Elektrodebilita na druhou

Lidé, počítejte! Budeme jezdit na elektřinu z přídělu? Nebo z nafty? Nebo z plynu? Nebo na dřevoplyn?

 

V minulém článku o elektrodebilních mýtech jsem psal o požární problematice lithiových akumulátorových baterií (dále jen baterií). Opět se kolem toho strhla fundovaná debata včetně uvedení odkazů, na které případné zájemce odkazuji. Uváděl jsem tam různá čísla, vztahující se k chemickému prvku lithium. Nikoli k jeho solím. Myslím, že se můžeme shodnout na tom, že lithiové akumulátory jsou hořlavé a je problém s jejich uhašením. Nicméně syté obrázky hořících elektroaut považuji za výraz přechodného jevu, který se dá technologicky zmírnit. Ale vyřešení takovýchto problémů neřeší jeden zásadní problém, a tím je problém zdrojů. Už dvakrát jsem slíbil, že se na to podíváme, takže hurá do práce!

Než však začnu, musím zmínit, že mně osobně se elektromobily líbí. Jsou totiž konstrukčně jednoduché, tedy mnohem jednodušší než auta se spalovacími motory. Proto se taky první elektromobil objevil už půl století před benziňákem (1835 oproti 1886). I proto jako první jezdily elektromobily na Měsíci a jezdí na Marsu. Tam všude mají své zdůvodnění. I v centrech měst – kvůli emisím. I když zde je vhodnější veřejná doprava. Nové krásné elektrické stroje mají své místo i v mixu automobilové dopravy, přičemž míra promořenosti ele-mobily by se asi měla nechat na přirozeném vývoji a přírodním výběru. Když mají Norové spoustu elektřiny ze svých ledovců (než jim roztají), nechť si jezdí na levnou a dostupnou elektřinu. Ale, bohužel, zde se objevuje pravda postřehu polského aforisty Stanislava Jerzy Lece: „Vždycky se najdou Eskymáci, kteří vypracují pro obyvatele Konga pokyny, co dělat v době tropických veder.“

Takže, kde vzít energii tam, kde neteče zdarma z ledovců? No přece z baterií! Ty dnes tvoří úzký profil ve výrobě ele-aut. Ale protože Eskymáci v Bruseli usoudili, že elektromobily jsou ekologicky prospěšné (nejsou), a proto budou podporované (jsou), lze očekávat masivní dotace na stavbu továren na lithiové baterie. A vyhlašování smělých cílů v této oblasti njiž začalo:

Naposledy se asi před třemi týdny pochlubil francouzský motýl Emmanuel prezident Macron, že francouzský (státem kontrolovaný nadnárodní) energetický koncern Total postaví dvě takovéto továrny. Jednu ve Francii, pro automobilku PSA (francouzské značky Peugeot, Citroën, DS), druhou v Němcích, tu pro Opel (ten od roku 2017 taky patří pod PSA). Po plném rozjetí výroby by tihle dva drobečci měli vyprodukovat akumulátory o kapacitě 50 GWh ročně.

Hlásí se i švédský startup Northvolt, který založili dva bývalí zaměstnaci Muskovy Gigafactory. Chtějí být evropským konkurentem Tesly. V srpnu se má kopnout, a už příští rok hodlají dát do provozu první linku s kapacitou 16 GWh. Až se naplno rozjedou (v roce 2023), pak to bude 32 GWh. A možná by na tyhle baterie mohly jezdit elektroškodovky? Když skupina Volkswagen společně s investiční bankou Goldman Sachs už do toho nalévají 900 milionů €. Evropská investiční banka půjčuje drobných 52,5 milionů €, švédská vláda se hodlá také podílet nějakými drobnými miliony. Celkové investice mají být tři miliardy eur, ale snad naprší taky nějaké dotace z Brusele. A aby to nebylo ze Skelleftea do Wolfsburgu tak daleko, postaví se další továrna na 16 GWh v Dolním Sasku.

Jihokorejská LG Chem už vyrábí pro Evropu akumulátory v polské Vratislavi (Wroclavi). A protože německošvédské, ani německofrancouzské továrny na baterie zatím ještě nestojí, mají se nové elektroškodovky napájet ze zdejších výrobků. Což by mohl být problém, protože aktuálně se kvůli korejskopolským výpadkům ve výrobě zastavila výroba ele-Jaguárů, omezuje se výroba ele-Audi a ele-Daimleru. Ale Korejci plánují ještě letos zvýšit výrobu z 10 GWh až na 70 GWh. Příští rok se zde mají vyrábět baterie až pro 1 milion elektromobilů ročně. LG Chem hodlá v Polsku (nebo někde jinde v Evropě) vbrzku postavit ještě jednu takovou továrnu.

Polsko bude zřejmě zemí bateriím zaslíbenou, protože Mercedes-Benz hodlá investovat přes 200 milionů € do závodu na výrobu baterií pro elektromobily obce Jawor, kde již firma staví továrnu na výrobu motorů. Německá společnost BMZ Group zase čerstvě dostavuje továrnu na baterie v Gliwici. Půjde hlavně o baterie do elektrokol, elektrobusů a stacionární úložiště energie z OZE*.

Český multiministr Karel Havlíček nedávno zmínil plán, podle kterého by české lithium, těžené českou většinově státní firmou ČEZ, končilo v čezkých baterkách. Sama firma prohlásila, že to má cveka (má to místo ve strategii ČEZ). S ohledem na to, že Havlíček je většinový akcionář (zatím), tak by mohla být tato perspektiva slibná. No, asi i u nás nějaká taková továrna vznikne, přinejhorším se k její výstavbě obětuje Agrofert. Když už v prosinci Evropská komise naplánovala do roku 2025 utratit na tento sektor 3,2 miliardy €. (Dávno před dnešním eu-hádáním o eu-rozpočtu, prostě premiéři zemí EU do eu-ele-mobility zjevně nemají co kecat.)

Elon Musk chce ve své nevadské továrně produkovat akumulátory pro jeden a půl milionu elektromobilů s celkovou kapacitou 150 GWh. Přebytek hodlá prodat, ale ne do Evropy, protože na to si plánuje postavit přímo v Evropě další podobný podnik. Zvažoval prý Česko, pak Portugalsko, nakonec vyhlásil za jako nejlepší variantu výstavbu v Německu, ze kterého se tím pádem stane bateriový gigant. Gigafactory 4 má stát poblíž nejmenovaného berlínského letiště, a měla by zahájit výrobu už v příštím roce.

Také čína chce stavět někde v Evropě továrnu pro německé a francouzské automobilky. V roce 2022 se chce na celoevropské produkci podílet trapnými 20 GWh.

V roce 2025 se má v Evropě vyrábět 3,5 milionu elektromobilů ročně, pro něž bude připravena kapacita 200 GWh ročně, na konci další pětiletky se to má zdvojnásobit. Přečetl jsem si v jednom článku. Jenže prostý součet všech stavěných evropských továren, které jsem zde uvedl, a ve kterých se má zahájit výroba ještě do roku 2023, páčí 408 GWh! Jen těch, které jsem si vygůglil…

Zkusíme si to spočítat. A teď jsem zvědav, jestli nám to vyjde, jestli na to budeme míti. Zůstaňme v tomto přehledu v Evropě, posuňme se jen o těch deset let. Právě v roce 2030 (když to dobře dopadne) má začít stavba nového bloku v Dukovanech. Hejtman kraje Vysočina Jiří Běhounek vidí dokončení tohoto bloku v roce 2036. Což berme jakožto politické prohlášení, protože po prodloužení životnosti Dukovan by se první bloky měly začít odstavovat právě v roce 2037. Realita bude taková, že se staré bloky odstaví až po rozjetí nových, když to dobře dopadne.

Aby nebylo počítání tak složité, stanovme si růst objemu výroby elektrické energie, potažmo práce, na nulu. Tento růst totiž mezi lety 2006 – 2016 prakticky neexistoval. Země OECD na začátku této desetiletky vyráběly 10.078 TWh ročně, na Evropu z toho připadlo 3.396 TWh. Tedy jde o země OECD, ale berme Evropu bez Balkánu a Ruska. Za desetiletku se tato čísla téměř nezměnila – 10.373 TWh ve světě, 3.444 v Evropě. (Udivená poznámka: Když neroste produkce el. en., jak to, že roste produkce průmyslu? Optimistická hláška: Protože roste energetická účinnost. Zlomyslná hláška: Protože růst se počítá v inflačních penězích.) Klesá jak podíl, tak absolutní kapacita uhelných a jaderných elektráren. Tyto výpadky ve výrobě jsou nahrazovány podporovanými zdroji, tedy solárky a fanfrníky. Růst výroby elektrické energie v zemích OECD za deset let je 1,03 %, čili kladná nula. Samotný evropský růst za tu dobu pak páčí bombastických 1,4 %. (Kdyby nebylo v Bulharsku a Albánii trestné odpojit od sítě neplatiče, mohli jsme čezkou elektřinu z nových kapacit dovážet odtamtud…)

Takže výrobu elektrické práce, nutné pro elektromobily do roku 2025 ponechme na teoretickém růstu jejich výroby a výroby elektromobilů. V roce 2025 se už budou vyrábět eu-ele-baterie s kapacitou 200 GWh, pardon 400 GWh, rok 2030 vidím na 800 GWh. Když si to sečtu rok po roce, pak mi vyjde, že v Evropě bude za deset let 4,4 TWh v bateriích, vyrobených v Evropě. Zatím to vypadá velice dobře, protože to dělá řádově jediné procento (současné) evropské výroby (včetně dovozu z Balkánu a Ukrajiny). Pokud by všechny elektromobily dobíjeli jejich majitelé jen v nočních hodinách, pak by to bylo už tři až pět procent, o které by se ale zvedlo využití nočního energetického sedla. Takže z hlediska využití elektrické práce se nečekaně nejedná o problém!

By se nejednalo, pokud bychom zanedbali dovoz z Číny, USA a možná i Afriky, který může kapacitu všech auto-elektro-mobilních baterií znásobit. A poptávka po nových ele-mobilech vyvolá stavbu dalších továren v Evropě (Německu a Polsku), i těch, které dosud nikdo neplánuje.

Vraťme se k problematice potřebného výkonu, potažmo elektrické práce. Zatímco výšeuvedený předběžný odhad vypadal skvěle, nezdůraznilo se tam, že se jedná o nové odběry. Přičemž se nikde nemluví o nových výkonech a nové rozvodné síti. Sestupme ze světového a evropského žebříčku, kde se nějaké ty miliardy vsáknou, k nám, do českého energetického rybníčku, kde máme všichni lepší přehled. Vloni jsme v ČR spotřebovali asi 74 Terawatthodiny (TWh), což je rekord. (Údaje jsou k dispozici jen od roku 1981.) Vyrobili jsme 88 TWh. Jenže to je celková výroba elektrické práce, nikoli maximální spotřeba, která je největší v ranní a odpolední špičce, kdy je i největší nával u pump.

Problémem budou rychlonabíječky v denním provozu. Jakákoliv přesná kvantifikace je zde ve hvězdách, protože zatímco současný český standard výkonu nabíječky na „pumpě“ je 50 kW, pak nové vozy si žádají 100 kW. Tesla má u nás už pár (dvě) svých standardních napájecích bodů s výkonem po 120 kW. Před dvěma lety se psalo o existenci rychlonabíjecích stanic o famózním výkonu 350 kW, což už zítra může být nový standard. Počet stojanů proti dnešku si znásobte deseti, protože jinak budete stát nekonečně dlouho ve frontách. Na jednom odběrném místě dnes strávíte tak šest minut, se svým elektromiláčkem si postojíte pětkrát déle. Půlhoďku, když je volný stojan. Aby byl volný, musíte mít místo deseti stojanů 50 odběrných míst. Dejme si řádový výkon 100 kW na jednu nabíječku (za deset let by to mohlo být mnohem více) a máme tu pětimegawatový odběr. Faktem ovšem je, že roste normované napětí ze 400 na 1000 voltů, a stejně tak i výkon nových nabíječek. Ve výsledku může být u nabíjecí „pumpy“ stále jen deset stojanů, těch řádově 5 MW nabíjecího výkonu ale můžeme očekávat. A to soudobě, protože ve špičce jsou všechny stojany plny.

Volkswagen Group se spolu s automobilkami BMW, Daimler AG a Ford podílí na společném projektu takové rychlonabíjecí vysokovýkonné sítě na důležitých evropských silnicích. V Česku má na základě této iniciativy do roku 2020 vzniknout 1.200 nabíjecích stanic. Tato zpráva z roku 2019 je spíše nevědeckou fikcí. A pojmem nabíjecí stanice míní nejspíše nabíjecí bod. Jenže minimálně tisíc plně vybavených nabíjecích stanic by měla být do roku 2030 nutnost, když je dnes v Česku přes 7.000 čerpacích stanic. A už jsme u nabíjecího výkonu řádově 5 GW (mega krát kilo).
Jenže rychlonabít se baterka musí za půl hodiny, za hodinu se nabijou auta dvě, čili tu máme potřebu dvojnásobného hodinového výkonu. Tedy 10 GW v době špičky, pokud bychom neuvažovali další sítě a zavrhli další růst nad tisíc rychlonabíjecích stanic. (A ten růst zavržen bude, až lid zjistí, že mu rychlonabíjené baterky nevydrží 8 slibovaných let, ale jen polovinu této doby.)

Well, porovnejme to s realitou současných odběrů. V České republice jsme letos zatím dosáhli největšího průměrného týdenního maximálního zatížení v pracovních dnech (podle veřejné zprávy ČEPS) ve 4. lednovém týdnu. Tehdy se odebíral výkon 11,3 GW (průměrně v pracovních dnech týdne). Nejvíc se v české síti honil výkon v 9. týdnu roku 2018, kdy byla tedy větší zima než dnes, a bylo to 11,9 GW. Nejméně to bylo za poslední tři roky v 27. týdnu roku 2017, a to 8,1 GW.

No potěš, kotě.

Dejte mi ještě jednu kapacitu všech českých elektráren (včetně OZE) – a ještě jednu elektrizační soustavu!

Hlavním problémem se ale stanou domácí zabijačky, pardon, nabíječky, které od jednofázových střídavých nabíječek s výkonem 3,7 kW rychle směřují ke třífázovým, kde kvůli omezení „běžného“ napájecího proudu, který je daný maximální možným domácímjističem 16 A, dávají 22 kW.

Obecně je však potřeba výkonu dána prací, kterou do baterií chceme narvat. Čas na to je jednotný – půlhodina u stejnosměrného stojanu na veřejné nabíjecí stanici, nebo osm až deset hodin u domácího napájení z běžné či průmyslové střídavé trojfázové zásuvky. A předvídat objem potřebné práce (výkon krát čas) je věc poněkud ošidná. Křižíkovi stačil v roce 1895 výkon motoru 3,6 kW, lunar roveru do každého samostatně motorizovaného kola čtyřikrát 200 W, jeden čtenář mi psal o „běžném“ elektromobilu v řádu 10 kW, což je údaj několik let starý. Maličké škodovácké CITIGOe má elektrický motor o výkonu 61 kW, luxusní vůz se prý spokojí jen s rovnou stovkou kW. Ovšem čerstvě představený SUV Škoda Enyaq, kopírující Vision E, má dva motory se společným výkonem 225 kW. Žejo, když už si, maminko, kupujeme luxusní fáro, ať má taky nějaký grády. Nu a pokud chcete něco sportovnějšího, pak se doporučuje chorvatský sporťák s výkonem motoru 1400 kW. Prý má dojezd 650 km, ale pokud šlápnete na pedál a pojedete na plný výkon se 120 kWh baterií, pak jen – pět minut (120 kWh/1400 kW = 0,086 hodin)…

Nu, výše jsem uváděl výkon motoru, nikoli kapacitu baterií, ale když si nabíjíte deset hodin ele-auto, pak s ním asi můžete několik hodin jet. Když nešlapete na výkonnostní pedál. Příklad od čtenáře:

„Ohledně maximálního dojezdu je optimální rychlost asi 110 km/h. No, potěš koště. Tak kromě kamionů budou na dálnicích zdržovat i e-mobily. To bude krásné, když e-mobil bude svou optimální rychlostí předjíždět řadu kamionů… Nebo jsem četl, jak hrdý majitel e-mobilu někomu předváděl, jak jeho e-mobil akceleruje. Ale dodal k tomu, že tohle předvede třikrát nebo čtyřikrát a musí nabíjet – pokud má, kde.“

Spotřebu domo-nabíječek se pokusím generálně odhadnout. 6 milionů vozů máme v Česku, z toho třetina, tedy 2 miliony ele-aut, by během deseti let měla brázdit naše komunikace (a postávat na parkovištích). Nechť najednou dobíjíme jen polovinu. Zbytek si šetří nasyslenou elektrickou práci na víkendový výjezd. Vynechám tu drobnost, že i nabité auto se vybíjí, takže než si sednete po několika dnech do nepoužívaného autíčka, musíte znovu „dotankovat“. Soudobost toho milionu odběrů je daná tím, že se nabíjí celou noc, tedy všechna, co jsou v domácí zásuvce. Milion odběrů po řekněme 22 kW (ne každý má vlastní elektrárnu, ne každý má trpaslíka CITIGOe, ne všichni chtějí luxus, a na SUV se zmůžou jen snobové) dá celkem 22 GW.

No to mě poser!

Dejte mi ještě dvě kapacity všech českých elektráren (včetně OZE) – a ještě jednu elektrizační soustavu!

A v roce 2050 mají být všechna vozidla na elektřinu…

Skutečně za pozoruhodna považuju jev, kdy se masivně plánují nové elektrické odběry, aniž by se stejně masivně plánovaly nové zdroje elektrické energie! A aniž by se jakkoli uvažovalo o rozvoji energetické sítě!

Kuriosní jev také je, že stavbám energovodů a energozdrojů se stavějí do cesty právě zpovykaní Zelení Khmérové, kteří tolik propagují pseudozelenou elektromobilitu. No jo, vlastně elektrodebilitu. Elektrodebilitu na druhou.

Zavřeme uhelné elektrárny, neobnovíme jaderné, a protože OZE nepostačí kapacitně, budeme dočasně („přechodně“) spalovat drahý ruský plyn. Mmch: Rusko skoupilo dodávky plynu od všech svých bývalých republik, takže i z jižních plynovodů, ať už půjdou po dně Černého moře nebo přes Turecko, poteče plyn, který budeme platit Rusku… A to je debilita na třetí. Realita však může být debilitou na čtvrtou:

U rychlonabíječek se postaví potřebná kapacita v bateriových kontejnerech, nabíjených OZE elektřinou. „Zelená elektřina“ se přitom už dnes vyrobí velice jednoduše. Zaplatíte za kilowatthodinu jen korunu navíc.

Avšak dočasně, než se vyrobí dostatek velkých superbaterií a potřebného dopravního tahacího parku, bude v těch kontejnerech tichý dieslík s řádovým výkonem 1 MW.

A protože dočasnost trvá jeden furt, budou všechna ele-auta znovu jezdit na naftu!!!

Anebo na dřevoplyn…

Na té elektrodebilitě mě štve, že zabíjí elektrogenialitu. Protože teď se nainvestují značné sumy do stavby továren na baterky a přestavbu automobilek, a pak se to bude muset nějak amortizovat, i když už bude jasné, že jde o slepou vývojovou uličku. A nebude na vodíkovou a jadernou energetiku nových generací.

Tak to už je superdebilita.

No ale ono to nejspíš nebude tak horké, jak si to Zelení Khmérové představují. Evidentní nepoměr mezi produkcí elektrické práce pro plánované baterky a mezi energetickým výkonem, potřebným pro všechny avizované ele-vozy, je podle mě dán tím, že smělé plány elektromobility stále kazí a bude kazit kritický nedostatek nových baterií. A než se domůžeme stoprocentní elektrofikace bateriových aut, tak technická realita převálcuje šílenství zelené ideologie.

Anebo to bude vařicí, pokud zvítězí Zelení Khmérové. Pak totiž bude elektřina na příděl a nabíjet své vozíky, tyto symboly nového náboženství, budou moci jen ti nejzapálenější věřící.

Lidé, mějte rozum – a počítejte!

Psáno a po vlastním rozumu počítáno v Praze na Lužinách ve dnech 19.-25. února 2020.

*K problematice OZE viz i můj 12 let starý článek Zdroje obnovitelné, podporované nebo ekologické?, jehož obsahem je Výkladový slovník některých zneužívaných pojmů.

Zdroj