Česká energetika je zelenější než německá

Ilustrační foto: Tom z Pixabay

Neustále nám je v médiích předkládáno, jak je naše energetika pozadu za Německem v moderní energetice. Reálná data ale hovoří něco jiného. 

Nelze však vycházet ze zpracování dat formou, která zatemňuje metodu nebo opomíjí podstatné souvislosti, jako např. web electricity maps. Jednak zde nejsou poskytovány celoroční přehledy, a jednak ignorují vlivy dovozů a vývozů mezi státy nejen v elektřině, ale i v ekvivalentech CO2 u zemního plynu, u kterého se nezohledňuje vliv a stopa původu, především důsledky těžebních a dopravních úniků metanu. Místo popisu skutečného stavu jsou tak tyto statistiky jen popisem virtuální reality, která pak zákonitě ústí do iracionálních rozhodnutí a snah směřovat další rozvoj energetiky mimo fyzikální a přírodní realitu.

Mají-li být oficiální materiály opravdovou pomůckou k objasňování globálních klimatických souvislostí, aby prováděné změny směřovaly k nápravě, nelze připustit, aby podklady pro rozhodování opomíjely významné příčinné souvislosti, byť se dějí třeba na druhém konci světa. Úplně stejný problém jako u zemního plynu se vyskytuje v dostupných statistikách o elektřině, kde se při mezistátních porovnáních pracuje především jen s výrobou (spotřebou) příslušného státu, aniž by se přihlíželo ke vlivu exportů a importů z jiných energetických mixů. Ačkoliv potřebná data existují. Na jedné straně jsou známé vzájemné přeshraniční výměny. Ale na druhé straně jsou na stejném serveru k dispozici jen přehledy výrobních podílů jednotlivých typů energetických zdrojů, které vypovídají dost málo o skutečnosti, zda je takový energetický mix funkční, protože import/export je vyjádřen jenom jako číselný rozdíl. Významně vyšší vypovídací hodnotu by měly stejné grafy, ve kterých by obdobným způsobem byly vyjádřeny procentní podíly spotřeby příslušného státu včetně zapracování dovozů a vývozů. V koláčových grafech Německa, ale i Rakouska, by se tak objevily například jaderné zdroje, protože oba tyto státy doplňují svou spotřebu dovozem ze zemí s jadernou energetikou (včetně Česka).

přeshraniční výměny probíhají podle energetického mixu, který se průběžně mění

Jestliže Německo ke své roční výrobě cca 414 TWh musí ještě dovážet 49 TWh, aby jeho energetika vůbec fungovala, není možné, aby tato skutečnost nijak neovlivňovala výsledné statistiky. Korigované porovnání, které vychází pouze z celoročních sald, je pouze nutným minimem. Reálná skutečnost by zasluhovala daleko větší korekce, jelikož celoroční salda a celoroční mixy nejsou plně vypovídající. Přeshraniční výměny totiž probíhají podle aktuálního (a známého) energetického mixu, který se průběžně mění. Okolo 13. hodiny (12. h SEČ) tak třeba v létě dováží ČR z Německa mix s vysokým podílem obnovitelných zdrojů (OZE), aby pak Německo ve stejném dni dováželo na svou večerní špičku okolo 20. hodiny polský uhelný mix nebo český mix s podílem výroby z jádra, uhlí a plynu. Je to vidět například zde. Běžně dostupná porovnání nezahrnují žádné korekce. Stavy, kdy Německo s jiným energetickým mixem v poledne elektřinu vyváží a večerní mix mu ovlivňují nutné dovozy, lze velmi dobře sledovat například v porovnání s Českem nebo Dánskem. Nebo zejména záznamy z nedávného Dunkelflaute, kde se maxima přebytkové produkce českých zdrojů (plyn, uhlí, ale i přečerpávací) podezřele shodují se špičkami německých deficitů (standardně vždy v 17:00) a nikoliv se špičkami české spotřeby.

Do dostupných koláčových grafů s ročními přehledy procentní skladby energetických mixů jednotlivých zemí nebývají zapracovány ani ty minimální korekce, ke kterým se můžeme poměrně snadno dobrat už jen na základě rozboru ročních výsledovek. Grafy přehledů už vůbec neobsahují ty daleko podstatnější vlivy na bázi denních sald se započtením průběžně se měnících mixů. Zcela evidentní je, že poledními letními přebytky OZE „ředí“ Německo okolním zemím jejich mixy zeleným směrem a že si Německo naopak večerními dovozy z „fosilnějšího“ okolí „zahušťuje“ svůj energetický mix do hněda. U Dánska bude tento vliv ještě větší, neboť zcela rezignovalo na snahu o vyrovnanou bilanci a pomocí svých HVDC přenosů do okolí si dělá s okolních států virtuální baterii, nebo jim slouží jako propojovací element. Zelený mix vyveze a zcela odlišné mixy hned v zápětí ve stejný den dováží. K pokřivení náhledu na energetické mixy soustav jednotlivých zemí dochází už jenom tím, že nebývají zohledňována ani celoroční salda importů a exportů, aby byly alespoň celoroční průměrné mixy použity k následné korekci procentního celoročního mixu. Z porovnání tabulek výroby a tabulek spotřeby pak vycházejí celoroční bilanční salda pro následnou korekci průměrných celoročních procentních podílů.

Tabulka: autor, zdroj údajů: oenergetice.cz

Tabulka dokládá, že pouhá náhrada necelých 500 MW z produkce uhelných zdrojů Česka zdrojem jaderným by dostalo českou energetiku na shodná čísla s Německem, kdyby se nezměnilo vývozní saldo a kdybychom zachovali dosavadní zkreslující metodiku. Jelikož jsme ale v roce 2024 vyvezli (při zachování procent mixu roční bilance) nejméně cca 3,25 TWh fosilní elektřiny, je ve skutečnosti Česko prakticky na stejných procentech neemisních zdrojů, jako má Německo (museli bychom vyvézt cca 3,38 TWh fosilní výroby). Kdybychom ale ještě započetli alespoň část vlivu denních sald s Německem, odkud dovážíme především při nízkých cenách přebytky produkce OZE („ředění“ naší „fosility“ denní bází dovozů), dostalo by se Česko i při stávajícím energetickém mixu na větší podíl neemisních zdrojů, než má nyní Německo. A naopak Německo by se propadlo na horší procenta!! To je ten reálný obraz důležitosti stabilních energetických zdrojů a problematického vlivu většího podílu OZE zdrojů v energetice.

Je celkem jedno, že ve skutečnosti náš vývoz elektřiny směřuje především do Rakouska (4 TWh), protože problém s mezistátní výměnou je u něj podobný. Kde se v rakouských statistikách objevuje vliv dovozu z ČR, jestliže si svou roční výrobu v plynu (5,9 TWh) doplňují ještě čtyřmi terawatthodinami dovozu z Česka? Nikde. Slovutný Fraunhofer institut korigované podíly neposkytuje a v přehledech přeshraniční výměny sesypává jablka s hruškami, protože v nich nerozlišuje strukturu mixu vývozů a dovozů.

Německo v současnosti disponuje instalovaným výkonem v hlavních OZE (FVE a VE) zhruba 170 000 MW, což v obou složkách významně přesahuje jejich celoroční průměrný trvalý odběr ve výši cca 53 GW. Jejich FVE již mají instalovaný výkon přibližně 100 GW a VE mají aktuálně instalovaných okolo 70 GW. Protože ale mají tyto zdroje v podmínkách Německa poměrně malé koeficienty ročního využití instalovaného výkonu (FVE zhruba 11 % a VE okolo 22 %), nevyprodukují tyto zdroje v průběhu roku dostatek elektřiny, aby ve spolupráci s dalšími zdroji Německu výroba jejich stávajícího energetického mixu stačila. Roční deficit Německa tak obnáší celkové množství elektrické energie asi 49 TWh, což dokumentuje nefunkčnost aktuálního německého energetického mixu ani na roční bázi, ale zejména ani na denní bázi. Německo vyváží v dobách přebytků OZE produkce a dováží v dobách nízké produkce OZE zdrojů. Proto je nutné do přehledu o jeho energetice zahrnovat také větší podíly z fosilních zdrojů okolních zemí, bez kterých se neobejde.

Hlavním problémem je, že ve veřejném prostoru bývají zcela nekriticky posuzovány OZE především pouze obrovskými čísly jejich instalovaných výkonů bez přihlédnutí k jejich celkové roční produkci. To by přitom bylo jen naprosté minimum, které ještě ale nijak nezohledňuje a neřeší další důsledky nahodilého kolísání výkonu OZE.

Minimem by tedy bylo pracovat a vysvětlovat ve spojitosti s jednotlivými energetickými zdroji jejich koeficienty ročního využití instalovaného výkonu, pomocí kterých lze celkem přesně předem zjistit, s jakou roční produkcí elektrické energie můžeme u jednotlivých zdrojů počítat, když budeme znát jenom jejich instalovaný výkon. Koeficienty ročního využití instalovaného výkonu závisí na přírodních podmínkách a způsobech začlenění jednotlivých zdrojů do elektrizační soustavy.

Většině občanů ČR je znám ambiciózní plán ministra Hladíka s 10 000 MW instalovaného výkonu ve fotovoltaice a s 2000 MW instalovaného výkonu ve větrných elektrárnách, které mají být u nás instalovány do roku 2030.

Je nutné si stále uvědomovat, že 1000 MW instalovaného výkonu ve fotovoltaice, která má u nás faktor ročního využití instalovaného výkonu cca 11 %, vyprodukuje v české lokalitě ročně 8x méně energie, než vyprodukuje jeden 1000 MW jaderný blok s faktorem ročního využití přes 80% (16 TWh energie vyprodukované výkonem Temelína 2 x 1000 MW). Za rok vyprodukuje 10 000 MW fotovoltaiky jen o trochu více než jediný blok Temelína, který vyrobí cca 8 TWh ročně.

S takovou roční produkcí FVE lze počítat jedině za předpokladu plného okamžitého využití, což nebude možné, protože ČR má průměrnou spotřebu jen 7GW a těch 10GW bude zcela zákonitě vytvářet přebytky. Uložení přebytků v rámci jednotlivých dní do přečerpávacích elektráren by přitom redukovalo využití FVE výroby faktorem 0,8.

Navíc je nutné uvažovat další souvislosti. Ukládací kapacita Dalešic a Dlouhých strání (dohromady mají 6 GWh) by se plně vyčerpala již za dvě hodiny přebytku. Při skutečném provozování 10 000 MW ve FVE zdrojích lze spíše očekávat, že celkový efekt jejich existence nám přinese menší efekt, než je přínos jediného bloku Temelína!

Větší účinek, než plánované FVE, má prodloužení palivové kampaně v jaderných elektrárnách, které zvýší současný faktor ročního využití instalovaného výkonu z 0,84 směrem k hodnotám amerických jaderných zdrojů, které již dosahují faktoru 0,92. Kdyby došlo ke zvýšení faktoru ročního využití z 0,84 třeba jen na 0,88 u všech bloků našich JE, znamenalo by to roční přínos cca 1,5 TWh, což by přibližně odpovídalo výrobě z 1500 MW nových instalací ve fotovoltaice. To se prokázalo u úprav již realizovaných. Intenzifikací jaderné elektrárny Temelín z původního výkonu 2×981 MW na současných 2×1086 MW a elektrárny Dukovany z 4×440 MW na současných 4×510 MW vzrostl jejich celkový instalovaný výkon vzrostl celkem o 490 MW. Protože naše jaderné elektrárny nyní pracují s faktorem ročního využití instalovaného výkonu okolo 0,84, znamená to každoročně navíc 3,6 TWh vyrobené elektřiny. Orientačním výpočtem snadno obráceně zjistíme, jaký instalovaný výkon fotovoltaiky s faktorem ročního využití instalovaného výkonu okolo 0,11 bychom museli instalovat pro stejnou roční výrobu elektřiny (s maximem produkce v dobách obecných nadbytků): 3742 MW. Bez sebemenšího zájmu médií, bez záboru území a bez nákladů na připojení do sítě (a bez dalších souvisejících nákladů) tak naše jaderné zdroje vyrábějí navíc energii v objemu stejném, jako bude představovat 1/3 „ambiciózního plánu“ ministra Hladíka s 10 000 MW instalovaného výkonu ve fotovoltaice v ČR do roku 2030.

záporné ceny přebytků z OZE jsou fikcí na trhu pokřiveném dotacemi

Předchozí jasná fakta a data pouze v celé nahotě ukazují důležitost stabilních zdrojů a ošidnost bezmyšlenkového tvrzení o úžasné „levnosti“ OZE. Záporné ceny přebytků z OZE jsou pouhou fikcí na trhu pokřiveném dotacemi. Proč se také stejně často nehovoří o do nebe rostoucích cenách elektřiny během Dunkelflaute, tedy v období, kdy nesvítí a nefouká?

Na rozdíl od velice snadného řešení při FV přebytcích – nadbytek výkonu odpojit nebo promyšleným způsobem dálkově řídit již existující měniče FV zdrojů – představují potenciální nedostatky z produkce OZE násobně vyšší náklady a jsou velmi obtížně řešitelné. Přitom již tuto zkušenost Evropa má z energetické krize z konce léta 2021, kdy byla v důsledku jiných přírodních podmínek nižší produkce z OZE, kterou nebylo možné snadno nahradit produkcí z plynových elektráren, jelikož imperiální Rusko zneužilo momentální přírodní podmínky k dělostřelecké přípravě na již naplánované napadení Ukrajiny. Tehdy to byla jen otázka paliva do existujících zdrojů.

Nepoučíme-li se, může v budoucnosti podobná přírodní epizoda v zimě vyústit v regulace nebo až v blackout, protože nebude jen chybět palivo, ale bude již v té době scházet dostupný výkon stabilních elektráren. Nevím, zda jsme tak bohatí, abychom nemuseli respektovat fyzikální a přírodní zákony a místo promyšleného energetického mixu (s rozumným podílem OZE) plýtvali prostředky na směřování k samostatně nefunkčnímu mixu podobnému současné německé energetice.

Opravdu se tak musíme chovat jen proto, že nám OZE neustále omílají a bezbřehým způsobem doporučují politici, kteří ve skutečnosti nevědí nic o fungování energetiky a kteří současně mají bohužel dost malou povědomost o vlastnostech a zákonitostech, za kterých fungují OZE a s jakými nutnými náklady souvisí začleňování dalších OZE do energetického mixu ČR? To proto je jim ve veřejném prostoru dáno tolik příležitostí k manipulování veřejnosti?

Autor vystudoval ČVUT, fakultu elektrotechnickou. Pracoval 40 let jako projektant elektro se specializací na řízené elektrické pohony, dimenze a programování jejich měničů, dokumentaci, zprovozňování v návaznosti na programátora automatizace, zkoušky, provozní předpisy a návody.