Česká energetiko, kam že si to šněruješ I

Drahně let už celkem pozorně sleduji události okolo energetiky, hlavně pokud se týče elektrické energie. Její výroba je pro nás, pro lidi už dlouhou dobu téměř nepostradatelná. Bez ní bychom se vrátili o notný kus cesty zpátky, alespoň pokud se týče materiálního světa. Naši západní sousedé se Německu vydali nepopiratelně zajímavým směrem. Česká energetika naopak sází na konzervativní a ověřený model. Není to jenom záležitost rozumu, ale i celkového naladění společnosti. Blog je věnován kamarádovi a kverulantu Adamovi, který žije v Německu brojí proti zavírání JE, nadává OZE a hlavně na cenu elekřiny velmi veřejně. Já naopak, žije v ČR, také jako správný kverulant, nadávám na JE a OZE podporuji.

Asi tak před dvěma, či třemi dekádami dekádami se začaly tu a tam vynořovat jakési hlasy o energetické krizi. Byly čím dál hlasitější, dokud si někteří vědci a výrobci nedali tu práci a nesáhli po netradičních zdrojích. Během velmi krátké doby se vynořila úplně nová energetická koncepce. Začalo se mluvit o obnovitelných zdrojích, distribuované výrobě z malých zdrojů a o chytrých sítích. V naší zaprděné kotlince se vyskytlo hodně posměváčků, kteří přešli do křiku, když to ve Fukušimě před třemi lety bouchlo a následně se Německu zvencli do OZE kvůli tomu, že se rozhodli postupně pozavírat všechny jaderné elektrárny. Je to opravdu neuvěřitelné, ale je to tak, je to už (anebo teprve?) tři roky, kdy Němci radikálně zatočili energetickým kormidlem a urychlili přechod na OZE.

Pojďme se podívat, co se děje.

Tak za prvé, žádný velký black-out se zatím nekonal, vypadá to, že půjde o další mýtus, jak manipulovat davy. Na black-outy jsou, zdá se, experti spíše v USA, kde se OZE začínají rozjíždět se zpožděním. Vypadá to, že malé ostrovní a poloostrovní systémy by mohly díky ulehčení energetické sítě trochu této hrozbě odpomoci, než že by jí zatěžovaly nepředvídatelnými výkyvy. USA mají také poslední dobou velmi levný plyn a výstavba malých paroplynových turbínových elektráren, i jako záložních zdrojů, se jim teď asi vyplatí. V každém případě, tento mýtus se pomalu kamsi vytrácí. ČR si zřizuje, nebo už zřídilo, transformátory, které mají zabránit nežádoucím tokům energie. Myslím, že i s tím se Němci vyrovnají. Výkyvy energie řeší tak, že plánují zvýšit okamžitý instalovaný výkon až na dvojnásobek (kombinace FVE, VE), čímž by si zajistili dostatečnou rezervu, jak doufají.

Za druhé, Němcům a Dánům neustále stoupají poplatky za elektřinu a to dosti vysoko, je to daň za poněkud překotný a radikální vývoj. Teď jde o to jenom předpovědět, kdy se jim to začne vyplácet a kdy se misky vah převáží. Tedy, kdy začnou zlevňovat. Všechno ukazuje na to, že OZE už dosáhly dávno parity pro koncové odběratele, jinak řečeno, že cena za energii z OZE je nižší, než cena, kterou se platí distributorovi. Ke zlevňování by zákonitě dojít mělo. Cena instalací výrazně klesá a výrobci jsou schopní saturovat trh údajně více než dvoj-trojnásobkem současné produkce bez dalších investic. Technologická ani surovinová bariéra, tím méně energetická, tady dnes už žádná není, například u FV panelů se energetická náročnost výroby vafferů snížila asi desetinásobně a jsou na trhu i další levné a energeticky nenáročné technologie. Investice do malé instalace pro vlastní spotřebu by se měly například u FVE vracet přibližně po polovině životnosti, pokud jde o ostrovní systém bez dotací, jinak je to mnohem dříve. Jde tedy spíše o možnosti jednotlivců a o počáteční investici. Pokud by do toho ovšem nezasahovala byrokracie.

Za třetí, ono zvyšování ceny energie v Německu kvůli dotacím do OZE má paradoxně u nás za následek snižování ceny, protože v případě kolísání výroby nám dodavatelé za odebírání energie i platí (záporná cena). Je to i důvod, proč cena elektřiny na burze neustále klesá. Velké distribuční společnosti se pochlapily, když už to nebylo únosné, a konečně v tomto roce přiznaly, že mají nehorázné zisky a začaly zlevňovat. Taková situace ale nepotrvá věčně. Až skončí dotace v Německu, případně jinde, začne se karta obracet. Naši distributoři na to chtějí být připraveni tím, že si zavybudují další JE, čímž si zajistí tučné prebendy i do dalšího století. Je tady ale malá, i když přece jenom šance, že si to občan včas uvědomí a zajistí se nějakým tím větrníkem nebo silikonem s baterkou pod postelí. Domácnosti dělají asi 40% spotřeby energie. Současní výrobci si už také zřizují svoje vlastní OZE, nové továrny si zajišťují běžně kolem 20-25% energie ze svých zdrojů a podíl pořád roste. Pak by ovšem velkovýrobce ostrouhal. Co by pak s těmi nadbytečnými terawatthodinami dělal, mi není známo. Tož to asi to pošle někam na Saharu a zaplatí to poplatník, nebo nějaký dobrý strýček (třeba Putin výměnou za půlku Moravy), možná.

Čtvrté dějství se točí kolem ropné krize a elektromobility. Turbulence na trhu ropy a i politické kolotoče v zemích, které ropu vyvážejí nahrávají dosti výrazně jejímu rozvoji, teda jak té krizi, tak i tomu druhému. Jen osobní doprava potřebuje asi 70% veškeré ropy a na světě je přes miliardu vozů, které žíznivě srkají. Dnes už ale jezdí i statisíce elektromobilů a přestože by se zdálo, že budou prohlubovat požadavky na elektrickou energii, tak se zdá, že naopak synergicky nahrávají rozvoji OZE. Důvod je vcelku jednoduchý. Na dopravu by bylo potřeba navýšit výrobu elektřiny asi o jednu třetinu, pokud bychom přešli totálně na elektromobilitu. Jde o můj hodně hrubý odhad, ale řekl bych, že s ohledem na vysokou účinnost elektromobilů (oproti spalovacím motorům) to asi tak nějak bude. Že je o elektromobilitu velký zájem, svědčí skutečnost, že výrobci nestačí vyrábět a i někteří tradiční výrobci, jako například i BMW, hodili předsudky stranou a plánují vyrábět ve velkém. Zatím vyrábí alespoň v malém za velké peníze. Baterky, zdá se, docela drží. Jejich problém není ani tak velikost a hmotnost, největší problém byl spolehlivost. Pokud by se to zaseklo na jejich poruchovosti, tak se vývoj zastaví, ale vzhledem k tomu, že například Tesla Motors je jedna z nejrychleji rostoucích společností v oblasti mobility, byla schopná s předstihem zaplatit veškeré půjčky a chystá se postavit továrnu na baterky s výrobní kapacitou 3GWh ročně (za asi $100 miliard), tak to s těmi baterkami asi bude dost dobré. Výsledkem bude, že za pár let bude dostatek baterek s kapacitou kolem 70% (výrobci garantují většinou něco kolem 8 let nebo 200 000km do kapacity 70%) za velmi příznivou cenu, které se ještě budou hodit do stacionárních stanic. Vypadá to, že problém s dostatečně velkou kapacitou pro ukládání elektrické energie, je celkem přirozeně vyřešený. Každá OZE může mít v horizontu 10let svojí „UPS“ pro pokrývání výkyvů při výrobě. Podobná situace se vyvíjí s jistým zpožděním i u vodíkových palivových článků. Příští rok má jít do výroby první sériově vyráběné auto na hydrogen s celkem slušným dojezdem. Stanice na výrobu vodíku elektrolýzou nejsou o nic větší, než přepravní kontejnery. Opět je to další celkem účinný způsob, jak skladovat energii. Existuje samozřejmě i řešení, jak z vodíku vyrobit metan. Je to tudíž i ekologický příspěvek i pro CNG pohon, i když zatím je účinnost nepříliš vysoká. V každém případě pořád dokola omílaná doktrína o tom, že celý výkon OZE musí být zálohován stejným výkonem NZE se jako bolavý zub začíná dost povážlivě viklat v parodontní dásni ekonomiky.

Pátý bod se týká takzvaných konvenčních zdrojů a hlavně tak zhusta propíraných elektráren jaderných. Na začátek bych chtěl podotknout, že pohledově je to fujtajbl. Jinak JE mají nesporné výhody. Palivo se dá přepravovat velmi koncentrované (už z fyzikálního principu), výměna paliva je proto v reaktoru jednou za asi pět let. Výroba je relativně levná, pokud se odečtou náklady na výstavbu a rekonstrukci každých 25 let, tak poměr cena/energie za palivo je nízká (i když jedna kazeta přijde na 10miliónů a v reaktoru je jich potřeba něco kolem stovky kusů). Nevýhody jsou ale také značné. Současná další výstavba je neekonomická a v případě vážné havárie jde o katastrofu, která nebude sanovaná ani po dobu tří, čtyř generací. Jde rozhodně o jednu z největších ekologických hrozeb v civilním průmyslu. Horizont je někde kolem sta let, tedy v nedohlednu, a náklady na sanaci jsou vysoké a předem neodhadnutelné. Na to se nabaluje hrozba terorismu a selhání obsluhy. Výsledkem je, že JE podléhá zvláštnímu režimu, je potřeba vysoce kvalifikovaná obsluha zpravidla s vysokoškolským vzděláním, zvláštní ochrana celého areálu, nákladná údržba, všechno se musí prověřovat, mezisklad použitého paliva, atd. Nic z toho není zadarmo. Zásoby přírodní rudy se tenčí stejně, jako se tenčí zásoby uhlí, vyhořelé palivo neumíme zatím levně a bezpečně zpracovat. Pokud se týče dalších perspektiv, tak termojaderná fúze je také stále v nedohlednu. Jsou zde obrovské technické problémy, které se daří překonávat velmi pomalu a bohužel i termojaderná fúze s sebou také přináší nebezpečí radiace (hlavně tok neutronů). Reaktory IV. generace se také nijak zvlášť nedaří posunout kupředu. Plutoniové množivé reaktory jsou z bezpečnostního pohledu na tom mnohem hůře, než současná technologie. Plutonium je prudce jedovaté nejen radiačně ale hlavně biochemicky, sodík, který se používá jako chladící médium v primárním okruhu je vysoce reaktivní jak se vzdušným kyslíkem, tak i s vodou. Sodík má přitom v primárním okruhu teplotu kolem 1000°C, jeho reaktivita je při těchto teplotách pochopitelně značně vyšší. Při poruše z toho bude bomba těžkého kalibru. Thoriové reaktory také zatím žádnou převratnou kapitolu nenapsaly a v horizontu 20let ani rozhodně nenapíší, ostatně jako žádná jiná těchto technologií jednoduše proto, že už teď by musel existovat provozní prototyp, aby se to stihlo. Možná budeme mít za deset, patnáct let pokusný reaktor ITER, ale je otázka, jestli se to stihne v termínu. Dekontaminace je v plenkách, zatím jediná účinná metoda je to zkoncentrovat a někde uložit, nebo to hodně naředit. Obojí je dost primitivní. Dekontaminace radiací je nákladná a není dořešená. Jaderná energetika prostě potřebuje ještě čas a je možné, že půjde do budoucna jen o jistou energetickou pojistku a o zařízení, která budou sloužit v případě vysokých energetických nároků.

Závěr se týká toho, co je lepší, jestli něco malého bezpečného a relativně ekologického nebo něco velkého výkonného a koncentrovaného do jednoho megapodniku, kde je nutný neustálý dozor a zvýšená ochrana. Můj osobní názor je, že megalomanské projekty byly a budou vždy velmi zranitelné. Je jedno, jestli se to bude týkat klasických uhelných elektráren, nebo elektráren jaderných, nebo nějakých úplně jiných. Ostatně je dobře, že nějakou tu JE máme, jinak by jizva na severu byla mnohem větší, ale negativní dopady jsou natolik velké, že pokračovat touto cestou není možné. Podle toho, co bylo publikováno si myslím, že instalovaný výkon NZE je dostatečný a že stačí podpořit (hlavně legislativně) OZE a Smart Grids, zapracovat na stabilitě sítě a zajistit maloodběratelům výrobu pokud možno přímo na místě bez zbytečné redistribuce a bez potřeby nakupovat palivo. Podle situace by se pak postupně mohly odstavovat velké elektrárny. A tak končím motlitbičkou: „Kéž by se úřední šiml v podobě naší vládní garnitury nad námi smilovati ráčil, a zajistil nám skromným odběratelům legislativní cestu k energetické soběstačnosti.“

Zdroje:

https://www.fzu.cz/popularizace/premena-slunecni-energie-v-energii-elektrickou (článek je starý 14 let, publikováno v srpnu 2000)

http://www.hybrid.cz/pocet-elektrickych-aut-se-kazdy-rok-zdvojnasobuje

http://www.hybrid.cz/sef-bmw-rika-ze-budou-muset-vyrabet-elektricka-auta-po-statisicich

http://www.ote-cr.cz/statistika/files-dlouhodobe-bilance/Zprava_o_ocekavane_rovnovaze_mezi_nabidkou_a_poptavkou_elektriny_a_plynu.pdf

http://www.nazeleno.cz/energie/ceny-energii/co-zdrazuje-elektrinu-obnovitelne-zdroje-nejsou-hlavnim-vinikem.aspx

http://www.nazeleno.cz/energie/fotovoltaika/velke-shrnuti-solarniho-podvodu-vinik-neni-a-nebude.aspx

http://www.ekobydleni.eu/energie/ge-predstavuje-tepelnou-elektrarnu-s-61-ucinnosti

http://www.ekobydleni.eu/zivotni-prostredi/dotace-pro-fosilni-zdroje-12x-prevysuji-dotace-pro-obnovitelne-energie/comment-page-1#comment-39768

http://nazory.euro.e15.cz/rozhovory/ales-doucek-vodikove-clanky-pomohou-v-doprave-i-fotovoltaice-1075049