Účinnost, nebo nečinnost?

Milan Smrž

České ministerstvo průmyslu a obchodu přistupuje k fotovoltaice jako k potenciální hrozbě. Snad proto, že je sluneční energie zadarmo a ohrožuje monopol.

Stále se rozmáhající tažení za celosvětovou 100% obnovitelnou energetiku nechává českou veřejnost docela v chladu. Vládním programem České republiky obnovitelné energie opravdu nejsou. Všude jsou slyšet „skeptické a varovné hlasy“, že něco takového přece není možné. Ti mocní v čele států, ať je to již ve Francii nebo nově i v Itálii, se dávají slyšet, že jaderná energetika je nezbytná, že se bez ní neobejdeme. K tomu se Češi rádi připojují. Zřejmě to odpovídá také jejich modelu světa, kdy „mocní“ „slabým“ za jejich občasné přitakání zajišťují pohodlný život.

Ministerstvo průmyslu a obchodu (MPO) vysypalo z rukávu další argument proti obnovitelným zdrojům, především proti fotovoltaice, o níž se v mnoha souvislostech hovoří jako o budoucí královně obnovitelných zdrojů. MPO se nechalo slyšet, že od května tohoto roku bude možné stavět fotovoltaiku o velikosti větší než 20 kWp pouze z panelů s účinností vyšší než 22 %. Ministerské báchorky o nutnosti limitovat účinnosti fotovoltaických panelů jsou možná (nepříliš vtipnou a tím méně vydařenou) replikou na rekonstrukci tepelné elektrárny v Prunéřově a s tím spojené aktivity Greenpeace i rotaci v zeleném ministerském křesle. Podívejme se zblízka, co znamená účinnost u fotovoltaiky.

Účinnost jakéhokoliv energetického zařízení se stanoví jako poměr mezi vystupující a vstupující energií a je vždy nižší než 100 %. To platí pro fotovoltaiku i pro uhelnou elektrárnu. Tato dvě energetická zařízení ale nelze v žádném případě posuzovat podle stejných kritérií, i když v obou případech je vystupující energií elektrický proud.

Zásadním rozdílem ale je energie vstupující. V uhelné elektrárně to je energie obsažená v případě České republiky v hnědém uhlí, které je třeba koupit a jehož zásoby jsou omezené. U fotovoltaiky to je ale energie slunce, která na zem proudí, stále. Ať dopadá na fotovoltaické články, nebo kamkoliv jinam. Její tok je přerušován pouze nocí a počasím. Pro uhlí ovšem toto neplatí. Uhlí neproudí na žádné místo na zemi samovolně a prakticky v čase neomezeně. U fotovoltaické elektrárny je třeba posuzovat zcela jiná kritéria.

Významným kritériem všech energetických zdrojů je energetická návratnost, čili údaj, za jak dlouho se při provozu zařízení navrátí veškerá energie, která byla investována do jeho výroby. Nebo i další kritéria — jakou kvalitu, cenu a životnost má zařízení, jakou hmotnost či velikost (pro posouzení konstrukcí), či jakou má ekologickou stopu. Rovněž je důležité, jak rychle se bude výnos elektřiny s roky provozu snižovat. Pro posouzení kvality fotovoltaického panelu není prostá účinnost vyjádřená jedním procentním údajem žádným důležitým faktorem. Může snad být zajímavá tam, kde je málo místa, když by ale bylo možno aplikací současné běžné fotovoltaiky na 10 % zastavěné plochy v Evropské unii pokrýt celou její elektrickou spotřebu, problém zřetelně nespočívá v nedostatku místa. Účinnost u obnovitelných zdrojů — mimo biomasu — je prakticky opomenutelným údajem.

Ve hře je i další důležitá skutečnost. Až fotovoltaika doslouží, nezpůsobí žádnou trvalou škodu na pozemcích, kde byla vybudována. Po konci životnosti budou panely odmontovány a recyklovány. Sedm největších světových výrobců fotovoltaiky se dobrovolně zavázalo, že bude 85 % svých výrobků recyklovat. Úvahy o šrotu na pozemcích fotovoltaických elektráren jsou tedy zcela zbytečné, a ve srovnání s obrovskými jámami na severu Čech, které pohltily desítky kilometrů čtverečných a jizvy po nich budou v naší krajině strašit v nejlepším případě ještě desítky let, jsou účelově orientované i malicherné.

Ministerstvo průmyslu a obchodu tím dává najevo, že je moudré čekat, až budou panely „kvalitní“.

Požadovanou účinnost by se možná podařilo získat na bifaciálních panelech s natáčecím systémem. Toto uspořádání je technologicky komplikovanější, jednak vzrůstají finanční nároky na jedno nebo dvouosé zařízení na polohování fotovoltaiky. K tomu přistupuje ale i praxe českých finančních ústavů, které na tyto dynamické systémy neposkytují úvěry, protože jsou podle jejich dobrozdání nespolehlivé. Pro uvažovanou účinnost by se rovněž daly použít koncentrátorové články, které jsou ale podle vyjádření výrobce vhodné v šířkách od čtyřicáté rovnoběžky.

Ani nedostatek prostoru, s nímž se často manipuluje, není žádným argumentem, srovnáme-li naši hustotu osídlení například s německou, která je 1,8krát vyšší.

Právě tenkovrstvé panely, které je nutno považovat za cenově i technologicky výnosné, se od tohoto jara mohou používat v naší zemi pouze na výstavbu malých elektráren do 20 kWp. Jedním z vedoucích světových výrobců těchto typů panelů je americká firma Nanosolar, která vyrábí fotovoltaiku na nekřemíkové bázi. Její produkty jsou nejlevnější; cena v minulém roce klesla pod magickou hranici jednoho dolaru na jeden watt výkonu. Právě proto jsou panely této firmy vyprodány celý rok dopředu.

Nicméně v Čechách by nemohly být instalovány ve větších výkonech, přesto, že na svých stránkách má firma informaci, že z jednoho kila speciálního fotovoltaického materiálu se za jeho životnost vyrobí tolik elektřiny jako z pěti kil uranu v atomové elektrárně. Také tento příměr staví ministerské rozhodnutí do nepěkného světla. Účinnost panelů Nanosolar se pohybuje v rozmezí 14-16 % s tím, že v laboratoři bylo nedávno dosaženo až 19,5 %. Prahne ministerstvo po vyšších výkonech? Nebo hraje hru na to, jak splnit evropskou směrnici a přitom ji nesplnit? Proces výstavby obnovitelných zdrojů pozastavit?

Z hlediska energetické reality je  tedy holým nesmyslem požadovat v tuto chvíli nereálnou účinnost fotovoltaických panelů, protože je kritériem, které nic neprokazuje. Jediný „energetický“ důvod, proč fotovoltaika ohrožuje, je energetický monopol. Hra s účinností je hrou s veřejným míněním, které bude srovnávat účinnost fotovoltaické přeměny s účinností uhelných elektráren a opomene přijmout skutečnost, že slunce netěžíme, ale dostáváme zdarma. Pro neoliberálně uvažující ekonomy a politiky je ovšem cokoliv, co je zdarma, něčím nepochopitelným, možná i společensky nebezpečným, a leží zcela mimo jejich myšlenkový rámec.

Ministerstvo průmyslu a obchodu svým krokem prokázalo, že je v oblasti obnovitelných zdrojů energie nekompetentní a že nové energetické zdroje posuzuje prizmatem starého energetického paradigmatu. Ministerstvo průmyslu a obchodu by nemělo mít obnovitelnou energetiku ve své náplni.

V rámci výzkumu, který byl proveden na amerických univerzitách ve Stanfordu a Davisu, vyčíslili, že celosvětová přestavba na obnovitelné zdroje energie by stála 100 000 miliard USD. Werner Zittel z EWG v Mnichově vypočítal, že celosvětové ceny za paliva, pohonné hmoty a elektřinu se v roce 2008 pohybovaly mezi 5 500 až 7 500 miliardami USD. Již při zvýšení cen o 20 % budou výdaje činit téměř 10 000 miliard ročně. To za dvacet let představuje částku 200 000 miliard USD, přičemž v tomto čísle nejsou zahrnuty žádné externality fosilně jaderného systému jako změna klimatu, zvýšené náklady na zdraví a atomová rizika. Celosvětová přestavba na 100 % obnovitelné energie by tedy stála do roku 2030 pouhou polovinu toho, co pokračující trend fosilně jaderného energetického zásobování. A to ještě nepočítáme žádné externality — jako klimatické změny, znečištění a odpady.

Jediným štěstím je, že principy MPO nesdílejí všechny vlády, protože kdyby tomu tak bylo, tak by se fotovoltaická branže nerozjela, neuplatnil by se efekt snížení ceny zvýšením objemu výroby, nepodpořil by se výzkum a nakonec bychom opravdu museli skončit ve fosilně jaderné pasti.