Pozornost energetiků a části politiků, které se těší elektřina, je opodstatněná. Nejenže její výroba odpovídá za 40 procent primární spotřeby energie a za přibližně čtvrtinu globálních emisí skleníkových plynů – spolu s výrobou tepla. Elektrický proud coby nejušlechtilejší forma energie má ale také řadu uplatnění. Pomocí elektronů lze nejen svítit, pohánět stroje a počítače, ale i topit. Více by se také brzy mohla elektřina uplatnit v dopravě.
Řada dnešních problémů souvisí se dvěma kroky z počátku tohoto tisíciletí. Tehdy bylo rozhodnuto chytit dva zajíce najednou. První krok spočíval v ukončení monopolů, které elektrárenství do té doby ovládaly – vlastnily většinu výrobních zdrojů a často se staraly i o přenosovou síť. Liberalizační tažení současně vytvořilo trh s elektřinou, který měl hrát v odvětví prim. Tento trh se dnes občas označuje za klasický, ačkoli až na několik výjimek, například Chile a Anglie, není tomuto modelu více než 20 let.
Pokrytí aktuální poptávky
Na novém trhu se provozovatelé tradičních zdrojů – zjednodušeně řečeno, jaderné energie, uhlí, plynu a vodních elektráren – začali utkávat kvůli prodeji své produkce, přičemž rozhodující jsou bezprostřední náklady na vyrobenou megawatthodinu elektřiny, zejména na nákup paliva (tyto náklady se označují mezní nebo variabilní), zatímco náklady na výstavbu zdroje nebo například mzdy zaměstnanců elektrárny hrají druhotnou roli.
Elektřina stojí tolik, o kolik si řekne nejdražší elektrárna, již je třeba k pokrytí aktuální poptávky. V síti musí být tolik proudu, kolik se z ní odebere. Dříve to řešila technická způsobilost jednotlivých zdrojů, nyní především trh a cena na něm. |
Podle variabilních nákladů jsou pro každou hodinu seřazeny jednotlivé elektrárny od nejlevnější po nejdražší. Elektřina stojí tolik, o kolik si řekne nejdražší elektrárna, již je třeba k pokrytí aktuální poptávky. Výrobci, kteří požadují vyšší cenu, musejí své elektrárny vypnout nebo se smířit s penále. Tento model zejména určuje, kdy má daná elektrárna vyrábět, aby to bylo pro odběratele nejlevnější.
To souvisí s neschopností levně skladovat velké množství elektřiny. V síti musí být tolik proudu, kolik se z ní odebere (technicky to vyjadřuje požadavek proudu o frekvenci 50 hertzů). Dříve to řešila technická způsobilost jednotlivých zdrojů, nyní především trh a cena na něm.
Druhým krokem, ke kterému se po přelomu tisíciletí přistoupilo, bylo schválení štědrých podpor pro obnovitelné zdroje energie (OZE), zejména solární panely a větrné turbíny, nekonkurenceschopné na trhu. Důvodem byly obavy z přílišného zatížení životního prostředí výrobou elektřiny, zejména z emisí skleníkových plynů a následného globálního oteplování.
Méně tradičních elektráren
Prioritou energetické politiky přestala být nejlevnější elektřina, k čemuž se hodí tehdy paralelně vytvářené trhy, ale s nejmenším dopadem na životní prostředí. Obnovitelné zdroje energie splňují i třetí možný cíl energetické politiky – nezávislost na dovozu energetických surovin ze zahraničí, zejména z nestabilních nebo jinak problematických zemí.
Díky obnovitelným zdrojům energie si vystačíme s menším počtem tradičních elektráren. Ty nejdražší jsou postupně z trhu vytlačovány a cena elektřiny klesá. Současně však sílí obavy, zda zdrojů z trhu nezmizí příliš. |
Pro trhy s elektřinou mají obnovitelné zdroje energie, především sluneční a větrné elektrárny, dvě problémové vlastnosti. Za prvé, mrakům ani větru neporučíme, takže zelené elektřiny může být hodně, dokonce až příliš, nebo naopak žádná. V soustavě je proto třeba neustále mít dostatek elektráren, které pokryjí celou spotřebu, když zrovna nebude svítit ani foukat, přestože za rok prodají méně megawatthodin. Alternativně musíme být schopní omezit spotřebu elektřiny bez přílišných ekonomických škod.
Druhým problémem jsou nulové provozní náklady větrných a slunečních elektráren. Z tohoto důvodu dodávají na trh za velmi nízké ceny. Ostatně, dokud pobírají dotace, cena elektřiny se jich netýká. Díky obnovitelným zdrojům energie si vystačíme s menším počtem tradičních elektráren. Ty nejdražší jsou postupně z trhu vytlačovány a cena elektřiny klesá. Současně však sílí obavy, zda zdrojů z trhu nezmizí příliš. Navíc v důsledku obnovitelných zdrojů energie a nízkých cen elektřiny končí nejprve plynové elektrárny, které jsou paradoxně díky své flexibilitě k jejich vyvažování nejvhodnější.
Nepravděpodobná změna politiky
Podíl obnovitelných zdrojů energie v elektrické soustavě v mnoha zemích roste, v důsledku čehož pokračuje propad burzovních cen a neochota investorů budovat nové zdroje bez nějaké formy podpory, což však neznamená, že by odběratelé za elektřinu platili méně. Pohled na vyúčtování prozrazuje, že řada položek na účtech za elektřinu v poslední době narůstá, nejvíce podpora obnovitelných zdrojů energie a poplatky za síťové služby, za kterými se mimo jiné skrývají zvýšené náklady na vyrovnání přenosové soustavy v důsledku vyššího podílu OZE.
Změna politiky v neprospěch zelených cílů je zatím – alespoň ve většině západoevropských zemí – krajně nepravděpodobná, protože globální oteplování není ani zdaleka odvráceno a obnovitelné zdroje energie mají stále velkou podporu obyvatel |
Změna politiky v neprospěch zelených cílů je však zatím – alespoň ve většině západoevropských zemí – krajně nepravděpodobná, protože globální oteplování není ani zdaleka odvráceno a obnovitelné zdroje energie mají stále velkou podporu obyvatel. Ostatně ceny obnovitelných technologií v poslední době značně klesají, takže zelená elektřina může z určitého hlediska brzy konkurovat tradičně vyrobenému proudu (v některých případech už dnes).
Pokles nákladů na výrobu megawatthodiny zelené elektřiny ale nesmí mást. Vůbec to totiž neznamená, že se obnovitelné zdroje energie brzy obejdou bez dotací. S jejich nárůstem budou totiž ceny elektřiny právě v hodinách, kdy OZE především vyrábějí, klesat. Opět se proto zvýší rozdíl mezi celkovými náklady zelených elektráren přepočtenými na megawatthodinu a cenou elektřiny, za niž ji budou moci tyto elektrárny prodat.
I kdyby se ceny na burze a náklady na výrobu zelené elektřiny protnuly, a investoři nepotřebovali dotace, nebude to dlouho trvat. S výstavbou dalších obnovitelných zdrojů energie klesne opět cena elektřiny v hodinách, kdy fouká vítr a svítí slunce, a bez dotací se nic nevybuduje. Pro tradiční zdroje z toho vyplývá, že obnovitelné zdroje energie nepřestanou tlačit cenu elektřiny dolů. Naopak, tlak může sílit.
Dvě velké skupiny zdrojů
V příštích letech budou v síti působit dvě velké skupiny zdrojů se značně odlišnými vlastnostmi. Za prvé neflexibilní, nadále dotované zelené zdroje s nulovými mezními náklady. Ty doplní zejména flexibilní tradiční zdroje s úkolem nahradit obnovitelné zdroje energie, když kvůli nepříznivému počasí nevyrábějí (alternativně lze se stejným výsledkem ovlivňovat poptávku po elektřině).
V příštích letech budou v síti působit dvě velké skupiny zdrojů. Za prvé neflexibilní, nadále dotované zelené zdroje s nulovými mezními náklady. Ty doplní zejména flexibilní tradiční zdroje s úkolem nahradit obnovitelné zdroje energie, když kvůli nepříznivému počasí nevyrábějí. |
Konec tohoto období zřejmě nastane až s možností masově a levně skladovat elektřinu, což umožní mnohem lepší integraci obnovitelných zdrojů energie a později úplný přechod na zelenou výrobu elektřiny. Tento přerod mohou současné trhy docela dobře podpořit – protože odrážejí aktuální situaci v síti, mohou ocenit skladovací technologie. Provozovatel úložiště, ať už v podobě baterie, přečerpávací elektrárny v opuštěném hlubinném dole nebo zařízení na výrobu zemního plynu ze zbytkové elektřiny, odebere proud v době přebytku a nízkých cen a prodá jej, až cena na burze naroste.
Do rozšíření skladovacích technologií, a mluví se o 20 až 30 letech, je třeba zajistit co nejefektivnější integraci obnovitelných zdrojů energie při zachování spolehlivosti dodávek. Druhým úkolem je stlačit ceny rozvoje obnovitelných zdrojů energie na přijatelnou úroveň. V této záležitosti se pozvolna prosazují aukce, kdy podporu dostane ten, kdo se spokojí s nejnižší částkou. Zaměřím se proto na otázky spojené s prvním úkolem, jehož řešení není ani zdaleka stejně jasné.
Nebezpečí německého přístupu
Současné výzvy v elektrárenství a jejich řešení lze jen stěží oddělit od obecného přístupu k energetice. Už tady lze vidět zásadní rozdíly, které se dají poměrně dobře ukázat na odlišnostech v energetickém plánování mezi Českou republikou a Německem. Naši západní sousedé si vytyčili několik značně ambiciózních cílů (například 80 procent spotřeby mají v roce 2050 pokrýt obnovitelné zdroje energie), čímž naznačili směr, kterým by se energetika měla ubírat.
Mluvíte-li s Němci včetně odborníků o nevyřešených aspektech Energiewende, zjistíte vysokou míru důvěry v technologický pokrok a technický know-how – nějak to dopadne, ač není jasné jak. V tom se skrývá jisté nebezpečí německého přístupu. |
Sloveso „měla“ je podstatné, protože tyto plány primárně odrážejí společenskou poptávku založenou na širokém společenském konsensu. Politici a úředníci následně hledají nástroje, jak tato přání co nejlépe uskutečnit. Hlavním hnacím motorem má být v případě německé energetické revoluce (Energiewende) trh, který rozhodne o konečné uplatnění technologií. Energetická politika se pak do značné míry týká toho, jak tento trh správně nastavit.
Existuje sice základní představa o možnostech, ale tento přístup se méně týká konkrétních technologií. Mluvíte-li s Němci včetně odborníků o nevyřešených aspektech Energiewende, zjistíte vysokou míru důvěry v technologický pokrok a technický know-how – nějak to dopadne, ač není jasné jak. V tom se skrývá jisté nebezpečí německého přístupu – může se totiž stát, že technologický pokrok zklame, očekávání se nenaplní a energetika se dostane do slepé uličky.
Podcenění problémů
Němci opravdu nemají vše pečlivě připravené a propočítané. Například vypnutí jaderných zdrojů na jihu a výstavba větrníků na severu, které je mají částečně nahradit, vyžaduje nové přepravní kapacity přes celé Německo, což Němci nepochybně podcenili. Do podobné kategorie spadá i stále vysoký podíl špinavého hnědého uhlí na výrobě, což komplikuje dosažení klimatických cílů.
Němci opravdu nemají vše pečlivě připravené a propočítané. Například vypnutí jaderných zdrojů na jihu a výstavba větrníků na severu, které je mají částečně nahradit, vyžaduje nové přepravní kapacity přes celé Německo, což Němci nepochybně podcenili. |
Architekti Energiewende ani neočekávali pokles burzovních cen v důsledku rozšíření obnovitelných zdrojů energie a jeho dopady. To, že Energiewende zvedá často zbytečně ceny elektřiny, Němce většinou nechává chladné. A nelze se ani ubránit dojmu, že německý přístup se silně opírá o neochvějnou podporu Energiewende obyvatel a o vědomí, že Německo si může finančně dovolit ledacos a pár miliard eur navíc není žádný problém.
Nové dráty se proto zakopou pod zem, přestože to v případě jednoho propojení může být o tři až osm miliard eur dražší než tradiční vedení, a nikoho ani netrápí každoroční kompenzace větrným elektrárnám, které se do nedostatečně vybudované sítě „nevejdou“. Přínosy transformace energetiky budou obrovské a profitovat z ní bude celý svět, zaznívá často v debatách okolo nákladů na Energiewende.
Vizionáři, nebo hra na jistotu?
Česká energetická koncepce se více soustřeďuje na technickou stránku a staví na prověřených technologiích. Zatímco v tomto bodu je konkrétnější, mnohem vágněji definuje cíle energetické politiky. Zmiňuje sice všechny, ale neříká, jakou elektřinu (levnou, zelenou, geopoliticky bezpečnou) především chceme. Vzhledem k jejich neslučitelnosti to je problém. Přitom by bylo pochopitelné, že ekologické cíle jsou i kvůli odlišným přírodním podmínkám méně ambiciózní.
Máme být více vizionáři a spolehnout se především na tržní síly a lidskou invenci? Nebo více hrát na jistotu a vycházet z našich současných možností? Nic se nesmí přehánět, ale měli bychom mít jasno, který přístup preferovat, a poté určit čeho a jak chceme dosáhnout. |
Odlišná je i role trhu v českých představách – má dvě role. Státní energetická koncepce vytyčuje pro jednotlivé zdroje elektřiny koridory, byť realita a trh mohou za pár let ukázat, že jiný výrobní mix je lepší. Němci mají jen jeden koridor – žádoucí úroveň výroby z obnovitelných zdrojů energie. Co bude tvořit zbytek mixu, přesně určeno není, ačkoli německý stát je v této oblasti značně aktivní, jak ukazuje plán uzavřít všechny jaderné zdroje do roku 2022 nebo úvahy o omezení špinavého uhlí.
Současně v českém energetickém uvažování trh vystupuje někdy jako arbitr „správnosti“, zejména pokud se hovoří o jeho „pokřivenosti“. To však úplně neladí se zmíněnými koridory, a navíc se zdá, jako bychom rezignovali na možnost trhy ovlivňovat a utvářet v souladu s našimi cíli. Jako kdyby to nebyly lidské výtvory, nýbrž nedotknutelné modly.
Jak tedy máme nastavit naši energetiku?Máme být více vizionáři a spolehnout se především na tržní síly a lidskou invenci? Nebo více hrát na jistotu a vycházet z našich současných možností? Nic se nesmí přehánět, ale měli bychom mít jasno, který přístup preferovat, a poté určit čeho a jak chceme dosáhnout. Paralela se nabízí v automobilovém průmyslu.
Zájem celku a států
Někteří západoevropští politici přišli s tím, že by se, třeba v roce 2035, zakázala výroba nebo prodej aut s tradičním spalovacím motorem. Z takového nápadu může sice naskočit husí kůže ze „sociálního inženýrství“, ale ve skutečnosti to může být dobrá cesta, jak výrobce aut motivovat k vyšším investicím do alternativních pohonů. Odhodlání společnosti zakázat auto s tradičním pohonem však musí být věrohodné, nejlépe na základě společenského konsensu. Ten však u nás chybí nejen v energetice, ale i v jiných oblastech. Pokulhává i společenská debata.
Žijeme v Evropské unii a i v energetice se musíme rozhodnout, které věci by měly být společné a kde je naopak účelné ponechat volnou ruku členským zemím. To je však o to těžší, že není vždy snadné definovat zájem celku a případně jej uhájit před zájmy jednotlivých států. |
Žijeme v Evropské unii a i v energetice se musíme rozhodnout, které věci by měly být společné a kde je naopak účelné ponechat volnou ruku členským zemím. To je však o to těžší, že není vždy snadné definovat zájem celku a případně jej uhájit před zájmy jednotlivých států. Na jedné straně by bylo bezesporu lepší, kdyby se například pravidla obchodování s elektřinou harmonizovala. A možná i podpora obnovitelných zdrojů energie – aby se budovaly především tam, kde mají nejlepší podmínky (korespondující cíl pro rok 2030 je zatím stanoven jen na úrovni celé EU).
Na druhé straně není účelné vše řídit z Bruselu. Nemalý zmatek v elektrárenství způsobuje právo členských zemí EU na svůj „národní výrobní mix“. Není třeba jasné, co všechno se při preferenci jedné technologie výroby elektřiny může porušit: pravidla jednotného vnitřního trhu nebo jen hospodářské soutěže na svém území? V této souvislosti se často objevuje otázka, nakolik se lze spolehnout na dovoz elektřiny z okolních zemí.
Pomoc i hrubší statistické metody
Nejde jen o mimořádné situace, ale o dlouhodobý dovoz elektřiny ze zahraničí. Není ojedinělý požadavek, abychom ze zdrojů na našem území pokryly svou veškerou spotřebu. Nabízí se srovnání s ropou a zemním plynem, rovněž strategickými surovinami, kde stát hraje určitou roli, ale jinak je zcela dovážíme. Je ale tento příměr adekvátní?
Pokud uhelná elektrárna v severních Čechách vyrobí elektrony, které nakonec spotřebuje ekofarma v Bavorsku, kdo je „čuník“? Přesně sice nikdy nezjistíme, kde byl konkrétní elektron spotřebován, ale i hrubší statistická metoda by pomohla. |
Nemusí být na škodu, že členské země EU mají odlišnou energetickou politiku, a nikoli všechny sázejí masivně na obnovitelné zdroje energie. Lze si představit, že zatímco Němci budou pokračovat v robustní výstavbě OZE, Polsko a třeba i ČR se zaměří na tradiční zdroje. Každý bude plnit národní požadavky – Němci budou zelení a Češi mít vyšší pocit bezpečí. Navíc to může být i ekonomicky výhodné – Němci dají práci českým tradičním elektrárnám a nemusejí budovat vlastní. Češi naopak nakoupí levnou německou zelenou elektřinu, čímž se sami stanou zelenějšími.
Pomohlo by více přihlížet k emisím skleníkových plynů na úrovni spotřeby, a nikoli jako dosud jen na úrovni výroby. Pokud uhelná elektrárna v severních Čechách vyrobí elektrony, které nakonec spotřebuje ekofarma v Bavorsku, kdo je „čuník“? Přesně sice nikdy nezjistíme, kde byl konkrétní elektron spotřebován, ale i hrubší statistická metoda by pomohla. I v tomto scénáři přijde vhod jistá harmonizace, která minimálně zajistí dostatečné přeshraniční přenosové kapacity.
Zmatené a proměnlivé plány
Tyto rozdíly je třeba si uvědomovat a pečlivě prodiskutovat, zejména pokud je cílem větší koordinace v energetické politice. O ní se mluví poměrně dlouho a v poslední době se začíná prosazovat i v německé debatě. Němci přiznávají, že své energetické plány měli lépe konzultovat se svými sousedy. Není pochyb, že by členské země EU spolu mluvit měly, ale je třeba se i ptát, co by takový dialog přinesl.
Vedle snahy pochopit záměry a způsob uvažování členských zemí EU je také třeba si ujasnit vlastní cíle. Na české straně jsou plány minimálně trochu zmatené a značně proměnlivé. |
Stěží si lze představit, že by Němci své vzletné plány opustili kvůli námitkám sousedních zemí. Nebo jim jde především o to, aby jejich sousedé více s Energiewende počítali a připravili se na její dopady? Ideálně na vlastní účet? Řada německých sousedů opravdu jako by Energiewende ignorovala, což Němce – do značné míry oprávněně – překvapilo. Vždyť plány jsou schválené už dlouho a není problém si je prostudovat. Toto nedorozumění má minimálně částečně jednoduchou příčinu – rozdílné vnímání státních plánů a strategií.
U nás jich také máme mnoho. Často však dopředu počítáme s tím, že nakonec z větší části, ne-li úplně, zůstanou jen na papíře. V Německu se stát svými strategiemi více méně řídí a snaží se je naplňovat, což může někoho vyvést z míry. Vedle snahy pochopit záměry a způsob uvažování členských zemí EU je také třeba si ujasnit vlastní cíle. Na české straně jsou plány minimálně trochu zmatené a značně proměnlivé – tu stavíme neuvěřitelných 18 nových jaderných reaktorů, pak jen dva, o něco později žádné a nyní se opět rozjíždějí plány na výstavbu.
Nové odměňování
Nyní se v elektrárenství usilovně řeší ještě jeden problém. Už bylo řečeno, že panují pochyby, zda jsou současné trhy schopné zaplatit dosud velmi potřebné tradiční zdroje. Objevila se velká skupina odborníků a postupně i států, které chtějí tradiční trh s elektřinou, kde se s ní obchoduje v podobě megawatthodin, a neřeší, odkud pochází, doplnit trhem novým, jenž by odměňoval, nakolik spolehlivě mohou elektrárny dodat elektřinu do sítě.
Objevila se velká skupina odborníků a postupně i států, které chtějí tradiční trh s elektřinou, kde se s ní obchoduje v podobě megawatthodin, a neřeší, odkud pochází, doplnit trhem novým, jenž by odměňoval, nakolik spolehlivě mohou elektrárny dodat elektřinu do sítě |
Platilo by se za jejich výkon, který je spolehlivě k dispozici v daný okamžik (většinou v zimě). Místo megawatthodin jde o megawatty. Zohlednilo by se, že elektron ze sluneční elektrárny s neřiditelnou výrobou nemá stejnou hodnotu jako elektron z řiditelné plynové turbíny. Existuje přitom řada možností, jak spolehlivost elektráren ocenit. Zatímco Britové zavedli aukce, na nichž se o platby uchází řada zdrojů, včetně interkonektorů se zbytkem Evropy, Francouzi budují trh s kapacitními certifikáty.
Německo po dlouhé debatě dodatečné kapacitní trhy odmítlo, ačkoli i zde má být trh zajištěn rezervními elektrárnami, které však na rozdíl od Francie a Británie nesmějí svou produkci paralelně prodávat na burze. Němci věří, v souladu s uvedenými principy, že kapacity nutné k pokrytí obnovitelných zdrojů energie zvládne financovat tradiční trh, jen je třeba jej oproti dnešku rozhýbat.
Zavedení dobrých pravidel
I mezi odborníky je mnoho zastánců tohoto vylepšeného trhu, na němž se nadále bude obchodovat jen s megawatthodinami. Za současnými velmi nízkými cenami elektřiny vidí zejména přebytek zdrojů na trhu, které byly často naplánovány během doby, kdy cena elektřina byla nad svým dlouhodobým průměrem. Podle nich byla nemalá část dnešních elektráren vybudována před zavedením trhu a rozbitím monopolů, a proto nejprve musejí některé zdroje odpadnout a až poté lze hodnotit současný tržní model. Jako argument používají třeba výsledky zmíněných britských aukcí, které rovněž ukázaly přebytek výrobních kapacit.
Co lepšího by mělo koordinovat souhru mezi obnovitelnými zdroji energie a tradičními elektrárnami než trh, na kterém se tyto technologie potkávají? Jeden velký trh pro všechny zdroje je lepší než vytvoření nových trhů odstíněných od OZE. Jen je třeba pro něj zavést dobrá pravidla. |
Zastáncům německého přístupu se doplňkové kapacitní platby značně nelíbí, protože oddalují, nebo dokonce znemožňují, aby podle situaci v síti ceny na trhu více kolísaly. A tvrdí, že pokud je necháme klesat do záporu, a naopak šplhat ke stovkám, výjimečně i tisícům eur za megawatthodinu, začnou se vyplácet flexibilní zdroje elektřiny, například plynové turbíny a postupně snad i skladování elektřiny. Zejména poté, co se odstaví některé tradiční elektrárny, čemuž však kapacitní platby brání a konzervují dnešní nevyhovující stav.
Situace z letošní zimy, kdy kvůli výpadkům ve francouzských elektrárnách ceny elektřiny značně narostly, naznačuje, že by mohli mít pravdu. Co lepšího by mělo koordinovat souhru mezi obnovitelnými zdroji energie a tradičními elektrárnami než trh, na kterém se tyto technologie potkávají? Jeden velký trh pro všechny zdroje je lepší než vytvoření nových trhů odstíněných od OZE. Jen je třeba pro něj zavést dobrá pravidla.
