Alternativní energetická koncepce ČR IV

31. 12. 2021 / Oldřich Maděra

čas čtení 14 minut


Navazuji na předchozí články zde, zde a zde. V této části bych se chtěl věnovat vlivu dopravní revoluce na elektrickou síť. V 18. století byl vynalezen parní stroj. V 19. století byl vynalezen benzínový spalovací motor. Ve 20. století byl doveden do velkoseriové výroby elektromobil. Stojíme na prahu další dopravní revoluce, kdy spalovací motory budou nahrazeny elektromotory.

Přehled všech typů motorých vozidel registrovaných v ČR je uveden v následující tabulce:

Zdroj informací je zde.

 

Máme tedy asi 6 milionů osobních aut, 1,2 milonu motorek, cca 20 tisíc autobusů a mikrobusů, 728 tisíc nákladních aut a 3 700 tahačů. Je velmi obtížné zjistit, jaký počet kilometrů ujedou za rok jednotlivé dopravní prostředky. Podle průzkumu rakouského autoklubu VCŐ Češi najezdí autem ročně jen asi 6 880 km (viz zde), což je až 22. místo v tabulce zemí EU. Podle údajů pojišťovny Generali je to asi 10 až 20 tisíc km za rok (viz zde). Pojišťovna Direct zase uvádí, že podle jejího průzkumu je to asi 5 až 15 tisíc km za rok (viz zde).

Další možností, jak se dostat k průměrnému počtu ujetých kilometrů na jedno auto, je cesta podle výroby benzínu a nafty. Podle údajů České asociace petrolejářského průmyslu viz zde, bylo v roce 2018 na trh ČR dodáno 2,126 miliard litrů benzínu a 5,877 miliard litrů motorové nafty. Pak nastal COVID-19, takže tato čísla se asi dramaticky nezměnila. Pokusil jsem se o následující odhad za těchto předpokladů:

1) Motorka (M) ujede stejně jako benzínové auto (x stovek kilometrů za rok].

2) Benzínové auto (BA) má spotřebu 9 l/100km, motorka 3 l/ 100 km

3) Aut s dieselovým motorem (DA) je 2x více než s benzínovým a mají spotřebu 7 l / 100 km

4) Autobusy (AU), nákladní auta (NA) a tahače (T) ujedou asi 2x více než osobní auta (y)

5) Spotřeba nákladních aut (plus speciálních aut) a autobusů je asi 25 l / 100 km

6) Spotřeba tahačů je asi 50 l / 100 km

7) Spotřebu benzínu označme jako b a motorové nafty jako mn

Pak lze napsat rovnici pro spotřebu benzínu jako:

b = M*3*x + BA*9

b = 1 196 354 * 3 * x + 2 016 418 * 9 * x

2 126 000 000 = 3 589 062 * x + 18 147 762 * x

x = 2 126 000 000 / 21 736 824 = 97,8 stovek kilometrů = 9 780 km

Dále lze napsat rovnici pro spotřebu nafty jako:

mn = DA*7*y + AU*25*2*y + NA*25*2*y + SA*25*2*y + T*50*2*y#

5877000000 = 4032837*7*y+19254*25*2*y+728091*25*2*y+28875*25*2*y+3706*50*2*y

5 877 000 000 = 28 229 859*y+ 962 700*y + 36 404 550*y + 1 443 750*y + 370 600*y

y = 5 877 000 000 / 67 411 459 = 87,2 stovek kilometrů = 8 720 km

To znamená, že benzínová auta ujedou ročně jen asi 9 780 km, auta s dieselovým motorem jen asi 8 720 km, nákladní auta, speciální auta, autobusy a tahače asi 17 440 km ročně. Můžeme tedy říci, že osobní auta v ČR najedou jen asi 8 700–9 800 km/rok. To velmi dobře koreluje s výše uvedenými odhady rakouského autoklubu, pojišťoven a s celoevropským průměrem, který je asi 9 850 km/rok.

Představme si situaci, kdy všechna tato spotřeba benzínu a motorové nafty bude muset být v roce 2050 nahrazena elektrickou energií. Pak se nemusíme příliš zabývat podíly jednotlivých dopravních prostředků. Řekněme, že spotřeba benzínu, 2,126 miliard litrů, představuje energii 2,528*10^10 kWh, tj. asi 25,28 TWh. Spotřeba motorové nafty, 5,877 miliard litrů, pak odpovídá energii 7,120*10^10 kWh, tj. asi 71,20 TWh. Celkem to tedy je asi 96,48 TWh. Toto číslo, by mělo sice vzrůstat s ohledem na další růst ekonomiky, ale bylo by asi kompenzováno do značné míry zvýšením účinnosti motorů, prací z domova, rozvojem veřejné dopravy apod.

Výše jsme zjistili, že celková účinmost elektroaut je asi 6,43 krát vyšší než aut se spalovacími motory. Nevíme, kolik tento poměr činí u jiných dopravních prostředků. Jako konzervativní odhad vezměme, že je to 5x vyšší pro všechny dopravní prostředky. Pak budeme potřebovat v roce 2050 zajistit pro dopravu asi 19,30 TWh elektrické energie. Toto číslo překvapivě dobře koreluje s údajem, který je uveden v jiném článku zde. Ano, v roce 2050 budeme tedy potřebovat asi 20 TWh elektrické energie pro dopravu. To znamená asi 2 282 MW nově instalovaného výkonu generátorů obnovitelných zdrojů. Pokud ale zároveň snížíme ztráty v soustavě a omezíme vývoz čisté elektrické energie, tak postačí vybalancovat spotřebu krajů a navýšit čistou výrobu elektrické energie asi o 20 TWh bez potřeby navýšení celkového instalovaného výkonu. V podstatě stačí zrušit vývoz a snížit ztráty.

Tento údaj znovu potvrzuje a zpřesňuje i můj předešlý odhad, že komplexním přechodem dopravy na elektrický pohon ušetří ČR asi 50-77 TWh energie.

Dále bych chtěl stanovit celkový potřebný nárůst elektrických zdrojů v jednotlivých krajích. Jako základ vezmu tabulku, která je uvedena v AEK III. Doplňme ji o údaj o celkovém počtu obyvatel v jednotlivých krajích.

Budeme dále předpokládat, že celková aktivita, tj. celkové využití všech typů dopravních prostředků bude ve všech krajích na jednoho obyvatele stejné. Pak se celková energie potřebná na dopravu na jednoho obyvatele za rok dá stanovit jako podíl celkové energie v terawatthodinách a celkového počtu obyvatel, který byl staticky zjištěn jako 10 694 364 osob a to k datu 31.7.2020. Z toho vychází ročně asi 1 805 kWh na osobu ročně u dopravy s elektrickým pohonem.

Pokud známe počty obyvatel jednotlivých krajů, dokážeme tedy poměrně velmi přesně stanovit jak nároky na budoucí zvýšenou spotřebu elektrické energie, tak i na potřebné zvýšení instalovaného výkonu elektrických generátorů v jednotlivých krajích. S ohledem na to, že jsme si zároveň vytyčili postupý přechod energetiky na obnovitelné zdroje, tak předpokládejme, že celkové toto navýšení bude ze 100% pokryto právě novými obnovitelnými zdroji elektrické energie.

Kraj

Roční netto výroba [GWh]

Roční netto spotřeba [GWh]

Rozdíl v roce

2021

[GWh]

Rozdíl v roce

2021

[MW]

Počet obyvatel k 31.7.2020

[osob]

Nárok

energií na dopravu

[GWh]

Nové zdroje na dopravu [MW]

Celkový návrh opatření

[MW]

Jihočeský (JE Temelín, 2 GW)

11 169

3 101

+ 8 068

+ 920

643 408

1 161

133

- 787

Jihomoravský

1 155

5 095

- 3 940

- 449

1 192 698

2 153

246

+ 695

Karlovarský

2 617

1 209

+ 1 408

+ 161

294 331

531

61

- 100

Královéhradecký

711

3 291

- 2 580

- 294

551 343

995

114

+ 408

Liberecký

303

2 405

- 2 102

- 240

443 842

801

91

+ 331

Moravskoslezský

2 357

6 272

- 3 915

- 447

1 198 534

2 163

247

+ 694

Olomoucký

1 334

3 124

- 1 790

- 204

631 836

1 140

130

+ 334

Pardubický

2 767

2 395

+ 372

+ 42

523 054

944

108

+66

Plzeňský

886

2 941

- 2 055

- 234

590 461

1 066

122

+ 356

Praha

125

5 644

- 5 519

- 630

1 325 280

2 392

273

+ 903

Středočeský

4 657

7 415

- 2 758

- 315

1 388 185

2 506

286

+ 315

Ústecký (uhelné elektrárny 2,5 GW)

15 124

5 050

+ 10 074

+ 1 149

819 713

1 480

169

- 980

Vysočina (JE Dukovany, 2 GW)

10 250

2 738

+ 7 512

+ 857

509 817

920

105

- 707

Zlínský

417

2 882

- 2 465

- 281

581 862

1 050

120

+ 401

Celkem

53 872

53 562

+ 310

+ 35

10 694 364

19 302

2 205

+ 1 929



Co výše uvedená čísla znamenají z pohledu jednotlivých krajů? Například Jihočeský kraj nebude muset obnovitelnými zdroji nahradit celou obrovskou výrobu jaderné elektrárny Temelín, a nahradit tak instalovaný výkon 2 GW neboli 2 000 MW. Postačí, pokud nahradí všechny uhelné elektrárny a 1 223 MW z výkonu Temelína, čímž vlastně sníží svůj celkový instalovaný elektrický výkon generátorů pracujícíh do sítě o 787 MW. Podobně i kraje Karlovarský, Ústecký a Vysočina musí vybudovat o něco méně obnovitelných zdrojů, než mají nainstalováno v současné době zdrojů na klasická paliva. Tím také sníží své instalované výkony elektrických generátorů zapojených do sítě.

Všechny ostatní kraje musí tyto výkony naopak navýšit. To znamená, že by měly nejen nahradit všechny tepelné elektrárny instalované na jejich území, ale navíc vybudovat nové výkony v hodnotách uvedených v tabulce. Jedná se samozřejmě jen o jakási směrná čísla, která bude nutné v praxi doladit, nicméně dávají alespoň řádově představu o současné a budoucí situaci. To zatím asi nikdo v ČR neudělal, i když již dávno měl. Na rozdíl od mnoha jiných států naprosto chybí jakýkoliv plán, jakákoliv vize. To byl hlavní důvod, proč jsem se odhodlal napsat tento dokument.

Závěrem bych chtěl popsat ještě jeden efekt, který se projevil ve všech elektrizačních soustavách, kde došlo k rozsáhlým instalacím obnovitelných zdrojů. Obnovitelné zdroje jsou velmi často budovány v extravilánech jak malých obcí, tak i velkých měst, na konci sítě. Rozvodné a přenosové soustavy států byly budovány za diametrálně odlišné situace. V České republice si nejprve budovala jednotlivá města a obce své vlastní menší elektrárny. Palivem bylo to, co bylo po ruce. Velmi často to byly vodní elektrárny, pak uhelné elektrárny a nakonec elektrárny na zemní plyn. Tyto prvotní elektrické zdroje byly postupně připojeny do sítě nejprve o napětí stovek nebo tisíců voltů.

Teprve později do sítě 22 kV, 35 kV a pak 110 kV. Přenosová soustava 220 kV a později i 400 kV byla vybudována teprve s vybudováním velkých tepelných elektráren u největšího zdroje hnědého uhlí na severu Čech. Od té doby byla elektrická energie přenášena z těchto velkých hnědouhelných elektráren na severu Čech do všech měst, vesnic a vísek na celém území ČSR. Již za ČSR bylo zřejmé, že některé kraje nemají dostatek zdrojů. Proto byla první jaderná elektrárna vybudována na jižní Moravě a druhá v jižních Čechách, aby se tato nerovnováha výroby a spotřeby alespoň částečně vyrovnala. Na Slovensku byly postaveny napřed JE Jaslovské Bohunice a pak Mochovce.

Po rozdělení republiky na dva státy přesto vznikl v ČR najednou velký schodek mezi výrobou a spotřebou elektrické energie. Značná množství energie bylo nutné vyvážet. Tato situace trvá doposud. Stále vyvážíme asi 12,5% z hrubé výroby elektrické energie a platíme z vlastních peněženek dalších 5-10% ztrát, které jsou spojeny s nutností přenášet velká množství energie na velké vzdálenosti. Dále platíme i dalších asi 20 miliard korun za provozování přenosové soustavy, kterou bychom při provedení mnou navržených opatření vlastně ani vůbec nepotřebovali.

Energetika je po léta špatně řízena. Chybí jí jakákoliv koncepce. Zcela zřejmý vysoký potenciál obnovitelných zdrojů je naprosto opomíjen. Pro zavilé odpůrce obnovitelných zdrojů (typu Klaus – Zeman – Beneš) musím uvést, že v poledne za slunečného dne dopadá na území ČR, o rozloze 78 866 km2, výkon asi 78 866 MW neboli výkon 39 Temelínů. Tento výkon je zde zdarma a navždy. Neobstojí řeči o tom, že v noci nesvítí a někdy je zamračeno. To lze velmi jednoduše vyvrátit tím, že 1 kWp instalovaného výkonu solárních panelů kdekoliv na území ČR dá asi 1 MWh elektrické energie za rok. Dejme tomu, že se ten 1 kWp vejde s rezervou asi na 3 m2. Pak tedy, pokud bychom celé území ČR pokryli solárními panely,  dostaneme za rok asi 26 288 TWh elektrické energie, což je asi 87x více, než spotřebujeme (300 TWh). Pokud bychom tedy pokryli asi jen 1,15% území ČR solárními panely, tak nemusíme již mít žádné jiné zdroje elektrické energie ani žádné jiné energie. Solár by to vše zařídil sám. Neláká Vás si z tohoto nekonečného přírodního bohatství alespoň něco málo vzít? Nezdá se Vám elektrická energie příliš drahá?

Abych ale dokončil tu myšlenku o přenosové a distribuční síti. Pokud budeme třeba ty soláry chytře rozmísťovat, tak můžeme dosáhnout naprosto opačného efektu, kdy energie těmi distribučními transformátory poteče z těch malých obcí a vísek naopak do uzlových rozvoden a pak nich třeba do těch velkých měst, kde asi nikdy nebudeme schopni nainstalovat ten výkon, který tato města doslova vysají. Infrastrukturu distribučních sítí máme při tom již vybudovánu. Obrácení toku energie nás nebude stát téměř nic. Musí to celé ale někdo řídit a musí to hlavně chtít dokázat.

Lidé typu Daniel Beneš to buď neumějí nebo nechtějí umět. Prvním krokem by mělo být vypsání výběrových řízení pro všechny pracovníky ČEZ a ČEPS a to na každé systemizované místo. Pak bychom se snad dočkali pokroku v ukončení ignorování a mrhání přírodními obnovitelnými zdroji.

Základní otázkou u toho výběrového řízení by mělo být: co Vy osobně uděláte pro to, aby bylo nainstalováno co nejrychleji a co nejvíce obnovitelných zdrojů?









1
Vytisknout
6659

Diskuse

Obsah vydání | 4. 1. 2022