Uhelné elektrárny se loni postaraly o 44 % vyrobené tuzemské elektrické energie, celkových emisí CO₂eq ale vyprodukovaly 88 % z celého energetického sektoru. Jak ukazuje aktualizovaná infografika na webu Fakta o klimatu, mnohem lépe na tom jsou plynové a jaderné elektrárny, stejně jako zdroje využívající biomasu. Odstavení uhlí z energetického mixu je nevyhnutelné, o jeho náhradě však není jasno.
Plynové elektrárny v roce 2022 vyrobily necelých 6 % energie, v absolutních číslech asi 5 GWh. Obdobné číslo připadlo na biomasu: 5,3 GWh. Emise skleníkových plynů jsou v případě biomasy asi poloviční ve srovnání s plynovými elektrárnami. Pokud do grafu promítneme zjednodušený výpočet vyprodukovaných gramů CO₂eq na kWh vyrobené energie, pak můžeme za nejčistší elektrárny považovat ty větrné následované jádrem, vodou a fotovoltaikou. Zdroje využívající biomasu a zemní plyn vyprodukují řádově vyšší množství skleníkových plynů, stále však výrazně méně než uhlí.
Kolik gramů CO₂eq je vyprodukováno pro výrobu kWh elektrické energie?
Jedním dechem je však třeba dodat, že obdobný graf nelze jednoduše interpretovat tak, že jádro patří k ekologickým zdrojům energie. Velkou otázkou je například dopad na lokální vodní zdroje v místě elektrárny, stejně jako patálie s uskladněním vyhořelého paliva:
Za deset let bez uhlí
Ambiciózní plán českých politiků zní jasně – zákaz těžby uhlí má přijít už v roce 2033. Pokud se do nové energetické koncepce, na které aktuálně vláda pracuje, tento záměr promítne, bude muset přijít s alternativou.
Další evropské země jsou ještě progresivnější: Francie se chce uhlí zcela zbavit příští rok, následovat bude Itálie, Maďarsko nebo Irsko v roce 2025 a za sedm let se jej zbaví Španělsko, Finsko, Dánsko a Nizozemsko. Delší životnost uhelných elektráren a lokálních topenišť naopak politici naplánovali například v Německu, kde se s uhlím počítá až do roku 2038. Nejdelší životnost bude mít uhlí v Polsku, kde se dle aktuálních plánu počítá s rokem 2049.
Velkým rozdílem mezi převážnou částí evropských zemí a Českem je absence dlouhodobého plánu. Na energetické koncepci se tuzemští politici nemohou shodnout i kvůli rozdílným názorům v pětikoalici. Zatímco Piráti a STAN se ztotožňují s plány na brzké ukončení uhlí, uvnitř ODS panují výrazně odlišené názory a mnozí členové lobují za zachování těžby.
I kvůli těmto nesouladům stále netušíme, na jakou alternativu bude Česko v této energetické revoluci vsázet. Zatímco v Polsku mají plány na výstavbu šesti velkých jaderných reaktorů do roku 2040, my budeme rádi za pátý blok v Dukovanech.
Nezávisle na vládní politice začala i na území Česka probíhat rapidní výstavba solárních zdrojů – ať už těch velkých, tak těch do 10 kWp na střechách rodinných domů. Čím dál víc domácností se tak bude stávat nezávislých (alespoň částečně) na velkých zdrojích energie. Fotovoltaika, podobně jako další OZE, ale nemůže tvořit základ energetického mixu, který je závislý na stabilních zdrojích.
Možnosti? Jádro, kogenerace, akumulace… a import
V případě, že stát urychleně nepřijde s plánem, jak závislost na uhlí vyřešit, bude to znamenat jediné – výrazně se zvyšující podíl importované energie. To přinese nejen energetickou závislost na okolních zemích, ale také výrazně vyšší ceny.
Alternativ k uhlí nemáme mnoho. V rámci přechodu na zelenou energii by v energetické koncepci státu rozhodně neměla chybět akumulace, s níž současný dokument vůbec nepočítá. Akumulace energie vyrobené primárně ze solárních zdrojů by měla pokrývat krátkodobou několikadenní spotřebu v době, kdy výroba FVE klesá, typicky letní noci. Za akumulací se přitom nemusí skrývat pouze obrovská bateriová úložiště, ale i přečerpávací elektrárny, gravitační elektrárny, výroba zeleného vodíku nebo akumulace tepla.
Ani akumulace za současných podmínek však nemůže efektivně vyřešit dlouhodobou spotřebu v zimních měsících. Levně uložit letní přebytky z FVE na listopad-únor zkrátka zatím neumíme a nějakou dobu ještě ve velkých objemech umět nebudeme.
Účinnou alternativou je jádro, které je výborným stabilním zdrojem a byť má výše zmíněné ekologické nevýhody, EU jej na popud Francie, Polska nebo Česka na přechodnou dobu zařadila na seznam zelených zdrojů energie. Proti jádru ale hraje především čas – legislativa i stavba je dlouhodobý projekt na několik dekád a v Česku tak neexistuje možnost, že by do roku 2050 vyrostl víc než jediný blok v Dukovanech.
S jádrem jako hlavním stabilním zdrojem se do poloviny století můžeme rozloučit a doufat, že do té doby budeme mít dostatek alternativ. Ani projekty malých modulárních reaktorů nejsou v tak pokročilé fázi, aby mohly být hromadně nasazovány v nejbližších dvou dekádách.
Kogenerace elektřiny a tepla
Je pravděpodobné, že nový hlavní stabilní zdroj (jako je dnes uhlí) mít nebudeme. V energetické koncepci by tak mělo dojít k diverzifikaci, přičemž větší podíl by se mohl dostat i na zemní plyn. Experti stále častěji mluví o kogeneračních jednotkách s využitím zemního plynu a postupně také vodíku. Tyto jednotky lze škálovat od výkonů nízkých desítek kilowattů až po jednotky megawattů.
Jednoduché schéma, které přibližuje činnost kogenerační hednotky, nabízí ČEZ.
Spalováním plynu dochází k výrobě elektřiny a odpadní teplo putuje do teplárenské soustavy. Kogenerační jednotka o výkonu kolem 5 MW může teplem zásobovat sídliště a vyrobenou elektřinou menší městečko či větší obec.
O relevantnosti těchto úvah svědčí i to, že ČEZ v roce 2022 ve výběrovém řízení vybral dodavatele kogeneračních jednotek za 2,5 miliardy korun. Velké jednotky s výkonem do 4,5 MW dodá německý Zeppelin, menší třebíčská společnost Tedom.
Výhodou kogeneračních jednotek je možnost mixovat druhy plynu. I aktuální modely jsou připraveny na částečné spalování vodíku, kdy ve směsi tvoří až 20 % a stejně tak lze využívat i plyn z bioplynových stanic. Například německá společnost INNIO Jenbacher má v portfoliu variabilní kogenerační jednotku, jejíž generátor běží jak na čistý zemní plyn, na libovolný mix s vodíkem, i na čistý vodík.
Tím se dostáváme zpět k akumulaci a ukládání letních přebytků energie do zeleného vodíku. Byť je jeho skladování další energeticky náročné a drahé odvětví, prozatím jde o jeden z mála způsobů, jak letní energii uložit na několik měsíců. I strategie ČEZu tak napovídá, že příští roky budou v tuzemské energetice nikoli o hledání jednoho stabilního zdroje energie, který by doplnil nestabilní OZE a nahradil uhlí, ale o diverzifikaci a částečné decentralizaci zdrojů elektrické energie.