Proklatě efektivních 118 metrů

Jistá čínská společnost připravuje do výroby větrnou turbínu s délkou vrtulí 118 metrů. Průměr rotující části bude 242 metry a potenciální (instalovaný) výkon 16 MW. Málo na tak obrovské rozměry? Kdepak.

Tento gigant je určen pro offshore elektrárny, tedy mimo pevninu. Představme si park se 65 větrníky těchto rozměrů. Potenciální výkon pak bude přes 1000 MW. Což je také instalovaný výkon jednoho bloku temelínské jaderné elektrárny. Není možné, aby těch 65 turbín bylo schopno vyrobit za rok opravdu tolik elektřiny, jako jaderný reaktor se stejným instalovaným výkonem – přece jenom je nutné počítat s určitou nestálostí větru. Nejnovější offshore elektrárny již ale vykazují schopnost vyrobit až 50 či 55 procent potenciálu výkonu, onshore projekty šplhají přes 35 procent.

Nechci se tvářit jako zásadní znalkyně ceny takové technologie a souvisejících nákladů s umístěním a připojením, ale pokud vezmu jako referenční cenu rozměrem zhruba poloviční technologii od producenta v Rakousku (5 milionů eur, tedy necelých 150 milionů korun), pak by se cena jedné turbíny včetně jejího osazení a napojení měla pohybovat rámcově kolem 400 milionů korun (i s výraznou rezervou na problém ukotvení na mořském dně). Park s pětašedesáti turbínami by tedy představoval investici kolem 26 miliard (v korunách). Pokud bychom ale jako referenční vzali odhadované náklady na níže zmíněný projekt společnosti Vattenfall, pak by se mohlo jednat o asi 80 miliard v korunách. Oboje je samozřejmě odhad „od boku“. U investice do offshore elektrárny jsou logicky z hlediska nákladů extrémně důležité podmínky v prostoru výstavby. Ale i kdyby mělo jít o těch 80 miliard, tak při životnosti (minimálně) 25 let a extrémně nízkých nákladech na provoz jde i při vědomí 50procentní účinnosti o z ekonomického hlediska mimořádně zajímavou záležitost.

Když vedle toho postavíme jaderný blok, souboj vypadá docela ostře. Ale ne moc dobře pro jádro. Dukovany se mají dostavovat za 162 miliardy korun, jenže zkušenosti ze zahraničí ukazují spíše k 200 miliardám. Je třeba kalkulovat i podstatně vyšší provozní náklady, jsou zde náklady na palivo, které vůbec nejsou nepodstatné, nelze zapomenout na potíže s dočasným a pak i dlouhodobým skladováním vyhořelého paliva, na rizika havárie, na náklady, které bude nutné vynaložit v budoucnu po konci životnosti reaktoru a dalších technologií na zakonzervování projektu a podobně. Proti větru stojí nutnost mít po ruce pohotovostní zdroje, protože občas nefouká vůbec, občas fouká moc.

Nicméně pro země, kde fouká tak nějak vhodně a hodně (často), se zdá být vítr skutečně mimořádně zajímavou alternativou. A to jak z hlediska bezpečnosti, tak i finančně.

Zdůraznit je nutné to "pokud ovšem máte místo, kde se dá spolehnout na to, že fouká a fouká a fouká…" Nicméně taková místa jsou. Proto už za necelé dva roky má začít vyrábět u břehů Holandska elektrárna společnosti Vattenfall s instalovaným výkonem 1500MW (140 turbín každá s výkonem 11MW). Mimochodem celý projekt vzniká bez státní podpory.

Ještě jednu věc je třeba říct: ona čínská společnost skutečně není jediná, kdo připravuje do výroby tak neuvěřitelné velké turbíny. V Nizozemí konstruují a postupně zkoušejí turbínu s rozpětím ještě o šest metrů větším. Co se výkonu týká, různí světoví producenti již ohlásili zkoušky turbín od 12 do 15 MW. Vzhledem k technologickému pokroku je předpoklad, že do konce desetiletí budou existovat turbíny s výkonem 25 MW. Moderní konstrukce jsou navíc schopné pracovat i při sílách větru, který by ještě před pár lety pro efektivní výrobu nedostačoval, tedy při rychlostech pod šest metrů za vteřinu. Technologický vývoj v oblasti větrné energie je prostě naprosto neuvěřitelně rychlý.

Pravda ale je, že představit si les 65 stožárů s vrtulemi o rozpětí téměř čtvrt kilometru je docela děsivé, apokalyptické, strašidelné.

Přesto: Zvykejme si. Nejen kvůli tomu, že vlády podporují bezemisní obnovitelné zdroje. To už totiž v mnoha případech není tak úplně pravda – viz nizozemský příklad či Portugalsko, které v podstatě ukončilo podporu OZE již před pěti lety. Důvodem nebyl odchod od plánů na snižování emisí, ale fakt, že při daných cenách elektřiny šlo již o čisté dotování zisku producentů.

Dlouhodobou neudržitelnost elektrárenského spalování hnědého uhlí už nezpochybňuje v podstatě nikdo. Diskuse je o tom, kdy skončí, nikoliv zda skončí. Což se týká stejně nás jako Německa a dalších evropských zemí. Naopak diskuse o tom, jaké zdroje uhlí nahradí, skutečně ani zdaleka  ukončena není. Navíc je třeba v některých státech říct nejen „uhlí nahradí“, ale také „jádro nahradí“, protože jak známo, třeba Německo se zbavuje jádra rychleji než uhlí.

Je tu samozřejmě možnost fotovoltaiky. Jenže oproti panelům je oněch 65 stožárů, třebas neuvěřitelně gigantických, velká pohoda. Špičkový moderní panel mívá specifikaci 410 Wp (wattpeaků), což je údaj o špičkovém výkonu za naprosto optimálních podmínek. V reálném použití můžeme hovořit i při vhodných podmínkách o 350 W. Na "opravdový" (ale ve skutečnosti stále ještě optimistický)  výkon 1000W jsou při nějaké běžné situaci tedy třeba tři panely, na 1 MW je to už 3000 panelů a na 1000MW jsou to tedy poněkud neuvěřitelné 3 miliony panelů. Jeden panel má plochu o něco větší než 1,6 metru čtverečních, s nutným okolím a uličkami řekněme 2 metry čtvereční. Tím se dostáváme na nutnou plochu elektrovoltaické elektrárny 6 milionů metrů čtverečních. Takže obdélník 2x3 kilometrů pojme zařízení představující výkon pouhých 1000MW (při příznivém, i když ne ideálním počasí).

Co by se stalo, pokud bychom chtěli mít takový potenciální výkon, jaký je instalovaný výkon všech elektráren v zemi (což je něco přes 21,3 tisíce MW)? Potřebovali bychom prostě zhruba jedenadvacetkrát větší plochu. Ta by byla omračující – 11krát 11,5 v kilometrech, tedy 126 km čtverečných.

Nedosti na tom. Pořád se totiž pohybujeme v situaci v podstatě příznivých podmínek. V našich krajích je ale potenciální výkon potřeba nebrat na bernou minci - 410 Wp jsme již redukovali na 350 W. Jenže skutečný je obvykle v nějakém delším časovém prostoru zase nižší.

Kdybychom chtěli zajistit alespoň rámcově nějakou stabilitu sítě, bylo by potřeba výsledek vynásobit asi tak pěti. Za prvé ani ne pětinová je produkce v zimních měsících, za druhé fotovoltaika je náchylná ke kolísání podle okamžité povětrnostní situace. Tím se ale dostáváme na neuvěřitelnou plochu 600 kilometrů čtverečných. Přičemž by bylo potřeba mít jednotlivé "mega parky" dostatečně rozložené v prostoru, aby bylo možné využívat regionálních odlišností v počasí, v aktuální intenzitě slunečního svitu a podobně. Jen na okraj - skutečně není náhoda, že největší čas podmínek velmi vhodných pro panely vykazují oblasti nejdůležitější pro zemědělskou produkci.

Pro zajímavost - těch 600 kilometrů čtverčných je plocha Prahy doplněná třeba o Hradec Králové nebo o Olomouc.

Nechci být advokátem toho nebo onoho zdroje. Ale zdá se, že vítr díky neuvěřitelnému lidskému umu a technologickému pokroku, získává určitý náskok. Já bych na něj v kontinentálním rozměru asi sázela.I když cenu elektřiny znejasňuje vliv emisních povolenek a jejich cen, které se na celku dnes podílejí dejme tomu z deseti procent, základní tlak na růst ceny finální je pořád dán vstupní surovinou. A tam víme jedno - nehledě na ten nebo onen výkyv, jakkoliv velký a šokující, tak pokud nesnížíme poptávku (výstavbou obnovitelných zdrojů), dlouhodobě tyto ceny nutně jedině porostou tak, jak budou zdroje docházet.

I když se z hlediska kontinentu vítr jeví jako racionální dlouhodobé řešení, přesto je jádro v našich českých podmínkách zjevný favorit na dominanci v produkci. Realistický pohled na větrnou mapu České republiky říká, že pro nás je při zachování stability sítě v podstatě nemožné se dostat s větrem nad nějakých 10 procent celkové spotřeby země. Což by vyžadovalo proti současnému jednomu procentu skutečně zásadní skok a obrovské investice.

V danou chvíli je věc možné postavit takto: Buď přijmeme jako řešení závislost na dovozech elektřiny, nebo musíme rozšířit naše jaderné kapacity. A to podstatně více než jen jedním blokem v Dukovanech.