OrgPad logo

Energetická koncepce ČR: jak nejlépe zajistit elektřinu na příštích 20 let?

Created by Tomas Kalisz

"Ubrouskové" výpočty k tomu, zda skutečně potřebujeme stavět nové elektrárny na fosilní paliva (zemní plyn) nebo jaderné elektrárny

#Czech Republic, #Energiewende, #public policies, #renewable energy sources

Energetická koncepce ČR: jak nejlépe zajistit elektřinu na příštích 20 let?

není to tak, že kde je plyn zaveden, tam už s ním topí skoro všichni?

může se hodit jako lokální řešení, ale..

Ale emise skleníkových plynů podstatně neomezí

Může sice pomoci odstranit hrozný smrad z pálení všeho možného v domácnostech

A pro ostatní druhy spotřeby by tedy mohlo být lepší investovat do "zelené" elektřiny.

Není to řešení "z deště pod okap"?

Zemní plyn místo uhlí?

A celková roční výroba elektřiny kolem 15 TWh

Do fosilních paliv?

Právě investice do technologií pro levné velkokapacitní ukládání elektřiny

..se proto jeví nejperspektivnější!

"Žlutá dohoda" ?

Proto navrhuji využít kombinaci dvou starých technických řešení popisujících přímé ukládání energie v v levných alkalických kovech jako je sodík.

Podmínkou je ověřit, že přímá přeměna chemické energie uložené v sodíku, popsaná v patentu US 3 730 776, opravdu funguje.

Do jaderné energetiky?

Ve stávající jaderné elektrárně se tedy z 1 kW instalovaného výkonu za rok získá asi 7500 kWh

Celkový výkon Dukovan je zhruba 2000 MW

Projekt Dukovany II jako "ochutnávka"

velkokapacitní

Budoucí energetika: Do čeho chceme investovat?

Chce to "jenom" jedno:

které cíl opravdu mohou splnit

do skladovacích kapacit pro ukládání této energie

levné

"power-liquid-power"

Kolem roku 2035 tedy budeme nějak potřebovat nahradit výpadek 15 TWh roční produkce elektřiny

Stávající bloky Dukovan by měly dosloužit kolem roku 2035

hledat takové technologie,

Jako textový soubor zde

2020-08+2021-04_TK_jaderná_a_obnovitelná_energetika_podklad-diskuse.docx

do transportních kapacit pro její dovoz

účinné

Kvůli omezení produkce CO2 by měla většina této výroby skončit nejpozději v roce 2038

Výhoda 2: Lze pracovat postupně

Tady nejde o jeden gigantický projekt nebo několik podobně gigantických projektů, a tím z velké části odpadá dlouhé plánování a rozhodování.

Je možné průběžně měnit směr a reagovat na vývoj techniky a ekonomiky.

Takže nejpozději v roce 2038 bychom měli umět nějak jinak vyrobit ročně dalších ca 30 TWh elektřiny

Takže dohromady ca 45 TWh

To je cena, na kterou si troufá návrh "dostavby" Dukovan

Pozor - tohle může být hodně nízký odhad

5000 Euro za kW instalovaného výkonu v jaderné elektrárně:

Výhoda 3: lze zapojit lokální hospodářství

Solární energetika je ze své podstaty decentralizovaná, a podobně decentralizovaná může být i budoucí distribuce a ukládáná energie. 

To dává šanci k zapojení daleko většího množství lokálních podniků a malých firem, než u jakýchkoliv dalších investic do  využití fosilních paliv nebo jaderné energie.

V tepelných elektrárnách na fosilní paliva se u nás ročně vyrobí kolem 30 TWh elektřiny (možná více)

protože cena jaderných elektráren stále roste.

Výhoda 1: Začít lze hned

Spousta práce na vývoji potřebných technologií by se dala udělat už za ty peníze, které chceme dát všelijakým poradcům a právníkům jenom za přípravu tendru na stavbu jediného jaderného bloku

Řekněme, že 5 TWh dokážeme ušetřit

Což by vyšlo na 25 miliard Euro

Levnější alternativa k evropskému "Green Dealu"?

Ten zatím s žádnými cenově přijatelnými technologiemi proi ukídání energie nepoičítá, a proto spoléhá na to, že díky dalším doatcím poklesne cena elektřiny z obnovitelných zdrojů natolik, že se přiblíží ceně tepla z fosilních paliv - které pak bude touto elektřinou (nebo její transformací v paliva umělá) - viz "power-to-fuel" nebo "powerr-to-gas" koncepty) možné nahradit.

hospodářský

Je nějaká jiná možnost?

Ano, je!

Pak by nám měl stačit nový instalovaný výkon 5000 MW

"Česká ulička" k "Energiewende"

Anebo v Energiewende :-)

Investovat do technologií pro velkokapacitní a levné ukládání a znovuzískávání elektřiny!

společenský

..že už dneska dává cena elektřiny z obnovitelných zdrojů prostor pro investice

pomůže rozvinout potenciál lidí

A že bychom využití jaderných elektráren dokázali zvýšit na 8000 hodin ročně při plném výkonu

7500 kWh z 1 kW instalovaného výkonu odpovídá ca 86 % využití maximální roční kapacity 8760 kWh.

 

8000 kWh by odpovídalo 91 % maximální roční kapacity.

Ano, existují!

Technicky nejschůdnější cestou může být technologie, které dneska málokdo věnuje pozornost, ačkoliv je k dispozici už desítky let:

 

Ukládání elektřiny v levných alkalických kovech sodíku a draslíku.

Výhoda 4: Šance podpořit rozvoj

Krokem k rozvoji ukládání energie máme možnost přispět k budování oblastí techniky, které doteď prakticky ležely ladem a posunout se technologicky dál.

Naproti tomu jaderné i plynové elektrárny jsou sázkou "na jistotu" - toho, že se nic výrazně nového nenaučíme.

Měli bychom zvážit, zda se chceme pokusit stát zemí zajímavou a inspirující, nebo skanzenem překonané techniky 20. století.

může nastartovat pozitivní zpětnou vazbu

500 Euro za kW instalovaného výkonu ve sluneční elektrárně

Srovnání ukazuje..

V zásadě je jasné, že čím více budeme propojení se sousedy a čém méně budeme chtít spoléhat výlučně na vlastní zdroje a síly, tím může být celá "česká Energiewende" levnější, aniž by se přitom naše energetická bezpečnost nějak výrazně zhoršila.

Pokud například přispějeme k tomu, aby se zefektivnilo využití větrné energie v sevením Německu a ve Skandinávii, pak nebudeme muset sami budovat tolik slunečních elektráren. To samé platí pro poskytnutí ukládacích kapacit pro sluneční energii vyráběnou ve Středomoří, která při dostatečně účinném ukládání a přepravě může pořád vyjít výrazně levněji, než pokud bychom ji vyrobili u nás.

No dobře, ale

technický

Existují technické prostředky, které by to během uvažované doby ca 15 let mohly umožnit?

Nespekulujme zde o technologiích, které by teprve měly být vynalezeny.

Omezme se na to, co je známo, a "pouze" potřebuje být dovedeno do mnohem většího měřítka, než v jakém to dosud bylo používáno.

To je výzva, ale zvládnutelná - a tedy i šance.

Tahle cena na rozdíl od jaderných elektráren rok od roku klesá

Výhoda 5: klimatické závazky můžeme čestně splnit a přitom se nezruinovat

Dosud není jasné, jak by nás plánovaná "dostavba Dukovan" měla dovést ke splnění našich předsevzetí snižovat emise skleníkových plynů.

Bez výrazného omezení spotřeby energie (o kterém nikdo jasně a vážně neuvažuje) - a bez toho, že bychom začali provádět zde předložený návrh nebo jiný podobný plán - tedy nakonec buď slibované odstavení uhelných elektráren odpískáme, nebo metodou "z deště pod okap" přejdeme na jiné fosilní palivo, kterým je zemní plyn.

Tím nejen zachováme emise skleníkových plynů na zhruba stejné úrovni, ale ještě navíc podpoříme závislost na zdrojích, které jsou spíš více než méně mimo jakoukoliv naši kontrolu.

To je cena, za kterou se dají dneska stavět solární elektrárny

Což by vyšlo na 20 miliard Euro

Výhoda 6: Integrace solárních článků do infrastruktury

Bude daleko snazší, pokud bude k dispozici levná a výkonná metoda pro ukládání elektřiny

1 kW instalovaného výkonu solární elektrárny u nás ročně dodá asi 1000 kWh elektřiny

Jiné srovnání: financování jaderné elektrárny Hinkley Point C (Velká Británie)

Cituji ze strany 11 zprávy Fraunhofer ISE z prosince 2020:

grafik

Rozdíl mezi cenou 8,16 resp 4,33 centů za kWh na straně elektřiny z větrných resp. slunečních elektráren a 12 centů za kWh na straně jaderné elektrárny naznačuje, že pro financování racionálně fungujících velkokapacitních úložišt obnovitelné energie, nebo její přepravu na dálku, existuje slušný prostor již dnes.

dopravní

Zastřešení silničních i železničních dopravních cest, nádraží, dep čerpacích stanic a parkovišť lehkými solárními články může kromě příspěvku k výrobě elektřiny umožnit také výrazné úspory na údržbě komunikací, které by tolik netrpěly střídáním deště, sněhu, posypu, a mrazu..

Využít lze také protihlukových zábran, plotů proti zvěři, ilegálně instalovaných billboardů..

průmyslové

Většina průmyslových objektů by se mohla stát částečnými samozásobiteli elektřinou a při instalaci dostatečné pložní kapacity i stabilizačními prvky v elektrické síti.

Takže na pokrytí 40 TWh roční spotřeby potřebujeme instalovat 40 GW v solárních elektrárnách

obytné

Zejména lehké a ohebné organické solární články lze dávat nejen na střechy, ale i na fasády, průhledné solární články mohou pokrývat "chytré" okenní tabule propouštějící dovnitř jen tolik světla, kolik je potřeba, a z přebytku vyrábět elektřinu.

Které by u nás při dnešní účinnosti musely mít plochu 250-300 čtverečních kilometrů

To není nijak kritické - v naší republice je podle Českého statistického úřadu asi 1250 km2 zemědělsky nevyužitelných ploch jako jsou budovy, komunikace, atd.

 

Rozhodně není potřeba, jak tvrdí odpůrci obnovitelných zdrojů, solárnímu panely zabírat zemědělskou půdu.

Ideálně ve spojení s vybudováním infrastruktury pro zachytávání, ukládání a rozvod srážkové vody

Vyrábělo elektřinu tehdy, kdy je jí nejvíce potřeba

Což by umožnilo její využití k chlazení solárních článků výparem vody

A pomohlo tím zvrátit současný absurdní trend

 Kdy nejteplejší letní dny paradoxně vedou k špičkové spotřebě paliv a současně k přetížení elektrické sítě kvůli obrovské spotřebě elektřiny v klimatizacích a její výrobě ve velkých centralizovaných jednotkách

A tím jednou ranou zabilo čtyři mouchy

Působilo proti dalšímu narušování malého vodního cyklu..

Zvýšilo produkci solární elektřiny..

..které je jednou z příčin celkového oteplování a vysoušení naší krajiny

Omezilo nesnesitelná letní vedra ve městech

protože studenější solární článek pracuje s vyšší účinností než teplejší

A tím také snižovalo nebezpečí katastrofického sucha