Největší fujtajbl špindíry jsou Číňani a Američani

Ne, nebude řeč o kulturních návycích těchto tak rozdílných národů a ani o hygieně. Bude to o tom, kdo víc čmoudí, co čmoudí a hlavně, jak dlouho ještě čmoudít hodlá. Pojďme se podívat, kde jsme, co nás čeká a nejspíš nemine.

Dnes mají všichni největší znečišťovatelé, snad kromě Ruska, které nelze brát ze známých důvodů vážně, svoje vlastní národní plány dekarbonizace. Tyto plány regulérně prošly vládními procedurami schvalování a jsou ratifikované vládami. Jde tedy o závazné dokumenty, které mají stejnou právní platnost, jako jakékoli jiné zákony dané země.

Nejprve se podívejme na prostředky, jaké se k dekarbonizaci užívají napříč všemi odvětvími.

-- obnovitelné zdroje elektřiny (OZE) jsou levné a rychle vybudovatelné, FVE se skvěle škálují, VtE dobře, VE nikoli, ale jde o intermitentní (dodávají jen občas a proměnlivě) zdroje závislé na počasí, LCOE - vážený odhad ceny za jednotku energie 1) je nízký, dokonce i v případě kombinace s výstavbou bateriových úložišť je LCOE příznivý

-- jaderné elektrárny (JE) jsou stabilní zdroje, které ale vyžadují vysoké počáteční investice, dlouho se staví, nejsou flexibilní a jejich provoz se prodražuje [1] z důvodu jak bezpečnosti, tak i z důvodu potřeby zajištění paliva, další velkou nevýhodou je nutnost výstavby dočasných a trvalých úložišť a skládek vyhořelého paliva, LCOE je vysoký

-- bateriová úložiště energie jsou neprávem považovaná za neplnohodnotný zdroj, protože aby elektrickou energii někdy v budoucnu vydala, je potřeba jim nejprve elektrickou energii dodat. Jsou stabilní, poskytují energii kdykoli je potřeba, stabilizují síť, rychle se staví, jsou velmi dobře škálovatené, počáteční investice nejsou vysoké, mají velmi vysokou účinnost, mají ale omezenou kapacitu a aby se vyplatila, musí cyklovat

-- přečerpávací elektrárny je speciální případ VE, jde o stejně jako u baterií úložiště energie a proto potřebují pro vstup elektrickou energii, kterou uloží do potenciální energie vody a potom jí rekuperují opět do sítě. Jsou flexibilní, stabilní, nejsou škálovatelné a nevýhodou jsou vysoké počáteční náklady a složitý a omezený výběr lokality, který často není in situ, z toho plyne zbytečná zatěž sítě

-- paroplynové zdroje, jsou flexibilní, stabilní doba výstavby je spíše delší, ale dost dobře definovatelná, mají vysokou účinnost (kolem 70%), mohou spalovat jak metan (CH4), tak i vodík (H2), nevýhodou je, že ža zatím v drtivé většině jsou provozované na fosilní CH4, nelze je tedy označit za nízkoemisní a ani obnovitelné (v případě zeleného metanu nebo vodíku ano), LCOE je nízký, škálovatelnost je dobrá

Jako další zdroj energie je možné považovat zelená paliva, tj. zelený H2, zelený amoniak (NH3), syntetický zelený CH4 a další vyšší syntetické uhlovodíky vyráběné z nefosilních zdrojů. Nejde tedy o přímý zdroj elektrické energie, ale tato paliva lze využít jak v palivových článcích (FC) k přímé konverzi na elektrickou energii, nebo v běžném spalovacím cyklu, kde výsledné teplo je možné zužitkovat různým způsobem buď k vytápění nebo k výrobě elektrické energie, případně k obojímu (kogenerační jednotky, paroplynové zdroje).

Následující tabulka uvádí některé údaje o stavu dekarbonizace největších znečišťovatelů 2)

	zač.	milník	ukon.	GHG Mt** CO2e	OZE GW	OZE, JE*	em. pov.	el. e. Wh
Čína	2002	2030	2060	12680 +4%	1200	37%	ano	8P
USA	2005	2030	2050	6080 -1,9%	350	41%	ne^	4,2P
Indie	2002	2030	2070	3480 +7%	135	23%	ano	1,8P
EU	1998	2030	2050	3680 -8%	480	68%	ano	2,7P
Brazílie	2002	2030	2050	2180 -8%	197	90%	ne^^	0,7P
Rusko	2004	ne	ne	2000 -2,4%	90	36%	ne	1,2P
Japonsko	2002	2030	2050	1170 +1%	140	26%	ano	1,1P
Írán	2005	ne	ne	1130 +0,5%	1,2	6%	ne	350T
...
Česko	2001	2030	2050	115 +0,5%	3,5	55%	ano	75T

Země, které produkují nejvíce emisí skleníkových plynů (GHG - CO2, CH4. NOx...) seřazené převážně sestupně

* podíl výroby eletrické energie v procentech včetně jaderných zdrojů, které jsou také považované za nízkoemisní zdroj

** údaje z různých zdrojů se mohou lišit, některé zdroje neuvádějí poměrné množství emisí GHG 4), procenta za emisemi udávají meziroční změnu

^ jiný obchodní model s emisemi, často formou dotací, některé státy USA povolenky zavedly [12]

^^ návrh v procesu schvalování

[3][4][5][6][7][8][9][10][11]

Údaje zleva jsou: Kdy byla zahájená dekarbonizace (v případě, že se nepodařilo dohledat data uvádím datum podpisu buď Kjótského protokolu nebo Pařížské dohody), alespoň jeden milník a kdy je předpokládané dokončení. Dále je zajímavé, jaké další emise se kromě CO2 sledují a také, jakými legislativními, ekonomickými nebo investičními prostředky státy chtějí dekarbonizace dosáhnout. Většinou jde o výstavbu bezemisních (nízkoemisních) zdrojů, pomocných (i emisních) zdrojů (backup) a mohou přispívat další ekonomické a politické nástroje, které mohou nabývat formy buď přímé platby za emise, nebo formou nám dobře známých povolenek. Případně může být dekarbonizace nařízená přímo zákonem (zákazy, předpisy).

Pravá část tabulky obsahuje údaje o výrobě elektrické energie (el.e.), která je v procesu dekarbonizace nejdůležitější. Je potřeba uvést, že mezi instalovaným výkonem OZE a výrobou elektrické energie není přímá úměra. Je to hlavně proto, že do OZE nepatří jaderné elektrárny, ale do výroby nízkoemisní elektřiny jsou JE zahrnuty. Také je potřeba si uvědomit, že využitelnost zdrojů se hodně liší. Například 1GW JE vyrobí ročně asi 8TWh, ale 1GW FVE vyrobí za rok 1-2TWh (dle geografického umístění). VtE a VE elektrárny mají utilizaci velmi různou. Například jsou oblasti na moři kde je využitelnost VtE velmi vysoká a blíží se utilizaci stabilních zdrojů, naopak na pevnině bude využitelnost mnohem horší. Vodní elektrárny jsou závislé na množství srážek, které se také může podstatně lišit. Přesto je zde stále zcela zřejmá korelace mezi vypouštením emisí a produkcí elektrické energie. Jediná poněkud nepříliš přesvědčivá výjimka je EU (některé zdroje udávají vyšší emise v Indii než v EU). Jinak je korelace úplná. Až tato závislost přestane platit, tak bychom mohli říci, že jsme nejspíš u některých znečišťovatelů na dobré cestě.

Čína je největší znečišťovatel, je také největší výrobce elektrické energie na světě (8 PWh ročně) a současně instaluje i největší množství OZE. Tyto zdánlivě protichůdné údaje jsou dané velmi prudkým nárůstem spotřeby energií v Číně. Čína je také asi jedna z mála zemí, která jako náhradní zdroje (backup) neinstaluje paroplynové, ale uhelné elekrárny. Je to samozřejmě dáno zásobami uhlí.

USA. Spojené státy americké mají vysoký podíl nízkoemisních zdrojů ve výrobě elektřiny (4,2 PWh), ale asi 18% z jaderných elektráren. Podíl OZE je tak poměrně malý. USA hodně sází na plyn. Podobně jako Čína, USA mají pro změnu velké zásoby zemního plynu, které využívají jak v energetice, tak i k vývozu.

Indie se svojí akcelerující ekonomikou a dekarbonizačními plány, může překvapit. Podíl z víc jak 70% na výrobě elektřiny z uhlí pro zemi, která nemá dostatečné fosilní zdroje (víc jak 25% uhlí dováží), ale zato má celoročně dostatek sluneční energie, je poněkud nesmyslný. Zajímavé je také porovnání s EU, která produkuje podobné množství emisí jak Indie. Nůžky se ale budou postupně rozvírat. Zatímco v EU budou emise klesat, v Indii očekávám jisté zpoždění. Výroba elekřiny je asi 1,8 PWh ročně

EU. Evropská unie není podle výše uvedených údajů o mnoho vepředu. V produkci skleníkových plynů se dělí o třetí a čtvrtou příčku s Indií. Přesto EU nelze upřít velkou snahu o dekarbonizaci a vcelku realistické plány, jak toho dosáhnout. EU produkuje asi 2,7 PWh elektrické energie.

Rusko spolu s Íránem na dekarbonizaci nepracuje a žije z minulosti. Má dostatek vodních zdrojů a jaderných elektráren, které mu zajíšťují poměrně dobré postavení, ale dekarbonizace se aktivně nezúčastňuje. Vyrábí asi 1,2 PWh. 3)

Japonsko mi vyšlo v datech jako konzervativní země spoléhající se stále na plyn a uhlí (73% elektrické energie pochází z fosilních paliv). Japonsko přitom skoro nemá vlastní energetické suroviny ve fosilních palivech a skoro všechno dováží. Vyrábí asi 1,1 PWh elektrické energie ročně. 5)

Brazílie je v této osmičce největších znečišťovatelů právem, ale z úplně jiného hlediska. Výroba elektrické energie (700 TWh) je v podstatě čistá. Brazílie je obrovským producentem CO2 v důsledku masívního odlesňování Amazonského pralesa.

Írán. Nedělá pro dekarbonizaci v podstatě nic. Kromě budování JE. Je ale otázkou, zda je buduje primárně pro výrobu elektřiny (2%). Írán produkuje 350 TWh elektrické energie ročně, většina výroby (87%) je z plynu. 3)

Česká republika zachraňuje svůj dekarbonizační program 40% elektrické energie (75 TWh celkem) vyrobené v JE. Dalších 40% vyrábíme z uhlí.

Účelem tohoto článku bylo seznámit čtenáře s dosavadním stavem dekarbonizace a demonstrovat, že EU není ve svém úsilí nějakým solitérem. Pracují na tom skoro všichni, největší znečišťovatele nevyjímaje. Snižování emisí s cílem úplné dekarbonizace je celosvětový trend, který jde napříč zeměni, národy i kontinenty. Zasahuje do mnoha oblastí lidské činnosti, není a nemůže být záležitostí jen nějaké pomyslné minority, která diktuje světu, co má dělat a do kdy to má udělat.

Vysvětlivky:

1) LCOE - Levelized Cost Of Energy (Electricity) je vážená hodnota za jednotku energie. Například v případě výroby elektrické energie se udává cena za MWh nebo kWh a to tak, že se započítá cena za projektování a výstavbu, předpokládá se určitá výroba po dobu x let, předpokládá se částka za provoz a údržbu a nově se připočítá i částka za sanaci a další externality. Prostým součten těchto investovaných plus předpokládaných nákladů a vydělením předpokládanou výrobou energie dostaneme LCOE [2]

2) Některé údaje se nepodařilo dohledat, nebo nebyly věrohodné. Tabulku berte jako možnou variantu. Některé údaje nejsou aktuální, většina je z roku 2022, 2023, ale jsou uvedené i starší. Autor si vyhrazuje právo na případné chyby.

3) Jde o velmoc z hlediska těžby fosilních paliv

4) GHG znamená Green House Gases. Označení je trochu matoucí, ale Green House je prostě skleník.

5) Makrodata o Japonsku se dohledávala složitě. Některé údaje jsem dopočítal

[1] Lazard LCOE energy PDF ke stažení

[2] Levelized cost of electricity

[3] Největší znečišťovatelé

[4] IEA - Iternational Energy Agency, znečišťovatelé

[5] White House net zero CO2 strategy

[6] USA Carbon Emissions (NYT)

[7] Fakta o klimatu

[8] Renewable Energy India

[9] Kjótský protokol, ratifikace zeměmi

[10] Ember climate

[11] IRENA Japonsko

[12] Mapa států, které mají emisní povolenky