Obnovitelné zdroje v Německu a jejich regionální rozvoj

Německo se spoléhá na rozvoj obnovitelných zdrojů energie, především fotovoltaických a větrných elektráren, které mají v budoucnu nahradit vyřazené jaderné a uhelné zdroje. Tím je obrovský rozmach moderních obnovitelných zdrojů energie - tedy zejména větrných a solárních technologií - v posledních deseti až patnácti letech.

Z ještě poměrně nedávno okrajových a spíše experimentálních technologií se zde stal významný sektor, který zajišťuje podstatnou část výroby elektřiny. Sousední Německo má z hlediska rozvoje obnovitelné energetiky dlouhodobě nejúspěšnější legislativu založenou na pevných výkupních cenách a prioritním přístupu OZE do rozvodné sítě.

Zásadní je to, že pro Německo je dosavadní, impozantní vzestup moderních obnovitelných zdrojů pouhým začátkem. Z dnešního podílu dvacet procent na výrobě elektřiny plánuje spolková vláda zvýšit jejich příspěvek na třicet pět procent už v roce 2020, tedy za osm let (sic!), a do roku 2050 prakticky zcela přejít na obnovitelnou energetiku.

Odhodlání celé německé společnosti přejít na obnovitelné zdroje je zásadním faktorem, díky kterému celý vpravdě revoluční plán může uspět. Nejde vůbec o iracionální a krátkodobé rozhodnutí spolkové vlády a politické elity, nýbrž o hluboko sahající a historicky ukotvený fenomén daný řadou důvodů, jejichž analýza přesahuje zaměření tohoto textu.

Vlastnická struktura OZE v Německu

Je jím vlastnická struktura OZE v německém elektrárenském parku. Obnovitelné zdroje, instalované v Německu na základě zákona o pevných výkupních cenách, jsou v drtivé převaze vlastněny občany, spolky, obcemi, drobnými podnikateli a progresivními investičními fondy. V tomto ohledu se podařilo úplně obrátit původní systém, kdy energii prodává spotřebitelům několik firem s prakticky monopolním postavením: nový segment obnovitelných zdrojů tuto situaci proměňuje mimo jiné tím, že energii si v čím dál větší vyrábějí a prodávají občané sami.

Čtěte také: Význam obnovitelné energie

Níže zobrazená statistika ukazuje, že na konci roku 2010, kdy Německo disponovalo instalovaným výkonem 53 000 MW větrných a fotovoltaických elektráren, jich bylo více než polovina (51 procent) ve vlastnictví fyzických osob, z nichž pětina jsou soukromí zemědělci. Naopak pouhých 6,5 procent bylo pod kontrolou velkých elektrárenských společností (RWE, E.On, EnBW a Vattenfall).

V Německu vyrostlo mnoho větrných a solárních projektů díky iniciativě družstev a spolků, kdy na komunální úrovni dali lidé dohromady a investovali do elektráren, které teď pro ně představují pravidelný a jistý přivýdělek. Lidé prostě vidí, že z obnovitelných zdrojů mají prospěch oni sami, jejich sousedé a obce.

Dalším z důvodů široké podpory růstu obnovitelné energetiky v Německu je fakt, že vytváří velké množství pracovních příležitostí, a to právě i na regionální úrovni. Zatímco v roce 2004 pracovalo v branži OZE asi 160 tisíc lidí, roku 2011 to bylo už 382 tisíc. Německá strategie zaměřená na vytvoření a rozvoj nových energetických technologií zaznamenala fenomenální úspěch.

Výzvy a regionální aspekty

V případě větrných elektráren na souši však Německu již několik let chybí dostatek projektů, což je znát i na nevyužitém objemu aukcí na podporu jejich výstavby. Nejistý je i výhled pro následující měsíce a roky, kdy sice během letošních prvních devíti měsíců meziročně mírně vzrostl objem nově zprovozněných elektráren, nicméně objem nově schválených projektů zásadně poklesl. To se posléze negativně podepisuje na jejich výstavbě.

Přestože čísla o samotné výstavbě onshore větrných elektráren v Německou za letošních prvních devět měsíců jsou lehce optimistická díky pětiprocentnímu nárůstu nového výkonu vůči loňskému roku, v případě počtu objemu schválených projektů je situace diametrálně odlišná.

Čtěte také: České startupy a energie

Podle prezidenta asociace Hermanna Alberse nyní čekají na stolech příslušných úřadů ke schválení projekty o celkovém výkonu deseti GW, přičemž pro dosažení vytyčených cílů pro obnovitelné zdroje je dle něj nutné urychlit výstavbu. „Jelikož povolení představují budoucí výstavbu, situace je znepokojivá. Aby mohly být povolovací procesy dokončeny do konce roku, bylo by potřeba nakopnout rozhodovací procesy.

Důležitý je rovněž regionální aspekt, jelikož většina instalovaného výkonu větrných elektráren se v Německu nachází na větrnějším severu, který nabízí vhodnější podmínky pro jejich provoz. Přenos výroby větrných elektráren ze severu na jih země pak značně komplikuje nedostatečná energetická infrastruktura, kterou se kvůli značným zpožděním nedaří rozšiřovat dostatečně rychlým tempem.

Některé ze severních spolkových zemí volají po rozdělení jednotné německé obchodní zóny na více regionálních zón, což by vedlo k rozdílné ceně elektřiny v různých částech země.

Srovnání s dalšími zeměmi

Dnes se podíváme podrobněji na úspěšný vzestup obnovitelných zdrojů (OZE) ve třech evropských státech: Německu, Španělsku a Dánsku. Ačkoliv se liší strukturou hospodářství i skladbou tradičních energetických zdrojů, jedno mají tyto země společné.

Španělsko se z hlediska podílu větrných a solárních elektráren na domácí výrobě elektřiny dostalo patrně nejdál. Letos v lednu a v únoru například dodávaly větrné elektrárny více než jednu čtvrtinu proudu, a společně s vodními a solárními elektrárnami se podíl obnovitelných zdrojů blížil polovině. Poslední tři měsíce, od prosince 2012 do února 2013, představoval vítr největší zdroj elektřiny v zemi - jaderné reaktory s dvacetiprocentním podílem byly druhé.

Čtěte také: Více o sluneční energii

Španělsko je také průkopníkem v technologii termálních solárních elektráren, které jsou na rozdíl od fotovoltaiky schopny akumulovat teplo a jeho prostřednictvím vyrábět elektřinu i v noci, kdy slunce nesvítí. Koncem loňského roku bylo v zemi instalováno 39 takových elektráren disponujícími zásobníky tepla až na osm hodin.

Díky takto významnému nárůstu větrné energetiky se Dánsku daří snižovat spalování uhlí. Dostatek elektrické energie v Německu v souvislosti s nahrazením uhlí a jádra obnovitelnými zdroji je podmíněn i přeshraniční redistribucí, mj. i přes Českou republiku.

Zabezpečení dodávek a rozvoj sítí

Zpráva Bericht zu Stand und Entwicklung der Versorgungssicherheit im Bereich der Versorgung mit Elektrizität vydaná německou agenturou Bundesnetzagentur für Elektrizität, Gas, Telekommunikation, Post und Eisenbahnen, která byla zveřejněna v lednu 2023, zachycuje stav zabezpečení dodávek elektřiny panující v roce 2022, ale především se zaměřuje na období 2025 až 2031, neboť v roce 2030 by mělo být opuštěno uhlí jako zdroj energie.

Souhrnný komentář je optimistický a konstatuje, že ve vybraných scénářích je zajištěna dodávka elektřiny v daném období 2025 až 2031. Zpráva předpokládá různý vývoj scénářů a zahrnuje brzké vyřazení uhlí do roku 2030. Musí však být provedena řada změn na straně výroby a sítě. Bezpečné zásobování spotřebitelů platí jak z hlediska dostatečných výrobních kapacit, tak i s ohledem na dostatečné kapacity sítě a uvažuje se především nabídková zóna Německo-Lucembursko.

Výchozím bodem je významné rozšíření obnovitelných energií (pevninský vítr, pobřežní vítr a fotovoltaika) v Německu z cca 123 GW (2021) na 360 GW (2030) nebo až 386 GW (2031). U řiditelných výrobních kapacit, které jsou nezbytné pro vykrývání nerovnoměrné výroby s OZE, má jít i o rozšiřování plynových elektráren, které však budou připraveny na přechod ze zemního plynu na vodík (H2-ready).

S velkou pozorností je třeba vnímat konstatování zprávy, že Evropský vnitřní trh otevírá důležité vyrovnávací účinky pro elektrizační soustavu. Německo má odpovídající (minimální) výměnné kapacity na hraničních propojovacích bodech a tuto povinnost mají podle evropského práva i jeho sousedé. Německo se může stát čistým dovozcem elektřiny, ale potřeba dovozu, i na vyrovnání nerovnoměrné výroby, se v průběhu let zvýšila.

V roce 2031 se budou vyskytovat četná problémová místa v severojižním směru dopravy. (Pozn. autora: Patří k nim i část přenosové sestavy procházející Českou republikou).

Ta zahrnují rozsáhlou expanzi využití OZE (pevninský vítr, pobřežní vítr, FV). V celoevropské oblasti růst kapacity o 707 GW do roku 2031 (2022: stav 460 GW; 2031: stav 1 167 GW). Je nutné doplnění nových výrobních kapacit na zemní plyn v závislosti na modelovém výpočtu přibližně o 17 GW až 21 GW do roku 2031.

S předpokládanými expanzními objemy obnovitelných energií se Německo výhledově stane čistým dovozcem. V závislosti na počasí se bilance může také rok od roku lišit a může se také změnit na exportní bilanci v letech s velmi silným větrem a/nebo slunečním zářením. Předpokládaná elektrifikace a z toho vyplývající potřebné množství elektrické energie se v Německu zcela nevyrábí a bude proto v budoucnu částečně dováženo.

Velká pozornost je ve zprávě věnována vývoji na úrovni regionů. Je to dáno nutností co nejméně zvyšovat nerovnoměrnost využití přenosové elektrické sítě a nutnost ji dále posilovat. Týká se to nejen výstavby nových zdrojů elektřiny, ale i výstavby nejrůznějších průmyslových areálů s velkou spotřebou elektřiny.

I když je německá přenosová soustava charakterizována úzkými hrdly sítě, lze zaručit bezpečnost dodávek v elektrické síti, pokud jsou k dispozici dostatečná vhodná opatření k odstranění úzkých míst a mohou být použita. Hlavním opatřením pro odstranění úzkých míst je odstavení elektrárny před vznikem úzkého místa v síti a současné spuštění elektrárny za úzkým hrdlem.

Celková výrobní kapacita v Německu k 31. květnu 2022 byla přibližně 232 GW. Z toho asi 219,5 GW bylo aktivních na trhu, a z toho asi 139 GW připadá na obnovitelné zdroje energie.

Německo je integrováno do evropského trhu s elektřinou prostřednictvím zemí Francie, Belgie, Nizozemsko, Lucembursko, Rakousko, Švýcarsko, Itálie, Polsko, Česká republika, Dánsko, Švédsko a Norsko a také Velká Británie.

Graf: Rozvoj instalovaných výrobních kapacit pro oblast německého trhu do roku 2030. Je zřejmé, že největší podíl mají mít fotovoltaické elektrárny (žlutě) následovány využitím větru na pevnině a na pobřeží (světle zelená). Za povšimnutí stojí v pořadí třetí způsob výroby elektřiny, a to s využitím zemního plynu, kdy se počítá i s vodíkem (světle modrá) a teprve na čtvrtém místě jsou větrné elektrárny offshore vzdálené od pobřeží (temně zelená).

Transformace německé elektroenergetiky a vzájemné sousedství České republiky a Německa se mohou kladně projevit na posilováním přeshraničních toků elektrické energie jedním nebo druhým směrem, včetně čistého transportu z východoseverních oblastí Německa nebo Polska přes ČR do jihovýchodních oblastí Německa. Pokud zůstanou v tuzemsku, tak jejich ekonomický přínos bude pro nás bez jakékoliv uhlíkové stopy a z hlediska komplexního zatížení přírodního prostředí mnohem příznivější, než například posilování transportu zboží atp.

Podpora OZE a budoucí výhled

Státní podpora na rozvoj obnovitelných zdrojů energie (OZE) v Německu by mohla v příštím roce klesnout k 18 miliardám eur. To je sice o miliardu eur více než v roce 2023, avšak významně méně než letošních očekávaných 23 miliard eur.

Celkově by v roce 2029 mohlo Německo disponovat více než 300 GW instalovaného výkonu v OZE, což je zhruba dvojnásobek proti roku 2023. Výroba elektřiny z OZE by tak do roku 2029 měla vzrůst na zhruba 380 TWh z loňských 245 TWh.

I přes ukončení podpory pro 22 GW solárních a větrných elektráren s vysokými garantovanými výkupními cenami by tak kvůli prudkému růstu objemu podporované elektřiny měla do roku 2029 vzrůst potřebná státní podpora na zhruba 23 miliard eur.

Systém provozní podpory v Německu zajišťuje podporovaným obnovitelným zdrojům dosažení garantované výkupní ceny. To znamená, že při poklesu velkoobchodních cen elektřiny roste potřebná výše podpory a naopak.

Regionální rozvoj v Braniborsku

Braniborsko se zaměřuje na rozvoj obnovitelných zdrojů energie, zejména v oblastech bioenergie, větrné energie a solární energie:

• Bioenergie a větrná energie: Získávání energie z biomasy a biopaliv, opatření ke zvýšení energetické účinnosti (rozšíření biometanu, napojení na sítě zemního plynu, elektromotory), zaměření se na techniku větrných turbín - výroba strojoven, rotorů, věží a dalších strojů/ technologií větrných turbín.
• Technologie v oblasti energetické účinnosti: Inovativní produkty, osvětlovací technika, systémy vzduchotechniky (HVAC), technika budov, rozvoj technologie „Carbon Capture and Storage“ (CCS) - zachycování a ukládání uhlíku. Cíl: diferenciovaný trh s novými výrobky a technologiemi a současná minimalizace zdrojů.
• Energetické sítě, ukládání energie a E-mobilita: Síťová integrace energií z obnovitelných zdrojů, rozvoj a integrace chytrých sítí (Smart grids) od poptávky po dodávky energií, testování elektromobilů, řešení klíčových otázek „přechodu energie“ (Energiewende).
• Solární energie: Důraz především na oblasti fotovoltaiky a solární termiky. V regionu (konkr. v Lieberoser Heide) se nachází 2. největší pozemní solární systém na světě - 700 00 solárních panelů.

Vývoj v energetice a obnovitelných zdrojích v Evropě

Evropa se neustále vyvíjí v oblasti energetiky a obnovitelných zdrojů, přičemž se řeší různé výzvy a příležitosti:

• EU by měla zastavit plýtvání solární energií a omezit záporné ceny, aby podpořila investice.
• Evropskou unii čeká utahování opasků, bude se šetřit energiemi.

Budoucnost energetiky v Německu a vliv na Českou republiku

• Česká republika pokračuje v rozsáhlých jaderných plánech a pro výstavbu malého modulárního reaktoru v očekávání již vyčlenila prostor, což ale neguje řadu skutečností, včetně nedostatečné rychlosti výstavby a blokace prostředků na účinnější cesty.

Zásadní expanze instalovaného výkonu obnovitelné energie by ale měla proběhnout na straně fotovoltaiky. V Berlíně by se potenciál měl zvýšit z dnešních 0,1 GW na 11,9 GW, a v Braniborsku z 1,1 GW na 27 GW.

Realizované projekty obnovitelné energie

V sousedních zemích se realizují velké regionální a městské projekty obnovitelné energie se stovkami tisíc obyvatel, ležících v analogickém klimatickém pásu jako ČR (Rhein Hunsrück, Burgenland, Aller-Leine-Tal, Hassfurt…), které v mnoha případech vyrobenou energii v desítkách či stovkách procent vlastní spotřeby se ziskem exportují. V německém městě Lipsko začala realizace projektu největšího tepelného solárního systému v Německu.

Rozvoj využívání obnovitelných zdrojů energie (OZE) v Německu je napříč sledovanými oblastmi velmi rozdílný. Zatímco podíl OZE na spotřebě elektrické energie stabilně roste a letos dosáhne zhruba 54 %, podíl OZE ve výrobě tepla vzroste letos pouze nepatrně a v dopravě je dokonce očekáván pokles.

Hlavním pilířem výroby elektřiny z OZE jsou větrné a solární elektrárny, které dohromady tvoří více než tři čtvrtiny výroby elektřiny z těchto zdrojů.

tags: #obnovitelné #zdroje #v #německu #regionální #rozvoj

Oblíbené příspěvky:

• Kompostárna Náklo
• Lučice a ochrana přírody
• Agenda odboru životního prostředí Kladno
• Riziko medikánů ve Středozemí
• Typy odpadkových košů v Londýně