Téma Věda

Konference Jaderná energetika v čase globální změny klimatu (2. část)

Logo konference.

Dne 6. listopadu 2020 proběhla druhá část konference Jaderná energetika v čase globální změny klimatu, která se z důvodu pandemie odehrála jako videokonference. (Zde najdete zprávu o první části konference.) Přednášejícími byli německý průmyslový technik Ben Wealer, který v současnosti pracuje jako výzkumník a politický konzultant v oblasti jaderné energetiky se zaměřením na vyřazování z provozu, nakládání s radioaktivními odpady a novou výstavbu jaderných elektráren, Martin Sedlák, programový ředitel Svazu moderní energetiky, který představuje zastřešující platformu asociací z oblasti obnovitelných zdrojů energie, akumulace energie, chytrých sítí, energetických služeb a kogenerace, a nakonec rakouský protijaderný aktivista Reinhard Uhrig. Poté, co pracoval v nakladatelstvích v roce 2010 vstoupil do organizace Přátelé země Rakousko / GLOBAL 2000 na pozici člena protijaderných kampaní, od roku 2012 je ředitelem kampaní.

Ben Wealer: Je ekonomicky smysluplné omezovat emise investováním do jaderné energetiky?

Konvenční analýza podnikové ekonomiky vždy přináší stejný závěr: jaderné elektrárny nebyly na deregulovaném trhu nikdy konkurenceschopné. Přesto jsou stále intenzivně diskutovány v obou světech, rozvinutém (např. MIT 2018)i rozvíjejícím se (např. Kessides 2014; Roh, Choi a Chang 2019). Hlavní otázkou je zda a do jaké míry hraje jaderná energie roli v dekarbonizované budoucnosti. Ale jak argumentuji, k řetězci jaderné energie je potřeba holističtější přístup, uvažující i přidanou hodnotu. V popředí je zejména řešení problémů vyřazování z provozu a nakládání s odpady.

Má výzkumná metoda je sledování vývoje jaderné energie od jejích počátků, aby bylo možné lépe porozumět otázky jaderné energie do budoucna. Můj přístup je analýza politické ekonomiky spojující vývoj technologie reaktorů s politickými strukturami a institucionální charakteristiky od počátků poskytováním jak technologických, tak i na konkrétní zemi zacílených analýz.

Během první epochy (1945  – polovina 50. let) čtyři hlavní země měly nezávislé národní cesty k jaderné energii, z důvodů technologie pro armádní účely a výrobu elektřiny: USA, SSSR, Spojené království a Francie.

Během druhé epochy (polovina 50. let  – polovina 80. let) existovala tvrdá konkurence mezi dvěma jadernými supervelmocemi. Americký přístup byl mnohem více „liberální“ prodejem technologie druhým zemím k národní adaptaci. SSSR si ponechal technologie a jen rozdal jaderné reaktory na klíč na satelitním státům. Některé země to dokázaly vyvinout jadernou energii vlastní cestou.

Během třetí epochy (polovina 80. let  – 2011) ČLR vyvinula vlastní jaderný sektor a stala se třetí jadernou supervelmocí.

Během posledního čtvrtého období (od roku 2011) jsme charakterizováni implozí jaderná energie v západních ekonomikách (tj. uzavření reaktorů, opuštění nových stavebních projektů). To ponechává vývoj jaderné energie netržním systémům, zejména ČLR a Rusku. Rosatom silně dominuje na trhu reaktorů. Tři nejlepší země prodávající reaktory jsou Rusko, ČLR a Korea, které sdílejí více než 70 procenta světového trhu. Všechny tři jsou státními společnostmi s většinou centralizovaného plánování a méně tržně orientovaný, ekonomickým systém s uzavřením připojení k regulační agentuře.

Úzké propojení a spolupráce mezi prodejcem reaktoru a státem umožňuje export reaktorů. Rusko i ČLR poskytují státem podporované balíčky včetně financování jako nástroj politiky. USA a Japonsko jsou jediné dvě země, kde staví „soukromě vlastněné“ společnosti reaktory. Pro konstrukci je zajímavý stupeň horizontální integrace a lokalizace. Horizontální integrace dává prodejci reaktoru větší kontrolu nad výrobní kapacitou a cenami, neboť je schopen dodávat vysoký podíl potřebných komponent pro stavbu reaktorů z vlastních továren. Stupeň lokalizace informuje o existenci soběstačného domácího jaderného dodavatelského řetězce. Vysoký stupeň lokalizace lze pozorovat ve Francii, Japonsku, Koreji, ČLR a Rusku, zatímco ve Velké Británii a USA více či méně opustili lokalizaci a jsou závislí na dovozu. Výroba velkých komponent je obecně zadána subdodavateli specializované společnosti.

Hlavní kapacity se nacházejí v Asii, hlavním aktérem je Japan Steel Works. Panuje shoda na centrálně plánovaném, státním rozhodnutí. Decentralizovaní soukromí aktéři nemají o takový závod ekonomický zájem (např. Davis 2012; Wealer, et al. 2019). Produkci pak může provádět sám stát (integrovaně) nebo skrze zadávání zakázek soukromým subjektům v souvislosti s regulačními předpisy a dohodami. Výroba může být také prováděna v dohodách o společném podnikání, např.

CGN / EDF pro stavbu Taishan EPR v Číně nebo EDF / CGN pro Hinkley Point C ve Velké Británii).

Mezi další formy státních finančních mechanismů patří: dodatečné míry návratnosti nákladů nebo příplatky za prodej elektřiny (např. Projekt Vogtle v Gruzii, USA), záruky za půjčky (např. Projekt Vogtle), zaručené dlouhodobé smlouvy o elektřině (např. Hinkley Point C). I bez zohlednění nákladů na vyřazení z provozu a nakládání s odpady lze očekávat, že čisté současné hodnoty jsou ve většině případů vysoce záporné, v rozmezí několika miliard USD. Delší životnost umožněná novým designem reaktoru nijak nezmění stav ziskovosti. Zájem během doby výstavby je hlavní hnací silou nákladů, kterou nelze podceňovat. Zkušenosti s vyřazováním velkého reaktoru 1 GW se 40 letým provozem zatím neexistuje. Je zde vysoká variabilita odhadovaných nákladů; v USA 280 USD / kW (Trojan) až k 1 500 USD / kW (Connecticut Yankee), v Německu 1 560 EUR / kW (Würgassen) až k 9 280 EUR / kW (Gundremmingen-A). To vede k podcenění nákladů, a tím ke zvýšení rizik financování. Vyřazování nejstarších reaktorů z provozu ve většině případů ani nezačalo a čelí konkrétním technickým, organizačním a finančním výzvám. V České republice se odhady vyřazování jejích šesti reaktorů VVER z provozu pohybují mezi 412–532 USD / kW (neboli přibližně 1,8 miliard USD). Reaktory VVER ještě nebyly nikde na světě vyřazeny z provozu. Nejpokročilejším projektem vyřazování z provozu jsou Greifswald a Rheinsberg v Německu, kde je nejnovější odhad nákladů také kolem 6,5 miliardy EUR (7,3 miliardy USD), neboli 3090 EUR / kW.

Shrnutí:

  • Ekonomika nikdy nehrála roli v šíření jaderné energie
  • Jaderná energie historicky zápasila se stále rostoucími náklady. K tomuto dni technologická vylepšení a potenciální efekty se novému neuskutečnila snížení nákladů.
  • Jaderná energie není volbou pro rychlou dekarbonizaci kvůli velmi dlouhé době stavebních časů.
  • Investice do třetích reaktorů Gen III má za následek velké ztráty.
  • Tradiční prodejci reaktorů jsou ve finančním chaosu, zatímco ČLR a především Rusko se stali hlavními dodavateli.
  • Výhled do budoucna: Pozornost by měla být věnována nevyřešeným otázkám vyřazování z provozu a nakládání s odpady.

Martin Sedlák: Proč se nemusíme bát restartu rozvoje obnovitelných zdrojů v Česku

Nový hráč v ekonomice je COVID-19

Lockdown přiblížil všední den nedělnímu chodu / vysoký podíl obnovitelných zdrojů (nová maxima) / digitální řešení běžnou praxí

Stimulační balíčky  – obnovitelné zdroje v centru pozornosti

Mezinárodní energetická agentura doporučuje vyzkoušené recept; investice do:

  • obnovitelných zdrojů, zvyšování energetické účinnosti
  • nových technologií (baterie, vodík, power-to-x, syntetická paliva)

Investice do solární energetiky během covid krize navýšili/vylepšili v Rakousku, Francii, Portugalsku, Švýcarsku, Litvě. 41 % žádostí o nový investiční bonus podaných od začátku září se týká projektů v oblasti životního prostředí. Objem podpory bude cca 835 milionů eur, což povede k ekologickým investicím ve výši přibližně 8,3 miliardy eur.

Hlavní nástroj pro rozvoj solární energetiky letos: aukce, podpora střešních instalací (firmy, domácnosti  – snížení DPH, investiční podpora, výkupní ceny).

Zelená dohoda pro Evropu:

  • návrh Evropské komise snížit emise o 55 % do roku 2030
  • (Evropský parlament 60 %)
  • spojená aktualizace cílů v oblasti obnovitelných zdrojů  – předpoklad 40 % do 2030 (v elektroenergetice pak 2/3 zelené elektřiny)

Výzva pro Česko  – aktualizace národního klimaticko-energetického plánu:

  • „Není jasné, zda bude po letech stagnace stačit k urychlení růstu obnovitelných zdrojů například výstavby geotermálních zdrojů nebo přidání 2 GW fotovoltaických elektráren během tohoto desetiletí.“
  • „V současné době stále neexistuje podpora pro obnovitelné zdroje nad 10 kilowattů (mimo biomasu) a Česko neučinilo dost pro objasnění budoucích nabídkových a investičních podmínek ve svém konečném plánu,”
  • ”Navrhovaná opatření nejsou dostatečně podrobná a jejich dopady nejsou relevantně kvantifikovány, aby bylo možné posoudit, zda budou stačit ke zvrácení současné stagnace obnovitelných zdrojů.”
  • „Česku se vytýká, že národní strategie podceňuje konkurenceschopnost výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů, a to zejména solární a větrná energie, ale i možností zelené elektřiny pro dekarbonizaci dopravy a odvětví vytápění a chlazení. Místo toho Česko vsadilo zejména na masivní využívání biomasy, a to hlavně v teplárenství.“

 Nutné proměnné domácí dekarbonizace:

  • otevření rozvoje velké solární energetiky (brownfieldy, agrivoltaika, výhledově také vodní plochy) = novela podporovaných zdrojů energie – aukce, platba za akci, investiční podpora = průběžná pro firmy + jednoduše administrovaná
  • malé střešní instalace  – pokračování NZÚ + zvážení snížení DPH (příklad Polsko)
  • nový energetický zákon / novela energetického zákona = pravidla pro energetická společenství, rozvoj akumulace, flexibility, digitalizace…
  • podpora vývoje řešení v oblasti (zeleného) vodíku a výroby syntetických paliv  – pilotní projekty v nejbližší době
  • využití Inovačního fondu EU  – podpora pro úspěšné projekty českých firem

Co můžeme vytěžit:

  • Fyzikální ústav AV ČR: solární články s účinností 25,4 %. Přiblížili se tak současnému světovému rekordu (26,7 %). Navíc vyvinuli technologii připravenou pro automatizovanou sériovou výrobu. (7/2020)
  • Česká společnost DEVINN: nový zdroj elektrické a tepelné energie na bázi palivového článku H2BASE. Zařízení poháněné vodíkem dokáže nahradit hlučné diesel agregáty, lze používat pro nabíjení elektromobilů (9/2020)
  • Projekt Byzance, Vršovice Praha: více než 450 bytů v pražských Vršovicích bude vybaveno speciálně vyvinutými bojlery, elektroměry s umělou inteligencí nebo moderními technologiemi pro zabezpečení domácností. S vlastním solárním parkem a 50 nabíjecími stanicemi pro elektromobily
  • Thermo Fisher Scientific: 22. 9. 2020 spuštění 1 MW solárního parku na střeše vývojového střediska v Brně

Neujede nám vlak?

  • Google: ke 14. 9. 2020 dosáhl své nulové uhlíkové stopy, nový cíl: k roku 2030 pokrývat svou spotřebu čistě z obnovitelných zdrojů 24/7  – nové investice do zelené energie ve výši 5 miliard dolarů. Současně se Google zavázal, že pomůže pěti stovkám měst ve světě s redukcí emisí. Celkově spolu uspoří tolik CO₂, jako ročně vypustí Japonsko.
  • Světově největší producent stavebních materiálů LafargeHolcim, 21. 9. 2020: klimaticky neutrální činnost do 2050
  • Švédsko srpen 2020: zkušební provoz v pilotním závodu na výrobu oceli bez fosilních paliv, první bezemisní ocel na trhu 2026
  • Kalifornská univerzita: 90 % čisté energetiky do roku 2035 = snížení koncových účtů za energii o 10 %

Reinhard Uhrig: 100 % elektřiny z obnovitelných zdrojů jako oficiální cíl vlády Rakouska do roku 2030  – Cesty a možnosti

“Atomová energie není způsob, jak se vypořádat s klimatickou změnou. Není udržitelná ani v ekologickém, ani v ekonomickém smyslu. Jen pomyslete na enormní náklady na nevyřešené skladování jaderného odpadu! Rakousko má ve výrobě elektřiny. 80% podíl obnovitelných zdrojů Chceme dále zvýšit tento podíl na 100% v roce 2030. Podle našeho názoru obnovitelné energie  – v kombinaci s energetickou účinností  – jsou jednoznačně nejlepší cesta vpřed. “

(Předseda vlády Werner Faymann na konferenci o změnách v klimatu v Paříži roku 2015)

Ceny jednotlivých druhů energií vyčíslené Mezinárodní energetickou agenturou:

  • jaderná 145 USD / MWh
  • solární 85 USD / MWh
  • vítr na pevnině USD $ / MWh
  • vítr na moři 115 USD / MWh
  • Aktuální situace (2019):
  • 79% obnovitelné zdroje elektřiny
  • 100% obnovitelná elektřina jako oficiální vládní cíl v Rakousku do roku 2030

Cesta k cíli:

Zdroje:

  • převážně vodní (60,2%)
  • biomasa (4,1%; Rakousko má rozsáhlý lesní porost)
  • rostoucí podíl větrné a solární (11,3%) ve srovnání s 1,4% před 15 lety
  • ale stále 21% fosilních paliv, většinou plyn z kogeneračních rostlin
  • nevyvažování neobnovitelné a obnovitelné energie, průmysl má vlastní výrobu

 

Dovoz elekřiny:

  • Rakousko jako „výměnný uzel“ pro zejména Maďarsko, Balkán
  • dovoz z Německa, České republiky, Švýcarska
  • kvůli právní situaci nelze rozlišit mezi zdroji elektřiny, ale průměrná kombinace elektřiny v Evropě obsahuje fosilní i jadernou
  • Rakousko je v současné době čistý dovozce 3,1 TWh (2019)

 

Zákon o rozšiřování obnovitelných zdrojů:

  • 16. 9. 2020 návrh zákona, který vstoupí v platnost 2021
  • vládní cíl zvýšit výrobu obnovitelných zdrojů o 27 TWh do roku 2030 k dosažení čisté 100% obnovitelné elektřiny
  • žádný čistý dovoz, ale výroba fosilního tepla, zejména ve městech
  • roční finanční podpora 1 miliarda eur
  • tržní prémie anebo investiční podpora pro obnovitelné zdroje
  • vygenerovat v Rakousku celkem až 30 miliardeurovou investici
  • komunitní energie bude prioritou do energetického přechodu
  • problém v návrhu zákona: podpora pouze ve formě investiční podpory, ne tržní prémie
  • elektrifikace dopravy a průmyslu (výroba oceli)
  • dálkové vytápění, tepelná čerpadla ze země
  • úspory energie na prvním místě

 

O příběhu jaderné elektrárny Zwentendorf, jejíž uzavření si vynutilo rakouské veřejné mínění, jsme minulý rok referovali zde.