Pražský magistrát hodlá začít instalovat na bytové domy města fotovoltaické panely. V rámci pilotního projektu nejprve otestuje koncept tzv. komunitní energetiky na dvou bytových domech na Černém Mostě. Výkon každé z obou fotovoltaických elektráren by měl být zhruba 10 kW. Celý projekt je součástí klimatického plánu hlavního města zaměřeného na snižování uhlíkové stopy. Ten mimo jiné obsahuje závazek do roku 2030 pokrývat polovinu svých energetických potřeb z obnovitelných zdrojů energie.

„Jde o pilotní projekt naší pražské sluneční elektrárny. Elektřina takto vyrobená bude rovnou poskytnuta obyvatelům těchto domů, to znamená, že koncoví spotřebitelé ušetří na distribučních poplatcích, které se normálně platí energetickým společnostem,“ upozornil náměstek primátora a radní pro oblast životního prostředí Petr Hlubuček na významný benefit, který spotřebitelům fotovoltaika přinese.

Významnou roli v tomto pilotním projektu bude hrát nová příspěvková organizace Pražské společenství obnovitelné energie (PSOE), která kromě odborného dozoru nad realizací projektu bude zodpovědná i za následný provoz. PSOE bude disponovat licencí na výrobu a prodej elektrické energie a pro dané bytové domy tak bude fungovat jako dodavatel. „Byl bych rád, kdyby začala fungovat už od 1. října,“ uvedl k zahájení činnosti PSOE Petr Hlubuček. Zkušební provoz fotovoltaických elektráren by měl začít do konce letošního roku a její instalace by měla vyjít na 1,9 až 3,5 milionu korun.

Společenství bude otevřeno malým a středním podnikům i samotným obyvatelům domů. Město chce například umožnit Pražanům kupovat si menší podíly v elektrárnách instalovaných na městských budovách. Na výrobě energie se tak budou moci podílet i ti, kteří nemohou instalovat fotovoltaiky na svých vlastních střechách.

Na celém záměru se podílí rovněž společnost PREdistribuce, která obyvatelům domů, kteří budou mít zájem, namontuje inteligentní elektroměry. Obyvatelé zároveň uzavřou s dosavadním dodavatelem novou smlouvu o dodávce zbývající elektřiny, kterou už nepokryje místní výrobna. Pokud se celý projekt osvědčí, plánuje Praha další instalace komunitních fotovoltaických elektráren, a to nejen na majetku města, ale i v soukromě vlastněných objektech.

„Projekt na Černém Mostě je jednou z prvních vlaštovek, které realizujeme v rámci přeměny energetiky na městských objektech. V tomto případě jde o specifikum, že se nejedná o samostatnou budovu s jedním provozovatelem, který využívá zde vyrobený proud, jako jsou například školy. V tomto případě jde o bytový dům, kde budoucími odběrateli budou přímo jednotliví nájemci. Tím, že zde vyrobená energie bude mít přímo lokálního odběratele, dojde k úspoře v rámci nutnosti dostat vyrobenou elektřinu do centrální soustavy. Tímto směrem bychom chtěli jít i na velké části dalších městských objektů. Dostáváme Pražanům cenou konkurenceschopný a ekologicky čistý proud elektrické energie s velmi zajímavou provozní cenou,” upřesnil radní hlavního města Prahy Jan Chabr.

Zapojme i veřejné budovy

Podle Aliance pro energetickou soběstačnost mohou střechy rodinných a bytových domů v Praze a okolí poskytnout dostatek fotovoltaického výkonu nejméně pro 120 000 domácností. Inspirací přitom mohou být přístupy některých měst v zahraničí. Například ve Vídni hodlají masivně rozšiřovat solární panely na celkem 120 000 m2. Podobnou cestou se u nás vydává i Brno, které plánuje instalovat solární panely na 120 městských budov a zajistit svým občanům levnou a obnovitelnou energii. „Provoz virtuální elektrárny bude mít na starosti městský podnik. Chystáme se do ní zapojit 120 000 m2 střech na 120 městských budovách, které pokryjeme solárními panely. K dispozici bude i společné úložiště energie. Brňané s vlastní fotovoltaikou, kteří se k virtuální elektrárně připojí, mohou ze systému dodávat a odebírat elektřinu, jak se jim to bude hodit,” shrnuje výhody budoucího městského systému náměstek primátorky města Brna Petr Hladík.

„Solární elektrárny jsou v současnosti nejdostupnějším zdrojem čisté energie. Na vhodné střechy obytných domů v hlavním městě a v okresech Praha-západ a Praha-východ lze instalovat 472 až 675 MW výkonu, který by dokázal zásobovat elektřinou 120 000 až 170 000 domácností s průměrnou spotřebou. Bilančně to pak vychází, že každá čtvrtá až pátá pražská domácnost může během roku spotřebovávat jen solární energii. Toto číslo by přitom mohlo být ještě vyšší, pokud by budovy využily také fasády nebo v oblastech dotčených památkovou ochranou solární střešní tašky,“ uvedl Jiří Beranovský ze společnosti EkoWATT, která analýzu pro Alianci pro energetickou soběstačnost vypracovala.

Jen rodinné a bytové domy mohou vyprodukovat přes 482 gigawatthodin elektrické energie – přitom se počítalo s omezeními, jako je orientace střechy, zastínění nebo neochota vlastníků bytových jednotek ke společné investici. Ohledně otatních typů budov, jako jsou kancelářské, průmyslové a veřejné budovy (např. budovy státních orgánů nebo škol) je třeba vzít v úvahu, že mnohé z nich čekají zásahy spojené s adaptací na změnu klimatu, ať už v podobě zateplení, výměny oken nebo zelených střech. To zvyšuje ještě potenciál pro energetickou soběstačnost.

„Instalování střešních solárů na obytných budovách má smysl a nás ve vedení města těší, že podobné analýzy vznikají. Smysluplný přechod k udržitelné výrobě energie se ale neobejde bez zapojení veřejných budov, kterých máme v hlavním městě nejvíc v republice. Tedy budov města a státních institucí, všech druhů škol, nemocnic, galerií atd. Příkladem může být ZŠ Kunratice, která získala svou vlastní elektrárnu na nevyužité střeše už v roce 2010 a od té doby vyrobí zhruba 55 000 kilowatthodin čisté elektřiny ročně,“ vysvětluje Vít Šimral, radní hlavního města Prahy pro oblast školství.

Komunální energetika v praxi

Koncept komunitní energetiky není nijak nový, má již svoji historii, jejíž kořeny sahají do Skandinávie a zemí západní Evropy. Pro příklady dobré praxe není potřeba chodit daleko, stačí překročit hranice a nahlédnout do Německa či Rakouska, případně o kousek dále, například do Belgie. Německo v roce 2018 poprvé vyprodukovalo více elektřiny z alternativních zdrojů energie než z uhlí. Zhruba polovina těchto zdrojů je přitom ve vlastnictví družstev, kterých je v zemi přes tisíc, nebo jednotlivých občanů. U nás z obnovitelných zdrojů pochází zhruba 14 % celkové energie, přičemž jen necelým 1 % se na tom podílí komunitní energetika.

Asi nejznámějším příkladem komunitní energetiky v ČR – i když nikoli fotovoltaické – je obec Kněžice ve Středočeském kraji. Tato obec je označována jako energeticky soběstačná a získala za to nejedno prestižní ocenění. Stěžejním bodem místní energetiky je bioplynová stanice a dva kotle na biomasu. Bioplynová stanice využívá bioodpad k výrobě tepla a elektřiny. Ročně takto vyrobí okolo 2600 MWh elektřiny, čímž pokryje spotřebu zhruba 90 % obce. V bioplynové stanici se míchají splašky z tamních septiků s kompostem, kejdou a dalšími tekutými zbytky ze zemědělství a potravinářského průmyslu.

Akademici z Cornellovy a Stanfordovy univerzity se domnívají, že tzv. modrý vodík může klimatu škodit více než fosilní paliva. Uhlíková stopa vznikající při jeho výrobě je podle nich o více než 20 % větší než v případech, kdy se jako zdroj energie používá zemní plyn nebo uhlí, a dokonce o 60 % větší než při použití motorové nafty. Pod výzkumem, který zveřejnil časopis Energy Science & Engineering, jsou podepsáni profesor ekologie a environmentální biologie na Cornellově univerzitě Robert Howarth a Mark Z. Jacobson, který je profesorem stavebního a environmentálního inženýrství na Stanfordově univerzitě.

Řada zemí přitom na modrý vodík velmi sází a přisuzuje mu významnou, byť dočasnou roli v rámci dekarbonizace svých ekonomik. Čekání na tzv. zelený vodík, tedy vodík vyráběný elektrolýzou a z obnovitelných zdrojů energie, totiž může být ještě dlouhé.

Modrý vodík vzniká ze zemního plynu přeměnou metanu na vodík a oxid uhličitý pomocí tepla, páry a tlaku nebo šedého vodíku. V další fázi výrobního procesu je však část oxidu uhličitého zachytávána. Jedná se o tzv. CCS postup, neboli Carbon Capture and Storage. Jakmile je tedy vedlejší produkt – oxid uhličitý a další nežádoucí emise – izolován, stane se z něj modrý vodík. Vědci se přitom vcelku shodují na tom, že proces výroby modrého vodíku vyžaduje velké množství energie, které se obvykle zajišťuje spalováním většího množství zemního plynu.

Stále příliš velké emise

„V minulosti se na zachycování oxidu uhličitého vznikajícího při výrobě šedého vodíku nevynakládalo téměř žádné úsilí a emise skleníkových plynů tak byly obrovské. Nyní průmysl prosazuje jako řešení modrý vodík, což je přístup, při němž se stále využívá metan ze zemního plynu a současně je snaha zachycovat vedlejší produkt – oxid uhličitý. Emise i tak bohužel zůstávají velmi velké.“ upozornil profesor Howarth.

Metan je podle Howartha významný skleníkový plyn. Na oteplování atmosféry má více než stokrát větší vliv než oxid uhličitý. Jeho slova potvrzuje nedávno zveřejněná zpráva Mezivládního panelu OSN o změně klimatu, která ukazuje, že kumulativně metan za posledních sto let přispěl ke globálnímu oteplování asi dvoutřetinovým podílem v porovnání s tím, jak se na něm podepsal oxid uhličitý.

Faktem také je, že emise modrého vodíku jsou sice nižší než u šedého vodíku, ale pouze asi o 9 % až 12 %. „Modrý vodík může být jen těžko bezemisní,“ napsali zmínění dva američtí vědci, podle nichž modrý vodík jako strategie funguje pouze do té míry, v jaké je možné dlouhodobě ukládat oxid uhličitý bez toho, že by unikl zpět do atmosféry.

Riskantní sázka?

Dokladem toho, jak řada zemí na modrý vodík sází, je nedávný krok amerického senátu. Ten 10. srpna schválil zákon o investicích a zaměstnanosti, který pracuje s finanční částkou ve výši 1 bilionu dolarů, z níž by mělo několik miliard dolarů plynout také na vývoj, dotace a posílení vodíkových technologií a vodíkového průmyslu.

Podle amerických akademiků se však v tomto případě o nijak bohulibou dotaci nejedná. „Politické síly si zde zřejmě ještě s vědou dostatečně neporozuměly. Ani progresivní politici totiž nemusejí rozumět tomu, o čem hlasují. Modrý vodík zní dobře, zní moderně a zní jako cesta k naší energetické budoucnosti. Ale není tomu tak,“ varoval dále Howarth.

Souhlas se studií již vyjádřili někteří akademičtí kolegové obou Američanů, například David Cebon, profesor strojního inženýrství na univerzitě v Cambridge. „Tento zásadní článek osvětluje klíčový moment, zcela neznámý v britské debatě o vodíku: totiž roli stopy skleníkových plynů, kterou vytváří modrý vodík. Postup výpočtů je přitom přísně vědecký, všechna výchozí tvrzení jsou pevně podložená a výsledky jsou stroze přesné,” zhodnotil výzkum Cebon.

Smůlou zatím je, že ekologicky šetrný „zelený“ vodík sice již existuje, resp. technologie jeho výroby je známa, ale faktická produkce zůstává poměrně malým segmentem, protože jeho výrobu se dosud nepodařilo přivést do komerčně efektivní fáze. Připomeňme, že tento zcela ekologický způsob výroby vodíku se děje tak, že voda prochází elektrolýzou – přičemž elektřina pro ni vzniká ze sluneční, větrné nebo vodní energie – a voda se při ní dělí na vodík a kyslík.

„Nejlepší vodík je zelený vodík získaný elektrolýzou, a pokud bude používán moudře a efektivně, může být cestou k udržitelné budoucnosti. To ale vůbec neplatí pro modrý vodík,“ je přesvědčen profesor Howarth.

I v Česku se začíná sahat po nástroji, který v posledních letech významně změnil trh s elektřinou z obnovitelných zdrojů v západním světě. Automobilka Škoda Auto začala nakupovat elektřinu od provozovatele „zeleného zdroje“ v rámci speciální smlouvy, ve které odběratel zavazuje, za kolik a na jak dlouho bude z dané výrobny nakupovat.

Smlouvy typu PPA (Power Purchase Agreements) nejsou v zahraničí žádnou výjimkou. Uzavírají se jak kvůli ochraně před růstem cen elektřiny, tak samozřejmě i jako součást vztahu s veřejností. Například v USA se žádná z velkých technologických firem bez těchto kontraktů neobejde – a velká část z nich se buď zavázala, či dokonce už dokončila přechod k nákupu elektřiny z obnovitelných zdrojů.

Samozřejmě, dodávky jsou stále přímo ze sítě, takže k udržení stability dodávek a výroby se využívá síťových služeb poskytovaných jinými subjekty. Přesto je to rozšířený způsob, jak zajistit výnosy z obnovitelných zdrojů, a tak de facto zlevnit jejich zavádění. Předvídatelnost ohledně cen a odběru je klíčová pro banky, které z velké části obnovitelné zdroje pomáhají financovat. 

Za miliardu

V Česku se ovšem téměř nevyužívá. A není asi vůbec náhodou, že první skutečně velkou smlouvu tohoto typu na českém trhu uzavřela mladoboleslavská Škoda, která je jak vlastněná subjektem ze západnější země EU, tak musí být opatrná na svůj vztah s veřejnosti právě na západoevropských trzích. Cena celého kontraktu by se během dvaceti let jeho trvání měla přehoupnout přes miliardu korun. Škodovka by elektřinu měla začít odebírat v roce 2023.

Smlouvu uzavřela dceřiná společnost automobilky, Ško-Energo, která se zabývá energetickými dodávkami pro veškeré škodovácké závody. Partnerem je jí energetická skupina Ambient Energy, která k tomu využije čtyři nové větrné elektrárny na Opavsku, jejichž souhrnný výkon má dosahovat devíti megawattů.

Park, který má dodávat elektřinu už příští rok, by měl energetický developer, společnost Micronix, postavit za 400 až 500 milionů korun. Ta se v posledních letech stala nejaktivnějším investorem do větrných parků v Česku; primárně přitom odkupovala nerealizované projekty od původních developerů (v Česku je stavba větrných elektráren administrativně velmi náročná, byť technicky komplikovaná není, a tak řada potenciálních investorů postupně ztratila trpělivost).

Elektřiny bude pocházet z větrného parku Moravice – Melč na Opavsku, ve kterém jsou zatím pouze dvě větrné elektrárny. Čtyři další, které budou dodávak pro Mladou Boleslav, by měly být postaveny v příštím roce, pokud se splní očekávání developera. Jak připomněl Ekonomicky Týdeník, jedná se jeden z pěti větrných parků, který v roce 2021 schválilo ministerstvo průmyslu a obchodu.

Větrná elektrárna na Rovinech u Pcher, okres Kladno (foto Miaow Miaow)
Větrná elektrárna na Rovinech u Pcher, okres Kladno (foto Miaow Miaow)

Škoda díky smlouvě získá fixaci cen elektřiny na přístích 20 let. Ve výsledku samozřejmě na smlouvě nemusí ušetřit, pokud ceny budou v budoucnosti opravdu nízké, ale předvídatelnost a jistota mají svou cenu. Zároveň se tím hlásá k politice šetrného přístupu k životnímu prostředí, což jí vylepší pozici na finančním trhu, kde tuto politiku začínají sledovat banky i pojišťovny. Díky tomu mohou mít zeleně uvažující firmy v konečném důsledku i levnější úvěrování či pojištění.

„Věříme, že dostojíme závazku stát se ve výrobě elektrické energie a tepla uhlíkově neutrálními podle našich plánů. Cílíme na obnovitelné zdroje energie a usilujeme o jejich diverzifikaci,“ řekl novinářům k novému kontraktu Tomáš Kubín, jednatel Ško-Energo.

Pro největší českou automobilku je kontrakt pokračováním již nastoupené cesty. Chce investovat do fotovoltaických panelů na střechách budov ve svém areálu, a to v řádech stovek milionů korun. Firma také hodlá do konce roku 2025 přejít od spalování uhlí k biomase, především proto, aby se vyhnula nárůstu plateb za emisní povolenky.

Společnost Ambient Energy, která se specializuje na výkup a dodávky elektřiny z obnovitelných zdrojů, věří, že podobných projektů bude přibývat. Další PPA kontrakty už má rozjednané, výhledově by jich v Česku chtěla uzavřít desítky.

„PPA obchody jsou jednou z cest k decentralizaci energetiky a rozvoji obnovitelných zdrojů. Fungují skvěle například ve Spojených státech a mohly by být úspěšné i v České republice,“ uvedl šéf Ambient Energy Ladislav Seidler.

První podobný kontrakt byl v Česku uzavřen už loni, připomněl časopis E15. Má ho “na svědomí” Martin Pacovský, tedy bývalý šéf divize obnovitelných zdrojů společnosti ČEZ. Pro svůj Jarošovský pivovar si nasmlouval také dvacetiletý kontrakt na odběr “čisté” elektřiny od energetické společnosti Atlantis Management. Smlouva je svým objemem ovšem o poznání menší. „Ekonomicky to s PPA vychází úplně bez dotací. Myslím, že to má velký potenciál,“ řekl pro týdeník Hrot loni v listopadu Pacovský.

V EU běžné

Firemní trh s dlouhodobými smlouvami na odběr zelené energie rostl v Evropě za posledních sedm let na 11 tisíc megawattů instalovaného výkonu. Jen v roce 2020 byly uzavřeny smlouvy na zhruba tři tisíce megawattů nových PPA projektů.

Ze známých firem tyto smlouvy využívá například Heineken, Danone, Bosch, Volkswagen nebo Deutche Bahn. Rozšířené jsou především samozřejmě v oblastech, kde je dostatek levných obnovitelných zdrojů. Jedním takovým trhem je jižní Evropa, například Španělsko, kde fotovoltaika představuje v tuto chvíli jednoznačně nejlevnější typ nových zdrojů elektřiny. Smlouvy se ovšem neomezují jen na jižní země, v severnější části Evropy se ovšem výrazně častěji týkají elektřiny z větru.

Globálně objem soukromě uzavřených dlouhodobých dohod loni meziročně vzrostl o 18 procent na 23,7 gigawattu, a to navzdory pandemii koronaviru. Mezi zeměmi podle agentury Bloomberg dominovaly Spojené státy americké, mezi společnostmi pak Amazon.

Evropská unie se může pochlubit největší koncentrací vodíkových údolí na světě – v současné době jich zde vzniká více než dvacet a další dvě se rodí ve Velké Británii. Při aktuálním celosvětovém počtu 36 těchto údolí je tak evropský podíl zhruba dvoutřetinový. Nejrychleji se tyto projekty rozvíjejí v Nizozemsku, kde jich je v současné době rozpracováno pět. Patří mezi ně například vodíková údolí v rotterdamském či amsterdamském přístavu nebo ve městě Groningen.

Termín „vodíkové údolí“ se objevil teprve nedávno, někdy před dvěma lety. Označuje se jím integrace celého vodíkového cyklu na jednom místě, tedy to, že v dané lokalitě se ohledně vodíku odehrává vše od jeho výroby přes ukládání a distribuci až po spotřebu koncovými zákazníky, ať již v některém průmyslovém odvětví nebo v dopravě. Vodíková údolí lze podle velikosti rozdělit do tří hlavních kategorií: malé lokální projekty zaměřené především na dopravu, regionální a středně velké průmyslové projekty a velké projekty orientované hlavně na mezinárodní obchod s vodíkem.

Většina projektů se teprve rozbíhá

Přestože vodíková údolí v současné době poměrně rychle přibývají, úplného dokončení se zatím na celém světě dočkaly jen čtyři z nich. Jedno takové již dokončené údolí se nachází v severním Dánsku ve městě Hobro. Vodík se tam vyrábí s pomocí větrné energie a používá se k ukládání přebytků elektrické energie vyrobené větrnými turbínami a také jako palivo v tamním průmyslu. Náklady na výstavbu tohoto rozsahem spíše menšího projektu dosáhly 15 milionů eur.

Skutečně velkým projektem je výstavba vodíkového údolí s názvem Evropský vodíkový hub v přístavu Rotterdam. Po jeho dokončení by se tam mělo vyrábět každý den téměř 3 200 tun vodíku. Ten by měl najít široké využití v oblasti mobility, při výrobě elektřiny a v chemickém průmyslu.

Významným projektem je také Baskický vodíkový koridor. Ten by měl po dokončení každý den s pomocí solárních panelů a větrných turbín produkovat kolem 55 tun vodíku. Využívat jej bude především místní doprava – silniční i lodní – a energetika, uplatní se ale také v rafineriích a při zpracování oceli.

Ve Velké Británii byl loni zahájen obří projekt za 4 miliardy eur. Vodíkové údolí Hynet North West bude po dokončení v roce 2030 produkovat téměř 2 200 tun vodíku denně. Ten bude určen hlavně pro energetický sektor a rafinérie.  

Černý kůň pomůže nákladní dopravě  

Ambiciózním projektem je Black Horse – společný projekt zemí V4, tedy i České republiky, zaměřený na těžkou nákladní dopravu. Půjde o finančně náročný projekt – investice by měly dosáhnout téměř 6 miliard eur. Po dokončení projektu by měl vodík, jehož denní produkce by měla dosahovat až 320 tun, sloužit jako pohonná hmota pro flotilu zhruba 10 000 kamionů, pro něž v regionu střední Evropy vznikne 270 tankovacích stanic s vodíkem.

Velké projekty ale vznikají i za hranicemi Evropy. Například v Ománu se rodí rozsáhlý projekt vodíkového údolí v hodnotě 2 miliard eur. Jeho každodenní produkce by po dokončení, které je naplánováno na rok 2024, měla činit 390 tun zeleného vodíku, který bude převážně exportován do zahraničí.

V americkém státě Utah vzniká v režii společností Mitsubishi Power a Magnum Development tam úložiště čisté energie. Podle realizátorů by mělo jít o největší projekt svého druhu na světě. Kapacita úložiště by měla dosáhnout 1 000 MW / 100 000 MWh stoprocentně zeleného vodíku.

Mapa evropských vodíkových údolí (zdroj: Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking)

Od vodíkových čtvrtí k vodíkovým městům

U nás je ohledně vodíku velmi aktivní Ústecký kraj, který se jako první region České republiky zapojil do evropského partnerství Hydrogen Valleys. V tomto severočeském kraji také byla již před více než dvěma lety založena Vodíková platforma Ústeckého kraje, kterou v současné době tvoří 23 subjektů z řad firem, výzkumných organizací a měst.

Stavbu celé vodíkové městské čtvrti v nedávné době oznámila také česká průmyslová skupina Cylinders Holding, která je jedním z největších světových výrobců bezešvých ocelových lahví na technické plyny. Její H2 City District má vzniknout na haldě v ostravské Hrabůvce.

V zahraničí jsou plány tohoto typu ještě velkorysejší. Stavbu prvního stoprocentně vodíkového města chystá pět britských plynárenských firem. Jeho realizace by měla být jedním ze základních pilířů Zelené průmyslové revoluce, kterou britský premiér Boris Johnson ohlásil loni v listopadu. Tyto společnosti, které v současnosti zásobují zemním plynem 85 % britských domácností, hodlají do roku 2025 začít vodíkem zásobovat celou jednu větší vesnici, do roku 2030 pak jedno velké město a do roku 2050 plánují opustit distribuci zemního plynu zcela přejít na vodík.

Vodíkem poháněné město v současnosti již buduje japonská automobilka Toyota, více se o tomto projektu můžete dočíst zde.

Právní nejistota trvá

Rychlejšímu rozvoji vodíkové energetiky brání kromě řady stále nevyřešených technických problémů a značné finanční náročnosti projektů také nedostatečná právní podpora a jistota v oblastech, jako je určování cen emisních sloučenin uhlíku, technická standardizace a rychlost vydávání potřebných povolení. Podle průzkumu téměř 40 % developerů vodíkových údolí považuje špatně definovaný právní rámec za klíčový nedostatek. Faktem je, že v současnosti má v celé EU dobře zpracovanou národní strategii pro rozvoj strategického paliva pouze několik států.

Snahu EU o nápravu těchto nedostatků a o silnější podporu rozvoje celosvětové vodíkové ekonomiky nedávno demonstrovalo uzavření partnerství Clean Hydrogen. Tato mise, do níž se zapojily i neevropské země (partnerství uzavřely Evropská komise jako reprezentant celé EU, Austrálie, Rakousko, Kanada, Čile, Čína, Německo, Indie, Itálie, Maroko, Norsko, Saudská Arábie, Korea, Spojené království a USA), si stanovila za cíl urychlit v oblasti vodíkové energetiky inovační proces tak, aby se co nejdříve podařilo dosáhnout cenově dostupného a spolehlivého zásobování vodíkovou energií. Konkrétním výstupem spolupráce by mělo být vybudování minimálně stovky rozsáhlých vodíkových údolí po celém světě do roku 2030.

Evropský parlament požaduje, aby si Evropská unie připravila plán na výrobu “zeleného” vodíku (tedy uhlíkově neutrálního) za komerčně konkurenceschopné ceny. Mezi členy parlamentu však panují neshody ohledně toho, zda a v jaké míře do té doby podporovat využívání vodíku vzniklého s pomocí fosilních paliv.

Zelený vodík je klíčovým bodem strategie EU zaměřené na dosažení uhlíkové neutrality v polovině tohoto století. K tomu, aby se stanovené cíle podařilo naplnit, však bude Evropská komise muset výrazně podpořit výzkum a stanovit jasnou investiční strategii, aby byla tato technologie komerčně konkurenceschopná, píše se v nedávné zprávě Evropského parlamentu.

Výroba zeleného vodíku, tj. dělení molekul vody na vodík a kyslík pomocí elektřiny získané z obnovitelných zdrojů, je technicky proveditelná, ale v současné době velmi nákladná, takže rozhodně nemůže ekonomicky konkurovat výrobě vodíku z fosilních zdrojů. Evropská komise ale chce podle své Vodíkové strategie, kterou zveřejnila loni, instalovat do roku 2030 v unijních zemích 40 GW elektrolyzérů na štěpení vody. Ty by měly produkovat až 10 milionů tun zeleného vodíku ročně. Do roku 2050 by se tak měl zelený vodík stát klíčovou součástí evropského energetického mixu, to si však v příštích zhruba 30 letech vyžádá investice až 470 miliard eur, tedy zhruba 12 bilionů korun.

Evropská komise proto již v příštím roce bude iniciovat založení partnerství pro čistý vodík s názvem Clean Hydrogen. Jeho hlavním cílem bude vyvinout technologii výroby, skladování a distribuce obnovitelného vodíku. EU tuto iniciativu podpoří 1 miliardou eur, dalšími masivními investicemi by měl přispět průmyslový sektor. Momentálně je v plánu vznik 6 partnerství veřejného a soukromého výzkumu, která se zaměří na dekarbonizaci konkrétních průmyslových odvětví, jako je železniční a letecká doprava či výroba oceli.

Šedomodrá fáze přechodu

Ve výrobě tzv. šedého vodíku hrají podstatnou roli fosilní zdroje a zůstává tak po ní výrazná emisní stopa CO2. Na druhou stranu je takto vyrobený vodík relativně levný, což hraje podstatnou roli při jeho prosazování do praxe. Při výrobě tzv. modrého vodíku sice vzniká výrazně méně emisí, avšak náklady na jejich redukci výrobu prodražují.

Evropský parlament podporuje tzv. zelený vodík, nevytvářející žádnou emisní stopu, současně však nezavrhuje variantu využívání šedého či modrého vodíku v přechodné fázi, kdy bude třeba vybudovat distribuční síť a celkově nastartovat trh vodíkové energetiky. Součástí tohoto scénáře však bude muset být i postupné vyřazování „nezelených“ energetických zdrojů.

Aktuálně je jedním nejvýznamnějších vodíkových projektů, a to jak v Evropě, tak celosvětově, projekt Refhyne. Výstavba tohoto 10 MW elektrolyzéru začala v roce 2019. Pro rafinerii společnosti Shell v německém Wesselingu jej buduje společnost ITM Power. Po zprovoznění letos v červenci by měl vyrábět až 1 300 tun vodíku ročně.

Španělsko aspiruje na vodíkového lídra

Skvělé podmínky pro to, stát se výhledově jedním z hlavních evropských uzlů výroby zeleného vodíku, má také Španělsko. Potvrzuje to například fakt, že velký americký výrobce motorů Cummins oznámil, že ve Španělsku postaví továrnu na výrobu elektrolyzérů na výrobu zeleného vodíku. Výroba v ní by měla být zahájena v roce 2023. Plánovaná výroba 500 MW vodíku ročně zajistí také 350 nových pracovních míst.

Velmi ambiciózní je i projekt Y Basque Green Hydrogen španělské energetické společnosti Iberdola, jehož cílem je elektrifikace španělské nákladní dopravy. Součástí projektu má být také výstavba zařízení na výrobu vodíku prostřednictvím elektřiny z fotovoltaických elektráren. Nainstalovány by měly být elektrolyzéry s celkovým výkonem 10 MW, které dokážou denně vyrobit až 4 tuny vodíku.

Do roku 2030 by se tedy i díky vodíku měly obnovitelné zdroje na španělském energetickém mixu podílet 42 % a jejich podíl na výrobě elektřiny by měl být až 74 %, uvedl nedávno španělský premiér Pedro Sánchez.

V této souvislosti stojí jistě za zmínku to, že v loňském roce se obnovitelné zdroje energie poprvé podílely na celkové produkci elektřiny v Evropské unii větším dílem než fosilní paliva. Jejich podíl byl 38,2 %, přičemž z fosilních zdrojů bylo vyrobeno 37 % elektrické energie. Z jednotlivých zemí EU dokázalo z obnovitelných zdrojů vyrobit nejvíce elektřiny Dánsko, a to 62 %.

Bezpečnost, udržitelnost a recyklovatelnost jsou velkými slabinami dnešních lithium-iontových baterií, které pohánějí elektromobily. Nevýhodou těchto baterií je také omezená dostupnost surovin potřebných k jejich výrobě, například kobaltu. Očekávání jsou ovšem taková (například podle poradenské společnosti Deloitte), že v roce 2030 bude prodej elektromobilů tvořit třetinu trhu s novými vozidly. Jinými slovy: roční prodej elektromobilů přesáhne 30 milionů vozů.

Tato snaha o přiblížení se k uhlíkové neutralitě je jistě chvályhodná, poněkud se však zapomíná na to, co se bude dít se „srdci“ těchto vozidel, tedy bateriemi, až doslouží. Masová recyklace lithium-iontových baterií, které se používají v elektromobilech, totiž dosud není uspokojivě vyřešena a za pár let by tak mohl vzniknout poměrně vážný problém.

Baterie elektromobilů jsou mnohem větší a těžší než baterie automobilů se spalovacími motory a skládají se z několika stovek lithium-iontových článků, které se při recyklaci musejí všechny demontovat. Tato demontáž ale není zcela snadná, protože baterie obsahují nebezpečné látky, které při nesprávném zacházení mohou i explodovat.
V současné době je velmi těžké zjistit, kolik lithium-iontových baterií se recykluje, protože systematická evidence zatím neexistuje, ale obvykle se uvádí, že je to průměrně kolem 5 %. V některých částech světa je to však nepochybně podstatně méně.

Zelená má být i výroba baterií

Některé z automobilek již zareagovaly na výtky přicházející od orgánů EU a začaly se touto problematikou zabývat. S organizovanou recyklací již začal například Nissan, který využívá staré baterie z elektromobilů Leaf tak, že je ve svých výrobních závodech instaluje do autonomně se pohybujících vozíků, které rozvážejí dělníkům díly pro montáž. Obdobně postupuje i Volkswagen, který nedávno otevřel svůj první recyklační závod v německém Salzgitteru. Během pilotní fáze tam plánuje recyklovat až 3 600 bateriových systémů ročně.

K průkopníkům recyklace patří i švédské Volvo, které na konci letošního ledna oznámilo vznik nové divize Volvo Energy. Ta by se mimo jiné měla zabývat i problematikou opětovného využití baterií. Francouzský Renault již nyní recykluje všechny baterie ze svých elektromobilů, avšak vzhledem k jeho omezené produkci vozidel s elektromotory se zatím jedná jen o několik stovek baterií ročně. Do jeho recyklačního projektu byly v rámci konsorcia zapojeny i francouzská Veolia, která se na zpracování odpadních materiálů specializuje, a belgická chemickotechnologická společnost Solvay.

Další z předních automobilových značek – bavorská BMW – loni uzavřela dlouhodobý kontrakt za dvě miliardy eur o dodávkách „zelených baterií“ se švédskou společností Northvolt. Ta uvádí, že její baterie by se do roku 2030 měly skládat z 50 % z recyklovatelného materiálu.

Volkswagen nedávno otevřel svůj první recyklační závod v německém Salzgitteru (foto: Volkswagen AG)

Pod politickým tlakem

Přestože v současné době elektromobily pohánějí převážně baterie vyrobené v asijských zemích, evropští výrobci elektromobilů usilují o to, aby v dohledné době výrobu jejich baterií zajišťovaly továrny typu švédské Northvolt. Tato společnost se zavázala, že její nová továrna na severu Švédska bude získávat energii z obnovitelných zdrojů a kromě výroby nových baterií bude rovněž recyklovat použité baterie. Evropské automobilky k tomuto příklonu mají pádný důvod, podle předpisů EU totiž budou výrobci elektromobilů, jejichž výrobní cyklus včetně výroby baterií nebude v souladu s politikou udržitelnosti, penalizovány. A těmto nárokům většina asijských výrobců baterií není a v dohledné době nebude schopna dostát.

Není proto náhodou, že v recyklaci baterií se angažují právě francouzské a německé firmy. Jsou to totiž právě Francie a Německo, které prosazují koncept „zelených baterií“. Paříž i Berlín v tomto odvětví vedle jeho ekologické prospěšnosti spatřují i ekonomický potenciál, který otevře prostor pro vznik řady nových pracovních míst.

Ostatně právě nedaleko Berlína buduje v současné době americká automobilka Tesla závod na výrobu baterií do elektromobilů, který by se ve své kategorii měl stát největším na světě – odhaduje se, že jeho výrobní kapacita dosáhne až 250 GWh ročně.

Německo a Francie stojí také za prvním společným evropským projektem zaměřeným na výrobu baterií. Projekt výstavby dvou továren s celkovou kapacitou 48 GWh/rok vede společnost Saft a podílejí se na něm rovněž francouzská skupina PSA a německý Opel. Podle předpokladů by díky tomuto projektu jen v Německu mělo vzniknout na 10 000 nových pracovních míst.

V současné době se značná část vysloužilé baterie během procesu recyklace redukuje na takzvanou černou hmotu – směs lithia, manganu, kobaltu a niklu –, která vyžaduje další, energeticky náročné zpracování, aby se materiály transformovaly do použitelné podoby. Ruční demontáž palivových článků je přitom časově poměrně náročná a klade vysoká nároky na bezpečnost práce. Řešením tohoto problému by v dohledné budoucnosti mohlo být zapojení robotických zařízení, která by nahradila člověka a celý proces by zpřesnila a zrychlila.

Vzhledem k již shora zmíněným limitovaným zdrojům některých surovin však bezesporu platí, že recyklace je i přes všechna úskalí, s nimiž se v současné době musí vypořádávat, pojistkou toho, že firmy budou mít dostatek materiálních zdrojů nezbytných pro výrobu baterií.

Mořské vlny jsou nejen zdroj zábavy, potěšení i nebezpečí, ale také zdrojem energie. Zdrojem, který se prakticky nepoužívá, byť potenciál má ohromný.

Globální kapacita využitelné energie vln a přílivu je odhadována na 1 000 GW, což je téměř polovina současného instalovaného výkonu všech uhelných elektráren světa. Nejstarší přílivová elektrárna na světě byla postavena v letech 1966 – 1971 na pobřeží francouzské Bretaně a dosud vyrobila přes 27 TWh elektřiny.

Globální kapacita projektů vlnové a přílivové energie se od roku 2017 sice více než zdvojnásobila, ve srovnání například s větrnou energií jde ale o řádově nižší výkon. Zatímco kapacita větrných elektráren se v Evropě v loňském roce zvýšila o 14,7 GW, výkon evropských přílivových a vlnových elektráren vzrostl ve stejnou dobu jen o necelých 500 kW na celkových 11,2 MW.

Do konce roku 2020 vzrostla světová kapacita vlnových a přílivových elektráren na pouhopohých 65 MW, což je z globálního hlediska zcela zanedbatelné. Zajímavým příkladem propojení energie z tohoto obnovitelného zdroje a ekologicky čisté dopravy je např. dobíjecí stanice pro elektromobily na souostroví Shetlandy zprovozněná letos v březnu. Stanice je napájená elektřinou vyrobenou v přílivové elektrárně, která v oblasti známé vysokými přílivy a bouřlivým mořem pracuje už pět let.

Potenciál energie z vln (autor Ingvald Straume)
Potenciál využitelné energie z mořských vln. Hodnoty označují výkon na metr čela vlnobití v dané oblasti (autor Ingvald Straume)

Masivnějšímu rozvoji projektů využívajících energii mořských vln brání především technická a finanční náročnost výstavby těchto elektráren a tím i cena vyrobené elektřiny. Odhadovaná cena výroby jedné kilowatthodiny elektřiny v současných přílivových elektrárnách je asi 0,66 USD, zatímco kilowatthodina vyrobená ve větrné příbřežní elektrárně stojí jen 0,20 – 0,30 USD.

Evropská komise proto ve své strategii rozvoje obnovitelných zdrojů zveřejněné loni v listopadu počítá i s podporou přílivových a vlnových elektráren. Už letos by měl výkon těchto zdrojů v evropských vodách stoupnout o 6 MW, do roku 2025 o 100 MW a v roce 2030 by měly mít celkem 1 GW.

Podporu mořských elektráren zavádějí i jednotlivé země. Kanada a Čína, které patří v této oblasti mezi globální lídry, zavedly zvláštní výkupní tarify pro přílivovou a vlnovou elektřinu a aukce s předem stanovenými závaznými cíli mají i Portugalsko, Španělsko a Irsko a připravuje je Indie.

Kanadská vláda koncem roku 2020 oznámila přímou investici do společnosti Sustainable Marine z Nového Skotska, která vyvinula nový typ generátorů přílivové energie a měla by je už letos instalovat u tamního pobřeží na vodu s cílem získat až 9 MW výkonu. Projekt se stane součástí velkorysého programu podpory obnovitelné energetiky, do kterého Kanada v průběhu dvanácti let vkládá 180 miliard amerických dolarů.

Americké ministerstvo obrany se zase podílí na financování testů, které právě probíhají na havajském ostrově Oahu poblíž základny námořní pěchoty. Cílem je ověřit funkčnost systému, který zahrnuje generátor energie z povrchových vln, stanici na mořském dně a jediný kombinovaný kotvící, datový, komunikační a napájecí kabel.

Z hlediska budoucnosti vlnové a přílivové energetiky je pozoruhodný i projekt tří britských univerzit. Vědci budou v průběhu letošního roku ve dvou oblastech u pobřeží Walesu a Skotska sledovat pomocí dronů pohyb mořské hladiny a poté s využitím speciálních algoritmů vyhodnocovat rychlost a sílu proudění vody. Výzkumníci věří, že výsledky umožní zlepšení předpovědí pohybu vln, správné umístění turbín v mořských proudech i optimalizaci jejich konstrukce a ukotvení, což v důsledku povede ke snižování nákladů na výrobu mořské energie.

Hlavní město by do roku 2030 mělo investovat 230 miliard korun do opatření snižujících emise oxidu uhličitého, pokud chce dostát svému závazku snížit uhlíkovou stopu metropole o 45 procent. Vyplývá to z návrhu klimatické strategie města, který by mělo v nejbližší době schvalovat vedení města. Dokument navrhuje celkem 69 opatření, většinu potřebných peněz chce město získat z evropských fondů.

Náměstek primátora Petr Hlubuček (STAN) řekl, že by rád dokument předložil na příští jednání rady v pondělí a následně na zastupitelstvo koncem května. „Myslím, že jsme tu v Praze lídry v této věci,“ řekl a dodal, že Česká republika se sice připojila k Pařížské dohodě o boji se změnou klimatu, ale konkrétní plán na celostátní úrovni zatím chybí.

Strategie se zaměřila na čtyři základní oblasti. Prvním je udržitelná energetika, kam spadají energetické úspory v budovách, instalace fotovoltaických panelů na střechy nebo využití tepla z odpadních vod pro vytápění. Druhou oblastí je udržitelná mobilita, kam patří nákupy elektrobusů pro MHD nebo dostavba metra. Třetí je cirkulární ekonomika, která zahrnuje například výstavbu bioplynové stanice na zpracování zbytků potravin. Posledním pilířem je pak adaptace na změnu klimatu například pomocí výsadby zeleně nebo lepšího hospodaření s dešťovou vodou.

Hlavně z cizího

Z celkových odhadovaných nákladů 230 miliard korun by město podle strategie mělo z vlastních zdrojů uhradit asi 55 miliard, zbytek má jít z různých evropských programů. Se započtením úspor, které by opatřeními měly vzniknout, bude podle Hlubučka nutná roční investice města mezi dvěma a 2,5 miliardy korun. Náměstek dodal, že řada opatření – například na budovách – se týkají investic, které by se stejně musely udělat z důvodu nutné údržby.

Zelené projekty jsou podle náměstka nyní v kurzu a Evropská unie je chce významně dotovat, navíc mají potenciál pro modernizaci ekonomiky a tvorbu pracovních míst. „Pokud této příležitosti nevyužijeme, tak přijdeme o peníze, na které si nyní můžeme sáhnout,“ míní Hlubuček. Dodal, že za klíčovou považuje spolupráci se soukromým sektorem, zejména velkými energetickými firmami. Představa, že by mělo město vše dělat samo, je podle něj chiméra.

Z konkrétních projektů náměstek zmínil například instalaci fotovoltaických panelů na střechy, kterou magistrát plánuje vyzkoušet ve dvou bytových domech na Černém Mostě. Podle energetického manažera hlavního města Jaroslava Klusáka by se tímto způsobem v budoucnu mohlo vyrábět až 30 procent elektřiny v metropoli. Stejně tak by se podle Hlubučka mohlo až 30 procent tepla nutného pro vytápění města získávat z odpadních vod. Ty jsou zahřáté a teplo se z nich dá zpětně získat s pomocí výměníků.

Mezinárodní agentura pro atomovou energii ke konci loňského roku registrovala 70 konkrétních návrhů malých modulárních reaktorů (SMR – small modular reactors), které jsou většinou definovány jako sériově vyráběné reaktory s výkonem do 300 MW a s poloměrem ochranné zóny do 300 metrů.

Hlavním principem SMR je uložení celého primárního jaderného okruhu do jedné kompaktní nádoby, kterou lze od zbytku elektrárny po vyčerpání paliva oddělit a relativně snadno vyměnit za jinou. Klíčové komponenty a systémy, tedy reaktor, oběhová čerpadla, parogenerátory a často i kompenzátor objemu jsou přímo ve výrobních závodech kompletovány do jednoho celku a následně transportovány a instalovány v budované elektrárně.

Nejdále v jejich vývoji pokročily firmy z jaderných mocností, jejichž vlády pokrok v oblasti jaderných technologií různými způsoby přímo podporují. Týká se to USA, Ruska, Číny, Francie i Velké Británie. Technologie SMR vyvíjí rovněž Kanada, Jižní Korea, Indonésie, Argentina a Saudská Arábie.

Uchytí se v severní Americe?

Na jaře roku 2020 udělilo ministerstvo energetiky USA kalifornské společnosti Oklo povolení k zahájení testů rychlého neutronového mikroreaktoru Aurora s výkonem 1,5 MW. V srpnu 2020 se SMR další americké firmy NuScale Power stal prvním a zatím jediným projektem tohoto druhu na světě, který obdržel osvědčení národního úřadu pro jadernou bezpečnost, že splňuje všechny jeho bezpečnostní požadavky. NuScale Power předpokládá, že první elektrárnu složenou z dvanácti samostatných modulů, z nichž každý bude mít výkon 77 MW, spustí v Idahu v roce 2027.

Letos v březnu slíbila kanadská vláda 45 milionů USD (téměř jednu miliardu korun) na podporu vývoje 300 MW solného reaktoru společnosti Moltex Energy Ltd. a kanadský federální regulátor v současné době přezkoumává zhruba deset dalších návrhů SMR.

Kanada je každopádně z různých důvodů v poměrně dobrém postavení, aby podobný systém dotáhla do praxe. Tamní firmy nemají sice kapitálové možnosti například amerických protějšků, mají však poměrně výraznou politickou podporu a dlouholetou tradici domácího jaderného průmyslu.

Kanadský trh je velmi specifický a v jiných podmínkách by sázka na rozvoj malých modulárních reaktorů měla zřejmě menší naděje na úspěch. Nedávná analýza jejich zavedení v českých podmínkách, kterou vedl František Hezoučký, dospěla k závěru, že tato technologie by byla v důsledku nejméně několikanásobně dražší než klasické, velké reaktory chlazené a moderované lehkou vodou.

V Kanadě to ovšem na řadě míst nemusí platit, protože tam stále řeší budování zdrojů energie v odlehlejších oblastech. Výstavba velkých reaktorů je v takových oblastech z praktických důvodů nesmyslná, ať již proto, že mají příliš veliký výkon, nebo by doprava dílů do takových oblastí byla prakticky nemožná. Ekonomické výhledy mohou také samozřejmě změnit i dodávky tepla z reaktoru, zvláště pokud se podaří dodržet slibované parametry. Jak jsme již ale uvedli, jde zatím o nevyzkoušenou technologii. Nasazení musí předcházet demonstrace takového systému.

Zvažovaná podoba nadzemní části reakktoru společnosti Oklo nazývaného Aurora (foto Gensler)
Zvažovaná podoba nadzemní části reakktoru společnosti Oklo nazývaného Aurora (foto Gensler)

Zbylé jaderné velmoci (a Česko)

V dubnu schválila první projekt SMR o výkonu 125 MW také čínská vláda. Modul, který vychází z domácí technologie ACP 1000 má být v jaderné elektrárně Čchang-ťiang v provincii Chaj-nan uveden do provozu dokonce už v roce 2026. Rusko na konci roku 2019 připojilo k síti plovoucí jadernou elektrárnu Akademik Lomonosov se dvěma reaktory s celkovým výkonem 70 MW.

Francouzský energetický gigant EDF je lídrem národního francouzského konsorcia, které vyvíjí lehkovodní reaktor 170 MW navržený tak, aby se mohl stát náhradou středně velkých elektráren na fosilní paliva. EDF podle vedoucího její divize nových jaderných projektů Xaviera Ursata očekává, že po roce 2030 bude řada zemí potřebovat nahradit ropné, uhelné a případně plynové elektrárny, jejichž areály budou ideálním místem pro instalaci SMR. Základní konstrukce francouzského reaktoru má být dokončena příští rok a mezitím chce EDF přesvědčit vládu, aby už do roku 2030 umožnila výstavbu pilotního zařízení, které se stane referenčním vzorkem a odrazovým můstkem k obchodní expanzi.

Na vývoji SMR pracuje také české Centrum výzkumu Řež, které je součástí skupiny ČEZ. V lednu loňského roku získal jeho projekt malého modulárního reaktoru s označením Energy Well patent Úřadu průmyslového vlastnictví a nyní probíhá příprava na výstavbu experimentální jednotky.

Praktické zkušenosti s malými (pod 300 MW elektrického výkonu) reaktory jsou relativně omezené, byť rozhodně ne špatné. Ovšem zcela chybějí zkušenosti s jejich výrobou ve větším množství, ve kterém má být skryto kouzlo snižování cen tohoto typu jaderného zdroje. Před několika lety studie OECD totiž odhadovala, že bez sériové výroby je cena jednoho malého reaktoru na jednotku výkonu zhruba o 50 až 100 % vyšší než u velkých tlakovodních reaktorů.

Jedinou možností se zdát být jen výroba ve velkém, nic jiného nedává ekonomický smysl. Ta je možná ovšem pouze v případě, že se projekt neukáže příliš technologicky náročný, uvádění do provozu proběhne bez velkých komplikací a provoz sám bude bezproblémový.

Plovoucí elektrárna Akademik Lomonosov v Peveku (foto Rosatom)
Plovoucí elektrárna Akademik Lomonosov v Peveku (foto Rosatom)

Paradoxní realita

Všeobecně se totiž předpokládá, že největší naději na nasazení ve větším měřítku mají tzv. tlakovodní reaktory, tedy velmi zjednodušeně a nepřesně řečeno zmenšená varianta reaktorů, které dnes slouží ve velkých elektrárnách typu Temelína. Tato technologie je nejlépe známá, nejen výrobcům, ale i regulátorům. A to i v malém měřítku, protože tlakovodní reaktory se používají také v současných ponorkách či letadlových lodích (technická řešení jsou trochu jiná, protože určení je také jiné, ale to není v principu důležité).

Paradoxně, dnes je v praxi nasazen vlastně jen jediný typ, který by se dal označit za malý modulární reaktor – a ten patří do jiné kategorie než mezi tlakovodní reaktory. Jedná se o indický těžkovodní reaktor s výkonem 220 MW s označením IPHWR-220. Jde o reaktor s konstrukcí právě kanadského původu, který Indové v průběhu let vylepšili.

Dnes provozují 16 reaktorů této nebo odvozené konstrukce, které všechny používají jako palivo přírodní uran. Indie tak nemusí stavět závod na obohacování paliva pro své reaktory. To je v souladu s dlouhodobou koncepcí indické jaderné energetiky, která mimo jiné usiluje o energetické využití thoria. Tempo indického jaderného vývoje je ovšem spíše pomalejší.

Jaderná energetika v současné době pokrývá zhruba 10 % celosvětové spotřeby elektřiny. V provozu je 440 jaderných reaktorů s celkovou kapacitou přibližně 400 GWe v 32 zemích a na Tchaj-wanu. Zhruba 50 reaktorů v 16 zemích je nyní ve výstavbě, zejména v Číně, Indii, Rusku a Spojených arabských emirátech.

Světová jaderná asociace (WNA) v této souvislosti upozorňuje, že pro nadcházející dvě desetiletí neexistují žádné pevné scénáře uzavírání starých jaderných elektráren a výstavby nových zařízení. Odhady hovoří o tom, že do roku 2040 se uzavře 154 reaktorů, zatímco 289 elektráren bude uvedeno do provozu.

Zájem domácností o dotace na fotovoltaiku, tepelná čerpadla, solární kolektory nebo kotle na biomasu rok od roku roste. Ukazují to data z obou dotačních programů, které mají domácnosti na pořízení obnovitelných zdrojů k dispozici. Celkový roční počet žádostí o dotace v Nové zelené úsporám a takzvaných kotlíkových dotací za poslední tři roky narostl ze 20 na 66 tisíc, víc než na trojnásobek.

Pro jejich hladké fungování v budoucnosti ale bude zásadní, zda se Ministerstvu životního prostředí podaří zajistit dostatek prostředků a umožní žadatelům podávat žádosti průběžně. Prozatím přislíbené prostředky pokryjí fungování úspěšných a u domácností oblíbených programů jen na 2 až 3 roky.

Počet žádostí, které domácnosti podávají do programu Nová zelená úsporám se každý rok zvyšuje. Platí to i o roce 2020, který byl prakticky celý zasažený pandemií koronaviru. „Rostoucí zájem domácností vnímáme jako snahu ušetřit za energie do budoucna a zároveň si zajistit stabilní dodávky energie. Rád bych domácnosti ujistil o dalším pokračování podpory obnovitelných zdrojů z programu Nová zelená úsporám 2030 i z kotlíkových dotací,” uvedl Jan Kříž, náměstek ministra životního prostředí, jehož team připravuje pokračování oblíbeného programu.

Oproti tomu počet žádostí podaných v kotlíkových dotacích mezi lety velmi kolísá, protože závisí na objemu dostupných prostředků, které jsou krajům na výměnu špinavých kotlů na uhlí přidělovány z Operačního programu životní prostředí.

Postupně se zvyšující zájem domácností je podle Komory obnovitelných zdrojů energie důkazem dobrého fungování programů. Dotační programy jsou však výhodné i pro stát a v době ekonomického oslabení to platí dvojnásob. Na každou korunu vyplacenou z těchto dotačních programů totiž připadají další dvě až tři, které domácnosti utratí ze svého. Tyto peníze přitom zůstávají především u lokálních podnikatelů a menších firem, které technologie zákazníkům instalují.

Víc a dráž

Výrazně roste i zájem domácností o sofistikovaná řešení určená k chytrému řízení spotřeby například pomocí nahřívání teplé užitkové vody a spínání domácích spotřebičů v době výroby elektřiny z fotovoltaiky. Podobně roste zájem o kombinace fotovoltaiky s tepelným čerpadlem, případně s bateriovou akumulací či akumulací do vody nebo dobíjením elektromobilu.

Analýza provedená Komorou obnovitelných zdrojů ukazuje, že v Nové zelené úsporám za poslední tři roky nejvíc vyrostl zájem domácností o fotovoltaiku. Meziročně je nárůst podaných žádostí na instalaci fotovoltaiky na rodinné domy přibližně osmdesátiprocentní. Tento trend se již několik posledních let pravidelně opakuje a svědčí o trvale rostoucím zájmu českých domácností si vyrobit bezemisní energii pro vlastní spotřebu s možností ukládání vyrobené energie jak do vody tak do baterie. Tento trend neovlivnila ani koronavirová krize. Stejný trend domácností je možné sledovat také v sousedním Německu.

Dům s FVE panely (foto DoE)
Dům s FVE panely (foto DoE)

Tradičně velký zájem je mezi domácnostmi o tepelná čerpadla, který podobně jako u kotlů na biomasu roste průběžně. V jejich případě však bylo patrné násobné zvýšení zájmu u žádostí podaných do kotlíkových dotací v předloňském roce a to kvůli zpřísňujícím se kritériím pro uhelné kotle. Právě kotle na biomasu nebo tepelná čerpadla (a plynové kotle) jsou zdroje, které si na jejich náhradu domácnosti pořizovaly. Kvůli (ne)dostupnosti dotací však domácnosti své žádosti kumulovaly a podávaly ve vlnách a na poslední chvíli.

„Zatímco v Nové zelené úsporám počet žádostí o tepelná čerpadla za tři roky narostl ze 4200 na 7800, v kotlíkových dotacích trh s nimi doslova roste a padá podle toho, jak krajské úřady vypisují výzvy k předkládání dotací,” uvedl Václav Helebrant z Asociace pro využití tepelných čerpadel.

Standardně vysokému a postupně se zvyšujícímu zájmu se těší i solární kolektory určené pro ohřev vody. O dotace na ně lze žádat v Nové zelené úsporám. Jejich počet vystoupal ze zhruba 9 tisíc v roce 2018 na 11,6 tisíce v roce 2020.

Co bude dál?

Ministerstvo životního prostředí a Státní fond životního prostředí uvažují o přeskupení dotací pro domácnosti tak, aby Nová zelená úsporám byla hlavním dotačním programem pro domácnosti, zatímco tzv. kotlíkové dotace by měly být zacíleny na segment sociálně slabších příjemců.

Největší objemy podpořených zdrojů lze proto očekávat z Nové zelené úsporám, kde však hrozí, že nebude dostatek prostředků. Z programu navíc budou nově podporovány vedle rodinných domů také bytové domy i mimo Prahu, které doposud byly podporovány z končícího IROPu.

Komora OZE společně se Šancí pro budovy spočítala, že do roku 2030 bude program pro svůj hladký průběh s podporou obnovitelných zdrojů a renovací budov potřebovat 70 až 80 miliard korun. Zatím jsou však prostředky alokovány pouze v Národním programu obnovy (Fondu obnovy) ve výši 19 miliard částečně na krytí stávajícího programu a ve státním rozpočtu na rok 2021 ve výši 1,35 miliardy, což společně odpovídá přibližně dvou až tříleté potřebě.

Načíst další