Jak udělat Evropu zelenější

Také díky loňské dohodě o ochraně klimatu z Paříže mají obnovitelné zdroje energie v Evropě nadále zelenou. Znovu se proto objevuje otázka, jak evropských ambiciózních „zelených“ cílů dosáhnout a jak je formulovat. Zohlednit by se mělo mnoho faktorů, v neposlední řadě výrobní potenciál zemí.

Obnovitelné zdroje energie. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Obnovitelné zdroje energie. | foto: Montáž Alessandro CanuČeská pozice
Obnovitelné zdroje energie. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Splnit evropský cíl pro obnovitelné zdroje energie (OZE) ve výši 27 procent na spotřebě bude něco stát. Minimalizaci nákladů nepochybně prospěje, budou-li se zelené zdroje budovat zejména tam, kde mají nejvhodnější podmínky. Všichni tuší, že energii z větru, slunce anebo biomasy lze v jedné zemi vyrobit levněji než v jiné. Současné rozmístění zelených zdrojů ale není ideální, co je možné snadno doložit.

Na konci roku 2014 bylo v Evropské unii nejvíce solárních panelů v Německu. Díky štědré podpoře jich mělo 38 gigawattů (GW). Kromě státní podpory velkou roli hraje rozloha země, takže na dalších místech najdeme ostatní velké státy – Itálii s 18, Francii se šesti, Velkou Británii s 5,3 a Španělsko s 4,8 GW. Následují menší země, mezi nimi i Českou republiku (dva GW), která mimochodem ještě v roce 2010 zaujímala čtvrté místo.

Chceme-li aspoň přibližně zjistit, jak účelně se solární panely v Evropě montují, je ale lepší jejich kapacitu přepočítat na kilometr čtvereční. Výsledná „hustota“ panelů pořadí mění – Německo zůstává na špici, hustěji instalováno má jen Malta. Na dalších místech je Belgie, Itálie, Lucembursko, Nizozemsko, Česká republika a Velká Británie. S výjimkou Itálie jde o severnější státy. Středomořské země s mnohem vyšším osvitem jsou o poznání níže. V průměru stojí v Německu na kilometru čtverečním pětkrát až dvacetkrát více solárních panelů než na jihu Evropy.

Instalovaná kapacita solárních panelů na konci roku 2014, výroba z nich za rok 2014, jejich vytížení a hustota

(pro výpočet hustoty byla použita plocha daného státu po odečtení vodních ploch)

Zdroj: EurObserv’ER 2015.

Zdroj: EurObserv’ER 2015.

Srovnání

Údaje o nainstalovaném výkonu lze srovnat se skutečnou výrobou v roce 2014. Pro lepší srovnání lze vše převést na faktor vytížení, který srovnává skutečnou výrobu s teoreticky nejvyšší možnou – 100 procent žádná solární elektrárna nikdy nedosáhne, protože těžko pojede na plný výkon celý rok. Severní Evropa je na tom podprůměrně.

Stavět na jihu by bylo až dvakrát výhodnější, a to i když se náklady na instalaci solárního panelu mohou lišit. Nebude to ale o moc

Šampión Německo dosahuje 10,5 procenta a Belgie jen o málo více. Nizozemsko a Velká Británie mají jen 8,6 procenta a Česká republika je téměř na průměru EU – 11,8 procenta. Zato Itálie dosahuje 13,7, Portugalsko a Řecko více než 16 a Španělsko dokonce téměř 20 procent. Kdyby byly ve Španělsku solární panely rozmístěny stejně hustě jako v Německu, stálo by jich tam jedenáctkrát tolik, celkem 55 GW, a vyrobily by téměř 86 terawatthodin (TWh) elektřiny, téměř třetinu španělské spotřeby.

Bylo by to o 40 TWh více, než kdyby se postavily v Německu – tolik elektřiny vyrobí Jaderná elektrárna Temelín za 2,5 roku. Stavět na jihu by bylo až dvakrát výhodnější, a to i když se náklady na instalaci solárního panelu mohou lišit. Nebude to ale o moc – například lidská práce na montáž panelů bude na jihu Evropy spíše levnější než dražší.

Kde nejlépe stavět

Závěr, že fotovoltaické panely je nejlepší stavět na jihu, sice nepřekvapuje, ale je třeba také zmínit nedávnou studii italského výzkumného centra Institute for Environment and Sustainability (IES), které spadá pod Evropskou komisi. Pokouší se kvantifikovat vhodnost evropských regionů pro výrobu elektřiny ze solárních panelů, přičemž zkoumá i menší regiony než národní státy a výsledná základní mapa obsahuje údaje pro jednotlivé kilometry čtvereční. Navíc používá více indikátorů než osvit.

Intenzita slunečního osvitu v Evropě

Zdroj: Photovoltaic Geographical Information System

Zdroj: Photovoltaic Geographical Information System

Dalšími faktory byly chráněná území, zastavěné plochy a mokřady, topografické parametry (nadmořská výška, strmost svahu a jeho natočení) a také vzdálenost od lidských sídel, dopravních komunikací, respektive elektrické sítě. Výsledná mapa potvrzuje, že nejvhodnější regiony leží v jižní Evropě, případně na Balkáně a v Maďarsku.

Vhodnost pro výstavbu solární elektrárny

(kilometry čtvereční, respektive region NUTS 2,od zelené, přes žlutou po červenou)

Zdroj: An assessment of the regional potential for solar power generation in EU-28, Castillo et al., Energy Policy 88 (2016)

Zdroj: An assessment of the regional potential for solar power generation in EU-28, Castillo et al., Energy Policy 88 (2016)

Zdroj: An assessment of the regional potential for solar power generation in EU-28, Castillo et al., Energy Policy 88 (2016)

Zdroj: An assessment of the regional potential for solar power generation in EU-28, Castillo et al., Energy Policy 88 (2016)

Studie také uvádí, kam šly peníze z evropského Fondu soudržnosti na solární projekty. Mezi regiony s nejvyššími příjmy je sice nejen jedenáct s vhodnými podmínkami, ale i deset, které je pro fotovoltaiku nemají – vedle Slovinska jsou všechny v ČR. Nejde ale o celkové investice do solárního odvětví, jen o prostředky z Fondu soudržnosti, který je navíc určen na podporu chudších regionů Evropy. Ale kdo slyšel o nezvládnutém českém „solárním boomu“, se nezbaví dojmu, že to náhoda není (ale může být).

Vyšší přidanou hodnotu má srovnání ideální oblastí pro fotovoltaiku a skutečného rozmístění 120 solárních elektráren v pěti evropských zemích. Minimálně v rámci národních států se buduje převážně v nejvhodnějších lokalitách.

Vhodnost pro výstavbu solární elektrárny a umístění 120 skutečných projektů v pěti zemích

Zdroj: An assessment of the regional potential for solar power generation in EU-28, Castillo et al., Energy Policy 88 (2016)

Zdroj: An assessment of the regional potential for solar power generation in EU-28, Castillo et al., Energy Policy 88 (2016)

Potřeba společného systému

Podmínky pro zelené zdroje se v EU liší. Chceme-li za vynaložené finanční prostředky vyrobit co nejvíce elektřiny, potřebujeme systém, který zajistí, že se zdroje postaví v nejvhodnějších regionech. Cíl – 27 procent spotřeby – stanovený pro celou EU, jde správným směrem, protože nepředpisuje, kde se má co stavět. Není však jasné, jak EU tohoto cíle dosáhne, když odpovědnost za jeho naplnění mají sice trochu všichni, ale přímo nikdo.

Chceme-li za vynaložené finanční prostředky vyrobit co nejvíce elektřiny, potřebujeme systém, který zajistí, že se zdroje postaví v nejvhodnějších regionech

Dobrovolné národní cíle nemusejí stačit – nepředpokládá se, že OZE zlevní natolik, že se vyplatí bez jakékoli podpory. Opět se proto nabízí rozložení unijního cíle do závazných národních cílů, jejichž součet by bylo oněch 27 procent. Tak se postupovalo s cílem pro rok 2020. Pokud se to zopakuje, je třeba reflektovat rozdílné přírodní a jiné podmínky. Je ale možné rozdíly kvantifikovat přesně?

Možná by bylo lepší vedle národních cílů rozhýbat kooperační mechanismy, které členským zemím EU umožňují se svými závazky obchodovat. Národní cíle by se určovaly podle počtu obyvatel a třeba výše HDP, jinak by byly stejné. Státy s menším potenciálem, respektive dražší výrobou energie z OZE, by zaplatily státům s výhodnějšími podmínkami pro rozvoj OZE, případně jim pomohly jiným způsobem, třeba přebytečný proud uskladnily ve svých přečerpávacích elektrárnách.

Vedle možnosti, že se nestanoví ideálně a spravedlivě, mají národní cíle ještě jeden háček, který se může stále více projevovat. Některé země mohou své vysoké národní cíle plnit trochu na úkor svých sousedů. Snadno si lze představit, jak „čisté“ Dánsko vyrábí elektřinu jen z větru. Když fouká příliš, vyváží svou elektřinu třeba do „špinavého“ Polska. Naopak když nefouká, elektřinu z Polska dováží. Ačkoli je Dánsko odkázané na polskou „špinavou“ elektřinu, podle současné metodiky je stoprocentně zelené.

Aukce

Chceme-li zachovat jeden cíl pro celou EU a zaručit, že bude splněn, nabízí se společný evropský systém podpory, třeba aukce, ve kterých podporu získá nejlevnější nabídka. Firma A nabídne, že jeden megawatt zelené elektřiny vyrobí za 60 eur, firma B nabídne jen 55 eur – podporu získá firma B. Byly by podporované nejefektivnější elektrárny a jednotný systém by také prospěl evropským trhům s elektřinou.

Chceme-li zachovat jeden cíl pro celou EU a zaručit, že bude splněn, nabízí se společný evropský systém podpory, třeba aukce, ve kterých podporu získá nejlevnější nabídka

V současnosti totiž odlišné subvenční mechanismy členských zemí EU vytvářejí tržní distorze. Možná by příliš nevadily, ačkoli v dnešní rozjitřené době nikdo neví, že by čeští spotřebitelé elektřiny platili poplatek za OZE „do Bruselu“, který by jej přeposílal třeba až do jižního Španělska. Také by se proto odvětví výroby energie z obnovitelných zdrojů v některých zemích zmenšilo, takže by některé firmy přišly o práci.

Aukce by také musely zohlednit, zda lze zdroje připojit do sítě a systém by měl také myslet na malé uchazeče o podporu. Tento problém nyní řeší Německo, protože místní, postupně zaváděné aukce by mohly znamenat konec „demokratické“ energetiky, kdy velkou část zdrojů vlastní občanské spolky nebo malé obce.

Do aukcí se ale mohou hlásit jen uchazeči s hotovými projekty, jejichž vypracování něco stojí. Pro velkou firmu to není problém – finance má a může počítat s tím, že když jednou neuspěje, později snad ano. Projekt DIA-CORE ale poukazuje na vážnější problém, na který musí případný evropský systém podpory OZE reagovat – na diametrálně rozdílné náklady na kapitál.

Rizikové faktory

Projekt DIA-CORE, na kterém se podílelo několik vědeckých institucí z celé Evropy, zjistil odlišnost nákladů na vybudování OZE v členských zemích EU. A zaměřila se na průměrné náklady na kapitál (Weighted Avearage Cost of Capital, WACC), kdybychom v roce 2014 chtěli postavit větrnou turbínu na souši.

Projekty v obnovitelné energetice jsou značně kapitálově náročné a cena, za kterou si lze potřebný kapitál zajistit, odráží investiční riziko. Je-li investice riziková, náklady na kapitál jsou vyšší, a naopak. To se týká jak vlastního kapitálu ve formě akcií (podíl na firmě), tak cizího kapitálu ve formě půjčky. Nejnižší náklady mají Němci, v některých případech jen 3,5 procenta. Až trojnásobné pak projekty na Balkáně a ve Španělsku. To částečně vysvětluje, proč téměř polovina (47 procent) nových větrných turbín byla loni naistalována v jedné zemi, Německu. Naopak solární energie se rozvíjela pžedevším ve Velké Británii.

Odhady průměrných nákladů na kapitál pro stavbu větrné turbíny na souši v roce 2014

Zdroj: The impact of risks in renewable energy investments and the role of smart policies, DIA-CORE Project, únor 2016

Zdroj: The impact of risks in renewable energy investments and the role of smart policies, DIA-CORE Project, únor 2016

Projekt DIA-CORE také během rozhovorů s investory zjišťoval příčiny odlišné ceny kapitálu v EU. Faktory lze rozdělit na specifická rizika pro investice do OZE a obecná investiční dané země. Hlavním specifickým faktorem je design podpory v dané zemi, včetně její výše. Důležitá je také víra, že subvence neklesnou v průběhu projektu – například se nebude retrospektivně škrtat v podpoře, jak se stalo v ČR a Španělsku.

Dalšími faktory jsou administrativní překážky, například při získávání licence pro výstavbu, nastavení trhu s elektřinou a jeho regulace a připojení k síti. Výzkumníci také zahrnuli riziko, že projekt odmítnou místní obyvatelé, a problémy s financováním – přístup bankovní sféry k zeleným projektům, případně státní záruky za úvěry.

Diagram zachycuje roli jednotlivých faktorů ve třech skupinách států. Finance představují problém zejména na jihu, severozápad má naopak uvědomělejší obyvatele, a tudíž vyšší riziko odporu proti projektu. Východ může potěšit nižší administrativní zátěž, ale riziko, že se náhlé změní politické kormidlo, je zde vyšší. Nastavení podpory hraje největší roli všude.

Role různých faktorů při investicích do větrných turín

(čím více od středu, tím je riziko vyšší)

Zdroj: The impact of risks in renewable energy investments and the role of smart policies, DIA-CORE Project, únor 2016

Zdroj: The impact of risks in renewable energy investments and the role of smart policies, DIA-CORE Project, únor 2016

V neposlední řadě rozhoduje obecné investiční riziko pro danou zemi. I kdyby Německo a Řecko měly stejný systém podpory a i další specifická rizika byla srovnatelná, řecký podnikatel si bude muset v průměru půjčit za vyšší úrok, protože Řecko je pro investice „nebezpečnější“ – hrozba odchodu z eurozóny a sociálních nepokojů, horší právní systém. V důsledku nižšího obecného rizika také investoři požadují, aby byla vlastním kapitálem kryta jen menší část projektu. Je-li riziko malé, půjčí na větší část projektu. Vlastní kapitál je přitom většinou levnější než vypůjčený.

Řešení s problémy

Kvůli odlišné ceně investičního kapitálu by nakonec mohlo evropské aukce podpory OZE ovládnout jen několik zemí. Díky nižším nákladům na kapitál se může více vyplatit investovat do větrných turbín v Německu než v Portugalsku, ačkoli tam fouká více. Řešením by mohly být podobné podmínky pro investiční projekty v celé EU. Jednotný design podpory by odstranil faktor, který zásadně ovlivňuje cenu vlastního kapitálu – megawatthodina dodaná do sítě by byla všude oceňována stejnou částkou a podle stejných pravidel.

Na jednu stranu si dosažení cílů pro rok 2030 vyžádá další rozsáhlé investice do nových zelených zdrojů a nejúčelnější je bude budovat v regionech s nejlepšími podmínkami, na druhou má evropské řešení mnoho problémů

Z dalších specifických rizik by jednotný systém podpory odstranil i riziko, že se politika náhle změní. Přístup k OZE se změnit může, ale jen na úrovni EU, takže turbulence národních politik nemusejí investory tolik znepokojovat. Navíc je EU je stále převážně „západoevropským“ spolkem a ochrana investic má v jejím rámci vyšší váhu než v některých členských zemích.

Harmonizace pravidel a třeba jednotný dozorový a regulační orgán by mohly odstranit další specifická rizika. Stále zůstanou obecná rizika investování v dané zemi, což nezmění sebelepší systém podpory OZE. Vyšší náklady na kapitál v dané zemi však mohou být motivací k reformám, takže snaha kompenzovat je, byť částečně, bude z širšího hlediska kontraproduktivní.

Na jednu stranu si dosažení cílů pro rok 2030 vyžádá další rozsáhlé investice do nových zelených zdrojů a nejúčelnější je bude budovat v regionech s nejlepšími podmínkami, na druhou má evropské řešení mnoho problémů– nikdo třeba stoprocentně neví, jsou-li aukce nejvhodnějším nástrojem podpory a co by se mělo „dražit“. Uvidíme, kam debata Evropské komise, členských států EU, nevládních organizací a průmyslových svazů nakonec dospěje.