Jaderná Energie vs. Obnovitelné Zdroje: Srovnání

Vzhledem k tomu, že drtivá většina odborníků se shoduje na tom, že nárůst CO2 a dalších skleníkových plynů způsobuje klimatické změny, zavázala se Česká republika k postupnému omezení těchto emisí. Jedním z největších znečišťovatelů je energetika založená na spalování fosilních paliv. Rozhodující součástí elektrizační soustavy ČR jsou uhelné výrobny, které představují více než polovinu výroby elektřiny. Využití uhelných zdrojů tedy bude velmi významně klesat a jejich podíl na výrobě elektrické energie k roku 2040 je ve státní energetické koncepci cílen na 11 až 21 %.

Státní energetická koncepce zohledňuje potenciál dostupnosti ostatních zdrojů elektrické energie a dalších nástrojů energetické politiky, tedy rostoucí význam obnovitelných zdrojů a zvyšující se význam energetických úspor. Z výše uvedených důvodů je evidentní, že jaderná energetika zůstane stěžejním pilířem českého energetického mixu i ve 21. století. Jaderné zdroje poskytují stabilní výkon, což je důležité pro řízení přenosové soustavy, a zaručují spolehlivost dodávek elektrické energie i v době, kdy jiné zdroje nemohou dodávat elektřinu.

Ekonomika provozu jaderných elektráren je celosvětově charakterizovaná vysokými vstupními náklady, avšak velmi nízkými provozními náklady během provozu. Vstupní náklady, provozní náklady, náklady na vyřazení z provozu, ale i šedesátiletá plánovaná projektová životnost a další vstupují do ekonomického hodnocení LCOE ("Levelized Cost of Electricity" - Strukturovaná cena elektřiny). Jaderné elektrárny jsou celosvětově, ale především v ČR konkurenceschopné ostatním zdrojům. Tak lze zajistit za určitých podmínek relativně levnou elektřinu pro koncového spotřebitele. Proto má jaderná energetika významný pozitivní vliv na ekonomiku celého státu.

Česká republika se jako člen Evropské unie zavázala přispět k naplnění uhlíkové neutrality do roku 2050, kterou v roce 2019 vyhlásila Evropská komise jako hlavní strategii pro rozvoj ochrany životního prostředí v Evropské unii, pro omezení následků klimatických změn. Při provozu jaderných elektráren dochází k emisi jen k velmi omezenému množství skleníkových plynů (CO2 a metanu) ve srovnání s provozy jiných energetických zařízení.

Ve světě je stále častější názor, že uhlíkové neutrality, nebude možné dosáhnout bez rozsáhlého využití jaderných technologií v energetice. Problematika nakládání s radioaktivními odpady a vyhořelým jaderným palivem je v České republice řešena následovně. Středně a nízko aktivní radioaktivní odpady, které vznikají při provozu jaderných elektráren, jsou komprimovány a ukládány na několik desítek let do Úložiště radioaktivního odpadu v Dukovanech, o které se stará stát. Vyhořelé jaderné palivo je ovšem považováno za surovinu, kterou lze vzhledem k nevyužitému potenciálu dále možné využít.

Čtěte také: Budoucnost jaderné fúze

Jaderná energetika je moderní technický obor přinášející velký intelektuální potenciál. Provoz jaderných elektráren vyžaduje vzdělaný a po všech stránkách dobře vyškolený personál, jehož know-how bezesporu patří k cenným a nenahraditelným hodnotám. Je příležitostí pro uplatnění absolventů vysokých technických škol i perspektivou pro mladé vědce.

Jako obor vyžadující všeobecnou podporu řady souvisejících oborů je jaderná energetika zárukou rozvoje ekonomiky země a zvyšování konkurenceschopnosti. Samotná výstavba bude mít pozitivní hospodářské důsledky pro české podniky nejen v oblasti vyspělých moderních technologií (očekávané zakázky za desítky miliard korun).

Zejména pro mnoho středních a malých regionálních firem z celé České republiky, stejně jako pro podnikatele a živnostníky z regionu znamená výstavba nových zdrojů významnou příležitost pro své uplatnění a poskytování profesí a služeb. Díky modernizaci infrastruktury v obcích v okolí elektráren i předpokládanému rozvoji bydlení a dopravních komunikací v krajích přinese výstavba a následný provoz další pracovní a obchodní příležitosti i ve službách.

Výstavba nových jaderných zdrojů představuje další potencionální zdroj finanční pomoci při zvelebování obcí a podpoře kulturních, společenských a sportovních aktivit, stejně jako podporu školství zvyšující vzdělanost v regionech. Všechny tyto aktivity budou navazovat na stávající podporu regionů prostřednictvím stávajících elektráren.

Uhlíková stopa jaderných elektráren

Analýza zjistila, že výroba elektřiny v těchto jaderných blocích produkuje průměrně 3,7 g ekvivalentu CO2 na kWh. Na předcházející fáze životního cyklu připadá 57 % těchto emisí, zatímco „provozní“ fáze představuje 28 %. Stavební práce zastupují 16 %, přičemž nejvíce se na nich podílí cement (6 %), nelegovaná ocel (3 %) a armovací ocel (2 %). Vyřazování z provozu představuje pouze 3% okrajový podíl ekvivalentu CO2.

Čtěte také: Životní prostředí a jaderné elektrárny

Studie „citlivosti“ ukazují, že 60letá provozní doba reaktoru snižuje uhlíkovou stopu o 8 % (tedy 3,4 g CO2/kWh) ve srovnání se 40letou provozní dobou. Dopad 10% změny roční výroby elektřiny ve srovnání s rokem 2019 činí 0,1 g CO2/kWh, uvedla společnost EDF. Společnost dospěla k závěru, že celková „citlivost“ definuje rozmezí 2,9-4,6 g produkce ekv. CO2/kWh.

Společnost poznamenala, že referenčním údajem pro jadernou energii na mezinárodní úrovni je údaj Mezivládního panelu pro změnu klimatu: 12 g CO2 ekv/kWh. Ve Francii odhaduje Agentura pro životní prostředí a energetický management (Ademe) ve své databázi emise jedné jaderné kWh na 6 g CO2.

Pro srovnání, emise z plynových elektráren odhaduje Ademe na 418 g CO2 na kWh a emise z uhelných elektráren na 1058 g CO2 na kWh. Co se týče obnovitelných zdrojů energie, ve Francii se v případě větrné energie pohybují kolem 10 g na kWh a v případě fotovoltaické solární energie kolem 30 g na kWh.

Společnost EDF uvedla, že elektřina, kterou vyrábí ve Francii, je z více než 97 % bez emisí CO2 díky jaderné energii a obnovitelným zdrojům energie. Má 56 reaktorů v provozu a jeden ve výstavbě.

Budoucnost energetické koncepce ČR

Stát nepřehodnotí svou energetickou koncepci, kterou chce v budoucnu postavit na jaderné energetice. Její podíl na výrobě elektřiny by v budoucnu měl naopak vzrůst ze současných asi 36 procent na více než polovinu. Zelené zdroje totiž i přes současný masivní rozvoj nebudou stačit v budoucnu pro pokrytí energetických potřeb Česka. Hlavní úlohu tak v budoucnu bude mít jaderná energetika, jejíž význam navíc chce stát dál posilovat.

Čtěte také: Dopady plovoucích jaderných elektráren

Státní energetická koncepce do budoucna počítá s podílem jádra na výrobě elektřiny v rozmezí od 48 až do 56 procent. Stát tak nyní připravuje stavbu nového jaderného bloku v Dukovanech, který by měl být hotový v roce 2036. Ministerstvo však nechce zůstat jen u toho, v současnosti proto pracuje na podkladech pro rozhodnutí o přípravě dalších nových bloků v Dukovanech i Temelíně.

Srovnání nákladů na elektřinu

Sdružená cena energie je veličina umožňující srovnat ekonomickou výhodnost různých zdrojů energie. Počítá se jako podíl veškerých nákladů spojených se stavbou, provozem a likvidací elektrárny (včetně případného nákupu paliva) a množství energie, které elektrárna vyrobí za dobu své životnosti. Hodnoty uvádíme v korunách za kilowatthodinu. Graf ukazuje výrazný pokles nákladů větrných a hlavně solárních zdrojů, s výjimkou období určitého nárůstu mezi lety 2021-2025 (z důvodu celosvětových inflačních tlaků v důsledku pandemie COVID-19 nebo energetické krize).

Graf nezobrazuje dodatečné náklady plynoucí z proměnlivé výroby solárních a větrných elektráren. Uvedené ceny počítají s konstantním využíváním elektrárny po celou dobu její životnosti (tzv. koeficient využití). Větrné a solární elektrárny však mají minimální variabilní náklady (když svítí slunce, tak je „dodatečná“ elektřina skoro zadarmo), proto je levnější vyrábět v těchto zdrojích než spalovat drahou surovinu jako uhlí nebo zemní plyn. Důsledkem je, že s rozvojem obnovitelných zdrojů postupně klesá koeficient využití tradičních elektráren, což jejich cenu za kWh dále zdražuje.

Veličiny vstupující do výpočtu se většinou značně liší v závislosti na konkrétním regionu: různá je jak cena stavby zdroje, tak náklady spojené s jeho provozem, a stejně tak i množství vyrobené energie - což platí zejména pro obnovitelné zdroje. Graf ukazuje vývoj cen v běžných cenách, tedy není očištěn o inflaci.

Elektřina z jaderných elektráren je drahá (a vždy byla). Jde o obrovské projekty, které zpravidla nemohou vzniknout bez pomoci státu. Výstavba těchto elektráren také tradičně trpí na velká zpoždění a navýšení nákladů až o stovky procent. Další zdražení představují rostoucí nároky na bezpečnost. Elektřina z uhelných i plynových elektráren je levnější než z jaderných zdrojů, srovnání v tomto grafu ovšem nezahrnuje zpoplatnění uhlíku např. ve formě emisních povolenek.

Solární a větrné elekrárny jsou ve velké části světa už dnes nejlevnějším zdrojem. V dalších letech se opět očekává pokles jejich cen, tato situace proto nastává ve stále více zemích. Solární a větrné elektrárny se tak v mnoha zemích budují čistě na základě jejich ekonomické výhodnosti (bez ohledu na změnu klimatu). Elektřina ze střešní fotovoltaiky je přibližně dvakrát až třikrát dražší než z velkých elektráren. Pro české podmínky vychází výroba ze solárních a větrných elektráren o něco dráž, než je zde zobrazený světový průměr (kvůli nižšímu osvitu a nižším průměrným rychlostem větru v Česku).

Spotřeba vody

Výroba elektrické energie je podle studie z roku 2019 hlavní příčinou globálního nedostatku vody, přičemž obavy kolem těchto dopadů elektrické produkce rostou v oblasti obnovitelných i neobnovitelných zdrojů. Elektrárny potřebují vodu pro chlazení nebo přímo pro výrobu elektřiny. Příkladem jsou hydroelektrárny nebo jaderné elektrárny, kde je voda nezbytná k chlazení. Za spotřebovanou vodu se pak označuje ta, která se nevrátí do zdroje v důsledku odpařování nebo přeměny do produktů.

Typy udržitelnějších zdrojů, na které se v některých scénářích spoléhá jako na cestu k bezemisní produkci elektřiny (např. biomasa se zachycováním a ukládáním uhlíku), jsou právě na vodu velmi náročné. V případě energie z biomasy je za významnou část spotřebované vody zodpovědná fáze pěstování plodin.

Střední hodnoty spotřeby vody během cyklu dřevní a bylinné biomasy se podle studie pohybují kolem 85 tisíc litrů na megawatthodinu, což je o řády více než u jiných typů zdrojů energie. Naopak nejméně náročné jsou na spotřebu vody větrné elektrárny, u nichž se mediánová hodnota pohybuje kolem 43 litrů vody na vyprodukovanou megawatthodinu elektřiny. Dobře si vede také fotovoltaika.

Emise a znečištění ovzduší

Z hlediska znečišťování ovzduší a při zohlednění výrobního a dodavatelského řetězce jsou na prvním místě uhelné elektrárny. Přestože množství vypuštěných emisí uhlíku od roku 2000 v rámci Evropské unie významně snížily, stále zůstávají i v roce 2022 s 364 megatunami emisí hlavním producentem. Větrné, solární a vodní elektrárny s jadernými elektrárnami po boku jsou téměř bezemisní.

Instalovaný výkon a produkce elektřiny

Zatímco ten je v rámci EU instalovaný v největší míře ve formě větrných elektráren, nejvíce elektřiny v roce 2022 reálně vyprodukovaly jaderné elektrárny. V roce 2000 byl největší výkon instalovaný v elektrárnách založených na spalovacích technologiích. Právě větrné elektrárny se solárními po boku se však v uplynulých dvou dekádách staly energetickými tygry. V roce 2021 podle Eurostatu větrné elektrárny dosáhly v rámci EU podílu na instalovaném výkonu 19 % a fotovoltaika 16 %.

Preference české veřejnosti

Češi věří, že jaderné energetice a otázkám, které jsou s jejími pozitivy i riziky spojené, dobře rozumí. Ale současně si myslí, že informace, které k tomuto tématu dostávají, jsou zkrátka nedostatečné. Podle výsledků Special Eurobarometeru z roku 2010 se 71 % české veřejnosti necítí být dobře informováno o bezpečnosti jaderných elektráren.

Mírně převažuje názor, že informace nabízené médii o nebezpečích a výhodách různých energetických zdrojů obecně a jaderné energie obzvláště nejsou dostatečné pro to, aby si lidé mohli vytvořit vlastní názor o těchto záležitostech. Toto číslo se může zdát vysoké, ve srovnání s ostatními evropskými státy je ale vidět, že podíl Čechů, považujících tyto informace za dostatečné, je druhý nejvyšší v zemích Evropské unie.

Výsledky Special Eurobarometeru ukazují, že 54 % Čechů nepovažuje jaderné elektrárny v České republice za nebezpečí pro sebe nebo svoji rodinu, za nebezpečí je naopak považuje 45 %.

Základní princip jaderné elektrárny

Ve všech typech elektráren vzniká elektřina v generátoru, poháněném rychle se otáčející turbínou. Zatímco v případě vodních a větrných elektráren roztáčí turbínu přímo energie vodního proudu či větru, u tepelných a jaderných elektráren ji rozpohybuje pára. Ta vzniká v jaderných elektrárnách díky teplu, uvolněném při řízeném štěpení jader radioaktivních prvků.

Výhody jaderné energie

Ve srovnání s tepelnou elektrárnou na fosilní paliva je jaderná elektrárna podstatně příznivější pro životní prostředí, protože šetří přírodní zdroje a neprodukuje skleníkové plyny. Proto i ta odvážná označení jaderné energie jako zelené u některých odborníků.

Další výhodou jaderných elektráren je jejich velmi vysoká efektivita například oproti solárním či větrným elektrárnám, možnost snadno regulovat množství vyrobené energie, nízké požadavky na zdroje, šetření přírodními zdroji, neprodukování skleníkových plynů, relativně nízké provozní náklady.

Nevýhody a rizika

Jaderné elektrárny jsou mimořádně finančně nákladné na výstavbu i na pozdější prodlužování jejich životnosti nebo bezpečnou likvidaci. Náklady na jaderné elektrárny jsou tak násobně vyšší než náklady na elektrárny, které vytvářejí elektřinu z fosilních paliv.

Také výstavba a plánování jaderné elektrárny trvá výrazně déle. Dalším problémem, kterému je potřeba věnovat pozornost, jsou přísné požadavky na bezpečnost provozu a na ochranu elektráren před přírodními katastrofami i jejich strategickou obranu před možnými útoky zvenčí.

Ačkoliv je jaderná energie považována za ekologickou, nejedná se o obnovitelný zdroj energie. Přírodní zdroje radioaktivního paliva jsou omezené a podle současných odhadů nám vystačí přibližně na tři sta let. Do České republiky se navíc uranová ruda musí dovážet ze států, kde probíhá její těžba.

Nejznámějším problémem, spojeným s využíváním jaderných elektráren, je však otázka konečné likvidace radioaktivního jaderného odpadu. V současné době se vyhořelé palivo ukládá na několik desítek let do meziskladu a počítá se s tím, že bude následně dlouhodobě uskladněno v bezpečném hlubinném úložišti. Předmětem výzkumu jsou i možnosti využití jaderného odpadu jako zdroje surovin či jako paliva pro jiný typ elektráren.

Určitou nevýhodou také je nepopularita jaderných elektráren u většiny obyvatelstva. Většina lidí nechce mít jadernou elektrárnu ve svém okolí, a tak je problém s výběrem místa. V neposlední řadě také existují zájmové skupiny, které protestují proti provozu či spíše výstavbě nových jaderných elektráren.

Zábor půdy

Jaderné elektrárny by oproti tomu zabraly jen zhruba 28 km2. Pokud bychom chtěli veškerou elektřinu v ČR vyrobit výhradně jaderné elektrárny, vyžadovalo by to území 28 km2. Střešní solární panely by si vyžádaly 1194 km2 střech. Zábor místa, kam by se Praha vešla 7,5krát.

Zajímavým ukazatelem je rovněž tzv. vyšší výkonovou hustotou (density factor). Zajímavé skutečnosti. než solární elektrárny o stejném výkonu.

Srovnání obnovitelných a jaderných zdrojů dle Hnutí DUHA

Organizace Hnutí DUHA dnes zveřejňuje aktualizovanou analýzu Co nás vyjde levněji? Obnovitelná, nebo jaderná cesta?, ve kterém srovnává náklady na podporu obnovitelných zdrojů a jaderných elektráren. Analýza kromě jiného ukazuje, že podpora obnovitelných zdrojů je finančně výhodnější než u jaderných elektráren.

Jednou z používaných metod porovnání nákladů na různé druhy výroby elektřiny je charakteristika LCOE (Levelized Costs of Electricity), která shrnuje všechny náklady spojené s výstavbou a provozem elektrárny (náklady na investici do výstavby, na palivo, obsluhu, údržbu i likvidaci) a vztahuje je k počtu megawatthodin vyrobených za dobu životnosti elektrárny. Pro Velkou Británii, Francii i Čínu, tedy země, které elektrárny všech typů stavějí, vychází charakteristika LCOE příznivěji pro obnovitelné zdroje.

Druhou možností je porovnání úrovně garantovaných výkupních cen z různých zdrojů. Ty se v případě obnovitelných zdrojů soutěží v aukcích. V nedávných aukcích uspěly projekty pevninských větrných elektráren s nabízenou cenou kolem 40 eur/MWh v Polsku a 68 eur/MWh v Německu. V případě České republiky uspěly v aukci projekty větrných elektráren s vyšší cenou (111 až 137 eur/MWh), což odráží vysoká rizika plynoucí ze složitých povolovacích procesů.

Instalovaný výkon i produkce obnovitelných zdrojů stabilně roste na evropské i globální úrovni. V Evropské unii dosáhl v roce 2024 podíl obnovitelných zdrojů na výrobě elektřiny 47 %, v globálním měřítku již překonávají výrobu elektřiny z uhlí. Pro energetickou bezpečnost České republiky nesporně dává smysl potenciál domácích obnovitelných zdrojů maximálně využít.

V první polovině roku 2025 vyrobily obnovitelné zdroje poprvé v historii více elektřiny než uhlí na celosvětové úrovni. V Evropě je tento přechod ještě výraznější: solární energie loni překonala uhlí jako zdroj elektřiny v EU a v červnu 2025 se vůbec poprvé stala největším zdrojem elektřiny v celé Unii. Tento rekord dokazuje, že přechod na čisté zdroje už není vizí budoucnosti, ale realitou dneška. V posledních pěti letech rostla solární energie ve střední a východní Evropě rychleji než průměr EU, což potvrzuje obrovský potenciál regionu. Česká republika však zatím zaostává.

Větrné elektrárny na pevnině jsou pro Polsko optimálním obnovitelným zdrojem energie. Mají nejnižší náklady ze zdrojů na výrobu elektřiny, vytvářejí přidanou hodnotu pro polskou ekonomiku a lze je dobře integrovat do elektrizační soustavy. Dosud jsme postavili 10 GW instalovaného výkonu pevninských větrných elektráren, což umožnilo dosáhnout výrobu 24,5 TWh, tedy 14,5 % polské elektřiny.

Polsko může být naším vzorem v rozvoji obnovitelných zdrojů. Český průmysl však musí mít jistotu, že nová vláda bude vypisovat aukce na podporu větrných elektráren a bude veřejnosti jasně komunikovat jejich význam. Je také nutné pokračovat ve zrychlování a zjednodušování povolovacích procesů a také rychle vymezit dostatek akceleračních oblastí. Z rozvoje větrné energetiky mohou dobře těžit i obce a jejich obyvatelé (větrné elektrárny na Olomoucku).

tags: #jaderná #energie #vs #obnovitelné #zdroje #srovnání

Oblíbené příspěvky:

• Magisterské studium analytické chemie
• Recenze ekologického postřiku
• Daň za auto v Černé Hoře
• Flóra a fauna New Yorku
• Výlety Hradec Králové