Rizika vývoje elektroenergetiky v Česku

V následujícím období se před českou elektroenergetikou objevuje několik závažných rizik. Česko má sice schválenou svou energetickou koncepci, ale za dva roky od její aktualizace se pro její realizaci téměř nic neudělalo. Je tak dobré si možná rizika a scénáře podrobněji rozebrat.

Současný stav naší elektroenergetiky

V současné době je největší část elektřiny vyrobena v elektrárnách na domácí hnědé uhlí, ty dodávají téměř 50 %. K tomu přidají nějaké procento plynové bloky a fosilní zdroje tak zajišťují o pár procent více než 50 %. Dalším zdrojem jsou jaderné bloky v elektrárnách Temelín a Dukovany, které dodávají okolo 35 %. Zbývající část přidávají obnovitelné zdroje.

Česká republika je nyní čistým vývozcem elektřiny s dostatečnými rezervami výroby i výkonu. Zároveň svou robustní sítí pomáhá zajišťovat transport elektřiny ze severu Evropy na jih a udržovat stabilitu v našem regionu. U elektřiny jsou značně omezené možnosti ukládání, proto je potřeba v každé době pokrývat potřebný výkon. U něho dochází k dosti značným denním i sezonním změnám v rozsahu zhruba mezi 5,5 až 10,5 GW. Menší výkon je potřeba o víkendech a svátcích a také noc potřebu sníží. Nižší výkon je požadován v létě a vysoký naopak v zimě. V současné době je k dispozici v uhelných blocích něco přes 10 GW, v plynových zhruba 2 GW a v jaderných přes 4 GW. Vodní a přečerpávací mají dohromady 2 GW. To pokrývá potřeby i se značnou rezervou. V posledních letech byla netto výroba 80 TWh a vývoz okolo 13 TWh, tedy zhruba 16 %.

První zlom okolo roku 2022

Česká republika bohužel nevyužila svou výhodu robustní energetiky z minula a připravenosti k stavbě nízkoemisních zdrojů. Dlouhým odkládáním potřebných kroků se dostala do situace, kdy se to může stát problémem. Velká část našich elektráren je už pokročilejšího věku, čerpá se tak hlavně z toho, co se vybudovalo dříve. Jen u části uhelných bloků byla provedena ekologizace na takové úrovní, aby splňovaly kritéria pro provoz přes rok 2022. Tato kritéria například nesplňuje i elektrárna Počerady. Před tímto rokem tak postupně může dojít u uhelných zdrojů k odstavení až 40 % výkonu. V tomto případě už přestaneme být vývozcem elektřiny a může nastat problém s pokrýváním sezónních špiček.

Situace by neznamenala příliš velký problém, kdyby podobný proces neproběhl v té době i u našich sousedů. Pro uhelné zdroje totiž platí společná evropská pravidla. V Německu dojde k uzavření všech jaderných elektráren a také řady uhelných zdrojů. Uhelné zdroje se odstavily nebo se vyřadí i v celé řadě dalších evropských zemí. Všude po Evropě panovalo v posledních letech období útlumu výstavby zdrojů jiných, než obnovitelných, závislých na počasí. Po roce 2022 tak sice budou přebytky produkce v době, kdy intenzivně fouká a svítí, ale pravděpodobně bude problém dovézt elektřinu například v době zimní inverze, kdy bude v Evropě vysoká spotřeba elektřiny a nebude foukat a svítit.

Rok 2022 už je hodně blízko a Česko by se na toto období mělo už nyní začít připravovat, aby je bez újmy překonalo. Do té doby se těžko postaví nějaké velké bloky. Nelze také očekávat masivnější instalaci inteligentních prvků, které by umožnilo masivnější regulaci na straně spotřebitele. Bylo by však velmi dobré co nejefektněji využít současný systém HDO. (ČEPS: diagram spotřeby využívající systém HDO osciluje mezi 8 až 10,5 GW).

Druhý zlom okolo roku 2035

Teoreticky by se sice daly Dukovany provozovat i přes 50 let, ale to je, nejen kvůli postojům našich sousedů, velmi nepravděpodobné. V roce 2035 tak začne probíhat jejich odstavování. Životnost skončí i některých zbývajících uhelných zdrojů. Do té doby bude potřeba zajistit náhradu velkého výkonu stabilních zdrojů schopných přispět k regulaci a stabilitě sítě. V tomto případě by však na rozdíl od předchozího bez zásadních akcí a investic došlo k opravdu krizové situaci.

V Evropě je shoda, že je třeba uhelnou energetiku utlumovat a velká část evropských států už vůbec s uhelnou energetikou nepočítá, jmenujme třeba Francii, Anglii, Švédsko, Dánsko a řadu dalších. U nás budou také ubývat zásoby uhlí, které jsou dostupné bez narušení limitů. Je tak nepravděpodobné, že by se náhrada odstavených zdrojů dala řešit uhelnými bloky. Jak bylo popsáno v předchozích částech cyklu, jsou možnosti obnovitelných zdrojů u nás omezené. Náhradu dosluhujících bloků u nás tak budou muset dominantně zajistit jaderné a plynové bloky podporované decentralizovanými obnovitelnými zdroji a inteligentním řízením sítě se zapojením „prosumerů“, tedy spotřebitelů, kteří jsou zároveň i producenti elektřiny v decentralizované podobě nebo přispívají k akumulaci energie.

Je třeba zdůraznit, že k oběma kritickým obdobím dojde v případě, že potřebný výkon i spotřeba zůstanou na současné úrovni. Zvýšením potřeb, například razantním rozběhnutím elektromobility či ekologizací průmyslu a tlaku na snížení celkové spotřeby energií s využitím elektrifikace (například masivnějším zaváděním tepelných čerpadel), se očekávaná rizika ještě prohloubí.
Čtyři scénáře, které mohou nastat:

První by byl scénář „Supernízkoemisní“, který by Česká republika musela uplatnit v případě, že by chtěla maximálně přispět ke snižování emisí v Evropě.

Druhým pak scénář označovaný jako „ASEK“, který by sledoval zadání Aktualizované Státní Energetické Koncepce (ASEK), které bylo přijato před dvěma roky. Třetí a čtvrtý scénář jsou pak „Druhé Bavorsko“ a „Rychle druhé Bavorsko“, které nastanou, jestliže se nepodaří postavit nové jaderné bloky a elektroenergetika bude dominantně spoléhat na plynové bloky a dovoz větrné elektřiny ze severu Německa. Ke scénáři „Rychle druhé Bavorsko“ dojde, pokud se navíc předčasně odstaví elektrárna Dukovany, například pod intenzivním politickým tlakem Německa a Rakouska.

Konkrétní doporučení pro překonání kritických období

Pokud chceme splnit zadání naši státní energetické koncepce a překonat popsaná problematická období, musíme učinit řadu opatření. A to poměrně brzy. Nejdříve se podívejme na ta doporučení, která by nám pomohla překonat první zlom kolem roku 2022. Je třeba zdůraznit, že tato opatření jsou nutná při libovolném zmíněném scénáři.

U uhelné energetiky je třeba podpořit dokončení ekologizace u bloků, které budou provozovány po roce 2022. Musí být splněna požadovaná evropská kritéria. Pokud byla u nich ekologizace provedena a překračují limity pouze v některých příliš přísně a z hlediska potenciální škodlivosti sporně nastavených hodnotách, je možné se spolu s dalšími evropskými zeměmi pokusit dojednat nové posouzení jejich nutnosti. Uhelné elektrárny se ještě delší dobu využívat budou a je nutné, aby to bylo ekologicky přijatelným způsobem. Může být vhodné, po jistou velmi omezenou dobu pokrývající přechodové období, některé ekologicky problematičtější bloky neprovozovat, ale držet je ve strategické rezervě pro krizové situace, než se postaví potřebné náhrady.

Vytvořit podmínky pro efektivní možnost budování decentralizovaných obnovitelných zdrojů a prvků podporujících regulaci a schopnost akumulace.

S využitím HDO a dalších dostupných prvků inteligentního řízení podpořit stabilitu a flexibilitu sítě.

Velký důraz klást na údržbu všech zařízení a zvýšit jejich spolehlivost, aby nedocházelo k problémům, jako byly se svary v jaderných elektrárnách, nebo k poruchám a požárům na uhelných blocích.
Pro zajištěny obměny zdrojů a udržitelného vývoje elektroenergetiky po roce 2035 podle scénáře ASEK je potřeba:

1. Podniknout reálné kroky k výstavbě jaderných bloků. Pokud mají stát do doby odstavování Dukovan, musí se k nim přikročit co nejdříve.
2. Zajistit rozvoj a podporu obnovitelných zdrojů v decentralizované efektivní podobě a zařízení pro akumulaci energie.
3. Zavádění inteligentních sítí a prvků z průmyslu 4.0, které zajistí efektivní spolupráci mezi centrálními a decentralizovanými zdroji i „prosumery“.
4. Využít efektivní možnosti úspor a zapojení elektromobility i elektrifikace průmyslu i do zefektivnění elektroenergetiky
5. Pracovat na integraci do evropské sítě a využití potenciálu spolupráce s blízkými i vzdálenějšími sousedy.

Úplně na závěr je třeba připomenout, že ničeho ze zmíněného nelze dosáhnout bez potřebných odborníků a výzkumu v energetických oborech. Důležitá je tak podpora příslušných vysokých škol a vědeckého výzkumu. Je třeba myslet i na naše potomky a období v druhé polovině tohoto století a podpořit naše zapojení do mezinárodního základního výzkumu v energetice. Navázat můžeme třeba na dobré tradice v oblasti výzkumu fúze či materiálových studií.