Energetika po Fukušimě: OZE a stabilita sítě (část VI.)

25. 03. 2013 | 16:30
Přečteno 4830 krát
V návaznosti na listopadový seminář MDA (Masarykova dělnická akademie) a FES (Fridrich Ebert Stiftung) o české energetické politice, na němž jsem prezentoval současné světové trendy v energetice, jsem na toto téma pro Deník Referendum připravil sérii několika článků. Provedu v nich čtenáře fakty a grafy ilustrujícími stav jaderného průmyslu, dynamiku investic do různých technologií, podrobnosti o změnách v energetice v sousedním Německu, jakož i problematiku stávající české energetické koncepce a jak dál s podporou obnovitelných zdrojů energie.

Část 6: Obnovitelné zdroje a stabilita sítě



Minule jsme skončili u podrobnějšího pohledu na podobu německých vývozů elektřiny. Tím se dostáváme k otázce stability přenosových sítí a toho, co se v nich děje při vyšším podílu flexibilních OZE (typicky vítr a fotovoltaika). Opravdu kvůli nim hrozí nenadálé výpadky?

Spolehlivost OZE

Začněme spolehlivostí dvou nejproměnlivějších zdrojů OZE, fotovoltaiky a větru. Je jasné, že jejich výkon kolísá podle okamžité síly větru a příkonu slunečního svitu (záleží na oblačnosti a na ročním období). Pokud je ale elektrárenská soustava dostatečně pružná, tyto změny výkonu nemusí být problémem – stačí, aby byly předvídatelné a operátor přenosové soustavy se na ně mohl včas připravit. Otázka pak stojí, jak spolehlivě dokážeme předvídat skutečnou výrobu elektřiny z nainstalovaných výkonů OZE: a to na den dopředu, aby se stihly rezervovat potřebné doplňkové zdroje, a také krátkodobě (cca 15 minut předem), aby dispečink mohl tyto zdroje ve správnou chvíli připojovat a odpojovat.

Díky moderním metodám sledování a modelování počasí, síly větru i pohybu oblačnosti jsou předpovědi pro potřeby dispečinku celkem přesné (a můžeme čekat, že do budoucna se ještě zlepší). Pěkně to ukazuje níže reprodukovaná sada grafů převzatých z již dříve zmiňované detailní statistiky zpracované Fraunhoferovým inistitutem. Ukazují rozptyl mezi plánovanými a skutečnými výkony větrných, solárních a konvenčních elektráren v Německu za rok 2012. Pro leckoho možná překvapivě z něj vyplývá, že vítr a fotovoltaika jsou – z hlediska předvídatelnosti a rizik nečekaných výpadků a odchylek – prakticky srovnatelné s konvenčními zdroji:



Z hlediska okamžitých změn výkonu tak obnovitelné zdroje nejsou – za předpokladu pružné soustavy a moderního dispečinku – nezvladatelným problémem.

Zcela jinou otázkou ale je, nakolik se na výrobu elektřiny OZE můžeme spoléhat v delších časových měřítcích a v průběhu celého roku. Pokud jde o sezónní výkyvy, zkušenost z Německa dokládá, že větrné a solární elektrárny se poměrně dobře doplňují: v létě více svítí slunce a méně fouká, v zimě naopak. Takto pak vypadá výroba elektřiny z větru (zelenošedá) a fotovoltaiky (žlutá) v Německu v jednotlivých měsících roku 2012:



Z hlediska velkých sezónních výkyvů je na tom – pro leckoho možná opět paradoxně – mnohem hůř Francie. Je to vidět na následujícím grafu, který ukazuje roční průběh zatížení elektrárenské soustavy ve Francii (vlevo) a v Německu (vpravo). Oba grafy jsou zobrazeny ve stejném měřítku, takže poměrně extrémní „houpačka“ zatížení ve Francii je zcela zřejmá:



V létě Francie spotřebuje asi 35 TWh elektřiny za měsíc, ale v zimních měsících spotřeba stoupne až na 55 až 60 TWh, tedy skoro dvojnásobek. Příčinou je velmi rozšířené vytápění elektřinou, které tamní vláda dlouhodobě podporovala v rámci vytváření poptávky po produkci desítek jaderných reaktorů (podobně jako ČR v letech 1995 až 1997, po schválení dostavby Temelína). Daň, kterou za to ale Francie platí, spočívá právě ve zranitelnosti celé soustavy: pokud například nastanou velké mrazy, jako se to stalo v únoru 2012, země má najednou tak velkou spotřebu, že ji domácí zdroje nestačí pokrýt a hrozí výpadky. Perličkou pak je, že během třeskutých mrazů loňského února Francii před kolapsem zachraňoval import solární elektřiny z jižních částí Německa.

Pokud jde průběh výroby a spotřeby v rámci denního cyklu, fotovoltaické elektrárny mají velmi jasně danou charakteristiku výroby: vyrábějí od východu do západu slunce s tím, že největší výkon podávají kolem poledne. To je docela praktické, neboť největší odběr elektřiny nastává právě přes den, zatímco v noci, kdy slunce nikdy nesvítí, je spotřeba proudu vždy nejmenší.

V České republice vypadá denní průběh spotřeby zhruba takto: odběr elektřiny výrazně naroste v časných ranních hodinách, pak se přes den udržuje na zhruba stejně vysoké úrovni, načež večer začne plynule klesat. Pěkně to ukazuje graf převzatý od Energetického regulačního úřadu, jenž zobrazuje situaci v den maximálního odběru v daném kalendářním roce:



Pokud tuto charakteristiku porovnáme s reálným průběhem výroby elektřiny ve fotovoltaických panelech, vidíme, že doba maximálné spotřeby a maximální výroby celkem slušně korelují. Pro zajímavost vybírám údaje německých operátorů sítí právě pro dnešní den (22. březen 2013):



Dodávky solární elektřiny začínají v sedm ráno a končí v pět odpoledne, přičemž uprostřed dne dosahují maxima. To je v našem případě 15 111 MW, což by s rezervou stačilo k pokrytí odběru celé ČR i ve chvíli naší maximální okamžité spotřeby.

Jednou z věcí, na jejichž zlepšení solární průmysl intenzivně pracuje, je rozvolnění poledního maxima dodávek fotovoltaické elektřiny (tzv. „peak shaving“) tak, aby více solárního proudu bylo k dispozici odpoledne a navečer. Zejména v případě malých instalací na úrovni domácností nebo menších podniků to celkem elegantně řeší inteligentní bateriové systémy. I když se na jejich vývoji stále ještě pracuje, už dnes jsou na trhu systémy, které si drobní „samovýrobci“ mohou pořídit za dostupné ceny.

Před pár týdny publikovaná analýza banky UBS ukazuje, že ceny fotovoltaiky i bateriových systémů se snížily natolik, že zejména v situaci stoupajících koncových cen elektřiny pro odběratele se už začíná vyplácet výroba elektřiny pro vlastní potřebu – a to bez jakýchkoliv dotací nebo garantovaných výkupních cen. Studie tvrdí, že tento průlom zajistí další masivní nárůst fotovoltaických instalací v příštích letech, takže kolem roku 2020 budou solární systémy do výroby konvenčních zdrojů zasahovat ještě mnohem výrazněji – a díky bateriím dokonce i v pozdních večerních hodinách. Ilustruje to následující graf (červená barva představuje objem výroby z fotovoltaických panelů, žlutá pak dodávky solární elektřiny krátkodobě uskladněné v bateriových systémech):



Prostor pro výrobu elektřiny v konvenčních elektrárnách se tak snižuje až na polovinu. V praxi to znamená, že když tyto konvenční zdroje nedokáží pružně omezit výrobu a budou rigidně běžet v základním výkonu, problémy v síti (naznačené minule v analýze německých exportů) budou eskalovat, nebo bude muset být část těchto konvenčních zdrojů vyřazena. Podle studie UBS se už během příštích pěti let stane třetina konvenčních elektráren běžících v režimu základního výkonu nadbytečnou.

Je to další signál, že zdroje pro základní výkon, které byly páteří elektroenergetiky 20. století, se stávají problémem a těžkopádnou překážkou potřebných změn. Jak přibývá obnovitelných zdrojů a sítě se přizpůsobují rychle rostoucímu podíl jejich elektřiny, velké elektrárny v režimu základního výkonu už nejsou nezbytností, ale čím dál větším problémem.

Jde v podstatě o principiální střet dvou odlišných koncepcí a systémů – starého rigidního a novéhu flexibilního. To pochopitelně vytváří ostrý koflikt, jehož jsme svědky. Velké korporace, provozující centralizované uhelné a jaderné elektrárny, se po právu cítí být ohroženy a atakují proto nástup obnovitelných zdrojů, jak jen mohou. Politikové a instituce, kteří jsou s nimi propojení, pak vedou hysterické kampaně zaměřené proti obnovitelným zdrojům, kterým neférově a neopodstatněně vyčítají zdražování elektřiny, nespolehlivost sítí a další, leckdy až bizarní negativa.

Kruhové toky elektřiny

Jedním z takových velkých témat v českém diskursu jsou takzvané kruhové toky elektřiny. Zjednodušeně řečeno jde o situaci, kdy elektřina ze severu Německa teče na jih země a do Rakouska (s nímž Německo tvoří propojený trh) nejen napříč Německem, ale také přes okolní státy: na východě přes Polsko a Česko (a v menší míře i přes Slovensko a Maďarsko), na západě přes Nizozemí, Belgii a Francii. Schématicky je to znázorněné na obrázku převzatého z letošní studie ČEPS (Česká přenosová soustava):



To, že reálné toky elektřiny z místa na místo neodpovídají obchodovaným transakcím, ale není v propojené evropské síti žádnou výjimkou. Ostatně podíváme-li se znovu na obrázek, snadno si všimneme ještě mnohem větších kruhových toků elektřiny z Francie směrem do Německa. U nich snad nikoho nenapadne spekulovat, že na vině jsou větrné či fotovoltaické elektrárny v zemi galského kohouta.

Evropa zkrátka není měděná deska, ale je protkána soustavou liniových elektrických vedení. Podobně jako voda si krajině hledá řečištěm cestu z výše položeného místa na místo nižší, tak i elektrický proud teče z místa na místo těmi dráty, které mu právě kladou nejmenší odpor. To je dáno fyzikálními zákony, ať chceme nebo nechceme. Právě z toho důvodu to ovšem není překvapivý ani nový fenomén. Pravidla provozu a dispečink jednotného trhu s elektřinou v evropské síti s ním počítají a dokážou si s ním poradit.

Podrobnější rozbor také ukazuje, že problém kruhových toků z Německa je složitější. Jednak s výrobou větrných elektráren souvisí jen okrajově, jednak se jeho dopady na sousední země poněkud nafukují.

Prostudujeme-li si výše zmíněnou studii ČEPS, která kruhové toky z Německa analyzuje a kritizuje, s překvapením zjistíme, že se v ní o větru, fotovoltaice, obnovitelných zdrojích či proměnlivému výkonu OZE nepíše ani slovo (opravdu, žádný z těchto termínů se v celém textu nevyskytuje ani jednou). Publikace naopak říká, že k problematickým neplánovaným tokům elektřiny dochází kvůli „komerčním tokům mezi Německem a Rakouskem“ a "plánovaným výměnám" (sic!) mezi oběma zeměmi. To ovšem zní docela jinak než neplánovaná a kolísavá výroba OZE, nemyslíte?

Zpráva ČEPS pak konstatuje, že situace je primárně způsobená špatně nastavenými pravidly a koordinací v propojené evropské síti. Je to tedy problém způsobený, ale i řešitelný administrativně. (Proč a jaké změny současných pravidel jsou potřeba, jsem rozebíral v přeminulé části textu, která se věnovala dopadu výstupu z jádra na ceny energie v Německu.)

Navzdory tomu se tatáž situace v českém prostředí intepretuje tak, že se problém v sítích stává neřešitelným a za všechno mohou obnovitelné zdroje energie.

Jiná zpráva ČEPS o této problematice z loňského března to ostatně potvrzuje. Uvádí sice, že jedním z možných faktorů – všimněme si, že nikoliv příčinou – kruhových toků mohou být větrné elektrárny na severu Německa, ale také dochází ke kategoricky formulovanému závěru: „Jedinou příčinou takto významných kruhových toků je špatně nastavený trh a nesprávná definice velikosti regionů se sjednoceným trhem“ (pozn.: překlad autora z anglického originálu).

To, že mezi kruhovými toky elektřiny z Německa do Polska a výkonem větrných elektráren v severním Německu je jen velmi slabá korelace, ukazuje i následující graf sestavený berlínským Ökoinstitutem:



Jak je vidět, kruhové toky v objemu 1500 až 2000 MW probíhají běžně i za situace, kdy severoněmecké větrné elektrárny vůbec nevyrábějí nebo mají jen mizivý výkon (levá část grafu). Toky se začínají zvyšovat teprve tehdy, když se výkon větrných parků dostane nad 4000 MW, ale i pak jen málo (o cca 500 MW) a zdaleka ne vždy. Při masivní výrobě větru (nad 8000 MW) pak kruhové toky nepřesahují úroveň, jakou běžně mají i za úplného bezvětří.

I tato data tedy potvrzují již citovaný poznatek ČEPS, že kruhové toky z Německa jsou problémem, který nelze přičítat kolísavému výkonu větrných či solárních elektráren.

Kruhové toky navíc častěji než k akutním technickým problémům vedou k tomu, že komplikují provoz soustavy nebo omezují nasmlouvané přeshraniční výměny elektřiny. To bude patrně jeden z důvodů, proč na ně český establishment pod vlivem společnosti ČEZ tak agresivně reaguje: ČEZu totiž příliv levné elektřiny z Německa jednak vytváří potenciální konkurenci jeho vlastním elektrárnám, jednak kříží plány masivně vyvážet vlastní elektřinu na lukrativní trhy v západní Evropě.

Tím ale nechci problém integrace OZE do přenosové soustavy úplně zlehčovat nebo opomíjet. Spíše se snažím ukázat, že realita je mnohem složitější, než jak nám ji leckdo předkládá.

Nesporný fakt je, že Německu chybí dostatečná kapacita vlastní přenosové soustavy ve směru sever-jih. Tamní instituce si toho ale jsou vědomy a připravují několik páteřních vedení, které by měly přenosovým sítím v okolních zemích výrazně odlehčit. Nově chystaná vedení jsou vidět na této mapě:



Černě znázorněná linka mezi Hamburgem a Schwerinem byla dokončena vloni v prosinci a očekává se od ní, že díky lepšímu propojení regionálních sítí v Německu (velmi zjednodušeně mezi bývalou NDR a NSR) se kruhové toky přes Polsko a ČR významně sníží. Celý problém by se měl prakticky vyřešit do tří až pěti let, kdy bude dokončeno páteřní vedení z Durynska do jižního Bavorska (na mapě světla modrá linka).

Posílení a modernizace přenosových a distribučních sítí je nezbytnou součástí dlouhodobého řešení integrace obnovitelných zdrojů do energetického systému. Druhým a strategicky ještě důležitějším zadáním je vyřešit skladování elektřiny, a to krátkodobě (na několik hodin) i dlouhodobě (dny a týdny). To by jednak omezilo problémy s kapacitami vedení, jednak by to významně zefektivnilo využívání obnovitelných zdrojů.

Otázka skladování elektřiny je dnes předmětem intenzivního výzkumu a inovací. I díky tomu se už dnes nabízí řada slibných možností, ačkoliv jsou teprve ve vývojové nebo experimentální fázi (a některé z nich se bezpochyby nakonec ukážou jako neperspektivní). Celkem dobrý přehled různých principů skladování elektřiny nám podává následující obrázek:



Jak je vidět, důležité jsou i parametry: na jak dlouho a v jakých objemech dokáže ta či ona technologie elektrickou energii akumulovat, než ji opět vrátí do sítě.

Setrvačníky („Fly Wheels“) a různé baterie dokáží energii akumulovat krátkodobě – od sekund po několik hodin – a v omezeném objemu. Mohou ale najít dobré uplatnění zejména v případě decentralizovaného nasazení. Například domácí fotovoltaické systémy s bateriemi mohou být propojené přes inteligentní ovladače a internet do větších celků a klastrů, které jsou pak již schopny poskytovat elektrárenské soustavě i systémové a regulační služby.

Z hlediska skladovacích kapacit jsou někde uprostřed všem dobře známé přečerpávací vodní elektrárny. Podobně fungují zásobníky na stlačený vzduch.

Za snad nejslibnější osobně považuji technologii syntetického zemního plynu (někdy se mu také říká obnovitelný plyn nebo e-gass). Spočívá v tom, že se elektřina v době, kdy jí větrné nebo fotovoltaické elektrárny právě vyrábějí nadbytek, využije za pomocí elektrolýzy vody k výrobě vodíku. Vodík pak v chemickém procesu reaguje s oxidem uhličitým a vzniká metan, hlavní složka zemního plynu. Takto vyráběný metan má pak široké možnosti uplatnění: dá se použít k topení a vaření, pohonu vozidel, stejně jako ke zpětné výrobě elektřiny v plynových turbínách nebo palivových článcích. Schematicky je celý cyklus zobrazený zde:



Protože se CO2 potřebné pro syntézu molekul metanu odebírá z atmosféry, výsledkem je palivo, jehož spalováním se – na rozdíl od fosilních zdrojů – nezvyšují koncentrace skleníkových plynů. Nepřispívá tak ke globálnímu oteplování a je z tohoto hlediska skutečně čistým zdrojem energie. Teoreticky může dokonce fungovat v uzavřeném cyklu, kdy se CO2 vznikající spalováním syntetického metanu zachytává a vrací zpět na začátek jako surovina k výrobě nového paliva.

Na rozdíl od vodíku má syntetický metan velkou výhodu také v tom, že může přímo využít kompletní infrastrukturu, kterou již máme vybudovanou pro zemní plyn: od stávajících plynovodů přes strategické zásobníky, kde se dá skladovat v objemech odpovídajících několikaměsíční spotřebě (čímž se elegantně řeší zálohování OZE i pro případ extrémního bezvětří), až po plynové elektrárny. A právě tyto plynové elektrárny, jak jsme si už několikrát ukázali, jsou díky pružnosti svého výkonu ideálním doplňkem těch obnovitelných zdrojů, jejichž výkon se mění podle počasí.

Výzkumníci v tuto chvíli řeší způsoby, jak vyrábět metan v dostatečné čistotě a s vyšší účinností chemické syntézy. Ta je nyní asi 65 % – a protože následné spalování v plynové elektrárně má účinnost přeměny plynu na elektřinu také maximálně 65 %, znamená to, že celý cyklus je značně ztrátový. Ze vstupního množství elektřiny se přeměnou na plyn a jeho zpětnou přeměnou na elektřinu vrátí jen asi 40 %. To je také zatím patrně největší nevýhoda celého konceptu.

Lze ale očekávat další zlepšení. Slibným signálem, že tato technologie má budoucnost, je například výstavba několika zařízení, kde se syntetický zemní plyn vyrábí ve větším měřítku: několik výrobních stanic o výkonu desítek kilowatt až několik megawatt již běží v experimentálním režimu. Firma Audi letos otevře komerční stanici na výrobu syntetického metanu z větrných elektráren, která bude mít výkon 6 MW.

Netroufám si odhadovat, jestli se nakonec prosadí tato technologie, nebo jiná, o níž třeba zatím netušíme. Koho ostatně v 80. letech napadlo, že za dvacet let se bude telefonovat bezdrátově a že místo telefonu nám k tomu budou sloužit malé kapesní počítače!

Je prakticky nemožné předvídat, kam dospěje sektor, který prochází fází intenzivního výzkumu a překotného rozvoje. Jsem si ale jistý, že i díky odhodlání Německa – čtvrté největší ekonomiky na světě a lídra v oblasti technologií a inovací – se problém skladování elektřiny podaří uspokojivě vyřešit, a to dost možná už do konce tohoto desetiletí.

Překonáme tak poslední velkou bariéru v přechodu z neudržitelné a rizikové energetiky na nový a kvalitativně jiný systém, založený na energetické efektivitě a obnovitelných zdrojích. Klasickým elektrárnám, ať už uhelným nebo jaderným, začíná zvonit hrana. Čím dříve si to uvědomíme, tím lépe pro nás. Byli bychom hloupí a krátkozrací, kdybychom k obnovitelným zdrojům přistupovali jako k hrozbě a jejich nástup se snažili zastavit nebo aspoň oddálit. Je mnohem lepší a výhodnější dívat se na probíhající transformaci energetiky jako na obrovskou příležitost jak oživit ekonomiku, inovovat technologie, získat podíl na trhu v moderním a dynamickém odvětví, či vytvořit v regionech kvalitní pracovní místa. A zároveň s tím můžeme našemu hospodářství vybudovat robustní páteř dobře připravenou na výzvy tohoto století.


Psáno pro Deník Referendum.



Mé předchozí texty na téma fukušimské jaderné havárie:

Lekce z Fukušimy (12. 3. 2012)
Fukušimská katastrofa - může k ní dojít i u nás? (21. 9. 2011)
Šest měsíců fukušimské katastrofy (11. 9. 2011)
Energetika po Fukušimě, část I: Jak Fukušima otřásla jadernou energetikou (10. 2. 2013)
Energetika po Fukušimě, část II: Jaderné elektrárny vs obnovitelné zdroje - výkony, investice, dynamika (18. 2. 2013)
Energetika po Fukušimě, část III: Expanze OZE v Německu, Španělsku a Dánsku (27. 2. 2013)
Energetika po Fukušimě, část IV: Německá energetická revoluce - dražší elektřina? (10. 3. 2013)
Energetika po Fukušimě, část V: Německá energetická revoluce - více uhlí a dovozy? (18. 3. 2013)





Upozornění: Postoje a názory vyjádřené v tomto textu jsou osobním hodnocením autora, nikoliv organizace Greenpeace.

Komentáře

Aktuálně.cz má zájem poskytovat prostor jen pro korektní a slušně vedenou debatu. Tím, že zde publikujete svůj příspěvek, se zároveň zavazujete dodržovat Kodex diskutujících. Pokud Váš text obsahuje hrubé urážky, vulgarismy, spamy, hanlivá komolení jmen, vzbuzuje podezření z porušení zákona, je celý napsán velkými písmeny či jinak odporuje zdejším pravidlům, vystavujete se riziku, že jej editor smaže.
Přejeme Vám zajímavou a inspirativní výměnu názorů.
Libor Stejskal, editor blogů (blogy@aktualne.cz)

KvL napsal(a):

Dobře že jste si uvědomil, že je nutné mít dost rychlých elektráren, které budou zálohovat OZE, ale OZE jsou jen nádstavby. Existuje jakési minimum, které musí být v síti neustále, u nás je to mezi 4000MW-5000MW, čím chcete toto minimum zajisit? Z odobního hlediska se mi jako nejvhodnější jeví jaderné elektrárny, kdyby byla možnost, pak ať to klidně jsou elektrárny vodní,m nebo geotermální, bohužel takové možnosti nemáme (což ovšem neznamená že se nebudou tyto elektrárny dále budovat).
Na toto můžeme přidávat elektrárny pro regulování stítě, tedy vodní a plynové, samozřejmě teplárny, a ža podle kapacity těcho zdrojů se dá uvažovat o nasazování ostatních OZE.
Skladování energie v plynu je prozatím hodně velký luxus, který si nemůžeme dovolit, nicméně využívat tento plyn pro úschovu energie a pro vytápění již je v rozumných mezích, řekl bych, ale potřebná kapacita elektráren by byla asi problém.
Ovšem nasazení plynových elektráren by mohlo vést ke snížení spotřeba paliv, díky vyšší účinnosti a prožnější regulaci výroby.
Kdybysme do toho zahrnuli ještě tepelná črpadla, věc sice krásná, ale ekologicky výhodná jen za jistých podmínek v EPS, rozodně ne pokud je většina proudu dodávána z uhelných elektráren s účinností maximálně okolo 42%. Když se alu už dostáváme do sféry plynových s účinností 55% a výše, pak už i TČ s COP2 představují úsporu energie pro vytápění (energie pro výrobu jsou další věc), to je systém vzduch/voda, jiné by měly dosahovat lešího poměru.
Pak tu máme ještě recentní zdroje plynu, jako jsou BPS. Pokud by se vytvořila levná technologie čištění bioplynu, tak by bylo možné jej také dodávat do plynofikace, spálením v PPE se z něj získá více energie, než na současných BPS, jenom by se musel vbymyslet systém na sbírání bioodpadu a taky by se musel zavést, nevím, jestli to lze, ale myslím, že pro začátek by to mohly být zbytky z restaurací, zelenina, kterou obchody vyhazují atd.
Nakonec nesmíme zapomínat na to, že Hydráty methanu by měly být brzy komerčně dostupné, tedy energetická krize zažehnána i bez OZE, kdyby se zdařila kombinace, tak máme po většině energetických problémů.
25. 03. 2013 | 18:07

Vladimír Wagner napsal(a):

I z grafů, které pan Beránek ukazuje, jsou vidět základní problémy, které při jeho koncepci nastávají.
Pokud se podíváme na průběh spotřeby u nás ve dnech ročního maxima, tak v noci je sice minimální, ale jen o zhruba deset až dvacet procent nižší než ve dne (fotovoltaika v té době nedá nic). Už od pěti hodin začne rychle růst a už v sedm dosáhne zhruba maxima, které se pak zhruba drží až téměř do devíti hodin. Pak začne klesat, ale minimální úrovně (zmíněný pokles do dvaceti procent) dosáhne kolem půlnoci.
Prezentovaný graf produkce fotovoltaiky z konce března naopak ukazuje start z nuly někdykolem sedmé hodiny s relativně úzkým maximem kolem poledne a konec na nule v šest hodin večer.
Pokud chceme, aby i v devět či čtyři hodiny dodávala fotovoltaika většinu potřebného výkonu (tedy nejen okolo poledne), bude kolem poledne přebytek výkonu takový, že se okolo poloviny fotovoltaických elektráren bude muset vypínat. A i tak bude fotovoltaika pokrývat pouze něco více než čtvrtinu dne a méně než třetinu potřebné elektřiny. Zbytek musí zajistit zálohovací fosilní elektrárny. V létě bude pochopitelně situace lepší, ale v zimě zase mnohem horší.
Obrázek, na kterém dokumentuje pan Beránek doplňování větru a slunce ukazuje, že v zimě by se muselo spoléhat téměř výhradně na vítr a v létě zase na slunce. Takže, pokud chceme maximum spotřeby pokrýt z těchto OZE, musí být plný potřebný výkon jak ve fotovoltaice, tak ve větru. Ale existují i bezvětrné noci (hlavně v létě) a zatažené bezvětrné dny nejen v zimě, takže je třeba mít i celý potřebný výkon v zálohujících fosilních zdrojích. Což znamená, že na každý MW výkonu se musí stavět tři elektrárny. A zároveň se při ideálních podmínkách (větrné poledne) musí velká část fotovoltaických a větrných zdrojů vypnout.
Efektivitu a náklady na takový systém i to, jaký podíl bude stále z fosilních zdrojů, si čtenář může domyslet sám.
Problém pro nás je také v tom, že nemáme větrné mořské pobřeží a naše větrná mapa je omezená. Navíc nemáme dostatek zásob uhlí, jako má Německo: http://technet.idnes.cz/co-ma-delat-ceska-energetika-dp0-/veda.aspx?c=A130226_122647_veda_mla
Je pravda, že velká část problémů by se vyřešila v případě možnosti ukládání energie ve velkém. Ale tam nejsou efektivní ekonomicky využitelné možnosti ani ve výhledu a zatím absolutně nelze předpovědět, kdy budou.
Pan Beránek nehledá efektivní, ekologický a ekonomicky fugující model energetiky, ale způsob, jak se za každou cenu, bez ohledu na ekologické a ekonomické dopady obejít bez jádra a získat, co největší podíl fotovoltaiky a větru.
Představa, že se extrémními dotacemi do produkce (pozor, to je něco jiného než vývoj) nedostatečně rozvinutých technologií, stane někdo vůdčím prvkem v průmyslovém odvětví, je naivní. Němci už výrobu fotovoltaiky téměř úplně odpískali, přesunula se do Číny. Jednou z posledních byl nedávno Bosch, který následoval Siemense: http://ekolist.cz/cz/zpravodajstvi/zpravy/bosch-nasleduje-siemense-a-odchazi-ze-solarniho-byznysu .
25. 03. 2013 | 18:34

Martin napsal(a):

Beránek zase lže od začátku do konce a to už po šesté v řadě. Už pouhé tvrzení že konvenční zdroje jsou prakticky stejně spolehlivé jako obnovitelné zdroje je na okamžitý odvoz k Chocholouškovi.
Dále bateriové systémy z hlediska silové elektřiny neřeší vůbec nic, to je jasné přistižení při kardinální lži.
Vůbec nejlepší je část jak kope nohou do klasických zdrojů, které ze posledních sil vyvažují elektrickou síť rozhoupanou OZE a chtěl by je pokud možno zrušit. To je stejné jako řezat si pod sebou větev.
Dál to nemá smysl číst, kromě posledního odstavce, který je přesně opsaný z bolševické propagandy z 50. let minulého století.

Zbývá jen doufat že voliči budou rozumní a Beránkům dají STOPku do parlamentu.
25. 03. 2013 | 20:28

Stan napsal(a):

Díky autorovi za fundované články. Rád bych někdy například v ČT viděl kulatý stůl, u nějž by se otevřeně diskutovalo o naší energetické koncepci. Za účasti zastánců i odpůrců JE. Německo i Rakousko měly velmi dobré důvody pro výstup z jádra. U nás všechno válcuje jaderná lobby, včetně diskusí pod blogy na Aktuálně. Je za 5 minut 12, pokud se spustí dostavba Temelína, bude to asi už poslední hřebík do rakve české ekonomiky, bez ohledu na to, jestli ji budou stavět "černobylští" Rusové nebo "fukušimští" Japonci.
25. 03. 2013 | 20:30

Martin napsal(a):

Stan: Rakousko má od výstupu z jádra deficit postupně až 1/3 spotřeby a Německo čeká po výstupu z jádra elektřina na příděl.
Jakými myšlenkovými pochody jsi došel na to, že dostavba Temelína zrakví českou ekonomiku ?
25. 03. 2013 | 20:35

ciric napsal(a):

Beránku, jaký "příliv levné el.energie z OZ? Už tam konečně jednou započítej dotace, které platí koncový zákazník a né cenu burziánskou.
25. 03. 2013 | 21:52

Viola napsal(a):

Teď je na Prima Zoom o Cumbre Vieja rozsáhlém stratovulkánu, nacházejícím se na ostrove La Palma, který kdyby spadl do moře, mohl by zničit pobřeží Evropy, Severní i Jižní Ameriky obří tsunami.
25. 03. 2013 | 21:52

Syčák napsal(a):

Skladování energie se mi jeví jako technologicky schůdnější cesta, než jaderná fůze. Proto si myslím, že jádro končí. Dnešní JE je příliš nákladná, vzniká z ní odpad, se kterým si nikdo neví rady, je centralizovaná a zranitelná..., fůze neni dodnes zvládnutá. Budoucnost, a řekl bych, že poměrně blízká, je v decentralizované, diverzifikované a úsporné energetice, která bude pracovat se skladováním energie.

zde něco pro inspiraci

http://aktualne.centrum.cz/domaci/zivot-v-cesku/clanek.phtml?id=633082
25. 03. 2013 | 22:12

KvL napsal(a):

to: Syčák
No nevím, ze dva roky by měl být v provozu stelarátor W7-X, který by měl plazmu udržet až 30 minut, pokud by to bylo i jen pouhých 15, pak by se už jen musel řešit problém jak se dostat na desetinásobek (lépe více) energetického vstupu. Dneska se rekordy dělají v jednotkách sekund, výtěžnost už minimálně jednou dosáhla 1:1 (výstup samozřejmě před převodem na elektřinu, který se u pulzů nevyplatí).
25. 03. 2013 | 22:32

modrý edvard napsal(a):

Děkuji p. Wagnerovi, takhle pěkně bych to říct nedokázal.
25. 03. 2013 | 23:22

Syčák napsal(a):

KvL

To je dobrá zpráva, ale skladování energie je přece jen širší proud s mnoha variantami. Taková gravitace, nebo teplo skýtají mnoho potenciálu. V kombinaci s zvyšováním efektivity využívání energie je to docela elegentní cesta s mnoha příjemnými bonusy, jako je energetická nezávislost mnohých uživatelů.
26. 03. 2013 | 00:14

český maloměšťák napsal(a):

Zálohování přebytků energie generované fotovoltaikou je ale možné i tím, že se nabíjí baterie v automobilu. Což pak má několikerý efekt - nejen řešení problémů co s přebytky, ale také úspora v oblasti dovozů ropy /popř. plynu/ a její následné likvidace spálením a také snížení emisí.
Divím se, že to ČEZ celé netestuje ve spolupráci s magistráty.
Kdy ty mají plno parkovišť vyhrazených jenom jim /úředníkům/ - občan tam nezaparkuje.
Jenže to by zlojedi na radnicích museli jít příkladem...ne jak např. Kajnar, který si to ze svého rodinného hnízdečka z Beskyd přifrčí ráno audinou.
No a ČEZ by pak musel mít jiné priority, než je financování politických stran za účelem jejich ovládnutí.

Je to mnoho o návycích, zlozvycích a především.... o zlojedech /ten termín se mi začíná líbit/.

P.S. Podle jednoho deníku a jeho předpovědí cca před 15 lety, jsme již měli letos energeticky zkolabovat - pokud nepojede Temelín cvaj.
26. 03. 2013 | 08:38

český maloměšťák napsal(a):

Vladimír Wagner
Otázkou je, proč západní firmy odcházejí /ne všechny - viz SPWR, First Solar.../ z tohoto byznysu.
Myslím si, že tak trochu plantáte příčiny s následky.

" My" mořské pobřeží nemáme ?
A členy EU jsme kvůli čemu ? Propojené soustavy máme kvůli čemu ? K integraci dochází kvůli čemu ?
Není to tak trochu i kvůli postavení EU ve světě - kvůli tomu, aby byla v budoucnu EU coby jeden státní , respektive politicko-mocenský celek co nejméně
závislá na energii zvnějšku ?

V tomto kontextu je přínos ČR /jeho předtstavitelů/velmi mizerný. Ti ubožáci ani neumí rozeznat, co je národním zájmem.
Chtějí si akorat urvat svoje z předražených výstavb nových Temelínů.
------------
Zní mi to podobně, jako by lidé na Floridě hořekovali, že brzy bude zle, protože oni nemají ropu - tak jak ji mají v Severní Dakotě.

Btw - největší čínský výrobce Suntech prakticky zbankrotoval také. Před několika dny. Ale to jen tak na okraj /" přesun do Číny" coby argument proti podpoře např. v EU/.

Je to hodně o kvalitě zvolené administrace podpor. Viz SPWR, Kalifornie, Google...
26. 03. 2013 | 08:54

JF napsal(a):

ke krachujícím výrobcům fotovoltaiky - jako v kterém koliv oboru konkuruji náklady (efektivita výroby) a inovace. To že krachují solární firmy neznamená nic jiného že se světový trh výroby panelů saturuje - trh je nasycen a vítězí buď ty efektivnější nebo ti s lepším dumpingem ať sociálním či dotačním. S koncepcí OZE to nemá naprosto nic společného. (natož krachují i čínští producenti !!!)

Koncepce OZE a neOZE je základně ohraničen fyzikálně a z hlediska energie která patří mezi již základní životní potřeby tež politicky až politicky naturálně (vzduch - 10 minut, voda - 3 dny, jídlo - 21 dní, energie - ???) Koncepty hospodářské či ekonomické jsou již silně odvozenou derivací uvedeného.

Přesný výpočet jak dlouho vydržíte bez energie nechávám na politickém zvážení každého a úhelných a jadrných myslitelů samozřejmě obzvlášť. ;-)))
26. 03. 2013 | 14:26

JF napsal(a):

klíčovou charakteristikou OZE bude schopnost skladování elektřiny v chemických vazbách. Tím bude možné vyrovnávat rozdíl v okamžité spotřebě a výrobě a umožní minimalizovat instalované výkony na nezbytně nutnou velikost (nebudou instalovány výkony kvůli krytí maximální spotřeby). Ostatně uhlí a ropa (jako hlavní donátor dnešních energetických toků) není nic jiného než energie slunce transformovaná do chemických vazeb přírodní cestou (a značně neefektivní ale sice robustní). Nyní jde o to tyto procesy napodobit pro potřeby lidstva. Ostatně od toho je člověk i opicí ;-)

Centralizované zdroje jak uhelné a obzvláště jaderné mají nevýhodu především ve své centralizaci a tím spojeným existujícím potenciální rizikům výpadku natož škodám způsobených kontaminací radioaktivitou. CCa 300.000 japonců se nemohou vrátit do svých domovů. A ti jsou nějak hákliví na dobrých vztazích ke krajině - např. japonské zahrady popř. ostrovní kompex omezené rozlohy země.
26. 03. 2013 | 14:40

cinick napsal(a):

Stanovi
"Za účasti zastánců i odpůrců JE. Německo i Rakousko měly velmi dobré důvody pro výstup z jádra."
Vodní elektrárna Kaprun má přehradní nádrž (hladinu) ve výši naší Sněžky. Vodní elektrárna Reiseck má spád 1000m.
Maj Rakušáci to rozhodování trochu jednodušší, ale stějně dovážej, zejména v zimě.
26. 03. 2013 | 19:05

petrvileta napsal(a):

Kdy Beránek nelže? Když neotvírá ústa a nic nepíše.
Opravdu jediný snad použitelný způsob je vyrábět z vody metan. Takovou akumulaci lze přerušit v podstatě během minuty. Ovšem aby se z metany opět stala energie, je nutné ho spálit a tím vyrobit CO2. To zeleným magorům nevadí? Ještě by šel vyrábět čistý vodík, ale to by znamenalo přestavět všechna potrubí, spotřebiče atd. On je totiž dost výbušný a podstatně řidší, než metan.
27. 03. 2013 | 06:00

Cenzura napsal(a):

Stejskale to jsi teda přehnal. Jestli se ti zachtělo cenzurování, potom jako první zcenzuruj přímo blogy Beránka, ten si to zaslouží ze všech nejvíc. Není možné Beránka nechat na pokoji a vyřádit se na diskutujících.
27. 03. 2013 | 09:27

Fučida napsal(a):

Ještě by se Beránek a spol mohli zamyslet nad tím, kolik solárních a větrných parků by bylo potřeba, aby s nimi pokryli současnou spotřebu Evropy i v případě, že se podaří zvládnout efektivní akumulace elektřiny. Vešlo by se to vůbec na území Evropy?

A k té decentralizaci - hezky se o tom kecá, ale jaká je realita? Během letošní zimy byla spousta dnů, kdy ve střední Evropě panoval hnus fialovej - zima, zataženo a bez větru. V tu dobu podle dat ČEPS obnovitelné zdroje v ČR vytvářely asi 1,6 % spotřeby elektřiny v ČR. Kolik a kde by se muselo vyrobit, aby se tím pokryla spotřeba? A zásobovat celou střední Evropu odjinud? Někdy před rokem to kdosi obhajoval ve smyslu: "Pokud bude ve střední Evropě nevhodné počasí, bude slunečno třeba ve Španělsku". To je fakt decentralizace jak stehno, nehledě na nutnost obrovské kapacity přenosových vedení (a taky zranitelnost).
27. 03. 2013 | 09:37

Přidat komentář

Tento článek byl uzavřen. Už není možné k němu přidávat komentáře ani hlasovat

Blogeři abecedně

B Balabán Miloš · Bartoš Ivan · Bartošová Ela · Bečková Kateřina · Bělobrádek Pavel · Benda Jan · Beránek Jan · Berwid-Buquoy Jan · Bielinová Petra · Bína Jiří · Bízková Rut · Bobek Miroslav · Boučková Tereza C Cimburek Ludvík Č Černoušek Štěpán · Černý Jan · Čipera Erik · Čtenářův blog D David Jiří · Dienstbier Jiří · Dolejš Jiří · Drobek Aleš · Duka Dominik · Duong Nguyen Thi Thuy · Dvořáková Vladimíra F Farský Jan · Fendrych Martin · Feri Dominik · Fiala Petr G Gazdík Petr H Hamáček Jan · Hampl Václav · Hamplová Jana · Hasenkopf Pavel · Havel Petr · Havlík Petr · Heger Leoš · Heller Šimon · Herman Daniel · Hilšer Marek · Hlaváček Petr · Hnízdil Jan · Hokovský Radko · Holomek Karel · Honzák Radkin · Horký Petr · Hořejš Nikola · Hořejší Václav · Hovorka Jiří · Hradilková Jana · Hrstka Filip · Hubinger Václav · Hudeček Tomáš · Hülle Tomáš · Hvížďala Karel CH Chromý Heřman · Chýla Jiří J Janečková Tereza · Janyška Petr · Jarolímek Martin · Just Jiří · Just Vladimír K Kania Ondřej · Keményová Zuzana · Klan Petr · Klíma Vít · Klimeš David · Kněžourková Tereza · Kolínská Petra · Komárek Michal · Kopecký Pavel · Kostkan Tomáš · Kostlán František · Kotišová Miluš · Koudelka Zdeněk · Krafl Martin · Králíková Eva · Krása Václav · Kraus Ivan · Krištof Roman · Křeček Stanislav · Kubr Milan · Kučera Vladimír · Kuchař Jaroslav · Kuras Benjamin · Kutílek Petr · Kužílek Oldřich · Kyselý Ondřej L Lalák Adam · Laně Tomáš · Líbal Vladimír · Linhart Zbyněk · Lipold Jan · Lomová Olga · Ludvík Miloslav M Mahdalová Eva · Marksová-Tominová Michaela · Mašát Martin · Metelka Ladislav · Mihovičová Jana · Michálek Libor · Miller Robert · Minařík Petr · Müller Zdeněk · Münich Daniel N Navrátil Vojtěch · Němec Václav O Oláh Michal · Ondráčková Radka · Outlý Jan P Palik Michal · Paroubek Jiří · Payne Jan · Payne Petr Pazdera · Pehe Jiří · Pelda Zdeněk · Penc Stanislav · Petrák Milán · Pikora Vladimír · Pixová Michaela · Pohled zblízka · Pokorný Zdeněk · Pražskej blog · Prouza Tomáš · Přibyl Stanislav R Rabas Přemysl · Rath David · Redakce Aktuálně.cz  · Ripka Štěpán · Robejšek Petr · Rychlík Jan Ř Řízek Tomáš S Sedlák Martin · Seitlová Jitka · Schwarzenberg Karel · Skořepa Michal · Skuhrovec Jiří · Sláma Bohumil · Slimáková Margit · Sobotka Bohuslav · Sokačová Linda · Sportbar · Stanoev Martin · Stehlíková Džamila · Stejskal Libor · Stránský Martin Jan · Svoboda Cyril · Svoboda Jiří · Svoboda Pavel · Syková Eva Š Šefrnová Tereza · Šilerová Jana · Šimáček Martin · Šimková Karolína · Škop Michal · Šlechtová Karla · Šmíd Milan · Šoltés Michal · Špok Dalibor · Štádler Petr · Šteffl Ondřej · Štěch Milan · Štern Ivan · Štern Jan · Štrobl Daniel · Šumbera Filip · Švejnar Jan T Tolasz Radim · Tomášek Pavel · Tomčiak Boris · Tomský Alexander · Tožička Tomáš · Turek Jan · Tvrdoň Jan U Uhl Petr · Urban Jan V Vaculík Jan · Vácha Marek · Vendlová Veronika · Vhrsti · Vileta Petr · Vlach Robert · Vlk Miloslav · Vodrážka Mirek W Wagenknecht Lukáš · Wheeler Adrian · Wichterle Kamil · Wollner Marek Z Zahradil Jan · Zahumenský David · Zaorálek Lubomír · Závodský Ondřej · Zelený Milan · Zlatuška Jiří · Znoj Milan Ž Žák Miroslav · Žák Václav Ostatní Dlouhodobě neaktivní blogy