http://ekolist.cz/cz/publicistika/nazory-a-komentare/vladimir-wagner-co-lze-vycist-ze-serveru-s-daty-o-vyrobe-elektriny-o-nemecke-energiewende
zprávy o přírodě, životním prostředí a ekologii

Vladimír Wagner: Co lze vyčíst ze serverů s daty o výrobě elektřiny o německé Energiewende?

18.1.2017
Dosavadní průběh německé Energiewende. Roční výroba různých zdrojů elektřiny v Terawatthodinách v jednotlivých letech.
Dosavadní průběh německé Energiewende. Roční výroba různých zdrojů elektřiny v Terawatthodinách v jednotlivých letech.
Na internetu je řada zdrojů, na kterých lze sledovat vývoj produkce elektřiny a její ekologické dopady. Podívejme se, co některé z nich ukazují o vývoji a potenciálu německé Energiewende. Jako první je server Fraunhofer ISE (Energy charts). Ten umožňuje sledovat instalovaný výkon, produkci elektřiny a vývoj jejích cen v Německu. A to od roku 2002, tedy po téměř celou dobu průběhu Energiewende, která začala v roce 2000. Probíhá už tedy šestnáct let a je možné vidět a analyzovat základní trendy.
 

Dosavadní průběh německé Energiewende

Statistiky ukazují, že velice úspěšně pokračuje odstavování jaderných elektráren. Tento cíl Energiewende se plní přesně podle plánu. Po odstavení prvního velkého bloku v Bavorsku Grafenrheinfeld v roce 2015 pokračoval propad ve výrobě elektřiny z jádra i v roce 2016. Zatímco před začátkem Energiewende vyrobily jaderné elektrárny téměř 160 TWh ročně, což bylo zhruba 30 % celkové produkce elektřiny, tak nyní už je produkce u hodnoty okolo 80 TWh ročně, tedy hluboko pod výrobou z jednotlivých fosilních zdrojů, i když pořád téměř 15 % celkové produkce. I letos ještě pořád vyprodukovaly jaderné elektrárny více elektřiny než větrné. V roce 2022 by však měly být odstaveny všechny jaderné bloky a značná část nízkoemisní produkce tak zmizí. Podívejme se nyní, čím mohou být nahrazeny.



Z průběhu výroby elektřiny v Německu je vidět, že celou dobu Energiewende se produkce z vody nemění, zůstává zhruba na úrovni 20 TWh, tedy jen zhruba 3,6 % celkové výroby. Jisté fluktuace jsou způsobeny změnami situace s vodními srážkami. Nepomohla ani intenzivní dotační podpora vodních zdrojů, která umožnila vybudování řady malých decentrálních zdrojů, které jsou velmi užitečné při cestě k malé decentralizované efektivní energetice. Neřeší však potřebné významnější navýšení výroby elektřiny, které by umožnilo nahradit výpadek jádra.

Další možností je využití biomasy. V tomto případě došlo k rychlému navýšení zhruba mezi léty 2004 až 2010. Od té doby zůstává produkce elektřiny z biomasy zhruba stejná na úrovni 47 TWh, což je necelých 9 % celkové výroby elektřiny. Pravděpodobně už narazila na limity konkurence s výrobou potravin a ekologickými funkcemi krajiny. Dalším faktorem je, že Německo přestalo dotovat takové ekologické úlety, jako je dovoz kukuřice na velké vzdálenosti, třeba z Česka, pro vysoce dotovanou výrobu bioplynu pro produkci elektřiny nebo pálení dováženého dřeva v tepelných elektrárnách. S tou biomasou a omezením produkce oxidu uhličitého je to vůbec problematické. Pochopitelně se při jejím spalování také uvolňují emise, oxidu uhličitého i opravdových škodlivin. Předpokládá se však, že při novém nárůstu této biomasy se tento oxid uhličitý zase z atmosféry pohltí. Jestliže však spalujete vzrostlé stromy zpracované na štěpku, tak ten cyklus trvá i osmdesát let a je otázka, jestli nám teď při snaze o rychlé snížení emisí takové využití biomasy v tomto pomůže. Z vývoje situace okolo biomasy v Německu a Velké Británii by se měla poučit hnutí Duha a Greenpeace, která ve svých energetických koncepcí staví z velké části právě na využití tohoto zdroje.

Pro náhradu jádra tak může Německo využít pouze vítr a slunce. Je však otázka, do jaké míry se to podaří. U fotovoltaiky se po rychlém nárůstu zvyšování výkonu i nárůstu produkce elektřiny z tohoto zdroje mezi lety 2007 a 2013 růst výrazně zpomalil. Změny v roční výrobě elektřiny jsou tak spíše dány vývojem povětrnostních podmínek v daném roce a už čtyři roky zůstává výroba elektřiny ze slunce zhruba stejná, okolo 37 TWh, což je 7 % celkové produkce. V roce 2016 poklesla i při nárůstu instalovaného výkonu o 1 GW. Zde je zpomalení růstu výkonu a i výroby nejspíše hodně dáno poklesem dotovaných cen výkupu elektřiny z tohoto zdroje. Pro využití v Česku je základním poučením z Německa, že i při instalovaném výkonu dosahujícím velikosti celkové potřeby nedodá tento zdroj ani 10 % potřeb. Navíc je dominantně zodpovědný za vysoké poplatky na dotace do cen za obnovitelné zdroje v Německu.

U větrných zdrojů roste výkon i výroba stále. V roce 2016 sice byla výroba elektřiny z větru nižší než v roce 2015, i když instalovaný výkon vzrostl o 5 GW. Ovšem rok 2015 byl hodně výjimečný, když produkce z větrných zdrojů poskočila opravdu hodně nahoru. Předloňský nárůst a loňský pokles tak mohou být dány hlavně vývojem povětrnostních podmínek během let 2015 a 2016. Větrné zdroje sice dodají v Německu 80 TWh, což je okolo 14 %, ale je to díky větrnému severnímu pobřeží. V Bavorsku, které je geografií i dalšími vlastnostmi velmi blízké nám, dodávají větrné elektrárny jen pár procent jeho potřeb elektřiny. Na to by měli myslet ti, kteří spoléhají na vítr u nás.

Ukázka průběhu produkce elektřiny v letních měsících (květen), kdy už v ideálních podmínkách dodá kolem poledne slunce téměř všechen potřebný výkon a navíc může i docela foukat. (Zelená je biomasa, nejsvětleji modrá je voda, nejtmavší modrá jsou větrníky v pobřežních vodách a méně tmavá modrá je vítr na pevnině, největší plochu zaujímají šedomodrou barvou označené klasické zdroje - jaderné a fosilní).
Ukázka průběhu produkce elektřiny v letních měsících (květen), kdy už v ideálních podmínkách dodá kolem poledne slunce téměř všechen potřebný výkon a navíc může i docela foukat. (Zelená je biomasa, nejsvětleji modrá je voda, nejtmavší modrá jsou větrníky v pobřežních vodách a méně tmavá modrá je vítr na pevnině, největší plochu zaujímají šedomodrou barvou označené klasické zdroje - jaderné a fosilní).
Zdroj | Zdroj Agorameter

Je však možné, že v Německu už mohou u těchto zdrojů začínat převládat jiné dva faktory. Počasí je často stejné na celém území Německa i u nás a tyto zdroje se chovají jako jedna velká elektrárna. Velice dobře to lze sledovat na stránkách Agora Energiewende (Agorameter). Výkon ve fotovoltaice i ve větru už dosahuje hodnoty, která odpovídá celkové potřebě Německa. Hlavně v jarních měsících, kdy fouká a zároveň svítí slunce, tak má Německo obrovské přebytky zdrojů a musí i větrné a fotovoltaické zdroje stále častěji vypínat. Zároveň také chybí linie velmi vysokého napětí, které by transportovaly elektřinu z větrných farem na severu do průmyslového Bavorska. Podrobněji jsou tyto vlivy na průběh Energiewende popsány v nedávném článku.

Uvidíme tak, jaký vliv budou mít tyto faktory na nahrazování jaderných a fosilních zdrojů větrnými a solárními v následujících letech, kdy ještě více zesílí. Minulý rok byl velice zajímavý z hlediska posouzení možností a budoucnosti německé Energiewende. Zatímco na jaře foukalo hodně a větrné i fotovoltaické elektrárny se musely vypínat, v listopadu a prosinci se ochladilo a zároveň nefoukalo. V té době dodávaly dominantní část elektřiny zdroje fosilní. Ty ovšem musely pracovat i v případě, že hodně foukalo. Problém je, že řada fosilních zdrojů musí v té době běžet, byť třeba na malý výkon, aby dokázala reagovat na rychlé a nepříliš předvídatelné fluktuace větrné produkce a zajistila stabilitu sítě, která přenáší velké výkony na velké vzdálenosti ze severu Německa na jih.

Produkce elektřiny z různých zdrojů v Německu v říjnu, kdy moc nefoukalo a slunce už je nízko. Výroba je dominována klasickými zdroji.
Produkce elektřiny z různých zdrojů v Německu v říjnu, kdy moc nefoukalo a slunce už je nízko. Výroba je dominována klasickými zdroji.
Zdroj | Zdroj Agorameter

Situace s emisemi oxidu uhličitého v Německu

Podívejme, jak se vyvíjí situace s emisemi oxidu uhličitého. Zatím sice celková produkce elektřiny z nízkoemisních zdrojů v Německu mírně stoupla, nárůst však nestačí pro pokrytí dosud pracujících jaderných zdrojů. Je tak důležité, aby produkce z větrných a solárních zdrojů dále intenzivně rostla. Problém ovšem je v případě, že už narazily na zmíněné limity a nakonec část jaderné produkce budou muset nahradit zdroje fosilní. Jak tomu bude v reálu, uvidíme v nejbližších deseti letech.

Velmi názorně ukazuje produkci oxidu uhličitého Online mapa na stránkách projektu Tomorrow. Je vidět, že zatímco v současné době je produkce oxidu uhličitého Německa většinou přes 400 gCO2ekv/kWh, ve Francii je to většinou okolo 100 gCO2ekv/kWh a Švédsku dokonce jen okolo 50 gCO2ekv/kWh, tak u. A to je v Německu stále 10 GW jaderných zdrojů. Francie a Švédsko, které využívají k cestě k nízkoemisní energetice kombinaci jádra a obnovitelných zdrojů, jsou na mapě čistě zelené a Německo se barví k tmavší hnědé. V dobách nepříliš vhodných pro obnovitelné zdroje, kdy moc nefouká ani nesvítí slunce a navíc je ve všední den vysoká spotřeba, tak je tmavě hnědé i tmavší než Česko a druhou nejtmavší po Polsku. Ale i v době ideálních podmínek, například těsně po Silvestru, kdy všichni spali, spotřeba byla minimální a docela foukalo, zůstává hnědá. Francie a Švédsko jsou stálé zelené a to už tři desetiletí.

Emisi oxidu uhličitého lze průběžně sledovat na stránkách na webu. Takto vypadá situace v době, kdy není situace pro Německo úplně ideální, zimní všední den s vyšší spotřebou, kdy sice fouká, ale ne tak moc.
Emisi oxidu uhličitého lze průběžně sledovat na stránkách na webu. Takto vypadá situace v době, kdy není situace pro Německo úplně ideální, zimní všední den s vyšší spotřebou, kdy sice fouká, ale ne tak moc.
Zdroj | Tomorow

V letošním roce celkové emise oxidu uhličitého v Německu stouply o 0,8 %. V samotné elektroenergetice klesly o 1,6 %. Výroba elektřiny z nízkoemisních zdrojů o něco klesla, protože silně poklesla produkce z jaderných bloků a slabě také z větrných a solárních elektráren. Mírný nárůst množství elektřiny z vody a biomasy to nestačil kompenzovat. Snížení emisí oxidu uhličitého z elektroenergetiky tak bylo způsobeno významným nárůstem využívání plynu, který nahradil část uhlí. Dovoz plynu a závislost na něm se tak opět zvyšují. Velmi silná je i závislost na dovozu černého uhlí. Například pro klíčovou elektrárnu Moorburg v Hamburku, která zajišťuje stabilitu dodávek pro tuto průmyslovou aglomeraci. Aby bylo co nejlevnější, dováží se i z Jižní Ameriky, kde jsou nejen bezpečnostní podmínky v uhelných dolech někdy dost drsné.

Vinu za zvýšení emisí má tedy průmysl, teplárenství a transport. Což je pro německé ambice pro snižování emisí dost velká rána. Proponenti Energiewende předpokládali, že horší výsledky v elektroenergetice způsobené odstavením jaderných bloků budou kompenzovány rychlým pokrokem v těchto oblastech. Zdá se však, že se to příliš nedaří. I to je důvod, proč Německo neplní své plány na snižování emisí. Předpokládalo, že do roku 2020 sníží emise oproti hodnotám v roce 1990 o 40 %. Podle údajů z roku 2015 bylo tehdy snížení pouze o 27,2 % a loni se místo přiblížení k cíli od něj vzdálilo. Navíc v letošním roce odstaví Německo velký jaderný blok v Bavorsku a v roce 2020 další. Je velice nepravděpodobné, že se jejich produkce podaří nízkoemisními zdroji nahradit.



Závěr

Je vidět, že sice Německo plní své představy o odstoupení od jaderné energetiky, ale vůbec se mu nejen v elektroenergetice nedaří plnit představy o snižování emisí a závislosti na dovozu fosilních paliv. Je vidět, že na rozdíl od Francie a Švédska, které mají nízkoemisní elektroenergetiku řadu desetiletí, je otázka kdy a zda vůbec ji dosáhne Německo velmi otevřená. Na cestu k nízkoemisní energetice s využitím kombinace jaderných a obnovitelných zdrojů se vydala Velká Británie, Finsko a Maďarsko. Uvidíme tak, jak bude jejich situace na mapě produkce oxidu uhličitého vypadat ve srovnání s Německem za deset let. V té době by měly být jaderné bloky v těchto zemích dokončeny a Německo naopak všechny jaderné zdroje odstaví a snad již postaví klíčová vedení velmi vysokého napětí ze severu na jih. Podrobný rozbor stavu jaderné energetiky nejen ve zmíněných zemích, ale na celém světě, jejího vývoje nejen v minulém roce a výhledu do budoucna je v přehledu na serveru Osel.

Nejen zmíněné stránky komplexně a názorně ukazující data o produkci energií a ekologických dopadech jsou důležitým zdrojem informací, který by měl využívat každý, kdo se zajímá o ekologický a udržitelný rozvoj naší civilizace. Zvláště pokud chce něco v této oblasti propagovat či dokonce za něco demonstrovat. Mám však bohužel dojem, že řada environmentálních aktivistů, kteří u nás dominantně propagují a prosazují německou cestu Energiewende, toto nečiní.

Vladimír Wagner
Autor je vědecký pracovník Ústavu jaderné fyziky AVČR v Řeži.
tisknout poslat
 twitter
Ekolist.cz nabízí v rubrice Názory a komentáře prostor pro otevřenou diskuzi. V žádném případě ale nejsou zde publikované texty názorem Ekolistu nebo jeho vydavatele, nýbrž jen a pouze názorem autora daného textu. Svůj názor nám můžete poslat na ekolist@ekolist.cz.

Online diskuse

Redakce Ekolistu vítá čtenářské názory, komentáře a postřehy. Tím, že zde publikujete svůj příspěvek, se ale zároveň zavazujete dodržovat pravidla diskuse. V případě porušení si redakce vyhrazuje právo smazat diskusní příspěvěk

Všechny komentáře (1)

Do diskuze se můžete zapojit po přihlášení


Zapomněli jste heslo? Změňte si jej.
Přihlásit se mohou jen ti, kteří se již zaregistrovali.

J

Jiří Svoboda

29.1.2017 14:44
V článku se zapomnělo na ještě jeden fakt. Předpokládaná životnost výroben elektřiny z obnovitelných zdrojů je asi 20 let. Poté, co si Němci odstaví své jaderné elektrárny, budou muset tyto zdroje začít obnovovat. Taková jaderná elektrárna s projektovanou životností 60 let, to je naopak docela slušná dlouhodobá garance nízkoemisní stabilní elektřiny.

Aspoň trochu kriticky myslící člověk něco takového očekával. Energiewende je další pěkná ukázka toho, jak ochotně německý národ podléhá ideologiím, hlavně pokud se zdůrazní jeho výjimečnost či příkladnost pro ostatní.
Odpovědět
reklama


Blíž přírodě

Ekolist.cz je vydáván občanským sdružením BEZK. ISSN 1802-9019. Za webhosting a publikační systém TOOLKIT děkujeme Econnectu. Navštivte Ecomonitor.
Copyright © BEZK. Copyright © ČTK, TASR. Všechna práva vyhrazena. Publikování nebo šíření obsahu je bez předchozího souhlasu držitele autorských práv zakázáno.
TOPlist