Alternativní energetická koncepce ČR III

27. 12. 2021 / Oldřich Maděra

 

Ve státem vlastněných bytech bydlí jen asi 8,8% obyvatel, v družstevních bytech pak asi 20% obyvatel ČR viz zde. Drtivá většina obyvatel tedy bydlí v bytech, které vlastní. Mohou se tedy svobodně rozhodnout, jestli chtějí na svých domech solární panely, nebo ne. Obyvatelé domů by se ve svém zájmu měli daleko více snažit napomoci rychlému zvýšení počtu obnovitelných zdrojů.

Těch zhruba 28,8% obyvatel ve státních a družstevních bytech má i přesto šanci nainstalovat panely na obvodových zdech a střechách domů, ve kterých bydlí. Existuje cesta, kdy skupina aktivních obyvatel, která v domě bydlí, si tuto plochu pronajme a bude platit nájem majiteli nemovitosti.

Chtěl bych ukázat, jaký potenciál energie zdarma je všude okolo nás. Požádal jsem své kolegy, aby vzali jeden obytný dům v Brně s 32 byty. Kolegové umístili na jeho obvodové zdi a na střechu maximum standardních panelů 2x1m. Vyšel nám instalovabý výkon 81 kWp. Je to tedy cca 2,5 kWp na jeden byt. Tento malý obnovitelný zdroj odpovídající jednomu bytu vyrobí asi 2,5 MWh elektrické energie za rok v ceně asi 5 750 Kč ročně v současných cenách při nulovém dovozu paliv. To není málo. Pokud počítáme návratnost 7 let, při ceně asi 2,30 Kč/kWh, tak je zde k dispozici kapitál cca 40 000 Kč na vybudování jednoho soláru nebo 1,28 mil Kč na jeden takový modelový dům. Po odepsání může každý byt dostat tyto peníze ročně jako přilepšení k rodinnému příjmu. Stát to může do určité výše zadotovat. Dotuje tak trvalé snížení importu neobnovitelných paliv.

Pokud máme v ČR asi 2,41 mil. bytů, tak to představuje potenciál instalovaného výkonu asi 6 GWp a celkové potenciální množství vyrobené elektrické energie asi 6 TWh, což je asi 1,8% veškeré spotřebované energie v ČR v současné době. U rodinných domů, jsou tato čísla asi 10 x vyšší, tj. asi 25 kWp na dům. Pokud máme 1,86 mil. rodinných domků, tak to již představuje potenciál asi 46,5 GWp. Nastane asi velký rozvoj technologií vhodných pro instalaci na domy. Současné panely o rozměrech 1x2 m nejsou moc vhodné pro instalaci na domy. Stát by měl pomoci menším firmám iniciovat tlak na výrobce solárních panelů, aby vyvinuli panely vhodnější pro instalaci na domy.

Celkem lze tedy jen u bytového fondu počítat a potenciálem asi 52,5 Gwp. Další navýšení o asi 7,5 GWp představují soláry na krytých parkovištích, garážích, zahradních domcích, na oplocení pozemků a na příjezdových komunikacích. To vše by mělo dát špičkový výkon 60 GWp s potenciálem vyrobené energie asi 60 TWh, což je asi 20% veškeré spotřebované energie v ČR. Za pěkného slunečného dne je to v poledne výkon asi 30 Temelínů. Průměrně je to kontinuální výkon asi 3-4 Temelínů. Samozřejmě mnohem více energie spotřebujeme ve dne, takže ten nárok na baterie není zase tak velký. Rozdíl mezi slunečnými a zamračenými dny by měly pokrýt ze dvou třetin jiné zdroje, řízená spotřeba a z třetiny bateriová úložiště,a to jak lokální, tak i centrální.

Stát a jím licencované distribuční společnosti by měly ukončit politiku totálních ignorantů, kteří po léta dělají, že tyto potenciální zdroje obnovitelných energií zdarma nevidí a naopak jejich výstavbu účinně blokují a pořád dokola hrají jen jednu píseň o nekonečných výhodách jaderných elektráren.

Dále bych se chtěl věnovat i elektrické přenosové soustavě. Přenosová soustava v ČR / ČSR vznikla po II. světové válce, zhruba v 60. letech minulého století jako reakce na komunistickou představu o nezbytnosti produkce obrovských množství surového železa, cementu, hliníku a dalších základních materiálů. Podniky jako Východoslovenské železárny byly budovány v místech, kde nebyla ani železná ruda, ani uhlí, ani voda, ani elektrická energie. Československo mělo většinu zdrojů elektrické energie v Severočeském kraji na západě a velké spotřebiče energie jako ocelárny v Ostravě, hliníkárnu Žiar nad Hronom a Východoslovenské Železárny v Košicích daleko na východě. Velká množství energie bylo nutné přenášet na vzdálenost stovek kilometrů. Proto byla poměrně rychle vybudována přenosová soustava o napětí 220 kV a pak i 400 kV. Viz zde a zde.

Pak jsme si vybudovali dvě jaderné elektrárny – Dukovany a Temelín a přenososovou soustavu bylo nutno znovu rozšířit a dobudovat. Ta doba však již dávno pomalu pominula a nyní je vše jinak.

Podívejme se na to nyní z této strany. Dva narcisové nevydrželi v jednom státě a museli ho za každou cenu rozdělit a tím i oslabit. To se jim nakonec ke škodě obou národů podařilo. Tím se dramaticky změnila i energetická situace. Geograficky “dlouhá” republika byla ze dne na den rozpůlena. Velké spotřebiče na východě byly alespoň politicky odděleny. Vývoz energie z ČR na Slovensko však pokračuje v menší míře prakticky dodnes. Nyní se musíme zamyslet, jestli je pořád nezbytné vyrábět energii v ČR a vyvážet ji na Slovensko, do Rakouska a do Německa.

Velké uhelné elektrárny na západě jsou pomalu jedna po druhé zavírány z mnoha důvodů, z nichž hlavní dva jsou pomalý konec uhlí v severních Čechách a ekologický dopad emisí z jejich komínů.

Jaderné elektrárny také pomalu docházejí do konce své životnosti a je velkým otazníkem, zdali budovat nové. Podle mého názoru je to velké riziko a především ekonomický nesmysl.

Současný instalovaný výkon energetické soustavy je asi 21 318 MW, viz zde. Soustava vyrobila v roce 2020 brutto 81 443 GWh elektrické energie – viz zde. ČR spotřebovala ve stejném roce 60 235 GWh elektrické energie (73,96%). Technologická spotřeba elektráren byla 5 317 GWh (6,53%), ztráty v distribuční síti a přenosové soustavě činily 4 117 GWh (5,06%), 10 153 GWh bylo vyvezeno (12,46%) a 1 685 GWh se spotřebovalo na přečerpávání v PVE (2,07%).

Vzal jsem ze zprávy ERÚ pro rok 2020 údaje o výrobě a spotřebě elektrické energie v jednotlivých krajích a dal jsem je do tabulky viz níže. Brutto výrobu elektrické energie jsem snížil jedním koeficientem na netto výrobu. Tím jsem získal srovnatelná čísla pro jednotlivé kraje o výrobě a spotřebě čisté elektrické energie. Výsledek je velmi čitelný. Navrhuji, aby se prioritní výstavbou obnovitelných zdrojů v krajských městech vybalancovala výroba a spotřeba jednotlivých krajů tak, že by se prakticky mohla zrušit přenosová soustava 220 a 400 kV a její funkci by mohla převzít soustava 110 kV. Nejde to samozřejmě udělat hned. Vytyčme si cíl, že to stihneme do roku 2050. Do té doby vypneme všechny tepelné elektrárny v severních Čechách a také Dukovany a Temelín.

Co je tedy potřeba udělat? Nejprve postavit následující obnovitelné zdroje ve velkých městech:

Brno – 449 MW, Hradec Králové – 294 MW, Liberec – 240 MW, Ostrava – 447 MW, Olomouc – 204 MW, Plzeň – 234 MW, Praha – 630 MW, Středočeský kraj – 315 MW, Zlín – 281 MW. Asi nejjednodušší a nejrychlejší metodou je vybudovat asi 10x vyšší kapacity solárů a baterií tak, aby tyto jednotlivé systémy poskytly stabilní elektrický výkon, nejlépe na úrovni nn nebo vn.

Kraj	Roční netto výroba [GWh]*	Roční netto spotřeba [GWh]	Rozdíl [GWh]	Návrh opatření [MW]**
Jihočeský (JE Temelín, 2 GW)	11 169	3 101	+ 8 068	- 920
Jihomoravský	1 155	5 095	- 3 940	+ 449
Karlovarský	2 617	1 209	+ 1 408	- 161
Královéhradecký	711	3 291	- 2 580	+ 294
Liberecký	303	2 405	- 2 102	+ 240
Moravskoslezský	2 357	6 272	- 3 915	+ 447
Olomoucký	1 334	3 124	- 1 790	+ 204
Pardubický	2 767	2 395	+ 372	- 42
Plzeňský	886	2 941	- 2 055	+ 234
Praha	125	5 644	- 5 519	+ 630
Středočeský	4 657	7 415	- 2 758	+ 315
Ústecký (uhelné elektrárny)	15 124	5 050	+ 10 074	- 1 149
Vysočina (JE Dukovany, 2 GW)	10 250	2 738	+ 7 512	- 857
Zlínský	417	2 882	- 2 465	+ 281
Celkem	53 872	53 562	+ 310	- 35

* Údaje ERÚ o brutto výrobě byly sníženy koeficientem 0.65766 na netto výrobu

** Zdroj 1MW vyrobí za rok trvalého provozu 8,766 GWh elektrické energie

Pozn.: Z tabulky je jasně vidět, že zdroje 2 GW a více v jednom kraji jsou pro ČR příliš velké. Způsobují celkovou nevyváženost soustavy, nutnost provozování přenosové soustavy mezi kraji a s tím spojené velké ztráty jak na straně výroby, tak i přenosu a distribuce elektrické energie.

Jako nejvhodnější energetickou koncepci ČR je možné do budoucna jednoznačně doporučit soustavu vybalancovaných mikrogridů sestavených z velké části z obnovitelných zdrojů v kombinaci s rozumným množstvím menších a středních zdrojů do 100 – 500 MW plošně rozmístěných na celém území republiky. Základní zásadou musí být, že výroba elektrické energie bude umístěna co nejblíže její spotřeby. To umožní snížit vysoké ztráty v soustavě, které nyní všichni platíme. Vybalancování výroby a spotřeby jednotlivých krajů umožní úplně zrušit přenosovou soustavu (ČEPS) o napětí 220 kV a 400 kV a ušetřit tak cca 20 miliard korun ročně za její provoz. Dále to umožní snížit ztráty v soustavě na méně než polovinu a ušetřit tak dalších cca 13 miliard ročně. Dále lze uspořit cca 10% z rozpočtu distribučních společností, což představuje zhruba dalších 25 – 30 miliard korun úspor ročně.

To vše by mělo umožnit investovat státu postupně cca 600 miliard korun do výstavby obnovitelných zdrojů s návratností do 10 let s tím, že pak v dalších letech by šlo čistých 60 miliard korun ročně do rozpočtu státu. Dalším efektem bude podstatné snížení ceny energie.

Jen toto opatření by umožnilo postupně vypnout polovinu Dukovan, jeden blok Temelína a dalších 1 350 MW čoudících uhelných elektráren. Podobně lze samozřejmě postupovat dále a postupně vypnout všechny velké zdroje a vrátit ČR k mixu zdrojů malých a středních, z velké většiny obnovitelných. Zároveň by to prakticky zastavilo dovozy plynu a uranu do jaderných elektráren a těžbu uhlí. Tam jde EU, tak tam pojďme také. My to umíme a vše na to máme.