Tricastinská jaderná elektrárna na jihovýchodě Francie (zdroj: Pixabay)
Šéfredaktor časopisu Energie 21 Jiří Trnavský publikoval krátký článek s názvem „Atomová Francie se otevírá slunci“ (publikováno v tištěné verzi časopisu č. 5/2021 a 6. října na stránkách www.energie21.cz). Vychází ze zdrojů Svazu moderní energetiky a informuje o dvou významných rozhodnutích Evropské komise. Jedno je z června a druhé ze září tohoto roku. Evropská komise jimi schválila státní podporu pro výstavbu obnovitelných zdrojů energie (OZE). První „balíček“ státní podpory ve Francii ve výši 30,5 miliard euro je pro 7 různých typů obnovitelných zdrojů o celkovém instalovaném výkonu 34 GW.
Článek cituje z tiskové zprávy komise, ve kterém se píše, že „jde o velké fotovoltaické elektrárny na zemi a na budovách, větrné elektrárny na pevnině, vodní elektrárny, inovativní solární zařízení a zdroje pro vlastní spotřebu. Sedmá kategorie je pak určena pro technologicky neutrální nabídku, tedy aukci, ve které mohou soutěžit různé typy zdrojů“. Státní podpora má formu prémie, která se přičítá k tržní ceně elektřiny, a kterou budou výrobci pobírat po dobu 20 let. Druhý balíček se týká jen malých solárních zdrojů instalovaných na střechách budov. Jeho výše je 5,7 miliardy eur, které by měly umožnit instalaci panelů o celkovém výkonu asi 3,7 GW.
Ve svém rozhodnutí o schválení státní pomoci Evropská komise uvádí: „Komise usoudila, že podpora je nezbytná k pokračování rozvoje výroby energie z obnovitelných zdrojů za účelem dosažení environmentálních cílů Francie.“
Jde o podporu s cílem výrazně zvýšit podíl OZE ve francouzském elektrickém mixu, neboť Francie údajně zaostává za svými závazky co do instalovaného výkonu OZE. Na konci roku 2020 bylo ve Francii instalováno 10,4 GW solárních elektráren, 17,6 GW větrných a 25,7 GW vodních elektráren. Nárůst hydroelektráren bude marginální, půjde tedy o zvýšení na více než dvojnásobek současného instalovaného výkonu slunečních a větrných elektráren.
Vložený článek od pana Trnavského vychází z naprosto objektivních faktických informací publikovaných Evropskou komisí. Ovšem implikace a závěry, které z těchto informací ve svém poměrně krátkém a stručném článku vyvozuje, silně připomínají „greenwashing“. Abych své stanovisko podložil argumenty, bude to vyžadovat článek trochu delší.
Podívejme se nejprve blíže na uvedená čísla, která většině čtenářů asi mnoho neříkají, a pokusme se je dát do širšího kontextu.
DOBŘE VYNALOŽENÉ PENÍZE?
I když není úplně jasné, jaká je proporce různých zdrojů v prvním balíčku, zdá se, že v něm převládají solární zdroje. Buďme velkorysí, abychom zahrnuli i jiné zdroje s potenciálně vyšším koeficientem využití než solár, budeme předpokládat průměrné roční využití výkonu v prvním balíčku na úrovni 20 % instalovaného výkonu, ve druhém balíčku to pak nebude víc než 15 % (ve Francii se průměrné využití solárních panelů velkých solárních elektráren pohybuje kolem 15 % s poměrně velkými rozdíly mezi severem a jihem země a s velkými sezonními výkyvy: 23 % v červenci, ale jen kolem 4 % v lednu. U malých střešních panelů je to méně, zdaleka ne všechny střechy mají optimální orientaci, ale připusťme i zde oněch 15 %). Celková roční produkce tedy určitě nepřesáhne (34 x 8760 x 0,2 + 3,7 x 8760 x 0.15)/1000 = 59,5 + 4,9 = 64.4TWh, což představuje zhruba 12 % roční výroby elektřiny ve Francii (v covidovém roce 2020 byla celková produkce 500 TWh, asi o 7 % méně než v roce 2019). Stát (daňový poplatník) tedy zaplatí 36,2 miliardy euro (30,5+5,7), aby podpořil výstavbu OZE, které vyprodukují ekvivalent 12 % roční výroby elektřiny roku 2020. Přepokládaná životnost solárních a větrných elektráren je 20 let. Za dobu života tyto nové OZE vyprodukují 64,4 x 20 = 1290 TWh, státní podpora je tedy v průměru kolem 28 €/MWh.
Otázkou je, zda jsou to dobře využité peníze daňových poplatníků. Autor článku se patrně domnívá, že ano, neboť, jak píše, „do budoucna by měly solární či větrné elektrárny pomoci nahradit část elektřiny ze stárnoucích jaderných reaktorů.“ Problém je v tom, že nenahradí. V zimních měsících, kdy je spotřeba elektřiny nejvyšší, výkon slunečních elektráren představuje jen zlomek instalovaného výkonu. Zimní špičky spotřeby jsou téměř vždy v podvečerních a večerních hodinách, kdy je produkce solárů samozřejmě nulová. Operátor sítě tedy nemůže počítat s dostupností jakéhokoliv výkonu ze solárních, ale ani větrných elektráren.
Jaderné elektrárny tedy budou nadále potřeba a budou spolehlivě dodávat elektřinu, když jí bude nejvíce potřeba. V letních měsících budou samozřejmě produkovat méně, aby volatilní OZE, které mají podle současných pravidel prioritu dodávek do sítě, mohly evakuovat vyrobenou elektřinu. Náklady na provoz jaderných elektráren jsou prakticky nezávislé na tom, zda elektrárna vyrábí nebo ne. Výsledkem tedy bude snížení rentability jaderných elektráren, což samo o sobě postrádá ekonomický smysl – amortizované jaderné elektrárny vyrábějící velmi levně expediční elektřinu budou omezovat výrobu ve prospěch volatilních zdrojů, jejichž každá vyrobená megawatthodina bude dotována částkou 28 eur ze státní pokladny. Ovšem snížení počtu reaktorů by bylo možné jen tehdy, pokud by byly nahrazeny jinými expedičními zdroji. Jakými? Jedině fosilními, jiné nejsou. Tedy nejspíše plynovými elektrárnami, které by zajistily podobnou službu v zimních měsících nebo kdykoliv, kdy nefouká vítr a nesvítí slunce, ovšem s emisemi nejméně čtyřicetkrát vyššími než jaderné elektrárny.
ZELENÁ ENERGIE NEMUSÍ ZNAMENAT NIŽŠÍ EMISE
V závěru článku pan Trnavský cituje Martina Sedláka, programového ředitele SME, který uvádí, že „Francie postupně zvyšuje svou zelenou složku energie. Díky tomu do budoucna dokáže nahradit část stárnoucích jaderných reaktorů levnou zelenou energií ze slunce nebo větru“. Pan Sedlák má nesporně pravdu v první větě, pokud pod pojmem „zelená energie“ chápeme energii z obnovitelných zdrojů. Otázkou je, proč Francie potřebuje zvyšovat tuto zelenou složku elektrické energie. Určitě to není ke snižování emisí. Emise CO2 související s výrobou elektrické kWh (zahrnující celý životní cyklus výrobního zařízení, od těžby a zpracování potřebných surovin a materiálů, přes konstrukci zařízení až po jeho demontáž, včetně samozřejmě přímých emisí, pokud je produkce fosilní) se pohybují od 6 g/kWh (jaderné elektrárny) do 1000 g/kWh (uhelné). U větrných elektráren je to 10–12 g/kWh (bez skladování – skladování v bateriích představuje emise ve výši kolem 50 g/kWh); u fotovoltaiky asi 30-50 g/kWh (bez skladování), u plynu asi 400 g/kWh a u vodních elektráren asi 10 g/kWh.
Náhradou produkce z jaderných elektráren produkcí ze solárních či jiných obnovitelných zdrojů se tedy emise nesníží, ba právě naopak. „Zelená“ energie nemusí vždy znamenat nižší emise, přitom právě snižování emisí je – nebo spíše mělo by být – jediným cílem ekologické transformace.
Je podivné hovořit o „levné“ energii, když k jejímu zavedení je potřeba státní podpory ve výší 36,2 miliardy eur. Přitom neustále slyšíme, že solární i větrná energie jsou den za dnem lacinější a konkurenceschopnější. Jak potom vysvětlit odůvodnění Evropské komise, že podpora je nezbytná k pokračování rozvoje výroby energie z obnovitelných zdrojů za účelem dosažení environmentálních cílů Francie? Jak jsme viděli, emise se nesníží. Pokud by oněch 34 GW byly jen solární zdroje, vyžadovaly by plochu asi 1000 km2 (představte si spojitý, 10 km široký pruh solárních panelů táhnoucí se od Prahy až za Plzeň). Jsou v tom ale také větrné i vodní elektrárny (bohužel nevíme, jakého budou typu), celková potřebná plocha bude tedy ještě větší.
Kde dále hledat ony environmentální cíle? Celková spotřeba materiálů, jako je cement, ocel, měď, hliník, některé vzácné zeminy atd. je u solárních a větrných elektráren o jeden až dva řády vyšší než u klasických elektráren, fosilních nebo jaderných. A všechny tyto materiály jsou těženy a zpracovávány s masivním využitím fosilních paliv a jejich zásoby nejsou nekonečné.
Environmentální benefit tedy žádný, právě naopak. Jak je vidět, není všechno zlato, co se třpytí (nebo chcete-li, solární i větrné elektrárny nejsou tak zelené, jak by se mohlo zdát).
Je tu snad nějaký ekonomický benefit? Většina solárních panelů je dnes dovážena z Číny. Součásti větrných elektráren budou pravděpodobně vyrobeny zčásti v Číně, zčásti možná v Evropě, ale zcela jistě ne ve Francii. Důsledkem tedy bude zhoršení již dnes silně deficitní obchodní bilance Francie. Státní podpora francouzského státu je vlastně subvence Číně, kde budou sluneční panely vyrobeny.
A nesmíme zapomenout na zhoršení stability elektrické soustavy a náklady spojené s jejím zabezpečením, na zvýšení volatility cen na trhu s elektřinou a rostoucí riziko blackoutu, neboť v evropském systému dlouhodobě klesá podíl expedičních zdrojů nezbytných pro zajištění stability soustavy. Tady bych tedy spíše volil přísloví, podle kterého se tak dlouho chodí se džbánem pro vodu, až se ucho utrhne.
PROČ SE STAVÍ VE FRANCII SOLÁRY
Nově vybudované elektrárny budou stát francouzského daňového poplatníka 36,2 miliard eur a jak jsme viděli, jejich environmentální a ekonomické dopady a vliv na stabilitu sítě jsou negativní. Proč se tedy budou stavět? Vysvětlení je dvojí.
- Evropská direktiva, která vyžaduje, aby se do roku 2030 v EU produkovalo alespoň 32 % elektřiny z obnovitelných zdrojů. V rámci tzv. Zelené dohody z roku 2021 komise navrhuje zvýšit tento cíl z 32 % na 40 %. I když jde o cíl EU jako celku, a nikoliv pro jednotlivé členské státy, tlak na jednotlivé státy, aby „přispěly“ k dosažení tohoto cíle, je samozřejmě veliký. Tím je tato direktiva de facto v rozporu s Lisabonskou smlouvou, podle které každý členský stát rozhoduje o svém energetickém mixu (jinými slovy: rozhodujte, jak chcete, ale musíte zvyšovat OZE). Přitom by stačilo říci: „Musíte snižovat emise svého energetického mixu. Je na vás a na vašich specifických podmínkách, jak toho dosáhnete“. V případě Francie je direktiva z environmentálního hlediska nesmyslná: francouzský elektrický mix je už z 90 % dekarbonizován, především díky jaderným a vodním elektrárnám, průměrné emise jsou kolem 30 až 40 kg CO2/MWh. Podíl instalovaných slunečních a větrných elektráren na výrobě elektřiny ve Francii v roce 2020 byl 10,4 % (53 TWh). Další výrazné zvyšování tohoto podílu již emise nesníží, neboť bude mít za následek snižování využití jaderných elektráren. Pro srovnání, velmi „zelený“ elektrický mix v Německu, kde výroba ze solárních a větrných elektráren v roce 2020 představovala 34,5 % (183 TWh) celkové výroby, vykazuje průměrné emise asi desetkrát vyšší než ve Francii. A protože Německo plánuje odstavit jaderné elektrárny rychleji než uhelné, emise v příštích letech ještě porostou. Problém Francie tedy evidentně není v nedostatku „zelených“ zdrojů.
- Současný francouzský energetický plán, který má formu zákona, počítá se snížením podílu jaderné energie v energetickém mixu na 50 % v roce 2035 (dnes je to kolem 70 %). Oněch magických 50 % je jen výsledek politických transakcí a nemá žádný technicky či vědecky zdůvodněný podklad, nicméně procenta jsou v zákonu. Takže 38 GW OZE se státní podporou pomůže ke snížení podílu jádra v mixu – s negativními ekonomickými a ekologickými důsledky. Pokud ovšem výroba elektřiny poroste spolu s rostoucí elektrifikací části energetické spotřeby, kterou dnes pokrývají fosilní paliva (mobilita, vytápění, některé průmyslové procesy atd.), není vůbec jisté, že bude celkový instalovaný výkon jaderných elektráren klesat; naopak, prognózy počítají s růstem výroby elektřiny na 900 TWh v roce 2050. Kdyby jádro představovalo oněch 50 % v mixu, vyprodukovalo by 450 TWh, což je asi o 100 TWh více, než dnes vyrobí současná flotila 56 reaktorů. A 100 TWh představuje roční výrobu zhruba osmi až devíti reaktorů typu EPR o jednotkovém výkonu 1650 MW.
Shrnuto a podtrženo, schválená státní podpora nezajistí ani zelenou, ani levnou energii, ani nenahradí „stárnoucí“ jaderné reaktory. Jde o ideologicky motivovanou nesprávnou alokaci kapitálu. Třicet šest miliard státní pomoci vložených do tepelné izolace budov, do stavby cyklostezek, rozvoje železniční či městské dopravy ke snížení soukromé automobilové dopravy a tím ke snížení spotřeby draze dovážené ropy a plynu by mělo nesrovnatelně větší dopad na snížení emisí a zlepšení životního prostředí, nemluvě o zlepšení zahraniční obchodní bilance.
RELATIVNÍ STÁRNUTÍ JÁDRA
Zbývá se podívat na „stárnoucí“ jaderné reaktory. Jakékoliv zařízení, jakmile ho uvedete do provozu, začíná „stárnout“. Průměrné „stáří“ francouzských jaderných reaktorů je 34 let. Při dosažení věku 40 let se životnost každého reaktoru prodlužuje o 10 let, ale samozřejmě až po schválení orgánem jaderného dozoru. Nejstarší dva francouzské reaktory Fessenheim 1 a 2 dosáhly 40 let v roce 2018. Ač schválené jakožto zcela bezpečné jaderným dozorem, oba byly z čistě politických a ideologických důvodů odstaveny v roce 2020, což se okamžitě projevilo růstem emisí a odložením odstávky některých zbývajících fosilních zdrojů. V USA má většina reaktorů povolení k provozu do 60 let a přibývá těch, které mají povolenu životnost do 80 let. To je třeba dát do perspektivy s dobou života solárních a větrných elektráren, které se pohybují kolem 20 let. Takže až „stárnoucí“ jaderné reaktory dospějí ke konci cyklu, budou nově postavené soláry také na konci životnosti.
Stárnutí francouzských reaktorů je tedy relativní, což ovšem nic nemění na tom, že je třeba připravovat jejich náhradu. Francie stavěla reaktory v osmdesátých a devadesátých letech závratnou, dodnes ve světě nepřekonanou rychlostí – rekord byl osm reaktorů uvedených do provozu v jediném roce. Pokud by všechny tyto reaktory byly odstaveny dejme tomu po padesáti letech provozu, pak v dekádě 2030-2040 bude odstaveno více než 40 GW, což představuje obrovský a nesmírně rychlý pokles instalovaného výkonu, jehož náhradu je třeba začít připravovat dnes. Pokud vyloučíme fosilní paliva, jinak, než s novými jadernými reaktory to nepůjde. Proto francouzská EDF připravila projekt výstavby nejméně šesti bloků typu EPR (jednotkový výkon 1650 MW). Před několika týdny stavbu nových jaderných bloků prezident E. Macron skutečně oznámil, teď se jen čeká na rozhodnutí, kolik jich bude a kdy se program odstartuje.
SME a pan Trnavský asi nemají rádi jadernou energii a věří v sílu volatilních obnovitelných zdrojů. To je nepochybně jejich právo mít takový názor. Mezi názorem a objektivními fakty může ale být velký rozdíl a systémové souvislosti bývají složitější, než se zdá. Bohužel nejen SME a pan Trnavský, ale i Evropská komise a francouzská vláda někdy zakládají svá hodnocení a rozhodnutí na jednoduchých ideologicky podložených představách a klišé o „zelené“ energii namísto systémových analýz a fyzikálních realit. Doplácíme na to všichni.
Na závěr ještě jednu důležitou poznámku. Snad se shodneme na tom, že cílem ekologické a energetické transformace je snížit a postupně úplně eliminovat závislost všech, nebo alespoň velké většiny, ekonomických aktivit na fosilních palivech, o jejichž vlivu na změnu klimatu již dnes nelze pochybovat. Je to úkol naprosto nevídaných rozměrů. Šanci na úspěch má lidstvo jedině tehdy, použije-li všechny dostupné nástroje a technologie, přičemž paralelně bude investovat do inovací a nových technologií. Připomeňme, že fosilní paliva představují 83 % globální spotřeby primární energie ve světě, stejně jako před 20 lety, a to přes obrovské investice v posledních 20 letech do nových obnovitelných zdrojů elektřiny, jako jsou větrné a solární elektrárny. Dále připomeňme, že globální spotřeba primární energie z fosilních zdrojů vzrostla za posledních 20 let o 160 EJ, (pro mnohé bude překvapením, že největší nárůst zaznamenalo uhlí - o 62 EJ), zatímco spotřeba primární energie z obnovitelných zdrojů vzrostla „jen“ o 38 EJ (včetně 12 EJ z vodních elektráren). To ukazuje, že obnovitelné zdroje nejen že nenahrazují fosilní energie, ale jen je doplňují a mírně zpomalují tempo jejich růstu. Skutečné snížení spotřeby fosilních paliv je úkol naprosto gigantický, ale nezbytný. Je proto politováníhodné stavět do protikladu obnovitelné zdroje a jadernou energii. Termín „zelená“ energie bychom měli přestat používat, neboť je zavádějící a polemický. Důležité jsou zdroje energie, které neprodukují CO2 a jiné skleníkové plyny. Alternativ je koneckonců velmi málo. Vztah k jaderné energii je lakmusovým papírkem, který odhalí, zda to stát, instituce, politická strana, nevládní organizace či jednotlivec myslí s klimatem vážně nebo zda zůstává v zajetí ideologie.
Jan Barták,
Lyon, Francie
Petr Neuman,
korespondující spoluautor, Praha
