↗

Slunce i vítr jsou dnes nejlevnějším novým zdrojem elektřiny, a samotná stavba všech těchto zdrojů tak naši elektřinu podstatně neprodraží. Foto pixabay

Klíčovým faktorem je, kolik elektřiny potřebujeme dnes a kolik jí budeme potřebovat v budoucnu. Současná čistá spotřeba v České republice je podle dodavatelů okolo 60 TWh za rok. Zásadním nástrojem dekarbonizace je přitom elektrifikace dalších oblastí, např. průmyslu, dopravy nebo lokálního vytápění. Přes pokračující energetické úspory tak v roce 2050 musíme počítat s vyšší spotřebou elektřiny, rámcově okolo 100 TWh za rok.

Slunce

Solární panely dnes pokrývají velmi malou část spotřeby, okolo 2 TWh ročně. Tato technologie má ovšem prakticky neomezený potenciál, a to i v ČR. Na výrobu 100 TWh ročně bychom potřebovali méně než procento území státu. To je menší plocha než ta, již dnes vyčleňujeme pro pěstování řepky na výrobu biopaliv. Výnosy těchto dvou technologií jsou přitom doslova nesrovnatelné — z řepky každý rok vyrobíme palivo s energií 3 TWh.

Je ovšem třeba zmínit, že nejvhodnější plochy, jako jsou střechy, fasády nebo brownfieldy mají omezený potenciál, a na zajištění takové výroby nemohou stačit. Přesto nejsme odkázaní na instalaci solárních parků na úrodné půdě. V zahraničí se rozvíjejí technologie agrivoltaiky, tedy dvojího využití zemědělské půdy. Solární panely lze totiž instalovat na vyšší konstrukce nebo ploty a na poli pak pěstovat plodiny, jimž mírné zastínění prospívá.

Hlavním limitem pro využití energie ze slunce na českém území není podnebí ani plocha, nýbrž to, že solární panely účinně fungují hlavně od dubna do září, a především kolem poledne. Část tohoto problému řeší vhodná kombinace s větrnými zdroji, které jsou nejúčinnější právě od října do března. Abychom však získali vyrovnanou sezónní produkci, potřebovali bychom asi 3× větší výrobu z větru než ze slunce (což je mimochodem současný poměr těchto technologií v EU).

Vítr

Vítr dnes v České republice ročně vyrobí méně než 1 TWh. Potenciál výroby z větru je podstatně vyšší, ale omezený. Realistické odhady jsou někde mezi 10 a 30 TWh za rok, technický potenciál činí 70 TWh. Pro srovnání, jihozápad Německa má podobnou geografii a podobné povětrnostní podmínky jako ČR. Kdybychom měli stejnou hustotu větrných elektráren, vyrobili bychom z větru 30× víc elektřiny než dnes.

V součtu tedy ze slunce i větru dokážeme vyrobit tolik elektřiny, kolik spotřebujeme. Nedokážeme ovšem mezi těmito zdroji nastavit vhodný poměr. Pokud bychom tedy chtěli naši energetiku stavět ryze na slunci a větru, potřebovali bychom další (větrnou) elektřinu importovat ze zahraničí, např. ze severní Evropy.

Další možností je výkyvy výroby vyrovnávat dalšími typy obnovitelných zdrojů jako jsou například vodní elektrárny nebo biomasa.

Ve stručnosti: vodní elektrárny jsou užitečné pro vyrovnávání soustavy, pro výrobu jsou však naprosto nedostatečné. Biomasa a bioplyn jsou pro pokrytí výkyvů mnohem zajímavější. Už dnes jsou největším zdrojem obnovitelné elektřiny, dohromady dodají skoro 5 TWh za rok. Z řepky vedle toho získáváme další asi 3 TWh ve formě biodieselu. 30 TWh se ročně získá spalováním dřevní hmoty v průmyslu a domácnostech.

Vhodný mix

Zvýšení kapacity bioenergie na dvojnásobek oproti dnešku je jistě myslitelný, výrazně by však narážel na limity péče o krajinu a biodiverzitu. I tak ale můžeme do určité míry proměnit způsob, jak s biomasou energeticky zacházíme. Pro pokrývání nedostatků výroby ze slunce a větru tak může biomasa a bioplyn hrát skutečně podstatnou roli.

Přesto se neobejdeme bez dalších řešení, jako je krátkodobé ukládání elektřiny v bateriích, větší flexibilita spotřeby nebo záloha v tzv. zeleném vodíku. A v dalších deseti až dvaceti letech se také neobejdeme bez určitého, byť maximálně omezeného, množství elektráren na uhlí nebo na zemní plyn.

Realistický cíl pro tuto dekádu nemůže být zavřít všechny fosilní elektrárny. Usilujme ale o to, abychom v dalších deseti letech potřebovali fosilní elektřiny co nejméně, a abychom tedy při výrobě elektřiny vypustili co nejméně skleníkových plynů. Solární a větrné elektrárny jsou k tomu ideálním nástrojem.

Poznámka: Všechny statistické údaje v tomto textu jsou pro jednoduchost zaokrouhleny a odhady potenciálu jsou hrubé. Jejich smyslem je dát možnosti jednotlivých technologií do vzájemné souvislosti. Uvedená energie paliv (tedy biodieselu nebo dřevní hmoty) odpovídá jejich spalnému teplu. Standardní efektivita tepelných elektráren je okolo 40 %, z každých 10 TWh dřevní hmoty tak například dokážeme získat okolo 4 TWh elektřiny.