Vědecký sloupek: Německo prochází revolucí. Co máme dělat my?

Německo chce zrušit využívání jaderných elektráren a výrobu elektřiny zajistit kombinací fosilních a obnovitelných zdrojů. Fyzik Vladimír Wagner se ptá: Co můžeme udělat, aby nás německá změna neohrožovala, co nejlépe jsme ji využili a zajistili si levnou elektřinu?

Solární elektrárna na poli u Výšovic na Prostějovsku. | foto: Luděk Peřina, MAFRA

Náš největší soused prochází energetickou revolucí. Německo se vydává na cestu k energetice s velkým podílem obnovitelných zdrojů a zároveň fosilních paliv, jak jsem ukázal v minulém článku.

Vladimír Wagner

Jaderný fyzik Vladimír Wagner pracuje na oddělení jaderné spektroskopie v Ústavu jaderné fyziky AVČR v Řeži u Prahy. Zabývá se výzkumem horké a husté jaderné hmoty pomocí srážek relativistických těžkých iontů a možností transmutace jaderného odpadu intenzivními toky neutronů.

Byl členem Nezávislé energetické komise II, která pod vedením Václava Pačese a Dany Drábové připravovala pro Ministerstvo průmyslu a obchodu analýzu stavu a perspektiv vývoje české energetiky.

Ekologičtí aktivisté často říkají, že Německo realizuje změnu pomocí malých zdrojů, tedy malých větrných turbín a fotovoltaických panelů na střechách domů, které spolu s bioplynem ze zemědělského odpadu umožňují samozásobení obcí elektřinou. Takové příklady pochopitelně existují a jde o nejefektivnější využití obnovitelných zdrojů. Ovšem velké jaderné a fosilní zdroje tímto způsobem nahradit nelze.

Proto Německo spoléhá na velké a největší "zelené výrobny". V minulém roce byly v Německu dokončeny dvě největší německé fotovoltaické elektrárny s výkonem 145 MW (solární elektrárna Neuhardenberg) a 129 MW (solární elektrárna Templin). Největší české solární elektrárny mají výkon pouze 38 a 35 MW. Zatímco u nás jsou fotovoltaické elektrárny s výkonem větším než 20 MW pouze čtyři, v Německu je jich 17 a z toho 12 je těch, které jsou větší než ty zmíněné největší naše.

Podobné příklady se najdou i u větrných elektráren. V minulém roce v Německu spustili největší mořskou větrnou farmuBARD s výkonem 400 MW, která se připojila k již fungujícím farmámAlpha Ventus (60 MW) a Baltic 1 (48,3 MW).

Slunce výkonné a odstavené

V současné době je podíl fotovoltaiky na výrobě elektřiny u nás necelá tři procenta. To ještě síť může dobře zvládat, když jsou navíc solární elektrárny poměrně rozumně rozprostřeny po celé republice. Lze také zaručit stoprocentní výkup a využití této elektřiny. Ale je to dané právě malým podílem v celkové výrobě. Teď ještě pořád může fotovoltaika přispívat k vykrývání špiček ve spotřebě a nerozhodí elektrickou soustavu ani jindy. Úplně jiná situace nastane, když se přistoupí k radikálnímu navyšování tohoto podílu.

Problémem je tedy znovu nespolehlivost obnovitelných zdrojů. Pokud chcete navýšit podíl výroby elektřiny ze solárních a větrných zdrojů, musíte jich postavit tolik, aby dostatek elektřiny dodávaly i za ne úplně příznivých podmínek. To ale znamená, že za ideálních povětrnostních podmínek vyrábějí podstatně více, než kolik činí spotřeba.

V Německu dokáže fotovoltaika dodat pouze necelých pět procent celoroční spotřeby elektřiny a už začíná dělat značné problémy. Za ideálních slunečních podmínek jsou fotovoltaické panely v Německu schopny dodat většinu potřebné elektřiny v daném okamžiku. Velké regulovatelné zdroje tak sice mohou i radikálně snížit výkon,ale stejně musí být v pohotovosti jako záloha pro případ zhoršení počasí.

V budoucnu, až jejich výkon ještě vzroste, se tedy bude muset ve slunečných dnech část solárních elektráren odstavovat (jako dnes je tomu u větrných), což ovlivní ekonomiku jejich provozu. V takových chvílích je a nadále bude region zaplaven obrovskými přebytky elektřiny, které budou na burze se silovou elektřinou kvůli nadprodukci k mání za téměř nulovou cenu.

Levně bude všude. Občas

Právě na levné přebytky z obnovitelných zdrojů se odvolávají zelení aktivisté, když zdůvodňují svůj odpor k dostavbě Temelína. Navrhují reagovat na německou energetickou koncepci jejím napodobením, tedy odstoupit od jádra a budovat obnovitelné zdroje.

Ovšem to je vůbec nejhorší možná reakce na změny v německé energetice. Větrné a fotovoltaické elektrárny nejlépe fungují za stabilních (vhodných) povětrnostních podmínek. A ty pak jsou většinou v celém regionu. Je tak nesmysl, aby se u nás stavěly větrné a fotovoltaické elektrárny, které by vyráběly elektřinu pro dodávky do sítě v době, kdy bude tato část Evropy zaplavována obrovskými přebytky elektřiny z Německa. Navíc v případě větru platí, že naše větrné elektrárny nikdy nebudou tak efektivní jako ty na severu Německa.

U nás se díky německé energetické politice vyplatí stavět pouze malé decentralizované fotovoltaické a větrné zdroje, které budou sloužit místní spotřebě a využívat přibližování (či dosažení) tzv. grid parity, tedy vyrovnání s cenou, kterou platí spotřebitel. Absolutně nesmyslná je tak podpora výkupních cen elektřiny do sítě u těchto zdrojů a případné dotování v této oblasti je lépe řešit jinak (podrobně viz zde).

Přesně to navrhuje a předpokládá energetická koncepce ministerstva průmyslu, která zahrnuje doporučení Nezávislé energetické komise II podpořit vhodnou kombinaci lokálních obnovitelných zdrojů využívajících výhody místních podmínek. Třeba výroba elektřiny z odpadu zemědělských podniků či fotovoltaika na domcích nemohou rozhodit elektrickou síť, ale také nemohou výrazně přispět k náhradě velkých zdrojů. Prostě jsou "jen" ideálním efektivním doplňkovým zdrojem.

Horní nádrž přečerpávací vodní elektrárny Dlouhé Stráně na vrcholu stejnojmenné moravské hory

Česká stabilita

Jako odpověď německým silně fluktuujícím a neregulovatelným obnovitelným zdrojům má cenu stavět právě pouze zdroje stabilní a regulovatelné. Německé obnovitelné zdroje lze vyrovnávat například pomocí vodních elektráren, buď přečerpávacích, nebo regulovatelných normálních. To je obrovská výhoda severských zemí, které při příhodném počasí dovážejí téměř zadarmo německou a dánskou obnovitelnou elektřinu a při špatných povětrnostních podmínkách Německu a Dánsku draze prodávají svoji vodní elektřinu. Stejně to mohou částečně provozovat i alpské země.

Pokud bychom také měli možnost stavět hlavně přečerpávací elektrárny, byly by pro nás ty nejvýhodnější. Ale naše krajina nám nedává dost vhodných míst.

Další možností je stavět uhelné a plynové zdroje. Ale to bychom museli zase mít zásoby svých relativně levných fosilních paliv. Ovšem to není náš případ. Plyn nakupujeme veškerý a uhlí, pokud nepůjdeme za limity, také docela brzo dojde. Pokud by se uplatnila vize Zelených o našem přistoupení k německé cestě, ani překročení limitů by na dlouho nepomohlo.

Pro nás je tak opravdu nejlepší a nejekologičtější zajistit základní zatížení hlavně jadernými bloky, u kterých by se vyměňovalo palivo a prováděla údržba v části roku s nižší spotřebou.

Když bude ve špičce zapotřebí více elektřiny, budeme mít dvě možnosti: v případě dobrého počasí ji pokryjeme dovozem laciné elektřiny z obnovitelných zdrojů z Německa, které se bude muset zbavovat jejich přebytků. Na burze tak bude téměř zadarmo a dotace na tuto elektřinu platí německý daňový poplatník a spotřebitel. V případě špatného počasí pak využít elektřinu z vody, biomasy, plynu a uhlí. Tím se spotřeba fosilního paliva velmi silně omezí a zároveň se co nejvíce využijí německé přebytky výroby z obnovitelných zdrojů.

Další výhodou takové energetické koncepce je, že není závislá na dovozu a situaci v okolních státech a zajišťuje vysokou míru bezpečnosti. Umožňuje mít dostatek výkonu i výroby. Zároveň bude mít Česká republika dostatek řiditelných spolehlivých zdrojů, které budou pomáhat udržovat stabilitu sítě a transport elektřiny v daném regionu. Těch bude jinde velký nedostatek a jejich podpora provozu sítě bude stále více ceněna.

Drahá revoluce

V posledních letech roste cena elektřiny pro spotřebitele v Německu právě kvůli dotacím do obnovitelných zdrojů extrémně rychle a je už téměř dvakrát větší než v Česku nebo ve Francii. Podle statistik Eurostatu byla v roce 2011 cena v Německu 0,253 EUR/kWh, v Česku 0,147 EUR/kWh a ve Francii 0,142 EUR/kWh. A nyní se rozdíly ještě více prohloubily a způsobují Německu tak velké problémy, že je nemůže příliš dlouho nechat bez řešení.

Někteří ekonomičtí analytici sice tvrdí, že se v současné době nevyplatí vzhledem ke zmíněným kolísáním a nízkým cenám na burze silové elektřiny stavět žádný nedotovaný zdroj, a Česko by tak několik let žádný velký zdroj nemělo stavět. Problém ovšem je, že bezpečnost a stabilitu dodávek elektřiny u nás je třeba zajistit v podmínkách, kdy u našich sousedů panuje nedostatek hlavně stabilních zdrojů a nelze spoléhat na to, že se situace změní.

Reálný trh s elektřinou vlastně neexistuje, protože je vytvářen dominantně dotacemi. A budování zdrojů a sítě je dlouhodobou záležitostí. V tomto případě nemají podle mého názoru současné ceny silové elektřiny na burze téměř žádnou vypovídací hodnotu a při vytváření koncepce výstavby zdrojů nemá příliš smysl je brát v úvahu.

Daleko důležitějším kritériem tak podle mého názoru je stabilita, soběstačnost a bezpečnost dodávek elektřiny při zachování její ceny únosné pro spotřebitele a konkurenceschopné pro průmysl. Z ekologického hlediska má pak smysl snaha o snížení emisí škodlivin. Zároveň je důležité, aby byl mix pestrý a dokázal reagovat na změny v budoucnu. A právě současný návrh aktualizace státní energetické koncepce takové požadavky dobře splňuje.

Nejčtenější

Místo, které se zaryje do vašich vzpomínek z dovolené. Rypadlo 1452

Pokud vás mrzí, že jste se nestihli podívat na obří rypadlo přezdívané Březenský drak v Březně na Chomutovsku, které pyrotechnici na začátku června odstřelili, máme tu pro vás tip na výlet. Nedaleko...

KVÍZ: Zodpovězte otázky o vesmíru, sondách a vůbec a můžete vyhrát

Soutěž

K vesmírnému prostoru se od nepaměti upíná pozornost lidí, kteří chtějí poznat jak náš svět funguje a jak toho třeba využít k dalšímu vývoji lidstva. Někomu stačí pouhý pohled na oblohu, jiný sleduje...

V Řecku je jediná zubačka, ale s nejmenším rozchodem na světě

Podívejme se na ozubnicovou železnici s nejmenším rozchodem na světě. Najdeme ji v Řecku, kde je zubačkou jedinou. Budována byla v předposlední dekádě století páry jako důležitý prvek regionální...

Nevyzpytatelné jsou cesty k modelu F-4 Phantom II. Tento vznikl na USS Midway

Soutěž

O tom, že není jen fantom opery, ale i Phantom letadlové lodi USS Midway, nás přesvědčí příběh modelu modeláře Marka Andrejse. Slavný F-4 Phantom II se stal labutí písní jeho modelářské dílny. Více...

Vědci donutili tělo k produkci buněk zabíjejících rakovinu. Léčba bude dostupnější

Premium

Laboratorní produkce buněk pro léčbu nádorových onemocnění označovanou jako CAR T-terapie je náročná, zdlouhavá a drahá. Proto ji nedostávají všichni, kterým by pomohla. Vědci nyní našli způsob, jak...

Letadlo, nebo raketoplán? X-15 se jako první dostala do kosmického prostoru

Experimentálního stroj X-15 se 19. července 1963 jako první ovladatelný stoj podíval do kosmického prostoru. Pilot Joseph A. Walker s ním tehdy překonal mezinárodně uznávanou hranici 100 kilometrů...

19. července 2025

Příběh mého modelu: Letoun F-16CJ odhaluje radar a nabízí modelářské tipy

Soutěž

František Brtinský se s námi podělil o svůj model letounu F-16CJ, kde aplikoval řadu zajímavých doplňků. Jak se mu dílo zdařilo, můžete posoudit sami. Vyzkoušet pak můžete i nabízené modelářské tipy....

19. července 2025

Pozemské detektory zachytily zrod rekordní černé díry. Váží jako 225 Sluncí

Kdesi v hlubokém vesmíru nejspíš došlo k události na samé hranici toho, co ještě povolují přírodní zákony. Zaznamenala ji trojice gravitačních observatoří LIGO-Virgo-Karga. Signál k nám dorazil už...

18. července 2025  9:02,  aktualizováno  9:02

Snící kráska v modrém byla ztracena před 80 lety. Bombardér B-24 Liberator

Soutěž

Důvody, proč modeláře zaujme ten či onen model mohou být různé. Libor Malý postavil bombardér Consolidated B-24 Liberator pro krásný nose art, jenž zdobil originál. Aby zůstal historicky přesný,...

18. července 2025

KVÍZ: Zodpovězte otázky o vesmíru, sondách a vůbec a můžete vyhrát

Soutěž

K vesmírnému prostoru se od nepaměti upíná pozornost lidí, kteří chtějí poznat jak náš svět funguje a jak toho třeba využít k dalšímu vývoji lidstva. Někomu stačí pouhý pohled na oblohu, jiný sleduje...

vydáno 18. července 2025

Příběh tohoto modelu je příběhem žabáka, který neexistoval – Suchoj Su-25 UBK

Soutěž

O tom, že stavba modelu si nemusí klást za cíl ztvárnění reálného stroje, ale nabízí se i cesta do fantazie, vypráví příběh modelu od Jaroslava Háječka. Zajímavou kamufláž přisoudil letounu, na...

17. července 2025  17:16

Před půl stoletím se setkaly na oběžné dráze USA a tehdejší SSSR

V roce 1975, v době vrcholící studené války, se ve vesmíru na palubách kosmických lodí Sojuz a Apollo setkali tři američtí astronauté se sovětskými kosmonauty. Bylo to vůbec první setkání dvou lodí...

17. července 2025  14:37

Rodí se nová hvězdná soustava. Astronomové poprvé zachytili vznik planet

Svět poprvé pozoruje přesný okamžik, kdy se kolem hvězdy mimo Sluneční soustavu začínají formovat planety. Zachytit tento moment se podařilo Mezinárodní skupině vědců. Použili k tomu radioteleskop...

17. července 2025  11:50

V Řecku je jediná zubačka, ale s nejmenším rozchodem na světě

Podívejme se na ozubnicovou železnici s nejmenším rozchodem na světě. Najdeme ji v Řecku, kde je zubačkou jedinou. Budována byla v předposlední dekádě století páry jako důležitý prvek regionální...

17. července 2025

Na prvním jaderném výbuchu se podílel i vědec s českými kořeny

Přesně před 80 lety se uskutečnil první test zbraně, která změnila svět. V rámci projektu Manhattan došlo k pokusnému výbuchu s krycím názvem Trinity, což byl první test jaderné bomby vůbec. Svůj...

16. července 2025  17:12

Jak Mixa olej proti striím pečuje o pokožku během těhotenství a po porodu?
Jak Mixa olej proti striím pečuje o pokožku během těhotenství a po porodu?

Strie jsou běžnou součástí mateřství, ale to neznamená, že se o pokožku nemůžeme starat s láskou a péčí. Otestovaly jsme olej proti striím od...

Nic divnějšího mít na uších nemůžete. S laděním zvuku pomohla slavná značka

První náhlavní sluchátka společnosti Nothing, nazvaná jednoduše „headphone 1“, si na hlavě s ničím jiným nespletete. A protože vznikla ve spolupráci s britskou značkou KEF, rozhodně jsme si jejich...

16. července 2025

Drony jako letectvo chudých. Jsou dostupné, hodí se teroristům a pašují i kečup

Premium

Malá, ale hlavně levná bezpilotní letadla často zvládnou podobnou práci jako specializované vojenské prostředky za miliony dolarů. Jejich zákaz je nemožný. Slouží totiž i k civilním účelům. Přeměna...

16. července 2025
Nastavte si velikost písma, podle vašich preferencí.