Fotovoltaika poráží biopaliva na všech frontách, ukazuje srovnání

Srovnání dvou nepopulárních zdrojů energie ukazuje, že biopaliva nemají proti fotovoltaice šanci.

Ze srovnání obou v Česku tolik neoblíbených zdrojů energie vyplývá, že biopaliva proti fotovoltaice absolutně nemají šanci. Tedy alespoň podle Výboru pro udržitelnou energetiku (VUE), který funguje v rámci Rady vlády pro udržitelný rozvoj. Jde o poradní orgán kabinetu Andreje Babiše, v jehož čele sedí ministr životního prostředí a pravá ruka premiéra Richard Brabec.

Verdikt je neúprosný a ukazuje, že rozdíl v efektivitě obou technologií je fatální. „Fotovoltaika má šestsetkrát vyšší účinnost než řepka v kombinaci se spalovacím motorem,“ uvádí se v propočtu, který má týdeník Euro k dispozici. Prostou trojčlenkou k tomu dospěl Jiří Pohl, renomovaný odborník na využití energie v dopravě, který působí v divizi Mobility globálního technologického koncernu Siemens. Jak fotovoltaické panely, tak metylester řepkového oleje (MEŘO) v podstatě využívají energii ze slunečních paprsků, kterých každoročně na území České republiky dopadne 315 tisíc petajoulů.

Obě technologie ji však vstřebávají s jinou účinností. Na každý metr čtvereční řepky ročně dopadne energie slunečního záření o hodnotě zhruba 1100 kilowatthodin, z čehož vznikne MEŘO o tepelném obsahu 1,5 kilowatthodiny. Po odečtení energie na obdělávání půdy a zpracování a při zohlednění účinnosti spalovacího motoru však v konečném důsledku zbude pouhých 0,3 kilowatthodiny na metr čtvereční. „Celková účinnost energetické přeměny slunečního záření na mechanickou práci je tedy zhruba jen 0,03 procenta,“ uvádí Pohl.

Ani panely logicky nedovedou energii ze slunečních paprsků využít stoprocentně. Jejich účinnost je však zhruba osmnáctiprocentní, z metru čtverečního solární elektrárny tak lze za rok získat zhruba 200 kilowatthodin energie. A to už je podstatný rozdíl.

20 milionů bochníků

Tím absolutní vítězství solárů v tomto fiktivním klání zdaleka nekončí. Možná ještě zajímavější než účinnost technologií jako takových je zohlednění jejich nároků na plochu a schopnosti pokrýt tuzemskou spotřebu energie.

Rozlehlé solární parky v minulosti čelily kritice z devastace krajiny a zabírání cenné zemědělské půdy. Podle šetření Agrární komory zabírá fotovoltaika čtyři tisíce hektarů nejkvalitnějších polí, na kterých by bylo možné vypěstovat pšenici na 20 milionů bochníků chleba ročně. Jde sice o pět let starou informaci, podle Jana Krčmáře ze Solární asociace je však stále aktuální. V roce 2013 stát totiž pozastavil dotace novým obnovitelným zdrojům a soláry se od té doby instalují v podstatě jen na střechách domů.
 
Zemědělská půda přitom v Česku rychle mizí, podle zpráv o stavu životního prostředí mezi léty 2000 až 2017 ubylo v Česku 75 tisíc hektarů úrodných polí. Z dat je patrné, že právě v letech solárního boomu 2009 a 2010 byl roční úbytek obzvlášť intenzivní. Fotovoltaika tak získala pověst devastátora tuzemské zemědělské krajiny.

Jenže i tento pohled se postupem času mění. Stejně jako jeden pěstitel řepky může hospodařit citlivě a jiný drancovat půdu a zasypávat pole chemikáliemi, tak i přístup solárníků k půdě je různý. Část z nich elektrárny do země zabetonovala a okolní porost hubí silnými herbicidy, jiní k pozemku přistupují s větším citem.

„Dříve se solární elektrárny betonovaly, později přišly konstrukce, které se jenom zavrtávaly jako vývrtky od vína. To půdě vůbec neškodí. Někde se aplikovaly vysoké dávky glyfosátu. Tyto prostředky jsou ale drahé a mám zkušenost, že většina elektráren se jen seká, jinde se zase pasou ovce,“ popisuje své zkušenosti Jan Vopravil.

Vedoucí oddělení pedologie Výzkumného ústavu meliorací a ochrany půdy sledoval vliv fotovoltaik na půdu už v dobách před solárním boomem. Pokud vlastník neaplikuje hektolitry chemie, půda si podle něj pod panely během let odpočine a po skončení životnosti elektrárny ji lze bez větších komplikací začít zase využívat k produkci potravin. A podle Pohla v éře stále častějších such se ukazuje, že i zastínění pozemku panely nemusí být nutně kontraproduktivní.

Soláry svědčí chmelu

Výroba sluneční energie tak nemusí nutně být na úkor zemědělství a objevují se nápady, jak soláry s produkcí potravin zkombinovat. Na západ od českých hranic čile experimentují s takzvanou agrivoltaikou. V pilotních projektech jsou panely umístěny v dostatečné výši a odstupech nad polem tak, aby rostlinám poskytly dostatek slunečního svitu a aby pod nimi projel i traktor. Výnosy z takových polí jsou logicky nižší, stejně jako množství energie vyprodukované elektrárnou, stejnou plochu je však možné využít dvojnásobně a podle zkušeností Fraunhoferského institutu ve Freiburgu, který se tímto odvětvím zabývá, se kombinací zvýší využití o 60 procent.

Ne všechny plodiny se pro agrivoltaiku hodí. Obilí či slunečnicím se pod panely příliš nedaří. Oproti tomu elektrárna nedělá velké problémy bramborám, fazolím, salátům či chmelu. S menšími výnosy se jako vhodná plodina ukázala i řepka.

Na rozdíl od řepky, kterou by asi nemělo smysl zasít třeba v areálu bývalé chemičky, fotovoltaické elektrárny není nutné budovat jen na zemědělské půdě. Česká republika disponuje dostatečným množství brownfleldů, na kterých mohou nové elektrárny vzniknout. Nejde přitom jen o bývalé průmyslové areály. Podle údajů ministerstva zemědělství existuje v Česku 3620 zemědělských brownfleldů. Soláry v bývalých kravínech tak mohou přinést i nová pracovní místa pro český venkov. Na údržbu solárního parku sice není potřeba mnoho lidí, ovšem i řepkové pole si v podstatě vystačí s jedním traktoristou.

Rostliny na výrobu biopaliv (vedle řepky ještě cukrová řepa a kukuřice) se v současnosti v Česku pěstují zhruba na 163 tisících hektarech. Podle propočtu VUE vyprodukují ročně zhruba 6,5 petajoulu energie. Pět a půl procenta tuzemských polí tak dokáže pokrýt 2,3 procenta energie spotřebované v tuzemské dopravě. Povinné cíle podílu ekologických paliv jsou však vyšší, takže zhruba polovina biopaliv se ještě musí dovážet.
 
Pokud bychom chtěli tuzemské lány namísto řepkou a spol. osázet solárními panely, vyprodukovaly by na stejné ploše 624 petajoulů ročně. Výpočet přitom zohledňuje, že panely by nezakrývaly celý pozemek elektrárny. Za předpokladu, že by tuzemští řidiči přesedli do efektivních elektromobilů, fotovoltaika by dokázala vyprodukovat energii pro veškerou dopravu v Česku na pouhých 14 procentech současné výměry určené pro biopaliva.

Pokud by stát dospěl k rozhodnutí, že solární panely zajistí nejen dopravu, ale veškerou elektřinu v Česku, stačila by k tomu ani ne polovina výměry, kterou dnes zabírá řepka a spol. Panely na ploše o něco málo větší, než je rozloha Prahy, by tedy čistě teoreticky dokázaly nahradit veškeré jaderné, uhelné a plynové elektrárny, stejně jako veškeré čerpací stanice v Česku.

Naopak v případě „žlutého moru“, tedy plánu zajistit veškerou tuzemskou potřebu energie výhradně řepkou, by bylo dobré vyhlásit všeobecnou mobilizaci a připravit se na dobyvačnou válku. Plocha k tomu potřebná by totiž 6,2krát převýšila současnou rozlohu České republiky.

Jak uvádí Pohl, pěstování řepky půdu vysiluje, a je proto možné ji pěstovat pouze jednou za tři roky. Zdaleka bychom si tedy nevystačili pouze s veškerou vlastní zemědělskou půdou, a to ani v případě, že bychom vykáceli všechny lesy, srovnali se zemí města a vesnice a vynalezli metodu, jak pěstovat řepku na vrcholcích Krkonoš a na hladinách přehrad.

Nelehká cesta k evropskému cíli

Samozřejmě jde jen o hypotetickou úvahu. Představa, že čeští řidiči skokově přejdou na elektromobily napájené solární farmou zabírající 55 tisíc hektarů, patří do říše sci-fi stejně jako bourání obcí za účelem rozšíření řepkových lánů. Přesto si srovnání účinnosti obou technologií vyplatí zapamatovat.

Vládní rada navrhla v rámci připomínkového řízení propočet doplnit do vznikajícího Národního klimaticko-energetického plánu. Klíčový dokument nastavuje mantinely pro následující desetiletí nejen v české energetice, ale i v dopravě, zemědělství, průmyslu a celé řadě dalších odvětví. Ministerstvo průmyslu představilo první návrh plánu koncem minulého roku a v lednu ho odeslalo Evropské komisi k posouzení.
 
Vedle šibeničního termínu k připomínkování mezi Vánocemi a silvestrem a skutečnosti, že textový dokument nejde na většině počítačů normálně otevřít a k jeho přečtení potřebujete slušnou dávku počítačové kreativity, si kritiku vysloužil i obsah první verze.

Návrh počítá s podílem obnovitelných zdrojů energie v roce 2030 na úrovni 20,8 procenta, což je jen nepatrný nárůst proti současnému stavu. U elektřiny v podstatě bude tempo jen mírně převyšovat růst samotné spotřeby a v souvislosti s tím by nemělo příliš přibývat ani fotovoltaických elektráren. Nahnat požadovaný podíl obnovitelných zdrojů tak bude muset Česko právě v dopravě. A tady vznikají pochybnosti.

U biopaliv první generace, které se vyrábějí právě ze zemědělských plodin, se neočekává žádný převratný růst, ale ani pokles. A to je v situaci, kdy chybu s takzvanými biopalivy první generace uznal už i Brusel a nyní apeluje na jejich omezování, poněkud překvapivé.

„Zelená“ doprava by tak podle klimaticko-energetického plánu měla růst především díky pokročilým palivům z odpadů a mořských řas. Biopaliva druhé generace však v praxi představují bájného yettiho, o kterém všichni mluví, ale nikdy nikdo ho neviděl, což přiznává i ministerstvo průmyslu. (Výjimkou jsou snad jen úředníci z ministerstva životního prostředí, podle kterých kdosi do Česka předloni přivezl 21 milionů litrů nafty z přepáleného oleje z friťáků.) Podíl zelené elektřiny v české dopravě na přelomu let 2020 a 2021 dokonce strmě poklesne. Stát nehodlá hromadně deportovat vlastníky vozů Tesla, příčina je čistě matematická. V rámci podpory elektromobility umožňovala eurokomise započítávat dosažený podíl obnovitelné elektřiny v dopravě několikanásobně a tato výhoda skončí.

Všechno dohromady tak vzbuzuje vážné pochyby o realizovatelnosti plánu a vzbuzuje otázku, zda nebude potřeba v nějakých oblastech trochu přidat. Mnoho možností přitom není. Nechceme-li opravdu odstartovat bourání sídel za účelem vysazování nových žlutých lánů řepky, zbývá právě vyšší podíl obnovitelné elektřiny, ať už v dopravě, nebo přímo v elektroenergetice. A nejlevnějším zdrojem jsou potom fotovoltaické panely. K tomuto poznání by mohl přispět právě i výsledek fiktivního wrestligového zápasu.
 
Fotovoltaika s sebou samozřejmě stále nese řadu problémů. V prvé řadě jde stále o nestabilní zdroj, jehož produkce se těžce míjí se spotřebou. I když projekty akumulace se už slibně rozvíjejí, zdaleka nelze mluvit o tom, že by ukládání elektřiny bylo vyřešené, ani že by bylo v dohlednu.

Většina solárních farem se také pořád neobejde bez veřejné podpory. Výsledky aukcí kapacit obnovitelných zdrojů v sousedních zemích ale ukazují, že dotace nejsou potřeba vždy, některé solární elektrárny dovedou obstát v tržním prostředí, což si třeba o jádru dnes dovolí tvrdit málokdo. Stále jde však spíše o jednotlivé případy než o trend.

Určitá míra skepse je tak namístě a nelze se úplně divit, že stát spíše váhá mezi bezemisním, ale předraženým jádrem a levnějším a o něco špinavějším ruským plynem a fotovoltaiku upozaďuje.

Převzato z týdeníku Euro, Autor: Jan Brož