Od brikety po tokamak

Rubrika: Reportáž Zveřejněno: neděle 1. listopad 2020 Autor Vojtěch Gabriel Vytisknout E-mail

Mluvit či psát o energetické budoucnosti nás a potažmo Evropy a světa, je tak trochu věštění z křišťálové koule. Ostatně, kdyby autor znal přesnou předpověď, patřil by asi mezi nejbohatší lidi na Zemi. Přihlédneme-li k tomu, co se zde stalo v oblasti distribuce a výroby energie za posledních deset let, tak možná predikce je ještě více nestálá. Kdo by si pomyslel na přelomu milénia, že bude za dvacet let naprosto běžné vidět na střechách rodinných domů solární panely, na vyšších kopcích lopatky větrných elektráren, tepelné čerpadlo bude naprosto samozřejmou součástí nejen topení domů, ale i výbavy automobilů a pojem uhelný baron se stane spíše synonymem pro vymírající druh podnikatelů. Slovo baron si dnes spojíme spíše se slovem solární, než s černou briketou koksu.

Výroba elektrické energie se již dávno stala geopolitickou silou číslo jedna. Mít energetické suroviny znamená dobré světové postavení, možnost diktovat si a možnost být první u samotného zdroje. Jenže doba se stává jaksi nejistou. Ne v tom smyslu, že energie nebude potřeba, ale v tom, jaký zdroj bude tím klíčovým. Stačí se podívat na Blízký východ a problém s ropou. Dlouhou dobu byla naprosto nenahraditelná. Výroba benzínu a nafty desetiletí dostávala tuto oblast do centra světového dění a dělala z místních šejků nejbohatší lidi světa. Misky vah však začínají nabírat trochu jiný směr. Potřeba snižování emisí skleníkových plynů dělá z ropy již nyní jen nutné zlo, které je potřeba nahradit alternativními zdroji. Ropa si tak v energetice podává ruku s hnědým a černým uhlím. A kdo bude oním nástupcem přinášejícím lepší zítřky?

Kandidátů máme celou řadu a vybrat si bude dost komplikované. Na jedné straně máme energetickou loby za sluneční energii, na straně druhé lobuje zemní plyn, spalování biomasy a možná pro nás naprosto klíčovou roli hrají uranová ložiska. Nebudeme si hned na začátku nalhávat onu mantru rádoby ekologů, že solární pohon a biomasa zachrání svět. To bychom museli jen v našich středoevropských podmínkách vynechat zimu s podzimem a biomasu pěstovat i v garáži. Bohužel však některé vlády evropských zemí, a ne malých a bezvýznamných, jakoby chtěli posluhovat nereálné myšlence zelených nadšenců a dělají vše proto, aby bylo jednou rozsvícení žárovky spíše na příděl.

Tvrdí se v řadách odborné veřejnosti, že velkým energetickým podnikům začíná zvonit hrana. Je tomu skutečně tak? To asi záleží případ od případu a na tom, jak budou firmy reagovat na podmínky měnícího se trhu s energií. Je však jistá určitá míra decentralizace výroby. Budou vznikat menší výrobny elektrické energie, kde pro to budou vhodné podmínky. Je zcela jasné, že v místech s bohatou zemědělskou činností vyrostou spalovny biomasy produkující teplo i elektřinu. V místech se vzdušným prouděním zaplní poptávku větrné elektrárny a na jiných bude doplňovat síť voda. Ale… a to ale je dosti významné.

Lidé myslí většinou jen omezeně v určitém okruhu tvořícím jejich svět.  Podívat se za pomyslné hranice je například pro normálního Středoevropana dosti těžké, když v podstatě nemá potuchy o tom, jak vypadá svět za prvním mořem, kam jezdí na dovolenou. Ano, my máme tu obrovskou výhodu, že můžeme žít své životy ve vyspělé Evropě, ale ne každý je Evropan. Zkuste říct obyvateli rovníkové Afriky, že bude jezdit v elektromobilu! Za prvé vlastnit vozidlo je pro mnoho takových lidí absolutně nedosažitelný sen a pak by to měl být elektromobil? Ve vesnici, kde běží jeden dieselový agregát a to jen na pár hodin denně? Tím vším chci říci, že svět na problém energetických zdrojů nenahlíží úplně stejně. Zatímco západní společnost řeší každý gram emisí vypouštěných novým modelem SUV, zemědělec v rozvojovém světě řeší, jak vůbec ten dieselový agregát zapnout!

❞ Zatímco západní společnost řeší každý gram emisí vypouštěných novým modelem SUV, zemědělec v rozvojovém světě řeší, jak vůbec ten dieselový agregát zapnout!...

Dostáváme se do přímého střetu reality a našich vizí o čisté, bezuhlíkové budoucnosti. Ono samotné používání slova bezuhlíková budoucnost je tak trochu zavádějící. My ten uhlík prostě potřebujeme. A pokud nám někdo bude tvrdit, že spalování zemního plynu, či jízda na baterie je bezuhlíková záležitost, tak nám jednoduše lže. Intaligentní čtenář toto jistě ví a nenechá se opít rohlíkem ze supermarketu. Abychom se vrátili k předchozímu odstavci, tak bude velmi složité spojit představu západního světa s potřebou světa rozvojového. Pro reálnou představu stačí pohlédnout na průmysl Indie nebo Číny.

Nebojme se Fukušimi

Jaderná energetika má rozhodně svoji budoucnost. Tvrdit opak, by bylo bláznovství, které by nás mohlo v příštích dekádách stát nemalé problémy. Musíme však připustit, že jádro v dnešní podobě i následující reaktory čtvrté generace budou jen překlenovací a dočasnou technologií, než se objeví zdroje více bezpečné a čistší. A jaké budou? Pracuje se na vodíkovém hospodářství či jaderné fúzi. Musíme však mít na mysli, že hovoříme o období kolem roku 2050. Takže, co příštích třicet let? Pokud nás nezdolá nějaký agresivní mikroorganizmus, tak je jádro jasnou cestou. Proto osobně nechápu počínání některých našich západních sousedů, kteří jádru nasadili hlavu ďábla a nesou jej na pranýř v době, kdy nám ekologický rozvoj velí elektromobilitě slávu.

Mnoho lidí má neustále strach z bezpečnosti jaderných elektráren. Věřte mi, doby Černobylu jsou dávno pryč a comeback se rozhodně nekoná. Bezpečnost hraje první housle. Asi mi budete oponovat případem v nadpisu. Fukušima byla jistě problém, který se nemusel stát. Společnost TEPCO, vlastník jaderné elektrárny, udělal mnoho zbytečných chyb, ale pokud si uvědomíme, co jaderná elektrárna vlastně vydržela, musíme dojít k závěru o bezpečnosti takových zařízení. Zemětřesení i vlna tsunami byla tak ničivá, že hlavní příčinou havárie byl nedostatečný přísun elektrické energie k jednotlivým blokům. Ostatně hned po zemětřesení se všechny bloky automaticky vypnuly. Problém je však v tom, že jadernou elektrárnu prostě nezastavíte vypnutím jednoho tlačítka.

❞ V našich podmínkách je zcela jasný fakt, že jádro má svou budoucnost. Budoucnost, o kterou se však musíme postarat...

V našich podmínkách je zcela jasný fakt, že jádro má svou budoucnost. Budoucnost, o kterou se však musíme postarat. Dukovany začínají stárnout a Temelín nutně potřebuje upgrade. Pokud bychom dali elektromobilitě  jasnou zelenou a dostali ji na vysokou úroveň, tak nám temelínský obr stačit nebude. Navíc pod tlakem emisních povolenek končí jednotlivé uhelné elektrárny tvořící po více než století energetickou páteř českého průmyslu a spotřeby domácností. Smutnou záležitostí nejen v českých vodách je fakt, že dostavba se stává více otázkou politickou než odbornou. Miliardy létají vzduchem, společnosti se předbíhají v nabídkách a zahraniční politici jezdí na návštěvy s partou lobistických kamarádů. Pak není divu, že se běžnému člověku zatočí hlava nad cílovou sumou jaderného bloku, a k tomu se přidá další informační šotek, který bezhlavě vypočítává zdražení elektřiny, kterou budeme muset dotovat v koncové ceně za jeden kilowatt. V tu chvíli se v normálním českém občanovi probudí vzpomínka na solární maškarádu s povinnou dotovanou cenou z obnovitelných zdrojů. Pokud máte pocit, že ji neplatíte, tak moc nesledujete svého dodavatele energií (poznámka autora).

Jádro je tedy alternativní budoucnost minimálně na příštích cca padesát let. Jen jej stačí správně uchopit a vysvětlit občanům, že jiným způsobem si své mobily ani počítače prostě nezapnou. A hašteření dát stranou.

Reaktor do kapsy

Malé jaderné reaktory – SMR – small modular reactors. Možná jste o nich slyšeli, možná také ne. Ve své podstatě jde o malé zmenšeniny jejich velkých kolegů, které nalezneme po celém energetickém světě. Principielně fungují na podobném základu, i když možných technologií je celá řada. Svou výhodu mají především v tom, že jejich cena není tak vysoká, umístění tak náročné a proces schvalování nepřipomíná složitou cestu napříč byrokratickým světem. Jejich využití může být nejen při tvorbě samotné čisté elektřiny vzniklé na základě energie uvolněné při štěpení uranu, ale také mohou být použity k výrobě vodíku, vytápění, odsolování mořské vody a jiné.

A jak je vlastně velký malý reaktor? Obecně lze říci, že závisí na požadovaném výkonu samotného zařízení. Takže ti, co si představili větší šatní skříň, nemusí být daleko od pravdy. Na druhou stranu může jeho velikosti odpovídat i několik lodních kontejnerů postavených na sebe. Podle metodiky, kterou u nás uznáváme, je za SMR považován reaktor do výkonu 300 MW. Musíme však napsat, že v západní Evropě ještě žádný takový nestojí. Něco podobného, co lze označit za SMR mají v Rusku, Indii a Číně.

Bylo by skvělé si představit budoucnost, kdy každá oblast bude mít svou menší jadernou elektrárnu. Jádro je považováno za tzv. bezemisní zdroj energie, takže jej směle můžeme postavit vedle biomasy či solárních panelů. Problém samozřejmě nastává s vyhořelým jaderným palivem. Tuto otázku se prozatím nedaří u nás správně vyřešit a jistě si pozorný čtenář vzpomene na současné hledání lokality pro uložení jaderného paliva. Moc obcí, které by se radovaly, při myšlence skladu uranu na svém katastrálním území, opravdu není.

SMR však lze využít v kombinaci s obnovitelnými zdroji například větrem či sluncem. Nestabilita těchto zdrojů je obecně známá – věčně nefouká a slunce nám každý den nad hlavami rovněž nesvítí. Vzhledem k tomu, že malé reaktory lze uvést do provozu mnohem rychleji než ty velké, mohou vyvážit tuto nestabilitu v dodávání energie do přenosové soustavy.

Solární panel na každou střechu

Asi neexistuje jiná oblast energetiky, která by zaznamenala takový rozvoj a rozmach za poslední dekádu, než je právě solární energetika. Její postupná cenová politika se dostala tak daleko, že se stává přístupnou celé řadě běžných občanů a není tak výstřelkem horních deseti tisíc. Navíc velmi zapůsobil i samotný stát prostřednictvím dotace. Ano, vím, že dotace jsou zlo, ale na druhou stranu máme oblasti, kde to bez nich prostě nejde. Osobně zastávám názor, že například energetika, ochrana životního prostředí či zemědělství by bez nich být nemělo. Pokud chceme podpořit dobrou myšlenku či svou soběstačnost, měl by stát zasáhnout a podpořit!

❞ Rozhodně si v současné době nenechte utéct podporu ze strany Ministerstva životního prostředí, kdy se vám může vrátit až polovina vynaložených investic...

Pokud uvažujete o tomto způsobu pořizování energií, tak máte před sebou obrovskou paletu možností, jak začít. Nejjednodušší systém je prosté ohřívání vody, či uspokojení okamžité spotřeby proudu. Inteligentnější řešení pak nabízí spojení ohřevu a spotřeby, a pokud opravdu chcete využít vše naplno, pak zapojte do systému baterie odpovídající svou kapacitou spotřebě domácnosti. Pokud si vezmeme domácnost, která elektřinou netopí, ale používá ji na zbytek chodu, tak by vám měla stačit kapacita do výroby cca 3 MW za rok. Rozhodně si v současné době nenechte utéct podporu ze strany Ministerstva životního prostředí, kdy se vám může vrátit až polovina vynaložených investic.

Solární systém se řadí mezi OZE – tedy obnovitelné zdroje energie. Mnoho lidí k nim cítí nesympatie vyplývající především z naší minulosti, kdy byla podpora solární energetiky, řekněme, trochu diskutabilní. Další odpůrci budou tvrdit, že panely jsou neekologické a nejdou recyklovat – to již dávno neplatí a míra recyklace je stejná jako u televizních obrazovek. Takže používání solárních panelů je jistou hudbou budoucnosti!

Plyn moc nebere

V rámci energetického mixu ČR je dosti počítáno s další možností výroby elektřiny a to z plynových  paroplynových zdrojů. Jednoduše řečeno – spálíte zemní plyn a ze získaného tepla vyrobíte elektřinu. Nic složitého. První vlaštovka tohoto druhu stojí v Počeradech a investor byl ČEZ, který má ještě další výrobní kapacity. A proč se vůbec snažíme jít cestou plynu? Je to čistší zdroj na spalování, než je hnědé čí černé uhlí a již jednou zmíněné emisní povolenky tlačí množství vypouštěného CO2 dolů. Je však nutné přiznat, že se velkým hráčům do staveb těchto zdrojů příliš nechce.

Pár megawatt v kufříku

A jaký je základní problém, který zmiňují téměř všichni odborníci v oboru energetiky? Je to její akumulace. Ano, v současné době nemáme moc možností, jak přebytečnou elektřinu vhodně uložit a v případě potřeby znovu použít. Mít baterie v rodinném domě je jistě možné, ale co taková průmyslová výroba či chemička? Máme přečerpávací elektrárnu, ale to je asi jediné významné řešení, které se nabízí. Takže jako budoucnost je možné vidět chytré přenosové soustavy, které budou samy regulovat toky elektřiny do míst spotřeby.

Vzdálená je futuristická vize, kdy budeme mít doma zařízení o velikosti cestovního zavazadla, které nám poskytne dostatek energie pro celou naši spotřebu a vydrží po generace. V současné době bychom místo neuvěřitelných vizí měli zapracovat nad reálnými zdroji. Oprostit se od předsudků, politické příslušnosti či převažujících nálad ve společnosti. Rozhodující slovo by měli mít odborníci, kteří za svá rozhodnutí budou ochotni nést i svůj podíl zodpovědnosti.

A abych na závěr objasnil pojem z úvodního nadpisu, tak tokamak, je zařízení pro jadernou fúzi, které může sloužit k výrobě elektřiny – nesmírně složité a náročné. Možná v budoucnosti poskytne lidstvu ještě větší službu než ona briketa koksu.

Zobrazení: 1113