Nakolik mohou uhlí ve výrobě energií nahradit nové nadějné technologie jako vodík, syntetický metan nebo malé jaderné reaktory, není jasné – všechny jsou teprve ve vývoji a jejich cena je velmi vysoká.

„Je tu spousta technologicky zajímavých věcí v různých fázích vývoje. Ale těžko se můžeme spolehnout, že budou v dohledné době použitelné v praxi,“ říká strategický ředitel poradenské energetické firmy EGÚ Brno Michal Macenauer.

Cena emisní povolenky v závěru srpna překročila 60 eur. Takový vývoj ještě před pár měsíci nikdo nečekal. Když děláte analýzy pro své klienty, s jakými scénáři počítáte?

Cenu povolenky dnes bohužel neurčuje energetika. Je to už něco jako bitcoin, čistě spekulativní záležitost. Fyzický nebo technický důvod pro dnešní vysokou cenu není, povolenek je na trhu přebytek, nikoliv nedostatek.

Od roku 2019 se přebytečné povolenky stahovaly z trhu do takzvaných Rezerv tržní stability. Jak je možné, že i tak je povolenek na trhu přebytek, a navíc jejich cena roste? Selhal regulační systém?

Dnes postrádá smysl. Byl zaveden proto, aby dočasně odsál přebytečné povolenky, a zvedl tak jejich cenu, ale to bylo v době, kdy byla cena povolenky tři až čtyři eura. Nyní je tento regulační systém zbytečný. Cena je tvořena jinak. Před pár lety spekulativní obchod s povolenkami neprobíhal v takovém rozsahu. S tímto nikdo nepočítal, to je kouzlo nechtěného u špatně zvoleného systému.

Znamená to, že se evropské emisní obchodování vymklo kontrole?

Ano, naprosto. Evropská unie uvažuje o nějakých mechanismech, jak omezit spekulace s povolenkami. Ale nevíme, zda budou zavedeny a do jaké míry budou účinné. Trh umí obejít kdejakou regulaci, pokud se mu to vyplatí.

Drahá povolenka, drahá elektřina

Znamená to, že celý evropský systém obchodování s emisními povolenkami selhal? Jaké to má důsledky? Drahá povolenka zdražuje elektřinu. Myslím, že se to v nějaké chvíli politikům vrátí, protože zdražují energii velmi nevhodným způsobem. Od začátku je tento způsob regulace emisí oxidu uhličitého chybný. Na počátku, v určitém roce, se měla stanovit nejdříve nízká cena za tunu emitovaného CO₂ a platba měla každoročně stoupat, takže by v roce 2050 byla třeba 200 až 300 eur za tunu. Každý rok by byly pro všechny jasné a předvídatelné poplatky a ty by se vkládaly do nějakého fondu.

Mluvíte vlastně o progresivně zvyšované uhlíkové dani.

Ano. Všichni by přesně věděli, kdy mají co postavit, aby měli platby za emise CO₂ pod kontrolou. Dekarbonizace by probíhala očekávatelně a s minimálními náklady. Takto jsou přinejmenším ti velcí ve velkém investičním riziku a nejistotě. Povolenky jsou politický nástroj, který se může podle mého názoru politikům, a tím i celé společnosti pěkně vymstít.

Netlačí ale právě drahá povolenka na proměnu energetiky? Čím vyšší cena povolenky i elektřiny, tím výhodnější by měly být investice do bezemisních zdrojů. Zní to lákavě, ale uhelnou elektrárnu můžu dobře a rychle nahradit pouze elektrárnou plynovou… ne nutně na zemní plyn. Jistě, něco se dá nahradit obnovitelnými zdroji, řekněme do 20 či do 30 procent. Ale potom už by bylo velmi nákladné je integrovat do systému.

Zemní plyn má sice jen třetinové emise CO₂ oproti uhlí při výrobě elektřiny, ale je to emisní zdroj a povolenka tedy navyšuje také cenu elektřiny a tepla ze zemního plynu. Drahá povolenka určitě hraje do karet dekarbonizaci, ale zároveň bude mít obrovský vliv minimálně na krátkodobě velmi výrazný růst ceny elektřiny.

Dá se další cenový vývoj nějak odhadovat?

My jsme v prosinci dělali pro jednu teplárnu studii vývoje cen komodit – uhlí, biomasy, elektřiny a povolenek. Naše predikce počítala s cenou povolenky kolem 30 až 40 eur. Teď jsme prakticky na dvojnásobku. Někdy v březnu jsme naši analýzu revidovali, ale dohodli jsme se, že výhled u povolenky necháme, že jej nebudeme opravovat. Pro toto období by čistě technicky cena kolem 30 eur dávala smysl.

Myslím, doufám, že je to jen otázka času, kdy ta bublina splaskne. Doufám, že se do té doby kvůli vysoké ceně povolenky některé zdroje zbytečně rychle neodstaví. Nezávidím nikomu, kdo se musí s ohledem na povolenky v tuto chvíli o něčem rozhodovat.

Nikoli trh, ale politika

Jaká je hranice ceny povolenky, při níž už by se plynové investice nevyplácely?

Na to je velmi komplikovaná odpověď, podstatnější bude spíše politický vývoj – tedy jestli Evropská unie uzná zemní plyn jako přechodové palivo, nebo jestli ho odmítne jako fosilní zdroj. To je pro investora důležitější informace než aktuální cena povolenky.

Proč je zemní plyn jako náhrada uhlí jediná možnost? Řada lidí soudí, že uhlí se dá nahradit obnovitelnými zdroji nebo třeba jádrem.

Není jediná, ale bude dominantní. Když mám hnědouhelnou elektrárnu a chci ji nahradit nějakým velkým zdrojem, tak nemám jinou alternativu než paroplyn. U tepláren je to ještě výraznější. Jádro uhlí tak rychle nahradit nemůže. To je politikum par excellence. Obnovitelné zdroje mohou být jen doplňkem. Jasně, kdybych se hodně odvázal, mohu říct, že by se do Česka také mohl odněkud přivážet vodík. Třeba plynovodem Nord Stream. Jsou takové úvahy.

Nord Stream na vodík?

Pokud EU zemní plyn – ať už jakoukoliv cestou – zakáže či znemožní, budou plynovody směrem do EU málo využité, takže existují úvahy, že se bude v Rusku vyrábět vodík a ten se bude těmi plynovody do Evropy dovážet. Možná ne jenom vodík, spíše to bude v nějakém poměru s plynem.

Jak by v Rusku ten vodík vznikal? Vyráběl by se z plynu?

Mohl by být ze zemního plynu, ale aby byl nízkoemisní, musel by být vyroben pyrolyticky, nikoliv parním reformingem. Ale mohl by se také vyrábět za využití jaderné energie. V Rusku by se mohlo postavit víc jaderných elektráren a k nám by mohl proudit prakticky bezemisní vodík, takové úvahy existují. Ale aby něco takového bylo rentabilní, musela by povolenka stát přes 150 eur, spíše však mnohem víc.

Tři barvy vodíku

• Šedý vodík se získává z fosilního plynu. Emise CO₂ nejsou zachycovány a proudí přímo do atmosféry.
• Modrý vodík je zelenější variantou toho šedého. Původ je stejný, ale v tomto případě se emise zachycují a „uskladňují“ pod zemským povrchem. V současné době však existuje jisté procento emisí, které se i tak dostanou do atmosféry.
• Zelený vodík vzniká za pomoci obnovitelných zdrojů. Při výrobě nedochází k uvolnění skleníkových plynů. Největším limitem tohoto typu vodíku je jeho vysoká cena.

Až 600 miliard za teplárny

Elektrárny kvůli povolenkám zdražují elektřinu, ale co se děje v teplárenství? Máte tam řadu klientů.

Mnoho z nich chystá přechod na plyn, jen o tom většinou ještě nemluví a nevědí, kdy se do toho dají, v kterém okamžiku přesně je vhodné to udělat. Neznám žádnou uhelnou teplárnu, která by plánovala budoucnost a neměla ve svém rozvojovém plánu přechod na jiné palivo.

Jaké budou náklady na plynofikaci teplárenství?

Jsou to určitě stovky miliard, rámcově hovoříme o 400 až 600 miliardách korun do roku 2050. Záleží na časovém horizontu, vývoji cen komodit, na tom, na jakou míru dekarbonizace v teplárenství se chceme dostat, kolik těch zdrojů bude nahrazeno a čím. Velmi záleží na zvolené cestě, na použitých technologiích… Nedá se na to jednoduše odpovědět. Do nákladů a cen energií se propíše i ta investiční nejistota, která v oboru panuje. Zaplatíme to v ceně energií. Jiná varianta není.

O kolik zvýší odchod od uhlí spotřebu dováženého zemního plynu v Česku?

To se nedá tak jednoduše říct. Nikdo v Česku k tomu nemá více zpracovaných materiálů než EGÚ Brno, pracujeme s přibližně 18 variantami rozvoje české energetiky. To znamená také 18 trajektorií spotřeby plynu. Roli hraje stupeň dekarbonizace, cílem může být pokles emisí na 20 procent do roku 2050 oproti roku 1990 nebo také na pět procent. Jde i o způsob, jak k tomu dospět. Od určitého data se dá předpokládat postupná náhrada zemního plynu syntetickými plyny. A obrovskou roli bude hrát osud jaderné energetiky.

Odpad a biomasa moc nepomohou

V modernizovaném českém teplárenství se počítá s větším nasazením takzvané kogenerace, v níž se s teplem vyrábí i elektřina. Do jaké míry mohou kogenerační teplárny nahradit výpadek uhelných elektráren?

Teplárenství je z principu kombinovaná výroba elektřiny a tepla, tedy kogenerace. S tím, jak budou odcházet velké uhelné elektrárny, uvolní se prostor pro menší kogenerační zdroje, které budou schopné poskytovat zálohy a regulace. Podle našich propočtů bude do roku 2050 možné instalovat nové kogenerační zdroje o výkonu až několika – řekněme tří – gigawattů. Nyní je proto správné období pro investice do nového zdroje.

Elektřina bude výrazně zdražovat a firmy by se na to měly připravit. Současná výroba elektřiny v teplárenství činí přibližně 15 TWh a to včetně závodní energetiky. Z toho 13 TWh vyrobí běžné teplárny, zbytek malé kogenerace. Modernizované teplárenství, včetně závodní energetiky, by mohlo vyrábět 24 TWh – to je BestEstimate (nejlepší odhad – pozn. red.). Výroba elektřiny v teplárnách ale může být přibližně o devět TWh vyšší při jejich vyšším využití během roku, tedy celkem 33 TWh.

Část dnes spalovaného uhlí ale může v teplárenství vedle plynu nahradit i biomasa nebo odpady, ne? Kolik to může být?

Biomasa a odpady nahrazují a budou nahrazovat jak uhlí používané pro výrobu elektřiny, tak výrobu tepla. Biomasa ale může v obou kategoriích dodatečně nahradit jen asi 1,2 procenta uhlí, tak to máme v našem odhadu BestEstimate. Maximální odhadovaný podíl biomasy je 3,9 procenta. Jsou to na pohled velmi malá čísla. Už dnes ale nahrazuje biomasa téměř deset procent. Samozřejmě že se počítá s jejím dalším rozvojem, ale většina přírůstku biomasy má skončit rovnou v domácnostech, tedy u domkařů. Což je asi rozumné. Odpady dnes nahrazují asi dvě procenta uhlí a mohou nahradit až další zhruba 3,7 procenta uhlí. Většinu prostě musí zajistit plyn, ne však nutně jen zemní.

Můžeme zvládnout Evropou požadované emisní cíle bez nových jaderných elektráren?

Pokud by měly do roku 2050 klesnout emise CO₂ na úroveň pěti procent roku 1990, tak v podmínkách České republiky ne. Ne, pokud nenastane nějaká kataklyzmatická sociální a hospodářská změna.

Úzkoprofilový zelený vodík

Nemohou pomoci nové technologie, třeba vodík?

Samozřejmě může tu být zelený vodík (vyráběný z elektřiny pocházející z bezemisních zdrojů, pozn. red.). Ale kde ho vyrobíme? Němci mají problémy s tím, aby dodrželi vlastní navržený boom rozvoje obnovitelných zdrojů. Nestíhají to, jsou pozadu oproti plánům. Sami pro sebe nebudou mít nízkoemisní zdroje. Ve středoevropském regionu i v celé Evropě bude nedostatek elektřiny. Nebudeme mít kde ten nízkoemisní vodík vyrábět.

Nemůžou ho vyrábět naše vlastní obnovitelné zdroje?

Můžou. Ale abychom vyrobili pouhou jednu terawatthodinu energie v obnovitelném vodíku, tak zjednodušeně řečeno potřebujeme přibližně 1,1 GW výkonu fotovoltaiky. Elektrolytická účinnost výroby je řekněme nanejvýš devadesát procent. Vodík se potom může spotřebovávat různě, ale většinou s elektrickou účinností okolo čtyřiceti procent. Abychom zeleným vodíkem nahradili zemní plyn, na to bychom potřebovali obrovské desítky gigawatthodin instalovaného výkonu solárů a větrníků, spíše nižší stovky. Bilančně to v Česku prostě nevychází.

Co syntetický metan vyráběný z vodíku a oxidu uhličitého? Nemůže v dohledné době nahradit přírodní zemní plyn?

Syntetický metan je mimořádně drahý. Jestli dnes stojí megawatthodina zemního plynu kolem 35 eur, tam se pohybujeme někde od 100 eur do 200 eur, ta spodní hodnota je ještě za naprosto neuvěřitelné shody příznivých okolností. Vodík je na tom lépe, ale ten zase má problémy s distribucí, s přepravou…

Jsou tady na dohled další nové technologie, které by už ve 30. letech mohly energetiku změnit a vyřešit naše dnešní problémy s náhradou uhlí?

S trochou humoru a fantazie řeknu, že velkým průlomem by byl fúzní reaktor, ale ne do roku 2030. Na vývoji pracují i čeští vědci, ale tato technologie je na dohled už tak 50 let, takže bych na ni zatím nesázel. Nic jiného nebude velký průlom, rozhodně ne do roku 2030. Energetika je běh na dlouhou trať a EU se bohužel nyní pokouší o sprint.

Elektřina zdraží, plyn nemusí

Nemůže dojít k průlomu v oblasti skladování energie? To by vyřešilo sezonní výpadky obnovitelné energetiky a mohli bychom ve větší míře počítat se soláry a větrníky. Nevyřeší se skladování a doprava vodíku? Nejsou šancí malé modulární jaderné reaktory?

Ona je spousta technologicky zajímavých věcí v nějaké fázi vývoje. Ale těžko se můžeme spolehnout, že se za 15, 20 let dostanou do fáze použitelné rutinně v praxi. Ano, výrazné zlevnění skladování energie by bylo velkým přínosem, ale samotné skladování energetiku nevyřeší, vždy je to dodatečná spotřeba, potřebujeme především zdroje.

Jaké ceny energií máme tedy v příštích letech čekat kvůli přechodu elektráren a tepláren na plyn a kvůli nástupu nových dražších technologií?

Elektřina bude zdražovat, a to velmi výrazně. Cena plynu narůstá nyní, ale dál nečekáme, že by ještě nad dnešní úroveň výrazně rostla. Plynu je hodně, přepravních tras do České republiky, do Evropy i do střední Evropy je také mnoho. Už brzy se zprovozní nový plynovod Nord Stream 2. Ze všech těchto důvodů si v EGÚ Brno myslíme, že tlak na zvyšování ceny plynu tady není, i když jeho spotřeba ve střední Evropě stoupne o desítky procent.