Století elektřiny v Česku (Československu)

Při vzniku samostatné republiky v roce 1918 činila hrubá spotřeba na území Čech, Moravy a Slezska celkem 1 TWh. Nyní to je téměř 74 TWh. Za posledních sto let spotřeba elektřiny v Česku stoupala v průměru každý rok o 4,4 procenta, za sto let tedy 74krát. V Českých zemích se spotřebovalo za 100 let existence přes 3 350 TWh elektřiny, což je více než současná roční spotřeba všech zemí Evropské unie. Odhaduje se, že do roku 2050 využití elektřiny dál vzroste, a to až trojnásobně, především v oblasti dopravy, průmyslu a v budovách. Během posledních sto let stoupnul instalovaný výkon v českých zemích z přibližně 800 MW na dnešních 22 267 MW, výroba vzrostla dokonce 80krát. Počet obyvatel přitom zůstal na podobné úrovni. Za sto let se vybudovalo čtvrt milionu kilometrů elektrického vedení, maximální zatížení přenosové soustavy stouplo více než šest tisíckrát. Elektřina v současném Česku tvoří asi 20 % celkové spotřeby energií, její role ale bude do budoucna stoupat.

Život bez elektřiny si dnes prakticky neumíme představit. Elektřina se za sto let existence našeho státu stala doslova motorem ekonomiky, zvláště v tak průmyslové zemi, jakou vždy české země byly. Předpokládá se (nejen u nás), že elektřina, coby nejušlechtilejší forma energie, postupně nahradí ostatní formy jako uhlí nebo ropa.

Byli jsme devátí na světě

Už za dob první republiky byl energetický průmysl v českých zemích na velice vysoké úrovni. Nově vzniklé Československo bylo celosvětově na devátém místě v průměrné výrobě elektrického proudu na obyvatele, zatímco dnes se pohybuje ve třetí desítce. Celkově se elektrické energie spotřebovalo zhruba 1 000 GWh za rok, což by nyní nestačilo ani Karlovarskému kraji, který má nejmenší počet obyvatel z českých krajů.

Elektrifikaci táhli zemědělci

Elektřina se v době vzniku republiky využívala převážně v průmyslu a zemědělství, zaváděly ji například pily, mlýny, hamry, tkalcovny či sklárny. K domácnostem si razila cestu postupně, často ve formě přebytků prodávaných podniky. Za systematickou elektrifikací českých zemí paradoxně nestály požadavky průmyslu, který si byl schopen dostatečně levnou energii obstarat sám, ale nároky tehdy dominantního zemědělství. Nedostatek pracovních sil vedl k tomu, že farmáři hledali náhradu lidské práce ve strojích. Začaly vznikat malé elektrárny s lokálními distribučními sítěmi.

Přístup k elektřině měla v roce 1918 v Čechách na Moravě a ve Slezsku jen zhruba třetina obyvatel, v samotných Čechách to bylo 40 %. Na Slovensku byly k elektrické síti při vzniku republiky připojeny naproti tomu jen 2 % měst a obcí. Domácnost s přístupem k elektřině spotřebovala v roce 1918 v průměru 100 kWh. To by dnes jedné české domácnosti nevystačilo ani na dva týdny.

Vznik "Všeužitečných společností"

Situace se rychle začala zlepšovat po roce 1919, kdy Národní shromáždění přijalo zákon o  o vzniku "všeužitečných elektrárenských společností". Prohlášením podniku za všeužitečný se mu přikazovala povinnost zásobovat elektřinou na určitém území každého, kdo o to požádá, neprokáže-li se, že by připojení bylo nerentabilní. Současně s těmito povinnostmi dostaly všeužitečné společnosti značná práva a výhody. Na území dnešní České republiky tak vzniklo 20 všeužitečných elektrárenských společností. Pro celou republiku byla zavedena proudová třífázová soustava 50 Hz s napětím 3 × 380/220 V pro místní sítě a 100 000 V pro dálkové sítě.  Přestože se elektrifikace českých zemí výrazně zpomalila během druhé světové války, v roce 1955 bylo již pokrytí kompletní. V roce 1946 byly zřízeny České energetické závody, které sloužily jako prostředník mezi ministerstvem průmyslu a jednotlivými elektrárenskými a plynárenskými podniky. Pro jednotné řízení byl vytvořen dispečink pro celou zemi, rozdělený na dva zemské dispečinky. Od roku 1948 až do roku 1989 zaměstnával tento plně integrovaný energetický podnik téměř 57 000 pracovníků. Zabýval se výrobou, přenosem a prodejem elektrické energie, distribucí elektřiny až ke konečným spotřebitelům na území ČR, průmyslovou a inženýrskou činností. Od roku 1989 do roku 1992 byla z Českých energetických závodů řada organizačních jednotek vyčleněna a v květnu 1992 vznikla elektrárenská akciová společnost ČEZ. Dnes ČEZ produkuje 67 % elektřiny vyrobené na území České republiky a z 65 % se stará o její distribuci. Skupina ČEZ  v ČR provozuje 2 jaderné, 13 uhelných, 35 vodních, 13 fotovoltaických a 2 větrné elektrárny, několik desítek kogeneračních jednotek a 1 bioplynovou stanici.

Spotřeba kolísá, ale stále roste

Elektrický proud se v domácnostech nejprve využíval primárně pro potřeby svícení. Teprve později, v souvislosti s klesající cenou, pomocí něj začali lidé i vařit, topit a využívat jej k pohonu domácích spotřebičů. Spotřeba elektřiny na území České republiky od roku 1918 s rozvojem ekonomiky a hospodářským růstem stále rostla. Dvacátá léta byla ve znamení postupující mechanizace výroby v průmyslu i zemědělství a rozsáhlé investiční výstavby, což se projevovalo i na rostoucím zájmu o elektřinu. K poklesu došlo až v roce 1931 v období Velké hospodářské krize, od roku 1934 však spotřeba opět rostla a do roku 1944 se více než zdvojnásobila. Poválečná obnova hospodářství dodala poptávce po elektřině další impulz a výkon elektráren se v padesátých letech zdvoj až ztrojnásobil. Kontinuální růst pokračoval s tím, jak elektřinu čím dál více využíval nejen průmysl, ale také domácnosti. Jediným – ovšem velmi mírným – obdobím poklesu až do počátku devadesátých let tak byl rok 1979, ovlivněný lednovou energetickou krizí. Mnohem více se projevila změna společenského uspořádání na počátku devadesátých let, kdy spotřeba výrazně klesla a úrovně roku 1989 bylo opět dosaženo až v roce 1996. Socialistický systém se totiž vyznačoval velkým plýtváním způsobeným mimo jiné i uměle udržovanou nízkou cenou elektřiny. Pokles spotřeby v devadesátých letech tak byl vyvolán nejen změnou struktury průmyslových firem, ale i racionalizací nakládání s energiemi a zvyšováním energetické účinnosti českého hospodářství. Od počátku tisíciletí spotřeba elektřiny opět rychle stoupala, a to až do začátku takzvané Velké recese v roce 2009. Úrovně roku 2008 jsme tak opět dosáhli v roce 2016.

Výkon elektráren stoupl za sto let 28krát, výroba elektřiny dokonce 80krát

Malé elektrárny v českých zemích na přelomu 19. a 20. století vznikaly živelně pro potřeby zemědělství, průmyslu, ale i obcí a měst. Technické parametry byly z počátku značně roztříštěné: používal se stejnosměrný i střídavý proud (jednofázový i trojfázový), různé hodnoty napětí (fázové napětí 120 V a 220 V) i kmitočtů. Distribuce byla pouze lokálního charakteru, bez vzájemného propojení. Až nově vzniklé Československo soustavné elektrifikaci přikládalo veliký význam a vnímalo  i jako nezbytnou podmínku pro rychlý rozvoj samostatného demokratického státu.

Energetický mix před sto lety

V roce 1920 produkovalo elektřinu 6 200 výroben s průměrným výkonem 129 kW. Šlo o vodní elektrárny, zdroje na černé a hnědé uhlí, naftu, či plyn. Po vzniku republiky připadalo na 9,9 milionu obyvatel českých zemí 800 MW instalovaného výkonu. Většinu z toho tvořily závodní zdroje, jejichž výroba se spotřebovala přímo na místě. Výkon samostatných elektráren, vyrábějících elektřinu určenou přímo k prodeji, se pohyboval kolem 190 MW. Výroba činila 1 093 GWh ročně. Oproti tomu dnešní populace 10,6 milionu osob má k dispozici výkon 22 267 MW a roční produkci přes 87 tisíc GWh. Elektřiny má nyní Česko dostatek, v případě přebytků vyváží např. na Slovensko, do Německa či Rakouska. Na počátku samostatného státu přitom byla situace opačná – do některých našich příhraničních oblastí dodávaly elektřinu německé a rakouské podniky.

Od malých elektráren k velkým a zpět

Titulem největšího zdroje se v roce 1918 pyšnila Holešovická elektrárna v Praze s výkonem 32 000 koňských sil, což odpovídá necelým 24 MW. Následovaly severočeská elektrárna Trmice a východočeská Elektrárna Poříčí. (V obou lokalitách má Skupina ČEZ elektrárnu dosud). Pro rychlejší a levnější postup elektrifikace republiky se jevily vhodnější větší zdroje, postupně tedy výkony narůstaly. Elektrárna Ervěnice na Mostecku v roce 1932 měla již 70 MW, elektrárna Komořany začátkem 50. let 210 MW. Blokové uspořádání umožnilo další koncentraci zdrojů (např. Mělník I měl 4 x 60 MW), v 60. letech navíc na scénu nastoupily 100MW a 200MW bloky. Postupné zvyšování výkonu umožnil také technický a technologický pokrok – Československo patřilo k průkopníkům zavádění vysokých tlaků a teplot páry, či v automatizaci kotlů a vybavení velínů. Dnes je největším českým zdrojem jaderná elektrárna Temelín s instalovaným výkonem 2 164 MW, tedy 90krát větším než zmíněná Holešovická elektrárna. Vedle rozšiřování či budování nových elektráren je další možností zvyšování účinnosti těch stávajících. To se již děje: instalovaný výkon Temelína i Dukovan se díky modernizacím, využití projektových rezerv a řadě technických opatření postupně zvýšil oproti původním parametrům o 530 MW. To je, jako bychom postavili jeden velký uhelný blok - ale bez emisí a bez záboru jediného metru půdy.

V současnosti opět nastal boom malých elektráren provozovaných přímo na místě spotřeby: firmy renovují podnikové zdroje (vlastní využívá třeba petrochemický či sklářský průmysl), do malých elektráren investují obce (bioplynky, větrné parky), ale i domácnosti (solární systémy).

Distribuce elektřiny

V době vzniku Československa měli obyvatelé k dispozici jen 1 500 kilometrů elektrického vedení. O dvacet let později to bylo již 37 000 km vedení, dnes na území České republiky napočítáme 247 604 km. V průměru se tak každý rok během století existence republiky postavilo 2 461 kilometrů vedení. O potřebě elektřiny pro rozvoj měst i průmyslu svědčí také srovnání maximálního zatížení elektrorozvodné soustavy. Zatímco v roce 1923 činilo 1,94 MW, v roce 1935 již 21,5 MW a v únoru 2018 dosáhlo 12 000 MW.

Byl to ten slavný den…

Známou oslavnou píseň o zavedení střídavého proudu zná snad každý z nás. Než ale bylo území ČSR kompletně propojeno elektrickým vedením, stálo to mnoho úsilí.  Prvorepublikoví politici v roce 1929 počítali s kompletní elektrifikací státu do roku 1945, nakonec se podařila až o 15 let později. V roce 1927 bylo uvedeno do provozu první dálkové vedení o napětí 100 kV. Dvojitá linka vedla z nově postavené elektrárny o výkonu 70 MW v Ervěnicích (severní Čechy) do transformovny Praha-Sever v Holešovicích. Toto 85km vedení bylo následně prodlouženo do transformovny Praha-Jih umístěné v Praze na Bohdalci. Rozvoj sítě 110 kV byl ale pomalejší, než se očekávalo, a nedařilo se propojovat oblastní všeužitečné podniky. V roce 1938 délka všech 100kV vedení dosahovala pouze 750 km z původně plánovaných 1400 km. Kromě napětí definovaných ministerským výnosem se u nás dále stavěla vedení o napětí 35 kV (východní Čechy) a také o napětí 60 kV (západní Čechy).

Za počátek vzniku jednotné soustavy ČSR se považuje rok 1950, kdy se spojily dvě největší radiální sítě: česká a moravskoslezská. Nové úseky vedení 220 kV propojily severozápadní Čechy s jižní Moravou. V roce 1953 se propojil český a moravskoslovenský systém dvěma vedeními 100 kV, a to nově dokončeným vedením mezi Opočínkem a Ráječkem u Zábřehu na Moravě o délce 103 km a vedením z Havlíčkova Brodu do Oslavan o délce 112 km. Opět se rozběhla soustavná elektrifikace. Zatímco na Moravě bylo v roce 1945 elektrifikováno více než 90 % obcí a většina osad, mezi českými kraji trvaly značné rozdíly a nejhorší situace panovala na Slovensku. V roce 1955 byla elektrifikace v českých zemích dokončena, na Slovensku chybělo elektrifikovat ještě 30 procent obcí. Připojení poslední československé obce Zlatá Baňa na Prešovsku v září 1960 zavdalo důvod k celostátním oslavám.

Od šedesátých let plynulé dodávky elektřiny

V šedesátých letech se rychle rozvíjela soustava 400 kV, která převzala úlohu hlavního rozvodu elektrické energie. První vedení 400 kV bylo uvedeno do provozu v září 1965 z Hradce u Kadaně do Prosenice v délce 346 km. Rozvody vysokého napětí prošly unifikací, všude bylo normalizované napětí 380/220V. Přechod na dispečerské řízení znamenal počátek využívání výpočetní techniky a mikrografie. Osmdesátá léta pokračovala ve výstavbě přenosové sítě 400 kV. Postupně se k ní napojují velké elektrárenské bloky, například 500 MW Mělník či bloky Jaderné elektrárny Dukovany. Na konci 80. let je páteřní síť přenosové soustavy dokončena.

Co bylo důležité tehdy i nyní

Přestože jsme dosáhli v energetice neuvěřitelného pokroku, v současnosti řešíme podobné problémy jako naši předci před sto lety. Stejně jako za první republiky řeší současní energetici zapojování nových výrobních zdrojů či technickou standardizaci. Prvorepublikoví odborníci museli sjednocovat různorodou výrobní základnu, propojovat rozdrobené distribuční sítě a stanovovat závazné technické normy, které by umožnily bezproblémové zásobování obyvatelstva elektřinou. Intenzivně také řešili dovozy elektřiny z Německa – zatímco počátkem 20. let tlačil náš soused na jejich zvyšování, čeští politici naopak měli zájem o co největší výrobní samostatnost. Také dnes se energetici zabývají tím, jak do stávající energetické soustavy zakomponovat nové zdroje, především ty obnovitelné, jak posílit distribuční sítě nebo jak se vypořádat s tím, že se stírají hranice mezi výrobci a spotřebiteli. Výzvou do budoucna je standardizace technických požadavků například v oblasti elektromobility, chytrých sítí, či bateriových úložišť. Zásadní proměnu současné energetiky avizuje i postupné uzavírání uhelných elektráren a jejich náhrada nízkoemisními zdroji. ČEZ se touto významnou změnou zabývá postupně již řadu let. Od roku 2012 vyrábí většinu své elektřiny v Česku v bezemisních zdrojích, přičemž v době vzniku ČEZ v roce 1992 vyráběl ještě 73 procent elektřiny z uhlí.

Budoucnost je elektrická

Bez elektřiny by život v dnešní podobě neexistoval. Každá domácnost dnes vlastní desítky elektrických zařízení zjednodušujících běžný život. Při většině činností je význam elektřiny nenahraditelný a prosazuje se i v oblastech, kde bychom to v takové míře dříve nečekali. K masivní elektrifikaci dochází v dopravě, kde nastupují elektromobily, elektrobusy nebo elektrokola. Podle studie vypracované evropským energetickým sdružením EURELECTRIC se předpokládá, že elektrický proud se bude mnohem více využívat vedle dopravy také v budovách a v průmyslové výrobě. Elektřina v současnosti pohání jen 1 % veškeré dopravy (především železniční), do roku 2050 by tento podíl měl ve středním scénáři studie stoupnout na 43 %. V oblasti bydlení jsou podle EURELECTRIC největší rezervy ve vytápění – elektřinou topí jen jedna z dvanácti budov pro běžné bydlení, pro ohřev vody ji využívá každá desátá. Podle středního scénáře studie má elektrifikace všech budov stoupnout z dnešních 34 % na 54 %.

Více najdete na www.cez.cz/100let