14. 9. 2023
V dnešním příspěvku popustíme uzdu fantazii (dokonce ještě víc než obvykle) a zcela nezávazně si zafantazírujeme o tom, jak by se dala dekarbonizovat Elektrárna Počerady. Bude to sci-fi, ale celkem poučné, neboť tyto vysoce spekulativní úvahy o přestavbě největší české uhelné elektrárny názorně dokumentují, jak obtížná bude transformace celé české energetiky jako takové. Zapomeňme na chvíli, že v Česku je problém postavit kilometr dálnic, a pojďme si ukázat, na co by se daly Počerady přebudovat, aniž by ztratily flexibilitu a instalovaný výkon 1000 MW.
1. ZEVO
Největší spalovna v Česku ZEVO Malešice má elektrický instalovaný
výkon 18 MW a ročně spálí 300 tisíc tun komunálního odpadu. Největší spalovny
na světě, které se momentálně budují v Číně či Dubaji, mohou výkonově mírně
přesahovat hranici 100 MW a k ročnímu provozu potřebují až jednotky milionů
tun odpadků. Už z těchto čísel je zřejmé, že ZEVO Počerady rovná se naprosté
sci-fi. Česko totiž generuje pouze dva a půl milionů tun směsného komunálního odpadu za rok a k nasycení
uvažovaného počeradského odpadového mamuta by bylo potřeba osmkrát tolik! I
kdybychom však pomocí masivního dovozu z okolních zemí takový objem odpadu
poskládali, úvahy o tak obřím ZEVO selhávají i na úrovni prosté teorie. Komunální
odpad totiž reprezentuje značně různorodou směs paliva (z hlediska výhřevnosti,
obsahu vody i dalších látek), a proto se z pravidla spaluje ve zdrojích s nižším
instalovaným výkonem, který sotva může konkurovat uhelným či plynovým velikánům (respektive zařízení spíše fungují jako teplárny než jako velké zdroje elektřiny).
2. Biomasa
Nejkřiklavější případ přechodu z uhlí na biomasu reprezentuje
největší britská elektrárna Drax s instalovaným výkonem téměř 4 000 MW. Po
dokončení tohoto přechodu má spalovat zhruba 7,5 milionu tun biomasy ročně.
Ponechme nyní stranou otázku, nakolik lze považovat za udržitelné spalování
suroviny, která se z větší části dováží z druhého konce planety a jejíž
uhlíková bilance z fyzikálních důvodů nikdy nemůže být příznivá (protože
strom dříve shoří než vyroste). Na výrobu jednoho milionu tun pelet je potřeba
2 000 – 3 400 km2 lesů, Drax jich tedy má ročně „zakrojit“ až přes 25 000
km2. Z toho vyplývá, že Počerady předělané na biomasu by si každý rok ukously přes 6 000 km2, tedy skoro desetinu území ČR. Asi nemá cenu k tomu cokoliv
dodávat, že?
3. Zemní plyn (a výhledově vodík)
Už jen propočty na „pouhou“ paroplynku jsou poněkud zdrcující:
investiční náklady zhruba 30 miliard korun, roční náklady na dovážené palivo přes
6 miliard korun a roční spotřeba stovek milionů kubíků plynu v době, kdy počítáme
v zásobnících každý kubík. Tato čísla jsou ale ničím proti scénáři, který
odpovídá dobovým požadavkům snížit uhlíkovou stopu a závislost na dovozu ze
zahraničí. Investiční náklady na výstavbu vodíkové elektrárny plně zásobené
zeleným vodíkem z přilehlého solárního parku přesahují polovinu ročního státního rozpočtu České republiky. Započteme-li i asi 70 % ztráty způsobené
konverzí elektřiny z vodíku a zase zpět, zjistíme, že taková elektrárna by
vstupovala na trh při ceně nad 1000 €/MWh (dnes se ceny silové elektřiny pohybují mezi 100-200 €/MWh
a připadá nám to neúnosné).
4. Malé/velké jádro
Pokud jde o malé modulární reaktory (SMR), je třeba zdůraznit,
že navzdory zvýšenému zájmu o tuto technologii dosud nefunguje na celém světě
jediné zařízení v komerčním provozu. Náklady na výstavbu jediného takového
zdroje je tudíž velmi obtížné odhadovat (nehledě na to, že k úplné náhradě
Počerad by bylo nutné vybudovat tak tři čtyři malé modulární reaktory). Mnohem
představitelnější je (alespoň z ekonomického pohledu) náhrada velkým
jaderným zdrojem. Pro představu: Nové Dukovany mají už teď cenovku 160 miliard
korun, a to se bavíme o „overnight“ ceně nezohledňující inflaci po dobu
výstavby. Navíc by v případě velkého jádra rozhodně nešlo o flexibilní,
tedy dobře regulovatelný zdroj, který by jako původní Počerady umožňoval
vyrovnávat výkyvy v síti.
5. Zvýšení účinnosti
Následující scénáře už rezignují na náhradu paliva a sledují
jiná dekarbonizační řešení. První z nich nabízí pouze částečné snížení
emisí oxidu uhličitého o jednotky procent. Spočívá v technickém navýšení
účinnosti, tedy zjednodušeně řečeno v instalaci nové výkonnější turbíny.
Kámen úrazu tkví v onom „zjednodušeně řečeno“. Představa, že si
provozovatel zajede do Plzně, řekne „jednu novou turbínu“ (ideálně ještě s dovětkem
„odvezu si sám“) a do konce týdne ji nainstaluje, totiž neodpovídá realitě (to
už by v elektrárně dávno byla). Takový krok by vyžadoval kompletní přestavbu
celého výrobního bloku včetně kotle, a investičně se tedy už pomalu blíží výstavbě nové
elektrárny.
6. Zachytávání a ukládání oxidu uhličitého
S technologií CCS (Carbon Capture and Storage) je to v energetice
podobné jako s paní Columbovou nebo s již zmíněnými malými
modulárními reaktory: mluví se o ní, ale nikdo ji dosud v žádném komerčním
energetickém provozu neviděl (maximálně v experimentálních instalacích).
Je to mimořádně nákladné a také energeticky náročné řešení, takže za současné
konstelace příliš nedává smysl. Ironií osudu je, že slibně se vyvíjející
pilotní projekt v německé elektrárně Schwarze Pumpe před 13 lety zastavili
ekologičtí aktivisté. Následně pozastavila Evropská unie vtláčení oxidu uhličitého do podzemí a to investora znechutilo natolik, že postupně vycouval jak ze snahy o inovace,
tak z celého uhelného byznysu. To však nic nemění na tom, že technologie CCS jako taková funguje a úspěšně se rozšiřuje - ovšem ne v klasické energetice, ale pouze v průmyslu a tradičně především v oblasti intenzifikace těžby ropy a zemního plynu.
7. Vypnutí bez náhrady
Tento bod porušuje vstupní podmínku (zachování flexibilního
zdroje o výkonu 1000 MW), ale budiž – z hlediska dekarbonizace je to nepochybně
taky řešení. Elektrárna Počerady vyrobila v loňském roce 7 % veškeré české
elektřiny. Na to lze říct – v pořádku, tak snížíme spotřebu o 7 %,
respektive přestaneme vyvážet do zahraničí. Jak již ovšem pozorní čtenáři
našeho blogu dobře vědí, roční bilance nám toho o potřebnosti daného zdroje v energetické
soustavě příliš neřekne – mnohem důležitější je disponibilita výkonu. Až bude v zimě
15 ° pod nulou a všude půl metru sněhu, můžeme mít ve výrobě z větru, slunce i vody bez ohledu na instalovaný výkon krásnou nulu. A najednou se bude
počítat všechno, co má turbínu, která se točí bez ohledu na počasí.