Petr Kužel ve svém článku poukazuje na některé problematické aspekty přechodu na obnovitelné zdroje energie.
V médiích se stále častěji můžeme dočíst o výhodách obnovitelných zdrojů energie, na evropské úrovni se prosazuje tzv. Green Deal, stále běžnější jsou nejrůznější demonstrace za zbavení se fosilních paliv, a i v České republice se objevují tzv. stávky za klima, které požadují tzv. „bezemisní budoucnost“. Tato budoucnost, jak se vyjádřili například zástupci iniciativy Univerzity za klima, pro ně znamená „skoncování se spalováním fosilních paliv“. Klimatické hnutí je poněkud rozděleno v otázce, zda se rovněž zbavit i jaderné energie tak, jak to udělali nedávno v Německu, nebo zda nechat stávající jaderné kapacity doběhnout. Zdá se, že však mezi nimi panuje shoda na „odmítnutí masivních investic do jaderné energie“, jak rovněž sdělili zástupci iniciativy.
Ideálně by tedy podle klimatických aktivistů mělo dojít k nahrazení fosilních paliv obnovitelnými zdroji energie, a některé organizace dokonce neváhají v rámci svých požadavků určit, kdy se tak má přesně stát. Tak například organizace Extinction Rebellion uvádí, že „máme-li mít šanci na bezpečnou budoucnost, potřebujeme dosáhnout globální [sic!] uhlíkové neutrality již v roce 2030!“, a na jiném místě pak dodává, že „vláda musí neprodleně přijmout právně závazná pravidla k dosažení uhlíkové neutrality do roku 2025“.
Takovéto požadavky jsou však zcela mimo realitu a naráží na dosud neřešitelné potíže objektivního charakteru, z nichž se některé pokusím stručně popsat. Obecně je snižování závislosti na fosilních palivech sice správná věc, nicméně realizace takovýchto požadavků v takto krátkém čase by měla mnohonásobně ničivější dopady než i ty nejhorší možné scénáře dopadu klimatické změny, jak je modeluje ve svých zprávách Mezivládní klimatický panel OSN. Pominu takové „detaily“ jako například to, že bez výroby čpavku – který je základem pro výrobu všech syntetických dusíkatých hnojiv a jehož výroba se neobejde bez fosilních paliv –, by celosvětová produkce potravin poklesla zhruba o 40–50 %, a 3 až 4 miliardy lidí by tak neměly co jíst. Stejně tak by bez fosilních paliv nebylo možné vyrábět další klíčové suroviny jako ocel, cement a plasty, pro něž neexistuje (a dlouhá desetiletí existovat zřejmě nebude) alternativa a jejichž výroba si (spolu se čpavkem) žádá 17 % světové spotřeby primární energie a připadá na ně 25 % všech emisí CO2. Nechám však tyto otázky stranou a zaměřím se jen na problém elektřiny a obnovitelných zdrojů.
Na prvním místě je třeba v souvislosti s tzv. obnovitelnými zdroji zmínit známou skutečnost, že zatímco fosilní paliva, jaderná energie a v menší míře i tzv. „staré obnovitelné zdroje“ energie (například vodní elektrárna) představují relativně stabilní zdroje energie, nové obnovitelné zdroje energie (fotovoltaika a větrné elektrárny) jsou v tomto ohledu značně nestabilní. Nestabilita těchto zdrojů se tak stává významným problémem za situace, kdy prakticky není možné skladovat větší množství energie, a vyrobenou energii je tak v podstatě nutné ihned spotřebovat.
Jedno ze starších čísel Scientific American shrnuje tento problém poměrně výstižně na příkladu Dánska. „Tento malý stát má několik největších světových větrných farem. Protože je však poptávka po elektřině často nejnižší tehdy, když větry vanou nejsilněji, musí prodávat svůj přebytek elektřiny za pár drobných sousedním zemím. A to jen proto, aby odkoupilo energii zpět, až poptávka vzroste. Samozřejmě ji kupuje za mnohem vyšší ceny. Dánští spotřebitelé tak potom platí jedny z nejvyšších sazeb za elektřinu na planetě.“ Jak ukazuje příklad Dánska, i přes vyšší ceny (ceny elektřiny pro domácnosti zde byly v první polovině 2022 téměř dvakrát vyšší než je průměr EU) v zásadě technicky lzemít vysoký podíl obnovitelných zdrojů z větru a slunce (Dánsko má více než 45 % energie z větrných zdrojů) a v době, kdy nesvítí ani nefouká, saturovat svou energetickou potřebu dovozem z jiných států, kdy rozdíl v cenách vykryje svými platbami stát nebo jej zaplatí všichni občané v cenách elektřiny. Zásadním limitujícím faktorem je však to, že tyto mezinárodní přesuny elektřiny lze provádět pouze za předpokladu, že ostatní státy disponují dostatečným množstvím stabilních zdrojů energie, a je tedy odkud dovážet. Pokud by i ostatní státy z větší části rovněž spoléhaly na obnovitelné zdroje, energie by prostě chyběla a nebylo by možné výpadky v době, kdy nesvítí slunce a nefouká vítr, účinně kompenzovat. Relativně malé Dánsko tak dokáže pokrýt svou potřebu v časech, kdy nesvítí ani nefouká, od států, které disponují stabilními zdroji, zatímco Německo, jehož energetické potřeby jsou mnohem vyšší, již nemá odkud svůj výpadek dovézt, a rozdíl mezi nabídkou a poptávkou tak kompenzuje spalováním fosilních paliv. Nestabilita nových obnovitelných zdrojů je také důvodem, proč například Ministerstvo energetiky USA uvádí, že „v praxi jsou oba zdroje [tj. vítr a slunce] příliš nevyzpytatelné, než aby zajišťovaly více než přibližně 20 % celkové energetické kapacity oblasti. Za tímto bodem se stává vyvažování nabídky a poptávky příliš obtížným.“
S lepšími technologiemi může být toto procento jistě vyšší, nicméně pokud neexistují levné a účinné způsoby skladování elektrické energie (a ty v ČR nejsou a nejspíše ani dlouho nebudou), které by dodávaly energii ve chvíli, kdy větry nevanou a slunce nesvítí, není prostě možné (a nebylo by to ani racionální) zbavit se stabilních zdrojů energie – přinejmenším do té doby, než bude problém uchování energie vyřešen. Žádné klimatické demonstrace ani lepení se k silnici či cintání kečupu na slavné obrazy na tomto faktu nic nezmění. (Napsal-li jsem, že není možné zbavit se stabilních zdrojů energií, neznamená to ovšem, že by nebylo žádoucí nahrazovat uhlí plynem, který je ekologičtější, a obecně fosilní paliva nahrazovat jádrem.)
Z vyjádření nejrůznějších ekologických a aktivistických spolků nabývám dojmu, že si vůbec neuvědomují, jak vážným problémem skladování energie je. I přes obrovské finanční prostředky – jimiž stát dotuje obnovitelné zdroje energie (OZE) a obrovský boom solárních panelů, který již stál stát na dotacích a běžné spotřebitele na vyšších cenách elektřiny několik stovek miliard korun (což je mimochodem učebnicový příklad „dobývání renty“, jak proces vyvádění peněz z veřejných rozpočtů do soukromých rukou nazvala ekonomka Ilona Švihlíková) –, dodaly solární panely v ČR v prvním čtvrtletí 2023 podle zprávy Energetického regulačního úřadu (ERÚ) jen 1,5 % celkově vyrobené elektřiny (přestože jejich instalovaný výkon je samozřejmě mnohonásobně vyšší). Větrné elektrárny pak za stejné období dodaly 1 % energie. Podíváme-li se například jen na měsíc leden, vidíme pak, že fotovoltaiky dodaly jen 0,6 % celkové výroby elektřiny. Jinak řečeno, i kdybychom stejný objem solárních elektráren, které jsme vybudovali v posledních dvaceti letech, vybudovali každé dva roky znovu (a postupovali tak tedy s výstavbou soláru v průměru desetkrát rychleji než doposud) a tímto způsobem dosavadní kapacitu v následujících dvaceti letech zdesetinásobili, dostali bychom se sice na úroveň, kdy by v lednu solární panely vyráběly 6 % celkové výroby elektřiny, nicméně stále by bylo potřeba 94 % energie pokrýt odjinud.
Je ovšem velmi diskutabilní, zda by takovéto navýšení kapacity bylo vůbec žádoucí, jelikož v létě by byl zase problém, jak ze systému odstranit přebytečnou energii, aby nedošlo k přepětí. Aby tedy bylo možné ve větší míře smysluplně využívat obnovitelné zdroje, bylo by třeba vyřešit otázku skladování energie.
Skladování energie
Je zřejmé, že se tento problém bude intenzivněji řešit, a v Evropě se již začíná ve větším měřítku s výstavbou obrovských bateriových úložišť. Jejich výstavba podpořená z veřejných zdrojů bude dle mého názoru představovat opět jen další způsob dobývání renty, tedy jak vyvést peníze z veřejných rozpočtů směrem k oligarchům. Ti pak, až úložiště postaví (přinejmenším zčásti za veřejné peníze), budou vydělávat na tom, že budou dostávat zaplaceno za to, že si energii do svých úložišť odeberou v době, kdy svítí a fouká, a předraženou energii pak budou prodávat zpět v době, kdy nesvítí a nefouká. Zároveň jim to, že budou (ve větší míře než nyní) ovládat elektřinu, na níž je celá společnost závislá, dá nebývale silnou vyjednávací pozici a umožní jim snadněji si prosazovat své ekonomické zájmy. Pozice státu – a tedy jeho manévrovací prostor – se bude oslabovat a bude nucen jít oligarchům stále více na ruku. Rozvoj obnovitelné energie bude mít dále za následek, že se zvýší ceny energií, dojde k další deindustrializaci (již nyní sledujeme pokles energie, který odebírá průmysl, což svědčí o útlumu výroby), následné nezaměstnanosti, zvýšení vlivu finančního kapitálu a bank, jelikož na zelené investice si půjčí EU jako celek od bank, zhorší tak svoji vyjednávací pozici vůči nim a jen stěží je pak bude moci regulovat – to zase jistě ocení bankéři. Ještě větší část průmyslové výroby se přesune do Asie (včetně aut se spalovacími motory), kde bude probíhat za daleko méně přísných ekologických opatření, než by probíhala v EU, a s daleko vyššími emisemi. Hotové průmyslové produkty se budou dovážet do Evropy velkými zaoceánskými loděmi, které jsou obrovským zdrojem emisí. Bůhví z jakého důvodu se této politice říká „boj s klimatickou změnou“. Je zvláštním paradoxem, že ji prosazuje nejvíce ta část politického spektra, která se hlásí k levici, jež dříve hájila zájmy řadových pracujících. To však nechme stranou a držme se spíše technické stránky věci.
Podíváme-li se na kapacitu bateriových úložišť, zdá se zřejmé, že ještě spoustu let nebudou dostačující. Například největší bateriové úložiště v Česku u Sokolova, dokončené letos v lednu, má kapacitu jen 7,45 MWh. A největší bateriové uložiště v Evropě, které měl stavět miliardář Pavel Tykač, mělo mít plánovanou kapacitu 640 MWh. To je pro srovnání stále řádově jinde, než má například přečerpávací elektrárna Dlouhé stráně na Jesenicku s kapacitou 3,7 GWh a instalovaným výkonem 650 MWh.
Právě přečerpávací elektrárny jsou stále nejlepším způsobem, jak uchovávat velké množství energie. Jejich další výstavba by mohla umožnit další rozvoj obnovitelných zdrojů. K tomu je ovšem třeba vysoké převýšení, takže možnosti jejich výstavby jsou v ČR relativně omezené. Lze navíc předpokládat, že proti jejich výstavbě budou protestovat právě „ekologické“ spolky a klimatičtí aktivisté, tak jako protestovali, když se Dlouhé stráně stavěly. Jak uvedl tehdejší hlavní vedoucí stavby Jan Höll dnes by zřejmě se svými námitkami již uspěly.
Z faktů, které jsem uvedl výše, plyne, že zřejmě nejefektivnějším způsobem snížení emisí, je tedy výstavba nových jaderných bloků. Už dříve ostatně tzv. Uhelná komise v jedné ze svých zpráv konstatovala, že zásadní podmínkou odklonu od uhlí, je „dostavba nových jaderných zdrojů“. Bez této dostavby není podle této zprávy reálný ani odklon od uhlí, natožpak od všech fosilních zdrojů.
Přiznám se, že je proto pro mě neuvěřitelné, že ti, kteří údajně bojují s klimatickou změnou, jsou zároveň proti další výstavbě jádra, a vlastně tak bojují proti tomu, aby vznikly podmínky, za nichž je možný odklon od uhlí. Výsledky vidíme na příkladu Německa. To se zbavilo své jaderné energie, vsadilo na obnovitelné zdroje, které sice za rok 2022 tvořily přes 40 procent jeho výroby elektřiny (větrná energie 22 procent, solární 10,4 procent, vodní 2,9 procent, biomasa 7,5 procenta), ale právě proto, že již nemá žádnou jadernou energii, musí zbytek poptávky vykrývat spalováním fosilních paliv. Výsledkem této „zelené politiky“ Německa tak je, že Německo je nejen největším emitentem CO2 v EU, ale je i největším výrobcem a spotřebitelem uhlí v EU. To je dáno samozřejmě i jeho velikostí, nicméně i emise CO2 na jednu vyrobenou KWh mělo Německo v roce 2022 více než šestinásobně vyšší než Francie, která vsadila na jadernou energii. Podíváme-li na data za poslední rok (červen 2022 až červen 2023), do něhož se již promítlo zavření německých jaderných elektráren, vidíme, že Německo mělo za toto období dokonce více než desetkrátvyšší emise CO2 na jednu vyrobenou KWh než Francie (konkrétně 393 g CO2/kWh oproti francouzským 39g CO2/kWh).
V ČR by nová výstavba jaderných kapacit byla žádoucí nejen kvůli snižování CO2 a plnění závazků snižování emisí, nýbrž i proto, že stabilní energie se po odklonu od uhlí a zvýšení podílu OZE stane v EU velmi cenou a drahou komoditou. Není na škodu, aby ČR tuto komoditu měla a aby ji měla dostatek. Jadernou energii by mohly v rozumné míře doplňovat obnovitelné zdroje, jejichž výpadky by kompenzoval plyn. Tato kombinace by pak zcela nahradila uhlí a umožnila alespoň částečný přechod na elektromobilitu.
Dosud jsme se bavili jen o elektřině. Pokud se ovšem podíváme, nikoli jen na elektřinu, ale na spotřebu primární energie Německa, vidíme, jak uvádí například Václav Smil v knize Jak svět doopravdy funguje, že „během dvou dekád programu Energiewende poklesl podíl fosilních paliv v jeho spotřebě primární energie pouze z 84 % na 78 %… Kdyby tato země zopakovala svůj poslední rekord ve snižování závislosti na fosilních palivech, bude v roce 2040 činit stále něco okolo 70 %.“ Pokud jde o globální závislost na fosilních palivech, pokračuje Smil dále, odhaduje Mezinárodní energetická agentura (IEA) podíl poklesu fosilních paliv z 80 % celosvětové spotřeby v roce 2019 na 72 % v roce 2040, zatímco Sustainable Development Scenario (SDS, scénař IEA dosud nejodvážnější dekarbonizace, připouštějící její výrazné celosvětové urychlení) počítá s tím, že v roce 2040 bude z fosilních paliv pocházet 56 % celosvětové spotřeby primární energie. Je tedy vysoce nepravděpodobné, že by tak vysoký podíl bylo možné přiblížit nule během pouhých deseti let. (Viz tamtéž.) – Srovnejme to s představami Extinction Rebellion založenými na čiré fantazii o dosažení globální uhlíkové neutrality v roce 2030, jež jsme citovali v úvodu.
Energetický mix ČR
Přejděme ale od Německa a globální spotřeby k České republice a podívejme se nyní ve světle výše řečeného, jaký je vlastně energetický mix ČR. Zde je nutné uvést nejprve řadu nudných čísel, abychom si dokázali lépe představit, co odklon od fosilních paliv vlastně reálně a zcela konkrétně znamená.
Uhlí a uhelná paliva tvoří 32,686 TWh; jaderné elektrárny: 30,043 TWh; obnovitelné zdroje: 11,849 TWh; plyn: 6, 848 TWh. Celková hrubá výroba elektřiny činila v roce 2020 81,508 TWh. Procentuálně se jednotlivé zdroje podílely na celkové výrobně elektřiny (zdůrazňuji elektřiny, nikoli celkové primární energie) takto: uhlí a uhelná paliva 40,1 %, jaderné elektrárny 36,9 %; obnovitelné zdroje 14,5 %; plyn 8,4 %; ropná paliva 0,1 %. (Část energie se spotřebuje na samu výrobu elektřiny, čistá výroba elektřiny je tedy nižší. Data přebírám z publikace Ministerstva průmyslu a obchodu pro rok 2020 (viz zde, graf, č. 1, tab. č. 2).
Co se ovšem v debatě o obnovitelných zdrojích poněkud vytrácí je to, že důležitá není jen výroba elektřiny, ale rovněž výroba tepla. Pro rok 2020 tvořila výroba tepla z uhlí 49 064 TJ (52 %); z plynu 30 990 TJ (33,1 %), z obnovitelných zdrojů 10132 TJ (10,8 %); z ostatní zdrojů: 2512 TJ (4,1 %), přičemž celkově se vyrobilo 93 752 TJ tepla (viz zde, graf č. 7 a 10).
Třetím důležitým zdrojem energie je pak ropa, resp. benzín a nafta, kterými je poháněna většina dopravních prostředků – od automobilů přes letadla, lodě i zemědělskou techniku – přičemž absenci těchto zdrojů (pokud bychom nechtěli využívat fosilní paliva) by bylo nutno nahradit elektrickou energií.
Z dat v těchto třech odstavcích plynou následující tři skutečnosti:
- Požadavek „bezemisní budoucnosti“ znamená v současných podmínkách přijít o 48,6 procent vyrobené elektřiny. Vzhledem k tomu, že klimatické hnutí odmítá podporovat výstavbu dalších jaderných bloků či elektráren (někteří by dokonce chtěli zrušit nejraději i ty stávající), nezbývalo by z hlediska jejich logiky než nahradit tento výpadek obnovitelnými zdroji. Aby obnovitelné zdroje tento výpadek skutečně nahradily (i v případě, že by stávající jaderné kapacity zůstaly v provozu), musely by kromě necelých 12 TWh, které OZE vyrábí nyní, začít vyrábět dalších zhruba 39 TWh, tedy celkově 51 TWh za rok (a to i včetně zimních měsíců, případně si na tyto zimní měsíce „nastřádat“ během měsíců, kdy svítí a fouká).
- Požadavek „bezemisní budoucnosti“ a zbavení se fosilních paliv dále znamená zbavit se 89,2 procent současné výroby tepla. Nahradit tento výpadek 82 566 terajoulů a kompenzovat ho z obnovitelných zdrojů, jak si přejí stávkující za klima, by znamenalo vyrobit z těchto obnovitelných zdrojů dalších (po přepočtu terajoulů na gigawatthodiny) přibližně 23 TWh. To není prostě vůbec možné a je zřejmé, že minimálně v teplárenství není možné se zbavit plynu (je ovšem možné i žádoucí nahradit uhlí plynem).
- Je třeba připomenout, že klimaaktivisté také bojují proti ropě, resp. benzínu a naftě a požadují zbavení se používání těchto fosilních paliv. Aktivisté a aktivistky, kteří polévají v galeriích slavné obrazy ‒ které jsou naštěstí za sklem ‒ polévkou, olejem či kečupem byli například ze skupiny Just Stop Oil (Prostě zastavte ropu). Uvědomělost jednoho z aktivistů této skupiny šla dokonce tak daleko, že se již nespokojil s poléváním slavného obrazu rajským protlakem, ale pojal úžasný nápad, že si k němu rovnou přilepí i hlavu, což vzápětí také učinil.
Plánovaný zákaz prodeje aut se spalovacími motory a přechod na elektromobilitu by si vynutil další dodatečnou potřebu elektrické energie, kterou by bylo nutno nějak vyrobit (odmítneme-li spolu s aktivisty fosilní paliva i jadernou energii, zbývají z hlediska jejich logiky jen obnovitelné zdroje). Odhady se různí, ale pokud by v ČR všechna stávají auta musela přejít na elektrický pohon (nákladní auta, traktory, kombajny, letadla a lodě se do toho výpočtu nezapočítávají), znamenalo by to nutnost vyrobit dalších 22,4 TWh (kalkulačka přepočtu s odkazem na ERÚ, MD ČR, ČSÚ zde), aby se tato zvýšená potřeba pokryla. Jen toto jsou pro srovnání tři čtvrtiny toho, co dnes vyrobí Temelín a Dukovany dohromady.
Tyto tři body nás vedou k jednoduchému závěru: bod jedna způsobí, že by bylo nutné nahradit výrobu energie ve výši 51 TWh; bod dva způsobí, že bude muset být nahrazena energie ve výši 23 TWh, bod tři způsobí, že bude třeba nahradit energii z benzínu a nafty ve výši 22 TWh. Měly-li by se naplnit požadavky klimaaktivistů a nemělo-li by dojít k nedostatku energie a tepla, musely by tak obnovitelné zdroje v České republice vyrábět konstantně (včetně zimních měsíců) 96 TWh ročně. I když budeme předpokládat výrazný technologický rozvoj a obří investice, je něco takového prostě naprosto mimo realitu. Prosazovat je to možné jen za předpokladu, že budeme zcela abstrahovat od fyzikálních zákonů i sociální reality.
Aktivisté však navíc prosazují tzv. „nerůst“, což je stav, kdy nedochází k žádnému ekonomickému růstu. Je to vlastně jen eufemistický výraz pro ekonomickou stagnaci, tedy situaci, kdy produkce pouze pokryje náklady, a jsou tak omezené prostředky na dodatečné investice – včetně investic do OZE. Na internetu koluje vtip, podle něhož se hrdiny tohoto „nerůstu“ staly vlády Mirka Topolánka a Petra Nečase. Myslím, že většina lidí by tento „nerůst“ již nechtěla znovu zažít. Investice logicky předpokládají růst z jednoduchého důvodu: aby bylo vůbec co investovat. Zároveň platí, že se investuje obvykle s očekáváním, že příjmy z investic budou vyšší než výdaje na tyto investice, a že tedy přinesou z dlouhodobého hlediska růst. Je-li tedy jedním z dalších požadavků aktivistů růst bez růstu, bude třeba (kromě výše uvedeného) ještě abstrahovat i od zákonů logiky.