Proč je plyn tak nepostradatelný pro energetiku?

Je to už víc jak měsíc, kdy v Lidových novinách vyšel docela zásadní rozhovor s Pavlem Tykačem. Podnikatelem, který se jen velmi zřídka vyjadřuje k politické, ekonomické, nebo sociální situaci. Jeho společnost Sev.en je pro společnosti ČEZ druhým nejvýznamnějším výrobcem elektřiny v České republice.

V rozhovoru (LN 4. 6. 2022) Tykač říká, že zastavení dodávek by byl pro Českou republiku hrozný, zastavil by se průmysl, zhroutila ekonomika a možná by přišly politické nepokoje, proti nimž by byl listopad 1989 prý jen drobným představením.

„…LN: Skutečně očekáváte větší politické změny, než nastaly v listopadu 1989?
Pavel Tykač:
Doufám, že k vypnutí zemního plynu z Ruska nedojde. A v takovém případě by moje obava byla zbytečná. Nicméně kdyby k tomu odpojení došlo, tak jsem přesvědčen, že důsledek pro náš každodenní život, pro jeho kvalitu, by byl obrovský. Skoro se mi chce říct fatální…
…Pokud jde o plyn, tak se to téměř netýká výroby elektřiny, protože v tom jsme soběstační i bez plynu. U zemního plynu jde hlavně o vytápění domácností a potřeby průmyslu. Jsou průmyslové sektory, které jsou na této surovině závislé, a myslím, že kdyby se rozpadly, rozpadnou se i řetězce odběratelů a dodavatelů, kteří jsou na ně navázáni…“

Jak by se projevil výpadek plynu ve výrobě elektřiny v ČR?

Spotřeba zemního plynu pro výrobu elektřiny nemá u nás významný podíl na celkové spotřebě. V roce 2020 tvořil jen 14 % celkové spotřeby v ČR. Zajímavý je ale významný nárůst ze 2 % v roce 2010 na 14 % v roce 2020. Ukazuje to graf:

Pokud by se tedy zastavila, nebo výrazně omezila dodávka plynu pro ČR, pak by při vyhlašování regulačních stupňů přišlo omezení výroby elektřiny z plynu na řadu pravděpodobně jako jedno z prvních. Přesně to určí až novela vyhlášky 344/2012 Sb. o stavu nouze v plynárenství a o způsobu zajištění bezpečnostního standardu. Ta už je od března v mezirezortním připomínkovém řízení, ale zatím nevyšla.

Pavel Tykač má pravdu v tom, že ve výrobě elektřiny se dokáže Česká republika bez plynu obejít. Dá se ukázat na grafu podílu jednotlivých zdrojů na výrobě elektřiny v jednom červnovém týdnu:

PODÍL ZDROJŮ	%
Větrné elektrárny onshore	0,5
Přečerpávací elektrárny	0,4
Vodní elektrárny	2,4
Ostatní OZE	3,1
Černé uhlí	1,8
Biomasa	3,4
Solární elektrárny	5,6
Plynové zdroje	8,4
Jaderné elektrárny	40,1
Hnědé uhlí	34,1

Pokud tedy vyjdeme z předpokladu, že by v tomto červnovém týdnu vypadla výroba elektřiny z plynu, nemělo by být zajištění souladu výroby a spotřeby České přenosové soustavy žádný fatálním problémem. Výpadek 8,4 % výroby se může nahradit zvýšením výkonu uhelných elektráren, nebo omezením vývozu elektřiny. V době, kdy nevyrábí solární elektrárny, by částečně mohly vypomoci vodní a přečerpávací elektrárny. Je to patrné z tohoto grafu:

Horší situace pro Českou přenosovou soustavu může nastat v zimě. Když náhodně vybereme prosincový pracovní týden, znamená výpadek výroby z plynu již podíl 12,5 %, což může být pro dispečery o něco větší problém. Ten by mohl dramaticky narůst například při výpadku jednoho jaderného zdroje.

PODÍL ZDROJŮ	%
Větrné elektrárny onshore	0,7
Přečerpávací elektrárny	1,7
Vodní elektrárny	1,8
Ostatní OZE	2,5
Černé uhlí	5,0
Biomasa	2,3
Solární elektrárny	0,4
Plynové zdroje	12,5
Jaderné elektrárny	31,8
Hnědé uhlí	41,0

Z dalšího grafu dat tohoto zimního týdne je patrné daleko větší využití přečerpávacích elektráren a plynových zdrojů v odběrových špičkách.

To vše jsou ale data v týdenním souhrnu. Význam přečerpávacích a plynových elektráren je ale především v tom, že to jsou nástroje na pultu dispečera pro regulaci soustavy, tedy pro nastavení souladu výroby a spotřeby v každé denní a noční době. Pokud o jeden z těchto nástrojů přijde, bude to znamenat mnohem obtížnější regulaci s vyšším rizikem blackoutu.

Jak by se projevil výpadek plynu ve výrobě elektřiny v Německu?

Podíl plynových zdrojů na výrobě elektřiny v Německu je překvapivě hodně podobný podílu v ČR. Ve vybraném červnovém týdnu byl jen 10,6 %. Výrazný rozdíl je ale při porovnání podílu výroby ze solárních elektráren. Zatímco v ČR byl pouze 5,6 %, v Německu je trojnásobný – 17,5 %.

PODÍL ZDROJŮ	%
Zpracování odpadu	1,2
Větrné elektrárny onshore	15,4
Větrné elektrárny offshore	5,0
Přečerpávací elektrárny	1,8
Vodní elektrárny	3,6
Ostatní OZE	2,5
Černé uhlí	7,1
Biomasa	7,8
Solární elektrárny	17,5
Plynové zdroje	10,6
Jaderné elektrárny	5,0
Hnědé uhlí	24,3

Tím samozřejmě roste význam plynových zdrojů v době, kdy solární nevyrábí. Ale jak je patrné z následujícího grafu, tak výpadek plynu by pro německou přenosovou soustavu nebyl v letním období větším problémem. K regulaci má dispečer masivní kapacitu v uhelných zdrojích.

Daleko větší problém může nastat, pokud Německo v zimě nebude moci použít plynové elektrárny. V zimním srovnávacím týdnu (13.–17. 12. 2021) byl podíl plynu na výrobě elektřiny už 15,5 %. Ale pokud Německo dodrží plánované vypnutí zbývajících jaderných elektráren, znamenal by výpadek plynu celkový výpadek 28 % výroby ze stabilních, regulovatelných zdrojů. A to by jistě ani pro tak mohutnou přenosovou soustavu, jakou je německá, nebyl malý problém. A tento může dopadnout na celou evropskou energetiku a samozřejmě i na naši přenosovou soustavu.

PODÍL ZDROJŮ	%
Zpracování odpadu	1,4
Větrné elektrárny onshore	13,0
Větrné elektrárny offshore	5,0
Přečerpávací elektrárny	2,2
Vodní elektrárny	2,1
Ostatní	0,7
Černé uhlí	16,8
Biomasa	7,3
Solární elektrárny	1,1
Plynové zdroje	15,5
Jaderné elektrárny	5,0
Hnědé uhlí	24,3

Jaké může být řešení?

Snížení závislosti na ruském plynu je prvořadým úkolem pro evropské politiky a energetiky. Krátce po ruské invazi na Ukrajinu to shrnula Mezinárodní energetická agentura. Na TZB-info byla tato opatření přehledně popsána již 5. 3. 2022 v článku 10 + 1 návrh, jak může Evropa rychle snížit závislost na ruském plynu. Tato opatření se týkají celkové spotřeby plynu a v potenciál úspor ve vytápění je skutečně velký a opatření poměrně rychle realizovatelná. Přirozeným tlakem na úspory je ostatně vysoká cena plynu.

Pokud se ale zaměříme na tu část spotřeby plynu, která se využívá na výrobu elektřiny, pak nejlogičtějším řešením výpadku dodávek ruského plynu by se nabízela úspora ve spotřebě elektřiny. Proti tomu ale směřuje zvyšování podílu elektřiny v dopravě – masivní nasazení elektromobilů na úkor vozidel se spalovacím motorem. Takže v dopravě zcela jistě k úsporám ve spotřebě elektřiny nedojde. Obdobně je tomu ve vytápění. Původní využití plynu jako paliva pro vytápění od rodinných domů až po blokové kotelny se rychle nahrazuje použitím jiných zdrojů, především pak tepelných čerpadel. Ani zde tedy nemůžeme očekávat úspory elektřiny ve střednědobém ani dlouhodobém horizontu.

Takže krátkodobým řešením do roku 2027 pak je navýšení nákupu plynu mimo Ruskou federaci. Především pak zkapalněného LNG. A s tím související budování přepravních tras z přímořských terminálů do ČR.  Pokud by ale ani tato opatření nepřinesla možnost potřebného použití plynu pro výrobu elektřiny, pak do doby, než bude akumulace elektřiny na takové technické a ekonomické úrovni, že se bez plynu obejdeme, zbývá svým dosahem střednědobé, ale velmi rychle realizovatelné řešení.

Přestat považovat uhlí za špinavý zdroj a ve velké energetice se k němu pokorně vrátit. Se vším všudy včetně podpory rozvoje uhelné energetiky v tomto střednědobém horizontu. S odchodem od ruského plynu nastala totiž zcela nová situace.

Bylo by nanejvýš potřebné objektivně porovnat emise skleníkových plynů uhelné elektrárny a plynové elektrárny. A do bilance té plynové poctivě započítat všechny úniky metanu při těžbě, skladování, přepravě a nově i při procesech zkapalňování a zplyňování. Zajímavé výsledky sledování úniků metanu, který je pro skleníkový efekt daleko nebezpečnější než CO₂ ze spalování, ukazuje např. článek na serveru Aktuálně.cz Zmapovali jsme, jak na Moravě uniká metan. Možná by se pak došlo k závěru, že dodatečné zdanění uhlí ve formě emisní povolenky není objektivní, ale jen ideologické?

Poznámka autora: článek byl připravován 8.–9. 7. 2022. V pondělí 11. 7. jsem se pak ze sdělovacích prostředků dozvěděl, že krátkodobý návrat k fosilním palivům naprosto překvapivě připustil i místopředseda a zelený guru Evropské komise Frans Timmermans. Tentýž politik, který v únoru 2022 prohlásil, že „…napadení Ukrajiny je pouze diverzním manévrem Putina s cílem odvést pozornost od řešení klimatické krize.“