Německá energetika: Atomu zády, slunci a větru čelem

Bylo by naivní si myslet, že čtvrtou největší ekonomiku světa lze přepnout na zelený proud jako vypínač u dveří, píše Jakub Kučera.

Jakub Kučera 13.12.2013
Obnovitelné zdroje energie (ilustrační obrázek). | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Obnovitelné zdroje energie (ilustrační obrázek). | foto: Alessandro CanuČeská pozice
Obnovitelné zdroje energie (ilustrační obrázek).

Podle některých novinových titulků by se mohlo zdát, že německá energetická „revoluce“ (Energiewende) sklízí úspěchy. Jen namátkově: „Podíl zelené elektřiny stoupá rychleji, než se čekalo“, „Elektřina na burze levná jako nikdy předtím“, „I bez jádra je německý proud exportním šlágrem“. Nic ale není tak jednoduché.

Jak vystihuje jiný titulek: „Špičkoví ekonomové vyčítají vládě nepromyšlenost“, Energiewende nastoluje otázky, které Němci budou ještě nějakou chvíli řešit. Což může být poučné i pro Českou republiku.

Vše začalo zkraje tisíciletí, kdy rudo-zelená vláda kancléře Gerharda Schrödera přišla s podporou elektřiny vyráběné z obnovitelných zdrojů a s postupným omezením atomové energie. V dubnu 2000 vstoupil v platnost zákon o obnovitelných energiích, který nastavuje pevné výkupní ceny pro elektřinu z obnovitelných zdrojů a představuje středobod energetické transformace.

O deset let později, v září 2010, se k myšlence masového rozvoje zelených energií zásadně přihlásila i pravicová vláda kancléřky Angely Merkelové, když přijala novou federální energetickou strategii. Pojem Energiewende byl na světě.

V březnu 2011 se pak udála tragédie v japonské Fukušimě a tlak veřejného mínění donutil německou vládu, aby urychlila odpojení atomových elektráren a přechod na zelenou elektřinu (do události ve Fukušimě Merkelová prosazovala pozvolnější útlum atomu, než původně chtěli sociální demokraté se Zelenými).

Rychle rostoucí dítko

V dosažení základního ukazatele, podílu obnovitelných zdrojů na spotřebě elektřiny, probíhá Energiewende rychleji, než se plánovalo. V roce 2020 by minimálně 35 procent spotřebované elektřiny mělo pocházet ze slunce, větru a dalších obnovitelných zdrojů. V minulém roce tento podíl dosáhl 22 procent a podle Stephana Kohlera, vedoucího analytické organizace Dena, lze za deset let očekávat až 48 procent.

Cíle Energiewende
(údaje v procentech)

Rok201520202022203020402050
Skleníkové plyny oproti roku 1990 -40 -55-70-80 až -95

Minimální podíly

obnovitelných zdrojů

na konečné spotřebě

energie

 18 304560
na spotřebě elektřiny 35 506580

Energetická efektivita

oproti roku 2008

primární spotřeba energie -20   -50
energie na teplené účely -20   -80
energie v dopravě -10   -40
spotřeba elektřiny -10   -25
Elektřina z jádra-47 -100   

Pramen: zákon o obnovitelných zdrojích, atomový zákon, energetická koncepce Bundesbank

Ultimativní cíl – 80 procent v roce 2050 – se tak nezdá nedosažitelný. Počítá s ním i právě vznikající velká koalice (sociální demokraté se s ještě ambicióznějším cílem – 75 procent již do roku 2030 – neprosadili).

Němci se do revoluce opravdu pustili s vervou a zejména větrníky a solární panely rostou jako z vody – například Bavorsko má při ani ne setinové rozloze více fotovoltaických elektráren než USA. Ani plán na uzavření veškerých atomových elektráren do roku 2022 se zatím nezdá být ohrožen. Pro zajímavost – v osudném roce 2011 bylo najednou odstaveno osm elektráren.

Graf 01, 02 - Energiewende

Pramen: AG Energiebilanzen, částečně odhady (stav ke 2. srpnu 2013)

Každý špás něco stojí

Výsledky Energiewende umocňují nízké ceny elektřiny – silová elektřina se na burze v Lipsku obchoduje pod čtyřiceti eury za megawatthodinu. A právě tady začínají problémy, protože uvedený údaj klame. Zatímco elektřina je na burze levná jako už dávno ne, Němci platí jedny z nejvyšších cen v Evropě.

Týká se to zejména německých domácností – kilowatthodina (kWh) v průměru přibližně za 26 centů znamenala v roce 2012 druhou nejvyšší cenu mezi zeměmi OECD (po Dánsku s cenami těsně pod 30 centy).

Průmysl, který má částečnou úlevu (více o tom níže), je na tom lépe – průměrná cena 11,5 centu za kWh znamená páté místo v OECD (nejvíce platí italské podniky, české jsou na tom zhruba stejně jako německé).

Daně a další poplatky tvořily v roce 2011 pro německé domácnosti 45 procent konečné ceny elektřiny, v ČR 18 procentRozdíl mezi burzovní cenou elektřiny a tím, co odběratel nakonec zaplatí, tvoří daně a různé další poplatky. Což je vcelku pochopitelné, ale v roce 2011 to pro německé domácnosti znamenalo 45 procent konečné ceny (více odvádějí opět jen Dánové – 56 procent, v ČR daně a poplatky činily jen 18 procent ceny).

Podniky jsou na tom zase o něco lépe – jen 29 procent koncové ceny tvoří daně a poplatky. Mezi nimi stoupá zejména příplatek na výrobu elektřiny z obnovitelných zdrojů, známý i z ČR, tedy onen středobod Energiewende (jeden z mnoha začarovaných kruhů, které transformaci doprovázejí).

Nastavení příplatku totiž není, jako ani u nás, úplně nejšťastnější. Princip je jednoduchý – stát garantuje na dvacet let dopředu prodejní cenu elektřiny pocházející z obnovitelných zdrojů. Ceny na burze jsou ale nižší, takže stát doplácí rozdíl. Poskytnutou podporu pak promítne do příspěvku na obnovitelné zdroje pro další rok.

Navíc má zelená elektřina přednost v síti a zejména když zafouká a zasvítí, tlačí ceny do hlubin. Tím paradoxně roste příspěvek. Pro příští rok se počítá s 6,24 centu za kilowatthodinu, což je zhruba trojnásobný nárůst oproti roku 2010.

Výše příspěvku na výrobu elektřiny z obnovitelných zdrojů

Rok20102011201220132014
Centů za kWh2,0473,533,5925,2776,24

Podle studie, kterou si k nárůstu nechali zpracovat němečtí Zelení, jde polovina zvýšení na vrub propadu cen elektřiny na burze (za který může zelená elektřina). Čtvrtina je způsobena klesajícím počtem těch, kdo příspěvek platí (viz níže), a pouze 13procentní podíl na navýšení má výstavba nových zdrojů zelené elektřiny. 

Výjimka jako začarovaný kruh

Množí se obavy, aby vysoké ceny elektřiny nepoškodily konkurenceschopnost německého průmyslu. Podle průzkumu Německé průmyslové a obchodní komory (DIHK) zvažuje až každý čtvrtý průmyslový podnik, že Německo opustí. Mezi velkými odběrateli elektřiny je to dokonce každý druhý. Vysoké ceny elektřiny kritizují i maloobchodníci („každá páté místo je ohroženo“) a odbory („Energiewende se stává sociálním problémem“).

Jako řešení vláda zavedla výjimku z příplatku na zelenou energii pro největší spotřebitele elektřiny. Problémem ale je, že počet udělených výjimek neustále roste – zatímco v roce 2003 to bylo jen 59 firem, v minulém roce již 2055 a do konce června tohoto roku si o výjimku zažádalo téměř 2400 společností. Se stoupajícím počtem výjimek stoupá výše příspěvku pro ostatní odběratele, což zase vede více firem k tomu, aby si zažádaly o výjimku.

Růst cen elektřiny pro průmysl a domácnosti v Německu, ČR a USA
(100 = 2002)

Graf 03 - Energiewende

Pramen: Energy Prices and Taxes, 2nd Quarter 2013, OECD

Německý průmysl tak v průměru stále platí daleko méně než domácnosti, ale nárůst od roku 2002 je znepokojivý, především ve srovnání s USA.

Výjimka pro některé odběratele se nelíbí Evropské komisi, která zvažuje, že ji jako nepřípustnou podporu některých odvětví zakáže.

Kdo zaplatí elektrické dálnice?

Vedle vysokých cen je Energiewende spojena s rostoucí nestabilitou přenosové soustavy a obecně trhu s elektřinou. Protože zelená elektřina má přednostní přístup do sítě, ukazuje se současná soustava počítající s velkými centralizovanými zdroji jako nedostačující.

Navíc se velká část zelené elektřiny vyrobí na severu Německa, kdežto spotřeba se soustředí zejména na jihu a západě země. Část elektřiny nyní Němci posílají na jih (včetně Rakouska, které je považováno za součást německého trhu) přes své sousedy, tedy i přes Polsko a ČR. Německá elektřina může vykolejit jejich rozvodné sítě, proto se tyto země nyní chystají transfer německé elektřiny omezit pomocí speciálních transformátorů na hranicích.

Vládní program počítá s investicemi do přenosové soustavy ve výši 22 miliard eur během následujících deseti letV plánu je i zásadní posílení přenosové soustavy v Německu, zejména pak podél severojižní osy (včetně tří nebo čtyř stejnosměrných koridorů v celkové délce 2100 kilometrů). Vládní program počítá s investicemi ve výši 22 miliard eur během následujících deseti let. Další miliardy budou potřeba na vylepšení distribučních sítí, na něž je v Německu připojena většina výrobních kapacit pro zelenou elektřinu (menší podíl je napojen přímo na přenosovou soustavu).

Bohužel stále není jasné, jak a kdo tyto projekty zaplatí, takže přestavba sítě se zpožďuje. Německá vláda dokonce údajně zvažovala její částečné zestátnění. Zajímavá je i myšlenka přímé účasti občanů na výstavbě elektrických dálnic, a to prostřednictvím speciálních dluhopisů. Pilotní projekt distribuční společnosti Tennet v Šlesvicku-Holštýnsku slibuje úroky okolo pěti procent.

U projektu nejde jen o přilákání potřebných investičních prostředků. Současně by měl napomoci zlomení odporu obcí podél plánovaných koridorů. Ochrana životního prostředí je v Německu na vysoké úrovni a Němci o své okolí pečují, takže stavba nové infrastruktury má řadu odpůrců. 

Záporné ceny

S ani ne dvaceti minutami ztracenými během roku kvůli neplánovaným odstávkám patří zatím německá elektrická soustava k jedněm z nejspolehlivějších v Evropě (v roce 2010 byl ukazatel pro ČR 136 minut, pro Polsko dokonce 385 minut). Energiewende by mohla zhoršit i tento ukazatel.

Problémem je, že když fouká vítr a svítí slunce, tak privilegovaná zelená elektřina zaplaví trh. Klasičtí výrobci elektřiny se musejí spokojit s velmi nízkými cenami, anebo dokonce prodávají elektřinu za „záporné“ ceny. Kromě starých uhelných elektráren, které nyní těží z levného uhlí importovaného z USA, se provoz klasických elektráren nevyplatí, natož aby někdo investoval do nových. Zejména provoz paroplynových elektráren, které jsou daleko flexibilnější a čistší, se nevyplácí a jejich podíl na výrobě klesá (viz tabulka).

Meziroční změna výroby elektřiny podle zdrojů v roce 2012 v GWh

Hnědé uhlí+11 000
Jádro-8 500
Černé uhlí+3 700
Zemní plyn-10 400
Obnovitelné zdroje+18 000

Poznámka: odhad k 2. srpnu 2013

Podle společnosti Bloomberg New Energy Finance musela být výroba jedné megawatthodiny z plynu v listopadu 2012 dotována částkou 11,70 eura. Pokud provozovatelé pálili uhlí, vydělali naopak přes 14 eur. Jednak to vede k tomu, že emise skleníkových plynů se nesnižují (jiný cíl Energiewende), a dále pak hrozí, že až přestane foukat a svítit, klasické zdroje výpadek nepokryjí. Podle již zmíněné organizace Dena činí vytíženost instalovaných fotovoltaických panelů jen tisíc hodin ročně, přičemž rok má 8760 hodin.

Velkoplošný výpadek elektřiny zatím v Německu nenastal, ačkoli v zimě 2011/2012 po odstavení osmi jaderných elektráren to prý několikrát bylo těsné. Naštěstí se nepotvrdily ani tehdejší obavy, že příště už síť zkolabuje, zejména pokud bude daleko chladněji. Loňská zima byla studenější a delší než ta předchozí, ale blackout se naštěstí opět nekonal (i když na konci března 2013 byla situace napjatá).

V tomto ohledu se jako jistá slabina Energiewende ukazuje sázka na paroplynové elektrárny. Mají sice tu výhodu, že jsou poměrně flexibilní, a mohou tedy dobře vyvažovat poptávku, jejich provozovatelé ale musejí bojovat se čtyřmi problémy:

  1. nízkými cenami elektřiny;
  2. nízkými cenami emisních povolenek, které by na provoz přispěly;
  3. občasnými výpadky ruských dodávek plynu;
  4. celkově nízkou vytížeností (okolo 3000 hodin ročně a bude patrně klesat).

Dříve učiněné investice do elektráren na plyn se nevracejí a stavět další nikdo nechce.

Gigawattový poker

Zatím situace vypadá relativně stabilně – nejvyšší momentální spotřeba 83 GW, včetně osmi GW na údržbu, je jen tradičními zdroji pokryta na 111 procent. Přihlédneme-li k obnovitelným zdrojům, je pokrytí ještě o něco vyšší. I velmi konzervativní odhad mluví o tom, že ve špičce by mohly větrníky přispět minimálně dvěma procenty instalované kapacity, tedy půl megawattu z celkových třiceti. Daleko větší položku ale představují flexibilní obnovitelné zdroje, které mohou být zapnuty podle potřeby (biomasa, bioplyn, vodní elektrárny) a jejichž celkový instalovaný výkon činí 10,9 GW.

I bez obnovitelných zdrojů je tedy zatím elektřiny dostatek, a ukazatel celkového pokrytí konvenčními zdroji se má v roce 2015 dokonce zlepšit na 117 procent (při spotřebě ve špičce vyšší o jeden gigawatt). Vyztužení soustavy má zajistit dostavba několika klasických elektráren, zejména těch uhelných, s celkovým výkonem přes pět GW.

Pak ale mohou nastat problémy. S opětovným zahrnutím rezervy osm GW na údržbu počítá Mezinárodní energetická agentura pro rok 2022, kdy se v Německu vypnou poslední jaderné elektrárny, že spotřeba ve špičce bude kryta jen na 94 procent, a to má navíc spotřeba narůst jen na 85,5 GW – o pouhá tři procenta více než dnes. Hospodářské oživení by ale mohlo vyvolat daleko vyšší poptávku.

Dle švýcarské banky UBS by ve střední Evropě bylo potřeba v následujících pěti letech odstavit 30 procent výrobní kapacity, aby trh začal normálně fungovatAby toho nebylo málo, německé elektrárenské koncerny varují, že kvůli nízkým cenám mohou rychle uzavřít až 18 GW výrobních kapacit. Evropská komise a řada odborníků ale považuje tyto odhady za přehnané. Ve skutečnosti prý mají elektrárenští obři doufat, že kapacity odstaví jejich konkurence, a oni sami pak svůj proud prodají. Zatím to totiž vypadá, že jedním ze základních problémů je spíše přebytek výrobních kapacit.

Zapomeňme nyní na potřebu přibližně 80 GW ve špičce, Německo totiž většinou potřebuje okolo 60 GW, někdy spotřeba padá i na hranici 40 GW. Na druhé straně rovnice je kapacita přibližně 170 GW, z toho 70 GW z obnovitelných zdrojů. Švýcarská banka USB odhaduje, že ve střední Evropě by bylo třeba v následujících pěti letech odstavit 30 procent výrobní kapacity, aby trh začal normálně fungovat. Potvrzují to i slova Petera Teriuma, šéfa RWE: „Dvě třetiny našich nejnovějších investic leží ladem.“

Elektrárenský byznys proto usilovně vymýšlí cesty, jak co nejlépe zpeněžit minulé, naddimenzované investice. Tu se snaží prosadit, aby stát nasmlouval vyšší rezervní kapacitu pro zimní špičky (samo o sobě rozumné přechodné opatření) a aby do této rezervy mohly být zahrnuty i ty nejšpinavější uhelné elektrárny (to už je horší). Tu se nahlas přemýšlí o prémiích za definitivní uzavření elektrárny.

Mimochodem zajímavě se v současné situaci chová koncern E.ON, který na následující tři roky prodal veškerou svou produkci na termínové burze – a za poměrně slušné ceny: letos dostane v průměru 56 eur za MWh, o rok později 53, a v roce 2015 pak 47 eur za MWh. Cena proudu je často daleko nižší, někdy dokonce nulová nebo záporná – o slunné neděli 16. června tohoto roku se odpoledne ceny propadly na mínus sto eur za MWh. E.ON tedy může vypnout své drahé elektrárny a proud, který má zákazníkům dodat, nakoupit za hubičku.

Jak z toho ven

Vyšší ceny silové elektřiny by mohly povzbudit výstavbu moderních elektráren. Co se týče výkyvů v síti, mohla by úlevu přinést rychlá výstavba přenosné sítě. Pomoci může také decentralizace výroby elektřiny – řada podniků, a často i domácností, si elektřinu už raději vyrábí sama. Tlak na přenosovou soustavu je tak menší, ačkoli nevýhodou je, že příspěvek na obnovitelné zdroje platí zase o něco méně odběratelů.

V případě špiček by přechodně pomohlo nasmlouvání vyšší rezervní kapacity, což zvažuje i vznikající koalice. Dlouhodobě pak vedle nových flexibilních elektráren i přizpůsobení poptávky nabídce, včetně technologií na skladování elektřiny. Doba, kdy se pračka bude zapínat podle situace na burze s elektřinou, je ještě daleko, ale obecně lepší využití elektřiny pomůže i zde. Nová německá vláda snad podpoří odpovídající opatření.

Jejím prvním krokem by ovšem měla jednoznačně být reforma příspěvku na zelenou elektřinu. Politicky by to neměl být problém, protože o tom před volbami mluvily všechny politické strany. Nepůjde ani tak o to, kolik by spotřebitelé měli celkově platit – podíl energií na nákladech leží v průměru pod deseti procenty. Podle Stefana Schulze, komentátora týdeníku Der Spiegel, který se problematikou dlouhodobě zabývá, tak Německu nehrozí okamžitá deindustrializace, když se průměrná výše příspěvku oproti dnešku nesníží. Spíše by se reforma měla zaměřit na spravedlivější rozložení nákladů.

Dosluhující ministr pro životní prostředí Peter Altmeier odhaduje náklady na Energiewende na bilion eurŘada velkých podniků má výjimku, bohatší domácnosti mají na střeše solární panel a na Energiewende rozhodně netratí. Vše platí menší podniky a chudší části obyvatelstva. Byla by škoda, kdyby tak ambiciózní projekt ztroskotal na odporu obyvatelstva, které za ním stále stojí (pro 69 procent dotázaných spotřebitelů zatím převažují plusy nad mínusy). Vznikající vládní koalice jako první krok zvažuje zrušení výjimek pro některé podniky.

Nová koalice chce také zajistit, aby nový systém podpory bral více v potaz, kde a co se staví. Nyní probíhá mezi jednotlivými spolkovými zeměmi jakýsi nevyhlášený závod o to, kdo si z koláče podpory ukrojí větší díl. Například v již zmíněném Šlesvicku-Holštýnsku má být do roku 2020 instalováno 16 GW elektřiny z větru. Maximální spotřeba v tomto nepříliš průmyslovém státě ale dosahuje jen gigawattů dvou.

Náklady Energiewende jsou enormní. Dosluhující ministr pro životní prostředí Peter Altmaier mluví o bilionu eur – třetinu tvoří podpora pro již stojící „zelené“ elektrárny, dalších 360 miliard bude potřeba, pokud se neomezí výstavba a nezmění systém podpory. Zbytek spolyká nová infrastruktura. Promyšlená výstavba nových zdrojů elektřiny a odpovídající rozvodné sítě mohou tyto náklady snížit, nebo alespoň se zaslouží o to, že nepřijdou nazmar.

Pokud nenastane další technologický posun, například že se solární elektrárny obejdou zcela bez dotací, bude muset nastupující německá vláda řešit problémy, které Energiewende přinesla. Ostatně není čemu se divit – bylo by naivní si myslet, že čtvrtou největší ekonomiku světa a nepočetnější národ EU můžeme na zelený proud přepnout tak snadno jako vypínač u dveří.

Elvis A něco nového  by tam... 14:19 10.12.2013
Josef Novak souhlasím souhlasím 19:59 9.12.2013

Počet příspěvků: 21, poslední 17.12.2013 10:54 Zobrazuji posledních 21 příspěvků.