické podmínky jako ČR má i Maďarsko a Slovensko. A jak to řeší? Maďarsko staví novou jadernou elektrárnu a Slovensko chce dostavět nový jaderný blok v Mochovcích. V současnosti jsou ale obě dovozní zemí po téměř většinu roku. Třeba v Maďarsku stojí elektřina o 30 až 40 % více než u nás. A s trochou nadsázky lze říci, že nejvýznamnější slovenský zdroj elektřiny se jmenuje drát z Česka.
Evropská generace, která dospívala v 60. letech minulého století, byla zejména na univerzitách výrazně ovlivněna knihou amerického sociologa a filozofa Herberta Marcuseho pojmenovanou Jednorozměrný člověk. Neomarxista a stoupenec tzv. frankfurtské školy Herbert Marcuse kritizoval „masový konzumerismus“, „reklamní indoktrinaci“ a „totalitní technologismus“. Tvrdil, že člověk je redukován na spotřebitele a že vše určuje a ovládá výrobní systém.
Dnes Marcuseho žáci a myšlenkoví dědici nahlížejí jednorozměrně na energetiku a je to stejně naivní a neomarxistický pohled, jako měl Marcuse na svobodného člověka na Západě před půl stoletím. Místo aby si při uvažování o energetické soustavě kladly i otázky po její bezpečnosti a stabilitě a v případě dodávek elektřiny domácnostem a podnikům i po její dostupnosti, tak akcentují pouze otázku emisí CO2.
O ceně elektřiny jsem se moc nezmiňoval, soustředil jsem se primárně na otázky dostatečné kapacity řiditelných zdrojů, nicméně aspoň stručně zmiňme, co přináší současná energetická politika každému spotřebiteli. Bez CO2 povolenek by elektřina stála odhadem polovinu dnešních cen. Naše firma Sev.en Energy platí přes miliardu korun měsíčně za povolenky. Tím se stáváme druhým největším přispěvovatelem do státního rozpočtu – hned po ČEZ.
Řešením je akumulace elektřiny, to ale není ani na obzoru
Různí aktivisté argumentují převratnými novými technologiemi. Jenže většinou vůbec nerozlišují, jestli to je nový objev zatím jen na papíře, nebo pokusný prototyp, nebo třeba jen poloprovozní technologie vyzkoušená v experimentálním stádiu bez ohledu na výši nákladů, nebo jestli jde o technologii, která je fungující a běžně v reálném životě využívaná.
Často třeba tvrdí, že problém vyřeší velkokapacitní baterie. Jistě, možnost akumulace je řešením všeho. Jakmile nalezneme řešení, jak to ohromné množství energie uložit, pak je problém vyřešen. Postavíme dostatečné množství off-shore větrníků, vyrobenou přebytečnou elektřinu si uložíme a budeme ji používat stejně jako ropu ze zásobníku. Jenže právě otázka akumulace vyřešena není a zatím to není ani na obzoru.
S výjimkou vodíku, o kterém se mluví již desítky let, si neumím představit, kam to ohromné množství energie ukládat. Zatím máme k dispozici jen baterie, jejichž kapacita je směšně malá. Všichni jsme zaregistrovali, jak Elon Musk v Austrálii postavil obří baterii o kapacitě 100 MWh. Co prakticky tato kapacita znamená? Že by byla schopná po dobu 1 hodiny dávat 100 MW energie, tedy že malé Česko by ji vycuclo za půl minuty …
Odpovědný člověk bere v úvahu všechny relevantní parametry, nikoliv jen parametr jeden. Nemůžeme o energetice uvažovat jen prizmatem emisí CO2, je třeba také brát v úvahu bezpečnost zdrojů, regulovatelnost sítě a cenovou dostupnost elektřiny. Představte si, jak dopadnete, když si budete životního partnera vybírat podle jediného kritéria a ostatní kritéria budete ignorovat. Krásná, ale zlá, žárlivá a hloupá … Hodná, ale škaredá a pitomá … Vzdělaná, ale ošklivá, nepřejícná a mstivá …
Publikováno v týdeníku Echo 24/2021
