S klesajícími dodávkami zemního plynu z Ruska se německá vláda připravuje na zimu bez dostatečných dodávek fosilního paliva, na které je při vytápění domácností velmi závislá. Kromě zvýšení dovozu zkapalněného plynu (LNG) a zavedení opatření na úsporu energie vláda dočasně oživuje uhelné elektrárny, které již byly nebo měly být brzy odstaveny. Ačkoli je to pro mnohé klimatické aktivisty i část vlády bolestivé, ministerstvo hospodářství argumentuje tím, že uhlí může pomoci zmírnit nedostatek energie během příštích dvou zim a nemělo by zvýšit celkové emise nad celoevropský limit ani ohrozit klimatické cíle Německa.
Co německé plány na oživení uhelného průmyslu obnášejí? Jak budou prakticky fungovat? Jaké problémy mohou nastat. Všechny tyto alternativy analyzoval portál Clean Energy Wire.
Proč Německo povoluje návrat uhelných elektráren do provozu a co to znamená pro plán na ukončení těžby uhlí?
Německo bude, stejně jako další země Evropské unie, v letošní zimě čelit velmi vysokým cenám energií a nedostatku plynu v důsledku války Ruska proti Ukrajině a s tím souvisejícím embargem energetických komodit a omezením dodávek plynu. Aby nahradilo ruský plyn (který přichází plynovodem), zahájila vláda budování infrastruktury pro příjem zkapalněného zemního plynu (LNG).
Očekává se však, že během nadcházející zimy nebude tímto způsobem získáváno dostatečné množství plynu, což znamená, že budou nutné velké úspory energie a další opatření. V měsících před vrcholem topné sezóny se zásobníky plynu plní, jak jen to jde.
Zemní plyn se v roce 2021 podílel na celkové spotřebě energie v Německu téměř 27 procenty a byl využíván především pro účely vytápění domácností (31 %) a průmyslu (37 %).
V mnohem menší míře byl využíván také k výrobě elektřiny (přibližně 12 %), a to především k vyrovnávání špiček poptávky pomocí elektráren, které jsou schopny rychle reagovat na pohyby na trhu.
Většina zemního plynu se používá k vytápěcím procesům, ať už k výrobě vysokých teplot potřebných pro těžký průmysl, nebo k vytápění domácností, kanceláří a veřejných budov. V energetice se plyn často využívá v teplárnách, které dodávají nejen elektřinu, ale také teplo pro městské sítě dálkového vytápění.
To sice znamená, že největší dopad nedostatku plynu (a největší příležitosti k úsporám plynu) se projeví v průmyslovém sektoru, ale snížení využívání plynu k výrobě elektřiny může rovněž přispět ke snížení celkové poptávky. Vláda se proto rozhodla umožnit dočasné znovuobnovení provozu zakonzervovaných uhelných elektráren, aby pomohla snížit spotřebu zemního plynu v odvětví elektřiny. Vzhledem k vysokým cenám plynu by pak měly uhelné elektrárny vytlačit plyn z trhu.
Zákon o udržování náhradních elektráren (EKBG) stanoví, že tyto elektrárny, které byly vyřazeny z provozu v rámci německého programu postupného ukončování těžby uhlí, mohou na omezenou dobu znovu vstoupit na trh s elektřinou.
Následným nařízením vláda uvedla, že účast na trhu je dobrovolná a bude omezena do 30. dubna 2023. Ministerstvo hospodářství a klimatu uvedlo, že cíl postupného ukončení využívání uhlí pro výrobu elektřiny v ideálním případě do roku 2030 (nejpozději do roku 2038) zůstává nedotčen, stejně jako klimatické cíle.
Které uhelné elektrárny budou znovu spuštěny jako první a kdy?
Zákon EKBG počítá s využitím uhelných elektráren, které jsou součástí záložních zásob fosilních elektráren v Německu. Elektrárny v těchto rezervách se nesmějí účastnit běžného trhu s elektřinou (tj. nemohou vyrábět elektřinu a prodávat ji na burze), ale mohou být povolány k výrobě elektřiny provozovateli přenosových soustav za účelem stabilizace energetické sítě (rezerva sítě) nebo v případě vážného nedostatku dodávek (bezpečnostní pohotovost hnědého uhlí).
Síťová rezerva obsahuje elektrárny, které mají být dočasně nebo trvale vyřazeny z provozu, ale provozovatelé sítí je klasifikují jako systémově důležité, a proto musejí zůstat v pohotovosti.
Elektrárny v rezervě sítě mají celkovou kapacitu 7 293 megawattů (MW), z nichž více než polovinu tvoří černouhelné bloky. Ty jsou zatím většinou v provozu jen několik hodin ročně, aby stabilizovaly síť v případě vysokého příkonu obnovitelných zdrojů na severu a úzkoprůchodných míst v elektrickém vedení na jihu (redispečink).
Takzvaný bezpečnostní pohotovostní režim byl zřízen jako energetická rezerva v podobě hnědouhelných elektráren vyřazených z provozu v rámci programu politiky v oblasti klimatu z roku 2014.
Do bezpečnostní rezervy bylo převedeno osm hnědouhelných bloků o celkové kapacitě 2,7 GW a po čtyřech letech by je čekalo úplné vyřazení z provozu. Tři z těchto bloků již byly vyřazeny do května 2022. Provozovatelé elektráren dostanou za umístění bloků do rezervy celkem 1,61 miliardy eur a musí zajistit, aby elektrárny mohly být v případě potřeby uvedeny do provozu do 10 dnů. Od zřízení bezpečnostní pohotovosti nebyla tato alternativa ani jednou využita.
Nařízení zákona EKBG stanoví, že v prvním kroku mohou být elektrárny, které nespotřebovávají plyn, z rezervy sítě přijaty zpět na trh s elektřinou, pokud je zahájena fáze pohotovosti nebo fáze nouzového stavu v rámci národního plánu bezpečnosti dodávek plynu. (Druhý nejvyšší) stupeň pohotovosti byl vyhlášen už 24. června 2022.
Instalovaný výkon v rezervě sítě činí také přibližně 4,3 GW černouhelných elektráren a 1,6 GW elektráren na minerální oleje.
Kromě toho budou do síťové rezervy zařazeny i černouhelné elektrárny, které se zúčastnily výběrového řízení na úhradu za jejich vyřazení z provozu (v rámci německého odchodu z uhelného trhu), jež by vstoupilo v platnost v letech 2022 a 2023. Jejich kapacita činí 2,1 GW v roce 2022 a dalších 0,5 GW v roce 2023.
Jednadvacátého července ministerstvo hospodářství oznámilo, že pokud černouhelné a ropné elektrárny dostatečně nepřispějí k úspoře plynu při výrobě elektřiny, budou povolány elektrárny z bezpečnostní pohotovosti, aby nahradily plynové zdroje v soustavě. Vláda pracuje na příslušném nařízení, které umožní návrat těchto hnědouhelných elektráren od 1. října.
Tím, že budou elektrárny opět uvedeny do provozu, se v Německu během příští zimy ušetří přibližně 5-10 TWh zemního plynu.
Jak se elektrárny připojí do sítě?
Jakmile bude vyhlášena pohotovostní fáze plánu zabezpečení dodávek plynu, vydá vláda pokyn, které umožní elektrárnám z rezervy sítě účastnit se po stanovenou dobu trhu s elektřinou. Vláda toto nařízení vydala 13. července. Celý program je dočasný a jeho konec je naplánován na 30. dubna 2023.
Provozovatelé se mohou svobodně rozhodnout, zda chtějí elektrárny znovu aktivovat a působit na trhu s elektřinou, odborníci očekávají, že tak vzhledem k vysokým cenám elektřiny učiní, jak uvádí zpráva v deníku Tagesspiegel.
Například skupina EPH už 1. srpna oznámila, že první černouhelná elektrárna (Mehrum v Dolním Sasku), která byla zakonzervována v roce 2021, je připravena obnovit provoz.
Jak mohou elektrárny na uhlí přispět k úspoře plynu?
Mnoho německých elektráren na fosilní paliva vyrábí kromě elektřiny také teplo. V roce 2019 poskytly tyto teplárny 113 TWh – tedy 19,6procentní podíl – na celkové čisté výrobě elektřiny v Německu ve výši 579,2 TWh.
Většina elektřiny a tepla se vyrábí v plynových kogeneračních zařízeních. Zatímco podíl černého a hnědého uhlí a minerálních olejů klesá, stoupá podíl bioplynu.
Teplárny na černé uhlí vyrábějí především teplo pro veřejné zásobování (sítě dálkového vytápění), zatímco polovina tepla vyrobeného v teplárnách na hnědé uhlí se využívá v průmyslovém sektoru. Mnoho elektráren je provozováno podle poptávky po teple v regionu nebo místním průmyslem a výrobu elektřiny považují za vedlejší produkt.
Až do ruského útoku na Ukrajinu mnoho provozovatelů uhelných kogeneračních zařízení plánovalo jejich přeměnu na plynová zařízení.
„Obecně lze říci, že černouhelné elektrárny mohou pružněji zvyšovat nebo snižovat svůj energetický výkon (i když ne tak pružně jako plynové elektrárny), zatímco hnědouhelné elektrárny bývají pomalejší,“ konstatuje portál Clean Energy Wire.
To vše naznačuje, že snížení spotřeby plynu v plynových elektrárnách v blížící se zimě bude složitým procesem, protože mnohé z nich dodávají teplo pro teplárenskou síť blízkého města nebo průmyslu. Nicméně tam, kde jsou stále k dispozici bloky, které mohou vyrábět teplo a elektřinu z uhlí nebo hnědého uhlí, může jejich náběh spotřebu plynu skutečně snížit.
„Plynové elektrárny, které vyrábějí pouze elektřinu, lze obecně snáze nahradit vyšší výrobou v jiných elektrárnách; některé plynové elektrárny na jihu Německa však nelze zcela vypnout, protože zajišťují zatížení a systémové služby, které jsou potřebné k udržení napětí v síti, uvedlo ministerstvo hospodářství a klimatu. Z tohoto důvodu a také kvůli využití kogenerace v průmyslu se proto bude v elektrárnách vždy používat určitá část plynu,“ upozorňuje energetický portál.
Zvýší se emise CO2 v důsledku obnovení využívání uhelné energie?
Německá vláda zdůraznila, že celkový strop pro emise v energetice v rámci evropského systému obchodování s emisemi (EU ETS) znamená, že se emise nezvýší nad limit povolený cíli EU a že cena emisních povolenek se bude zvyšovat s rostoucí poptávkou.
Evropská komise navrhla využít prostředky z prodeje emisních povolenek, které byly uloženy v tzv. rezervě tržní stability, k tomu, aby se zbavila přístupových emisních povolenek, které zaplavovaly trh a udržovaly ceny CO2 na nízké úrovni, a zaplatila tak odklon Evropy od ruských fosilních paliv.
Někteří odborníci a některé členské státy se ale proti této myšlence postavili s tím, že by to narušilo důvěru v systém obchodování s emisemi jako nástroj klimatické politiky.
„Think tank Agora Energiewende na začátku srpnu uvedl, že očekává, že Německo vyprodukuje za celý rok 20 až 30 milionů tun dodatečných emisí CO2 v důsledku větší výroby elektřiny z uhlí. Toto množství pravděpodobně nezpůsobí, že by země nesplnila svůj cíl pro snížení emisí v odvětví energetiky. Její emisní rozpočet na rok 2022 činí 257 milionů tun ekvivalentu CO2. V loňském roce tento sektor vypustil 221 milionů tun,“ připomíná odborný server.
Nevládní organizace Greenpeace požadovala, aby v plynové krizi pomáhaly pouze černouhelné elektrárny, protože hnědouhelné elektrárny mají mnohem vyšší emise CO2. Vyzvala také vládu, aby podrobně popsala opatření, jak lze po roce 2024 ušetřit přebytečné emise z oživených uhelných elektráren. Odhaduje se, že se jedná o dalších 40 milionů tun emisí CO2 ročně.
Odloží se plánovaný konec uhelných elektráren? A co jádro?
Podle německé vlády ne. Opatření, která umožňují, aby se již zakonzervované nebo brzy odstavené elektrárny vrátily do provozu a pomohly tak s energetickou krizí během příštích dvou zim, jsou časově omezena do konce dubna 2024.
„Cíl dokončit odchod od uhlí v ideálním případě do roku 2030 zůstává v platnosti,“ uvedlo ministerstvo hospodářství a klimatu.
Legislativně stanovené datum ukončení výroby elektřiny z uhlí v Německu je nejpozději rok 2038.
Bylo by delší ponechání provozu jaderných elektráren lepší variantou než oživení uhelných elektráren?
Ministerstvo hospodářství a klimatu v současné době připravuje zátěžový test, který má určit, zda budou potřebné pro zachování bezpečných dodávek elektřiny v Německu i jaderné elektrárny.
Ty nedodávají na trh teplo a jejich náběh a útlum je velmi pomalý, takže přímou úlevu při nedostatku plynu v teplárenství neposkytují a navíc nejsou v době potřeby příliš flexibilní.
Zbývající německé jaderné elektrárny vyrobily v první polovině roku 2022 přibližně 6 procent elektřiny v zemi.
Odkud Německo získává uhlí?
Němečtí výrobci energie získávají hnědé uhlí z domácích zdrojů ze zbývajících hnědouhelných dolů, které se nacházejí v blízkosti elektráren a v roce 2021 vytěžily přibližně 126,4 milionu tun.
Německo bylo dlouhá léta největším světovým producentem hnědého uhlí, které je nejbohatší domácí zásobou paliva, ale vypouští obzvláště vysoké množství CO₂.
Těžba černého uhlí byla – po desetiletích dotací – ukončena v roce 2018 a od té doby musí Německo veškeré potřebné černé uhlí dovážet.
Jeho hlavními dodavateli uhlí byly Rusko (50 %), Spojené státy (17 %), Austrálie (13 %) a Kolumbie (6 %), dále Polsko, Kanada a Jihoafrická republika (jak vyplývá z údajů z roku 2021).
Evropská unie zavedla 9. dubna 2022 dovozní embargo na ruské černé uhlí, což znamená, že od tohoto data nelze uzavírat žádné nové smlouvy o dodávkách; stávající smlouvy, které byly sjednány před 9. dubnem, mohou být dodržovány do 10. srpna 2022. Od začátku roku Německo snížilo svou dovozní závislost z 50 na 8 %, uvádí ministerstvo.
Jaké hrozí potíže při zprovozňování starých uhelných elektráren?
Někteří provozovatelé německých uhelných elektráren uvádějí, že mají potíže s hledáním pracovníků, kteří by umožnili opětovné spuštění zakonzervovaných bloků.
Jen provozovatel východoněmeckých hnědouhelných elektráren LEAG hledá v krátké době více než 200 specialistů, od strojníků po horníky a inženýry, uvedla regionální televizní stanice RBB na začátku července 2022.
Někteří zaměstnanci, kteří dříve přišli o práci kvůli odstavování uhelných elektráren, se již vrátili, přičemž LEAG doufá, že znovu zaměstná i předčasné důchodce, uvádí se v článku.
Předčasné odchody do důchodu zastavila také největší energetická společnost v zemi RWE.
Dalším logistickým problémem jsou omezené železniční kapacity pro přepravu většího množství uhlí z různých zdrojů do elektráren, upozornil provozovatel STEAG a požádal o upřednostnění přepravy uhlí po železnici, aby bylo možné obstarat dostatečné množství. Komplikovaná je i dříve frekventovaná přeprava uhlí po vodě, a to kvůi nízkým hladinám řek v důsledku sucha.
Nezapomínejme na zplodiny
Znovuzprovoznění se neobejde bez dopadů. Uhelné elektrárny totiž nevypouštějí pouze CO2, ale také další zdraví škodlivé látky, jako jsou oxidy dusíku (NOx), oxidy síry a rtuť.
Skupina LEAG a zemští premiéři východoněmeckých zemí těžících hnědé uhlí rovněž uvedli, že některé hnědouhelné bloky, které jsou v současné době v bezpečnostní rezervě, nesplňují současné emisní normy pro tyto znečišťující látky.
Skupina LEAG upozornila, že vzhledem k tomu, že jejich modernizace do zimy není možná, je třeba od těchto norem upustit, aby bylo možné elektrárny provozovat.
Sdružení místních energetických podniků (VKU) i Sdružení energeticky náročných podniků (VIK) si stěžují, že nové vládní nařízení, které má umožnit návrat uhelných elektráren na trh, neposkytuje provozovatelům dostatečnou jistotu při plánování.
„Obávají se, že vzhledem k tomu, že povolení k provozu je vázáno na stupně pohotovosti nebo nouzové stavy národního plánu zabezpečení dodávek plynu, mohla by povolení skončit, jakmile pohotovost vyprší, a proto požadují jasněji vymezený časový rámec provozu,“ dodává energetický portál Clean Energy Wire.
(hrb)
