43: Elektřina bez emisí – jaké cesty k ní v Česku vedou?
3. květen 2023, epizoda 43
Výroba elektřiny a tepla má dnes na svědomí přibližně 40 % z celkových emisí skleníkových plynů v ČR. Do budoucna počítáme v rámci dekarbonizace odvětví, jako jsou doprava nebo průmysl, s další elektrifikací mnoha procesů, což znamená, že v roce 2050 bude spotřeba elektřiny oproti současnosti 1,5× až 2× větší. Proto je nutné hledat cesty k její bezemisní výrobě.
Transkript epizody Sdílej! Tweetuj!V nové sérii se budeme podrobně zabývat energetikou a v této první epizodě přinášíme přehled zdrojů, z nichž se elektřina v Česku vyrábí, kolik se jí spotřebovává a jaké součásti našeho energetického mixu produkují emise. V neposlední řadě se dozvíte, kterými směry se můžeme vydat na cestě za dekarbonizací energetického sektoru. Na základě modelování energetiky, s nímž ve Faktech o klimatu pracujeme, představujeme 3 ilustrační scénáře: 1. Hodně slunce a větru + zelený vodík; 2. Slunce a vítr + hodně jádra; 3. Slunce a vítr + elektřina importovaná ze zahraničí.
Hosté
- Jan Krčál (Fakta o klimatu)
Bonusové materiály
-
Nesestříhaný rozhovor: Jan Krčál: Jaké cesty mohou dovést Česko k bezesní elektřině? (2050 podcast)
Nesestříhaný rozhovor jako bonus ke 43. epizodě podcastu 2050. O elektroenergetice v ČR, výrobě, spotřebě, emisích a scénářích, jak se dostat k bezemisní energetice v roce 2050.
-
Explainer Jaké cesty mohou dovést Česko k bezemisní elektřině? (Fakta o klimatu)
Jedním z klíčových kroků k dosažení uhlíkové neutrality je dekarbonizace výroby elektřiny. Nebude snadná ani rychlá – i pro bohaté evropské státy představuje významnou technologickou a ekonomickou výzvu na dalších 20 až 30 let. Proto potřebujeme porozumět nástrahám, které nás na této cestě čekají, a mít jasnější představu, kam vlastně chceme dojít. Jak se má česká a evropská elektroenergetika změnit? Základní průzkum tohoto složitého terénu nabízí následující text. -
Explainer Z čeho můžeme v Česku vyrábět bezemisní elektřinu? (Fakta o klimatu)
Abychom mohli energetiku dekarbonizovat dostatečně rychle, potřebujeme významně posílit bezemisní zdroje elektřiny. Tento text se zaměřuje na možnosti výroby, které jsou dnes technologicky dostupné a dají se v ČR využít. -
Infografika Elektřina v ČR: výroba, spotřeba a emise (Fakta o klimatu)
Přehled výroby elektřiny podle zdrojů, souvisejících emisí CO2eq a spotřeby elektřiny podle sektorů. Uhelné zdroje produkují naprostou většinu emisí v rámci české elektroenergetiky. -
Infografika Podíl zdrojů na výrobě elektřiny v EU a Británii (Fakta o klimatu)
Výroba elektřiny ve státech Evropské unie a ve Velké Británii v roce 2021 podle podílu jaderných, fosilních a obnovitelných zdrojů. V Česku se na výrobě elektřiny podílely z 50 % fosilní paliva, z 37 % jaderná energie a 13 % vyrobily obnovitelné zdroje.
Transkript epizody
Tento přepis byl pro lepší čitelnost gramaticky a stylisticky upraven. V případě, že potřebujete doslovné citace, ověřte si je přímo v nahrávce.
Hana
Milí posluchači, vítejte u další epizody a zároveň další série podcastu 2050.
Petr
Naším dnešním hostem je Jan Krčál, analytik projektu Fakta o klimatu, který se dlouhodobě věnuje modelování energetiky. Chceme s ním odstartovat novou sérii, která se věnuje právě energetice a její snad bezemisní budoucnosti.
Hana
O energetice se bavíme také proto, že je teď v Česku velmi aktuální téma. Na celostátní úrovni se právě zpracovává několik strategických dokumentů.
Petr
Jedná se o dokumenty označené zkratkami SEK, NECP a POK. V celém znění si pojďme uvést alespoň ten první z nich, který je označen jako Státní energetická koncepce. Jedná se o výhled české energetiky na další desítky let.
Hana
Během natáčení této epizody jsme si postupně ujasňovali, jak celou sérii zarámovat. Dá se říct, že se budeme bavit o podobě nové energetiky, nebo spíše o podobě nové elektroenergetiky. Informace, které uslyšíte v epizodě, se týkají převážně stavu, který můžeme očekávat za pár desítek let.
Petr
Zároveň se dotýkáme toho, jak vlastně dosáhnout tohoto cílového stavu.
Hana
Teď už se pojďme podívat na to, proč je elektroenergetika v dekarbonizaci tak důležitá.
Elektřiny potřebujeme čím dál víc
časová známka: 01:29
Jan
Když se podíváme na koláč emisí v Česku, zjistíme, že největší podíl emisí skleníkových plynů je způsoben výrobou elektřiny a tepla, a to zhruba 35 až 40 %. Člověk by mohl říct, že to je sice důležité, ale existují i jiné oblasti, jako například doprava, různá průmyslová spalování nebo uhelné a plynové kotle v domácnostech. Pokud však zohledníme všechny emise z fosilních paliv, celkový podíl dosahuje zhruba 75 % v Česku.
Petr
Takže tři čtvrtiny českých emisí souvisí prostě s tím, že někde spalujeme nějaká fosilní paliva.
Jan
To není překvapivé. Zbytek jsou drobné emise, jako v průmyslových procesech – výroba oceli, cementu. To bylo nedávno zmíněno v průmyslové sérii. V zemědělství a odpadovém hospodářství jsou emise také drobné. Tyto zbylé emise tvoří čtvrtinu celkových emisí. Ty tři čtvrtiny souvisejí se spalováním fosilních paliv v Česku. Větší část tohoto problému lze řešit elektrifikací, tzn. elektrifikovat oblasti, kde se dnes spalují fosilní paliva a nejsou to elektrárny. Avšak, abychom dosáhli toho, aby to mělo smysl, potřebujeme čistou elektřinu. Nemůžeme elektrifikovat dopravu a dál používat elektřinu z uhlí.
Petr
Kolik elektřiny spotřebujeme teď a jaké jsou odhady spotřeby v roce 2050? Když mluvím o roce 2050, mám na mysli dosažitelný cílový stav, o který usilujeme, a ve kterém je elektrifikováno vše, co může být. Proto bude potřeba využívat velké množství elektřiny.
Jan
Možná bych to přeformuloval. Cílový stav, kdy bude dekarbonizace dokončena a emise skleníkových plynů budou minimální.
Petr
To jsem se snažil říct, díky za zarámování.
Jan
No, ale vraťme se k číslům. Dneska je spotřeba elektřiny v Česku okolo 60 terawatthodin ročně. Pokud vám ta jednotka nic neříká, zapomeňte na ni a pamatujte si jenom číslo 60. Samozřejmě, hodně záleží na konkrétním scénáři, protože se různé scénáře dekarbonizace liší v tom, jak moc sází na elektrifikaci, zda hodně nebo opravdu hodně. Tudíž rozptyl toho, co budeme potřebovat, může být někde mezi 90 (rozhodně alespoň) a 120 (možná dokonce víc).
Petr
Takže až dvojnásobek.
Jan
Jistě, může to být i dvojnásobek elektřiny, kterou budeme potřebovat. Mezinárodní energetická agentura odhaduje celosvětový nárůst spotřeby elektřiny na dva a půl násobek. Je však třeba brát v úvahu, že mnoho částí světa stále nemá dostatek elektřiny. Tento scénář tedy počítá s rozvojem takových oblastí. V Česku máme poměrně rozvinutou infrastrukturu a spotřebujeme hodně elektřiny.
Petr
Takže ten nárůst není kvůli dekarbonizaci.
Jan
Není to jen kvůli dekarbonizaci, ale i zvyšování životní úrovně a standardů života. Lze si představit nárůst o 50-100 procent. Je obtížné stanovit konkrétní číslo bez komplexního scénáře, ale problém je mnohem větší než pouze dekarbonizace výroby elektřiny z uhlí a zemního plynu, které se v současnosti používají v energetice a elektroenergetice. Bude potřeba výroba elektřiny zvýšit minimálně o polovinu, a klidně i dvojnásobek.
Co budeme do budoucna elektrifikovat
časová známka: 05:24
Hana
Řekl jsi na začátku 60. Proto budeme potřebovat nějakých 30 až možná dalších 60 pro elektrifikaci. Co tam tedy bude? Napadají mě elektroauta. Co všechno bude v těchto nově elektrifikovaných oblastech.
Jan
Příkladem jsou elektroauta, kde máš velké úspory energie. Ten elektromotor je výrazně efektivnější než spalovací motor, takže místo dnešních 80 – já to budu přepočítávat všechno na jednu jednotku, aby to bylo srovnatelné. Ty čísla řeknu trochu obskurně jako tu energii obsaženou v pohonných hmotách, v terawatthodinách zase. Dneska je to asi 80 terawatthodin, co spálíme Diesel, nafta, CNG, LPG. A kdybychom elektrifikovali celou dopravu, tak to bude třeba 25 terawatthodin elektřiny navíc k těm současným 60. Nemůžeme si představit, že to bude 80 jako někdo maluje. To je blbost. Takové množství elektřiny nebudeme potřebovat, ale je to znatelný nárůst.
Druhá technologie jsou tepelná čerpadla, kde zas v tom vytápění jsou to vysoké desítky terawatthodin dneska, co se spálí. Díky vyšší efektivitě tepelného čerpadla místo třeba 3 MWh zemního plynu vám stačí jedna megawatthodina elektřiny, to znamená, zas to stáhnete řádově na třetinu nebo i méně, záleží na typu čerpadla a vnější teplotě.
Petr
Takže je důležité si uvědomit, že v dekarbonizačních strategiích se snižuje celkové množství energie potřebné v mnoha oblastech. Tyto technologie umožňují efektivnější nakládání s energií obecně. Namísto např. ropy se ale využívá elektřina, což znamená, že musí být zvýšena výroba elektřiny.
Jan
Když to řeknu v technických pojmech, konečná spotřeba energie bude klesat, ale spotřeba elektřiny bude stoupat, protože relativní podíl elektřiny v mixu roste.
Z jakých zdrojů vyrábíme elektřinu dnes
časová známka: 07:38
Hana
Mě to tedy vede k otázce. Dobře, tak z jakých zdrojů ji budeme vyrábět? Možná nejdříve v přehledu, tak z jakých zdrojů ji vyrábíme teď?
Jan
Když to řeknu v pořadí důležitosti nebo velikosti výroby v Česku, tak tady máme uhelné elektrárny a teplárny, dále máme dvě jaderné elektrárny a pak se dostáváme k menším částem. Mezi ně patří skupina obnovitelných zdrojů elektřiny. Paradoxně největší podíl má biomasa a bioplyn, které dohromady vytvářejí asi 5 terawatt hodin. Vodní elektrárny mají asi 2 terawatt hodiny za rok, solární elektrárny mají zase 2 terawatt hodiny za rok a vítr má necelou terawatthodinu.
Takže největší podíl z těch obnovitelných zdrojů elektřiny dneska představuje biomasa a bioplyn, což znamená biologický materiál, tedy to, co vám vyroste na poli nebo v lese. Dohromady ty OZE v elektřině vytvoří asi 10 terawatt hodin a další je zemní plyn, který má asi 7. Tyto údaje se však mohou měnit v jednotlivých letech, takže není důležité se dívat na detaily výkyvů, ale spíše na obecný trend. Ten ukazuje, že nejvíc elektřiny se vyrábí z uhlí a jádra, na druhém místě jsou OZE a zemní plyn.
Petr
Kolik procent elektřiny vyrábíme dnes bez emisí, tedy pomocí obnovitelných zdrojů nebo jaderné energie?
Jan
Když se díváme na čistou výrobu, tak v jaderných elektrárnách je to necelých 30 terawatt hodin, obnovitelné zdroje jsou asi 10 TWh, takže máme dohromady 40 TWh čistých zdrojů. Přibližně dalších 40 TWh se vyrobí z fosilních zdrojů, avšak záleží na roce a na situaci na trhu.
Hana
Což teď jenom asi upřesníme, protože předtím jsme mluvili o 60 a nyní to dohromady dává 80. Tak jsme asi předtím hovořili o čisté spotřebě a výroba je samozřejmě vyšší, protože někde exportujeme, vyskytují se ztráty a tak dále.
Jan
Ano, to je pro mě důležitá poznámka, že výroba a spotřeba se nemusí rovnat, protože tam jsou faktory jako import, export a ztráty v síti.
Petr
No, skládám si to v hlavě a znamená to, řekněme, že je to zhruba 50 %, tedy přibližně polovina elektřiny, kterou vyrábíme způsoby, které chceme zachovat a zvyšovat, zatímco 50 % elektřiny v současnosti vyrábíme způsoby, které chceme nahradit.
Jan
Ano, velmi zjednodušeně.
Hana
Zároveň tady už vedeme rozhovor 10 minut a je docela hutný. Nevím, jak to pro vás, pánové, ale já už bych chtěla shrnout tři body, které si z toho odnáším. První je, že kvůli elektrifikaci budeme muset výrazně navýšit celkovou výrobu elektřiny, a to zhruba 1,5 až dvojnásobně. Druhá věc, kterou si z toho beru, je že dnes vyrábíme nejvíce elektřiny v Česku z uhlí a jádra. Třetí bod je, že potřebujeme vyrábět elektřinu bez emisí a potřebujeme zvýšit produkci těchto zdrojů. To je to, co před chvílí říkal Petr. Možná bychom se mohli podívat na zdroje, ze kterých můžeme v Česku vyrábět bezemisní elektřinu. Jeňo, můžeš nám to přiblížit?
Zdroje bezemisní elektřiny v Česku
časová známka: 10:48
Jan
Když se podíváme na horizont roku 2050 a mluvíme o bezemisní výrobě. Tak co tady máme? Máme slunce, vítr, jádro a máme sadu řiditelných zdrojů, jako je biomasa, do určité míry vodní elektrárny a různé technologie pro ukládání elektřiny. Nakonec pořád tu máme ty fosilní paliva s technologií Carbon capture and storage. To znamená fosilní paliva, kde ty emise zachytíme. Tak to jako základní menu. Samozřejmě do toho mohou vstoupit technologie, které zatím nejsou a neznáme, ale to nemá smysl rozebírat.
Jaderné zdroje jsou relativně drahé, ale jsou stabilní a jsou také řiditelné do určité míry, více než ty proměnlivé, obnovitelné zdroje. Slunce a vítr jsou relativně levné a jsou proměnlivé. To znamená, že nevyrábí stabilně a nevyrábí tehdy, kdy se vám to hodí, ale tehdy, kdy fouká a svítí, a vy s tím musíte nějak pracovat. To znamená, že vy to potřebujete dorovnávat těmi dalšími typy zdrojů, a ty další typy zdrojů nutně potřebujete, aby vám to v součtu fungovalo, ať už je to ta biomasa nebo jsou to fosilní paliva s CCS. Určitě potřebujete nějaké systémy na ukládání přebytku elektřiny. Tak to je základní menu a je to samostatná epizoda, kterou je nutné pořádně probrat.
Petr
A uděláme na ni rovnou reklamu. Dáme vám samostatnou epizodu, kde se podíváme fakt do hloubky na tyhle technologie výroby bezemisní elektřiny.
Co vlastně chceme od výroby elektřiny? Tato otázka směřuje k tomu, jaké požadavky musí energetický mix splňovat, aby byl pro nás přijatelný. Jednou z klíčových charakteristik je minimalizace emisí. Nicméně, máme i další požadavky.
Elektřina musí být dostupná a spolehlivá, nejen bez emisí
časová známka: 12:44
Jan
No, to je takový klasický energetický trilema – čistota, ohled na životní prostředí a hlavně bezemisnost. Druhý vrchol tohoto trojúhelníku je dostupnost, aby si to lidé i podniky mohli dovolit a aby průmysl nemusel odcházet za hranice Evropské unie nebo Česka. Třetí vrchol trojúhelníku představuje spolehlivost, což zahrnuje složitý mix různých aspektů. Je důležité, aby výsledek fungoval spolehlivě a aby ta cesta k tomu výsledku fungovala spolehlivě.
Petr
To znamená, že občas se objeví titulek, který naznačuje, že někde budou blackouty kvůli něčemu. Takovéto řešení není spolehlivé ani funkční. Je důležité, abychom se mohli spolehnout na to, že když zapojíme zařízení do zásuvky, tak bude fungovat bez problémů.
Jan
Ono se může trochu proměnit systém, jak přemýšlíš nad elektřinou. Samozřejmě, když něco zapojíš do zásuvky, chceš, aby to fungovalo. V budoucnosti budou určitě výraznější cenové a jiné signály, abys své elektroauto nabíjel v době, kdy jsou nadbytky elektřiny, a ne v době, kdy je její nedostatek. Samozřejmě ho můžeš nabít kdykoliv, ale trh tě bude tlačit, aby ses přizpůsobil této nové energetice. To je společenský aspekt, na který si během času zvykneme.
Petr
Mně samo o sobě přijde hezké to pojmenování jako nová energetika. Jako to, že máme nějakou klasickou energetiku, kterou máme teď, která funguje nějak, a budeme mít nějakou novou energetiku. To, co teď říkáš, mi přijde jako mega zajímavé. Není to jenom o tom, že se jedna elektrárna zboří a postaví se druhá elektrárna. Ale je to možná i o tom, že se změní náš přístup k té komoditě samotné.
Když jsme tahali vodu ze studny a pak jsme měli rozvody a kohoutek pitné vody doma, tak se změnil náš přístup k tomu, jak se používá voda. Tak asi ta nová energetika, když budeme mít v létě v poledne elektřinu v zásadě zdarma, ale v zimě, v noci bude jako zatraceně drahá, tak se změní přístup k tomu, jak tu elektřinu používáme. Jak na ni nahlížíme, jako co to vlastně ta komodita znamená, jak se s ní pracuje.
Jan
To se týká dostupnosti elektřiny, která se možná trochu změní v chápání toho, co znamená „dostupná“ elektřina. Bude někdy dostupná, někdy drahá a budeme se muset naučit se tomu přizpůsobit. Je třeba zajistit zdrojovou přiměřenost, abychom vždy měli dostatek záloh pro případy, kdy nefouká vítr nebo ne svítí slunce. Otázka je, co znamená „dost“ elektřiny, tj. kolik zdrojů potřebujeme, abychom měli dostatek elektřiny. Samozřejmě je důležité najít způsoby, jak snížit spotřebu v době, kdy je výroba elektřiny drahá, např. omezit provoz tepelných čerpadel nebo nabíjení elektroaut.
Petr
Nepotřebujeme vždycky za každou cenu pokrýt ten maximální možný peak v té spotřebě, co by všechno dokázala zahrnout, spotřebovat, ale pracovat s touto spotřebou, být flexibilní ve spotřebě.
Jan
Toto bych ještě celé dal do kategorie: ten výsledek té transformace musí fungovat. Potřebujeme, aby ta síť fungovala, protože jinak je to průšvih. Druhý bod se týká toho, že potřebujeme, aby ta cesta k tomu výsledku fungovala, a to je otázka nějakých transformačních rizik. Pokud vsadíme všechno na jednu kartu, tedy například soláry, můžeme narazit na problémy. Stejně tak to platí i pro absurdní představu stavby sedmi jaderných reaktorů. Můžeme sázet na větrnou energetiku, ale můžeme narazit na politické bariéry. V této transformaci můžeme narazit na řadu problémů, takže je to jako strategická hra, jak si to naplánovat, abychom byli co nejméně ohroženi jednotlivými událostmi. Dalším rozměrem spolehlivosti, který nechceme, ale může nastat, je energetická bezpečnost – nechceme být závislí na žádném jednom státu a už vůbec ne nepřátelském.
Petr
To, o čem jsi mluvil, je důležité zdůraznit, že existují proměnné, které nemáme pod kontrolou. Například, zda se v Severním moři postaví více či méně větrných elektráren, je něco, co jako Česká republika ovlivníme velmi těžko. Také záleží na tom, zda se podaří postavit nové silné dráty přes Německo, aby elektřina mohla k nám přitéct. Proto to není jen o tom, co udělá naše vláda, ale také o tom, co udělají ostatní státy.
Jan
A současně potřebujeme mít do jisté míry připravenost na ty varianty, kdy se tohle nepodaří. A pak už je to otázka toho, jak moc chceme být připraveni na nejhorší případ, jak moc důvěřujeme spolupráci v Evropě a jak moc se v Evropě dokážeme dohodnout na nějaké společné strategii. To jsou složité politické otázky, jak moc jsme ochotni ještě dále integrovat energetickou politiku v Evropě.
Výzvou je dostatek elektřiny v zimě
časová známka: 19:36
Hana
Asi si dokážu představit, že potřebujeme různé množství elektřiny v létě a v zimě, a jak se vlastně spotřeba elektřiny v průběhu roku vyvíjí?
Jan
Spotřeba elektřiny v různých měsících se liší. V Česku máme největší spotřebu během zimních měsíců, protože část elektřiny používáme na vytápění. Jedním ze zdrojů, který je schopen v zimě vyrobit velké množství elektřiny je jádro. Slunce během nejhorších zimních měsíců nefunguje dobře a musíte mít opravdu hodně sluneční energie, aby byla v zimě viditelná.
Hana
A co třeba vítr?
Jan
Vítr na to je skvělý, ale máme ho v Česku v tuhle chvíli úplně zanedbatelně. Různé studie o tom, jaký je zde potenciál výroby elektřiny z větru, ukazují, že tento potenciál je výrazně větší než to, co v současnosti využíváme. Spotřeba energie v roce 2050 bude okolo 100 terawatthodin ročně a z větrné energie jsme schopni pokrýt 10-30 terawatthodin, což je významná část. Avšak stále je to málo, zejména v zimě, kdy potřebujeme více energie. To je podle mě základní problematický bod. Pokud chceme přestat spalovat fosilní paliva v elektroenergetice, musíme najít náhradu pro zimní období a větrná energetika je jedním z kandidátů. Záleží na nás, kolik toho dokážeme v Česku rozjet a využít.
Petr
Zvlášť ve chvíli, kdy v současnosti máme pouze 0,7 TWh z větru.
Jan
Potřebujeme tak padesátkrát víc, aby to bylo dobré.
Jan
No, a pak jsou tam různé další pomocné zdroje, které ale taky mají omezení. My můžeme v zimě obzvláště někde v teplárnách nebo v průmyslu pálit biomasu a z toho částečně vyrábět elektřinu, ale té biomasy jako není snadné tolik vypěstovat nebo tolik v té zemi najít a má to své konsekvence, kdybychom používali opravdu hodně biomasy, prostě se to projeví na tom, že musíme větší část zemědělské půdy věnovat na energetické účely, a to má své limity. Jo, to člověk nechce úplně neomezeně.
A pak tady máte fosilní plyn s CCS, což je technologie, která nějak funguje, také není bez kompromisů, vlastně jsou tam nějaké zbytkové emise, není to dokonalé v té bezemisnosti, ale jako nemáme tady úložiště na uhlík, takže to je v něčem spekulativní. Nám se to bude hodit v průmyslu, to také padlo mnohokrát v té průmyslové sérii, nám se to bude hodit, tahle technologie, takže by bylo skvělé, kdybychom ji měli v tom menu v dalších desetiletích a mohli po ní případně sáhnout, ale také to není něco, na co teď můžeme strategicky vsadit.
Petr
A když navážu na to, co jsi říkal před chvílí, tak my vlastně nechceme vsadit na jednu z těch karet stoprocentně. Potřebujeme trochu budovat všechno nebo minimálně víc věcí zároveň.
Jan
Co mi přijde důležité, je dodat, že dalším zdrojem elektřiny v zimě je importovaný vítr. I kdybychom ho uměli postavit tady hodně, furt ho bude trochu málo. Ale my můžeme tu elektřinu importovat ze Severního moře a z různých států, které tam budou vyrábět efektivně na moři.
Petr
Což trochu navazuje na otázku energetické bezpečnosti a na to, jak moc jsme závislí na těchto státech a na propojení Evropy a spolupráci přeshraničně.
Jan
A ta spolupráce funguje. Prostě máme propojené trhy v tom smyslu, že když už někdo něco vyrobí, rád nám to prodá nebo pošle skoro zadarmo. Ve chvíli, kdy jsou nadbytky elektřiny, tak to není ten problém. Ten problém je spíš v tom, nakolik strategicky na tohle chceme sázet. Jak jsi řekl, my tohle nemáme pod kontrolou, co se stane na severu Německa, v Dánsku, Británii nebo ve Švédsku.
A ještě, jako poslední velký zdroj elektřiny v zimě, je ukládání přebytků z léta. To znamená, mluví se nejvíce o vodíku nebo o nějakých dalších látkách, které vyrobíte z toho zeleného vodíku. Tedy v létě z přebytku elektřiny vyráběné elektrolýzou vody vyrobíte tzv. Zelený vodík, ze kterého různými způsoby v zimě můžete vyrábět elektřinu. Taková technologie zatím není škálovatelná, umíme dělat všechny kroky toho procesu, ale to dneska neděláme. Obzvláště proto, že nejsou přebytky obnovitelné elektřiny, která by byla skoro zadarmo. To je hlavní důvod, proč to dneska nemáme. Ale vlastně jsme předtím škálováním, nevíme, jak to dopadne, ale tady je důležité dodat, že to není zadarmo.
Máte třeba 2/3 té elektřiny, kterou ztratíte v tom procesu ukládání do vodíku a výroby zpátky z té elektřiny. To znamená, že pokud to budete používat hodně, budete muset vyrobit hodně navíc abyste pokryli spotřebu třeba 100 TWh ročně, musíte třeba vyrobit 140 a část z toho uložit a použít zpět v jiný čas. To znamená, že je to v nějakém smyslu taky drahé nebo neefektivní na tu elektřinu, že ji potřebujete hodně vyrobit navíc. To je celé menu na zimní sezónu a možná se můžeme dívat na to, jak z toho sestavit nějaké varianty vývoje.
Scénáře budoucího energetického mixu
časová známka: 26:04
Hana
Jaké jsou scénáře a možnosti pro výrobu jednotlivých zdrojů v budoucnosti?
Jan
Já si myslím, že má smysl hovořit o nějakých typizovaných cestách, abychom si to zjednodušili. Tyto cesty mohou být trochu extrémní, ale umožňují nám chápat rozdíly.
Jan
První ta extrémní cesta, nebo jedna jako čistá varianta, znamená vsazení na proměnlivé obnovitelné zdroje, jako jsou slunce a vítr. To znamená, že výroba elektřiny je založena na sluneční a větrné energii a musíme si poradit s obdobími zimy a nocí v létě. V létě musíme krátkodobě ukládat přebytky elektřiny z poledne do baterií a dalších technologií, které můžeme využít v noci. Kromě toho musíme část přebytků uložit do dlouhodobého ukládání, což nám pomůže s výrobou elektřiny v zimě.
Petr
Což může být například vodík nebo další prvky.
Jan
Tohle je těžké uhrát 100 procent na kombinaci slunce, větru, vodíku a baterií, protože byste té výroby potřebovali extrémně hodně, abyste v zimě měli dostatek zásob. To znamená, že to vždy budete potřebovat doplnit nějakou mírou biomasy, případně fosilního plynu s CCS, aby to vyšlo jako ekonomicky přijatelné, nebo aspoň s dnešními cenami. Ono ty náklady na to mohou klesnout až na čtvrtinu – kombinace slunce a vodíku a pokud se tak stane, bude to vlastně levné, i když budete muset operovat s obrovskými výrobami a s obrovskými ztrátami.
To je jako jedna extrémní cesta, o které se hodně mluví na západě Evropy, nebo je to jako ta primární cesta, o které ta západní Evropa mluví. Jeden z důvodů, proč mluví o této cestě, je, že mají velký potenciál ve větrné energetice, která je na to příhodná. Potřebujete nějakou kombinaci slunce a větru, aby to dobře fungovalo. Když máte převahu větru, funguje to lépe.
Petr
Protože fouká v zimě…
Jan
V zimě fouká vítr víc než v létě a také je víc rozprostřený v čase. To znamená, že není koncentrovaný v malých špičkách v poledne, ale je více rozprostřený do delšího časového úseku.
Pak je tu druhá varianta, která je také extrémní cesta. Tato extrémnost je spíše v matematickém smyslu, že se jedná o krajní variantu – hodně jádra, ale je třeba dodat, že to není pouze jádro. Je to slunce, vítr a hodně jádra. To znamená, že varianta spočívající pouze na jádru není možná. Pokud se podíváme na spotřebu v roce 2050, která bude okolo 100 TWh, tak dnes naše dvě velké elektrárny vyrobí pouze 30 TWh. Potřebovali bychom tedy 8-10 velkých jaderných bloků.
Hana
To stojí zároveň hodně peněz, postavit 10 bloků.
Jan
Ale nejenom peníze, ale i odborná kapacita je potřebná pro to, aby se toto zorganizovalo a zaplatilo. A dokonce investice do jednoho bloku by pro ČEZ představovala příliš velkou částku, kterou by si firma velikosti ČEZu nemohla dovolit. ČEZ by nebyl ochoten jít do toho na vlastní riziko, a proto je zde potřeba velká garance ze strany státu, která by zaručila výnosnost investice. Nicméně, vrátíme se zpátky k tématu. Je důležité si uvědomit, že tento scénář není jen o jádru, ale o sluneční energii, větru a jádru.
A třetí možností je vlastně hodně sázet na import. Když se podíváte na výsledky nějakého modelování celoevropských nebo různých modelů, může vám z toho pro Česko vyjít jako vlastně optimální importovat, protože je to prostě investičně výhodnější a snazší postavit ty obnovitelné zdroje třeba na jihu Evropy soláry a na severu Evropy offshore vítr. Takže kdybychom zapomněli na tu dimenzi energetické bezpečnosti nebo toho, že se chceme být schopni samozásobit elektřinou a jenom se na to dívali z pohledu celé Evropy a cenové efektivity, je to vlastně efektivní a racionální řešení pro Česko – importovat si část energie.
Petr
To znamená, že to zase bude slunce, vítr a hodně importu, protože to není stoprocentně import?
Jan
Ne, na to dneska nemáme kapacitu drátů na hranicích, ani přenosová soustava by to nezvládla. Elektřina je zároveň klíčovou komoditou z hlediska energetické bezpečnosti, kterou si nechceme úplně pustit z ruky a říct, že to za nás vyřeší někdo jiný. To by bylo odůvodnění neaktivity. Žádná z těch tří variant není rozumná ze 100 % jako jediná, protože to má v sobě spoustu nejistot, zda se to podaří. A ještě je tedy důležité dodat, že bude těžší, pokud nebudeme mít dostatek domácího větru, protože vám to prostě bude chybět v té zimě a budete potřebovat více importu, jádra nebo zeleného vodíku a všechno to je buď drahé, nebo nedostupné.
Elektřina nebude dvakrát dražší
časová známka: 32:20
Hana
Já bych se chtěla dostat k té ceně, protože teď jsi uvedl nějaké extrémní varianty a já chápu, že reálná cesta bude spíše kombinací. Proto by mě zajímalo, která z nich je finančně nejvýhodnější nebo která kombinace těch variant vychází nejlépe?
Jan
Tady si myslím, že je důležité si to jako řádově zarámovat, že kolem té budoucí ceny panuje spousta obav, jako že si to nebudeme moct vůbec dovolit, že je to nesmyslné, že tady bude mít spousta lidí energetickou chudobu, protože elektřina bude drahá. My, když jsme si to počítali, tak nám to nevycházelo podstatně dražší, než je to dneska, včetně dnešních emisních povolenek.
Když se podíváme na to, kolik stála elektřina předtím, než začala invaze na Ukrajinu, tak ta dekarbonizovaná elektřina nebude dvakrát dražší, ani o 50 %, ani o 30 %. Vlastně obzvlášť v dobré variantě, že se nám to všechno podaří, že nebudou ty blackouty a že tam nebude nějaká neefektivita v tom procesu, tak je možné, že ta elektřina bude o kus dražší, o desítky procent dražší, než co jsme zažili v historických dobách. To bylo levné, ale nebude prostě dvakrát dražší. Ty technologie už jsou dneska tak levné, že to není možné, aby to bylo dvakrát dražší. A mimochodem, i kdybychom výrazně vsadili na jadernou energetiku, tak ta cena nebude dvakrát dražší.
Hana
Dvojnásobně dražší, než to bylo před válkou.
Jan
Než jsme zažili před válkou, ano.
Petr
A teď se vydáme napříč těmito třemi různými cestami, které jsme si pojmenovali. Jsou cenově srovnatelné, takže bez ohledu na to, kterou zvolíme – první, druhou nebo třetí – cena bude přibližně stejná. To je to, co jsi říkal, bude to max o desítkách procent.
Jan
Anebo o desítky procent levnější, což je také možné. Spíše to nebude levnější, ale i to je možné. Záleží na tom, jak se tyto technologie budou vyvíjet. Co si z toho člověk může odnést, je, že dnes jsou ty technologie, zejména solární a větrné energetiky, tak levné, že i když připočteme extra náklady na zálohy – když nesvítí a nefouká, nevyjde to zásadně dražší, než jak to stojí dnes.
Petr
Je do toho započítána cena za samotnou transformaci energetiky? Za tu změnu zdrojů elektřiny?
Jan
Jo, jo. Když mluvím o ceně toho výsledku, tak mluvím o systémových nákladech. To znamená, že se podíváme na to, kolik stojí výroba elektřiny v tom výsledném řešení a kolik stojí investice. Firmy to nestaví zadarmo, musí si půjčit od banky na nějaký úrok a každý rok to musí splácet. Kapitálové náklady jsou rozprostřeny do každého roku provozu. Je obtížné odhadnout náklady na rozvoj přenosové a distribuční soustavy, tam ta data nemáme tak přesná. Celkový závěr však zůstává: mluvíme o celkových systémových nákladech na výrobu elektřiny.
Jaké kroky podniknout teď
časová známka: 37:14
Hana
Udělali jsme si přehled scénářů a diskutovali kolik by to mohlo stát. Co z toho celého vlastně vyplývá?
Jan
Takže mě ptáš, abych ve dvou větách řekl ideální státní energetickou koncepci?
Co my můžeme dělat právě teď a co potřebujeme dělat v budoucnu je rozjet rozvoj obnovitelných zdrojů, konkrétně solární a větrné energetiky, a ještě konkrétněji větrné energetiky, protože jsme již během této epizody mnohokrát zdůraznili, že na výrobě energie z větru závisí pokrytí zimní spotřeby. Tato oblast však čelí mnoha legislativním a jiným bariérám, které je třeba překonat, abychom mohli rychle dekarbonizovat naši energetiku. Toto je klíčové, protože obnovitelné zdroje jsou nejsnazší nástroj k tomu, abychom rychle snížili produkci elektřiny z fosilních paliv.
Další složité problémy se objeví později, ale úvodní část dekarbonizace je jednoduchá a jednoznačná. Instalujme více solárních a větrných energetických zařízení v Česku. Je třeba poznamenat, že budeme odstavovat uhelné elektrárny a potřebujeme je nahradit jinými zdroji. Biomasa může být jedním z těchto zdrojů, ale z větší části to musí být plynové záložní zdroje. Plyn není ideální náhradou za uhlí, ale rozvojem solární a větrné energetiky můžeme minimalizovat potřebu plynu. My potřebujeme ten instalovaný výkon jako zálohy, ale to není tak drahé a emisně tak náročné, když postavíme nějaké záložní elektrárny. A my chceme, abychom jich potřebovali co nejméně potom v praktickém provozu – co nejméně hodin v roce.
Petr
Potřebujeme, aby ty elektrárny stály a aby tam byl člověk, který je může zapnout a vypnout, když budou potřeba. To ale neznamená, že musí být v provozu neustále. Zapnout je můžeme prostě jenom, když budou opravdu potřeba, a čím víc OZE, tím méně času bou potřeba například ty plynové záložní elektrárny.
Jan
Ano, ano, a čím více je Evropa propojená, a čím více OZE ze zahraničí, tím méně záloh budeme potřebovat. Že budeme vždycky jenom čekat na příhodnou dobu pro použití záloh je samozřejmě trochu idealistická představa, nicméně výroba energie z fosilních paliv může být podstatně snížena během této dekády, což je důležité pro klima.
Petr
Jak to zní, nechci říct, že je to snadné, ale zní to přímočaře. Pokud bych měl rozhodnout o tom, co budeme dělat, jako co je potřeba dělat teď, je potřeba rozvíjet OZE a hlavně větrnou energii.
Jan
Jako pak tady jsou těžší rozhodnutí, a to ohledně jaderné energetiky. Obzvláště u těch velkých konvenčních bloků se musíš rozhodnout hodně dlouho dopředu, jestli je budeš stavět. Potom je budeš 8 let připravovat a 10 let nebo v lepším případě třeba sedm let budou stavěny. To znamená, že ty to rozhoduješ skoro 20 let nebo 15 let dopředu. Potřebuješ podepsat smlouvu s firmou, která ti to postaví. To je jako ze strategického a politického hlediska extrémně těžké, protože rozhoduješ o investici do světa, který nevíš, jak bude vypadat za těch 15 let.
Můžeš to různě zkoumat různým modelováním a cenovými analýzami, ale v konečném důsledku úplně nevíš. Pokud máš rozhodnout o jednom bloku v Dukovanech, můžeš si říct, že to není tak drahé v důsledku. Můžeme si to dovolit. Pokud však chceš rozhodnout o dalších čtyřech nebo pěti blocích, už je to jako obrovské strategické rozhodnutí, které děláš v podstatě se zavřenýma očima. Neříkám, že to nemáme rozhodovat, ale jenom říkám, že je to těžké rozhodování.
A teď mám pocit, že se využívá v nějakém smyslu, využívají se ty situace jako válka, plynová krize, jako tendence to rozhodnout co nejdříve, dokud ještě jedeme na té vlně. Vlastně jsme tady měli velký problém, který si pamatujeme. A tak pojďme investovat do budoucnosti a postavit hodně jaderných bloků. Já si myslím, že by bylo racionálnější s tím velkým rozhodnutím počkat. Jo, dobrý, budiž, klidně. Celá politická reprezentace je tomu nakloněná. Tak pojďme jako skutečně začít stavět Dukovany pět, ale ty další bloky…
Za pět let budeme vědět o kus víc a za 10 let budeme vědět ještě víc a možná zjistíme, že je to skutečně nejlepší a měli jsme začít stavět už před pěti lety, ale jako krátkodobé řešení se vždycky dá něco postavit. Bude nás to něco stát, ale vždycky se dá postavit nějaká technologie na přechodný čas. Prostě je spousta věcí, které se dají stavět rychleji než za 20 let, takže to není, že bychom úplně ztráceli karty z ruky. Možná za 10 let zjistíme, že by to bylo výhodnější a levnější začít stavět dřív, ale nemyslím si, že by bylo moudré rozhodovat o investici asi za bilion korun plní emocí z plynové krize. Podle mě jsou to věci, které je potřeba rozhodovat s čistou hlavou a s dobrými podklady, dobrými analýzami.