Konec zelených snů. Bez plynu a uhlí se do začátku 30. let neobejdeme

Českou společnost dělí mnoho témat, jedním z těch silných je vztah k obnovitelným zdrojům. Zastánci jim velmi věří. Třeba hnutí Duha tvrdí, že pokud by soláry a větrníky do roku 2030 ztrojnásobily kapacitu, zajistily by nám většinu v té době potřebné energie. Zbytek mají pokrýt dnešní jaderné bloky v Temelíně a Dukovanech, zemní plyn či biometan.

Vyhranění konzervativci to vidí opačně: „Obnovitelné zdroje nikdy nedají dost energie na to, aby udržely naši zpovykanou společnost v chodu. Energie ze Slunce dopadající na zemský povrch má malou hustotu, její využití v solárech a větrnících je neefektivní. Ve fosilních palivech je energie nashromážděná za miliony let, s hustotou více jak čtyřtisíckrát vyšší. Ani to ale nestačí. Pokud chceme naši civilizaci udržet v chodu, potřebujeme zdroj ještě hustší energie, což je pouze jádro,“ tvrdí Jaroslav Čížek ze spolku Realistická energetika a ekologie.

Reálné možnosti solárů a větrníků se rozhodli co nejpřesněji vyčíslit analytici webu Fakta o klimatu (FoK). Namodelovali středoevropskou energetiku do roku 2030 podle plánů české a německé vlády. A zkoumali, kolik plánované nízkoemisní zdroje v té době vyrobí, s přihlédnutím k jejich reálné produkci a skutečnému počasí po jednotlivých hodinách v loňském roce.

Podle plánů německé vlády a domácích předpokladů má narůst kapacita obnovitelných zdrojů v regionu z dnešních 125 GW na 370 GW, tedy téměř trojnásobně. Přesně jak navrhuje hnutí Duha. Ani při tak rychlém tempu ale nebude podle FoK skutečný výkon solárů a větrníků stačit, aby se energetika obou zemí obešla bez fosilních zdrojů. Tedy plynových, případně uhelných elektráren.

„Nyní je potřeba v Česku a Německu z plynu a uhlí ročně vyrobit 290 TWh elektřiny, zbytek spotřeby pokrývají obnovitelné zdroje a jádro,“ říká ředitel FoK Ondráš Přibyla. „Pokud se německý plán zrealizuje – a za předpokladu, že nevzroste poptávka po elektřině – by v roce 2030 bylo potřeba z fosilních zdrojů doplnit asi 160 TWh. Obnovitelné zdroje by za těchto podmínek vyrobily asi 90 TWh přebytků,“ pokračuje Přibyla.

Zachování současné poptávky ale není reálné. Sami Němci počítají s výrazně rostoucí spotřebou. „Kvůli elektrifikaci průmyslu, dopravy a teplárenství bude potřeba vyrobit v létě asi 1,1–1,2krát elektřiny více než dnes, v zimě 1,3–1,6krát víc. Pokud by Němci vůbec nerozvíjeli obnovitelné zdroje, museli by kolem roku 2030 vyrobit z fosilních zdrojů, případně importovat, řádově 500 TWh elektřiny za rok,“ říká Přibyla.

I při splnění svých zelených plánů se Německo koncem dekády plně obejde bez fosilu jen asi pětinu roku, tedy kolem 70 dní.

Podobný propočet provedla FoK pro další evropské regiony i celý kontinent. Na větším území se výpadky obnovitelných zdrojů lépe vyrovnávají, takže nároky na fosilní zálohu jsou nižší.

„Čím větší máte území, tím větší je jistota, že alespoň někde slušně svítí nebo fouká. Využít to není jednoduché, potřebujete nadbytky elektřiny přenést třeba ze Skandinávie do Česka. Co nás ale překvapilo: na evropské úrovni by stačil zhruba pětinásobek instalovaného výkonu větrných a solárních elektráren na poměrně stabilní zásobení obnovitelnou elektřinou se solidními přebytky,“ popisuje Přibyla.

Aby evropský systém fungoval a soláry, větrníky či hydroelektrárny v různých zemích se mohly doplňovat, musela by se celá Evropa propojit vysokokapacitními sítěmi. „Šlo by sice o podstatnou transformaci, ta by se ale dala v dalších desetiletích postupně zvládnout. Abychom efektu většího území využili naplno, musíme posílit přenosovou soustavu, což provozovatelé evropských soustav vědí a pracují na tom,“ vysvětluje analytik FoK Jan Krčál.

Jde zatím jen o čistě teoretickou úvahu. Nevíme, zda je zpětinásobení dnešního výkonu obnovitelných zdrojů a propojení Evropy reálné. „Výstavba sítí stojí víc než samotné zdroje, předpokládané náklady na celý systém by tak mohly vzrůst až na dvojnásobek nákladů na samotné elektrárny,“ upozorňuje František Hrdlička, odborník na výrobu energie z pražské ČVUT a spolupracovník spolku Realistická energetika a ekologie.

„Autoři studie zapomínají říct, že i kdyby se propojení Evropy povedlo, kolik bude stát a kde se na to vezme potřebné bez emisí vyráběné železo, zelený cement, zelená měď, zelený porcelán a tak dále. To všechno vyžaduje energii navíc, kterou podobné analýzy raději nezmiňují,“ dodává Hrdlička.

Modelování obnovitelné energetiky pro větší území podle něj není novinkou. „Tuhle hru vymysleli akademici z německé Akademie věd. Nejprve propočítávali již propojené oblasti, vycházely jim z toho ale neúnosné výpadky. Pak uvažovali celé Německo, přestože se za 10 let nepodařilo propojit sever a jih země. I tak jim ročně chybělo skoro 30 hodin dodávky elektřiny, což je pořád průšvih. Takže do propočtů zahrnuli celou Evropu a už je skoro vystaráno. Je to drsná hra, ale politikům se jistě zalíbila,“ prohlásil Hrdlička.

Přestože obnovitelné zdroje nejsou samospásné, podle analytiků FoK má smysl je rozvíjet a podporovat v co největší míře, protože to znamená šetřit fosilní paliva. „Už zdvojnásobení instalovaných kapacit solárů a větrníků by přineslo významnou redukci výroby energie z uhlí a plynu,“ říká Přibyla.

V roce 2021 vyrobily fosilní elektrárny v Evropské unii 1100 TWh elektřiny. „Při zdvojnásobení kapacit ve fotovoltaice a větru bychom potřebovali z fosilních zdrojů pokrývat jen asi 620 TWh. Nově instalované kapacity by tedy ukrojily z fosilu 480 TWh, přičemž přebytky z obnovitelných elektráren by tvořily jen asi 18 TWh, což je únosné,“ dodává šéf FoK.

Podobně jako obnovitelné zdroje přispívá k úspoře fosilních paliv i jádro, které navíc vyrábí elektřinu efektivněji a stabilně, bez neplánovaných výpadků. Budoucnost tohoto bezemisního zdroje je přitom v Evropě mnohem méně jasná než boom obnovitelných elektráren.

Nový klasický jaderný reaktor ani do půli 30. let v Evropě nevyroste. Zato některé státy trvají na odchodu od jaderné energetiky. Německo hodlá uzavřít své tři poslední jaderky po letošní zimě. „Nevím, jaké důvody k tomu Němce vedou. Energii, kterou by německé jaderné elektrárny vyrobily, bude potřeba vyrobit buď z fosilu, nebo z obnovitelných zdrojů,“ řekl Přibyla.

Zatímco vůči velkým jaderným blokům panuje mezi experty skepse, naděje vkládají do malých modulárních sériově vyráběných reaktorů. Ty jsou ale zatím spíš hudbou budoucnosti, byť první komerční projekty startují. A je otázka, jak budou vycházet ekonomicky.

Jisté je, že klasické jaderky rostoucí počet obnovitelných zdrojů znevýhodňuje. Pokud „svítí a fouká“, vyrábějí soláry a větrníky skoro zadarmo a tvoří velké přebytky, což tlačí spotovou cenu elektřiny i do záporu. Sráží to ekonomiku jaderných bloků, které nelze operativně zapínat a vypínat.

„Pokud bude dost solárů a větrníků, prostor pro jádro je malý. Za takové situace je provozování jádra pro vyrovnávání krátkodobých výpadků neekonomické. Technicky i tak jádro může pomoct, ale potřebuje to jasné politické rozhodnutí, že jeho provozní ztráty bude stát doplácet,“ vysvětluje Krčál. „Pokud bychom ale například měli málo výroby z větru, budeme mít nedostatek zelené elektřiny v zimní půlce roku, kdy soláry vyrábějí málo. V takovém případě nám může další jádro v zimě výrazně pomoct. I v této variantě bude pravděpodobně ztrátové, jen méně,“ dodává Přibyla.

Při velkém počtu obnovitelných zdrojů bude třeba řešit, co s přebytky nízkoemisní elektřiny při příznivém počasí. „Bude-li obnovitelných elektráren hodně, budou nadbytky časté. To ale otevře nový trh na jakékoliv formy ukládání elektřiny nebo na služby, které umožňují posouvání spotřeby v čase. Když tento trh vznikne, budeme se jako společnost učit s ním pracovat, což povede k jeho dalšímu využití, snižování cen a rozvíjení možností, jak pokrývat nedostatky elektřiny,“ předpokládá Přibyla.

Zatím se efekt zeleného tažení na snižování emisí skleníkových plynů neprojevuje. V regionu hlavně díky německému nasazení roste podíl solárů i větrníků, zároveň ale rostou i emise.

Německo v první půli letošního roku dosáhlo průlomu ve výrobě zelené elektřiny. Jeho obnovitelné elektrárny poprvé celkově pokryly víc než polovinu tamní spotřeby. Zároveň ale v zemi roste výroba z uhlí i plynu, protože je nutné doplňovat nepravidelně vyrábějící zelené elektrárny „řiditelnými“ zálohami.

I proto muselo Německo letos přiznat, že nesplnilo závazek, podle něhož mělo snížit emise mezi lety 1990 a 2020 o 40 procent. Loni země vypustila do ovzduší o 4,5 procenta CO2 víc než při předchozím covidovém poklesu. V příštích měsících se neblahý trend nezmění.

„Ani bateriová a vodíková akumulace nedokáže vyřešit problém se skladováním elektřiny. Nadále potřebujeme v soustavě klasické řiditelné zdroje pro pokrytí poptávky v době, kdy obnovitelné zdroje neprodukují. Na této premise se do doby nějakého technologického průlomu, jímž mohou teoreticky být malé modulární reaktory, nic nezmění,“ říká Pavel Farkač, analytik energetické skupiny Sev.en Energy miliardáře Pavla Tykače.

Profesor Hrdlička navíc upozorňuje, jak jsou zelené predikce zrádné. „Mám k dispozici čtyři roky starou predikci Energiewende (německé energetické transformace – pozn. red.), podle které Němcům mělo stačit k pokrytí jejich spotřeby asi 170 GW instalované kapacity v obnovitelných zdrojích. To už skoro mají, a pokryje jim to s bídou polovinu dnešních potřeb,“ říká.

Jaroslav Čížek ze spolku Realistická energetika a ekologie tvrdí, že jakýkoliv další rozvoj obnovitelných zdrojů je slepou uličkou, smysl má jen budování dalších jaderných reaktorů. Názor má u nás řadu zastánců, přesto i v konzervativním Česku zelených elektráren teď rychle přibývá.

S jejich výstavbou dnes počítají už i stratégové „fosilních“ firem, jako je Tykačova Sev.en: „Podpora rozvoje obnovitelných zdrojů by určitě měla pokračovat, byť jen v mezích cílových hodnot českých dekarbonizačních závazků. A při vědomí, že výroba solárů a větrníků by měla dostatečně pracovat s akumulací přebytečné elektřiny, aby nebylo nutné například v silně slunečných dnech omezovat výrobu z jádra nebo elektřinu mařit,“ říká analytik Farkač.

Solární boom v Česku se spontánně rozjel pod tlakem zdražující elektřiny, ale také díky štědrým dotacím. Staví se hlavně střešní fotovoltaiky, chystají se ale i velké solární parky financované hlavně z Modernizačního fondu. Jen ČEZ chce do roku 2030 postavit 6 tisíc MW solárního výkonu, Sev.en oznámil start pěti projektů o výkonu 130 MW, další projekty plánuje skupina SUAS, Pražská energetika a řada dalších.

Podle profesora Hrdličky rozvoj obnovitelných zdrojů vyžaduje i přípravu ze strany státu. Od budování infrastruktury, která umožní absorbovat dostatečně velké projekty, po regulační podmínky ERÚ.

Solární výstavbu v Česku pohání kromě energetické drahoty a dotační nabídky také přesvědčení mnoha investorů, že jde o nutnou cestu. „Dekarbonizace je světový trend. Kdybychom se drželi vpovzdálí, bude to mít důsledky pro naše hospodářství a konkurenceschopnost v budoucnu. Bez dekarbonizačních ambicí v Česku se tu těžko budou rozvíjet firmy, které v oboru můžou být celosvětově úspěšné,“ říká Ondráš Přibyla.

Spíš okrajovou motivací je v Česku snaha snižovat emise skleníkových plynů kvůli globální klimatické změně, byť právě v tom Fakta o klimatu vidí důležitý efekt. Jan Krčál odhaduje pokles emisí v energetice díky obnovitelným zdrojům do roku 2040 na 10 až 20 procent dnešních hodnot. „I to by byl podstatný posun pro klima, navíc díky tomu získáme čas na vyřešení zbývajících emisí,“ soudí.

„Zásadně nesouhlasíme s tvrzením, že náš model dokazuje „konec zelených snů“. Skutečnost, že v roce 2030 budeme v energetice stále potřebovat nějaká fosilní paliva není překvapivá, potvrzuje ji celá škála dříve zveřejněných progresivních scénářů transformace energetiky. Jediným realistickým cílem pro tuto dekádu je tedy výrobu z fosilních paliv podstatně snížit,“ uvádějí Fakta o klimatu v oficiálním stanovisku.

Vůbec nejdůležitější ale teď pro českou energetiku i celou ekonomiku bude ve zdraví projít probíhající krizí. „Budeme rádi, když přežijeme příští dvě zimy a nezkolabuje nám totálně průmysl. Pokud se to povede, pak už zřejmě budeme tušit, kudy povede další cesta,“ uzavírá František Hrdlička z ČVUT.

Pozn.: Metodiku výpočtů k zobrazeným grafům a základní vysvětlení modelu zveřejní autoři v průběhu dalšího měsíce na svém webu faktaoklimatu.cz.

Aktualizace: V prvním odstavci jsme zpřesnili stanovisko hnutí Duha k potenciálu obnovitelných zdrojů k roku 2030. Kromě toho doplňujeme v závěru článku stanovisko FoK k titulku analýzy.