Možnosti decentralizované energetiky v ČR

Operátor trhu musí každoročně předkládat zprávu o způsobu zabezpečení rovnováhy mezi nabídkou a poptávkou elektřiny a plynu. Letošní zpráva byla věnována tématu decentralizace.

Úvod autora

Decentralizovaná energetika je pojem, kterým jsou přímo prošpikovány propagační materiály zahraničních a samozřejmě i českých environmentálních hnutí. Pokud vztáhneme tento pojem na elektroenergetiku, tak velice povšechně řečeno se jedná o přechod od stávající energetické koncepce založené na omezeném počtu výrobních zdrojů s vysokým instalovaným výkonem k velkému množství lokálních obnovitelných zdrojů (OZE) s výrazně nižším instalovaným výkonem, které by ovšem vzhledem k jejich ohromnému počtu měly vyrábět srovnatelné množství elektřiny.

Je zřejmé, proč environmentální kruhy tento pojem tak milují. Pokud totiž trochu popustíte uzdu fantazii a nenecháte se příliš svazovat technickými podmínkami a důsledky, což pro obvykle humanitně vzdělané osoby angažované v těchto hnutích opravdu není problém, a promítnete do této v zásadě technické koncepce svoje politické (obvykle výrazně levicové) zaměření, tak máte ideální nástroj k boji „za socialismus proti energetickým monopolům“, které jsou obvykle personifikovány velkými energetickými firmami.

V této souvislosti si dovolím jednu osobní poznámku o absurdnosti a řekněme mírné zpožděnosti tohoto „politického boje“, který je navíc v oblasti energetiky zatím v počáteční fázi. Energetické firmy samozřejmě zachytily tržní potenciál OZE, a to jakmile se environmentálnímu hnutí podařilo politicky prosadit do tohoto odvětví ideologicky motivované masivní státní subvence, a to v souvislosti s dalším probíhajícím „bojem za ochranu klimatu“. Jinými slovy energetické firmy si již nyní vzhledem ke svému know-how, personálním a finančním zdrojům a znalosti legislativního prostředí rozparcelovaly výraznou část evropského, resp. světového trhu OZE, přičemž v následujících desetiletích lze vzhledem k obecné ekonomické zákonitosti koncentrace kapitálu očekávat zvyšování tohoto podílu. Ostatně tento ekonomický trend obecně potvrzuje technický vývoj například v Německu, kde jsou aktuálně budovány „decentralizované OZE“ ve formě off-shore větrných elektráren v řádu stovek MW a investičních nákladů jednotek miliard eur. Trochu nám zmutovala ta původní idea z propagandistických materiálů aktivistických environmentálních skupin z devadesátých let o záplavě romantických střešních fotovoltaik, zahradních větrných elektráren, bioplynových staniček a jiných technologií na zpracování biomasy od lokálních zemědělců…

Studie OTE

Cílem odkazované studie bylo popsat možné budoucí scénáře vývoje elektroenergetiky a plynárenství v ČR v období do roku 2050, definovat problematické či potencionálně nebezpečné trendy a prezentovat možné limity a rizika. Autoři studie v úvodu definovali níže uvedené otázky, které by měly zajímat každého, kdo se angažuje či se veřejně prezentuje jako odborník energetiku:

– Může decentrální energetika nahradit v ČR energetiku centrální? Pokud ano, za jakých podmínek?

– Jak se bude vyvíjet poptávka po elektřině v České republice a ve středoevropském prostoru?

– Jaký může být rozvoj a provoz zdrojové základny ES ČR? Jak různé cesty jejího vývoje ovlivní spolehlivost jejího chodu?

– Jaká bude nabídka a situace na evropském trhu s elektřinou? Bude se výrazně měnit podoba tržního prostředí v regionu střední Evropy?

– Bude kapacita elektrických sítí dostatečná? Jaká jsou možná opatření pro jejich případné posílení?

– Jaké jsou technické, ekonomické, environmentální a bezpečnostní důsledky různých cest rozvoje elektroenergetiky?

Závěry studie

Analýzy zpracované ve Zprávě o budoucí očekávané spotřebě elektřiny a plynu v roce 2016 byly věnovány tématu decentralizace. Srovnávány byly dopady dvou krajních variant rozvoje: tj. Centrální, která vychází z předpokladu neprosazení se trendu decentralizace energetiky, a Decentrální, která pracuje s nejvyšším možným zastoupení decentrálních zdrojů v energetickém mixu. Souběžně s těmito variantami byla analyzována varianta Koncepční, která modeluje vývoj dle platné Státní energetické koncepce. Pro úplnost dodávám, že byla rovněž zpracována tzv. Nulová varianta pracující se scénářem, že v budoucnu nedojde k výstavbě žádných nových zdrojů elektřiny v ES ČR. Varianty byly formulovány jako případové studie, které popisují možný budoucí vývoj v daných případech.

Nejdůležitější závěry (doslovně převzato ze studie):

1. Odstavení velkých výroben, především jde o Jadernou elektrárnu Dukovany a některé velké hnědouhelné elektrárny, nelze nahradit rozvojem malé energetiky. Pro soběstačnost ČR v pokrytí poptávky elektřiny je zprovoznění nových jaderných bloků nezbytné. Alternativou je pouze realizace většího počtu paroplynových jednotek s negativním dopadem do navýšení závislosti ČR na dovozu primárních energetických zdrojů a emisí skleníkových plynů i škodlivin. Existuje riziko, že elektroenergetická soustava bude v závislosti na okolnostech od roku 2028 až 2030 bez zahraniční výpomoci neprovozovatelná.

2. Celkově se může decentrální energetika v ČR v roce 2050 na krytí poptávky elektřiny podílet dle provedených analýz nanejvýš 50 %, což zahrnuje limitní nárůst obnovitelných decentrálních zdrojů i limitní nárůst malých zdrojů na plyn.

3. Centrálně pojatá energetika klade nejmenší nároky na změny a investice a zajišťuje nejbezpečnější chod s nejvyšší disponibilitou záložních a regulačních výkonů; přináší ale také méně výrazné snížení emisí škodlivin a skleníkových plynů.

4. Celková poptávka elektřiny poroste se zvyšující se mírou decentralizace, která by přinesla částečný odklon od centrálního zásobování teplem. Tímto způsobem může být spotřeba elektřiny navýšena až o 3 TWh (3,5 %).

5. Podíl spotřeby kryté dodávkou z malých decentrálních zdrojů na nejnižší distribuční úrovni může činit až 20 % celkové spotřeby.

6. Decentrálně pojatá energetika umožňuje díky vysokému podílu malých obnovitelných zdrojů nejvýraznější snížení emisí škodlivin a skleníkových plynů z posuzovaných variant.

7. Stabilitu a spolehlivost elektroenergetické soustavy není v případě vysoké decentralizace možno zajistit konvenčními prostředky; ani vysoké využití řízení spotřeby a výroby neumožňuje spolehlivý chod. Z tohoto důvodu si decentralizace energetiky vyžádá realizaci značného množství denní akumulace (především bateriové systémy instalované na napěťových úrovních NN až VVN) a rovněž realizaci sezónní akumulace, která přesune část výroby z letních měsíců do spotřebně bohatých měsíců zimních.

8. Decentrální elektroenergetika bude vždy dražším řešením; největší vliv na tento fakt bude mít téměř řádově nižší využití instalovaného výkonu malých decentrálních výroben.

9. Decentralizace elektroenergetiky by znamenala mírně nižší investice do přenosových sítí, ale velmi vysoké investice do sítí NN a VN. Od jisté úrovně decentralizace roste potřeba opatření nelineárně.

10. Snižování množství síťově dodávané elektřiny za současného výrazného navyšování investic do technických prostředků pro zajištění chodu s velkým množstvím obnovitelných a decentrálních zdrojů povede k výraznému navýšení měrných nákladů přenosu a distribuce elektřiny a vynutí si velké změny ve struktuře plateb za dodávku elektřiny; cena elektřiny pro koncového odběratele by byla v Decentrální variantě ve srovnání s variantou Koncepční až o 40 % vyšší.

11. Výhled vývoje poptávky plynu je významně ovlivněn především rozvojem zdrojové základny ES ČR. Odhad kumulovaného nárůstu poptávky mezi roky 2015 a 2050 se pohybuje v rozmezí 15 % (Nízkouhlíková varianta z řešení v roce 2015) až 77 % (Decentrální varianta z aktuálního řešení). Žádné z variant nelze z pohledu provedených analýz přiřadit významně vyšší pravděpodobnost; bude záležet na trendu, který bude nastolen na politické úrovni.

12. Maximálním potenciálem rozvoje do roku 2050 u decentrálních plynových zdrojů v ČR je přibližně 1,1 GW malé kogenerace a 1,8 GW mikrokogenerace. Celková spotřeba plynu těchto zdrojů by činila 12,4 TWh na výrobu elektřiny a 19 TWh na výrobu dodávkového tepla ročně.

13. Pro případ nárůstu poptávky dle varianty Decentrální, která představuje horní mez, by bylo při zachování poměru zásobníkové kapacity ke spotřebě plynu na úrovni, kterou vyžaduje Státní energetická koncepce, potřeba mezi roky 2016 a 2050 instalovat přibližně 2 mld. m3 nové zásobníkové kapacity. Trh přitom aktuálně nevytváří podmínky pro provoz zásobníků.

14. Decentralizace energetiky by znamenala proporcionální snížení měrných nákladů přepravy a distribuce plynu, které by vyplynulo z vyššího využití plynárenské soustavy.

Závěr autora

Formát a struktura blogu nejsou dimenzovány pro propracovanou technickou argumentaci, ostatně není to ani účelem tohoto textu, a ani navíc v časových možnostech autora. Z mého osobního pohledu chci pouze upozornit na zajímavý materiál k oblasti mého profesního zájmu. Ovšem v rámci environmentálních hnutí se pohybuje poměrně výrazná skupina osob, která se v médiích označuje za odborníky na energetiku. Pro tyto odborníky jistě nebude problém si podrobně prostudovat odkazovanou studii a identifikovat zdroje informací a technické argumenty pro formulaci jednotlivých závěrů. Jenom podotýkám, že analýzy v rámci studií zpracovávala renomovaná organizace, která se dlouhodobě profesionálně zabývá oblastí energetiky, takže se bezesporu jedná o seriózní zdroj s nadstandardní technickou kvalifikací a především znalostí českého prostředí. To je velmi důležitý faktor, protože mnohá environmentální hnutí velmi často pracují se zahraničními zdroji, jejichž přístupy a závěry se mnohdy nepříliš vhodně a technicky kvalifikovaně snaží „naroubovat“ na podmínky české energetiky.

Zdroj