Minule jsme se zabývali dopadem německého výstupu z jádra na ceny energie. Rozšířená představa byla, že náhlé odstavení osmi jaderných reaktorů v Německu v roce 2011 povede k razantnímu zdražení proudu nejen tam, ale i v sousedních zemích. Ve skutečnosti se naopak velkoobchodní cena německé elektřiny snížila a je levnější než v jaderné Francii.

Dnes se podíváme na další mýty a předsudky: že Německo nahrazuje jaderné reaktory uhelnými elektrárnami, že trpí nedostatkem elektřiny a je závislé na dovozech.

Vyšší spotřeba uhlí?

Neustále narážíme na informace, že se Německo kvůli výstupu z jádra vrací k fosilním palivům. Má to být jasný důkaz toho, že obnovitelné zdroje nedokáží jaderné reaktory nahradit a že odpůrci jádra, ať už vědomě či nevědomě, podporují špinavé uhlí.

Nejnověji a v celkem ukázkové podobě nám takový příběh předložil článek na portálu MF Dnes. Hned od titulku „Německo letos spustí nejvíce uhelných elektráren za dvacet let“ až po poslední odstavec vzbuzuje článek představu, že 5200 MW nových tepelných elektráren, které se v Německu dokončují, jsou výsledkem uzavření jaderných elektráren v roce 2011.

Je nepopíratelným faktem, že investoři v Německu staví a plánují řadu nových uhelných elektráren. Otázka ovšem je, do jaké míry tyto projekty souvisí s náhradou jaderných elektráren a jaká je jejich perspektiva.

Již po krátké úvaze nám dojde, že pokud se má letos několik tepelných elektráren uvádět do provozu, nemůže to naprosto nijak souviset s vyřazením reaktorů v roce 2011. Ano, Německo je sice proslulé svou efektivitou, ale ani tam není možné naplánovat, posoudit, schválit, postavit a dokončit tepelnou elektrárnu během pouhých 24 měsíců. Je tedy zjevné, že všechny letos dokončované elektrárny musely být navrženy, povoleny a rozestavěny už před březnem 2011. Je tedy spíš na místě uvažovat o tom, do jaké míry jsou tyto tepelné bloky dědictvím předchozí energetické koncepce, s níž kancléřka Merkelová signalizovala návrat k jádru a plánovala zmrazit rozvoj obnovitelných zdrojů energie (OZE) v této zemi po roce 2020. Faktem je také to, že v Německu nebyla od roku 2011 žádná nová tepelná elektrárna schválena.

Ti, kteří zelenému hnutí vyčítají jednostranný odpor proti jádru, rovněž opomíjejí, že projekty uhelných elektráren v Německu jsou cílem protestů a kampaní jak místních obyvatel, tak organizací jako Greenpeace. Díky tomu se tam podařilo zastavit už většinu plánovaných tepelných bloků. Od roku 2007 upustili investoři už od pětadvaceti původně anoncovaných uhelných elektráren. Jen vloni se jich podařilo zastavit pět (Krefeld, Mainz, Brunsbüttel, Stade a Staudinger o celkovém výkonu 5 500 MW) a žádný nový projekt se neobjevil. Podrobnější informace a detailní přehled najdou zájemci například na této stránce německých Greenpeace.

Pojďme teď ale k samotné podstatě argumentu, že jaderné elektrárny v Německu jsou nahrazovány uhlím. Následující graf ukazuje změny v tamní výrobě elektřiny mezi roky 2010 a 2012 a jednoznačně dokládá, že na takovém tvrzení není ani zbla pravdy.

↗

Hodnoty jsou v TWh, čili terawatthodinách (miliarda kilowatthodin). V roce 2012 se v Německu oproti roku 2010 vyrobilo v jaderných elektrárnách o 41 TWh elektřiny méně, což je důsledek vyřazení poloviny tamních reaktorů. Elektřiny z uhlí přibylo o 14 TWh, ale zároveň ubylo 17 TWh elektřiny ze spalování zemního plynu (především z důvodů ekonomické nevýhodnosti, viz rozbor v předchozí části tohoto seriálu). Obnovitelné zdroje vyrobily o 33 TWh elektřiny víc (polovinu díky fotovoltaice) a zároveň Německo snížilo spotřebu elektřiny o 16 TWh plus zvýšilo svoji exportní bilanci o dalších 6 TWh (to je zhruba ekvivalent roční výroby jedné velké konvenční elektrárny).

Jinými slovy, nárůst uhlí je čistě způsoben náhradou plynu. S uzavřením jaderných reaktorů nesouvisí, protože obnovitelné zdroje a nižší spotřeba dokázaly úbytek výroby v reaktorech kompenzovat víc než dostatečně (takže ještě zbylo na vývoz).

K podrobnější analýze německého vývozu elektřiny se ještě dostaneme, ale už tady si můžete všimnout, že Německo vyváží ještě víc elektřiny než před dvěma lety. Pokud se tam nyní staví tepelné elektrárny, zjevně to není proto, že by Německo trpělo nedostatkem elektřiny. Rozhodujícím faktorem je ekonomická výhodnost výroby elektřiny z uhlí — a to třeba i na vývoz.

To, jak současně nastavené mechanismy tvorby cen elektřiny nestačí reagovat na významný nárůst elektřiny z OZE a vedou kontraproduktivně právě k náhradě zemního plynu uhlím, jsem vysvětloval minule. Je to jedno z naléhavých témat, které nyní řeší nejen spolková vláda, ale i Evropská unie. Není to ale jediný důvod, proč jsou najednou uhelné elektrárny tolik výhodné.

Druhým podstatným faktorem je kolaps mechanismu emisních povolenek (na vypouštění CO2). Toto opatření mělo na evropské úrovni zpoplatňovat spalování fosilních paliv a tím pádem zvýhodnit plyn před uhlím (které oproti plynu na jednotku získané energie uvolní skoro dvojnásobný objem CO2) a zejména bezuhlíkové technologie před tepelnými zdroji. Jenže zlobbované vlády začaly povolenky průmyslu rozdávat zdarma a v tak velkorysém množství, že jejich objem nyní výrazně převyšuje reálné emise. Takže namísto aby povolenky byly nedostatkové (a tím pádem drahé), jich má každý nadbytek (a tím pádem jsou prakticky bezcenné). K tomuto stavu lvím dílem přispěla i Česká republika, jejíž vláda a parlament pod tlakem ČEZ zdarma věnovaly této firmě mnohem víc povolenek, než kolik odpovídá jeho skutečným emisím.

To, že je německý energetický obrat konzistentní a ekologicky příznivý, ukazuje následující obrázek:

↗

Součástí plánu totiž není jen výstup z jádra, ale i výstup z uhlí a fosilních paliv. Do roku 2020, kdy budou OZE vyrábět více než 300 TWh elektřiny (hodnota na obrázku je podceněná, protože staví na odhadech ještě z roku 2008), Německo nejen sníží výrobu elektřiny z jádra téměř na nulu (poslední reaktor bude odstaven v roce 2022), ale také výrazně utlumí spalování uhlí i plynu (celkem o téměř 100 TWh, což je zhruba ekvivalent dvaceti elektrárenských bloků).

Tento velkorysý program podporující úspory energie a přechod na obnovitelné zdroje tak Německu umožnil vyhlásit jeden z nejambicióznějších závazků ke snižování emisí CO2, o 40 procent do roku 2020. A to navzdory zrušení jaderných elektráren — nebo přesněji řečeno díky němu, protože právě ono je hnacím motorem rozvoje OZE a úspor v této technologicky vyspělé a ekonomicky úspěšné zemi.

Dovozní závislost?

Třetím tradovaným mýtem je, že Německo se kvůli zastavení svých jaderných reaktorů v roce 2011 stalo závislé na dovozech elektřiny. Vzpomínáte, jak tehdy byla naše média plná alarmistických zpráv doprovázených ironickými prohlášeními, že Německo ještě nezkolabovalo právě díky elektřině z našich českých reaktorů?

Ve skutečnosti, jak jsme si před chvílí ukázali, dokázalo Německo odstavené reaktory nejen nahradit, ale dokonce i kritickém v roce 2011 vyvézt víc elektřiny, než kolik jí dovezlo. Vloni dosáhl čistý vývoz Německa 23 TWh: to zhruba odpovídá roční produkci čtyř velkých jaderných reaktorů.

Vývozní a dovozní bilanci Německa od roku 1990 ilustruje následující graf (záporné hodnoty znamenají převažující vývoz, kladné hodnoty převažující dovoz; vynesené hodnoty pro rok 2012 jsou jen za první tři kvartály, konečná bilance za loňský rok se odhaduje na 23 TWh.)

↗

Loňský vývoz elektřiny v objemu cca 23 TWh představuje rekordní hodnotu od roku 1990.

Objemy vývozu a dovozu elektřiny z Německa do jednotlivých evropských zemí podrobněji rozebírá tato tabulka (kladné hodnoty jsou německý dovoz, záporné vývoz):

↗

Německo se za uplynulých deset let proměnilo z dovozce (z velké části české elektřiny) na druhého největšího vývozce elektřiny v Evropě. Jak je vidět, například dovozy elektřiny z ČR klesly z někdejších 13 TWh (rok 2004) na necelých 6 TWh (odhad pro rok 2012). To pochopitelně dělá čáru přes rozpočet obchodním plánům ČEZ, které právě s masivním vývozem na lukrativní západní trhy počítaly. Teď se z někdejšího zákazníka stává konkurence, což mimo jiné zásadně zpochybňuje investiční plán na stavbu nových reaktorů v Temelíně: až budou po roce 2020 uvedeny do provozu, jejich produkci dost možná nebude komu prodávat. Podle mého názoru stojí mimo jiné právě tato „obchodní válka“ za zbytečnou a nepřátelskou eskalací problému s toky německé elektřiny přes území ČR — problému, k němuž se dostaneme záhy.

Dobrá, Německo v celoročním součtu vyváží stále více elektřiny. Není to ale náhodou tak, že Němci v létě exportují přebytky solární elektřiny, aby naopak v zimě, kdy mají spotřebu nejvyšší a slunce svítí málo, proud dováželi? Následující graf, který mapuje exportní bilanci Německa v jednotlivých měsících roku 2012, nám takovou hypotézu snadno vyvrátí:

↗

Nejvíce Německo vyváží od ledna do dubna a pak od září do prosince, tedy právě v zimě. Od května do července má Německo bilanci vyrovnanou (vloni v květnu dokonce mírně dováželo).

Podívejme se ale ještě podrobněji, do jaké míry výroba elektřiny z větru a z fotovoltaiky koreluje s vývozem proudu z Německa. Skvělý a velmi detailní přehled průběhu roku 2012 publikoval například Fraunhoferův institut zde. Z něj jsem pro ilustraci a k diskusi vybral následující čtyři týdenní grafy.

První je z února 2012. Žlutá část plochy představuje dodávaný výkon fotovoltaiky, khaki odstín zelené představuje vítr, šedá barva pak konvenční elektrárny; světle zelená plocha pod vodorovnou nulovou osou představuje vývoz. Vidíme, že Německo vyváží několik tisíc MW výkonu, a to po většinu času včetně doby, kdy je produkce elektřiny z OZE na minimu — viz například sobota 11. 2. dopoledne:

↗

Další graf ze srpna 2012 nám ukazuje výrazně jinou charakteristiku. Vývozy se odehrávají v době kolem poledne, kdy výkon fotovoltaiky kulminuje. Naopak v nočních hodinách se bilance chvilkově ocitá v pásmu dovozu (tmavě zelená):

↗

To se dá interpretovat dvojím způsobem. Buď tak, že Německo neúčelně vyrábí a vyváží solární elektřinu, kterou samo nepotřebuje. Druhý výklad pak je, že konvenční zdroje (šedé pásmo s poměrně neměnnou výškou, kterou jsem v grafu znázornil jako červené „X“) nemají dostatečnou pružnost, aby adekvátně reagovaly na úroveň výroby a spotřeby v dané chvíli. Z technických nebo ekonomických důvodů jedou naplno dál, bez ohledu na svoji potřebnost či nepotřebnost, elektrárny uhelné a jaderné. Z této perspektivy je pak problémem nikoliv proměnlivý výkon OZE, ale rigidní zdroje běžící v režimu základního výkonu, které kvůli tomu nespolupracují se zbytkem elektrárenské soustavy.

Druhý výklad považuji za blíže pravdě, což vynikne na posledních dvou grafech, z konce prosince 2012 a z konce ledna 2013. Okamžité vývozy téměř dokonale kopírují měnící se křivku domácí poptávky, která pak „stlačuje“ šedé konstantně široké pásmo (konvenční zdroje základního výkonu) dolů, až do pásma vývozu:

↗

↗

Pozoruhodné na obou posledních grafech je to, že fotovoltaické elektrárny mají jen docela malý příspěvek — a přesto jsou vývozy velké a mění se nikoliv podle okamžitého výkonu fotovoltaiky, ale podle celkové křivky domácího odběru. Hlavní příčinou fluktuace vývozů tedy zjevně není fotovoltaika, ale rigidita elektrárenských bloků, které běží v tzv. základním výkonu: tedy ve dne v noci, sedm dní v týdnu, bez ohledu na svoji potřebnost. Když v Německu jejich elektřina nemá odbyt, přetéká dráty do zahraničí. Jak už jsem zmínil, bariérami v systému se pak stávají právě centralizované a nepružné konvenční elektrárny, nikoliv obnovitelné zdroje energie.

Text vychází v rámci spolupráce se zastoupením Friedrich-Ebert-Stiftung v České republice.