Obnovitelné zdroje energie versus výroba elektřiny z uhlí v Německu

V Německu se loni poprvé vyrobilo více elektřiny z obnovitelných zdrojů energie než z uhlí. Vítr, slunce, biomasa a voda se tak loni staly největším zdrojem výroby elektřiny v Německu s podílem na celkové výrobě elektřiny 40 procent, hlavně díky růstu instalace solárních panelů a uzavírání elektráren na uhlí. Podíl uhlí na výrobě elektřiny naopak klesl na 39 procent.

Podíl zelené elektřiny v Německu by měl v budoucnosti dále růst, protože země se rozhodla odstavit z provozu své jaderné elektrárny, ale také elektrárny na uhlí. Loni se v Německu vyrobilo 542 terawatthodin (TWh) elektřiny. Produkce z obnovitelných zdrojů se zvýšila o 4,3 procenta na 219 TWh.

Podle jednotlivých zdrojů je největším zdrojem elektřiny v Německu doma vytěžené hnědé uhlí, které má na celkové výrobě elektřiny podíl 24,1 procenta. Druhé místo patří větru s podílem 20,4 procenta. Uhlí z dovozu se na výrobě elektřiny podílelo 13,9 procenty a jaderná energie 13,3 procenty. Německo bylo loni čistým exportérem elektřiny, vývoz směřoval hlavně do Nizozemska.

Výroba elektřiny z černého uhlí v Německu v roce 2025

Německé černouhelné zdroje letos zažily silnější první polovinu roku, než tomu bylo loni. Oproti loňskému prvnímu pololetí tak dodaly o více než pětinu větší objem elektřiny do tamní soustavy. Za růstem výroby stála kromě chladnějšího počasí i slabší výroba obnovitelných zdrojů. Přestože výroba elektřiny z fotovoltaik opět vzrostla, větrné elektrárny si vůči loňsku citelně pohoršily.

Přestože Německo stále navyšuje instalovaný výkon v obnovitelných zdrojích, zejména solárních a větrných elektrárnách, bez fosilních zdrojů se stále neobejde. O tom svědčí i data o výrobě elektřiny za letošní první pololetí, která ukazují, že rostoucí počet OZE nemusí nutně vést k vyšší výrobě zelené elektřiny. Tato skutečnost se týká větrných elektráren, jejichž výroba je meziročně výrazně proměnlivější oproti solárním zdrojům.

Čtěte také: Význam obnovitelné energie

Zatímco v loňském prvním pololetí dodaly německé černouhelné zdroje do tamní soustavy 12,8 TWh elektřiny, v letošním roce výroba stoupla na 15,6 TWh. Na pětinovém nárůstu výroby se zřejmě podepsala především nižší výroba onshore větrných elektráren. Ty za loňskou první polovinu roku vyrobily 60 TWh, letos přitom výroba dosáhla pouze 49 TWh.

Výroba offshore větrných zdrojů byla sice stabilnější, s letošními 11,5 TWh nicméně meziročně poklesla o 2,3 TWh. Naopak výroba elektřiny z fotovoltaik meziročně posílila z loňských 32,6 TWh na bezmála 40 TWh v letošním roce.

Podle výzkumné skupiny AGEB, která sbírá statistická data z německého energetického sektoru, vzrostla spotřeba energie v zemi o 2,3 %. V případě spotřeby uhlí nebyla celková meziroční změna nijak zásadní, nicméně napříč jednotlivými sektory se lišila. Zatímco uhelné zdroje letos spotřebovaly více uhlí než loni, německé ocelárny naproti tomu spotřebovaly uhlí méně.

Energetický mix v Evropě a role uhlí v ČR

Hlavním zdrojem elektřiny Česka je stále uhlí, které má skončit v roce 2033. Dalším významným producentem elektřiny jsou čtyři bloky v jaderné elektrárně Dukovany a dva bloky v Temelíně. V současnosti probíhá tendr na výstavbu dalšího bloku v Dukovanech.

Německo se se svou politikou Energiewende staví do pozice jednoho z hlavních lídrů přechodu na obnovitelné zdroje energie a chce být první velkou průmyslovou ekonomikou, která provede udržitelnou energetickou tranzici. Součástí tohoto plánu je další budování elektráren na obnovitelné zdroje, ale zároveň i tranformace přenosové sítě, aby se elektřina z větru, produkovaná převážně na severu Německa, dostala na průmyslový jih země.

Čtěte také: České startupy a energie

I kvůli probíhajícímu odstupu od jaderné energie Německo stále ve velkém spoléhá na využívání fosilních paliv, zejména uhlí a plynu. Polsko je nadále silně závislé na uhlí a najdeme zde i největší uhelnou elektrárnu v EU (poblíž města Bełchatów). Polská vláda společně s odbory podepsala dohodu, ve které přislíbila podporovat těžbu uhlí až do roku 2049. Země v posledních letech rovněž významně rozvíjí větrné a solární zdroje.

Kromě relativního zastoupení jednotlivých zdrojů, je potřeba brát v úvahu i exportní bilanci země. Některé země mají z hlediska produkce elektřiny velmi čistý energetický mix, jejich produkce ale nepokrývá celou domácí spotřebu elektřiny a další elektřinu importují z fosilních zdrojů ze zahraničí. Skutečná uhlíková stopa takové země pak může být vyšší než u země, která je ve své domácí výrobě procentuálně více závislá na fosilních palivech.

Analýza koalice nevládních organizací Beyond Fossil Fuels ukázala, že celková poptávka po energii v Evropě klesla během zimy 2022/23 o 114,5 TWh ve srovnání se zimou 2021/22. Uhelné jednotky vyrobily během letošní zimy o 19,9 TWh méně v porovnání se zimou předcházející. Jediný nárůst zaznamenali analytici v případě solárních (7,7 TWh) a větrných (15,9 TWh) elektráren.

Česká republika patří k zemím silně závislým na výrobě energie z uhlí - na uhelné elektrárny připadlo v roce 2022 42% z celkové výroby energie v zemi. Přestože se Česká republika v Plánu spravedlivé územní transformace, schváleném Evropskou komisí v září 2022, zavázala k postupnému vyřazení uhlí do roku 2033, na výrobu uhlí ve skutečnosti nadále spoléhá.

Letošní zimní sezona ukázala, že nastal nejvyšší čas se závislosti na fosilních palivech zbavit. Přestože obnovitelné zdroje energie v ČR získávají čím dál větší popularitu, je u nás jejich potenciál stále do velké míry nevyužitý. Zatímco političtí představitelé váhají, jak se k situaci postavit, tržní mechanismy rozhodují namísto nich a posouvají uhlí na vedlejší kolej.

Čtěte také: Více o sluneční energii

Obnovitelné zdroje a výroba elektřiny v Německu v roce 2014

Spolkový svaz pro energii a vodní hospodářství (BDEW) odhaduje, že v roce 2014 celkově klesne hrubá výroba elektřiny z 633,2 mld. kWh (rok 2013) na 610,4 mld. kWh, přitom podíl obnovitelných zdrojů na výrobě elektřiny stoupne na 25,8 procent. Obnovitelné zdroje mají poprvé největší podíl na výrobě elektřiny vůbec, větší podíl než jakýkoliv jiný konvenční zdroj. V absolutních číslech stoupne výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů ze 152,4 na 157,4 mld. kWh.

O jedno procento se zvýší výroba elektřiny ve větrných elektrárnách na 52,4 mld. kWh. Fotovoltaika dodá 35,2 mld. kWh, ve srovnání s rokem 2013 o 14 % více. Z biomasy včetně domovního odpadu bude o pět procent elektřiny více, výroba má stoupnout z 46,6 na 48,9 mld. kWh. Množství energie vyrobené ve vodních elektrárnách má činit 20,8 mld.

Produkce elektřiny z hnědého uhlí zvýší svůj podíl z 25,4 v roce 2013 na 25,6 procenta. Naopak množství elektřiny z černého uhlí klesne na 18 procent z 19,2. Elektřina z jaderných elektráren bude představovat 15,9 procenta, v roce 2013 to bylo 15,4 procenta. Podíl elektřiny vyrobené v paroplynových elektrárnách dál opět klesne na 9,7 z 10,7 procenta.

Přitom hnědouhelné elektrárny by měly vyrobit 156 mld. kWh, elektrárny na černé uhlí 109,9 mld. kWh, jaderné elektrárny 96,9 mld. kWh a konečně paroplynové elektrárny přibližně 58,5 mld. kWh. V roce 2014 obnovitelné zdroje pokryjí domácí spotřebu elektřiny asi z 27,3 procenta.

Pokud mluvíme o spotřebě elektřiny i plynu, tak ta by měla být podle BDEW ve srovnání s rokem 2013 nižší. Díky mírné zimě klesne spotřeba plynu o 14 %. Sníží se rovněž spotřeba v paroplynových elektrárnách. Rovněž je patrný pokles spotřeby elektřiny, která by měla klesnout o 4 procenta.

Dopady spoléhání na obnovitelné zdroje

Již druhá letošní Dunkekelflaute, tedy období, kdy nesvítí a nefouká v našem regionu, je dalším zásadním varováním. Ukazuje, kam nás zavede spoléhání čistě na obnovitelné zdroje a odstavení fosilních zdrojů dříve, než bude dokončena jejich nízkoemisní náhrada.

Německo v minulém roce odstavilo své poslední jaderné elektrárny, které ještě na začátku století produkovaly okolo 156 TWh elektřiny za rok, a tedy okolo 30 % německé produkce. Hlavně bavorský průmysl tak přišel o dominantní část svých stabilních zdrojů elektřiny. Právě tam bylo umístěno několik velkých moderních jaderných reaktorů.

Aby je tak Angela Merkelová neprohrála, vrátila se k původnímu rozvrhu odchodu od jádra. Výroba elektřiny v České republice v době prvního týdne dunkelflaute, která proběhla od 4. 11. do 16. 11. V této době dokázalo Česko svými jadernými a fosilními zdroji zajistit nejen své potřeby, ale vyváželo jadernou a fosilní elektřinu do Německa.

Německo vybudovalo velmi velké nominální výkony v obnovitelných zdrojů. Fotovoltaické zdroje mají celkově nominální výkon přes 90 GW, větrné pak mají nyní nominální výkon přes 70 GW. Cena na spotovém trhu v Německu v době dunkelflaute. Připomeňme, že v německá spotřeba v maximu přes 70 GW a v extrému se může přiblížit i 80 GW, obvykle se však pohybuje mezi 50 až zmíněnými 70 GW.

Naopak pak v zimě, v době, kdy nastoupí zmíněná dunkelflaute, nedodají větrné a fotovoltaické zdroje téměř nic. V takové době, které jsme byli svědky mezi 4. až 16. listopadem a mezi 10. až 15. prosincem, pak Německo spustí všechny své fosilní zdroje, včetně těch na mazut, a i tak dováží až přes 10 GW výkonu od svých sousedů. Dramaticky tak u nich zvyšuje cenu na spotovém trhu.

Německo tak své extrémní ceny na spotovém trhu vyváží do okolních států, ze kterých elektřinu dováží. Výroba elektřiny v Německu v době, kdy nastaly velmi dobré sluneční a větrné podmínky. Přebytek produkce vede k přebytkům výkonu nejen v Německu, a tedy i záporným cenám. I v této době se však Německo neobejde bez fosilních zdrojů a dovozu.

Německo pomocí extrémních nákladů a dotací vybudovalo velmi velké kapacity obnovitelných zdrojů. Přesto však nedosáhlo nízkoemisní výroby elektřiny, která díky jaderným zdrojům funguje ve Francii, Švédsku, Švýcarsku a Slovensku.

Česká republika vyrobila z fosilních zdrojů 41 % elektřiny a z nízkoemisních pak 58 % elektřiny (z toho 41 % bylo z jádra). Česká republika byla navíc čistým vývozcem a část produkce z fosilních zdrojů byla vyvezena právě do Německa. Pokud to započteme, je vidět, že z hlediska emisí je na tom Německo po extrémních nákladech stejně jako Česko.

Záporné ceny mohou vznikat tím, že v řadě případů lze jen těžko úplně vypnout fosilní elektrárny, které musí být v horké záloze, až se počasí zhorší, a ideální podmínky pro obnovitelné zdroje trvají jen omezenou dobu. Stejně tak se nedají snadno vypínat a spouštět jaderné bloky. V současné době jsou však hlavním zdrojem záporných cen elektřiny na spotovém trhu provozní dotace obnovitelným zdrojům.

Přebytek produkce v Německu vede k přebytkům výkonu, a tedy i záporným cenám, nejen tam, ale i v Česku. V takovém případě se nám vyplatí dovážet elektřinu z německých obnovitelných zdrojů a nechat si za to platit penězi německých daňových poplatníků.

Kvůli stále většímu výskytu období se zápornými cenami na spotovém trhu roste problém s kanibalizací nedotovaných zdrojů. Je třeba zdůraznit, že se to týká pouze právě fotovoltaických a větrných zdrojů. Záporné ceny vznikají pouze na spotovém trhu.

Zeleným protijaderným aktivistům se naštěstí nepodařilo prosadit konec jaderné energetiky v České republice, i když se o to hodně snažili. V současné době je jasné, že se budeme snažit provozovat Dukovany i Temelín co nejdéle. Je tak třeba zajistit dostatek elektřiny do doby, než se zmíněné nízkoemisní zdroje vybudují. I proto je důležité udržet dostatečně dlouho v provozu naše uhelné elektrárny.

Nutnost kapacitních plateb nebo jiného řešení je dána zhoršující se ekonomikou produkce elektřiny z uhelných zdrojů vlivem rostoucí ceny emisních povolenek. Zvláště, když hrozí riziko, že Evropská unie může kdykoliv zakázat veškeré fosilní zdroje.

Pokud bude potřebovat dovážet v době, kdy svítí a fouká, nebude to nejspíše problém. Dovezeme elektřinu z fotovoltaických elektráren z Bavorska nebo elektřinu z větrných zdrojů v jiných částech Německa. Ovšem velkým problémem bude zajištění potřebného výkonu v době, kdy nefouká a nesvítí. Tehdy bude mít nedostatek většina našich sousedů, a Německo pak opravdu velký, jak vidíme právě i z letošních epizod dunkelflaute.

Podle mého názoru, který se opírá i o vývoj probíhající v Německu, by neměla Česká republika odstavovat své uhelné zdroje před tím, než se dokončí jejich ekvivalentní nízkoemisní náhrada.

Německo, jak bylo zmíněno, v době, kdy nesvítí a nefouká, intenzivně využívá dovoz elektřiny z existujících francouzských i českých jaderných elektráren. Zároveň právě průmysl vytváří životní úroveň v Bavorsku. Už před více než deseti lety jsem psal, že v případě dokončení odchodu Bavorska od jaderné energie a tlaku proti využívání fosilních zdrojů bude Bavorsko nuceno dovážet většinu potřebné elektřiny odjinud.

Bavorský premiér Markus Söder tak minulý týden jednal při své návštěvě v České republice o možnostech spolupráce při využívání jaderné energetiky. Pokud se podaří v České republice rozjet výrobu malých modulárních reaktorů Rolls-Royce, není vyloučeno, že je budeme do Bavorska vyvážet.

Můj názor je, že se Evropa, pokud opravdu chce dosáhnout nízkoemisní energetiky a průmyslu, bez intenzivního rozvoje jaderné energetiky neobejde. Německo, jako významná ekonomika Evropské unie, se k výstavbě jaderných zdrojů na svém území zákonitě vrátí. Bude to však až za delší dobu.

Kvůli vrtochům počasí se Německo stalo na měsíc jedním z nejméně "čistých" zemí v EU. Vinou nepříznivého počasí mělo Německo v posledních třiceti dnech druhý nejšpinavější energetický mix v celé Evropě, hned po Polsku. Německo je nucené pálit uhlí, aby pokrylo svoji spotřebu, čímž vypouští do ovzduší velké množství oxidu uhličitého.

Za posledních 30 dní vypustila výroba jedné kilowatthodiny elektřiny v Německu do ovzduší 472 gramů skleníkových plynů (CO₂). Oproti tomu nejčistší evropské země, Švédsko a Francie, vypustily pouhých 20 a 42 gramů oxidu uhličitého.

Německo usiluje o to, aby do roku 2030 tvořily obnovitelné zdroje 80 procent jeho energetického mixu. V současné době tvoří obnovitelné zdroje 46 procent, na začátku loňského roku to bylo 41 procent. Dokonce předstihlo Čínu a stalo se druhou nejatraktivnější zemí na světě pro investice do obnovitelných zdrojů energie.

Nárůst podílu uhlí na produkci německé elektřiny započal již předloni. Od roku 2021 však klesá produkce všech sektorů s jedinou výjimkou - totiž uhlí. V roce 2021 ho Německo podle loňské zprávy Mezinárodní agentury pro energii (IEA) spotřebovalo o 26 tisíc tun více oproti roku 2020, což byl nárůst o pětinu.

Jestli ve třetím čtvrtletí roku 2021 generovalo z uhlí 31,9 procent elektřiny, loni v září už to bylo neuvěřitelných 36,3 procent. Podle analýzy portálu Bloomberg spalovali Němci uhlí nejrychlejším tempem od roku 2016. Vyrábějí z něj tolik elektřiny, že by to stačilo na pokrytí potřeb pěti milionů domácností.

V roce 2021 Německo vypnulo v rámci “atomového exitu” (Automausstieg) tři ze svých nejmodernějších jaderných elektráren o celkovém výkonu 4 GW, tedy ekvivalent zdrojů, které by pokryly energetické potřeby Slovenska. Ještě v roce 2011 jaderné reaktory o celkovém výkonu 21 GW dodávaly asi čtvrtinu veškeré elektřiny spotřebované v Německu.

Kromě ceny plynu byla hlavním tahounem růstu spotřeby uhlí poptávka z Francie, která na podzim odstavila v rámci údržby až polovinu svých reaktorů. Německo po odstavení svých nejmodernějších reaktorů stabilizovalo lignitem francouzskou energetiku, která stojí a padá s produkcí zastarávajících jaderných elektráren. Udržuje si ovšem statisticky skoro nejnižší emise v Evropě, zatímco Němci uhlíkovou intenzitou atakují hodnoty vyhrazené zemím jako Jižní Afrika nebo Indie (a samozřejmě Česko).

Berlín i Praha plánují upustit od těžby a spalování hnědého uhlí. Německo již stanovilo datum odchodu z uhlí na rok 2038 a debata v České republice se blíží k závěru, ve kterém se bere v úvahu stejné datum nebo dokonce rok 2033. Odklon od tohoto paliva představuje socioekonomické výzvy pro uhelné regiony, které čelí četným strukturálním problémům.

Role hnědého uhlí v České republice a Německu

I přes postupný pokles výroby zůstává hnědé uhlí jednou ze dvou hlavních surovin používaných k výrobě elektřiny v obou zemích a v České republice také základním zdrojem tepla. Německo a Česká republika patří spolu s Polskem mezi země s nejvyšší úrovní těžby této suroviny nejen v EU, ale i ve světě (v roce 2018 se Německo umístilo na prvním místě a Česká republika na desátém místě; Polsko bylo šesté). V obou zemích se provádí metodou povrchové těžby.

Německo a Česká republika společně představují 55 % spotřeby hnědého uhlí v EU (43 % a 12 %) a v EU obsadili první a třetí místo. Když se spálí, vytvoří se asi o 15 % více CO2/kWh než v případě černého uhlí a téměř o polovinu méně než při použití zemního plynu, což se promítá do vysoké emisivity výroby elektřiny.

Výrazné snížení těžby po roce 1989 bylo spojeno se systémovou transformací a vyčerpáním nejlepších ložisek. V České republice se v tomto období snížila o více než polovinu (z 90 milionů tun v roce 1990 na 37,5 tuny v roce 2019), podobná situace nastala ve východních spolkových zemích Německa.

Jedním z klíčových faktorů urychlujících definitivní odklon od hnědého uhlí je několikanásobné zvýšení cen. Povolenky na emise CO v EU ze 3 EUR v roce 2013 a 10 EUR v roce 2018 až na 42 EUR v roce 2019. To je součástí politiky EU zaměřené na přechod na nízkouhlíková paliva.

Po odečtení malých vývozů (dovozy jsou stopové) je asi 85 % zbývající domácí produkce přiděleno na výrobu elektřiny a tepla. Hnědouhelné doly a elektrárny a teplárny, které zásobují, jsou obzvláště důležité pro hospodářství uhelných regionů, ale i tam jejich význam postupem času klesá.

tags: #obnovitelné #zdroje #energie #vs #uhlí #výroba

Oblíbené příspěvky:

• ČIŽP: Zkušenosti a aktuality
• Dopad znečištění mechaniky
• Nebezpečí komunálního odpadu
• ČOV a kanalizace v ČR
• Počasí v létě