Význam rozvoje větrné energetiky v českých podmínkách
Zdroj: PxHere
Zatímco ve zbytku Evropy pomáhá růst větrné energetiky nahrazovat fosilní paliva včetně importovaného zemního plynu, v Česku zůstává potenciál této technologie nevyužit. Jaké jsou její přednosti a proč má smysl stavět nové větrné elektrárny i u nás?
V souvislosti s rozvojem obnovitelných zdrojů energie (OZE) se v Česku skloňuje především výstavba nových fotovoltaických elektráren (FVE). Větrné elektrárny (VTE) přitom zůstávají poněkud stranou. Mezi jedny z hlavních důvodů patří vnímaná kontroverze spojená s jejich umístěním v krajině, negativní postoj části krajů a zdlouhavé povolovací řízení. Výsledkem je, že jejich instalovaný výkon u nás dlouhodobě stagnuje a v současnosti VTE zajišťují pouze 1 procento domácí výroby elektřiny.
Situace v jiných státech Evropy je přitom zcela odlišná. Jen za loňský rok bylo v rámci EU nově instalováno 18,3 GW VTE. Čtyři pětiny z toho byly pozemní onshore elektrárny. Při uvážení průměrného výkonu onshore a offshore VTE se bavíme o více než 3 200 nových pozemních a téměř 400 mořských instalací.
Zajímavý je příklad sousedního Polska, které ještě před 15 lety, stejně jako my v té době, vyrábělo z VTE řádově desetiny procenta svojí spotřeby. Vloni se ale polské VTE podílely na spotřebě elektřiny už z více než 14 procent.
Meziroční rozdíl v poptávce a výrobě elektřiny z jednotlivých zdrojů ve státech EU v roce 2022. Zatímco výroba z vodních a jaderných elektráren (světle a tmavě modrá) zaznamenala vlivem sucha a technických problémů rekordní propad, největší nárůst výroby si připsaly FVE a VTE (světle a tmavě zelená). Zdroj: EMBER
Význam nově instalovaných větrných elektráren se projevil především v době energetické krize, kdy Evropa čelila masivnímu výpadku výroby z francouzských jaderných elektráren. Meziroční nárůst výroby z VTE společně s FVE pomohl značnou měrou překonat dopady této krize a současně výrazně omezit výrobu z fosilních paliv.
V loňském roce potom VTE ve výrobě poprvé převýšily produkci plynových elektráren a staly se tak druhým největším zdrojem elektřiny na kontinentu.
Česká republika se přitom ve statistice podílu výroby z VTE nepřekvapivě umístila opět na chvostu žebříčku. Na mapě onshore větrných farem v Evropě jsou dokonce jasně patrné naše hranice. Zatímco ve většině okolních zemí je větrná energie intenzivně využívána, u nás jakoby tato možnost ani neexistovala.
Stagnací rozvoje VTE se připravujeme o důležitý zdroj nízkoemisní elektřiny. Podle studie s názvem Aktualizace potenciálu větrné energie v České republice z perspektivy roku 2020, kterou zveřejnil Ústav fyziky atmosféry Akademie věd, je v podmínkách ČR možné s pomocí VTE vyrábět ročně 18,8 TWh i při zohlednění existujících limitů výstavby. Technický potenciál potom přesahuje 70 TWh. Pro srovnání naše loňská spotřeba byla 57,8 TWh.
Potenciál instalovaného výkonu VTE v jednotlivých krajích. Zdroj: Fakta o klimatu na základě dat Ústavu fyziky atmosféry AV ČR
Význam VTE však nespočívá ani tak v celkovém objemu jejich výroby, jako spíš ve schopnosti doplňovat svým profilem výroby zmíněné fotovoltaické zdroje. Zatímco VTE vyrábějí více typicky v zimních měsících a v průběhu noci, FVE mají logicky výrobní špičku kolem poledních hodin, respektive v průběhu léta.
Vhodnou kombinací těchto zdrojů lze ve výsledku docílit vyrovnanější výroby ze zmíněných OZE a tím snížit nároky na balancování sítě, případně nákladnou akumulaci elektřiny. Z modelování, které prováděla organizace Fakta o klimatu, vyplývá, že s ohledem na stávající profil spotřeby vychází jako optimální podíl instalovaného výkonu mezi VTE a FVE v poměru 3:1 ve prospěch VTE.
V případě rostoucí elektrifikace v sektoru vytápění (v souvislosti s vyšším nasazením tepelných čerpadel) lze očekávat vyšší poptávku po elektřině z VTE, která se projeví posunem zmíněného poměru k hodnotám 4:1 až 5:1. V současnosti je tento poměr přitom 1:7 ve prospěch FVE.
Průměrný koeficient využití českých VTE a FVE. Zdroj: Fakta o klimatu
Vhodnější rozložení výroby z VTE má příznivý vliv i na jejich finanční návratnost. U FVE je jejich výroba soustředěna do poměrně malého počtu hodin v průběhu roku. Z důvodu nadbytku výroby v průběhu těchto hodin bude klesat cena elektřiny na burze. To se však negativně odrazí na finanční návratnosti investic do těchto zdrojů, protože v určitých okamžicích, respektive od určitého podílu na výrobě, nebude pro jejich produkci odbyt.
V případě VTE, jejichž výroba je rozložena do většího počtu hodin, nastává tento jev také, ale výrazně později než u FVE. Ve výsledku jsou tak VTE schopny dosáhnout lepší návratnosti i při vyšším podílu na výrobě, viz graf níže.
Zobrazení návratnosti investic do FVE v porovnáním s VTE s ohledem na jejich uplatnění na trhu s elektřinou. Zdroj: Fakta o klimatu
Z provedeného modelování dále vyplývá, že rozvoj VTE přináší v domácích podmínkách možnost rychlejší náhrady stávajících fosilních zdrojů a s tím související efektivnější redukci emisí skleníkových plynů v porovnání s dalším zvyšováním podílu FVE.
Porovnání rychlosti snižování emisí skleníkových plynů v sektoru energetiky při uvažovaném rozvoji FVE a VTE. Grafy ukazují vždy jen rozvoj daného zdroje, druhý zdroj zůstává na dnešní úrovni instalovaného výkonu. Zdroj: Fakta o klimatu a Frank Bold
Uvedené parametry mohou být ovlivněny budoucím rozvojem akumulace elektřiny a systémů agregace flexibility. Než se tak ovšem stane, je žádoucí maximálně urychlit výstavbu VTE a to i s ohledem na očekávaný konec výroby z uhelných elektráren, který může přijít výrazně dříve než ve vládou stanoveném termínu. Scénáře ukazují, že vyšší podíl výroby z VTE by nám v tom případě umožnil snížit objem dováženého zemního plynu, který by výpadek uhelných zdrojů měl z části nahradit.
Nové VTE nám ve výsledku mohou výrazně usnadnit odklon od fosilní energetiky, pokud se jich přestaneme bát a začneme využívat výhody, které tento zdroj nabízí.
Autor je analytikem Asociace pro mezinárodní otázky.