English version
Bezprecedentní rozvoj obnovitelných zdrojů, zejména fotovoltaiky a větru, představuje preferovanou cestu, jak požadované úrovně dekarbonizace dosáhnout. Jenže s tím, jak se pozornost odpovědných osob upírá na rozvoj OZE, přestáváme pro stromy vidět les.
Lesem se myslí spolehlivá a zdrojově přiměřená elektrizační soustava schopná každou hodinu v roce uspokojit poptávku elektřiny. Optikou dekarbonizace je však rozvoj OZE sám o sobě nedostačující. Současně s ním musí dojít také k odstavení fosilních, typicky uhelných zdrojů produkujících emise skleníkových plynů. Uhelné zdroje přitom poskytují soustavě spolehlivý výkon, mohou sloužit jako záloha a mají schopnost regulace. Pokud by se nezavedla emisní povolenka, jednalo by se navíc o zdroj s velmi levnými provozními náklady.
Chybí náhrada uhlí
Právě adekvátní náhrada průběžně odstavovaných uhelných zdrojů je tím, co v současných dekarbonizačních strategiích stále chybí. Pro krátkodobý až střednědobý horizont se jako nejvíce vhodná alternativa jeví plynové zdroje, jejichž flexibilní provoz umí dobře doplňovat fluktuující výrobu obnovitelných zdrojů. Takové zdroje se však nestaví, a když už, jedná se o závodní elektrárnu, případně jde o vazbu na teplo.
Jaká je budoucnost české energetiky? Posilování bezpečnosti, udržitelnost, dekarbonizace
Instalovaný výkon ke konci roku 2022 byl sumárně v hnědém i černém uhlí okolo 8,5 GW (součástí jsou i závodní a teplárenské zdroje, nikoliv pouze systémové elektrárny). Že by došlo ke kompletnímu nahrazení uhelných zdrojů, se přitom ani nepředpokládá, ovšem pokud bereme odstavování uhlí vážně, nové zdroje vzniknout musí. Otázkou však je, kolik se jich k horizontu roku 2030 postaví. Pro úplnost je potřeba dodat, že z celkové výrobní bilance lze odečíst export elektřiny, který byl 13 TWh za rok 2022, ovšem na druhou stranu do budoucna poroste také poptávka elektřiny.
Chybí také zkušenosti
Kromě toho, že zatím chybí informace o potvrzených investičních rozhodnutích do velkých plynových projektů, je potřeba přiznat, že ani zkušenosti s výstavbou elektráren v posledních letech nehrají v náš prospěch. Pokud se zaměříme na velké, systémové elektrárny (nikoliv závodní či teplárenské zdroje), od roku 1990 se v Česku podařilo zprovoznit pouze čtyři nové významné zdroje.
Jedním z nich, a tím naprosto klíčovým, byla jaderná elektrárna Temelín, zprovozněná na začátku tisíciletí, která je schopná zajistit více než pětinu české spotřeby elektřiny. Dále bylo mezi roky 1996 až 1997 zprovozněno 400 MW v paroplynovém zdroji Vřesová, v roce 2013 následoval další paroplynový zdroj v Počeradech o výkonu 850 MW a mozaiku doplnil v roce 2016 uhelný blok v elektrárně Ledvice s výkonem 660 MW. Pro úplnost (a jako pátý zdroj) je potřeba zmínit i přečerpávací elektrárnu Dlouhé Stráně s výkonem 650 MW, která se podílí na stabilizaci elektrizační soustavy a byla zprovozněna v roce 1996.
Zdrojová nepřiměřenost
Definitivní termín pro ukončení provozu uhelných elektráren v Česku zatím není stanovený, na politické úrovni se však počítá s rokem 2033 (ponechme stranou, jestli je takový závazek vůbec potřeba). Stejně jako politické proklamace počítají se stejným horizontem pro odstavení uhlí i analýzy EGÚ Brno. Černé uhlí, které je v rámci systémových elektráren spalováno už pouze v elektrárně Dětmarovice na severu Moravy, bude ukončeno ještě dříve. Jak ukazuje graf 1, pro rok 2033 se očekává v provozu ještě necelých 1000 MW výkonu v hnědém uhlí, které by mělo být ke konci tohoto roku odstaveno. Mezi poslední uhelné mohykány budou pravděpodobně patřit Ledvice, Počerady, Kladno, Chvaletice nebo některé teplárenské lokality.
Dle aktuálních záměrů do roku 2030 můžeme na druhou stranu očekávat přibližně 1,4 GW nového výkonu v plynových zdrojích – většina výkonu však slouží jako náhrada stávajících uhelných zdrojů, které budou odstaveny. Například se jedná o 250 MW v Mělníce, 360 MW v Unipetrolu Litvínov nebo 170 MW v Třebovicích. V rámci stávajících plynových zdrojů budou hrát nadále zásadní roli Počerady a Vřesová. Pro lepší kontext lze dodat, že v zimních měsících se zatížení Česka pohybuje mezi 10 až 12 GW, přitom někdy okolo roku 2030 se v těchto kategoriích předpokládá 8 až 9 GW výkonu.
Díky za jádro
Z výše zmíněných prognóz je zřejmé, že do budoucna bude mít Česko problém s nedostatkem výkonu. Když se od instalovaného výkonu přesuneme k výrobní bilanci, kterou ukazuje graf 2, na první pohled jsou patrné dva závěry. Z provedených analýz jednak vyplývá, že Česko začne být okolo roku 2028 deficitní a z exportéra elektřiny se stane importérem.
Pro rok 2023 ještě očekáváme export na úrovni 8 TWh, který se bude postupně snižovat a v roce 2030 by už importní saldo mohlo dosáhnout úrovně okolo 5 TWh. Pro správné pochopení obrázků je nutné zdůraznit, že provedené analýzy jsou pouze bilanční a nezohledňují simulace provozu elektrizační soustavy.
Druhým závěrem je pak význam jádra. I v dlouhodobém horizontu se očekává výroba elektřiny z jádra na tradiční úrovni okolo 30 TW, což zjednodušeně představuje polovinu spotřeby Česka za rok 2022. Jádro tak bude i nadále hrát zásadní roli v českém energetickém mixu. Přestože uhlí čeká zásadní odstavování v následujících letech, i pro rok 2030 lze očekávat výrobu elektřiny přes 7 TWh z tohoto paliva.
Při pohledu na to, z čeho se bude zbylá elektřina vyrábět, se opět vracíme k úsloví, že pro stromy nevidíme les. Diskuze se točí kolem toho, jestli do roku 2030 bude instalovaný výkon ve fotovoltaice 8, 10 nebo 12 GW a jestli bude ve větru 800 nebo 1 200 MW. Pro celkovou výrobní bilanci je to však druhotné. Při ročním využití fotovoltaiky 1 000 hodin a 2 000 hodin u větru se dostáváme někam na úroveň 12 TWh vyrobené elektřiny. Nejenom, že takové množství není samo příliš dostačující, zároveň ani nepomůže spolehlivosti elektrizační soustavy. Naproti tomu jeden nový plynový zdroj v ekvivalentu Počerad může podpořit spolehlivost soustavy a zároveň i dodat 5 TWh elektřiny ročně.
Bez fosilních zdrojů to nepůjde
A to nejen v horizontu roku 2030, ale ani později. A to výrazně později, než si řada politiků dnes připouští. Přitom to neplatí jenom pro Česko, nýbrž pro celý region střední Evropy, na který se analýzy EGÚ Brno také zaměřovaly. Vyjma Česka region tvoří Německo, Rakousko, Polsko, Slovensko a Maďarsko. Problém pak bude také s nedostatečnou výrobou, respektive deficitem. Jediné Slovensko má v podstatě svou energetiku dlouhodobě zajištěnou díky novým jaderným Mochovcům.
Graf 3 ukazuje měsíční výrobní bilanci regionu střední Evropy za využití pouze obnovitelných zdrojů a jádra (výpočet je opět bilanční, takže například zanedbává bateriovou akumulaci). Přičemž poptávka se nerovná nabídce ani během letních měsíců, kdy prim hraje fotovoltaika. Instalovaný výkon v OZE pro rok 2030 není přitom nijak podhodnocený, spíše naopak. Nejlépe to je patrné v Německu, kde se pro rok 2030 pracuje se 150 GW ve fotovoltaice (v roce 2022 to bylo 68 GW) nebo s 95 GW v onshore větru (v roce 2022 to bylo 58 GW). I přesto dochází k deficitu 325 TWh, který budou muset vykrýt fosilní zdroje – uhelné či plynové.
Kdybychom chtěli chybějících 325 TWh elektřiny vyrobit výhradně v plynových zdrojích, znamenalo by to spotřebu zemního plynu okolo 580 TWh. Pro srovnání za rok 2022 bylo v celém regionu vyrobeno ze zemního plynu 111 TWh elektřiny. Taková situace by znamenala navýšení spotřeby o 290 %. Pro kontext celé Česko za rok 2022 spotřebovalo 82 TWh a Německo okolo 800 TWh.
To, že v důsledku elektrifikace poroste poptávka po elektřině, je dnes zřejmé. Zároveň je potřeba se připravit i na rostoucí poptávku po zemním plynu. A pokud chceme i nadále spolehlivou elektrizační soustavu, nelze řešit pouze rozvoj OZE, ale urychleně řešit také výstavbu plynových elektráren, které nahradí uhlí a budou sloužit jako doplněk obnovitelným zdrojům. Jinak bude uhlí v provozu déle, než dnes očekáváme.
Převzato z časopisu Komora. Autor článku: Matěj Hrubý, EGÚ Brno
