Keď politika predbehne techniku Rozvody nezvládajú nápor autonabíjačiek a tepelných čerpadiel. Prvé nemecké mesto vyhlásilo núdzový stav

Varovanie energetikov, že politický tlak na čo najrýchlejší energetický prechod z klasických a regulovateľných zdrojov, ako sú plyn a uhlie, k obnoviteľným, resp. občasným zdrojom energie (OZE) môže priniesť v praxi závažné problémy pri dodávkach elektriny spotrebiteľom, sa začína napĺňať.

Bez toho, aby energetický prechod (podľa nemeckého Energiewende) sprevádzali masívne investície do rozvodných sietí, dôjde k tomu, že spotrebiteľom budú obmedzované dodávky elektriny, zakazované či nepovoľované používanie niektorých technológií závislých od elektriny, obmedzované budovanie infraštruktúry verejných služieb či priestorov na podnikateľskú činnosť výrobného aj administratívneho charakteru.

Už to nie je len teoretické varovanie, následky začínajú znášať aj konkrétni ľudia.

„Prvé lastovičky“ energetického kolapsu

Príkladom sú zatiaľ dve mestá. Holandský Utrecht a nemecké satelitné mestečko Berlína Oranienburg.

Takmer štyristotisícové holandské mesto Utrecht, teda len o čosi menšie ako Bratislava, je aj v zelenom Holandsku lídrom energetického prechodu, dekarbonizácie a elektrifikácie dopravy. 

Pri naháňaní sa za klimatickými cieľmi však miestni zabudli na to, že na dostatočné zásobovanie elektrinou je potrebná aj dostatočná kapacita prenosovej siete.

Tú však Utrecht nemá, čo vyústilo do toho, že okrem návrhu, aby verejné dobíjacie stanice mali obmedzenú prevádzku a domáce nabíjanie áut bolo v špičke zakázané, mesto smeruje aj k obmedzeniu nočnej dodávky elektriny.

Navyše už niekoľko rokov má Utrecht problém s tým, že nemôže povoľovať nové stavby, pretože ich pripojenie do siete by ju neprimerane zaťažilo, čo by mohlo viesť až k blackoutu.

A to sa netýka len obytných domov či súkromných developerských projektov, ale aj verejných inštitúcií, ako sú školy či domovy sociálnych služieb.

Hrozí Európe blackout?Nemecké výpadky energie z vetra môžu stiahnuť Európu do tmy

Erik Potocký

Ešte obludnejšie rozmery tento problém nadobudol v malom nemeckom meste, satelite metropoly Berlín – takmer päťdesiattisícovom Oranienburgu. Ten dokonca vyhlásil núdzovú situáciu.

Od Berlína je vzdialený približne 30 kilometrov s výbornou dopravnou dostupnosťou a stal sa miestom, kam sa začali sťahovať rodiny s deťmi v snahe uniknúť ruchu veľkomesta. Neskôr si ho obľúbili aj firmy, ktoré tam začali sťahovať svoje sídla, a aj v ťahákoch realitných maklérov sa prezentovalo ako ideálne miesto pre život v zelenom 21. storočí.

Oranienburg sa zároveň stal akýmsi laboratóriom všetkých možných klimaneutrálnych prístupov. Solárne panely, nabíjačky pre elektroautá na každom kroku, tepelné čerpadlá namiesto plynových kotlov a tak ďalej. Teda všetkého, o čom snívajú (nielen) nemeckí Zelení.

Ani tu sa však nemyslelo na infraštruktúru prenosu a dodávok elektriny.

Úrady Oranienburgu nedávno oznámili, že možnosti zásobovania elektrinou boli vyčerpané.

Úrady mesta nedávno oznámili, že možnosti zásobovania elektrinou boli vyčerpané. Neschvaľujú sa nové žiadosti o navýšenie kapacity domových prípojok, majitelia nových tepelných čerpadiel budú mať doma len drahú hračku, pretože ju nemôžu pripojiť do siete. Zastavujú sa investície do nových nabíjacích staníc, nové administratívne a priemyselné areály zívajú prázdnotou, lebo im chýba elektrina.

Zdá sa, že rýchly rozvoj Oranienburgu na niekoľko rokov zamrzne. Kompetentní nateraz nemajú žiaden plán, ako situáciu vyriešiť, výstavba novej rozvodne, ktorú mesto schválilo, potrvá minimálne štyri až päť rokov. Už vlani pritom radnica dostala varovanie od Spolkovej sieťovej agentúry, čo sa teraz naplnilo.

Oranienburg je však podľa odborníkov len „prvou lastovičkou“ a to, čo sa stalo tam, sa môže čoskoro udiať aj v ďalších nemeckých mestách. A ako vidíme na príklade Utrechtu, nielen nemeckých.

Nemecký energetický inštitút varuje

Správa Energetického ekonomického inštitútu Univerzity v Kolíne ešte v roku 2022 varovala, že pripájanie veľkého množstva napríklad tepelných čerpadiel bez zodpovedajúcej prenosovej infraštruktúry môže spôsobiť problémy s dodávkou elektriny.

Namodelovali pritom scenár chladnej zimy z roku 2012, pričom zarátali šesť miliónov inštalovaných tepelných čerpadiel v domácnostiach do roku 2030 podľa ohláseného plánu nemeckého ministra hospodárstva Roberta Habecka, spolupredsedu Zelených.

Z modelu vyšlo, že v prípade výrazne chladnej zimy sa zvýši dopyt po elektrine nad možnosti prenosovej siete. Medzeru odhadli na 3,2 TWh. Majoritne zastúpené vzduchové a vzduchovodné tepelné čerpadlá totiž vyžadujú pri nižšej vonkajšej teplote vyššiu spotrebu elektriny, aby interiér dokázali zahriať na požadovanú štandardnú teplotu.

Bývalý český premiér TopolánekNemci budú vysávať všetky okolité štáty, dokiaľ z nich bude čo vysávať

Jozef MajchrákMartin Hanus

Nečakaný komplikátor – saharský piesok

V ostatnom čase sa navyše ukázalo, že výkon fotovoltiky nie je závislý len od samotnej intenzity slnečného žiarenia či počtu slnečných dní. Vplývať na to môže aj na prvý pohľad nepredpokladaný jav. A tým je presun saharského piesku, resp. prachu nad územie Európy.

Jeho ostatné intenzívne prúdenie počas tohtoročnej Veľkej noci napríklad v Nemecku – najmä v južnom – znížilo výkon fotovoltiky o viac ako polovicu. Ako píše Die Welt, hoci prevádzkovateľ siete predikoval na 30. marca tohto roku výkon 3500 MW, skutočnosť bola len 1600 MW. Aj keď realita sa od predikcie vždy líši, takýto pokles sa vymyká bežnej odchýlke.

Podobne bol nižší ako predpokladaný výkon zaznamenaný v polovici februára, keď pre saharský piesok poklesla v Holandsku a Nemecku intenzita slnečného žiarenia o štvrtinu. 

Vplyv tohto javu na výkon fotovoltiky potvrdili aj maďarskí vedci, ktorí sa zamerali na rok 2022, keď sa do Maďarska dostal prach zo 16 saharských púštnych búrok. Zistili, že skutočný výkon sa od predpokladaného odlišoval o 500 MW. Hlavnou príčinou však podľa tejto štúdie nebolo oslabenie intenzity slnečného žiarenia, ale tvorba oblačnosti, keďže vo vyšších polohách sa na prachové častice viazalo viac molekúl vody.

Hoci tieto prachové udalosti nemajú zásadnejší vplyv z hľadiska dlhodobej produkcie elektriny z fotovoltiky, v prípade výpadkov je vždy nevyhnutné zapájať regulačné zdroje elektriny na vyrovnávanie prenosovej siete.

Hoci tieto prachové udalosti nemajú zásadnejší vplyv z hľadiska dlhodobej produkcie elektriny z fotovoltiky, v prípade výpadkov je vždy nevyhnutné zapájať regulačné zdroje elektriny na vyrovnávanie prenosovej siete.

Okrem zatienenia či zníženia intenzity žiarenia prináša púštny prach aj logistický problém. Aj tenká vrstva prachu usadená na samotnom fotovoltickom paneli znižuje jeho účinnosť, čo si vyžaduje intenzívnu údržbu práve v čase výskytu takýchto prachových udalostí. Ak sa údržba zanedbá, zníženie výkonu môže trvať aj dlhší čas. Navyše, pri zvyšovaní inštalovaného výkonu sú potrebné čoraz väčšie kapacity určené na údržbu, a to tak pracovnej sily, ako aj financií. 

V prípade vzťahu medzi saharským prachom a fotovoltikou nemožno opomenúť ešte jednu súvislosť. Prach prúdi primárne cez územie Španielska. Táto krajina sa pritom svojimi geografickými danosťami javí ako významný producent elektriny zo slnečného žiarenia, v tomto smere vedie aj viacero výskumných aktivít zameraných na zvyšovanie účinnosti týchto technológií.

Ak by sa však výskyt púštnych búrok a s tým súvisiaceho prenosu prachu nad Európu zvyšoval, dochádzalo by k častejšiemu poklesu výkonu, a teda aj k deficitu oproti predpovediam a požiadavkám spotrebiteľov.

To si bude následne vyžadovať zapájanie operatívnych zdrojov.

Bezpečný je len mix rôznych zdrojov

Či je elektrina vyrábaná zo slnečného žiarenia, štiepením jadra, alebo spaľovaním fosílií, kilowatt je vždy kilowattom.

No vyrábať elektrinu bez možnosti dodať ju spotrebiteľom nedáva veľký zmysel.

A na to potrebujeme stabilnú a dostatočne robustnú prenosovú sieť.

Z hľadiska prenosovej siete totiž už nie je až tak jedno, z čoho sa elektrina vyrába.

Zo základného rozdelenia zdrojov pri pohľade na možnosť ich nasadenia existujú v zásade tri skupiny – obnoviteľné, resp. občasné zdroje závislé od počasia a poveternostných podmienok, stabilné, no málo variabilné zdroje, ako sú jadrové elektrárne, a operatívne zdroje, ktoré však produkujú veľké množstvá skleníkových plynov a iných nežiaducich emisií.

OZE môžu byť prezentované ako čistejšia forma, no ich produkciu nemáme v rukách a musíme sa spoliehať na počasie.

Okamžité vyrovnanie výkyvov nám môže poskytnúť len niečo, čo dokážeme rýchlo zapnúť a zase rýchlo vypnúť bez nadmerných bezpečnostných rizík.

Jadrová energia je takisto bezemisná a poskytuje dlhodobo trvalý a stabilný prísun elektriny do siete.

Aby sme však zvládli výkyvy, ktoré sprevádzajú OZE, nemôžeme sa spoliehať na jadrové elektrárne. S výkonom jadrového reaktora sa neradno zahrávať.

Okamžité vyrovnanie výkyvov nám môže poskytnúť len niečo, čo dokážeme rýchlo zapnúť a zase rýchlo vypnúť bez nadmerných bezpečnostných rizík.

A túto vymoženosť nám dnes dokážu poskytnúť v podstate len elektrárne na zemný plyn. S tým, že budúci vývoj by sa mal uberať viac k využívaniu vodíka (až sa ho podarí vyrábať nákladovo efektívne). 

Napriek príklonu k čo najväčšej bezemisnosti pri výrobe elektriny a napriek snahe o ňu v zásade všetci neideologickí odborníci poukazujú na potrebu mať k dispozícii všetky tri typy zdrojov. V opačnom prípade sa výpadky dodávok môžu stať každodennou realitou na väčšine európskeho kontinentu.