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

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.

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.

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.

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.

---

reklama

---