Prolomení tabu: o elektřině, drátech a nákladech na „naši“ energetiku

Ve svém postu na facebooku z 8. ledna 2021 jsem upozornil na vysoké náklady na přenos energie, které souvisí s energetikou stojící na velmi velkých zdrojích, umístěných daleko od skutečné spotřeby. Pod postem se odehrála intenzivní diskuze plná podnětných argumentů, které jsou v této debatě ohledně české energetiky dnes velmi relevantní. A proto jsem se rozhodl na podněty reagovat uceleně, což za pomocí stážistky Evy a asistentky Lucky v naší kanceláři nyní činím.

Co je decentralizovaná energetika?

V mém postu byla řeč o decentralizované energetice, a možná je užitečné si „srovnat pojmy“. K tomu jsem použil jeden z textů na webu (cogen.cz), který se tím zabývá (a pro přesnost cituji):

„Pojem "decentralizovaná energetika" je poměrně nový a stojí zato ho blíže objasnit. Poměrně výstižně to provádí ve svých materiálech nově vzniklá světová aliance pro decentralizovanou energetiku WADE. (World Alliance for Decentralized Energy - www.localpower.org.): Decentralizovaná energetika produkuje elektřinu (a teplo, tam kde je to možné) s vysokou účinností blízko místa spotřeby, bez ohledu na výkon, druh paliva nebo technologii. Zahrnuje široký rozsah technologií, instalovaného výkonu a zdrojů energie a patří do ní zejména:

• kogenerační zdroje s vysokou účinností, s instalovaným výkonem od 1 kW až přes 400 MW, využívající spalovací motory a turbíny, parní turbíny, stirlingovy motory, mikroturbíny a palivové články
• místní energetické systémy, využívající obnovitelné zdroje energie, odpadní teplo, nebo jiné formy dosud nevyužívané energie.“

Decentralizovaná energetika tedy není to stejné, jako výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů – OZE (ke které šla část komentářů). Jde o to produkovat elektřinu (a teplo) ideálně s vysokou účinností, ale hlavně blízko místa spotřeby, bez ohledu na výkon, druh paliva nebo technologii. Takže, zatímco velká instalace FV na střeše supermarketu to splňuje, obrovský větrný park na moři, daleko od spotřeby, nikoliv.

Menší lokální zdroje jsou z mnoha pohledů stále více atraktivní. Již dnes máme k dispozici řadu dostupných technologií, díky kterým můžeme přizpůsobit systém místním podmínkám, a zvýšit tak účinnost transformace energie (kogenerace a využití paliva) a snížit tak potřebu přenosů. A dostávat co nejvíce do souladu dostupné zdroje energie a potřeby.

V centrálním energetickém systému se státní regulací naopak není motivace ke zvýšení celkové účinnosti, k rozvoji konkurenčních zdrojů a liberalizaci cen energie, tedy zejména dle toho, jak jsou nastavená cenová pravidla (a třeba za elektřinu od souseda platíte stejně, jako za tu, která se vyrábí stovky kilometrů daleko).

Mimochodem, systém, který zcela odděluje místo výroby elektřiny, od místa její spotřeby, a náklady na její přenos účtuje všem „jednotně“, je samozřejmě ekonomicky chybný, a vede k neefektivním investicím a vysokým nákladům – což mělo být právě hlavní sdělení postu, který vyvolal tolik diskuse.

Decentralizace a bezpečnost?

Dalším faktorem a nespornou výhodou decentralizace sítě může být její bezpečnost. Pokud totiž požaduje menší množství elektřiny dopravené na dálku (třeba tím, že má jak flexibilní výrobní možnosti ale i úložiště), klesá riziko velkých poruch a také možnost, že se šíří sítí dál.

Při práci na zimním energetickém balíčku (bezpečnost dodávek) byla často řeč právě o bezpečnosti, která se někdy měří dopadem výpadku jednoho nebo dvou klíčových zdrojů či komponent. Je samozřejmé, že vysoce koncentrovaná energetika pak k pokrytí tohoto rizika vyžaduje mnohem vyšší dostupné kapacity (u nás musí kalkulovat třeba s výpadkem Temelína), než energetika stojící na vysokém počtu zdrojů malých. A to stejné platí i u rozvodu elektřiny.

Přesto ale není optimální model „nepropojený“. Dosažení určité úrovně vzájemného propojení je nezbytné, jednak k využití míst, kde se elektřina vyrábí efektivněji a také ke sladění celkové nabídky a poptávky (a vyšší odolnosti systému jako celku). Je to také podstatné z toho důvodu, aby se i z elektřiny stal předmět „obchodu a konkurence“, což je jediná cesta k zajištění její „slušné ceny“.

A co cena elektřiny?

Díky propojenosti sítě (ke stabilizaci a využití levné výhody) a decentralizaci lze dosáhnout levnějších dodávek elektřiny, ale vyžaduje to „jiný koncept uvažování“ a podstatně vyšší kapacitu úložišť. Právě úspora na dálkovém přenosu a levný přenos v rámci decentralizované sítě, by měl vytvořit zdroje na budování úložišť a tím vyšší využití levně vyrobené elektřiny.

V diskusi často zmiňovaná nestálost solární energie s decentralizací souvisí jen částečně (neb decentralizace není to stejné jako OZE). Fakt, že existují ekonomicky velmi efektivní zdroje (hlavně z hlediska variabilních nákladů), které ale trpí podstatnými výkyvy dodávek (na mé FV je rozdíl minima a maxima desetinásobek) se musí samozřejmě zohlednit při nastavení sítě a pravidel. Samozřejmě, že jde třeba o diverzifikaci zdrojů energie, a dobrý balanc propojenosti a decentralizace, který závisí na místních podmínkách. A opět hrají zásadní roli úložiště, jak „rychlá” (na desítky minut či hodiny) tak „dlouhodobá“ (power to gas, velké vodní přečerpávací elektrárny například). Dnes, při poměrně vysoké ceně baterií a nízké efektivitě „vodíkové energetiky,“ jde zjevně v zemi jako je ta naše o to mít dostatek malých, středních či velkých „plynových“ zdrojů (zemní plyn, bioplyn a podobně), které jsou k životnímu prostředí šetrnější než uhlí.

U nás samozřejmě budou v energetickém mixu sehrávat roli i existující jaderné bloky (s poměrně dlouhou očekávanou životností, ale nízkou flexibilitou výroby), ale je otázka, ve kterém momentu i jejich energie bude muset směřovat do úložišť (tedy zjednodušeně z pohledu variabilních nákladů „levná“ výroba z OZE + obtížně regulovatelné JE bude vyšší než spotřeba), na rozdíl od dnešního stavu, kdy stále existuje stabilní, i když fluktuující, prostor pro fosilní zdroje. Tento stav nás vede k tomu, že ke své škodě tuto otázku odkládáme do budoucna, a připravujeme se tak nejen o dobré investiční příležitosti spojené s novými technologiemi (zejména vodíkovými), ale může nás to vést k tomu, že se budeme snažit růst (či využití) OZE omezovat, aby neohrožoval ekonomiku jaderných elektráren.

Cena změny?

Jde o poměrně výrazné změny a poměrně významné investice. Ale nikoliv prozkoumávání neprobádaných území. Mnoho z nich je již vymyšlených a k dispozici – jak v oblasti čistých zdrojů malých, tak velkých. A tomu odpovídají i historická čísla, která zachycují dobu, kdy byly OZE podstatně dražší – podíl OZE na evropské výrobě elektřiny dnes již činí přes 30 % (díky zdvojnásobení za posledních deset let), a to bez ohrožení stability dodávek (poslední větší riziková epizoda navíc vyšla z části Evropy, kde OZE hrají malou roli, a byla dobře zvládnuta).

Stejně tak není koncept decentralizované energetiky něčím teoretickým, a jen kousek za našimi hranicemi, například v případě celých obcí, funguje ve velmi vysokém rozsahu, i když díky sezónnímu cyklu některých zdrojů je efektivní i zde s připojením na “vnější síť” pracovat (neb to je v dnešní situaci ekonomicky výhodnější jak z hlediska prodeje, tak nákupu elektřiny). U nás by se, pokud by pravidla určená státem byla jiná, již dávno rozvíjel též.

Jak uvádím, není pravda, že tyto koncepty jdou proti dostupné a levné elektřině. Energetický trh funguje na principu faktoru mezních nákladů a aktuálně, v celosvětovém srovnání, jsou větší OZE konkurenceschopné a cenově výhodné (a to dokonce při dnešním nastavení cen, které často OZE znevýhodňují). Když porovnáme celkové náklady na výrobu elektřiny z nových zdrojů (LCOE – levelized cost of electricity, studie Lazard) vychází již v globálním průměru větší větrná elektřina, i elektřina z velké FVE instalace, levněji než elektřina ze zdrojů na fosilní paliva (a samozřejmě též z nových jaderných elektráren).

Výhodou OZE je, že jejich cena díky vývoji a růstu objemu klesá, tedy můžeme předpokládat, že bude klesat i nadále, zatímco postavení „fosilní energetiky“, které je podporované nedostatečným zdaněním externalit – tedy nákladů, které vyvolává, se z cenového pohledu bude zhoršovat. S tím, jak jednak klesají ceny na nové čisté zdroje, existují postupy, jak i sítě s jejich podílem bezpečně a stabilně provozovat, jejich podíl i koncept decentralizované energetiky poroste, což posílí postupná snaha externality lépe zohlednit, která se děje ve spoustě částí světa.

To je přesně to, co se ve světě děje, a také to, co je u nás takřka tabu. Zejména na politické úrovni, která zřejmě jiný koncept, než energetika stojící na velkých centrálních zdrojích nezná. A dle toho i vypadá veřejná diskuse, což nás právě přivedlo k napsání tohoto textu.

Autor: Luděk Niedermayer