Německá cesta k energetice bez jádra

Spolková energetická agentura nastínila scénář přechodu od jaderných elektráren k jiným zdrojům, včetně předpokládaných dopadů na ceny elektřiny pro koncové spotřebitele.

Kdeže ty loňské sněhy jsou...
V posledním půlroce to bylo s německou elektroenergetikou jako na houpačce. Vloni v září pravicová vládní koalice rozhodla prodloužit provoz jaderných elektráren o osm až čtrnáct let. V polovině dubna, s odvoláním na havárii v JE Fukušima, toto rozhodnutí odvolala a naopak ohlásila záměr pokračovat v procesu odstoupení od jaderné energetiky, který byl fakticky započat již v roce 2000 za vlády SPD a Zelených.
Stávající stav
V současné době vyrábí jaderné elektrárny cca 23% elektřiny, přičemž v základní části denního diagramu zatížení (tj. výroba 24 hodin denně) činí tento podíl dokonce 45%. Je zřejmé, že vyřazení jednoho z fundamentálních energetických zdrojů je značně komplikovaným technickým úkolem a samozřejmě celý proces zásadní restrukturalizace energetiky bude vykazovat výrazný dopad na ceny elektřiny.
Názor národní energetické agentury
Spolková energetická agentura (dena) uveřejnila první předběžné odhady (zdroj). Pokusím se z textu zprostředkovat základní informace.
Celou problematiku by zřejmě bylo vhodné uvést konstatováním, že dle vyjádření svého šéfa Kohlera považuje dena odstoupení od jaderné energetiky za technicky realizovatelné v horizontu 2020-2025, ovšem při splnění následujících podmínek:
Obnovitelné zdroje (OZE)
Dena předpokládá, že v roce 2020 bude instalovaný výkon OZE činit 110 GW (tj. 110 temelínských bloků), přičemž dominantními zdroji budou vítr (47 GW) a fotovoltaika (50 GW). Odhadovaný dopad do ceny pro koncového spotřebitele při zvýšení podílu OZE v roce 2020 ze stávajících 17% na 38%: 2 eurocenty/kWh.
Komentář autora:
Současný výkon větrných elektráren činí cca 27 GW a fotovoltaických elektráren cca 10 GW. Dosažení výše uvedených hodnot do roku 2020 znamená rozjetí gigantického investičního programu, nevídaného i v rámci německých OZE. Pomineme-li technické otázky, které jsou zmiňovány níže, tak je samozřejmě otázkou, z jakých zdrojů bude financován.
Rozvoj sítí
Dena počítá s vybudováním cca 4500 km sítí VVN a cca 200 000 až 400 000 km sítí VN a NN (dle odhadu BDEW). Odhadovaný dopad do ceny pro koncového spotřebitele z důvodu výstavby sítí a optimalizace řízení (Smart Meter, Smart Grids): 1 eurocent/kWh.
Komentář autora:
V Německu stejně jako jinde v Evropě provozovatelé sítí narážejí na těžké problémy při přípravě a schvalování tras pro nová vedení VVN a VN. Některé projekty jsou v Německu blokovány zelenými iniciativami i více než dvacet let. Z tohoto pohledu je v horizontu následujících 10-15 let výstavba 3600 km linek VVN (Síťová studie II) popř. zde uvedených 4500 km zcela mimo realitu.
Fosilní elektrárny
Dena počítá s výstavbou 15 až 20 nových plynových a uhelných elektráren s instalovaným výkonem 10 až 12 GW. Odhadovaný dopad do ceny pro koncového spotřebitele: 1,5 eurocent/kWh.
Komentář autora:
Podle příznivců OZE musí být 20 GW z odstavených jaderných elektráren nahrazeno výhradně „zelenými zdroji“, přičemž náhradu stabilních zdrojů pracujících v základní části denního diagramu zatížení nestabilními zdroji pracujícími dle vůle matky přírody považují za nepodstatnou drobnost, kterou technici budou muset „nějak“ vyřešit. Navíc je téměř pravidlem, že odpůrci jaderné energetiky jsou zároveň zapálenými bojovníky proti emisím CO2, což bude jistě dalším pádným důvodem k nesouhlasu s tímto řešením.
Akumulace energie
Dena nepublikovala odhad cenových dopadů, protože není jasný typ použité technologie ani počet akumulačních elektráren.
Komentář autora:
Dena preferuje výstavbu vodních přečerpávacích elektráren, což považuje za jediné ekonomicky přijatelné řešení. Znamená to ovšem vysoké investiční náklady a značný problém s vyhledáváním vhodných lokalit, které se obvykle nachází v chráněných územích, kde je výstavba velkých energetických děl téměř nemožná. Environmentální kruhy prosazují výstavbu kombinovaných tlakovzdušných akumulačních a plynových elektráren, které nejsou tak problematické z hlediska výběru lokality, ovšem vykazují vysoké investiční a značně vysoké provozní náklady. Pro ilustraci: elektrárna Huntorf, jedna ze dvou velkých na světě provozovaných elektráren tohoto typu, vykazuje na výrobu 1 kWh elektřiny ve špičce spotřebu 0,83 kWh elektřiny v době „nadvýroby“ (předpokládejme např. z větrných elektráren) a 1,56 kWh z plynu. Už z těchto energetických vstupů je zřejmé, že nasazení této technologie ve větším měřítku by mělo značně negativní ekonomické dopady na ceny elektřiny.
Uvážíme-li, že se hovoří až o 97 GW z nestabilních OZE (vítr + fotovoltaika), tak potřeba akumulace energie v německé elektrizační soustavě mnohonásobně vzroste oproti současnému stavu. Z tohoto důvodu se nedivím autorům z dena, že se neodvážili náklady ani předběžně odhadnout, dokud nebudou mít v ruce smysluplné technické zadání, protože výsledné investice a provozní náklady mohou dosahovat astronomických hodnot.
Potenciál pro snížení cen a spotřeby elektřiny
Dena předpokládá snížení cen z důvodu blíže nespecifikovaného „využití technického pokroku“, ovšem konkrétní hodnoty „nelze v současné době odhadnout“. V oblasti spotřeby považuje za možné snížení o 8% do roku 2020, minimálně však udržení na stávající úrovni.
Komentář autora:
Průmyslové země se již desítky let pokoušejí snížit či alespoň stabilizovat spotřebu elektřiny, prozatím bez úspěchu. Silová elektřina je předmětem obchodování na burze na neregulovaném trhu. Vzhledem k zpomalování výstavby nových výrobních kapacit v Evropě, vyřazování starších fosilních elektráren, masové výstavby investičně náročných OZE a doposud trvale vzrůstající spotřebě lze spíše očekávat další impulsy k zvyšování cen.
Přijdou zeleným těžké časy?
Strana zelených si momentálně užívá svého velkého politického vítězství, když pravicová koalice musela v důsledku mediální smrště následující po Fukušimské havárii přistoupit na odstoupení od jaderné energetiky. Ovšem již brzy přijde čas praktické realizace nové energetické koncepce. A jak naznačují předběžné odhady dena, zásadních technických problémů k řešení čeká ve frontě hned několik a již nyní se otevřeně hovoří o navýšení ceny pro koncové spotřebitele o cca 4,5 eurocentu/kWh, což odpovídá cca 20%. A to navíc ještě bez řešení problematiky akumulace energie, zřejmě vůbec nejdražší části celého programu. Cena elektřiny však zřejmě nebude prubířským kamenem zeleně orientovaného voličstva, ostatně vždy může být lidu předhozena argumentace o kořistnických monopolech.
Pokud myslí Strana zelených svůj energetický program vážně, bude muset otevřeně spolupracovat na legislativním prosazení jiných velmi nepopulárních opatření. Již několikrát jsem se ve svých článcích zmiňoval o nezbytné potřebě Německa vybudovat nové linky VVN, které zajistí přenos „zelené elektřiny“ z větrných elektráren na severu do středního a jižního Německa s průmyslovou spotřebou (např. zde). A rozhodně se netroškaří, hovoříme v řádech tisíců kilometrů. Je zřejmé, že stávající zdlouhavý proces přípravy, povolování a schvalování liniových energetických staveb (nejenom) v Německu je neudržitelný. Jinými slovy, celá problematika může velmi brzy skončit požadavkem na legislativní zavedení institutu vyvlastnění pozemků potřebných pro výstavbu vedení, a to z důvodu ´vyššího státního zájmu přenosu zelené elektřiny´. Je to velmi jednoduché: nebude legislativa – nebudou nová vedení – nebudou nové OZE – bude nutné posilovat fosilní zdroje oproti původním předpokladům, když chceme jaderné odstavit.
Na výše uvedené samozřejmě bezprostředně navazuje další kontroverzní otázka, to jest nahrazení minimálně poloviny instalovaného výkonu jaderných elektráren fosilními elektrárnami, což je vynuceno požadavkem na udržení alespoň minimální úrovně stability výroby v rámci elektrizační soustavy. Je zřejmé, že produkce CO2 z těchto zdrojů výrazně nabourá veškeré emisní cíle a v médiích velmi často zmiňovaný „přechod na bezuhlíkovou energetiku“.
Budoucí vývoj?
Lze očekávat, že energetika bude stejně jako v minulosti evergreenem Německé politiky a shoda politických elit na odstavení jaderných elektráren neznamená nic jiného než začátek dalších těžkých politických střetů, které budou nepochybně následovat. A troufám si říci, že rozhodně podstatně déle, než do roku 2025.
(Psáno pro blog.iDNES)
Petr Nejedlý