Obnovitelné zdroje energie mají u nás rozpornou pověst. Na jedné straně vnímáme klimatickou změnu a tušíme co se na nás řítí, na druhé jsme ale dosti skeptičtí vůči tomu, zda obnovitelné zdroje energie mohou být tou vytouženou záchranou.
Obáváme se, že jsou či budou velmi drahé, že jejich kapacita nepostačí, že jsou závislé na neovlivnitelných silách přírody (svítí, nesvítí, fouká, nefouká). Máme – nikoli neodůvodněné – obavy, že silné dotace opět půjdou do kapes šíbrů a celkově nedůvěřujeme tomu, že když stát něco vezme do rukou, dopadne to dobře a nikoli jako obvykle.
Pokud vás to uklidní, mám tyto obavy taky. Ale snesu vám zde důležitá fakta a pokroky z uplynulého roku, které je snad pomohou trochu rozptýlit.
Výkon roste, ceny klesají. A stále to trvá
Je jasné, že nové technologie jsou na začátku drahé a složité, pak se to zlepšuje; platí to i o obnovitelných zdrojích a není to určitě velké překvapení. Co ale je překvapením, je že toto zlepšování a současné zlevňování trvá i nadále a skoro nezpomaluje.
Od roku 2010 klesla cena solární elektřiny o 85% (tedy zhruba šestkrát), větrné na polovinu. U solárů se vývoj stále drží pravidla, že pokaždé, kdy se zdvojnásobí na světě instalovaná kapacita solárních panelů, klesne jejich cena o třetinu. Dnes je cena energie z obnovitelných zdrojů konkurenční vůči tradičním zdrojům – v otevřených výběrových řízeních v USA, kdy je požadován tzv. pohotový výkon (tedy dodávat kdykoli je potřeba, nikoli kdy svítí nebo fouká) dnes stále častěji vítězí obnovitelné zdroje nad uhlím či plynem.
Poslední známá čísla jsou mezi roky 2019-2020 (právě končící rok ještě není spočítán) a hovoří o následujících poklesech cen z obnovitelných zdrojů, meziročně: fotovoltaika -7%, větrníky na moři -9%, větrníky na souši -12% a tzv. koncentrované soláry -16%. (K tomuto víc dále). Vývoj cen dobře ilustruje první obrázek: zcela vlevo jsou fosilní paliva, v pravé části pak obnovitelné zdroje. Je vidět, že před deseti lety ještě byly obnovitelné zdroje zcela neschopné konkurence, troj- až pětinásobně dražší na vyrobenou kWh (s výjimkou větrníků na souši). V roce 2020 ale už větrníky na souši porážejí fosilie na hlavu, níže je i fotovoltaika a obrovský skok zaznamenaly i mořské větrníky. A po roce 2021 budeme opět o kousek dál.
Říkáme si, že cíle (“Fit for 55”, “Green deal”) jsou nadstřelené a nesplnitelné. Jenomže v roce 2010 se vítr a slunce podílely na 1.7% vytvořené elektřiny, o deset let je to 8.7% – pětinásobek za dekádu. O tom, že by byly vyčerpány možnosti pro jednu i druhou technologii vůbec nelze mluvit, kapacity planety (bez toho, že bychom si škaredili svoje okolí) jsou obrovitánské. Ohledně cílů je dobré si připomenout, že v roce 2012 prognózovala IEA (Mezinárodní energetická agentura), že až v roce 2030 dosáhneme 550 TWh ze sluneční energie… ale toto množství bylo vyrobeno už v roce 2018.
Rok 2021 bude opět rekordním
Podle zmíněné IEA bude 2021 rekordním rokem z pohledu nově instalované kapacity, tedy přírůstku. Co přináší každoroční rekordní přírůstek, je jasné – exponenciální růst celkové instalované kapacity, jak ukazuje obrázek. Je z něj dobře patrné, že zatímco do roku 2016 ještě stále přibývaly hydroelektrárny, od dalšího roku už je to v režii slunce a větru. V exponenciále si tak voda víceméně drží pozice, slunce a vítr ji ale už překonávají.
Jestliže před pár lety proběhla světem novinka, že v přírůstcích už obnovitelné zdroje předběhly ty tradiční, pak IEA odhaduje, že v roce 2021 už bude celých 90% (!) celkového přírůstku energetických zdrojů obnovitelných a jen 10% tradičních. Růst nových kapacit se v těchto letech pohybuje okolo 270 GW (srovnej jeden blok Temelína = 1 GW, samozřejmě mějme na vědomí, že zatímco Temelín “jede furt”, obnovitelné nikoli) a v příštích dvou letech se má na této úrovni udržet. (Důvodem byl extrémní růst v Číně díky státní politice, který výrazně zpomalí. Ostatní svět to však dožene).
Energie se dnes soutěží v aukcích a jak dopadají obnovitelné zdroje ukazuje obrázek č. 3 – rok od roku víc vyhrávají obnovitelné zdroje. Růst je opět exponenciální. Soutěží se na cenu, bez ohledu na technologii. V cenovém vyjádření se používá termín LCOE (levelized cost of energy), který počítá průměrný náklad na kWh rozpočtený na celou dobu životnosti elektrárny, přičemž se započítává výstavba, provoz, údržba i opravy. Porovnání této nákladové ceny uvádí obrázek č. 4: například u nás tolik oblíbené jádro je už dnes pětinásobně dražší než plyn nebo velké solární farmy (!). Je ale vhodné si povšimnout, že solární panely na střechách patří mezi drahé zdroje a vyrovnají se jádru – je zřejmé, že finanční efektivity se dosahuje ve velkých instalacích. A upozorňuji též na položku u jádra číslo 5: udává nákladovost u jaderné elektrárny, která je už dávno v provozu, tedy zafinancovaná a zaplacená, tedy jen o její provozní náklady, bez nákladů na stavbu – i ty jsou na úrovni obnovitelných zdrojů. Vyvrací to oblíbenou fikci, že jakmile se už jaderka postaví, tak že prakticky nevyžaduje žádné provozní náklady. Není to bohužel pravda.
Kilowatthodina za 23 haléřů
Kam až může jít tržní (vytendrovaná!) cena obnovitelné energie, ukazují poslední aukce z arabského světa. Obří projekty s vysokou efektivitou jako je 600 MW elektrárna v Saudské Arábii byl vytendrován s cenou 0.0104 USD, tedy asi 23 haléřů za vyrobenou kilowatthodinu. To není výrobní, ale prodejní cena počítající se ziskem elektrárníka a je to třikrát méně než jsou minimální náklady LCOE z obrázku. Je jasné, že jsou zde pro sluníčko výborné podmínky (nicméně ve velkém horku trochu klesá účinnost), ale dobře to ukazuje, kam už se technologie dostaly.
Koncentrovaná sluneční energie
Zatím málo známý druh obnovitelných zdrojů víc než dlouhé vysvětlování ozřejmí obrázek č. 5. Namísto fotovoltaických panelů používá zrcadla, která soustředně směřují sluneční energii do ohniska. Zde se ohřívá medium, které pak slouží podobně jako v konvenční elektrárně, tedy pro pohon turbogenerátoru vytvářejícího elektřinu. Hlavní výhoda tohoto zdroje je v možném ukládání energie: vyrobené teplo jde například do roztavených solí, odkud se pak uvolňuje dle potřeby. Je to vlastně druh sluneční elektrárny, která ale produkuje stabilní (nebo pohotový, požadovaný) výkon 24 hodin denně, když je potřeba. Jsou zde ale i nevýhody, jako je vysoká pořizovací cena, náklady na čištění zrcadel a ekologické náklady. Přesto se ale této technologii přisuzuje důležité místo v obnovitelném energetickém mixu – pokud se staví v místech, kde svítí slunce stabilně velkou většinu dní v roce, je to velmi spolehlivý zdroj dodávající energii podle potřeby. Účinnost přeměny je u těchto elektráren 25-30%, což není tak zlé.
Zakletý zámek je dnes jen v ukládání
Dá se říci, že u obnovitelných zdrojů už dnes nespočívá problém v jejich výrobě. Míst kde se dá vyrábět elektřina ze slunce nebo větru a kde “neškodí” svým umístěním je víc než dost. Zůstává však určitý (překonatelný, byť ne levně) problém transportu a zatím hlavní problém ukládání. I zde jsou ovšem dobré zprávy. Cena bateriového ukládání v průmyslovém (tedy velkém) provedení permanentně a stále rychle klesá. Obrázek uvádí poklesy v uplynulé dekádě, kdy se pohybovaly mezi 10-35% meziročně, a je výborné, že i v těchto letech se stále držíme nad 10% poklesu. (Informace za rok 2021 ještě nejsou k dispozici). Celková kapacita pro ukládání roste též exponenciálně – tedy každý rok jsou vyšší přírůstky než v roce předcházejícím – tím ale dobré zprávy víceméně končí. Zatím stále není nějaká přelomová nová bateriová technologie, která by problém vyřešila jednou provždy, baterie se stále nejvíce spoléhají na (drahé a nikoli nekonečné) lithium a jsou, marná sláva, stále drahé. Proto se také věnuje více pozornostem obnovitelným zdrojům s možností ukládání, jako jsou zmíněné “koncentrované” sluneční elektrárny. Hledají se i další cesty.
Jak je to s Green dealem?
Rozumím Green dealu – což je ale velmi široké pásmo opatření proti klimatické změně, ale vůbec i devastaci planety v řadě dalších ohledů člověkem – spíš jako cestě než jako cíli. Dobře to ostatně ilustruje i tento článek, který uvádí každoroční velmi citelné pokroky v podstatných věcech, ale současně i oblasti, kde to jde pomaleji. Náš přístup je někdy příliš inženýrský – chceme vidět, jak to má všechno perfektně rozplánováno, narýsováno, vyřešeno. Sice na papíře, ale to nevadí. Taková ale není realita, nikdy, a u Green dealu teprve ne – je před námi spousta překážek, některé víme jak splníme, u některých to spíš odhadujeme, i když se znalostí věci (například jak jsme podobné překážky překonávali dříve).Podstatné ale je, že výprava po této cestě funguje: rok za rokem se dostáváme o hodně dál, a dokonce (jak jsem v článku doložil), jsme schopní tempo zrychlovat.
