Neděle 17. ledna 2021, svátek má Drahoslav
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Neděle 17. ledna 2021 Drahoslav

Kdy můžeme dnešním tempem mít „čistou“ energetiku? Počkejte pár století

Zastánce rychlé přeměny dnešní energetiky na obnovitelné zdroje se po letech vrátil k vlastní práci, aby si ověřil, jak se přeměna daří. A výsledek ho nepochybně příliš nepotěšil.
Budoucnost je ve výstavbě. Děkujeme za pochopení.

Budoucnost je ve výstavbě. Děkujeme za pochopení. | foto: Jan Pešek, MF DNES

Před patnácti lety vyšel ve vědeckém časopise Science popis modelu možného přechodu světové energetiky na „bezuhlíkovou“. Práce se stala hojně citovanou a čtenou mezi zastánci rychlého a radikálního snižování emisí CO2. Postulovala, že aby nedošlo ke zvýšení teploty o více než 2 °C, musela by se světová energetika během příštích 30 let zcela zásadně proměnit. A aby se to stalo, svět by musel v současné době každý den uvádět do provozu „bezuhlíkové“ zdroje o výkonu zhruba 1100 megawattů (MW).

Hlavní autor, Ken Caldeira z Carnegie Institution, se po letech ke své práci vrátil, aby se podíval, jak to vlastně vypadá ve skutečnosti. A výsledek ho příliš nepotěšil – ve skutečnosti dnes svět přidává každým dnem zhruba 150 MW nových nízkoemisních zdrojů. Řádový rozdíl znamená, že „přestavba“ energetiky do podoby, kterou by zastánci výrazného snižování emisí CO2 preferovali, by netrvala 30 let, ale zhruba tři a půl století.

Caldeirův výpočet je samozřejmě jen přibližný, ale řádově se shoduje s dalšími podobnými odhady. Letošní výhled Mezinárodní agentury pro obnovitelnou energii (IRENA) říká například něco velmi podobného: podle něj by se měla rychlost budování nových obnovitelných zdrojů zvýšit zhruba šestinásobně, aby obnovitelné zdroje mohly v roce 2050 tvořit dvě třetiny celkové konečné spotřeby energie a 85 % výroby elektřiny. Caldeirovy odhady byly jen o trochu ambicióznější, a tak je jeho výhled ještě o něco „pesimističtější“.

Nechejme stranou veliké nejistoty kolem závislosti globální teploty na hladině CO2, nepřesnosti klimatických modelů i legitimní otázku, do jaké míry se vyplatí proti klimatické změně bojovat. Na řadu z nich jednoduše nemáme vhodné odpovědi a možná ani nikdy mít nebudeme. Věnujme se mnohem praktičtější a pro rozhodování o naší budoucnosti důležitější otázce: proč změna nejde rychleji, když většinový názor (a to zřejmě jak odborný, tak veřejný) se dnes staví zřejmě na stranu zastánců názoru o nutnosti omezování emisí a rizicích globálního oteplování. Proč po zhruba 20 letech, kdy otázka změny klimatu je především ve vyspělých státech na předních místech veřejného zájmu, se vlastně nic nezměnilo.

A zřejmě se v nejbližší době ani měnit nebude. Do poloviny tohoto století by měla podle odhadů světová spotřeba energie vzrůst zhruba o třetinu. Jen samotná Čína bude v příštích desetiletích zřejmě potřebovat zdroje schopné vyprodukovat za rok zhruba stejně energie, kolik činí dnešní celková energetická spotřeba USA (tj. výroba všech primárních energetických zdrojů), tedy zhruba 25 petawatthodin (PWh).

Je to hodně práce

Čtenář nám snad odpustí, ale ještě chvíli se zdržme u čísel, která ilustrují gigantické rozměry takového úkolu: přechod k nové energetice by vyžadoval stavbu řádově zhruba desítek tisíc velkých jaderných elektráren nebo instalaci solární panelů na ploše velmi zhruba odpovídající Německu.

Tváří v tvář takovým číslům je až překvapivé, že si někdo představoval rychlejší změnu. Minulost nám poměrně jasně ukazuje, že něco takového chce čas i za velmi příhodných okolností. Podle hojně citovaných údajů původem Čechoslováka, ale dnes v podstatě naturalizovaného Kanaďana Václava Smila i minulé „energetické přechody“ trvaly velmi dlouho. Podíl uhlí na světové spotřebě energie se z 5 na 25 % zvýšil zhruba během 35 let. U ropy to trvalo 40 let a u zemního plynu 55 let.

Asi jste si všimli, že je trendem prodlužování energetických přechodů. Nejen Smil se domnívá, že hlavní příčinou přitom je zvyšující se technická náročnost těchto postupných přeměn. Uhlí nahradilo dřevo, které je v podstatě velmi podobným palivem. Deriváty ropy už vyžadovaly nové technologie, zemní plyn zase nové – a v mnoha ohledech náročnější (moderní plynové turbíny jsou technologické „divy“, které si náročností a úrovní zpracování leckdy nezadají s kosmickými technologiemi).

Snad ještě významnější roli má také zvyšování skutečné spotřeby. V roce 1965 světová spotřeba energie činila podle odhadů zhruba 51 PWh. Dnes je zhruba trojnásobná, někde nad 150 PWh, A v roce 1900, kdy dřevo pomalu začalo předhánět uhlí jako primární zdroj energie lidstva, byla celková spotřeba snad kolem 10 PWh. V menším systému se změny projevují rychleji.

Celosvětová spotřeba energie v terawatthodinách.

Celosvětová spotřeba energie v terawatthodinách.

Energetika je dnes největší průmyslové odvětví vůbec a situace se logicky může měnit jen pomalu (a umocňuje to ještě obecně známý fakt, že investiční rozhodnutí v energetice se dělají na desetiletí). Například v rozvinutém světě ropa na začátku 70. let dodávala polovinu celkem spotřebované energie (tj. včetně dopravy), dnes je to zhruba 35 %.

Z podílu ukrojily jen zcela zanedbatelnou část „nové“ obnovitelné zdroje, které dnes mají podíl něco přes 2 %. Mnohem větší roli hrál zemní plyn (z 19 na 27 %), jaderná energetika (z 1 % na 10) a větší vliv než OZE měla i biopaliva a spalování odpadu (jejich podíl stoupl ze 2 % na necelých 6). Podíl uhlí se za stejnou dobu snížil ze zhruba 22 % na 17 a ve státech skupiny OECD dnes tedy platí, že zemní plyn překonal význam uhlí a je mezi všemi palivy „dvojkou“.

Minulost nás také učí, že „stará energetika“ mizí nerada. Nové zdroje staré ani tak nenahrazovaly, zatím je vždy spíše doplňovaly. Uhlí máme sice od školních let spojené s průmyslovou revolucí, ovšem i ve 21. století je stále klíčovým zdrojem. V celkové spotřebě energie je ovšem druhým největším zdrojem vůbec (za ropou a jejími deriváty) a ve výrobě elektřiny je jednoznačnou jedničkou.

Výroba elektřiny ve světě podle zdroje. Údaje jsou podle dat Světové agentury...

Výroba elektřiny ve světě podle zdroje. Údaje jsou podle dat Světové agentury pro energii (IEA)

„Slabé“ Slunce a vítr

Současná situace se ale od minulých také v některých ohledech liší – a není to ve smyslu pro ni příhodném. Historicky řečeno se přechody k novým zdrojům energie děly (až na malé lokální výjimky) směrem od méně vydatných zdrojů k bohatším. Tím máme na mysli nejen dostupnost, ale také energetickou hustotu jednotlivých zdrojů. Vyschlé dřevo obsahuje nějakých 15 až 20 megajoulů na kilogram (MJ/kg), uhlí od 10 do 30 MJ/kg, ropa něco málo přes 40 MJ/kg a metan, který je hlavní složkou zemního plynu, pak kolem 55 MJ/kg. (Dodejme, že plyn má jistou nevýhodu ve větším objemu.)

Obnovitelné zdroje, které se mají podle některých představ stát minimálně dominantním zdrojem energie, ovšem se svými předchůdci v tomto ohledu zcela zásadně prohrávají. Není zcela jednoduché udělat srovnání, protože OZE nepoužívají palivo a v tomto ohledu mají tedy nižší náklady, na druhou stranu ovšem vyžadují například velké množství volné plochy. Zcela nesrovnatelné s tím, jaké potřebují klasické zdroje.

Aby měla dnešní technologií vybavená fotovoltaická elektrárna maximální výkon zhruba srovnatelný s výkonem temelínských dvou bloků, tedy cca 2 000 MW, musela by mít plochu přes 50 km². A to je výkon za ideálních podmínek, které nastávají zřídkakdy. V českých podmínkách fotovoltaické elektrárny za rok vyrobí zhruba sedmkrát až osmkrát méně než jaderná elektrárna se stejným výkonem; koeficient ročního využití instalovaného výkonu FVE se u nás pohybuje kolem 11 %.

Plánovaný přechod k obnovitelným zdrojům jde tedy nejen českým konzumentům elektřiny „proti srsti“; jde o historicky výjimečný případ přechodu od komfortnějšího zdroje k méně komfortnímu.

Konzumentům tedy nové zdroje vlastně nic nového nepřinášejí. Uhlí umožnilo lidstvu uskutečnit průmyslovou revoluci, kterou by biomasa podle propočtů pohánět nedokázala. Už dlouho totiž platí, že lidstvo spálí za rok podstatně více fosilních paliv, než kolik může za stejnou dobu reálně řečeno získat z biosféry.

Elektřinu, kterou zajišťují fotovoltaické či větrné elektrárny, už vyrábějí ve stejné kvalitě zdroje starší (nechejme teď stranou nepředvídatelnost OZE). Mohou se najít některé drobné výhody – například bateriové systémy se ukazují opravdu jako zajímavý systém na poskytování síťových služeb a udržení jejich stability – ale v zásadě nepřinášejí uživatelům možnosti, které by předtím neměli. Cílem je topit, svítit, jezdit či létat stejně jako dnes, ne lépe. Odpadá tak jedna z hlavních motivací, která poháněla minulé energetické „revoluce“.

Největší veletrh spotřební elektroniky CES, který se tradičně koná v Las Vegas, proběhne letos zcela online v termínu 11.-14. 1.

  • Nejčtenější

Kdo je tu kapitán? Výměna rolí v kokpitu vedla k tragickému konci

Vymyšlené příběhy z vojny obvykle nikoho život nestojí. Ale před třiceti lety na letišti přispěly ke smrti několika...

Válka v jednom čísle. Jak Sověti na papíře vyhráli nad Západem

Sověti vyvinuli na přelomu 60. a 70. let analytickou metodu, která měla umožnit snadné srovnání vojenské techniky...

Tři cestující přišli o hlavu. Nehoda, která dopadla lépe, než mohla

Před 30 lety došlo v Detroitu k nevšední události. Byla to nehoda, do které se zapletly dva stroje jedné letecké...

Rezervace očkování je plná zbytečných chyb. Způsobila i pád celého systému

Státní web na rezervaci očkování proti covidu-19 byl plný úplně základních chyb a zbytečných komplikací. Navíc začal...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Operaci Pouštní bouře zahájily vrtulníky US Army úderem na radary

První letecký úder proti Iráku neprovedly před třiceti lety „neviditelné bombardéry“ USAF, ale vrtulníky Apache US...

TEST olejů: nejhorší je kokosový, zdravější je i sádlo

Premium Na smažení a fritování, do salátů, omáček i dresinků... Do velkého srovnání olejů a tuků jsme vybrali dvacet výrobků....

Život s Ester. Není úplně málo komplikovaná, přiznává trenér Bank

Premium Je to už pět let, co od svého bratra Ondřeje přesedlal jako trenér k Ester Ledecké. Dovedl ji k olympijskému zlatu v...

Expremiér Sobotka se vrátil do pražských Stodůlek. Pořídil si byt v paneláku

Premium Expremiér Bohuslav Sobotka se v tichosti vrátil z Moravy, kam se uchýlil po odchodu z politiky, do Prahy. Jak zjistila...

  • Další z rubriky

Aligátor na héliu, nůž z exkrementů. Ohlédnutí za nevážnými „nobelovkami“

Nejprve rozesmát a pak se kriticky zamyslet. K tomuto mottu se již od roku 1991 hlásí Ig Nobelovy ceny, nevážná variace...

STO OBJEVŮ: K prvnímu laserovému paprsku pomohl krystal rubínu

Seriál Laser je dnes všude kolem nás. Dokonce i na místech, kde byste ho vůbec nečekali. Fyzikální princip převratné...

STO OBJEVŮ: Bič na nemoci spasil miliony lidí. Protesty přišly později

Seriál Očkování dnes považujeme za samozřejmost, až na zatvrzelé alternativce, kteří věří konspiračním teoriím a nevědeckým...

ROZSTŘEL: Česko je v nanotechnologiích na špici. Ale co z toho bude?

Nová chrupavka pro vaše bolavá kolena či kůže pro pacienty s popáleninami. To jsou cíle, na kterých pracuje český...

Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!

Vytetovaná sexuální instrukce zaráží i mého gynekologa, líčila dívka

Nesedí k ní, ale onen vulgární sexuální povel má na podbřišku opravdu vytetovaný. Vznikl jako rozpustilá, hrdá,...

WhatsApp si znepřátelil uživatele. Hromadně přecházejí na jiné platformy

Začátkem února vstoupí v platnost nové podmínky oblíbené chatovací aplikace WhatsApp, které umožní sdílet řadu nových...

Vágner ulovil Nechranického krokodýla. Bájná štika vzdorovala několik dní

Jakub Vágner procestoval svět v honbě za gigantickými a vzácnými rybami. V minisérii České televize pátrá po legendách...

Evropě hrozil masivní blackout. Rakušané narychlo zapojili jádro i uhlí

Kvůli silnému poklesu frekvence v elektrické přenosové soustavě hrozil v pátek Evropě masivní výpadek dodávek...

Dopisy od Němcové jeho žena spálila, říká potomkyně spisovatelčina milence

Irena Maňáková promluvila o vztahu svého předka Václava Bolemíra Nebeského s Boženou Němcovou. Básník byl jedním z...