Německá klimatická a energetická politika dostává s novou vládou nový impuls
Milan SmržNavzdory obecným představám panujícím v českých zemích vláda Angely Merkelové nedělala pro přechod na plně obnovitelnou energetiku dost. Nástup kabinetu s účastí zelených je ale nadějí, že se věci zase naplno rozběhnou.
Již v roce 2013 zbrzdila velká koalice pod vedením kancléřky Angely Merkelové dynamiku nárůstu instalací ve fotovoltaice, v roce 2016 u bioplynu a od roku 2018 u větrné energetiky. Hlavními příčinami byl přechod z fixní výkupní ceny na výběrová řízení a nárůst byrokracie při schvalování. Mezi lety 2012 a 2014 poklesla expanze fotovoltaiky ze zhruba sedmi gigawattů ročně na jeden gigawatt. Pobřežní větrná energie se v letech 2017 až 2019 zhroutila z roční expanze kolem pěti gigawattů na podobnou úroveň.
V roce 2010 vláda Angely Merkelové stanovila údajně „velmi ambiciózní“ cíl třiceti procent zelené elektřiny. O deset let později byl daný cíl daleko překročen s téměř padesáti procenty zelené elektřiny v elektrickém mixu. V takovém světle se cíl pouze pětašedesáti procent zelené elektřiny do roku 2030 zdál být bez ambicí.
Navzdory propadu ve státní podpoře se v Německu až do roku 2020 podíl zelené elektřiny zvyšoval. Objem obnovitelné elektřiny se zdvojnásoboval každých sedm let — z přibližně šesti procent v roce 2000 na dvanáct procent v roce 2007, kolem 27 procent v roce 2014 a necelých padesáti procent v roce 2020. Minulý rok se špatným větrem, zvyšující se poptávkou po elektřině po ekonomické krizi a počátkem demontáže systémů podpory podle zákon na podporu výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů zaznamená, že podílu zelené elektřiny v Německu zůstane pod padesáti procenty.
V uvedeném období vzniklo v Německu mnoho okresů, regionů, měst a obcí, které jsou plně zásobovány obnovitelnou elektřinou. Často vyrábějí její přebytky, které vyvážejí. A dále pracují na rozšíření obnovitelné energie v segmentech tepla a dopravy.
Jedná se například o stotisícový okres Rhein-Hunsrück v Porýní-Falci, který v současné době exportuje přes čtyři sta procent své produkce obnovitelné elektřiny, nebo bavorské město Hassfurt, ležící 140 km od našich západních hranic, v prakticky shodných klimatických podmínkách jako má Česká republika. Plně obnovitelnou elektřinou je zásobován rovněž region Aller-Leine-Tal na jihu lüneburgerského vřesoviště, okres Lüchow-Dannenberg a desítky dalších obcí a městeček.
Nová koalice — přichází zlom?
Zelení v německé vládě obsadili pět postů: ministerstvo hospodářství a ochrany klimatu, ministerstvo zahraničí, ministerstvo rodiny, ministerstvo životního prostředí a ministerstvo výživy a zemědělství.
Oproti minulé vládě to bude znamenat velký pokrok. V otázce klimatu si budoucí vláda klade ambicióznější cíle než odstupující velká koalice.
Jednou z priorit je nutná energetická transformace, protože restrukturalizace německého energetického systému se v posledních letech zastavila. V koaliční dohodě se tři strany zavázaly k cíli udržet globální oteplování pod hodnotou 1,5 stupně a oznámily, že do roku 2045 bude země klimaticky neutrální.
Oba cíle ale do sebe nezapadají: má-li Německo dosáhnout spravedlivého podílu na omezení globálního oteplování na 1,5 stupně, muselo by být klimaticky neutrální do roku 2035. Výpočty odborníků z Mezivládního panelu pro změnu klimatu (IPCC) ukazují, že globální zvýšení teploty o 1,5 stupně lze očekávat již v roce 2030.
Do roku 2030 by mělo osmdesát procent elektřiny v Německu pocházet z obnovitelných zdrojů a dvě procenta území by měla být vyčleněna pro větrnou energii. V zájmu rychlé expanze by měla podle kritiků budoucí vláda posílit účast veřejnosti, zvýšit sazby odměn za střešní solární systémy a zrušit předpisy o minimální nutné vzdálenosti, jako je pravidlo desetinásobku výšky větrné turbíny od nejbližšího obydlí.
Požadavek integrace solární energie u nových komerčních budov je podle kritiků jen částečným úspěchem: fotovoltaické systémy by se podle ekologů měly instalovat také na soukromé domy a při rekonstrukcích budov.
Kritizuje se i plán na ukončení těžby uhlí do roku 2030. V koaliční smlouvě se jedná o ideální stav, bez konkrétních ustanovení, což vyvolává nejistotu. Koalice se rovněž chce zaměřit na energetickou účinnost a účinnost zdrojů. Úspory jsou vždy tou nejekologičtější alternativou. Kromě posílení energetické účinnosti je důležitým krokem v daném směru vytvoření národní strategie řízení recyklace.
Zato odvětví dopravy pravděpodobně v dohledné době zůstane problémovým dítětem německé klimatické politiky. V koaliční smlouvě nebude uveden konkrétní termín na odchod od spalovacího motoru, ani revize federálního plánu dopravní infrastruktury či snížení dotací poškozujících klima.
Koaliční smlouva respektuje odstup od jádra, čímž se sníží riziko jaderných havárií a posílí se orientace na obnovitelnou energii. Výstup ale bude pravděpodobně mít svá bolavá místa: zařízení na obohacování uranu v Gronau a továrna na palivové články v Lingenu. Teprve tehdy, až budou obě továrny uzavřeny a nebudou zásobovat jaderné elektrárny palivem po celém světě, bude německé vystoupení z jádra završeno.
Jak to ty uvedené okresy 100% zásobované obnovitelnou elektřinou dělají když je bezvětří a nesvítí slunce? Mají velkokapacitní bateriové systémy, které to dovedou vykrýt? Vybudovaly si přečerpávací elektrárnu nebo pronajali někde její kapacitu?
v Německu (Pumpspeicher) mají podle Bundesnetzagentur celkový výkon skoro 10 GW, plus vodní elektrárny (které mají rovněž vyrovnávací schopnost) nějakých 4.3. Je to samozřejmě pořád málo vzhledem k solárním 56, ale není to úplně mimo - chtělo by to odhadem tak dvojnásobek. Výkon větru je ještě větší, ale tam to není zdaleka tak horké, protože vítr má ve zvyku foukat i v noci. Bezvětří současě na celém území Německa asi není zvlášť pravděpodobné.
Není pochyb o tom, že Němci svůj odklon od jádra uspěchali, ale zase není pravda, že jsou zjevně v loji, jak nám sugerují uhlobaroni a atomová lobby. Ten systém se dotáhnout dá.
Soláry mají výtěžnost za rok ve středoevropských podmínkách zhruba 1000 hodin (údaj z rakouského tisku), to znamená, že dovedou produkovat zhruba devítinu celkového času. Po zbytek musí síť napájet nějaké úložiště, kam se energie za tu produkční devítinu uložila. U větrníků ten poměr není tak vysoký, pořád v násobcích.
To znamená, má-li e přejít kompletně na OZE, musí být výkon úložišť zhruba odpovídající celkovému výkonu energetiky, s kapacitou tento výkon dodávat přinejmenším nízké desítky hodin. Mají-li německé přečerpávací elektrárny výkon cca 10 GW, dvojnásobek stačit nebude, spíš tak nejmíň osminásobek, 80 GW. Což samozřejmě není technicky nerealizovatelné, to asi ne. Bude to na každý pád po všech stránkách gigantický úkol, po organizační, stavební i - finanční. Výhodnost a nevýhodnost alternativ, zde především jaderné, ovšem potřeba porovnávat s těmito náklady, nejen s náklady na prosté budování solárů a větrníků.
A to se stále pohybuje v rámci řešení každodenních výkyvů, vůbec to neřeší problematiku výkyvů v cyklu léto-zima.
Dobrý den pane Klusáčku, dobrý den pane Hájku
pokud vím, celý vtip provozování německé elektrické sítě s velkým podílem výroby elektřiny z OZE je v několika věcech:
(i) okolnosti, že statisticky se slunce a vítr do značné míry doplňují,
(ii) okolnosti, že výrobu z obou zdrojů lze s dostatečnou spolehlivostí odvodit z předpovědi počasí a na zákaldě toho objednávat výkon z doplńkových zdrojů, především tedy z tepelných elektráren
(iii) dostatečné kapacity těchto doplňkových zdrojů v případě nečetných (nicméně vyskytujících se) delších období "výpadku počasí".
Německo takto dokáže fungovat, i když z důvodu neexistence vhodné komerčně dostupné technologie nemá žádné pořádné kapacity pro dlouhodobé uložení velkého množství elektřiny.
Již existující jaderné elektrárny do takové sítě nezapadají kvůli své nevalné regulovatelnosti, stavba nových pak nedává smysl proto, že by se při využití jako pouhá záloha k OZE návratnost vložené investice protáhla nad dobu jejich životnosti.
Podobný problém s ekonomickou návratností ovšem budou mít při rostoucím podílu OZE jakékoliv nové záložní zdroje - nebo, vzato z opačné strany, potřeba záložních zdrojů se s rostoucím podílem OZE bude stávat stále nepříjemnější přítěží pro ekonomiku celé soustavy a bude bránit tomu, aby se elektřina z OZE rychle stala plně ekonomicky konkurenceschopnou elektřině z neobnovitelných zdrojů.
Z tohoto důvodu se mluví o dlouhodobém ukládání přebytečné elektřiny z OZE v podobě syntetických paliv - buďto "zeleného" vodíku vyrobeného elektrolýzou, nebo syntetického methanu vyrobeného z CO2 a vodíku. Těmto konceptům se říká "power-to-fuel" nebo "power-to-gas", někdy také "P2G", a lákavá se na nich zdá být hlavně možnost využití existující infrastruktury pro rozvod a skladování zemního plynu.
Příroda je ovšem potvora a tak nám vodík energii nemůže uskladnit a přepravit tak dobře jako methan - na uskladnění stejného množství energie je ve srovnání se zemním nebo syntetickým plynem potřeba víc než trojnásobný objem vodíku. Přeměna vodíku na methan nebo něco podobného zase rázem spotřebuje nejméně 30 procent energie, kterou jsme do vodíku v elektrolyzérech uložili.
Když se to složí s tím, že neumíme dělat veliké palivové články na vodík (a už vůbec ne na syntetický plyn) o výkonech jednotek, desítek nebo stovek MW a musíme se tedy spokojit a maximálně 50-60 % ní účinností zpětné přeměny vodíku nebo syntetického plynu na elektřinu pomocí spalovacích turbín, ukládání elektřiny metodou P2G nedává velkou šanci k tomu, aby se obnovitelné zdroje v dohledné době samy prosadily vůči fosilním palivům.
To je ovšem přesně to, co bychom zoufale potřebovali. Zatím má sice navrch záměr postupovat jako doposud "hrubou silou", tedy přemáhat technicko-ekonomickou nedostatečnost dnešních technologií pro ukládání elektřiny dalších dvacet nebo možná třicet let dotacemi, ale tento plán může během několika let narazit na své finanční limity.
Bojím se, že s nyní prosazovaným "brute force" přístupem se ani v Německu nemusí Energiewende podařit dokončit, a celé vodíkové hospodářství může lehce uváznout na tom, že Evropa bude místo "zeleného" používat "modrý" a vodík vyráběný ze zemního plynu. Bude sice o něco levnější než ten zelený, ale pořád značně dračší, než sám zemní plyn, a celkové emise skleníkových možná poklesnou, pokud se podaří, aby zemní plyn neunikal při těžbě a dopravč.
Kvůli těmto obavám bych jednoznačně preferoval jiné řešení, než spoléhat na postupné vylepšování technologií, které ze své podstaty příliš vylepšit nejdou. Existují totiž i jiná "paliva", jejichž technicko-ekonomický potenciál se zdá větší než u P2G:
https://orgpad.com/s/5BfLP-cxj-7
Potíž je v tom, že naše dnešní společensko-ekonomické nastavení v podstatě přestalo s technickým rozvojem počítat. Uvítal bych, pokud by někdo ze čtenářů byl technickým nadšencem ochotným doma postavit a otestovat Geislerův palivový článek popsaný v US patentu 3 730 776, protože jde o zařízení, které by mohlo k dokončení Energiewende ekonomicky přijatelným způsobem otevřít cestu.
Žádný korporát zvyklý žít ze státních dotací ani politiky budující si rozdělováním dotací svou moc dnes bohužel praktické testování dosud neprověřených technických myšlenek nezajímá - třebaže právě jím, nikoliv drobným zlepšováním již zaběhnutých technologií, vznikají fundamentální inovace.
Předně vám chci, pane Kaliszi, poděkovat za dlouhý a vyčerpávající rozbor. Dá se tedy s maximální možnou stručností shrnout:
- energetika založená na jaderných elektrárnách je nerentabilní
- energetika založená na OZE se zálohami/ukládáním elektřiny stávajícími technologiemi a jejich evolučními nástupci je nerentabilní.
Což samo o sobě není nepřekonatelná překážka, záchrana klimatu holt něco stojí. Ovšem je potom namístě porovnávat, která z těch dvou variant je nerentabilní míň a která víc.
Máte naprostou pravdu, že je nyní čas na investice do výzkumu a vývoje nových směrů v ukládání elektrické energie. Zelené organizace se kupodivu v tomto směru přidaly k té obecně panující tendenci s vědecko-technickým pokrokem nepočítat a nepodporovat jej. výzkumu na tomto poli.
Dobrý den pane Klusáčku,
děkuji za Vaše shrnutí.
Bojím se, že budu skutečně vyčerpávající, ale také mám strach, že zjednodušení povedou k nedorozuměním. Pro jistotu tedy, přestože s Vámi v podstatě souhlasím, dodám několik upřesnění.
- místo "nerentabilní" bych asi napsal raději "za donedávna platných podmínek nekonkurenceschopný fosilním palivům". Dnešní ceny zemního plynu a zítřejší ceny emisních povolenek možná vrátí projektům, jako jsou Dukovany II, ekonomickou návratnost. Je ovšem otázka, zda cílem nebo prostředkem naší energetické politiky nutně musí být takové nastavení, že ceny elektřiny budou někde na trojnásobku dosavadní hodnoty, nebo výše. A dále otázka, zda vůbec - pokud by se něco takového třeba zdálo účelné - je to skutečně možné u hlediska našeho postavení ve světě. Budou u nás / v Evropě za těchto okolností lidé vůbec chtít žít, nebudou se všichni, kdo mohou, stěhovat jinam?
Uchováme si schopnost se uživit?
- místo "energetika založená na jaderných elektrárnách" bych asi raději napsal "založená na nyní zavedených jaderných technologiích"
Naše analýza
https://denikreferendum.cz/clanek/32812-cesky-energeticky-titanik-hlasi-plnou-parou-vpred
se týkala technologie, která připadá v úvahu pro projekt Dukovany II.
Pokud by za stejnou nebo nižší cenu v doboucnosti byly jaderné elektrárny s podstatně lepším využitím paliva, vyšší účinností a snazším a tím pádem bezpečnějším a zároveň levnějším ukládáním jaderného dopadu, nezdá se zatím úplně vyloučeno, že by jaderné elektrárny ekonomicky konkurovat fosilním palivům nemohly. Technicky na to mají obrovské rezervy.
Pro Dukovany II ovšem nic takového není k dispozici.
To je důvod, proč v naší analýze navrhujeme jako nejracionálnější řešení pro budoucnost podívat se tam, kde jsou technické rezervy srovnatelné jako v jaderné energetice, nebo ještě větší - tedy na ukládání elektřiny - a přitom tam neexistují regulatorní omezení, které jakýkoliv rychlý technický vývoj v dané oblasti vylučují.