Klimatická neutralita? Obrovský úkol

Česká republika v současné době spotřebuje k výrobě elektřiny, tepla a pro průmyslové procesy typu výroby oceli zhruba 40 milionů tun uhlí (především hnědého) a 8,5 miliard kubíků zemního plynu. Mluvíme-li o klimatické neutralitě, předpokládáme, že se v budoucnu bez tohoto gigantického množství energetických zdrojů obejdeme. Aby toho nebylo málo, k dosažení klimatické neutrality musíme eliminovat ještě zhruba 9 milionů tun ropných paliv. A také přeměnit zemědělství, lesnictví a hospodaření s odpady.

Ke splnění cílů daných Pařížskou dohodou je klimatická neutralita v roce 2050 nezbytná. Na příkladu České republiky je dobře vidět, že k jejímu dosažení nestačí odstavit nejhorší uhelné elektrárny nebo podpořit renovaci několika tisícovek domů. Ani kompletní vyřazení uhelných elektráren a precizní zateplení všech domů nebude stačit, byť by šlo o důležité kroky správným směrem. Nakonec se nevyhneme debatě o tom, jakými zdroji naše energetické potřeby pokryjeme. A debata to bude dost svízelná.

Obnovitelné zdroje — hodně ve velkém

Hnutí DUHA a Greenpeace si nechaly zpracovat model dekarbonizace energetického systému a dopravy České republiky pro rok 2050 od Institutu pro udržitelné budoucnosti (ISF) při Technologické univerzitě v Sydney (nejde o model klimatické neutrality, nezahrnuje totiž sektor zemědělství ani pohlcování oxidu uhličitého). Celoroční průběh bilance výroby a spotřeby elektřiny z pohledu fungování elektrizační soustavy v roce 2050 byl (úspěšně) ověřen softwarem konzultační společnosti Aurora Energy Research.

Dekarbonizační scénáře počítají s rychlým rozvojem obnovitelných zdrojů a ukončením spalování uhlí k roku 2030, významnou roli hraje rozvoj elektromobility a tepelných čerpadel. Elektřina nahrazuje rovněž fosilní paliva v průmyslu, a její spotřeba proto stoupá do roku 2050 zhruba o dvě třetiny ve srovnání s dneškem. Celkově se díky zvyšování efektivity podaří výrazně omezit spotřebu energetických zdrojů zhruba na polovinu dnešní úrovně, ale dekarbonizace vyžaduje nasazení elektřiny i tam, kde ji dnes nepoužíváme.

Model počítá s provozem obou bloků Temelína až do roku 2060 i s tím, že Česká republika bude v polovině 21. století dovážet podobné množství elektřiny, jako dnes vyváží (tedy kolem 12 terawatthodin). Potřebný výkon obnovitelných zdrojů ovšem bourá dosavadní představy, a to včetně potenciálových odhadů asociací firem podnikajících v oboru.

Na první pohled nejméně kontroverzní je rozvoj fotovoltaických elektráren. S těmi se počítá především na střechách, fasádách a brownfieldech a jejich instalovaný výkon má v roce 2050 dosáhnout 33 100 megawattů (MW), tedy více než šestnáctinásobku výkonu současných solárních elektráren. Právě vysoký výkon solárních elektráren je hlavním důvodem pro nezbytný rozvoj bateriové akumulace i sezónního ukládání elektřiny pomocí výroby vodíku. V letních měsících se nadbytečná solární elektřina spotřebuje v elektrolyzérech. Vyrobený vodík pak bude sloužit jako palivo v paroplynových elektrárnách místo zemního plynu.

foto: Luděk Čížek

V případě větrných elektráren vyžaduje dekarbonizační scénář ještě razantnější rozvoj. Jejich instalovaný výkon by měl do roku 2050 dosáhnout úrovně 16 100 megawattů elektrických (MWe), což je skoro padesátinásobek dnešního stavu. To odpovídá více než pěti tisícům velkých větrných turbín s instalovaným výkonem 3 MWe. Pět tisíc obřích strojů samozřejmě nejde schovat tak, aby nebyly vidět. Bezuhlíková energetika znamená významnou přítomnost velkých větrných elektráren ve všech krajích. Nadále se nepočítá pouze s výstavbou větrných elektráren v národních parcích a chráněných krajinných oblastech.

Velké požadavky má scénář úplného konce fosilních paliv také na energetickou biomasu, konkrétně počítá s dvojnásobkem oproti dnešku. Vzhledem k tomu, že se zvýšením odběru dřeva z lesů již nelze počítat, neobejdeme se bez rozsáhlého pěstování biomasy na zemědělské půdě. Potenciálové studie sice ukazují, že potřebné množství biomasy v Česku vypěstovat lze, ale počítají s využitím metod intenzivního zemědělství.

Pro Českou republiku zatím nebyl zpracován návrh zásadní změny využívání zemědělské půdy s ohledem na maximální omezování změny klimatu. Podobný návrh pro Velkou Británii počítá především s významným omezením chovu hovězího dobytka — výměra luk a pastvin využívaných pro pěstování píce tak klesne zhruba na čtvrtinu, s uvolněnou zemědělskou půdou se pak počítá pro pěstování energetických plodin i pro zalesnění.

Proč to neřešíte jádrem?

V debatě o klimatické neutralitě se pravidelně objevuje otázka na míru využití jaderné energetiky. Ve zmíněném modelu se pro Českou republiku poloviny 21. století počítá s provozem reaktorů o výkonu 2000 MW. S výstavbou nových bloků model nepočítá mimo jiné proto, že předpokládaný prudký rozvoj obnovitelných zdrojů bude kapacitně i ekonomicky náročný.

Vzhledem k tomu, že u rozvoje větrné energetiky nebo zdrojů na biomasu jde modelovaný scénář na hranici možného, je zřejmé, že po skončení životnosti temelínských bloků (ČEZ ji plánuje do roku 2060) bude velmi obtížné zajistit výrobu elektřiny z jiných zdrojů. Například geotermální energetika má významný teoretický potenciál, ale vzhledem k vysokým vstupním nákladům zatím není k dispozici ani pilotní projekt. To samozřejmě komplikuje odhad možností v horizontu desítek let.

Zájemcům o plán klimatické neutrality postavený na rozvoji jaderné energetiky pravděpodobně vyjde vstříc aktualizovaná energetická koncepce, kterou připraví Ministerstvo průmyslu a obchodu pod novým vedením. Není ovšem pochyb o tom, že zejména náhrada fosilních paliv v sektoru vytápění bude vyžadovat významné nasazení biomasy i v jaderném scénáři. Následně bude možné porovnat proveditelnost obou scénářů.

Ještě větší výzva

Zmíněné modelování ukazuje, jak obrovský úkol představuje skoncování s fosilními palivy.  Nemůžeme ovšem couvnout, protože pokračování fosilní energetiky by mělo fatální následky — dvacet let staré odhady dopadů klimatické krize se naplňují se zarážející přesností.

Skutečnost, že současnou úroveň spotřeby, vyhnanou enormním množstvím spálených fosilních paliv, nelze zachovat neviditelným a bezproblémovým využíváním obnovitelných zdrojů, by nás neměla překvapit. Cesta ke klimatické neutralitě bude komplikovanější, její součástí například musí být prosazení principů cirkulární ekonomiky, jinými slovy zpomalení sprintu od vytěžení suroviny k vyhození nepotřebné věci do popelnice.

Všechny aspekty přechodu ke klimatické neutralitě zatím neumíme popsat, bude třeba je vymyslet v průběhu cesty. Jisté je, že bez zásadní změny celého systému to nepůjde.

Autor je energetickým expertem Hnutí DUHA. Kontakt: karel.polanecky@hnutiduha.cz.