Využití obnovitelných zdrojů energie v Německu

Německo se dlouhodobě zaměřuje na rozvoj obnovitelných zdrojů energie (OZE) s cílem dosáhnout klimatické neutrality. S důrazem na navyšování zeleného výkonu však vlády v Berlíně ztratily ze zřetele další nevyhnutelná opatření, která si růst na počasí závislé energetiky a vypnutí jaderných reaktorů vyžádají. Jejich letité přehlížení nyní vede k tomu, že pro stát i spotřebitele je stále těžší Energiewende ufinancovat.

Z jistého úhlu pohledu lze německou energetickou transformaci zvanou Energiewende hodnotit jako totální úspěch. Když ji před 15 lety členové kabinetu kancléřky Angely Merkelové v rámci takzvaného desetibodového plánu představovali, počítali s tím, že v roce 2030 zajistí větrníky, soláry a spol. 50 procent výroby elektřiny.

Vývoj v oblasti OZE

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

Německo loni vyrobilo 55 procent elektřiny z obnovitelných zdrojů, předloni to bylo 48,42 procenta. Oznámila to Spolková agentura pro sítě, která plní funkci regulátora. "Padesátiprocentní hranice získané elektřiny z obnovitelných zdrojů energie byla pokořena. Spolková agentura pro sítě upřesnila, že hlavní podíl na rekordní obnovitelné produkci měly větrné elektrárny, především pak ty pevninské. Dohromady v loňském roce z pevninských a mořských větrných elektráren Německo získalo 31,1 procenta z celkově vyrobené elektřiny. Ze solárních elektráren to bylo 12,1 procenta, z biomasy 8,4 procenta a zbývající 3,4 procenta připadla na vodní elektrárny a další obnovitelné zdroje. Za celý loňský rok Německo vyrobilo z obnovitelných zdrojů 251,2 terawatthodiny elektřiny, což bylo meziročně o 7,5 procenta více. Zhruba polovina, konkrétně 118,7 terawatthodiny, vyprodukovaly pevninské větrné elektrárny. Z konvenčních zdrojů Německo loni vyrobilo 197,2 terawatthodiny elektřiny.

Za prvních devět měsíců roku 2024 vyrobilo Německo poprvé v historii více elektřiny z větrné a solární energie než z fosilních paliv. Větrná a solární energie dohromady tvořily 45 % výroby. Celkem 59 % německé elektřiny pocházelo letos z obnovitelných zdrojů, kromě větru a slunce se na tom podílely i vodní elektrárny. V roce 2023 tvořily obnovitelné zdroje pouze 52 % německé elektřiny, meziročně tak došlo k výraznému pokroku. Jen letos přibylo úctyhodných 11 gigawattů nové solární kapacity. V polovině léta mělo Německo 92 gigawattů instalovaného solárního výkonu, čímž překročilo svůj cíl pro rok 2024, který je 88 GW. Do konce července se výroba elektřiny z fosilních paliv oproti stejnému období roku 2024 propadla o 14,5 % a dosáhla nejnižší úrovně v historii.

Čtěte také: OPŽP a odpady

Hrubá výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů v Německu by letos měla dosáhnout 285 TWh, což by znamenalo meziroční nárůst o 4 %. Díky tomu má podíl těchto zdrojů na hrubé spotřebě elektřiny vzrůst z loňských 52,5 % na zhruba 54 %. Hlavním pilířem výroby elektřiny z OZE jsou větrné a solární elektrárny, které dohromady tvoří více než tři čtvrtiny výroby elektřiny z těchto zdrojů. Větrné elektrárny by podle UBA měly letos vyrobit asi 141 TWh elektřiny, což je zhruba stejně jako v roce 2023. Výroba meziročně nevzrostla přestože byly k síti připojeny nové zdroje o instalovaném výkonu 3 GW, díky kterým vzrostl celkový instalovaný výkon větrných elektráren v Německu na 72 GW. Významnější rozvoj zaznamenaly v letošním roce v Německu solární elektrárny, jejichž instalovaný výkon vzrostl o téměř 16 GW na více než 98 GW. I přes méně slunné počasí v letošním roce má tak výroba z těchto zdrojů vzrůst meziročně o 16 % na 74 TWh.Výroba elektřiny z dalších OZE, jako jsou biomasa, voda či geotermální energie, vzrostla podle UBA meziročně o 2 %.

Německo v oblasti rozvoje využívání obnovitelných zdrojů nezahálelo ani v loňském roce, kdy navýšilo jejich instalovaný výkon o 20 GW. Ke konci loňského roku tak Německo disponovalo již 190 GW instalovaného výkonu v OZE, což je meziročně o 12 % více. Výstavbu nových OZE táhly především fotovoltaiky, které měly na celkovém růstu více než 80% podíl. Podle Německé Asociace solárního průmyslu (BSW-Solar) instalovaný výkon ve fotovoltaikách v Německu vzrostl o 16,73 GW, čímž ke konci roku překonal magickou hranici 100 GW. V roce 2024 byl rovněž v Německu zprovozněn největší německý solární park, který disponuje instalovaným výkonem ve výši 162 MW. V Německu loni také pokračoval boom fotovoltaiky v rámci tzv.

Emise uhlíku v Německu v roce 2023 klesly o 10 % oproti předchozímu roku a očekává se, že letos opět o něco spadnou. Vedle solárních zdrojů se dařilo i těm větrným, i když tam o boomu nejde mluvit. Instalace větrných elektráren v Německu udržely krok s instalacemi v předchozím roce a dosáhly 2,3 gigawattů. Kromě toho se utěšeně rozrůstá i kapacita baterií, které jsou důležité pro využití plného potenciálu obnovitelných zdrojů. Agentura Reuters uvádí, že kapacita baterií v rozvodné síti v Německu vzroste v roce 2024 o 1/3.

Problémy a výzvy

„Dosavadní úspěchy v rozšiřování obnovitelných zdrojů energie jsou zřejmé a pro Německo představují velký úspěch, ale další kroky budou mnohem obtížnější,“ varovala ministryně. I přes pozitivní vývoj v oblasti výroby elektřiny musíme stále dělat více. Do roku 2030 má být 80 % naší potřeby elektřiny pokryto obnovitelnými zdroji. Rozvoj tak musí být ještě zrychlen, aby bylo dosaženo tohoto cíle, jelikož rostoucí elektrifikace výroby tepla a dopravy povede k růstu spotřeby elektřiny," uvedl prezident UBA Dirk Messner.

Německo se chystá snížit některé ze svých ambicí v oblasti energetické transformace v reakci na velmi očekávanou zprávu označovanou jako „reality check“, jejímž cílem je snížit náklady a zlepšit konkurenceschopnost německého průmyslu. Země přizpůsobí rozvoj větrných a solárních elektráren, stejně jako baterií a vodíkových elektrolýzérů, pomalejšímu tempu rozšiřování elektrické sítě, uvedla ministryně hospodářství Katherina Reicheová. Rozšiřování obnovitelných zdrojů energie by mělo postupovat v souladu s rozvojem sítě, aby bylo zajištěno, že všechna vyrobená elektřina bude skutečně využita, a nové zdroje budou přidávány tam, kde to dává smysl, uvedla Reicheová. Rozhodujícím faktorem v budoucí energetické politice mají být spíše systémové náklady než náklady na obnovitelné zdroje samotné, dodala Reicheová.

Čtěte také: Využití vody z nádobí

Podpora obnovitelných zdrojů musí být doplněna nejen posílením sítí, ale také vybudováním záložních zdrojů, lepšími přenosovými propojeními se sousedními zeměmi a rozvojem flexibility na straně spotřeby.

Pomalý rozvoj sítí

Na konci prvního čtvrtletí 2025 bylo v Německu dokončeno 3 345 kilometrů nových přenosových vedení, což odpovídá pouze 15,3 % z celkových 16 702 km zakotvených v legislativě. Tempo výstavby se dlouhodobě pohybuje pouze ve stovkách kilometrů ročně, což je v ostrém kontrastu s cíli, které vyžadují uvést do provozu tisíce kilometrů v příštích letech.

Přestože tempo výstavby mírně zrychlilo, je stále nedostatečné pro zvládnutí transformace energetiky a dosažení ambiciózního cíle Německa pokrýt do roku 2030 alespoň 80 % hrubé konečné spotřeby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie.

Výroba tepla a doprava zaostávají

Jak poznamenala UBA, pro dekarbonizaci německé energetiky je kromě výroby elektřiny zapotřebí dekarbonizovat také výrobu tepla a dopravu. To se však prozatím příliš nedaří. I přes další přírůstek počtu instalovaných tepelných čerpadel, díky kterým dochází k využití geotermální energie či tepla okolního prostředí, je v letošním roce očekáván pouze nepatrný nárůst využití OZE v sektoru výroby tepla (o méně než jedno procento). Ještě horší situace panuje v sektoru dopravy, kde je v roce 2024 očekáván dokonce pokles podílu OZE na celkové spotřebě energie. Důvodem pro tento pokles je podle UBA zejména pokles spotřeby biopaliv, který nebyl vyrovnán růstem využití elektřiny z OZE v železniční a silniční dopravě."Přechod na obnovitelné zdroje se v sektoru dopravy uskuteční ve střednědobém horizontu díky elektrifikací.

Německé strategie a iniciativy

Elektrifikace s pomocí obnovitelných zdrojů energie je pilířem plánu Německa na dosažení neutrality ve vypouštění oxidu uhličitého. Do roku 2030 chce Německo proti roku 1990 snížit emise skleníkových plynů o 65 procent, do roku 2040 o 88 procent a do roku 2045 hodlá dosáhnout emisní neutrality.

Čtěte také: Odpad a recyklace v Česku

Ministerstvo hospodářství Reicheové představilo seznam deseti klíčových opatření, která nyní plánuje zavést. Mezi nejdůležitější plánované změny patří již zmiňované přizpůsobení výstavby OZE tak, aby instalace probíhaly v lokalitách s dostupnou sítí. Dále také postupné ukončení provozní podpory u některých malých solárních instalací a zavedení technologicky neutrálního kapacitního trhu kolem roku 2027. Revize čeká i cíle pro vodík, místo 10 GW elektrolyzérů bude stanoven flexibilní přístup podle potřeb.

Dosažení klimatické neutrality by bylo neuvěřitelně nákladné a složité, takže efektivnější využívání veřejných prostředků by mohlo zvýšit šance na dosažení tohoto cíle, uvedl Alexander Kox, výkonný ředitel společnosti BET Consulting.

Zelený vodík

Zpracování oxidu uhličitého v souladu s principy udržitelnosti a zelené ekonomiky se stává klíčovým tématem pro dosažení klimatických cílů a ochranu životního prostředí. Německo jako jeden z globálních lídrů v oblasti ekologických inovací intenzivně pracuje na vývoji technologií, které umožňují efektivní využití CO₂ jako suroviny pro výrobu obnovitelných paliv a chemických produktů. Mezi klíčové technologie patří výroba zeleného vodíku, ekologická produkce methanolu a výroba udržitelných leteckých paliv (SAF).

Zelený vodík, získávaný prostřednictvím elektrolýzy vody za využití obnovitelných zdrojů energie, představuje základní prvek pro dekarbonizaci energetiky i průmyslu. V kombinaci s CO₂ lze následně vyrábět ekologický methanol, který nachází široké využití jako palivo či surovina v chemickém průmyslu. Současně se rozvíjí technologie na výrobu udržitelných leteckých paliv (SAF), jež mají potenciál výrazně snížit uhlíkovou stopu letecké dopravy. Tyto iniciativy, podporované německou vládou, představují důležitý krok k dosažení klimatické neutrality (závazek EU k dosažení klimatické neutrality do roku 2050) a transformaci směrem k cirkulární a udržitelné ekonomice.

Zelený vodík hraje významnou roli při přeměně bývalých důlních oblastí na centra udržitelné energie. Příkladem takové přeměny je Anwenderzentrum h2Herten, které představuje společný projekt města Herten, spolkové země Severní Porýní-Vestfálsko a soukromých společností. V bývalém areálu dolu s ukončenou těžbou Ewald bylo veřejnými výdaji vybudováno centrum pro energetickou změnu s využitím vodíku. V rámci projektu v technologickém centru h2Herten probíhá výroba zeleného vodíku prostřednictvím elektrolyzéru napojeného na vlastní větrnou elektrárnu, provoz čerpací stanice vodíku pro osobní i nákladní vozy a testovací linka vodíkových technologií.

Německo je lídrem v oblasti zeleného vodíku a v roce 2020 spustilo Národní vodíkovou strategii (Nationale Wasserstoffstrategie), která zahrnuje investice v řádu miliard eur do infrastruktury, výzkumu a vývoje. Plánuje vybudovat rozsáhlou strukturu elektrolyzérů a vytvořit síť pro přepravu a skladování vodíku, která by mohla být propojena s ostatními evropskými zeměmi. Zelený vodík má potenciál nahradit fosilní paliva v mnoha odvětvích, včetně chemického průmyslu, kde slouží jako vstupní surovina pro další ekologické produkty.

Projekty na získávání vodíku, methanolu a chemikálií z koksárenských a hutních plynů se zabývá například Carbon2Chem (ThyssenKrupp) v Duisburgu, kde v současné době probíhají dvě fáze, a to dlouhodobé testování výroby vodíku společně s provozem demonstrátoru výroby methanolu. V aktuálně připravované třetí fázi se připravuje experimentální linka pro výrobu udržitelného leteckého paliva SAF pro účely ukázky technologie a získání materiálu pro další testy. Technologie byla postavena a je provozována s využitím dotací na vývoj a výzkum.

Ekologická výroba methanolu

Methanol, základní surovina pro mnoho chemických procesů a také palivo, může být vyráběn ekologicky kombinací CO₂ a zeleného vodíku. Německo v této oblasti opět zaujímá vedoucí pozici díky pokročilým technologiím, které umožňují využívat přebytečnou obnovitelnou energii k výrobě chemických produktů, včetně methanolu. Například společnost BSE Methanol v Lipsku se zaměřuje na výrobu zeleného methanolu z obnovitelných zdrojů. Zelený methanol má široké využití například v oblasti ekologicky nezávadných pohonných hmot, v některých oblastech by mohl být i alternativou zeleného vodíku.

Výroba udržitelných leteckých paliv

Letecký průmysl patří mezi největší producenty emisí skleníkových plynů. Udržitelná letecká paliva (SAF) se proto stávají jedním z hlavních řešení, jak tuto situaci zlepšit. SAF jsou vyráběna z obnovitelných zdrojů nebo recyklovaných surovin a mohou výrazně snížit uhlíkovou stopu letecké dopravy. Německo je v Evropě jedním z průkopníků v oblasti výroby SAF a již nyní investuje do výzkumu a vývoje těchto paliv, stejně jako do jejich integrace do současné letecké infrastruktury. Spolupráce mezi německými leteckými společnostmi, rafinériemi a výzkumnými centry je klíčovým faktorem úspěchu této technologie. Německé společnosti se snaží SAF zavádět do komerční letecké dopravy a tím podporovat přechod na udržitelnou leteckou mobilitu, která je zásadní pro dosažení klimatických cílů v oblasti dopravy.

Získávání dalších surovin z CO₂ a odpadu

Jedním z největších průlomů v oblasti cirkulární ekonomiky je využití CO₂ a odpadu jako zdroje pro výrobu nových hospodářsky využitelných produktů. Německo vyvíjí technologie, které umožňují zachycovat CO₂ a přeměňovat ho na širokou škálu produktů, včetně syntetických chemikálií, plastů nebo stavebních materiálů. Tyto technologie nejen pomáhají snižovat emise, ale také poskytují ekonomický přínos tím, že vytvářejí hodnotné produkty z odpadu. Německá vláda podporuje rozvoj výše uvedených technologií prostřednictvím národních strategií a spolupráce s průmyslovými partnery, což jí umožňuje rychlejší pokrok v oblasti dekarbonizace a cirkulární ekonomiky. Zpracování CO₂ v souladu s principy udržitelnosti a zelené ekonomiky se stává jedním z hlavních pilířů dekarbonizace. Německo díky svým rozsáhlým investicím a inovacím v oblasti zeleného vodíku, methanolu, SAF a recyklace odpadu rychle postupuje kupředu a nastavuje vysokou laťku pro ostatní evropské země.

Investice a dotace

Německo plní svá energetická předsevzetí, zadarmo to ale určitě nebude. Naopak sázka na obnovitelnou energii se stále prodražuje, především státnímu rozpočtu, který zelenou elektřinu dotuje. Nejen proto aby zajistil relativně nízkou cenu elektřiny a jiných energií, ale také aby udržel ekonomicky celý byznys nad vodou. A to zdaleka není všem dnům konec.

Od příštího roku bude podpora obnovitelných energií plně hrazena z pokladny spolkové vlády. Provozovatelé rozvodných sítí předpovídají, že si vyžádá 17 miliard eur (430 miliard korun). Z této sumy by se měl odečíst očekávaný zůstatek na účtu obnovitelných zdrojů na konci roku 2024 ve výši zhruba půl miliardy eur. Vláda kancléře Olafa Scholze si tak na příští rok musí připravit na zelenou energii 16,5 miliardy eur.

Ekonomové z výzkumného hospodářského ústavu v Porýní-Vestfálsku (RWI) předpovídají, že na účtu pro zelené energie bude letos celkem potřeba 23 miliard eur. Do konce července už bylo vyplaceno bezmála 14 miliard, jenomže vláda počítala v rozpočtu jen s 19 miliardami. Čtyři miliardy by musela vzít jinde a brát není moc kde. Platí navíc dluhová brzda, takže zadlužení nad limit daný zákonem by bylo protiústavní!

Vláda proto už letos v létě vytvořila něco, čemu se říká „dodatečný rozpočet na rok 2024“. Nově se tu zvyšuje plánovaný schodek o 11,3 miliardy eur na 50,3 miliardy eur.

Skupina ČEZ v Německu

Skupina ČEZ působí v Německu od roku 2001. V současnosti zde podniká zejména v oboru poskytování komplexních energetických služeb zastřešených skupinou Elevion Group. Celkově vlastní společnosti Skupiny ČEZ ve Spolkové republice Německo cca 60 turbín v pevninských parcích větrných elektráren s celkovým instalovaným výkonem 145 MW. Prostřednictvím fondu Inven Capital vstoupil ČEZ do firmy Sunfire, jež rozvíjí a uvádí do průmyslové výroby nejpokrokovější energetické technologie přispívající ke snižování emisí CO2 a rozvoji decentralizovaných zdrojů, a také do společnosti sonnen, světové jedničky ve výrobě inteligentních bateriových systémů na skladování energie pro domácnosti. Investicí do společnosti tado° se ČEZ v roce 2016 vedle smart zákaznických řešení v oblasti elektrické energie vydal i do oblasti chytrého řízení tepla, resp. chlazení. V roce 2018 svůj podíl v tado˚ navýšil v řádech desítek procent, zástupce má také v představenstvu společnosti.

Nová strategie pro zajištění dodávek elektřiny

Německo v lednu dosáhlo předběžné dohody s Evropskou komisí o podobě nové Power Plant Strategy, která má zajistit bezpečnost dodávek elektřiny v období postupného odstavování uhelných zdrojů. Berlín plánuje již letos vypsat tendry na výstavbu 12 gigawattů nové výrobní kapacity, přičemž většina těchto zdrojů má být plynová. Informovala o tom agentura Reuters.

Podle německého ministerstva hospodářství má z plánovaného objemu 10 gigawattů zajišťovat dlouhodobější, stabilní dodávky elektřiny. Strategie reaguje na strukturální problém energetické transformace: zatímco výroba z větru a solární energie rychle roste, v obdobích nízkého větru a slunečního svitu vznikají mezery, které je nutné překlenout v řádu hodin, dnů, ale někdy i týdnů. „Krátkodobými tendry zároveň vytváříme základ pro bezpečné dodávky elektřiny v budoucnu, a tím i pro konkurenceschopnost našeho průmyslu,“ uvedla podle Reuters německá ministryně hospodářství Katherina Reichová.

Nové elektrárny mají být uvedeny do provozu kolem roku 2031 a nejpozději do roku 2045 musí být schopny provozu na vodík. Tento požadavek odpovídá německému cíli dosáhnout klimatické neutrality právě v tomto roce. Státní podpora zatím není definitivně schválena a celý plán ještě musí projít finálním schválením Evropskou komisí. Detaily elektrárenské strategie netrpělivě očekávají i největší německé energetické společnosti, jako jsou RWE, Uniper nebo EnBW. Ty dlouhodobě upozorňují, že bez jasného regulačního rámce a kapacitního mechanismu nelze nové zdroje financovat s přijatelným rizikem.

Šéf Uniperu Michael Lewis označil dohodu mezi Berlínem a Bruselem za „naléhavě potřebný krok k tomu, aby byla energetická transformace v Německu nákladově efektivní a pragmatická“. Podle něj je klíčové, že plán dává provozovatelům větší volnost v rozhodování o tom, kdy a jak přejdou z plynu na vodík. Strategie počítá i s dalšími tendry v letech 2027 a 2029-2030, přičemž i tyto nové kapacity mají být dostupné nejpozději do roku 2031. Vláda zároveň slibuje zrychlení povolovacích procesů, které dosud výstavbu energetických zdrojů výrazně brzdily.

Navzdory politické shodě čelí plán kritice části průmyslu. Deutsche Industrie- und Handelskammer (DIHK) varuje, že státem řízená a dotovaná výstavba plynových elektráren může Německo na desítky let uzamknout do nákladné technologie. „Bezpečnost dodávek je pro ekonomiku zásadní. Moderní plynové elektrárny k ní mohou do určité míry přispět. Státem nařízená a dotovaná výstavba plynových elektráren je ale špatný přístup,“ uvedla Helena Melnikovová z DIHK. Podle ní se náklady nevyhnutelně promítnou do účtů spotřebitelů a mohou dosahovat miliard eur ročně. Komora místo toho prosazuje tržně orientovaný, technologicky neutrální model, v němž by dodavatelé elektřiny měli povinnost zajistit dodávky na trhu, nikoli spoléhat na dotace pro konkrétní typ zdrojů.

Energie od Rolls-Royce

Do debaty se mimo tender vložila divize společnosti Rolls-Royce. RR Power Systems představuje modulární plynové elektrárny, které prezentuje jako řešení kompatibilní s požadavky německé Power Plant Strategy. Jedná se o decentralizované zdroje založené na plynových motorech, dodávané v předkonfigurovaných modulech o výkonu 10, 20 a 30 megawattů. Ty lze kombinovat do elektráren o výkonu od jednotek až po stovky megawattů a připojit k síti v horizontu 12 až 18 měsíců, což se shoduje s německým výhledem. Zdroje jsou navrženy jako H2-ready a mají sloužit především jako flexibilní záloha pro obnovitelné zdroje.

Rolls-Royce se v argumentaci opírá o zkušenosti z Velké Británie, kde podobné plynové jednotky hrají klíčovou roli v kapacitním trhu a podpořily přechod od uhlí k obnovitelným zdrojům.

Smíšené reakce

Reakce na zprávu německého ministerstva hospodářství byly mezi průmyslovými a klimatickými aktéry smíšené. Federace německého průmyslu (BDI) označila dokument za klíčový krok k propojení klimatické ochrany a konkurenceschopnosti a ocenila důraz na zvýšení efektivity. Asociace chemického průmyslu (VCI) rovněž uvítala návrhy a zdůraznila potřebu zaměřit se u obnovitelných zdrojů více na kvalitu než kvantitu. Naopak environmentální asociace Stiftung Klimawirtschaft varovala, že nižší prognóza spotřeby elektřiny je alarmující známkou deindustrializace.

tags: #vyuziti #obnovitelnych #zdroju #energie #Nemecko

Oblíbené příspěvky:

• Ekologické programy v Českém Krumlově
• Prevence ohrožení zvířetem
• Výroba látkových sáčků
• Iniciativy České Televize
• Fakta a rizika: Nový Zéland