Německá energetická politika: dobré úmysly?

Farmářka Petra Roesh se pyšní farmou ve vesnici Proschim ve východním Německu – stala se totiž pro okolí dodavatelkou elektřiny. Sluneční panely pokrývají střechy provozních budov, větrné turbíny se otáčejí na kopci, bioplyn pohání zemědělské stroje na poli. V malém měřítku jde o přesný obrázek Německa, které se snaží být příkladem ostatnímu světu při využívání obnovitelných zdrojů energie (OZE) a v boji proti změnám klimatu.

Objevil se ale problém. Zemská vláda Brandenburgu se chystá vymazat z mapy vesnici Proshim i farmu dotyčné ženy, protože bude třeba rozšířit povrchový hnědouhelný důl. Nekvalitní lignit se z něj bude dodávat do blízké uhelné elektrárny Schwarze Pumpe, která bude v provozu ještě asi dalších 30 let. Jak je to možné, když má Německo tak příznivou pověst v oblasti OZE a boje proti změně klimatu?

Politika Energiewende

V roce 2011 byla napříč politickými stranami odsouhlasena politika Energiewende, tj. politika ústupu od jaderné energie i využívání uhlí. Naopak preferuje orientaci na sluneční a větrnou energii. OZE, které se dnes na výrobě elektřiny podílejí 23 procenty, by měly v roce 2050 dodávat až 80 % elektřiny a pomoci tak snižovat emise CO₂ ve srovnání s rokem 1990 až na 5 %. Nejnovější zpráva Mezivládního panelu o změně klimatu (IPCC) z poloviny dubna 2014 z pouhé dvě hodiny jízdy od hnědouhelné pánve vzdáleného Berlína uvádí, že tak výrazné snížení emisí je nezbytné, aby sezabránilo nebezpečné změně klimatu. 

Slunce, vítr, uhlí

Německo má nejen více slunečních a větrných elektráren než kterákoliv jiná země, ale současně také spaluje více hnědého nekvalitního uhlí než kdokoliv jiný. Lignit se dnes podílí na výrobě elektřiny 26 procenty, navzdory tomu, že na jednotku energie produkuje 3x až 7x více emisí CO₂ než zemní plyn. V důsledku toho emise CO₂ poprvé za uplynulých dvacet let rostou. A co je ještě horší, německé investice do OZE v roce 2013 klesly o 56 %, protože vláda snižuje finanční příspěvky lidem, kteří dodávají elektřinu do sítě. To snižuje zájem investovat do OZE. 

Německý sen o zelené energii ale ještě nezemřel. Ve skutečnosti krizi způsobil úspěch obnovitelných zdrojů. O některých bezmračných víkendech dodávají sluneční elektrárny až polovinu poptávky po elektřině. V jiné dny vyrábějí elektřinu i větrné elektrárny. Německo je první velký stát, kde jsou OZE nejenom zeleným příspěvkem k základnímu zatížení, ale téměř základním zatížením samotným. Problém spočívá v tom, že je nový režim zatížení přerušovaný. Když přestane vítr foukat a slunce svítit, musí v krátké době nastartovat záložní zdroje elektřiny, které se dají rychle nastartovat nebo vypnout, pokud počasí selže.

Nastartování uhelky až za 8 hodin

Boris Schucht z elektrárenské společnosti v Berlíně vzpomíná na jeden kritický den na jaře 2013, kdy se změnily předpovědi počasí a on musel během dvou hodin zajistit elektrický výkon několika GW. To se zatím příliš nedaří, protože jaderné elektrárny ani černouhelné nebo hnědouhelné elektrárny nejsou pro tyto účely vhodné. Švédská společnost Vattenfall, provozovatel uhelné elektrárny Schwarze Pumpe, tvrdí, že potřebuje k nastartování elektrárny 8 hodin, a že musí provozovat tuto elektrárnu na výkonu 40 % i při slunečním svítu nebo foukajícím větru. Plynovou elektrárnu však lze uvést na plný výkon během asi deseti minut. Jenže zemní plyn je velmi drahý a navíc ho asi třetina pochází z politicky rizikového Ruska. Proto se plynové elektrárny uzavírají a jejich místo přebírají elektrárny uhelné. 

Německo se tak stává závislým na palivu, které představuje noční můru z hlediska emisí CO₂ a navíc musí být spalováno bez ohledu na to, zda je jeho elektřina potřebná. Politika Energiewende měla omezovat spotřebu uhlí, která se ale nyní naopak zvyšuje. Patrick Greichen, ředitel společnosti Agora Energiewende, což je ekologický think tank v Berlíně, poznamenává, že vláda nemá žádnou strategii, jak tuto situaci řešit. Jochen Flasbarth, státní sekretář na ministerstvu životního prostředí dodává, že je třeba znovu zvážit podporu uhlí. Ale to je jenom začátek. V době, kdy OZE částečně přebírají úlohu základního zatížení, se toho musí změnit víc. Kromě potřeby záložních výrobních bloků existují tři nezbytná opatření:

• Přebytečnou energii je třeba přeměnit na něco, co by bylo v případě potřeby možné využít. Jedná se například o čerpání vody do zvýšených rezervoárů a v budoucnosti také o výrobu vodíku nebo jiných chemických médií pro skladování energie.
• Méně obvyklým, ale levnějším způsobem je zlepšení a rozšíření elektrických sítí tak, aby se dal přebytek elektřiny převést rychle tam, kde je jí třeba.
• Třetí možností je zavedení tarifů ovlivňujících poptávku velkých uživatelů energie s přerušovanou poptávkou.

Další řešení

Existují ale i jiné možnosti spočívající v rozšíření stávajícího využití polední sluneční energie orientací některých panelů na východ nebo západ pro využití ranního nebo odpoledního záření. 

Podle některých energetiků a politiků spočívá reálný problém v přílišném spoléhání se na OZE na úkor nízkoemisní jaderné energetiky. Po desetiletích odporu proti jaderné energii a po havárii ve Fukušimě se však zdá, že se Německo rozhodlo opustit tento energetický zdroj natrvalo. Poslední jaderný blok má být uzavřen v roce 2022. Německá veřejnost se zřejmě více obává jaderné energie než lignitu, který přispívá ke změně klimatu. Politika Energiewende buď selže, nebo uspěje v závislosti na tom, do jaké míry se podaří snižovat emise CO₂. Podle Patricka Graichena představuje Německo laboratoř, ve které se rozvíjejí elektrické systémy založené na OZE. Bude-li tento pokus úspěšný, poslouží světu. Pokud ale Německo neuspěje, naděje, že i ostatní země budou rozvíjet energetiku na bázi obnovitelných zdrojů energie s nulovými emisemi CO₂, se vážně naruší. 

Poslední zpráva IPCC – Berlín 2014

Je to lákavá myšlenka: pěstujte rostliny, které využívají CO₂ z atmosféry, spalujte je k výrobě elektřiny a potom výsledný CO₂ uskladněte. Výsledkem bude méně CO₂ v atmosféře, menší změna klimatu. Čas pro realizaci této myšlenky právě přichází. 

Nová zpráva Mezivládního panelu o změně klimatu (IPCC), uveřejněná v dubnu 2014 v Berlíně, uvádí, že široké využívání bioenergie s následným zachycením a uskladněním CO₂ (BE CCS) bude pravděpodobně nutné k zastavení růstu globálního oteplování na hodnotě 2 °C, což je všeobecně politicky dohodnutá hranice.

Po dvaceti letech diskusí spěje svět stále rychleji ke klimatické katastrofě. V letech 2000 až 2010 rostly emise rychleji než v předcházejících třech desetiletích. Podle IPCC je na vině ekonomický růst, který k emisím přispívá 2x více než růst počtu obyvatel. Zpráva uvádí více než tisíc scénářů možné budoucnosti energetiky a klimatu. K zajištění hraničního zvýšení teploty o 2 °C bude pravděpodobně třeba trojnásobně zvýšit podíl energie z nízkoemisních zdrojů a klíčovým faktorem bude výroba elektřiny bez emisí CO₂.

Nízkoemisní zdroje se dnes podílejí na výrobě elektřiny ve světě 30 procenty, a to díky výrobě elektřiny ve vodních a jaderných elektrárnách. Tento podíl se musí do roku 2050 díky rozvoji sluneční a větrné energetiky zvýšit na 80 procent. Svou úlohu mohou sehrát i nové formy výroby sluneční energie, tzv. distilled sunshine – výroba elektřiny na bázi sluneční energie s možností skladování tepelné energie umožňující výrobu elektřiny po dobu šesti hodin na plném výkonu i po západu Slunce, jako ve sluneční elektrárně Solana v Arizonské poušti.

Podle Otmara Edenhofera z Potsdam Institute for Climate Impact Research musí spalování uhlí, pokud nebudou emise CO₂ zachyceny a skladovány (technologie CCS), skončit do roku 2100.

Pokud jde o jadernou energetiku, je zpráva neutrální, ale podporuje používání zemního plynu jako přechodového mostu k náhradě uhlí (dokud nepřevezmou největší podíl OZE nebo dokud se technologie CCS podstatně nerozšíří).

Zpráva zdůrazňuje nezbytnost i jiných kroků, jako je zvýšení energetické účinnosti v průmyslu a při vytápění domů, snižování emisí v dopravě díky efektivnějším dopravním prostředkům a zavádění rychlých železnic k omezení letecké dopravy. Aby se globální oteplování udrželo na zvýšené hodnotě 2 °C Celsia, bude třeba udržet koncentrace CO₂ v atmosféře pod 450 ppm. V současné době jsou tyto koncentrace na úrovni 400 ppm oproti předindustriální hodnotě 280 ppm. Většina scénářů předpokládá překročení 450 ppm s tím, že bude třeba tyto koncentrace snížit s pomocí negativních emisí, tj. s pomocí technologie BE CCS nebo jiných technologií později v tomto století. Technologie CCS může být riskantní, ale podle IPCC není jiná možnost.

Nejožehavějším tématem zprávy je právě její podpora technologii negativních emisí CO₂. Byla uveřejněna v Berlíně, tedy v zemi s geologií, klimatickou politikou a znalostmi, které jsou ideální k ověřování této technologie. Problém je ale v tom, že německá veřejnost se staví proti technologii CCS, kterou považuje za téměř tak špatnou jako jaderné odpady.

Podle: Fred Pearce: Green pioneer digs itself into a hole. New Scientist, 2014, č. 2965,
s. 8-9.