Pro odhalení mnohých zajímavých faktů nepotřebujeme vysokou matematiku ani superpočítače. Někdy stačí vzít kalkulačku a pomocí jednoduché matematiky základní školy jen si tak započítat.

Dnes se podíváme, jak vypadají výsledky usilovného boje s CO2 na poli výroby elektrické energie v Německu. Čeho se dosáhlo od roku 2010 do roku 2018? (Na rok 2019 se podíváme později). Napřed si ukažme dvě tabulky se suchými čísly.

Instalovaný výkon
Zdroj elektrické energie	2010 [GW]	2018 [GW]	Rozdíl [GW]
Větrné elektrárny	26,9	59,42	32,52
(z toho offshore)	(…0,08)	(…6,41)	(…6,33)
Solární elektrárny	18,1	45,93	27,83
Jaderné elektrárny	20,43	9.52	-10,91
Elektrárny spalující hnědé uhlí	21,34	21,20	-0,14
Elektrárny spalující černé uhlí	28,39	23,71	-4,68
Plynové elektrárny	23,80	29,39	5,59
Elektrárny spalující biomasu	6,13	7,73	1,6
Vodní elektrárny	5,41	4,80	-0,61
Součet	150,5	194,18	43,68

Roční produkce el. energie
Zdroje	2010 [TWh]	2018 [TWh]	Rozdíl [TWh]
Větrné elektrárny	37,62	111,46	73,84
(z toho offshore)	(… 0,17)	(… 19,07)	(… 18,9)
Solární elektrárny	11,7	45,75	34,05
Jaderné elektrárny	132,97	72,27	-60,7
Elektrárny spalující hnědé uhlí	130,43	131,5	1,07
Elektrárny spalující černé uhlí	99,71	72,32	-22,39
Plynové elektrárny	63,09	44,42	-18,67
Elektrárny spalující biomasu	34,31	44,76	10,45
Vodní elektrárny	21,00	19,40	-1,6
Součet	530,83	546,88	16,05

Převeďme čísla do lidské řeči. Na první pohled se zdá, že mohou oslavovat velký úspěch. Výpadek roční výroby zavíraných jaderných elektráren (úbytek 60,7 TWh) se podařilo skoro dvojnásobně nahradit větrnými a slunečními elektrárnami (přírůstek roční výroby 73,84 TWh a 34,05 TWh, celkem 107,89 TWh).

Až dozní potlesk a jásot, připomeňme si, co je účelem obrovských investicí do rozvoje větrné a sluneční energetiky. Tím je „boj proti CO2“, v tomto případě omezení výroby elektrické energie v emisních elektrárnách, především uhelných. Z tohoto pohledu začínají čísla nepříjemně píchat jako ostny ježka.

Velké úsilí – většinou na pokrytí výpadku …

Všechny offshore větrné elektrárny, postavené mezi lety 2010 -2018, nepokryly svým přírůstkem produkce 18,9 TWh ani třetinu výpadku jaderných elektráren. Kolik turbín bylo přibližně postaveno? Na moři se dnes většinou staví turbíny o instalovaném výkonu alespoň 8MW. Při celkovém přírůstku 6,33 GW to vychází na cca 790 kusů. Asi je každému jasné, že více než stometrové monstrum o hmotnosti 700 a více tun ukotvené na dně moře není levná ani jednoduchá záležitost. Z technického hlediska je to úctyhodné strojírenské a stavební dílo, z hlediska efektivity … o tom jindy. To vše krát 790.

Počítáme-li spolu všechny větrné elektrárny (na pevnině i v moři), celých 82 procent přírůstku jejich výroby šlo matematicky jen a jen na pokrytí výpadku jaderných elektráren. Těchto 82 procent a minimálně 7500 turbín (přepočítáno na 8MW turbíny) nesnížilo ani o puntík produkci CO2 a jen korigovalo politické rozhodnutí učiněné pod tlakem nezodpovědných pseudo-ekologických vášní.

Přidáme-li ještě solární elektrárny, na pokrytí výpadku bylo spotřebována více než polovina produkce všech nových „bezemisních“ elektráren –  56 procent celého úsilí.

Úspora fosilních paliv? Nic moc …

Podívejme se to tabulek nahoře na úsporu fosilních zdrojů. Oproti roku 2010 vyrobily fosilní zdroje pouze o 39,99 TWh méně, než roku 2010. Zaúřadoval výpadek produkce odstavených jaderných elektráren.

Větrné a sluneční elektrárny vyrobily v roce 2018 o 107,89 TWh více a z biomasy bylo vyrobeno o 10,45 TWh více elektrické energie, než v roku 2010. Biomasa, to bohužel často znamená i dřevní hmotu, dováženou přes oceán z Ameriky…  Celková výroba stoupla v roce 2018 o 16,05 TWh oproti roku 2010.

Suma sumárum, teoreticky tak mohlo být ušetřeno až 107,89+10,45-16,05 = 102,29 TWh. To bohužel nebylo. Možnou úsporu produkce fosilních zdrojů při hypotetickém neodstavení jaderných elektráren ukazuje obrázek.

Nebýt předčasného odstavení stále technicky funkčních jaderných elektráren, mohlo být spotřebováno ještě o cca 25% méně uhlí. Použijeme-li přibližný koeficient 1,42 kWh elektrické energie na 1kg uhlí (je to průměrná hodnota, kterou udává ČEZ jako čistý výstup z uhelných elektráren), bylo jen za rok 2018 v Německu zbytečně spáleno okolo 42 milionů tun uhlí.

Není den jako den …

Celková výroba za rok vůbec neukazuje schopnost vyrobit elektrickou energii v konkrétní den a konkrétní okamžik. Je velký rozdíl, zda je den příznivý nebo nepříznivý. Pro ilustraci si porovnejme dva velmi blízké dny roku 2018 – 30.4.2018 a 2.5.2018.

	Produkce zdrojů za den 30.4.2018	Produkce zdrojů za den 2.5.2018
Fosilní zdroje	0,28 TWh (19,85 %)	0,61 TWh (44,85 %)
Vítr + slunce	0,8 TWh (56,73 %)	0,39 TWh (28,73 %)
Jaderné elektrárny	0,14 TWh (9,9 %)	0,18 TWh (13,2 %)
Biomasa	0,12 TWh (8,5 %)	0,12 TWh (8,8 %)
Odhad spotřeby uhlí za den	162 tisíc tun	380 tisíc tun

Co říkají čísla? 30.4.2018 se mohlo zdát, že fosilní zdroje již nehrají významnou roli. Stačí přidat jen pár větrných a slunečních elektráren a můžeme všechno ostatní vypnout. Výroba bez CO2 je blízko…? Není.

Hned 2.5.2018 ukázalo, že nejen dvojnásobná, ale ani trojnásobná kapacita větrných a slunečních elektráren by nepokryla celkovou denní potřebu. Vypnuté jaderné elektrárny mohly jen za tento den ušetřit cca 130 tisíc tun uhlí (0,19 TWh).

Možná ještě důležitější údaj je okamžitý výkon. Nemáme-li v danou chvíli dostatek elektrické energie, máme problém a musíme něco, nebo někoho vypínat. Podívejme se opět na příznivý a nepříznivý časový okamžik.

	Produkce 30.4.2018 13:00	Produkce 2.5.2018 20:00
Celková produkce	76,75 GW	59,94 GW
Fosilní zdroje	11,02 GW (14.35 %)	31,35 GW (52.30 %)
Vítr + slunce	50,24 GW (65.45 %)	7,38 GW (12.31 %)

Situace v nepříznivý „okamžik“ je ještě horší. Ve 20.00 již byla téměř tma, vítr foukal jen málo, a tak tyto zdroje pokrývaly jen něco přes 12 % celkového výkonu. To znamená, že v danou chvíli by ani pětinásobek větrných elektráren nestačil… Noc přitom teprve začínala.

Co kdyby …

Jak by situaci 2.5.2018 změnilo neodstavení jaderných elektráren? Co kdyby byly navíc postaveny dvě nové jaderné elektrárny velikosti Temelína? (4 GW instalované kapacity) To je na německé poměry o dost menší projekt, než pro Českou republiku.

Ukáže nám to následující obrázek.

Vidíme, jak velký význam má stabilní jaderný zdroj o pouhých 4GW instalované kapacity v nepříznivých větrných podmínkách (oproti desítkám GW ve větrných a solárních).

Poznámka: Zajímavý je také poměr instalované kapacity a skutečné výroby. Ten si jistě každý dokáže vypočítat sám z tabulek uvedených na začátku textu…

Baterky

Kdybych měl tuto přednášku ve škole, hned by se hlásil les rukou bystrých dětí. Přece postavíme mnoho „baterek“, které by se 30.4.-1.5.2018 přebytkem z větru a slunce nabily a potom 2.5.2018 by napájely síť. Jak prosté!

Bohužel, dostatek „baterek“ v roce 2018 v Německu nebyl a není ani dnes. Ale o tom někdy příště.

Závěr

Z hlediska „boje“ proti CO2 bylo panické vypínání jaderných elektráren v Německu úplně tragické rozhodnutí, které fakticky znegovalo většinu úsilí. Porovnávali jsme rok 2010 s rokem 2018, přitom v letech 2011-2017 byla situace ještě horší, protože větrných a slunečních elektráren bylo v provozu ještě méně.

Velmi hrubým a optimistickým odhadem bylo v letech 2011-2018 spáleno zbytečně přes 340 milionů tun uhlí jen na vyrovnání výpadku jaderných elektráren. Podle normální lidské logiky bylo potřeba investovat do bezpečnosti existujících jaderných elektráren a nechat je v provozu, případně ještě prodloužit jejich životnost. Přitom postupně stavět větrné a sluneční elektrárny (když už je chtěli) a takto reálně produkovat mnohem méně CO2. Co dodat, kde vítězí ideologie, logika se nepoužívá …

Pro nadšené podporovatele větrných a slunečních elektráren. Článek neříká, jestli jsou špatné nebo dobré. Nejsou to živé organismy, jsou to jen zařízení určitého typu, se svými vlastnostmi, výhodami a nevýhodami. Musíme je vidět takové, jaké jsou a používat je správným způsobem. Tím není náhrada stabilních zdrojů.

Inspiraci pro vlastní výpočty můžete najít například na těchto stránkách:

https://www.agora-energiewende.de/en/service/recent-electricity-data/chart/power_generation

https://www.energy-charts.de/power.htm

Tomáš Foldyna, 12/2019