Plynovod Nord Stream 2, který zdvojnásobí kapacitu vývozu ruského plynu po dně Baltského moře do Evropy, je hotov. Výstavba sporného projektu pod Baltským mořem byla ukončena dnes ráno v 07:45 SELČ, oznámil podle agentury TASS šéf ruské státní plynárenské společnosti Gazprom Alexej Miller.

Poslední část potrubí se pokládala 6. září. Poté se ještě jednotlivé úseky vedení vzájemně propojovaly. Teď skončily i tyto práce.

Projekt za 11 miliard USD (235 miliard Kč) má roční přepravní kapacitu 55 miliard metrů krychlových. Čelil politickému odporu ze strany Spojených států, ale také Ukrajiny a Polska. Práce začaly v roce 2018 a dokončeny byly se zpožděním půldruhého roku.

Komerční dodávky plynovodem Nord Stream 2 začnou poté, až je odsouhlasí německý regulátor. Nyní se čeká na certifikaci. Ta by měla trvat až čtyři měsíce, ale začne teprve po získání všech dokumentů, což zahrnuje i testy německého ministerstva hospodářství a ruského plynárenského gigantu Gazprom.

Potrubí v projektu Nord Stream obchází území Polska a Ukrajiny, které tak už nebudou dostávat tranzitní poplatky jako dosud, a přijdou rovněž o část svého diplomatického vlivu. Dlouho se proti tomuto plynovodu stavěl i Washington. Ten ale v červenci uzavřel s Berlínem dohodu, která dokončení plynovodu Nord Stream 2 umožnila bez uvalení dalších amerických sankcí.

Očekává se, že Gazprom začne touto cestou dodávat první plyn do Německa v říjnu. Paralelní potrubí Nord Stream 1 je v provozu od roku 2011.

Fotovoltaika je z hlediska svého celkového potenciálu nejslibnější obnovitelný zdrojů vůbec, a to hned z několika důvodů. Její cena rychle klesá, celkový potenciál je ohromný a technologii přitom ještě lze výrazně vylepšit. Ano, i když jsou panely levné a relativně účinné, je velmi dobře možné, že v brzké budoucnosti budou ještě levnější a ještě účinnější.

Právě to slibuje technologie využití tzv. perovskitů. To je skupina sloučenin halogenů s kovem (jako první byly popsány sloučeniny s olovem), které lidstvo zná téměř 200 let. I když dnes není důvod proč je vyrábět – není pro ně význmanější využití – v principu jde o materiály, které lze vyrábět levně a ve velkém. Fotovoltaické články z tohoto typu látek by se daly výrábět sítotiskem, tedy podobně jako se tisknou například nálepky.

Na světě je již několik firem, které chtějí perovskitové články zkoušet v praxi. Na čele peletonu se již roky drží společnost Oxford PV. I přes svůj název má závod v Německu s maximální výrobní kapacitou zhruba 100 megawattů (MW) ročně. V příštím roce by pak měly z něj zamířit první panely na trh. Světovým trhem tak malý objem výroby nemůže zahýbat. Firma je však prvním odvážlivcem, který se pokusí s novou technologie prorazit na dnes velmi konkurenčním trhu s fotovoltaikou.

Je to samozřejmě dosti riskantní podnik. Především právě Evropa a evropští investoři pamatují, jak místní výrobci solárních paneků pohořeli. Nedokázali prakticky nijak využít solárním boom v Německu či Česku, a trh dnes jednoznačně ovládá Čína.

Nejdeme do toho sami! A jdeme!

Oxford PV si proto na svou pouť domluvil partnera, se kterým se o riziko měl podělit. V roce 2019 podepsala strategickou exkluzivní smlouvu se švýcarskou vývojářskou společnosti Meyer Burger. Podle dohody měly obě společnosti exkluzivně spolupracovat na vývoji technologie pro hromadnou výrobu perovskitových tandemových článků založených na technologii heteropřechodových křemíkových článků a vývoji nezbytných výrobních technologií.

Ovšem Meyer Burger postupně změnil strategii. Společnost se rozhodla sama pustit do výroby panelů tohoto typu. Postupně navýšila investice do výroby a v tuto chvíli má k dispozici kapacity na výrobu oboustranných panelů o celkové kapacitě zhruba 800 MW ročně. Nepoužívají sice perovskit, ale používají i jiné klíčové technologie, která na perovskitových článcích vyráběných společnst s Oxford PV mají být.

Druhá strana tohoto obchodního manželství, je v trochu jiné situaci. Její závod by měl být téměř kompletně hotov, ale není připraven k ostré výrobě. Přesto se Oxford PV rozhodla ukončit spolupráci se svým švýcarským dodavatelem.

Závod Oxford PV v německém Braniboru nad Havolou (foto: Oxford PV)
Závod Oxford PV v německém Braniboru nad Havolou (foto: Oxford PV)

A to jednou jedinou větou v tiskovém prohlášení, které se týkalo dokončení závodu na výrobu panelů v Braniborsku: “Společnost Oxford PV po dosažení tohoto milníku ve výrobě ukončila exkluzivní spolupráci se společností Meyer Burger.” To bylo vše. Švýcarská firma byla evidentně zaskočena. Reagovala prohlášením, podle kterého bude zkoumat “právní možnosti”.

Rozchod na první pohled nedává velký smysl. Obě společnosti vlastní rozsáhlou síbrku patentů a know-how týkajících se výroby perovskitových panelů (a obecně těch typů panelů, ve kterých by se mohly prosadit nejlépe, o tom na konci článku).

Každá se přitom specializuje na trochu jiné věci a zdálo by se, že se jejich technologie mohou vhodně doplňovat. Jejich spojení se zdálo logické. Skutečnost ovšem budou poněkud komplikovanější. Zdá se ovšem, že v horším postavení by mohli být Švýcaři.

Byť spor je neveřejný a týká se technologií, které firmy střeží jako obchodní tajemství, Oxford PV zřejmě má více na vybranou. Perovskity lze připravit různými způsoby, a firma se tak může obrátit na jiné dodavatele.

Meyer Burger najde dodavatele vyspělé perovskitové technologie podstatně hůře. Společnosti přitom s těmito materiály ve své strategii pro budoucí roky spoléhala. Buď se tedy bude muset pustit do vlastního vývoje s velkým nasazením, nebo doufat, že se jí na malém “perovskitovém písečku” podaří najít nějakého nového partnera. Je ovšem otázkou, zda takový vůbec existuje, zda někdo, kdo by o splupráci měl zájem, má vývoj alespoň tak pokročilý jako Oxford PV.

V každém případě minimálně v krátkodovém měřítku spíše jen zkomplikuje nasazení perovskitů. A to by mohlo znamenat i zpomalení snah o oživení oboru, který v Evropě i přes její podporu obnovitelných zdrojů, již delší dobu spíše jen živoří.

Veterán mladého oboru

Společnost Oxford PV je v oboru nové generace perovskitových článků dobře známým jménem. Stojí za ní totiž jistý Henry Snaith z Oxfordské univerzity. Tento vědec se do popředí „perovsktitové scény“ vyhoupl velmi brzy. V časopise Science totiž představil vůbec první perovskitový článek, který nepotřebuje kapalný elektrolyt. I v době, kdy k dispozici jen malé laboratorní vzoky, prohlašoval, že v brzké době nebude problém s pomocí perovskitů postavit články s účinností zhruba 20 až 25 procent.

Myšlence věřil nejen po stránce akademické. Spoluzaložil spin-off Oxford PV, se kterým chtěl články přivézt na trh. Firma se roky věnovala pouze vývoji, to se však pomalu láme. V roce 2021 by ale už měly její panely být začít být k vidění na střechách.

Společnost Oxford PV nalákala investory a koupila továrnu u města Branibord nad Havolou (Brandenburg) nedaleko Berlína. Závod vznikl v dobách, kdy se Německo pokoušelo stát významným výrobcem ve fotovoltaice. Měly se v něm vyrábět velmi tenké křemíkové panely s nízkými materiálovými náklady, ale výrobce (a do značné míry ani technologie samotná) v čínské konkurenci neobstál.

Naše nika

Oxford PV se rozhodlo, že ani ona rozšířeným křemíkovým článkům v mnoha ohledech konkurovat nemůže. Vydalo se cestou kombinace křemíků a perovskitů. Tak by mělo být alespoň na papíře postavit článek s účinnosti kolem 30 procent, která je pro běžné křemíkové zcela nedosažitelná. Stačí zkombinovat běžný křemíkový článek s účinností kolem 20 procent a perovskitový článek s účinností něco nad 15 procent. Není tedy zapotřebí „špičkově vyladěný“ perovskit, jehož vývoj by si vyžádal hodně času.

I když tedy perovskity zatím křemík v účinnosti nedohnaly, spojení sil obou materiálů údajně funguje. Oxford PV v listopadu 2018 předvedlo kombinovaný křemíkovo-perovsktivoý článek s naměřenou účinností 28 procent (což mimochodem znamená, že samotný perovskitový článek zřejmě má účinnost ani ne 15 procent, a ještě spíše nějakých 11-12 procent). Na konci roku 2020 se rekord posunul na 29,5 procenta (takže účinnost perovskitu se zvýšila již k oněm 15 procentům).

Dnes běžně dostupné křemíkové panely mají účinnost maximálně do 20 procent. Kombinovaný panel by tedy měl za stejné plochy vyrobit zhruba o třetinu více energie. Zároveň s tím by měla klesnout cena za vyrobenou kilowatthodinu. To nehraje velkou roli, pokud stavíte solární park na poušti. Ale může to být důležité pro střešní instalace, kde bývá místa nedostatek.

Systém funguje tak, že dopadající světlo nejprve projde jednou vrstvou perovskitového materiálu, který dobře pohlcuje především světlo kratších vlnových délek (tedy směrem k modré části spektra). Naopak křemíkový článek je účinnější při absorpci světla větších vlnových délek. Obě vrstvy se tak dobře doplňují. A do budoucna by mělo být možné vrstvy dále přidávat, a zvýšit účinnost snad až ke 40 procentům, doufají výzkumníci (a to nejen ti z Oxford PV).

Otázku samozřejmě je, kolik za výkon navíc připlatíme. Společnost také tvrdí, že již má vyvinutý výrobní proces, během kterého přidání perovskitu představuje pouze jeden krok navíc v rámci výroby samotného křemíkového článku. Cílem samozřejmě je, aby cena za vyšší účinnost byla dostatečně nízká.

Bohužel v tuto chvíli nevíme, jak to ve skutečnosti s cenou panelů bude. Cenově konkurovat velkým výrobcům je pro malou firmu prakticky nemožné, a tak Oxford PV zvolila jinou cestu a chce svou technologii především licencovat.

(reklamní sdělení) Přihlaste svůj inovativní nápad či projekt do unikátního virtuálního hubu zaměřeného na energetiku v rámci projektu Danube Energy+. Uspějte a získejte unikátní přístup do inkubačního programu.

S čím se můžete přihlásit?

  • Nápad
  • Výzkumný projekt
  • Business projekt
  • Prototyp
  • Studie

V jaké oblasti?

  • Zajímá nás energetika a s ní související projekty

Kdo se může přihlásit?

  • Mladý inovátor do 35 let věku, ať už je to student, doktorand, vědec, inovátor nebo podnikatel

Proč se zapojit?

  • Zpětná vazba k projektu / nápadu
  • Zviditelnění projektu / nápadu
  • Možnost účasti v inkubačním nebo akceleračním programu
  • Vzdělávání
  • Příprava na jednání s investory
  • Získání investice na další rozvoj
  • Zahraniční expanze
  • Možnost měnit svět kolem nás

Harmonogram přihlášek

  • Zasílání nápadů / prezentací – do 30.9.2021
  • Vyhodnocení nápadů / prezentací – do 30.10.2021
  • Demo Days pro vybrané uchazeče – listopad 2021

Kde se zapojit?

Program byl spolufinancován z prostředků Evropské Unie Danube Energy

Logo Danube Energy+ (foto Danube Energy+)
Logo Danube Energy+ (foto Danube Energy+)

Současné limity emisí pro osobní vozy se spalovacími motory v Evropské unii jsou podle výrobců přísné. A měly by být ještě přísnější. Dá se s tím vůbec něco dělat?

Podle pravidel EU by průměrný osobní automobilky měl vypouštět do vzduchu pouze 95 gramů CO2 na ujetý kilometr (může i více, ale výrobci budou platit citelné penále). Říkáme “průměrný vůz”, protože se o takzvaný flotilový průměr, který se vypočítává zpětně na základě veškerých zaregistrovaných vozů konkrétního výrobce v zemích Evropské unie. Do výpočtu se na základě speciálního matematického vzorce promítá nejen spotřeba, ale i hmotnost vozidla.

Emise CO2 přímo odpovídají spotřebě vozu a v dohledné době to jinak nebude. Zatím neexistuje žádný systém na zachycování CO2 ze spalin motoru a nezdá se, že by se to v dohledné době mohlo změnit. Technických a praktických problémů je příliš. Nabízí se otázka, proč i evropské orgány či národní vlády raději než o emisích skleníkových plynů nehovoří ke svým občanům o limitech spotřeby – na té záleží každému – ale tu nechejme stranou a přejděme k základním číslům.

Emise 95 gramů CO2 na kilometr odpovídají spotřebě zhruba 3,7 litru paliva na 100 kilometrů u dieselového motoru a zhruba 4 l/100 km u motoru benzínového. (Tady mimochodem nezáleží na metodice měření spotřeby protože pokud auta spálí paliva více, nemohou požadavky splnit, protože se z něj uvolní více CO2.) Už to je velmi nízký limit, jak se může vyvíjet dále?

Jak jsme na emovio.cz psali, na veřejnosti unikl návrh Evropké komise, podle kterého byse se emise CO2  měly během příštích let snížit ze současných až 30 mg/km. Spotřeba paliva by se totiž v takovém případě musela pohybovat kolem 1,2 litru nafty na 100 km nebo 1,4 litru benzinu na 100 km. V takovém případě by velkou část nabídky nutně musely tvořit elektromobily, které mají podle metodiky nulové emise oxidu uhličitého.

Ale ani ty zbylé vozy se spalovacími motory nebudou moci mít vysokou spotřebu. Jak daleko vlastně ještě výrobci mohou zajít?

Benzín à la diesel

Z technického hlediska navíc existuje celá řada způsobů, jak účinnost motorů nadále vylepšit. Jeden takový „skok“ v efektivitě se právě děje. Měly by ji představovat pohonné jednotky s takzvanou technologií HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition, česky se překládá jako „vznětové spalování homogenní směsi“). V těchto motorech se má spalovat benzin, v principu jde ovšem o „diesel“. O zážeh paliva se v HCCI motorech nemá starat zapalovací svíčka; palivo se má pod tlakem samo vznítit stejně jako v naftovém motoru.

Jde samozřejmě především o úsporu paliva. Díky vznětovému principu spalování by motor měl být schopen využít velmi chudou směs paliva se vzduchem. Jednoduše řečeno, ve válci je palivo promícháno se vzduchem tak dobře, že ho k vytvoření stejného výkonu stačí méně. Japonská automobilka Mazda, která zřejmě bude první, kdo tento typ začne prodávat, slibuje snížení o dramatických 20 až 30 procent oproti jejímu dnešnímu úspornému dieselu Skyactive-G. A o 35 až 45 procent oproti motorům Mazda z roku 2008.

První modely s motory Skyactiv-x přichází na trh v roce 2021 (foto Mazda)
První modely s motory Skyactiv-x přichází na trh v roce 2021 (foto Mazda)

V praxi vypadá takový záměna možná jednoduše, ale ve skutečnosti to tak ani zdaleka není. I proto si na praktické realizaci této myšlenky i v nedávné minulosti celá řada velkých firem vylámala zuby. Japonská automobilka dokázala projít problémy špatného běhu motorů při jiných než optimálních otáčkách, a vlastně postavila jakýsi „hybrid“, kombinaci vznětového principu a klasického zapalování svíčkami. (Poznámka bokem: Protože marketing miluje odborně znějící názvy a zkratky, Mazda to celé nazvala SPCCI – Spark Controlled Compression Ignition, tedy doslova „jiskrou řízené zapalování směsi“. Což vlastně neříká nic, ale zní to dobře.)

V podstatě jde ovšem o to, že motor, respektive jeho řídicí jednotka, na základě otáček a zatížení tedy bude volit mezi zážehovým a vznětovým principem. Přechod mezi oběma režimy by přitom samozřejmě měl být co nejhladší, aby motor pracoval co nejefektivněji (a řidič nic nepoznal). Motory jsou tak kompresory, ne turbodmychadly, aby nedocházelo k prodlevám při přechodu z jednoho režimu do druhého.

Protože motor je snad poměrně blízko výrobě, s auty vybavenými těmito motory už se svezli také první novináři. Podle nich je dojem z něj přesně takový, jaký by si všichni milovníci silných aut asi představovali: rozdíl není poznat.

Mazda bude patrně první, ale nepochybně nebude jediná. Stejný princip údajně využívá Mercedes ve svých motorech ve Formuli 1, totéž dělá Ferrari a je nasnadě, že konkurence v podobě Renaultu a Hondy musí pracovat na tomtéž. Novinka by tedy mohla pomoci plnit limity ještě v blízké budoucnosti. Ale jak dlouho to bude stačit?

Hon na procenta

Samozřejmě samotné spalování není to jediné, co se dá vylepšit. Například jen použití novějších syntetických olejů s přesně nadávkovanými přísadami prvků, které by laik v oleji nehledal (například molybdenu), může podle výrobců zvyšovat celkovou účinnost pohonu vozidla i o více než 0,5 procenta.

V praxi může jedno půlprocento k druhému znamenat poměrně veliký rozdíl, jak nasvědčuje i vývoj posledních desetiletí. Celková energetická účinnost spalovacích motorů u řady vozů na konci minulého století byla kolem 20–25 procent. K pohonu vozu tedy nakonec sloužila pouze pětina až čtvrtina energie, kterou je možné získat spálením daného množství paliva. V takovém případě by už samotná změna maziv de facto zvýšila účinnost takového motoru zhruba o dvacetinu: tedy jako kdyby váš motor měl 105 kW místo 100 kW. To neohromí, ale potěší.

Podobných opatření (včetně rozšíření turbo-dmychadel, systémů start-stop atd.) výrobci v poslední době uskutečnili řadu. Ve výsledku se tak podařilo účinnost moderních motorů poměrně výrazně zvýšit a dnes se udává, že u řady vozidel přesahuje 35 procent a v případě těch nejnovějších se dostává na hodnoty kolem 40 procent. Jak dosvědčuje příklad Mazdy, trend může ještě minimálně nějakou dobu pokračovat. Optimistické hlasy v průmyslu říkají, že výhledově (tedy možná zhruba do roku 2030) bychom se mohli dostat na hodnoty kolem 50 procent.

Stačí to?

Může takové auto ale splnit evropské normy stejného roku? S přimhouřením alespoň jednoho oka můžeme říci, že spálením jednoho kilogramu paliva lze získat při stoprocentní účinnosti kolem 10 kilowatthodin (kWh) energie. Při přepočtu na litr je to tedy někde mezi 7 až 8 kWh. Pro jednoduchost v tomto velmi přibližném výpočtu pomineme rozdíly mezi benzínem a naftou a výsledek je trochu „neostrý“. My ovšem naštěstí auta podle nových standardů stavět nemusíme, tak nám snad bude odpuštěno.

Co to v praxi znamená? Zatím pouze hypotetický motor s 50procentní účinností by tedy z jednoho litru paliva měl vyrobit maximálně 4 kWh. Jak daleko na to auto dojede, ptáte se? To lze snadno ilustrovat. U většiny vozů se spotřeba v kilowatthodinách neudává, ale existuje jedna výjimka: elektromobily.

V jejich případě se totiž v kilowatthodinách udává objem jejich „nádrže“, tedy baterie. A z provozních dat vyplývá, že spotřeba elektromobilů současných generací s rekuperací energie při brzdění se pohybuje kolem 17–20 kWh na 100 kilometrů. Ztráty u elektromobilů jsou velmi malé. Ani ten nejúčinnější systém pohonu, který dnes na silnicích je, na čtyři kilowatthodiny neujede více než zhruba dvacet kilometrů.

Ještě jinak řečeno, vůz, který využije celou polovinu energie paliva opravdu ke svému pohonu, by se asi v reálném provozu mohl dostat na spotřebu někde kolem čtyř litrů na sto kilometrů. Ale pokud by měl dosáhnout reálné spotřeby kolem tří litrů, musela by se účinnost motoru zvýšit poměrně vysoko nad 60 procent. Ovšem kde brát?

Za hranicí možností?

Nějaké další možnosti se nabízejí, ale jejich potenciál není neomezený. Ostatně ani velké velké stacionární systémy (generátory, ale i lodní motory) dnes nedosahují o mnoho lepší účinnosti než kolem 50 procent.

Největší ztrátovou složkou je teplo, které odchází spolu s výfukovými plyny. Přesné hodnoty se mohou lišit, ovšem zhruba platí, že u zážehových motorů takto odchází asi 40 % a u vznětových okolo 30 % celkové tepelné energie. Je tedy jen logické, že konstruktéři se snaží o využití tohoto tepla pro zvýšení celkové účinnosti přeměny energie paliva na „užitečnou práci“.

Ne že by teplo vznikající ve spalovacích motorech nemělo žádné využití (zahřívání prokřehlých cestujících je užitečné). Konstruktéři ovšem sní o něčem zásadnějším. Například nějakém systému přeměny odpadního tepla na elektrickou energii, využitelnou buď pro provoz pomocných zařízení motoru, nebo přímo k přídavnému pohonu klikového hřídele.

Již desetiletí se spekuluje o možném využití tzv. termoelektrického jevu. Což je jednoduše přímá přeměna rozdílu teplot na elektrické napětí a naopak. Nemá smysl zabíhat do detailů, protože tento jev je sice dobře popsaný, ale k jeho praktickému použití máme daleko. Účinnost známých materiálů se pohybuje v nejlepším případě pouze v jednotkách procent. Navíc jde většinou o materiály poměrně exotické a drahé.

Pokud se to změní, půjde nejspíše o zajímavé řešení. V principu by podobné zařízení mělo být jednoduché a nijak nesnižovat tepelnou činnost samotného motoru. Každý watt navíc je tedy „čistý zisk“. 

Tudy ne

Ale nasezení takové technologie v časovém horizontu tohoto desetiletí je čirou utopií. Jinak řečeno, ani optimisté v tuto chvíli nevidí způsob, jak pouze s pomocí dlouho ověřené a známé technologie spalovacích motorů dosáhnout vytyčených cílů. (Které se sice mohou ještě měnit v roce 2023 na základě průběžného vyhodnocení, ale to je samozřejmě jen částečná útěcha.) Velké instituce i podniky bývají z podstaty konzervativní a nejistoty se bojí.

Na druhou stranu musíme ihned upozornit, že technologické možnosti, jak těchto cílů dosáhnout, jsou k dispozici již dnes. Jen nejsou zdaleka tak vyspělé jako klasické vozy se spalovacími motory. Zdá se nepochybné, že výrobci – minimálně pro evropský trh – k nim přesto budou muset ve zvýšené míře sahat.

Připomínáme totiž znovu, že tyto normy nemusí plnit všechny vyráběné vozy. Ale jak je evidentní, vozy pouze spalovacími motory ho téměř určitě plnit nemohou. Dnes je jasně nejefektivnějším způsobem, jak si průměr srazit, je prodej čistých elektromobilů, které přímo žádný CO2 nevypouštějí. To se může změnit.

Od roku 2025 by snad měli výrobci deklarovat CO2 emise nově prodávaných vozů se započtením celého životního cyklu paliva. Má se tedy mimo jiné počítat, kolik oxidu uhličitého vypouštějící elektrárny pro daný typ vozidla podle složení energetické výroby v tom daném státě. A v tu chvíli se elektromobily už tak výhodnými zdaleka nejeví.

Unijní průměr je velmi zhruba kolem 400 gramů CO2 na kilowatthodinu spotřebovanou v síti. Na jednu kWh dnešní automobily ujedou pět až šest kilometrů, což znamená, že jejich spotřeba se pohybuje kolem 60 gramů CO2 na kilometr. V celé řadě zemí – včetně třeba Německa – jsou hodnoty ještě výrazně nepříznivější a elektromobily by byly velmi „špinavé“. Debata kolem přechodu k čistší automobilové dopravě bude nepochybně ještě bouřlivá.

Evropa připravuje legislativu, která by nabourala zavedená pravidla mezinárodního obchodu. Chystá se zdanit dovážené zboží na základě jeho uhlíkové stopy, tedy množství skleníkových plynů vypuštěných při výrobě daného zboží. Plán vzbudil pozdvižení ve světových dodavatelských řetězcích a zneklidnil velké obchodní partnery EU, jako jsou USA, Rusko a Čína.

Plán Evropské unie, jehož zveřejnění se očekává příští měsíc, vyvolal debatu před summitem vedoucích představitelů zemí G7, který začal 11: června, a jehož hlavním tématem byla mezinárodní reakce na změnu klimatu.

Návrh EU by otevřel v tomto boji obrazně řečeno “novou frontu”: poprvé by stanovil limity pro uhlíkové emise v obchodovaném zboží. Blok 27 evropských zemí tvrdí, že s jeho pomoc chce zabránit přesunu náročné průmyslové výroby mimo Evropu. Výrobci se tak vyhnout povinnosti na dodržování evropských emisních limitů, a nejsou v podstatě nijak penalizováni při zpětném dovozu do EU. Ekonomicky silná EU by tímto návrhem také vyslala důrazný signál ostatním zemím, aby začaly regulovat emise oxidu uhličitého.

Uhlík za evropskou cenu

Návrh přichází v době, kdy se prezident Biden a evropští představitelé snaží vdechnout nový život Pařížské klimatické dohodě poté, co Trumpova administrativa stáhla USA z dohody a některé evropské země nesplnily své vlastní emisní cíle.

Rozvojové země na dubnovém zasedání o klimatu označily uhlíkové clo za ” hluboce znepokojivé” a uvedly, že podkopává klíčovou zásadu pařížské dohody o klimatu, podle níž by chudší země měly nést menší část zátěže za snižování emisí než Evropa a další bohaté země. Výrobci v Číně, Indii a v celém rozvojovém světě jsou obvykle závislí na elektřině z uhlí; to znamená, že by pravděpodobně museli při vývozu do EU platit vysoké uhlíkové clo. Americké společnosti se zase obávají, že návrh vytvoří novou byrokratickou překážku, která bude bránit jejich přístupu na evropský trh.

Podle návrhu legislativy, kterou měl k dispozici deník The Wall Street Journal, by si dovozci určitých typů do EU museli kupovat certifikáty v hodnotě odpovídající uhlíkovým emisím vzniklým při jeho výrobě. Server Carbon Pulse uvedl, že systém bude velmi podobný evropským povolenkám: subjekty, které budou povinny se účastnit uhlíkového cla, budou nakupovat certifikáty, jejichž cena bude zrcadlit cenu povolenky v systému EU ETS.

Cena by se uplatňovala na každou tunu oxidu uhličitého vypuštěného při výrobě dováženého zboží. Přitom hodnota povolenek se od začátku roku 2021 vyšplhala na více než 50 eur za metrickou tunu oxidu uhličitého (tak vysoko, že oxid uhličtý už opravdu začíná být ekonomický problém). Obchodníci totiž očekávají, že blok ještě letos bude dále zvyšovat tlak na ceny za uhlík a povolenek bude vydávat méně.

Představitelé EU tvrdí, že systém uhlíkového cla je v souladu s pravidly Světové obchodní organizace, která zakazují vládám diskriminovat zahraniční společnosti. Oxid uhličitý vypouštěný v rámci bloku i mimo něj by totiž měl mít stejnou cenu. Zda argumentace obstojí, to se teprve uvidí. Na summitu G7 se USA a EU dohodly pouze na tom, že spolu budou dále o navrhovaném mechanismu jednat. Prostředníkem by přitom mohla být právě Světová obchodní organizace.

Dovozci, kteří odebírají zboží z těch několika málo zemí, které již stanovily cenu za emise uhlíku, by si podle návrhu mohli tyto náklady odečíst od navrhovaného dovozního cla. Toto ustanovení by mohlo být problémem pro výrobce ve Spojených státech, které žádný celonárodní systém uhlíkové daně nemají.

TSS Earnslaw (foto Bernard Spragg)
Uhlí nás uvedlo do průmyslového věku, jak dlouho je ještě budeme používat? (foto Bernard Spragg)

Zprvu exkluzivní, pak pro všechny

Zpočátku by se pravidla vztahovala na čtyři silně znečišťující odvětví: výrobu oceli, hliníku, cementu a hnojiv, uvádí se v návrhu. Postupně by byla zahrnuta i další odvětví. Návrh uvádí, že pravidla by mohla vstoupit v platnost během přechodného období počínaje rokem 2023 a plně platit od roku 2025, i když podle úředníků se tato data mohou v konečném návrhu změnit.

Na základě návrhu by vznikla nová agentura, která by vymáhala dodržování pravidel a vydávala certifikáty soukromým společnostem, jež by si dovozci najímali pro výpočet obsahu uhlíku v dováženém zboží. Dovozci zboží, na které by se poplatek vztahoval, tzv. mechanismus přeshraničního uhlíkového zúčtování (Carbon Border Adjustment Mechanism), by podle předlohy návrhu museli být zmocněni touto novou agenturou. Podle úředníků by legislativa vytvořila nový velký trh pro firmy s odbornými znalostmi v oblasti výpočtu tzv. uhlíkového obsahu dovážených výrobků.

Evropská komise, výkonná složka EU, připravuje návrh legislativy, který pak musí schválit vlády členských států bloku a Evropský parlament. Myšlenka již má širokou politickou podporu napříč celým blokem: členské státy EU ji schválily na loňském summitu a Evropský parlament tak učinil letos.

Tim Figures ze společnosti Boston Consulting Group pro WSJ řekl, že diskuse o nových pravidlech již nutí výrobce podnikat konkrétní kroky. “Naši klienti to vnímají jako další výzvu, aby se zabývali dekarbonizací svých dodavatelských řetězců,” řekl Figures. Podle něj se tak k tlaku investorů a etickému tlaku na snižování emisí skleníkových plynů přidává další faktor.

V Rusku, které by bylo tímto clem postiženo nejvíce, začal těžký průmysl vyvádět vysokoemisní výrobu do samostatných společností. Hliníkový gigant Rusal minulý měsíc uvedl, že vyčlení své hutě s vyššími emisemi oxidu uhličitého do samostatné společnosti, která bude prodávat převážně na domácím trhu. Rusal by se přejmenoval na AL+ a držel by hutě poháněné nízkouhlíkovou vodní energií na Sibiři. (Mluvčí společnosti na dotaz WSJ dodal, že rozdělení bylo motivováno Pařížskou dohodou, nikoli návrhem EU, ale časová shoda je nápadná.)

Rizika

Nevýhodou unijního přístupu je, že se opatření nebude prozatím vztahovat na výrobky, které se nacházejí na vyšších stupních hodnotového řetězce. Zdaňovány budou hliníkové desky, ale nikoli hliníkové plechovky nebo automobilové díly. Výrobci by tak mohli zdanění obcházet dovozem hotových výrobků.

Z tohoto a dalších důvodů evropští výrobci hliníku lobbovali u Komise, aby hliník nebyl do systému zařazen, ačkoli jejich hlavní konkurencí jsou čínští producenti, kteří hliník získávají s pomocí uhelných elektráren, které produkují obrovské množství oxidu uhličitého. “Nechceme být v systému, protože na základě toho, co víme, si myslíme, že to nemůže fungovat,” řekl Emanuele Manigrassi, manažer pro styk s veřejností v průmyslovém sdružení European Aluminium.

Systém má i svá další rizika. Někteří ekonomové tvrdí, že zámořští výrobci by také mohli systém obelstít tím, že by své vysoce emisně náročné zboží přesměrovali do třetí země nebo by si pro evropský trh vyhradili zboží vyrobené v nízkouhlíkových továrnách, zatímco pro zákazníky jinde by nadále vyráběli zboží v provozech s výrazně vyššími emisemi uhlíku.

Jinak řečeno, aby systém obelstily, pokusí se zamést své vlastní stopy a udělat ho co nejméně přehledný a čitelný. Mohla by tak údajně vzniknout “obluda”, kterou nikdo vytvořit nechtěl, nikdo nepotřebuje a bude jen všem na obtíž. Zatím je ovšem na hodnocení brzy, systém je známý pouze zprostředkovaně z úniků do médií. U tak nového nařízení s potenciálně velmi zajímavým a globálním dopadem je ovšem opatrnost nepochybně na místě.

Velkým tématem současnosti je využití vodíku při přechodu k udržitelné energetické budoucnosti. Evropská unie přijala vodíkovou strategii v červenci 2020. Do roku 2030 by podle ní měly v Evropě vzniknout kapacity na výrobu vodíku ve výši až 40 GW a počítá i s dovozem dalších 40 GW vodíku ze sousedních regionů. Klíčovým problémem realizace ambiciózních plánů zůstává otázka různých technologií výroby vodíku, dostatku kapacit a ceny. 

Vodík k energetickému využití lze dnes vyrobit třemi způsoby, které se liší základním principem, složitostí, cenou a především dopadem na životní prostředí. Nejobvyklejší je výroba vodíku chemickým štěpením ze zemního plynu, při kterém ale zároveň vzniká a je vypouštěno do ovzduší velké množství CO2 – na jeden kilogram vyrobeného vodíku jej vzniká přes 5 kilogramů. Pro takto vzniklé palivo se používá název šedý vodík.

Ze zemního plynu se vyrábí i modrý vodík. V tomto případě je ale proces štěpení doplněn ještě o technologii (tzv. CCS) zachytávání a ukládání oxidu uhličitého.

Ekologicky nejpřijatelnější je zelený vodík, který nevzniká štěpením fosilního paliva, ale elektrolýzou vody, přičemž k jejímu rozkladu na vodík a kyslík se používá elektřina vyrobená obnovitelnou technologií; typicky přebytky výroby ve větrných a solárních elektrárnách.

Některé zdroje rozlišují ještě hnědý vodík vyráběný z uhlí a růžový, při jehož elektrolýze se používá elektřina výhradně z jaderného štěpení. Poradenská společnost Wood Mackenzie odhaduje, že do roku 2030 bude 80 % globální vodíkové kapacity tvořit modrý vodík.

Výrobně je v současnosti nejlevnější šedý vodík, jehož cena se pohybuje mezi 0,9 až 1,7 USD za kilogram. Modrý vodík je asi dvakrát dražší, zatímco současná cena zeleného vodíku dosahuje až sedminásobku ceny šedého vodíku. Podle studie poradenské společnosti Aurora Energy Research z ledna 2021 porovnávající ceny vodíku v EU, je v současnosti nejdražší zelený vodík vyráběný v Německu a i v budoucnosti bude importovaný modrý vodík levnější než zelený z produkce EU.

Z pohledu Německa bude podle studie v roce 2030 nejlevnějším zdrojem nízkouhlíkového vodíku modrý vodík z Nizozemska těsně následovaný modrým vodíkem z Norska, který by se přepravoval potrubím. Po roce 2030 by se mohl na první místo dostat zelený vodík z Maroka přepravovaný loděmi.

Také vodík z Chile, Kanady nebo Ruska, které ho plánují v příštím desetiletí vyrábět na export do Evropy, by podle studie mohl být navzdory drahé dopravě nákladově konkurenceschopný. Vysoké ceny evropského zeleného vodíku potvrzuje i zpráva poradenské společnosti Wood Mackenzie ze začátku letošního roku. 

Konkrétní projekty na výrobu zeleného vodíku jsou proto dosud spíš ojedinělé, naopak ale přibývají plány zejména ropných a plynařských společností na masivní výrobu modrého vodíku. V červenci 2020 oznámila norská společnost Equinor financování projektu Northern Lights CCS, což je 600 MW elektrárna v regionu Humber na severozápadě Británie.

Závod bude součástí Zero Carbon Humber, v rámci kterého chce Equinor ve spolupráci s National Grid a Drax Power dodávat energii a vodík do průmyslových center na východě Anglie. Koncem března 2021 ohlásil plány na výstavbu až 1 GW kapacit na výrobu modrého vodíku také ropný a plynárenský gigant BP. Kromě BP a Equinoru uvažují v současné době o vodíkových projektech i další celosvětově působící společnosti jako Shell, Enel, Engie nebo Orsted. Projekty ohlášené v roce 2020 dosahují 66 GW. 

Na současném vodíkovém boomu se podílí i Česko. Společnost Sunfire, ve které má podíl energetická skupina ČEZ, připravuje v areálu rafinérie obnovitelných paliv v holandském Rotterdamu výstavbu největšího světového vysokoteplotního elektrolyzéru na výrobu zeleného vodíku. Zařízení se začne budovat letos a do provozu má jít příští rok. ÚJV Řež, který je stoprocentní dcerou skupiny ČEZ, je jedním ze zakládajících členů České vodíkové technologické platformy HYTEP, jejímž posláním je podpora vývoje vodíkových technologií a zavádění vodíkového hospodářství v ČR. 

V Evropě má zpracovanou vodíkovou strategii do roku 2030 také např. polské ministerstvo pro klima a životní prostředí a vodíkovou platformu založilo i litevské ministerstvo energetiky. Řecká společnost DEPA zabývající se dodávkami zemního plynu nedávno podepsala memorandum o spolupráci s regionálním orgánem Severní Makedonie na rozvoji vodíkové infrastruktury.

Produkcí vodíku ve východní Evropě v současné době vyniká především Ukrajina, první člen skupiny Hydrogen Europe mimo EU. Země disponuje potrubím do Evropy a její kapacity se odhadují přibližně na 505 milionů metrů krychlových vodíku. 

Dovozem a dopravou vodíku do Evropy se chce zabývat i skupina jedenácti evropských provozovatelů plynárenské infrastruktury, která vloni ohlásila projekt evropské páteřní vodíkové sítě The European Hydrogen Backbone. Podle studie polského Emerging Futures Institute je vodíkové potrubí optimální cestou přenosu energie například z větrných farem v Baltském moři či v Norsku a z rozsáhlých instalací na Ukrajině nebo z fotovoltaik v severní Africe dál do střední a jižní Evropy a do Rakouska a Německa.

K projektu se v dubnu 2021 přidaly také Švédsko a Finsko, které chtějí potrubí pro přepravu čistého vodíku začít stavět do roku 2030. Ve střední a východní Evropě je nejaktivnější Maďarsko. První trasa z Ukrajiny přes Slovensko by měla být otevřena do roku 2035.

Devět členských zemí Evropské unie vyzvalo Evropskou komisi, aby stanovila datum, po němž nebude možné v unii prodávat nové vozy poháněné fosilnímu palivy. Skupina v čele s Dánskem a Nizozemskem si přeje, aby se automobilový průmysl sladil s ambiciózní unijní klimatickou politikou.

„Musíme urychlit zelený přechod v silniční přepravě a jako zákonodárci vyslat jasnou zprávu výrobcům i spotřebitelům,“ uvedl dánský ministr pro klima, energetiku a zdroje Dan Jörgensen. Vedle zmíněné dvojice států komisi oslovily Rakousko, Belgie, Řecko, Irsko, Litva, Lucembursko a Malta.

Současné standardy pro emise uhlíku potřebují „výrazně posílit“ a Evropská unie musí též posílit infrastrukturu stanic pro nabíjení a doplňování paliva pro vozy s nulovými emisemi, uvedli zástupci devíti zemí. Brusel by podle nich měl jednotlivým zemím umožnit, aby si samostatně rozfázovaly omezování a zákaz prodeje nových aut na fosilní paliva.

Evropská komise v červnu navrhne přísnější standardy pro emise oxidu uhličitého pro nová auta jako součást balíku opatření, jejichž cílem je snížit emise do roku 2030 nejméně o 55 procent proti hodnotám z roku 1990. Do roku 2050 chce blok dosáhnout klimatické neutrality.

Nemálo automobilek už představilo plán přechodu k elektrickým vozům. Za poslední měsíc oznámila švédská automobilka Volvo, že přejde na elektrická auta do roku 2030. Americký výrobce vozů Ford Motor zase informoval, že do stejného roku bude v Evropě prodávat pouze elektromobily. Značka Volkswagen ze stejnojmenného koncernu plánuje, že do roku 2030 budou v Evropě plně elektrické vozy tvořit přes 70 procent aut, které tato značka prodá.

Britská vláda se zavázala, že od roku 2030 zakáže prodeje nových aut a dodávek na benzín a naftu. Prodeje elektrických a hybridních vozů v Evropské unii se loni meziročně téměř ztrojnásobily na jeden milion vozů. Z úhrnu prodaných aut činily jednu desetinu.

Od 20. března dostala evropská nabíjecí infrastruktura nové označení. Takzvané „jednotné identifikátory“ dostanou nabíjecí stanice, konektory a zásuvky vozidel s elektrickým pohonem. Označení je jak slovní, tak grafické v podobě šestiúhelníků s různými slovy.

Na vozidlech budou bílé/stříbrné písmena na černém pozadí s bílým/stříbrným obrysem, na nabíjecí stanici bude černé písmeno na bílém/stříbrném pozadí s černým obrysem. Kompletní přehled najdete v PDF na stránkách fuel-identifiers.eu. (Starší vozidla ani domácí nabíjecí stanice být těmito identifikátory označeny nemusí.)

Pro nabíjení střídavým proudem se používá označení Typ 1 až Typ 3. Jak upozornil server iDnes.cz typ 1 je japonské Yazaki, které na nových modelech není příliš k nalezení. Šestiúhelníky tohoto typu mají v názvu písmeno B. Pod názvem Typ 2 se skrývá systém Mennekes, který je prakticky výhradním standardem nabíjení elektromobilů střídavým proudem. Hexagony mají označení C. Typy 3-A a 3-C se v Čechách nevyskytují, označení mají každopádně D a E.

Jednotné evropské identifikátory pro dobíjení střídavým proudem
Jednotné evropské identifikátory pro dobíjení střídavým proudem (foto fuel-identifiers.eu)

Nabíječky na stejnosměrný proud jsou označeny písmeny K až O. Rozšířené standardy jsou v této oblasti v podstatě pouze dva: CCS2/Combo2, který je v Evropě nejběžnější, a typ známý jako Chademo. Nové značení nabíječek tyto dva typy rozděluje na dvě podskupiny podle toho, s jakým maximálním napětím pracují.

Jednotné evropské identifikátory pro dobíjení stejnosměrným proudem
Jednotné evropské identifikátory pro dobíjení stejnosměrným proudem (foto fuel-identifiers.eu)

Nezisková organizace Frank Bold Society získala údajně přístup k údajům o počtu přihlášených projektů do rekordního tzv. Modernizačního fondu. Ten by měl letech 2021-2030 přinést do ČR zhruba 200 miliard korun na pomoc transformace české energetiky. Do 1. února byla možnost podávat výzvy, které měly pomoci zmapovat, o které programy je jaký zájem.

Podle údajů, které nezisková organizace Frank Bold zveřejnila, ve výzvách projevilo zájem o dotace z programu více než 3000 subjektů, které přihlásily více než 9000 projektů. Celková hodnota přihlášených projektů vysoko přesáhla odhadovanou výši prostředků ve fondu: činila více než bilion korun. (Do Modernizačního fondu plynou prostředky z prodeje emisních povolenek, jejich výše tedy bude závislá na ceně povolenek na trhu. Výzvy se týkaly prvních tří z celkem osmi programů Modernizačního fondu. První tři programy směřují do jsou teplárenství, obnovitelných zdrojů a průmyslu.

Malí větší

Podle aktuálních informací bude v návazných ostrých výzvách k dispozici do července 7 mld. korun. Čtyři miliardy z této částky nabídne program č. 2 na Nové obnovitelné zdroje v energetice. To je největší část Modernizačního fondu (cca 38,7% celkového rozpočtu). MŽP již v minulosti rozhodlo, že de facto výrazně podpoří velké hráče na trhu a většina (60 %) prostředků z tohoto programu má připadnout stávajícím energetickým společnostem, které mají povinnost nakupovat emisní povolenky – tzv. „subjekty 10c“. Zbytek (40 %) má být určen pro všechny ostatní subjekty a menší či začínající hráče na energetickém trhu.

Ze zatím neveřejných informací, které SFŽP poskytl expertům Frank Bold, vyplývá, že stávající energetické firmy přihlásily mnohem méně projektů, než zbytek účastníků. Předregistrační výzvy pro obnovitelné zdroje se zúčastnilo 153 subjektů 10c, jiných subjektů bylo 2739.

Podniky „10c“ firmy přitom přihlásily přihlásily 688 projektů (v průměru 4,5 projektů na jednoho žadatele) s celkovými náklady 120 mld. Kč. Ostatní účastníci přitom předložili 7 575 projektů (v průměru 2,8 na žadatele) s celkovými náklady 621 mld. Kč. Pokud by rozhodnutí MŽP zůstalo ve stávající podobně, velké společnosti tak mají podstatně větší šanci se svými návrh uspět. Zbylí uchazeči mezi sebou svedou opravdu ostrý boj a na velkou část z nich se nedostane.

Střechy na prvním místě

Celkové náklady na realizaci všech přihlášených projektů dosáhly 1 035,5 mld. Kč, z čehož 221 mld. Kč tvoří projekty v teplárenství, 73 mld. Kč v průmyslu a 741,5 mld. Kč jsou projekty obnovitelných zdrojů. Největší zájem o projekty obnovitelných zdrojů byl ve Středočeském (1194) a Moravskoslezském (1082) kraji.

Podle analýzy údajů z fondu byla v programu č. 2 zdaleka největší poptávka po podpoře malých obnovitelných zdrojů, především fotovoltaických elektráren do 1 MW výkonu, zejména na střechách a fasádách budov. Nejvíce projektů obnovitelných zdrojů bylo přihlášeno v kategorii do 1 MW instalovaného výkonu – celkem 5 391 projektů. Elektrárny nad 1 MW byly přihlášeny v 3 833 projektech. Mezi žádostmi o podporu obnovitelných zdrojů dominovaly fotovoltaické elektrárny. Nejvíce projektů počítalo s využitím střešních ploch a fasád (5 935), následovaly projekty pozemní fotovoltaiky (3 015) a také tzv. agrofovoltaiky (818).

Zhruba 43 % projektů obnovitelných zdrojů počítá s bateriovým úložištěm. Bylo podáno rovněž menší množství projektů zaměřených na větrné (256), malé vodní (177) a geotermální (38) elektrárny.

Modernizační fond je finanční nástroj Evropské unie, který má sloužit k transformaci energetiky a snížení emisí skleníkových plynů. Finanční prostředky v němpocházejí z prodeje emisních povolenek. Během let 2021-2030 bude v Modernizačním fondu v ČR k dispozici zhruba 200 miliard korun. Ty budou rozděleny mezi devět hlavních programů, mezi něž patří například obnovitelné zdroje, transformace teplárenství, energetická účinnost nebo komunitní energetika.

Načíst další