Parlament hlasuje pro vysoké ceny energií

Dne 14. 12. 2021 odsouhlasila Sněmovna Parlamentu ČR usnesení o nutnosti zařazení jaderné energie do taxonomie udržitelných zdrojů EU. Tím pravděpodobně vkládá na krk občanů České republiky bianco šek na budoucí drahou jadernou energii, o dalších problémech nemluvě.

Klimatická situace opravdu není nijak růžová. Srovnáme-li historickou koncentraci oxidu uhličitého s jeho soudobou koncentraci (~415 ppm), uvidíme, že analogická koncentrace existovala již v pliocénu. Tehdejší obraz byl dramaticky odlišný od dnešní situace.  Poblíže jižního pólu rostly stromy, což bylo potvrzeno nálezy listů pliocenní flóry, hladina moří byla až o 20 metrů vyšší a globální teploty byly 3–4 °C nad tím, co je dnes. Podle autorů z Univerzity v Leedsu je pliocenní situace analogií budoucnosti. Medián 68 % světové veřejnosti souhlasí s tím, že klimatická změna ji ohrožuje. Podle mnohých vědců, veřejných činitelů a aktivistů je lidská civilizace na pokraji zhroucení a pouze dynamika některých pomalých procesů (tání ledovců a ohřev mořské vody) zpomaluje nárůst teploty atmosféry.

Jak tuto situaci chce řešit český stát? Expertní skupiny doporučily politikům nahradit uhlí fosilním plynem, přičemž neberou na zřetel studii, které počítá s 86krát vyšším skleníkovým působením emisí metanu než v případě ekvivalentního množství oxidu uhličitého. Již před několika lety panovalo oprávněné podezření, že emise jsou vyšší, než se uvádí. Podle studie je budoucí vliv úniků metanu při těžbě a dopravě zemního plynu na skleníkový efekt vyšší než v případě uhlí, které by měl nahradit.

Rovněž je těžko pochopitelná podpora další výstavby jaderných zdrojů v ČR. Nový jaderný zdroj nebude samozřejmě uveden do provozu do roku 2030, ale pravděpodobně nepříliš dlouho před rokem 2040, a tak se jaderná energie nemůže podílet na snížení českých emisí, čtvrtých nejvyšších v Evropě. Česká vláda souhlasila se snížením emisí skleníkových plynů v EU do roku 2030 o 55 % ve srovnání s rokem 1990, ale při obrovských investicích do jaderné energetiky se tento závazek patrně nepodaří splnit.

Vedle fosilního plynu a jádra bude program doplněn podporou výstavby 100 tisíc fotovoltaických střech do roku 2030. Kolik tato výstavba přinese? Když započítáme i jistý podíl větších střech může uvažovat o trochu nadhodnocených 15 kW na jedné střeše, což odpovídá celkovém instalovanému výkonu 1,5 GW. To je o 25 % méně, než bylo instalováno během jednoho roku 2010.  O větrných turbínách se nemluví, protože jsou prý ošklivé (tak se vyjádřilo několik politiků, mimo další Topolánek a Macron).

Cenová srovnání jaderné a obnovitelné energetiky

Investiční i provozní náklady (LCOE), které uvádí  banka Lazard, jsou v případě jaderně generované elektřiny (131-204 USD/MWh) letos asi pětkrát krát vyšší než v případě obnovitelných zdrojů (vítr 26-50 USD/MWh; fotovoltaika tenkovrstvá, resp. krystalická 28-37, resp.  30-41 USD/MWh). Provozní náklady jaderné výroby elektřiny na megawatthodinu odpovídají spodní hranici celkových nákladů na megawatthodinu z větrných či fotovoltaických generátorů.

Cena uváděná pro nové Dukovany 150 mld Kč (6 mld euro) je značně podhodnocena. Tomu odpovídají stále rostoucí náklady na výstavbu Olkiluoto, či Flamanville (19.1 mld euro), tedy trojnásobek ceny uváděné ministrem Havlíčkem. Rovněž časové prodlevy připojení k síti dosahují nejenom u francouzské a finské elektrárny asi deseti let. Proč by měla být stavba jaderné elektrárny v Česku levnější než ve Finsku, v zemi s tradičně nejnižší vnímanou korupcí, pan ministr nevysvětlil.

Naproti tomu cena výrobní cena obnovitelných zdrojů stále klesá. Podle otevřeného dopisu německých vědců bude v brzy v jižních slunných lokalitách fotovoltaický proud za cenu jednoho euro centu za kilowatthodinu. Podle předpokladu z roku 2021 poklesne cena fotovoltaicky generované elektřiny do roku 2024 o 15 až 35 %. Naproti tomu je výstavba nových jaderných reaktorů zatížena ztrátou, která podle německých odborníků z DIW institutu představuje u 1 GW jaderného reaktoru ztráty ve výši 1,5 až 8,9 miliardy euro (38–225 mld Kč).

Studie EWG srovnává ceny budoucího plně obnovitelného energetického systému a současného fosilně jaderného systému. Nejpozději do roku 2025 bude energetický systém založený na 100 % obnovitelných zdrojích výrazně levnější než výroba elektřiny z fosilních paliv a jaderné energie.

Ani často zmiňované sériově zatím nevyráběné malé modulární reaktory nejsou ekonomicky výhodným řešením. V roce 2020 byla kalifornskému distributorovi nabídnuta kilowatthodina elektřiny od výrobce SMR NuScale za 6,5 US centu, zatímco lokální výrobce fotovoltaické elektřiny ELAND nabídl cenu 3,5 US centů, včetně čtyřhodinové akumulace. Odhadované náklady na konstrukci reaktoru NuScale neustále stoupají. Právě v posledních pěti letech vzrostly odhadované náklady na SMR NuScale z přibližně 3 miliard USD v roce 2015 na 6,1 miliardy USD v roce 2020.

Někdy se čeští energetičtí experti odvolávají na vysokou spotřebu energie v českém průmyslu. Ta v roce 2018 sice dosáhla 36 % celkové energetické spotřeby, zatím co v EU-28 je jen 26 %.  Vyšší spotřeba českého průmyslu je ale kompenzována nižší spotřebou energie v segmentech dopravy a bydlení.

Ekologické následky

Nebývá běžné, aby se v případě jaderné energetiky hovořilo o ekologické zátěži. To ale neznamená, že neexistuje. Jakkoliv se jaderná energie pokládá za čistou energii, je to pravda jen z omezeného úhlu pohledu, pakliže nevnímáme možnost havárií či násilných útoků. Zaručeně ale není bezemisní, jak se tvrdívá, je nízkoemisní. Záměrně se nehovoří se o kolaterálních škodách při těžbě uranu a jeho zpracování, které po sobě zanechají přes sto tisíc tun většinou nezabezpečených radioaktivních materiálů na jeden GW reaktor ročně. V případě podzemního loužení (ISL) není ekologická zátěž na první pohled patrná, ale v severních Čechách (Ralsko) vedla těžba podle odhadů ke kontaminaci 369 milionů krychlových metrů podzemních vod.

Pravidelně se nebere v potaz vznik radioaktivních špiček při výměně paliva (emise tritia a radioaktivních vzácných plynů), patrně zodpovědných za zvýšený výskyt rakovinných onemocnění u malých dětí a změněný poměr pohlaví v okolí většiny jaderných elektráren a zařízení. Následkem provozu dochází k tepelné eutrofizaci říční vody a zvýšenému odparu vody při chlazení jaderné elektrárny. A samozřejmě neznámé, ale vysoké náklady na likvidaci celé elektrárny, včetně uložení radioaktivních zbytků. V případě plně obnovitelného energetického systému se tyto škody neprojeví.

Podmínky pro obnovitelné zdroje v ČR

Ke koloritu české energetické debaty neodmyslitelně patří, že u nás nemáme podmínky pro obnovitelnou energii. To se uvádí bez jakýchkoliv důkazů, navzdory potenciálům stanovených českými odbornými společnostmi i studiemi publikovanými v impaktovaných časopisech.

Studie analyzuje obnovitelné energetické potenciály v evropských zemích, až na úroveň větších správních jednotek, přičemž uvažuje jen potenciál větrné a sluneční energie a nebere v potaz bio či vodní energii. Práce využívá různé databáze a z nich odvozuje potenciály obnovitelných zdrojů. Na základě získaných dat konstatuje, že v celé Evropě je v principu možná autarkie, s výjimkou některých městských oblastí. Jednou z podmínek je pokrytí střech fotovoltaikou ve spojení s efektivní akumulací.  Pro ČR vychází podle studie potenciál ve výši 191,5 TWh/rok, při spotřebě elektřiny 66,1 TWh/rok. Modely respektují sociálně ekologická kritéria.

Podobnou studii, pro všechny segmenty spotřeby, nověji zpracovala také univerzita v Lappeenranta nebo již starší studie Marka Z. Jacobsona a Marka A. Delucchiho o zásobování celého světa obnovitelnou energií.

Jaderné a fosilní profesní lobbistické organizace, včetně politiků, dokola opakujících, že pro obnovitelné zdroje nemáme v ČR podmínky, tyto studie neberou na zřetel.

Mohly by se ale inspirovat reálnými příklady

V nejbližším okolí České republiky je několik dlouhodobých a úspěšných obnovitelně energetických projektů. Rakouský Burgenland je od roku 2013 vývozcem obnovitelné energie, která dnes pokrývá 150 % lokální spotřeby. V souvislosti s plánovanou výstavbou jaderných elektráren se nemluví o výhodách decentralizace nesené lokální energetikou a podporující rozvoj komunit (Hassfurt, Rhein-Hunsrück, Burgenland, region Aller-Leine-Tal, Lüchow-Danneberg…). Tato místa neleží ani ve větrném Dánsku či slunné Itálii, přesto však exportují přebytky obnovitelné energie do okolí; stotisícový okes Rhein-Hunsrück exportuje čtyřnásobek své spotřeby, přičemž se nejedná o klimaticky odlišnou oblast ve srovnání s ČR.

Podle Fraunhofer - Energy Charts počítá SRN do roku 2050 asi s pěti a půl násobným navýšením obnovitelné kapacity. Letos bylo v denních průměrech se současným instalovaným výkonem minimum energie z obnovitelných zdrojů ve výši 15,5 % (16. 11. 2021), při ročním průměru 48,1 % elektřiny z OZE. Tedy dostačující budoucí kapacita. Přebytečná energie bude využita pro akumulaci do elektrochemických akumulátorů, energetických plynů, syntetických pohonných hmot a tepla.

Jsme svědky stálého cenového pádu a rozvoje větrné a solární energetiky i akumulace.  V posledním roce byl úspěšně testován nový typ elektrárny, která pracuje ve výškách 400 až 800 metrů a má vysokou roční využitelnost (FLH okolo 80 % - přibližně jako u jaderných elektráren), což ji předurčuje na pokrytí základní spotřeby – baseload.  Výrobní náklady podle firmy Skysails jsou 4 eurocenty/kWh.

Pozitivním krokem pro úplný obnovitelný systém je dokončený vývoj baterií na bázi železa a železných oxidů, kdy cena uložení elektřiny ve srovnání s lithiovými bateriemi bude desetinová, nebudou obsahovat žádné drahé a nedostatkové prvky (kobalt), budou plně recyklovatelné a železo je druhým nejhojnějším kovovým prvkem na Zemi.

Je stěží představitelné, že by se tento trend obrátil, a že by se jaderná energie stala náhle levnější než obnovitelná. Naopak, současný trend bude pokračovat v nastoupeném směru a za 20 let se stanou nově připojené jaderné elektrárny dlouhodobou zátěží rodinných, obecních i veřejných financí, a to jen proto, že dnešní politická reprezentace rozhoduje dogmaticky, bez kritického pohledu a náležitých informací.

Důležitý aspekt obnovitelné energetiky – decentralita, soběstačnost a stálá pracovní místa

Lokální decentralizovaná výroba obnovitelné elektřiny přináší bezpečnost zásobování elektřinou, zlepšení místní ekonomiky, její udržitelný rozvoj a zapojení komunity. Dochází k tvorbě hodnot v regionu a tím se snižuje odliv kapitálu. Energetická sanace domů přináší budoucí úspory a spolu s instalacemi zdrojů obnovitelné energie, jejich údržbou a provozem vytváří na lokální úrovni trvalá pracovní místa. Zlepšuje ekonomické postavení regionů a působí proti migraci z okrajových regionů do měst. Soběstačnost je pro místní komunitu inspirující; existují případy, ve kterých zapojení místní komunity do transformačních procesů zlepšilo ochotu k dalším pozitivním změnám.  Tyto aspekty se neprojeví při centralizovaných zdrojích vlastněných velkými firmami či monopoly.

Materiálové bilance jsou pro jádro nevýhodné

Srovnání materiálové náročnosti výroby elektrické energie z větru a jaderné energie vychází pozitivně pro vítr. Na jednu kWh větrné energie je zapotřebí 5,2 g materiálu, v případě jaderné energie se rovná 260 g/kWh, z čehož lze, podle práce (str. 753) recyklovat pouhých 5 gramu. V množství potřebném pro jadernou výrobu jsou obsaženy konstrukční materiály, vytěžená odpadní ruda a materiály potřebné pro uložení radioaktivního odpadu.

Další materiálovou limitou je obsah uranu v těžené rudě. Čím je nižší, tím více energie bude třeba na získání stejného množství uranu. Průměrný obsah uranu v těžené rudě stále klesá a dnes je okolo 0,5 g U/kg. Jakmile tento obsah dosáhne hodnot mezi 0,2 až 0,1 g/kg rudy, přestane být proces energetickým zdrojem a stane se konzumentem energie. Hranice 0,2 g U/kg rovněž představuje emise shodné s produkcí elektřiny ve fosilních elektrárnách. V současné chvíli je průměrná koncentrace 0,5 g U a očekává se, že k dosažení limity EROEI (energetické návratnosti) dojde podle práce (str. 762-766) asi v letech 2060 až 2080, podle instalované kapacity jaderných elektráren.

Mitigační potenciál jaderné výroby elektřiny

Česká republika se aktivně podílí na lobování jaderné energie v rámci EU. Pod vlivem těchto snah pokládá velká část české veřejnosti jádro za cestu ke snížení emisí, ale tato cesta není schůdná ani reálná. Schopnost mitigace klimatických změn pomocí jaderné energie má ve skutečnosti velmi omezený dosah.

V  práci jsou uvedeny tři možné scénáře rozvoje jaderné energetiky. První předpokládá pokračování současného trendu poklesu podílu jaderně generované elektřiny a dosažení nuly v letech 2060-2070. Druhý, podle IEAE, předpokládá udržení jaderné kapacity na současné hladině, přičemž mitigace klimatické změny dosáhne k roku 2050 1,4-2,6 %, při nárůstu světové spotřeby o 3,5 resp. 2 % ročně. Nejoptimističtější scénář IAEA předpokládá zvýšení produkční jaderné kapacity na trojnásobek současné, na 964 GW v roce 2050, což by přineslo mitigační podíl ve výši 4,2 – 7,6 %. Tento scénář by vyžadoval roční výstavbu cca 27 GW jaderného výkonu (včetně náhrady uzavřených), přičemž dnes se ročně staví 3-4 GW.

Je zřetelné, že jaderný a fosilní lobbing má především hlavní účel – státní dotace, přímé i nepřímé daňové úlevy a výhodné půjčky, rovněž podle III. dodatku smlouvy EURATOM. A v případě přijetí jaderné energie do taxonomie EU i půjčky a dotace z EU.

Milan Smrž, EUROSOLAR