energetická [r]evoluce TRVALE UDRŽITELNÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKOU UNII evropská energetická koncepce

energetická

[r]evoluce

evropská energetická koncepce

© PAUL LANGROCK/ZENIT/GREENPEACE

Langrock/Zenit/gp © GP/DANIEL BELTRA

© PAUL LANGROCK/ZENIT/GREENPEACE

TRVALE UDRŽITELNÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKOU UNII

předmluva Ze všech odvětví moderní ekonomiky se zřejmě největší pozornosti dostává právě sektoru energetiky. Jakkoli nedávný nárůst cen ropy jistě vyžaduje zavedení určitých dočasných řešení zvyšující se spotřeby ropy, a to zejména v zemích, jež ropu dovážejí, je mnoho důvodů, proč je nyní zapotřebí zaměřit se na dlouhodobější řešení. Především je zde rostoucí nejistota dovozu ropy vzhledem k objemům

i cenám. Vedle toho ale známe řadu dalších faktorů, jež vyžadují zcela nový přístup k plánování zásobování a spotřeby energií v budoucnosti. Možná nejdůležitější otázkou ze všech je hrozba globální klimatické změny, způsobené v posledních dekádách lidskou činností. Činnost člověka má za následek zvýšení množství skleníkových plynů (SP) v zemské atmosféře.

“Dokážeme se jednou podívat svým dětem do očí a přiznat, že jsme měli příležitost, nikoli však odvahu, že jsme měli technologii, ale chyběla nám vize?“

obsah

předmluva

2

úvod

4

shrnutí

6

8

4

energetické zdroje & bezpečnost dodávek

klíčové výsledky scénáře energetické [r]evoluce EU 30

16

5

klimatická & energetická politika 38

scénáře budoucích dodávek energie

22

6

slovníček a dodatky

1

energetická [r]evoluce

2

3

obrázek KONTRO LA S OLÁ RN Í CH PANELŮ NA ST ŘEŠE KAMION U „ POZITI VNÍ ENERGIE“ GREENPEACE V   B RAZ Í LII. obálka Z K U Š EB NÍ V ĚTRNÁ EL EKTR ÁRNA VYBUDOVAN Á NĚMECKOU FIRMOU V P ŘÍSTAVU ROSTOCK .

2

43

Dopady klimatické změny jsou závažné a různorodé. Nedojde-li k účinnému snížení emisí skleníkových plynů (SP), budou tyto dopady časem mnohem závažnější. Proto dnes vzrůstá zájem o obnovitelné zdroje energie, jelikož výrobou a využíváním nízkouhlíkových alternativ namísto fosilních paliv bude možné emise SP významně snížit a zároveň zajistit ekonomický růst a rozvoj a zlepšení blahobytu lidstva na celé planetě. Situace je taková, že mezi různými částmi světa se spotřeba energie výrazně liší – některé země mají velmi vysokou spotřebu na hlavu, zatímco jiné nemají vůbec přístup k moderním energetickým zdrojům. Budoucí řešení tedy musejí počítat se skutečností, že stamiliony lidí nemají k energetickým zdrojům přístup. Kupříkladu k elektrické energii nemá dnes přístup 1,6 miliardy lidí na světě. V jejich domácnostech tedy chybí jediná žárovka, a jakékoli jiné způsoby osvětlení jsou jednak nedostatečné, jednak dále zatěžují životní prostředí, protože se obvykle jedná o světelné zdroje typu svící či olejových lamp. Budoucí strategie se musí řídit zvažováním různých

scénářů spojených se specifickými problémy. Tato publikace propaguje potřebu čehosi jako energetické revoluce. Tento pohled na věc nyní sdílí mnoho lidí po celém světě. Také se dá očekávat, že energetické plánování bude založeno na jasných analýzách specifických scénářů, jasně provázaných s politickými plány a technologickým vývojem. Tato edice scénářů energetické [r]evoluce předkládá podrobnou analýzu potenciálu energetické efektivity a alternativních řešení v sektoru dopravy. Materiál prezentovaný v této publikaci představuje užitečný základ pro zvážení specifických politických strategií a rozvoje, jež mohou být užitečné nejen celému světu, ale také jednotlivým zemím v jejich úsilí čelit globálním výzvám. Práce, která je předkládána na následujících stránkách, je srozumitelná a vědecky precizní, a může být užitečná dokonce i těm, kdo s jejími závěry nesouhlasí, neboť umožňuje hluboký vhled do otázek spojených s konkrétními energetickými scénáři pro budoucnost. Dr. R. K. Pačauri

Ředitel Institutu energie a zdrojů a předseda mezivládního panelu pro změnu klimatu (IPCC)

© GREENPEACE/FLAVIO CANNALONGA

Říjen 2008

Greenpeace Greenpeace International International date December Manager. authors Sven Teske, Teske, Frauke Frauke Thies. Thies. editor datum Prosinec2008. 2008.Greenpeace GreenpeaceEurope EuropeFrauke FraukeThies. Thies.Greenpeace GreenpeaceInternational InternationalSven SvenTeske, Teske,Project manažer projektu. autoři Sven editor Crispin Aubrey. research DLR, Institute of Technical Thermodynamics, Department of Systems Analysis and Technology Assessment, Crispin Aubrey. výzkum DLR, Institute of Technical Thermodynamics, Department of Systems Analysis and Technology Assessment, Stuttgart,Stuttgart, Germany:Germany: Dr.Wolfram Dr.Wolfram Krewitt, Simon, Thomas Pregger Ecofys P.O.NL-3503 Box 8408, RK Utrecht, 16-G, Kanaalweg 16-G, NL-3526 The KL Utrecht, The Netherlands: Krewitt, Sonja Simon,Sonja Thomas Pregger Ecofys BV, P.O. Box BV, 8408, RK NL-3503 Utrecht, Kanaalweg NL-3526 KL Utrecht, Netherlands: Wina Graus, Eliane Wina Graus, Eliane printing www.primaveraquint.nl design & layout Jens kontakt Christiansen, Tania Dunster, www.onehemisphere.se contact Greenpeace Blomen design & Blomen layout Jens Christiansen, Tania Dunster, www.onehemisphere.se Greenpeace Europe: Frauke Thies; [email protected] Europe: Frauke Thies; [email protected] Greenpeace International: Sven Teske; [email protected] for further information thestránky global, Greenpeace International: Sven Teske; [email protected] ohledně dalších informací o globálních, regionálních a národních scénářích about navštivte regional and nationalwww.energyblueprint.info scenarios please visit the energy [r]evolution website: www.energyblueprint.info/ Published by Greenpeace International. energy [r]evolution: Vydává Greenpeace International. Printed onna 100% post consumer recycled chlorine-free paper. Vytištěno 100% recyklovaném nechlorovaném papíru.

3

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

úvod

© GREENPEACE/MARKEL REDONDO

“N YNÍ JE ČAS VĚ NOVAT SE S K U TE Č N Ě BE ZPEČ N É A TRV A LE U D R Ž ITE L N É ENERGETICK É B U D O U CNO S TI – B U DO U CNOS TI ZA L OŽEN É NA ČI STÝCH TEC H NO L OGI ÍCH , EKONO M ICKÉM ROZV O JI A V Y T V O Ř EN Í M I L ION Ů NO V Ý C H PRACO V N Í C H M Í S T . ”

obrázek D Ě L NÍ CI Z KO UM AJÍ PARABOLICKÁ ZRCADLA TERMOSOLÁRNÍ ELEKTR Á RN Y P S1 0 V SE VI L L E VE ŠPAN Ě L SK U . KAŽ D Ý PARA BO L ICK Ý SBĚ RAČ MĚ ŘÍ 1 5 0 METRŮ A S O U S T Ř E Ď U J E S L U NE Č N Í Z Á Ř EN Í D O TRUB ICE AB SOR BUJÍCÍ TEPLO, V NÍŽ PROUDÍ ABSORPČ N Í MÉ D I U M. O H ŘÁT É MÉ D I U M N ÁSL E D N Ě O H ŘÍVÁ P ÁR U VE STAN D ARD N ÍM tu rb og e ne r á t o r u .

Lidstvo stojí na kritické křižovatce. Od začátku průmyslové revoluce se planeta oteplila o 0,74 ºC. Toto narušení klimatického systému bylo zaviněno lidskou činností, jako je spalování paliv s vysokým obsahem uhlíku.1 Dopady tohoto jednání přicházejí mnohem dříve, než se předpokládalo. Sucha na mnoha místech planety, skoro úplné zmizení arktického ledu, a zhruba 150 000 úmrtí za rok2 ukazují, že již skutečně zažíváme nebezpečnou klimatickou změnu. Před naší společností teď stojí výzva čelit tzv. klimatickému zvratu. Klimatologové varují, že pokud se atmosféra oteplí o dva stupně oproti předprůmyslovému období, lze očekávat katastrofické klimatické změny a  další růst emisí skleníkových plynů, čímž se globální oteplování vymkne lidské kontrole. Oteplování, k němuž došlo prozatím a jež se ještě zvýší v důsledku skleníkových plynů, které se již do atmosféry dostaly a jejichž odbourávání potrvá, nás posunuje na okraj této propasti. Stane-li se, že tento okraj překročíme, důsledky pro ekonomii, společnost, politiku, kulturu a životní prostředí budou dalekosáhlé. Vedle největší hrozby současnosti nám však klimatické změny zároveň nabízejí i příležitost. Můžeme odvrátit nekontrolovatelnou změnu klimatu (tzv. klimatický zvrat) a zároveň od základu změnit způsob, jímž využíváme zdroje, jež máme k dispozici. Můžeme vytvořit trvale udržitelnou společnost s pomocí nízkouhlíkových 4

technologií a modelů chování. Nicméně je třeba si uvědomit, že čas se krátí a tento přechod je třeba začít okamžitě. Je třeba jednat na všech frontách. Na mezinárodní úrovni je nezbytné, aby smluvní strany Kjótského protokolu dosáhly nové dohody, která zajišťuje významné snížení globálních emisí do roku 2020. Na domácí scéně je toho také mnoho, co může Evropa udělat, aby se stala vedoucí silou v debatě o klimatických otázkách a aby se co nejrychleji přiblížila budoucnosti s nízkými emisemi uhlíku. V současné době je Evropa jedním z regionů, jež produkují nejvyšší množství skleníkových plynů na hlavu na světě. Obnovitelná energie čelí nerovným podmínkám – většina politické a finanční podpory totiž dosud připadne průmyslu využívajícímu fosilní paliva. Tato situace se ale může, ba musí obrátit. Štěstím Evropy je přístup k některým z nejlepších zdrojů obnovitelné energie na světě. Najde-li se politická vůle, může se stát světovým lídrem v obnovitelných energiích. Je také v dobré pozici, aby se stala více energeticky účinná a snížila ceny energie i množství emisí. Musí si dát za cíl snížit emise skleníkových plynů doma a stát se vedoucí silou v boji proti klimatickým změnám. Evropská unie by mohla nasměrovat mezinárodní jednání

k závazné dohodě, jež by zajišťovala, že emise skleníkových plynů klesnou na úroveň, která nebude hrozit vznikem klimatického zvratu. scénář energetické [r]evoluce: Evropa Tento scénář se zakládá na globálním energetickém scénáři, jejž vypracovalo Greenpeace International. Ten ukazuje, že využití energie spojené s emisemi CO2 lze do roku 2050 snížit přinejmenším na polovinu. Scénář pro Evropu předkládá inspirující, ambiciózní a potřebný plán snížení emisí v sektoru energie a dopravy a ukazuje, jak realizovat trvale udržitelnou energetickou politiku EU až do poloviny tohoto století. naše budoucnost v obnovitelných zdrojích Tato zpráva ukazuje, že technologie pro výrobu obnovitelné energie jsou již dostatečně vyspělé, dostupné a připravené a lze je široce využít. Během desetiletí technologického pokroku se technologie obnovitelných zdrojů energie, jako je vítr, fotovoltaika, geotermální elektrárny a solární termální kolektory, stávají součástí hlavního proudu. V budoucnosti sehrají zásadní roli – poskytnou nám bezpečnou, spolehlivou a bezemisní energii. Globální trh obnovitelných energií zažívá boom, kapacita větrných elektráren vzrostla globálně od roku 2007 o 27 % a fotovoltaických elektráren o 50 %.4 Se vzestupem obnovitelných energií nadešel čas odstavit znečisťující uhelné elektrárny, počínaje těmi nejstaršími a nejvíce znečisťujícími. Svými rozhodnutími dnes vlády a energetické subjekty předurčují budoucnost energetiky na dekády dopředu, přičemž uhelné elektrárny se s nastavením energetické politiky ohleduplné k životnímu prostředí a zabraňující nekontrolovatelným klimatickým změnám neslučují. Budoucí energetická [r]evoluce a snížení emisí mohou být výsledkem politických rozhodnutí, která učiníme dnes.

© GP/NICK COBBING

“Štěstím Evropy je přístup k některým z nejlepších zdrojů obnovitelné energie na světě. Najde-li se politická vůle, může se stát světovým lídrem v obnovitelných energiích.”

obrázek TAJ Í C Í LE D O V EC NA POB Ř E Ž Í GR Ó N S KA

aby to bylo fér Evropský scénář energetické [r]evoluce navrhuje zásadní restrukturalizaci trhu energií a dopravy. Integrální součástí nevyhnutelného přechodu od fosilních paliv k obnovitelné energii bude snaha minimalizovat negativní sociální a ekonomické dopady a maximalizovat možnosti vzniku nových pracovních míst, investic a inovace. Přechod od fosilních paliv k obnovitelné energii otevírá nové příležitosti v oblasti rozvoje infrastruktury a sdílení odborných znalostí. Včasné plánování zajistí, aby byla k disposici odborná pracovní síla k přechodu na bezuhlíkovou budoucnost. Přechod na společnost založenou na obnovitelné energii lze provést hladce a spravedlivě. vykročení Abychom se vyhnuli nekontrolovatelným změnám klimatu, bude nezbytné provést nejdalekosáhlejší strukturální změny, jaké kdy lidstvo provedlo. Pokračovat tak jako dosud prostě nepřipadá v úvahu. Je třeba se vyhnout polovičatým řešením, která by nevedla k potřebnému omezení emisí. Nebezpečí, že práh klimatického zvratu překročíme, si lidstvo nemůže dovolit. Scénář energetické [r]evoluce ukazuje, že provést tuto nezbytnou transformaci energetické politiky je možné, a odkrývá také mnoho příležitostí, jak stimulovat ekonomický růst a upevnit sociální jistoty. Vyzýváme vedoucí politiky, aby scénář energetické [r]evoluce uvedli ve skutečnost a aby začali s nevyhnutelným přechodem od fosilních paliv k obnovitelné energii právě teď. Přinese to okamžité snížení emisí, minimalizaci ekonomických a sociálních dopadů a maximalizaci příležitostí pro evropské hospodářství z tohoto přechodu profitovat.

zapomenuté řešení: energetická efektivnost Evropský scénář energetické [r]evoluce počítá s obrovskou rezervou Evropy v oblasti energetické účinnosti. Zvyšování energetické účinnosti nabízí nejjednodušší, nejsnazší a finančně nejvýhodnější způsob omezení emisí skleníkových plynů a zároveň nabízí úsporu koncovým spotřebitelům. Snižování emisí pomocí tržních nástrojů způsobí zvýšení cen fosilních paliv. Odstranění vládních podpor, obchodování s emisemi a daně za emise uhlíku povedou ke zvýšení cen fosilních paliv, možná až na úroveň, jež by odpovídala škodám, které páchají. Tak jak se postupně bude ustupovat od jejich užívání, bude třeba poskytnout ochranu těm, kteří budou nejvíce ohroženi zvyšováním cen za energii. Zvyšování energetické účinnosti nabízí lidem příležitost, jak se chránit před zvyšováním cen energií.

Sven Teske

Frauke Thies

greenpeace international

greenpeace european unit

Energetické a klimatické oddělení

Energetické a klimatické oddělení

Prosinec 2008

odkazy 1 IPCC ČTVRTÁ HODNOTÍCÍ ZPRÁVA – SHRNUJÍCÍ http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/syr/ar4_syr.pdf

2 Světová zdravotnická organizace –

http://www.who.int/globalchange/news/fsclimandhealth/en/index.html

3 Světová asociace pro větrnou energii - http://www.wwindea.org/home/index.php 4 Zpráva o globálním stavu obnovitelných zdrojů 2007 – www.ren21.net

5

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

shrnutí

© Paul Langrock/Zenit/greenpeace

“N a cestě k  trvale udrž it el nému ener get ic kému sys t ému . ”

obrázek STAVBA VĚTRNÝCH ELEKTRÁREN U POBŘEŽÍ MIDDELGRUNDEN POBLÍŽ KODANĚ, DÁNSKO

energetická [r]evoluce: trvale udržitelná cesta k energetické budoucnosti EU

Scénář energetické [r]evoluce popisuje cestu od současné situace k energeticky udržitelné EU:

Scénář energetické [r]evoluce snižuje k roku 2020 emise CO2 evropského energetického sektoru o 30 % pod úroveň roku 1990 a k roku 2050 zhruba o 80 %. Vedle dalších úspor skleníkových plynů v ostatních odvětvích je to to nejdůležitější, co musíme udělat, aby se nárůst průměrné globální teploty udržel co možná nejníže pod 2 °C.

• Využití existujícího potenciálu energetických úspor umožňuje snížit spotřebu primárních energetických zdrojů (PEZ) z dnešních 77 260 PJ/rok (2005) na 49 749 PJ/rok v roce 2050. Dramatické omezení spotřeby PEZ je nezbytným předpokladem dosažení stavu, kdy podstatná část spotřeby energií bude uspokojována z obnovitelných zdrojů. Tím se bude postupně kompenzovat ústup od jaderné energie a omezení spotřeby fosilních paliv.

Druhým cílem energetické [r]evoluce je postupné globální opuštění jaderné energie. Aby mohla dosáhnout tohoto cíle, koncepce intenzivně využívá obrovský evropský potenciál pro zvyšování energetické účinnosti. Zároveň počítá se všemi finančně dostupnými obnovitelnými zdroji pro výrobu tepla a elektrické energie. V současnosti uspokojují OZE sotva 7 % evropské spotřeby primárních energetických zdrojů. Biomasa, užívaná primárně k vytápění, je zatím hlavním obnovitelným zdrojem energie. Podíl obnovitelných zdrojů na výrobě elektrické energie je 14,3 %. Příspěvek obnovitelných zdrojů k uspokojení evropské spotřeby tepla je asi 10 %. Asi 80 % primárních zdrojů energie v Evropě stále pochází z fosilních paliv.

6

• Zvýšené užití kombinované výroby tepla a energie (KVET) povede ke zvýšení účinnosti přeměny energií v energetickém systému. Fosilní paliva pro KVET se stále častěji nahrazují biomasou a geotermální energií. Dostupnost místních sítí pro rozvod tepla je předpokladem pro zajištění vyššího podílu decentralizovaných systémů KVET. V dlouhodobém horizontu ale snižující se spotřeba tepla a vysoký potenciál přímé produkce tepla z OZE povedou k omezení dalšího rozvoje KVET. • Elektroenergetika bude nadále stát v čele využití obnovitelných zdrojů energie (OZE). Okolo roku 2050 by mělo 88 % elektřiny pocházet z obnovitelných zdrojů. Zařízení o instalovaném výkonu 1 176 GW bude v roce 2050 vyrábět z OZE 2 900 TWh elektřiny

© kate davison/Gp

obrázek SVÁŘEČ PRACUJÍCÍ V TOVÁRNĚ NA VĚTRNÉ TURBÍNY VESTAS, CAMPELLTOWN, SKOTSKO.

ročně. • V oblasti dodávek tepla poroste podíl obnovitelných zdrojů a v roce 2050 přesáhne 56 %. Biomasa, solární kolektory a geotermální energie nahradí konvenční systémy vytápění a chlazení. • Před zaváděním trvale udržitelných biopaliv do sektoru dopravy je třeba nejdříve využít rozsáhlého potenciálu pro zvýšení energetické účinnosti. Biomasa bude přednostně využívána ve stacionárních spalovacích zařízeních, a proto bude výroba biopaliv výrazně limitována její dostupností. Od roku 2020 budou hrát stále významnější roli elektrická vozidla. • Do roku 2050 bude energie z obnovitelných zdrojů pokrývat 56,4 % spotřeby primárních energetických zdrojů.

dokonce o víc jak 2,4 centu na kWh nižší. Podle Referenčního scénáře by vzhledem k volnému růstu spotřeby a vzrůstu cen fosilních paliv měly celkové ceny za elektřinu stoupnout z dnešních 330 miliard € na 730 miliard v roce 2050. Zahrnutí nákladů vyvolaných emisemi CO2 do celkových cen dále zdůrazňuje dlouhodobé ekonomické výhody Scénáře energetické [r]evoluce. Pro realizaci energetické [r]evoluce a k odvrácení nebezpečí klimatických změn žádá Greenpeace, aby se energetický sektor řídil následujícími pokyny a uskutečnil následující cíle: 1. Stanovit účinné cíle pro snižování emisí, které by byly v souladu s globálním limitem růstu teplot 2 °C. 2. Postupně zrušit všechny dotace a podpůrná opatření pro neefektivní elektrárny, spotřebiče, vozidla a budovy, jakož i užívání fosilních paliv a jaderných elektráren.

Aby byl růst obnovitelných zdrojů energie ekonomicky atraktivní, je třeba vyváženě a ve správný čas mobilizovat všechny technologie OZE. Tato mobilizace závisí na technickém potenciálu, aktuálních cenách, potenciálu snižování nákladů a vyspělosti jednotlivých technologií.

3. Zajistit efektivní trh s emisními povolenkami vycházející ze zásady Znečišťovatel platí!

vývoj emisí CO2

4. Nastavit přísné a průběžně zlepšované standardy energetické účinnosti.

Zatímco emise CO2 spojené s výrobou energie v EU se podle Referenčního scénáře do roku 2050 zvýší o 20 %, a jsou tudíž v rozporu s principem trvale udržitelného rozvoje, podle Scénáře energetické [r]evoluce se tyto emise sníží z 3,9 miliard tun v roce 2005 na necelou 1 miliardu tun v roce 2050. Roční emise na hlavu klesnou ze 7,9 tuny na hlavu na dvě tuny. Navzdory postupnému útlumu jaderné energie a poněkud zvýšené spotřebě budou emise CO2 z elektroenergetiky dramaticky klesat. Vzrůst energetické účinnosti a vyšší užívání obnovitelných zdrojů v dopravě a v menší míře i využití biopaliv sníží emise CO2 z dopravy o víc jak 70 %. Bude to právě dopravní sektor, jenž převezme roli hlavního zdroje emisí CO2 v EU. Jeho podíl stoupne v roce 2050 na 30 % všech emisí CO2. Podle posledních vědeckých zjištění bude nezbytné další snížení emisí. Bude to vyžadovat další rozvoj v současné době méně rozvinutých obnovitelných zdrojů energie, jako je energie oceánů, a další opatření ke zvýšení energetické účinnosti. Bude zapotřebí dalšího výzkumu a financování vývoje. Zároveň bude ve srovnání se současností narůstat význam dobrovolných změn chování a životního stylu. Vedle těchto úspor v energetickém sektoru bude nezbytné snižovat emise CO2 a dalších skleníkových plynů omezováním freonů, úplně zastavit odlesňování a zvýšit přirozený potenciál zachycování uhlíku v lesích a půdě, například regenerací lesů a trvale udržitelnými technikami v zemědělství.

5. Stanovit právně závazné cíle a stabilní podporu pro OZE. 6. Odstranit překážky omezující rozvoj OZE a reformovat trh s elektřinou. 7. Rozvíjet marketing, školení a zvyšování povědomí o obnovitelných energiích a energeticky účinných technologiích. 8. Podporovat inovace v oblasti energetických úspor, vozidel s nízkými emisemi uhlíku obnovitelné energie. obrázek 0.1: EU: vývoj spotřeby primárních energetických zdrojů podle obou scénářů (“účinnost” = SNÍŽENÍ VE SROVNÁNÍ S REFERENČNÍM SCÉNÁŘEM)

100 000 90 000 80 000 70 000 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 PJ/rok 0

REF E[R] 2005

REF E[R] 2010

REF E[R] 2020

náklady Zavedení obnovitelných technologií podle Scénáře energetické [r] evoluce lehce zvýší ceny výroby elektřiny ve srovnání s Referenčním scénářem. Tento rozdíl bude do roku 2020 méně než 0,5 € centu na kWh. V důsledku nižší uhlíkové náročnosti výroby elektřiny by kolem roku 2020 měly náklady na výrobu elektřiny být ekonomicky výhodnější podle Scénáře energetické [r]evoluce než podle Referenčního scénáře, a kolem roku 2050 budou tyto náklady

•• •• •

“účinnost” VÝVOZ ELEKTŘINY Z OZE ENERGIE OCEÁNŮ GEOTERMÁLNÍ ENERGIE SOLÁRNÍ ENERGIE BIOMASA

REF E[R] 2030

•• •• ••

REF E[R] 2040

REF E[R] 2050

VĚTRNÁ ENERGIE VODNÍ ENERGIE ZEMNÍ PLYN ROPA UHLÍ JADERNÁ ENERGIE

7

1

energetická [r]evoluce

Klimatické změny nevyžadují nic menšího než energetickou revoluci. Experti se shodují, že zásadní změna musí začít v nejbližších deseti letech, aby se zabránilo nejhorším dopadům. Potřebujeme úplnou proměnu způsobu, jímž vyrábíme, spotřebováváme a distribuujeme energii, a přitom zároveň zachovat ekonomický růst. Nic menšího než taková revoluce nám neumožní omezit přírůstek globálního oteplování na úroveň nižší než 2 °C, za nimiž bychom čelili ničivému klimatickému zvratu. Současná produkce elektřiny závisí především na spalování fosilních paliv (a s nimi spojených emisí CO2) ve velkých elektrárnách, které znehodnocují většinu vložené primární energie na nevyužité odpadní teplo. Další energie se ztrácí v elektrické přenosové soustavě a při transformaci na vysoké napětí a zpět. Systém je svojí podstatou velmi zranitelný - místní technické závady, vliv počasí nebo i úmyslně zaviněné havárie mohou rychle přerůst v rozsáhlé výpadky dodávek. Kterýkoliv způsob výroby elektřiny podle tohoto zastaralého schématu bude vystaven některým nebo všem výše uvedeným problémům. Podstatou energetické [r]evoluce je potřeba změny jak výroby, tak i distribuce energie. klíčové principy Energetické [r]evoluce lze dosáhnout podle těchto pěti klíčových principů: 1. respektování přirozených limitů – ukončení používání fosilních paliv do konce století Musíme se naučit respektovat přirozené limity. Atmosféra může absorbovat jen konečné množství uhlíku. Každý rok vypouštíme 25 miliard tun CO2; doslova jím plníme atmosféru. Geologické zdroje uhlí mohou poskytnout palivo na několik dalších století, nemůžeme je ale spálit a přitom se držet v bezpečných mezích. Rozvoj postavený na ropě a uhlí musí skončit. Scénář energetické [r]evoluce má za cíl omezit emise spojené s výrobou energie na maximálně 10 Gt (gigatun) do roku 2050 a úplně odbourat fosilní paliva do roku 2085. 2. spravedlnost a férovost Je důležité, aby byly zisky a náklady v globální společnosti rozděleny spravedlivě. Na jedné straně třetina populace světa nemá vůbec přístup k elektřině, na druhé straně nejprůmyslovější země spotřebovávají víc, než je jejich spravedlivý díl. Vlivy klimatických změn na nejchudší společnosti jsou zvýšeny obrovskou globální energetickou nerovností. Pokud se máme vypořádat s klimatickou změnou, jedním z principů musí být spravedlivý a férový přístup, aby energetické služby,, jako je osvětlení, elektřina, teplo a doprava, byly dostupné všem – na 8

am

st

ime

José Manuel Barroso PREZIDENT EVROPSKÉ KOMISE

re

1

“Je zjevné, že vypořádání se s příčinami a důsledky klimatických změn bude vyžadovat zásadní změny.” © G.

Por

op

at

/D

severu i jihu, chudým i bohatým. Jedině tak zajistíme opravdovou energetickou bezpečnost a podmínky pro prosperitu lidstva. Scénář energetické revoluce má za cíl dosáhnout energetické spravedlnosti, jak jen to bude technicky možné. Kolem roku 2050 by měly být průměrné emise CO2 na hlavu mezi 1 a 2 tunami. 3. zavedení čistých, obnovitelných řešení a decentralizace energetických systémů Netrpíme žádným nedostatkem energie. Vše, co musíme udělat, je využít existující technologie a využívat s jejich pomocí energie efektivně a úsporně. Obnovitelné zdroje energie a opatření ke zvýšení energetické účinnosti jsou dostupné, realizovatelné a stále více konkurenceschopné. Podíl větrné a solární energie (a dalších obnovitelných energií) na trhu se za poslední dekádu zdesetinásobil. Tak jako je reálná změna klimatu, je zcela reálný obnovitelný energetický sektor. Trvale udržitelné decentralizované energetické systémy produkují méně emisí uhlíku, jsou levnější a vyžadují menší závislost na dovozu paliva. Vytvářejí více pracovních příležitostí a posilují místní komunity. Decentralizované systémy jsou bezpečnější a efektivnější. Vytvářet takové systémy musí být cílem energetické [r]evoluce. “Doba kamenná neskončila, protože by došel kámen, a doba ropná skončí dlouho před tím, než dojde ropa.”

Šejk Zaki Yamani, bývalý saudský ministr ropného průmyslu

Aby se klimatická změna nevymkla kontrole, většina fosilních paliv – uhlí, ropa, plyn – musí zůstat v zemi. Naším cílem je, aby lidstvo žilo v rámci přírodních možností naší malé planety. 4. oddělit ekonomický růst od spotřeby fosilních paliv Počínaje rozvinutými zeměmi musíme přestat spojovat ekonomický rozvoj s využíváním fosilních paliv. Je omylem tvrdit, že ekonomický růst závisí na míře jejich spotřeby. Musíme energii, kterou produkujeme, užívat mnohem účinněji a musíme přejít k obnovitelným energiím – tedy opustit fosilní paliva – pryč od fosilních paliv. Jedině tak zajistíme čistý a trvale udržitelný rozvoj. 5. postupné omezování špinavých a neobnovitelných energií Musíme odstavit uhelné a jaderné elektrárny. Nemůžeme pokračovat ve stavbě uhelných elektráren v době, kdy emise představují reálné nebezpečí jak pro přírodu, tak pro lidstvo. A nemůžeme ani nadále živit obrovské množství jaderných hrozeb a předstírat, že jaderná energie může pomoci v boji s klimatickými změnami. V energetické [r]evoluci není místo pro jadernou energii.

obrázek LED A VODA NA SEVERNÍM PÓLU. LONNIE DUPRE A ERIC LARSEN Z GREENPEACE VSTOUPILI DO DĚJIN JAKOŽTO PRVNÍ, KDO PODNIKLI CESTU NA SEVERNÍ PÓL V LÉTĚ. DVOJICE PODNIKLA TUTO EXPEDICI, ABY UPOZORNILA NA OSUD POLÁRNÍCH MEDVĚDŮ, KTEŘÍ PODLE VĚDCŮ KOLEM ROKU 2050 MOHOU VYHYNOUT KVŮLI VLIVŮM GLOBÁLNÍHO OTEPLOVÁNÍ.

od principů k praxi

Je čas provést zásadní strukturální změny v sektoru energie a elektřiny v průběhu následující dekády. Mnoho elektráren v průmyslových zemích, jako jsou USA, Japonsko a Evropská unie, dožívá; víc než polovina provozovaných elektráren je přes dvacet let stará. Zároveň se rozvojové země jako Čína, Indie a Brazílie snaží uspokojit svoji poptávku po energii vzniklou rozrůstajícím se hospodářstvím. V následujících deseti letech bude záviset na energetickém sektoru, jak bude tato poptávka pokryta – buď pomocí fosilních paliv a nukleární energie, nebo energeticky účinným využitím obnovitelných zdrojů. Scénář energetické revoluce je založen na nové politice, která preferuje obnovitelné zdroje energie a kombinovanou výrobu elektřiny a tepla společně s energetickou účinností. Proto, aby byl tento scénář možný, jak obnovitelná energie, tak kombinovaná výroba tepla – ve velkých zařízeních i prostřednictvím decentralizovaných, menších výrobních jednotek – musejí růst rychleji než globální spotřeba energie. Oba přístupy musejí nahradit staré technologie výroby a pokrýt růst spotřeby v rozvojovém světě. Není možné okamžitě přejít z dnešního systému založeného na jaderné energii a energii z fosilních paliv na plně obnovitelnou energetiku. Musíme počítat s přechodovým obdobím, ve kterém vytvoříme potřebnou infrastrukturu. Jakkoli jsme pevně odhodláni prosazovat obnovitelné zdroje energie, uznáváme, že zemní plyn, užívaný v patřičně upravených zařízeních s kombinovanou výrobou, je cenný jako přechodné palivo, jež umožňuje provést finančně rozumnou decentralizaci energetické infrastruktury. S tím, jak se oteplují léta, se stane důležitým prostředkem snižování emisí „trojkombinovaná“ výroba elektřiny, tepla a chladu s využitím teplem poháněných chladicích jednotek. cesta rozvoje Energetická [r]evoluce předpokládá takovou cestu vývoje, na níž se současný energetický systém změní v systém udržitelný. K tomu dojde ve dvou hlavních fázích. fáze 1: energetická účinnost Evropská energetické [r]evoluce se opírá o velkorysé využití potenciálu energetických úspor. Vychází z nejlepších současných dostupných postupů a technologií, i těch, které budou s ohledem na základě současného výzkumu a vývoje dostupné v budoucnosti. Možnosti úspor jsou celkem rovnoměrně rozděleny mezi tři sektory – průmysl, dopravu a domácnosti. Podstatou našeho pojetí energetické účinnosti není skrblení, ale rozumné využívání zdrojů. Mezi nejdůležitější opatření ke zvýšení energetické účinnosti

Dramatický pokles spotřeby primárních energetických zdrojů – ve srovnání s Referenčním scénářem (viz kapitola 6), ale při stejném HDP a prognóze populačního vývoje – je klíčovým předpokladem k tomu, aby mohly dosáhnout OZE významného podílu v energetickém mixu, který bude kompenzovat ústup od jaderné a fosilní energetiky. fáze 2: strukturální změny decentralizovaná energie a rozsáhlé využití obnovitelných zdrojů K dosažení účinnějšího využití paliva a k omezení ztrát při distribuci počítá Scénář energetické [r]evoluce s rozsáhlým využitím decentralizované energie (DE). Je to energie vyráběná v místě nebo blízko místa konečné spotřeby. DE je napojena na místní distribuční síť a dodává energii spíše místním domácnostem a kancelářím než do rozvodů vysokého napětí. Blízkost elektrárny k zákazníkovi umožňuje veškeré přebytky tepla ze spalování využít v okolních budovách – tento systém se nazývá kogenerace či kombinovaná výroba tepla a energie (KVET). To znamená, že prakticky veškerá vložená energie se zužitkuje, nikoli pouhý její zlomek, jak tomu je u tradičních velkých elektráren. DE také zahrnuje samostatné systémy zcela nezávislé na veřejných rozvodech, např. tepelná čerpadla, solární termální panely a vytápění biomasou. Tyto systémy mohou být využity na úrovni domácností jako trvale udržitelné zdroje tepla s nízkými emisemi. Technologie DE nezapadají do stávajícího systému zásobování a trhu s elektřinou, ale narušují jej. Po určitých změnách mají potenciál k exponenciálnímu růstu, čímž nabízejí „tvůrčí destrukci“ stávajícího energetického sektoru. V roce 2050 budou decentralizované energetické zdroje pokrývat velkou část celosvětové spotřeby energie, ačkoli rychlý přechod na systém s dominantní úlohou obnovitelných zdrojů si vynutí i existenci velkých centrálních OZE. Důležitou roli budou hrát větrné farmy na volném moři a koncentrační solární tepelné elektrárny v zeměpisných pásmech s vysokým příkonem slunečního záření.

odkazy 5 “Energetická rovnováha v zemích mimo OECD” a „Energetická rovnováha v zemích OECD“, IEA, 2007

9

OD PRINCIPŮ K PRAXI – CESTA ROZVOJE

V roce 2005 byl podíl obnovitelných zdrojů energie na světovém trhu 13 %. Biomasa, nejčastěji užívaná k výrobě tepla, je hlavním obnovitelným zdrojem. Podíl obnovitelných zdrojů na výrobě elektřiny byl 18 %. Obnovitelné zdroje zároveň pokrývaly 24 % spotřeby tepla. Kolem 80 % primárních zdrojů energie pocházelo z fosilních paliv a asi 6 % z jaderné energie.5

patří kvalitnější tepelná izolace a technické řešení budov, vysoce účinná elektrická zařízení, výměna starších elektrických systémů vytápění za obnovitelné zdroje tepla (jako např. solární tepelné kolektory) a snižování spotřeby vozidel užívaných k přepravě zboží i osob. Průmyslově vyspělé země, které nyní užívají energii nejméně efektivně, mohou drasticky snížit spotřebu energie, aniž by tím omezily stávající komfort života svých obyvatel. Scénář energetické [r]evoluce využívá energie uspořené v zemích OECD ke kompenzaci zvyšující se spotřeby energie v rozvojovém světě. Konečným cílem je stabilizace globální spotřeby energie během následujících dvou dekád. Zároveň je také naším cílem vytvořit „energetickou rovnost“, změnit současný stav jednostranného plýtvání energií v průmyslových zemích směrem k spravedlivějšímu rozdělení spotřeby rozumně užívané energie po celém světě.

energetická [r]evoluce |

© OWE/Gp

1

1

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

energetická [r]evoluce | cesta rozvoje

kombinovaná výroba Zvýšené užívání kombinované výroby elektřiny a tepla (KVET) zlepší konverzní účinnost energetického systému, ať už s využitím zemního plynu nebo biomasy. V dlouhodobém výhledu snížení spotřeby tepla a vysoký potenciál přímé výroby tepla z obnovitelných zdrojů omezí další expanzi KVET. obnovitelná elektřina Sektor výroby elektřiny bude předvojem využití obnovitelné energie. Rozmanité technologie výroby obnovitelné energie se v posledních 20 či 30 letech stále více uplatňují, rostou zhruba o 35 % ročně, a lze očekávat, že mezi roky 2030 a 2050 se stabilizují na vysoké úrovni. Kolem roku 2050 se bude většina elektřiny vyrábět z obnovitelných zdrojů. Očekávaný nárůst využití elektřinou poháněných vozidel bude dále vyžadovat úsporné využívání technologií výroby energie z obnovitelných zdrojů. obnovitelné vytápění V sektoru vytápění významně poroste podíl tepla z obnovitelných zdrojů. Lze očekávat tempo růstu srovnatelné se sektorem elektřiny. Fosilní paliva se budou stále víc nahrazovat efektivnějšími moderními technologiemi, zvláště

biomasou, slunečními kolektory a geotermální energií. V roce 2050 pak budou tyto technologie uspokojovat většinu poptávky po teple a chladu. doprava Než začnou v dopravě hrát svou roli nové technologie – jako hybridní či elektrická vozidla či nová paliva jako např. biopaliva – je třeba využít existujícího potenciálu úspor. Tato studie počítá s využitím biomasy především ve stacionárních zdrojích tepla a elektřiny, její užití v dopravě je proto omezeno dostupností obnovitelné biomasy.6 Elektrická vozidla budou proto hrát ještě důležitější roli ve zvyšování efektivity a úspornosti dopravy a v nahrazování fosilních paliv. Celkově lze říci, že aby byl růst obnovitelných zdrojů energie ekonomicky atraktivní, je třeba vyváženě a ve správný čas mobilizovat všechny technologie OZE. Tato mobilizace závisí na technickém potenciálu, aktuálních cenách, schopnosti snižování nákladů a vyspělosti jednotlivých technologií. Vedle řešení založených na technickém potenciálu mohou významně přispět ke snižování emisí skleníkových plynů i změny životního stylu (např. menší využívání osobní dopravy či užití hromadné dopravy mají samy o sobě velký potenciál snížit emise skleníkových plynů).

obrázek 1.1: budoucnost decentralizované energie STÁVAJÍCÍ TECHNOLOGIE využité v decentralizované podobě v KOMBINaci S ÚSPORNÝMI OPATŘENÍMI A S bezemisními technologiemi MOHOU ZAJISTIT nízkouhlíkové hospodářství jednotlivých sídel. ELEKTŘINA SE VYRÁBÍ v účinných kogeneračních zdrojích, JEŽ PRODUKUJÍ JAK TEPLO (a v případě potřeby CHLAD), TAK ELEKTŘINU. všechny formy energie se distribuují přednostně V MÍSTNÍCH SÍTÍCH. DOPLŇUJÍ ENERGII VYRÁBĚNOU přímo UVNITŘ BUDOV. energetická ŘEŠENÍ VYUŽívají MÍSTNÍCH příležitostí na úrovni domácností i města. MĚSTO NA OBRÁZKU VYUŽÍVÁ – KROMĚ JINÉHO – VĚTRNOU A VODNÍ ENERGII A ENERGII Z BIOMASY. Tam, kde to je nezbytné, lze vysoce účinným způsobem využívat i zemní plyn.

město

1. FOTOVOLTaICKÉ FASÁDY SE STANOU DEKORATIVNÍM PRVKEM NA KANCELÁŘSKÝCH A OBYTNÝCH BUDOVÁCH. FOTOVOLTaICKÉ SYSTÉMY BUDOU KONKURENCESCHOPNĚJŠÍ A JEJICH VYLEPŠENÝ DESIGN UMOŽNÍ ŠIRŠÍ ARCHITEKTONICKÉ VYUŽITÍ. 2. RENOVACE MŮŽE SNÍŽIT SPOTŘEBU ENERGIE STARÝCH BUDOV AŽ O 80 % – ZLEPŠENÍM TEPELNÉ IZOLACE, IZOLOVANÝMI OKNY A MODERNÍM VĚTRACÍM SYSTÉMEM.

3. solární TEPELNÉ KOLEKTORY VYRÁBĚJÍ HORKOU VODU JAK PRO VLASTNÍ, TAK PRO SOUSEDNÍ BUDOVY. 4. účinné kogenerační zdroje (teplárny) SE BUDOU VYRÁBĚT V RŮZNÝCH ROZMĚRECH – OD ROZMĚRU SKLEPA V RODINNÉM DOMKU PO STANICI SCHOPNOU ZÁSOBOVAT KOMPLEX BUDOV NEBO OBYTNÝ BLOK ELEKTŘINOU A TEPLEM BEZ ZTRÁTY PŘI PŘENOSU. 5. ČISTÁ ENERGIE PRO MĚSTO BUDE PŘICHÁZET TAKÉ Z VĚTŠÍCH VZDÁLENOSTÍ. NÁMOŘNÍ VĚTRNÉ ELEKTRÁRNY A solární elektrárny V POUŠTÍCH MAJÍ OBROVSKÝ POTENCIÁL.

odkazy 6 VIZ KAPITOLA 13

10

obrázek KRÁVA PŘED BIOREAKTOREM V BIOENERGETICKÉ VESNICI JUEHNDE. JDE O PRVNÍ PODOBNOU OBEC V NĚMECKU, KTERÁ si samA vyrábí veškerou potřebnou elektřinu a teplo pROSTŘEDNICTVÍM UHLÍKOVĚ-NEUTRÁLNÍ BIOMASY.

obrázek 1.2: centralizovaná energetická infrastruktura promarní více než dvě třetiny primární energie

3,5 jednotek

ztraceno při přenosu a

ztraceno nehospodárným využíváním u

plýtváním teplem

distribuci

koncového spotřebitele

energie ve fosilním palivu

© dreamstime

© dreamstime

100 jednotek >>

13 jednotek

38,5 jednotek >> energie se dostane do národní sítě

35 jednotek >> 22 jednotek je dodáno spotřebitelům

energie je

doopravdy využito

optimální integrace obnovitelné energie Podle Scénáře energetické [r]evoluce bude nutná změna energetického systému, aby se začlenila zvyšující se míra obnovitelné energie do systému. Vlastně se to příliš neliší od dění v 70. a 80. letech, kdy byla postavena většina nyní fungujících elektráren v zemích OECD. Budovaly se nové vysokonapěťové přenosové sítě, prodávala se akumulační kamna na noční proud a instalovaly se velké elektrické bojlery na horkou vodu, aby bylo možné prodávat energii vyráběnou jadernými a uhelnými elektrárnami v noci. Některé země OECD dokázaly, že je možné hladce integrovat do systému značné množství decentralizované energie, včetně tak nestálých zdrojů, jako je vítr. Dobrým příkladem je Dánsko, jež se pyšní nejvyšším podílem kombinované výroby elektřiny a tepla a podílem elektřiny z větrných elektráren v Evropě. Díky silné politické podpoře bylo dosaženo toho, že nyní 50 % elektřiny a 80 % tepla pochází z kombinované výroby. Větrná energie nyní přispívá 18 % k uspokojení dánské spotřeby elektřiny. V určitých okamžicích dokonce výroba elektřiny z kombinované výroby a větrných turbín překračuje celkovou spotřebu. Aby se kompenzovaly přebytky energie v síti, v době nadvýroby se přebytečná elektřina vyváží, případně se snižuje výroba v ostatních elektrárnách. Systém tří časových tarifů umožňuje vyvážit výrobu energie z decentralizovaných stanic s aktuální denní spotřebou. Je důležité optimalizovat energetický systém jako celek inteligentním managementem ze strany výrobců i spotřebitelů, a sice příhodnou kombinací různých elektráren a novými způsoby skladování elektrické energie.

vhodná kombinace typů elektráren: Elektřina v zemích OECD pochází většinou z uhelných, a v některých případech z jaderných elektráren, jež je obtížné regulovat. Na druhou stranu moderní plynové elektrárny jsou nejen vysoce účinné, ale také snáze a rychleji ovladatelné, a tudíž mohou rychleji reagovat na změny v poptávce. Uhelné a jaderné elektrárny mají nižší relativní provozní náklady, ale vysoké náklady investiční. Musejí tedy pracovat neustále, 24 hodin denně, aby se tyto investice vrátily. Plynové elektrárny mají nižší vstupní náklady, a vyplácejí se tedy i při nízkém výkonu, čímž jsou vhodnější pro vyvažování fluktuací trhu, vytvářených mj. dodávkami z některých obnovitelných zdrojů. řízení zátěže sítě: Úroveň a načasování spotřeby elektrického proudu lze kontrolovat tím, že spotřebitelé získají finanční motivaci, aby snížili spotřebu v době špičky. K tomu lze využít systém řídících signálů. Již nyní tento systém využívají někteří velcí průmysloví odběratelé elektřiny. Jeden z norských dodavatelů začlenil do tohoto systému i koncové spotřebitele v domácnostech – v určitém okamžiku je textovou zprávou upozorní, že je pro ně výhodné vypnout své vybrané spotřebiče. Účast na této akci je dobrovolná. V Německu existují pokusy s časově flexibilními tarify, takže pračky pracují v noci a lednice se dočasně vypínají v době nejvyššího odběru ze sítě. Tento druh řízení zátěže se zjednodušil s pokrokem v komunikačních technologiích. Například v Itálii bylo instalováno 30 milionů nových elektroměrů, jež umožňují dálkový odečet a kontrolu informací o spotřebiteli a službách. Mnohé domácí spotřebiče, jako jsou lednice, myčky, pračky, vodní čerpadla a klimatizace, lze dálkově dočasně vypínat nebo nastavit dobu jejich plánovaného provozu, čímž se uvolní energie pro jiné užití.

11

OPTIMÁLNÍ INTEGRACE OBNOVITELNÉ ENERGIE

61,5 jednotek

ztraceno neefektivní výrobou a

energetická [r]evoluce |

© Langrock/Zenit/gp

1

1

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

energetická [r]evoluce | “VIRTUÁLNÍ ELEKTRÁRNA”

řízení výroby: Systémy pro výrobu elektřiny z OZE lze rovněž zařadit mezi mechanismy pro optimalizaci zatížení sítě. Například větrné farmy lze dočasně odstavit, pokud je v síti přebytek energie. skladování energie: Další metoda vyvažování nabídky a poptávky po elektřině spočívá v jejím přechodném skladování. Toto skladování lze decentralizovat, např. užitím baterií, nebo naopak centralizovat. Zatím se k tomuto účelu užívají hlavně přečerpávací vodní elektrárny. Princip spočívá v tom, že se vyrobená energie použije k přečerpání vody do velkého rezervoáru, odkud se opět v době nedostatku vypouští, a tím pohání vodní turbínu. Většina energie vložené do čerpání se tak vrátí do systému. Po celém světě je 280 takových zařízení. Již nyní představují důležitý příspěvek k bezpečnosti dodávek, jejich provoz je navíc možné lépe přizpůsobit požadavkům budoucího energetického systému s vyšším podílem OZE. Objevují se i další možnosti ukládání energie zajímavé z dlouhodobého hlediska. Jedním takovým slibným způsobem, vedle užití vodíku, je využití stlačeného vzduchu. V takových systémech se elektřiny užívá ke stlačení vzduchu v podzemních solných dutinách, v hloubce 600 metrů, kde je vzduch stlačen až na 70 barů. V době energetické špičky se vzduch opět nechá proudit nazpátek přes turbíny. Ačkoli tento systém, známý jako CAES (Compressed Air Energy Storage – Skladování energie pomocí stlačeného vzduchu), dnes ještě stále potřebuje pomocný zdroj poháněný fosilními palivy, v současné době je vyvíjen tzv. adiabatický systém, jenž tento nedostatek odstraňuje. Teplo vznikající při rozpínání stlačeného vzduchu se zde skladuje ve velkých tepelných rezervoárech. Taková elektrárna může dosáhnout účinnosti až 70 %.

“virtuální elektrárna” 7 Rychlý rozvoj informačních technologií pomáhá k přechodu na decentralizovaný energetický systém, založený na kogeneračních jednotkách (teplárnách), obnovitelné energii a konvenčních elektrárnách. Již dnes provozovatelé  menších kogeneračních jednotek nabízejí spotřebitelům zařízení, jež umožňují dálkové řízení provozu. Spotřebitelé v domácnostech nyní mohou řídit svoji spotřebu energie tak, aby odběr drahé energie ve špičce byl minimální, což pomáhá vyrovnat výkyvy spotřeby. Je to součástí trendu „chytrých domů“, v nichž se jejich miniaturní kombinovaná elektrárna stává zároveň řídícím energetickým centrem. Lze ale jít ještě o krok dál – pomocí „virtuální elektrárny“. Virtuální zde neznamená, že by elektrárna nevyráběla skutečnou energii. Nejde však o klasickou velkou elektrárnu s turbínami a generátory. Centrem virtuální elektrárny je řídící modul, který zpracovává data z mnoha decentralizovaných elektráren, srovnává je s předpovědí odběru ze sítě, objemem výroby a počasím, získává data o současných cenách energií na trhu a rozumně optimalizuje svoji vlastní výrobu. Některé veřejné energetické společnosti již takový systém využívají, se začleněním kombinované výroby elektřiny a tepla, větrnou energií, fotovoltaickými systémy a dalšími elektrárnami. Virtuální elektrárna dokáže zapojit spotřebitele do procesu řízení celého energetického systému.

Předvídatelnost výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů s kolísavým výkonem se také stále zlepšuje. Regulace výroby je obzvláště nákladná, pokud je zapotřebí ji provést rychle. Techniky předpovědi dodávek elektřiny z větru se v posledních letech velmi zpřesnily a pořád se zdokonalují. Nutnost rychlého vyvažování dodávek se tedy v budoucnosti sníží.

“Je důležité optimalizovat energetický systém jako celek prostřednictvím inteligentního managementu na straně výrobců i spotřebitelů...”

odkazy 7 ‘Renewable Energies - Innovations for the future’, German Ministry for the

Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety (BMU), 2006

12

budoucí přenosové sítě

Velké elektrárny budou poskytovat energii do vysokonapěťových přenosových soustav, ale menší decentralizované systémy, např. solární, větrné či kogenerační elektrárny, budou dodávat energii do distribučních sítí se středním nebo nízkým napětím. K přenosu energie o vysokém napětí z budovaných větrných elektráren na volném moři do odlehlých oblastí bude nezbytné vybudovat množství nových vedení velmi vysokého napětí. Ta budou také využitelná k mezinárodnímu přenosu elektrické energie. V rámci Scénáře energetické [r]evoluce by se měl podíl zdrojů obnovitelné energie s  kolísavým výkonem zvýšit na zhruba 10 % celkové výroby elektřiny v roce 2020 a na 35 % v roce 2050.

© Paul Langrock/Zenit/gp

případ 1: Severomořská přenosová soustava

Nová zpráva Greenpeace ukazuje, jak regionálně integrovaný přístup k budování rozsáhlých větrných elektráren v Severním moři může poskytnout čistou a spolehlivou energii milionům domácností. Zpráva o „Revoluci sítě Severního moře“ (září 2008) vyzývá k vybudování podmořské přenosové soustavy, jež by umožňovala hladký přenos elektřiny vyráběné z obnovitelných zdrojů do sítí sedmi států: Spojeného království, Francie, Německa, Belgie, Nizozemí, Dánska a Norska, a jejíž užívání by zároveň vedlo ke snížení emisí. Náklady na její vybudování se podle odhadů budou pohybovat mezi 15 a 20 miliardami €. Tato investice nejenže umožní široké zapojení obnovitelných zdrojů energie, ale také otevře bezprecedentní příležitosti obchodu s energiemi a úspory nákladů. Příklad z nedávné doby: nové 600 km dlouhé vedení mezi Norskem a Nizozemím stálo 600 milionů €, ale nyní již má objem obchodované energie zhruba 600 000 € za den. Tato síť umožní efektivní integraci obnovitelných zdrojů energie do energetického systému celého regionu na březích Severního moře. Propojením větrných elektráren v celém regionu se období hrozícího nedostatku či naopak přebytku energie v síti omezí na minimum. Pokles výroby větrné elektřiny v jedné oblasti se bude vyvažovat nárůstem v jiné oblasti, třeba stovky kilometrů vzdálené. Za jediný rok by větrné farmy v Severním moři s celkovým instalovaným výkonem 68,4 GW mohly vyrobit zhruba 247 TWh elektřiny. Podmořská přenosová síť by v Severním moři také zajišťovala dovoz elektřiny z Norska do britské a středoevropské sítě. Tím by bylo možno nahradit tepelné elektrárny s konstantním výkonem a zvýšit flexibilitu portfolia energetických společností. Navíc bude řízení portfolia efektivnější díky větší likviditě a lepším obchodním příležitostem na evropském trhu s energiemi. Mezi hlavní přínosy podmořské přenosové soustavy tak patří její příspěvek k větší spolehlivosti dodávek, propojení výkonu všech námořních větrných farem, a usnadnění přenosu a obchodování s elektřinou mezi různými regiony a energetickými systémy.

“Budoucí systém musí umožnit aktivní začlenění spotřebitelů a decentralizovaných zdrojů energie...”

13

BUDOUCÍ ENERGETICKÉ SÍTĚ

I elektrické přenosové a distribuční soustavy se budou muset změnit, aby bylo možné vytvořit decentralizované struktury s velkým podílem obnovitelné energie. Dnešní přenosové a distribuční soustavy jsou budovány tak, aby přenášely energii z velkých centralizovaných elektráren k pasivním spotřebitelům. Budoucí systém musí umožnit aktivní začlenění spotřebitelů a decentralizovaných zdrojů energie, a musí proto umožňovat okamžitý dvousměrný tok energie a informací.

1 energetická [r]evoluce |

obrázek ZKUŠEBNÍ VĚTRNÁ ELEKTRÁRNA N90 2500, VYROBENÁ NĚMECKOU SPOLEČNOSTÍ NORDEX, V PŘÍSTAVU ROSTOCK. VYRÁBÍ 2,5 MEGAWATTŮ. JE TESTOVÁNA V PODMÍNKÁCH PROVOZU NA VOLNÉM MOŘI. DVA TECHNICI PRACUJÍCÍ UVNITŘ TURBÍNY.

1

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

energetická [r]evoluce |

obrázek 1.3: Koncept podmořské přenosové soustavy a umístění námořních větrných farem

BUDOUCÍ ROZVODNÉ SÍTĚ

Větrná energie v EU zažívá boom. Jen v roce 2007 byly v unii instalovány větrné turbíny o kapacitě vyšší jak 8,550 MW, což představuje 40 % veškerého nově instalovaného výkonu. Mezi lety 2020 a 2030 by mohla větrná energie z větrných farem v Severním moři dosáhnout 68 000 MW instalovaného výkonu a zajistit tak 13 % spotřeby sedmi zemí na březích Severního moře. K připojení těchto zařízení je třeba vybudovat na moři novou přenosovou soustavu. Greenpeace vyzývá vlády těchto zemí a Evropskou komisi, aby spolupracovaly na realizaci tohoto záměru.

NORSKO

instalovaný a plánovaný výkon [mw]

Severní moře

[mw] [twh] BELGIE 3 850 13,1 DÁNSKO 1 580 5,6 FRANCIE 1 000 3,4 NĚMECKO 26 420 97,5 SPOJENÉ KRÁLOVSTVÍ 22 240 80,8 NIZOZEMÍ 12 040 41,7 NORSKO 1 290 4,9 CELKEM 68 420 247

DÁNSKO

VYSVĚTLIVKY přenosová soustava: NAVRHOVANÁ NEBO veřejně DISKUTOVANÁ přenosová soustava: FUNGUJÍCÍ NEBO PLÁNOVANÁ důležité STANICE přenosové sOUSTAVY vysokého stejnosměrného proudu

VELKÁ BRITÁNIE

VĚTRNÉ FARMY: PLÁNOVANý instalovaný výkon < 1000 mw

NĚMECKO NIZOZEMSKO

KM

FRANCIE

BELGIE

* MAPA JE INFORMATIVNÍ. DOSUD NEBYLA VYPRACOVÁNA STUDIE vlivů jednotlivých VĚTRNÝCH farem a podmořských kabelů NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ.

14

www.greenpeace.be

VĚTRNÉ FARMY: PLÁNOVANý instalovaný výkon > 1000 mw

elektrifikace rozvojových zemí8

Chudí lidé utrácejí za energie zhruba třetinu svých příjmů, většina z jejího využití přitom připadá na přípravu jídla. Obzvláště ženy věnují mnoho času sběru, zpracování a využívání tradičních paliv při přípravě jídel. V Indii se věnuje sběru paliva do kuchyně dvě až sedm hodin denně. Tento čas by bylo možno využít k péči o děti, vzdělávání nebo výdělečné práci. Světová zdravotnická organizace odhaduje, že v rozvojových zemích předčasně zemře 2,5 milionu žen a malých dětí ročně v důsledku vdechování kouře z domácích ohnišť. Dosažení Miléniového rozvojového cíle snížit globální chudobu na polovinu do roku 2015 nebude možné bez odpovídajícího zásobení energií, potřebnou pro rozvoj výroby, příjmů, vzdělávání, vytváření pracovních míst a snížení denní dřiny nutné k holému přežití. Snížení počtu hladovějících na polovinu se neobejde bez energie potřebné k efektivnějšímu pěstování, sklízení, zpracování a prodeji potravin.

Ke zlepšování zdraví populace a snižování úmrtnosti nedojde bez energie nutné k chlazení na klinikách, v nemocnicích a pro očkovací kampaně. Největší zabiják dětí na světě je akutní zánět dýchacích cest – a lidstvo se s ním nevypořádá, pokud neomezí kouř z kuchyňských ohňů. Bez osvětlení nemohou děti večer studovat. Bez energie nelze čerpat ani vyrábět pitnou vodu.

1

ELEKTRIFIKACE ROZVOJOVÝCH ZEMÍ

Pro snížení světové chudoby je dostupnost energie klíčová vzhledem k jejím přínosům pro ochranu zdraví, vzdělávání i rovný přístup k příležitostem. Více než čtvrtina světové populace nemá k moderním energetickým zdrojům přístup. V subsaharské Africe nemá elektřinu víc než 80 % lidí. Při vaření a topení pak zcela závisejí na využití biomasy – dřeva, dřevěného uhlí a zvířecího trusu.

© Langrock/Zenit/GP

obrázek VÝROBA VĚTRNÝCH TURBÍN.

energetická [r]evoluce |

© Langrock/Zenit/GP

obrázek VĚTRNÁ FARMA NA VOLNÉM MOŘI, MIDDELGRUNDEN, KODAŇ, DÁNSKO.

Komise OSN pro udržitelný rozvoj tvrdí, že „ke splnění úkolů, stanovených mezinárodním společenstvím – snížení počtu lidí žijících za méně než 1 USD denně na polovinu do roku 2015 –, je přístup k finančně dostupné energii nezbytný“. úloha trvale udržitelné a čisté obnovitelné energie Aby došlo k dramatickému snížení emisí nezbytnému k zastavení změny klimatu o nejméně 30 % v roce 2020 a o více než 80 % v roce 2050, bude nezbytné výrazně zvýšit podíl obnovitelné energie. Cíle pro rozvoj OZE musejí být v industrializovaných zemích výrazně navýšeny, tak aby nahradily současný podíl fosilních paliv a uranu na výrobě energie, a zároveň aby vznikl dostatečně velký trh nezbytný pro jejich globální rozšíření. V rámci Scénáře energetické [r]evoluce předpokládáme, že moderní zdroje obnovitelné energie, jako jsou sluneční kolektory, solární vařiče a moderní způsoby využití bioenergie, brzy nahradí tradiční neefektivní využití biomasy. odkazy 8 ‘Sustainable energy for poverty reduction: an action plan’, IT Power/Greenpeace

© Gp/Markel Redondo

International, 2002

principy scénáře v kostce • Inteligentní spotřeba, výroba a distribuce • Výroba energie se přiblíží ke spotřebiteli • Maximální využití lokálně dostupných a k životnímu prostředí šetrných paliv

obrázek SOLÁRNÍ TEPELNÁ ELEKTRÁRNA PS10 UŽÍVÁ 624 VELKÝCH POHYBLIVÝCH ZRCADEL ZVANÝCH HELIOSTATY. TATO ZRCADLA SOUSTŘEĎUJÍ SLUNEČNÍ PAPRSKY NA VRCHOLEK 115METROVÉ VĚŽE, KDE JE UMÍSTĚN SOLÁRNÍ KOLEKTOR A PARNÍ TURBÍNA. TURBÍNA POHÁNÍ GENERÁTOR, KTERÝ VYRÁBÍ ELEKTŘINU. SEVILLA, ŠPANĚLSKO.

15

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII



ROPA – ZMATKY V ZÁSOBÁCH – PLYN

Otázka energetické bezpečnosti je v současné době jedním z hlavních bodů energetické politické agendy. Jedná se jak o stabilitu cen, tak o bezpečnost reálných dodávek. V současnosti pokrývá výroba z fosilních paliv asi 80 % světové spotřeby energie. Strmě vzrůstající spotřeba energie je konfrontována s omezeností přírodních zdrojů. Mapa rozmístění zdrojů ropy a plynu nicméně neodpovídá mapě spotřeby těchto surovin. Některé země jsou nuceny takřka úplně spoléhat na jejich dovoz. Mapy na následujících stránkách ukazují přehled dostupnosti různých paliv a jejich místní výskyt. Data v této kapitole částečně vycházejí ze zprávy „Plugging the Gap (Ucpávání děr)”9. ropa Ropa je krví moderního globálního hospodářství, což jasně prokázaly výkyvy dodávek v 70. letech. Je to nejdůležitější zdroj energie, zajišťující 36 % globální spotřeby. Jedná se zároveň o prakticky výhradní palivo pro tak důležité sektory, jako je doprava. Rozvíjí se nicméně horečná debata o tom, jak nadále uspokojovat vzrůstající spotřebu. Tuto debatu komplikuje nedostatek přesných informací, a dále se přiostřila nedávným vzrůstem cen. zmatky v zásobách Veřejně dostupné údaje o množství zásob ropy a plynu jsou překvapivě rozporuplné a potenciálně nespolehlivé z právních, obchodních, historických a někdy i politických důvodů. Nejdostupnější a také nejcitovanější údaje z technických časopisů Oil & Gas Journal a World Oil nejsou příliš spolehlivé vzhledem k tomu, že vycházejí pouze z informací poskytovaných společnostmi a vládami, bez dalších nezávislých analýz a ověření. Navíc neexistuje standardní definice zásob ani standardní způsob vyjadřování jejich velikosti, takže čísla se vztahují k různým pojmům. Matoucí názvosloví („doložené“, „pravděpodobné“, „možné“, „vytěžitelné“, „rozumná jistota“) k celkovému zmatku jen přispívá. Soukromé ropné korporace v minulosti vždy své zásoby podhodnocovaly v souladu se zásadami konzervativního burzovního obchodování, a také na základě přirozené obchodnické opatrnosti. Kdykoli došlo k nálezu nového ložiska, byly poskytnuty informace pouze o části objemu zásob odhadnutých geology. Následné revize potom odhad z téže těžební oblasti zvyšovaly. Státní ropné korporace, zastoupené především v kartelu OPEC, nejsou nikomu odpovědné a způsob, jímž o svých zásobách informují, je ještě mnohem méně jasný. Koncem 80. let země OPEC zjevně přeháněly velikost svých zásob, když soupeřily o těžební kvóty, jejichž velikost se odvozovala právě od velikosti zásob. Ačkoli po znárodnění některých korporací v letech 1985 a 1990 bylo třeba 16

ŠPANĚLSKÝ PŘEDSEDA VLÁDY

ime

st

2

“Cena ropy, emise skleníkových plynů vzniklých spalováním z ropy a vyčerpání zásob fosilních paliv činí v dlouhodobém horizontu z obnovitelných energií jedinou alternativu k tradičním energetickým zdrojům.” José Luis Rodríguez Zapatero

am

energetické zdroje a bezpečnost dodávek |

energetické zdroje a bezpečnost dodávek

re

2

© r.

kas

pr

za

k/

D

provést revize dřívějších údajů, země OPEC papírově zvýšily své zásoby o 82 %. Nejenže tyto podezřelé revize nikdy nebyly ověřeny, ale mnohé z těchto zemí informovaly o nedotčených zásobách celé roky, přestože nedošlo k žádným významným nálezům a těžba pokračovala stejným tempem. Navíc odhady zásob ropy a zemního plynu bývalého SSSR byly oproti skutečnosti nadhodnoceny o 30 % v důsledku chybné interpretace primárních dat. Zatímco soukromé firmy jsou nyní realističtější, co se týče velikosti vlastních zásob, země OPEC disponují naprostou většinou známých zásob a podávávají o nich stejně neuspokojivé informace jako dříve. Jejich údaje je prostě třeba brát velmi opatrně. K realistickému odhadu světových zásob ropy by bylo třeba nové vyhodnocení hlavních starších technických zpráv podle jednotlivých regionů. zemní plyn Zemní plyn se za poslední dvě dekády stal nejrychleji rostoucím fosilním zdrojem energie. Jde totiž o stále významnější palivo pro výrobu elektřiny. Zemní plyn je obecně považován za hojný zdroj, a zájem veřejnosti je soustředěn na vyčerpání zásob ropy, ačkoliv se dostupnosti zásob zemního plynu věnovalo několik podrobnějších výzkumů. Zásoby plynu jsou více geograficky soustředěné a většinu světových zásob tvoří několik velkých ložisek. Pro srovnání, největší ložisko plynu obsahuje 15 % světových zásob (tzv. „mezně těžitelných“), největší ložisko ropy pouhých 6 %. Naneštěstí údaje o zásobách plynu trpí stejnými problémy jako údaje o zásobách ropy, protože plyn obvykle pochází ze stejných geologických útvarů a jeho prodej se týká stejných vlastníků. Většina zásob je v první fázi odhadována níže, než je realita, a postupně se odhady zvyšují, čímž vzniká optimistický dojem růstu. V kontrastu s tím naopak ruské zásoby, vůbec největší na světě, byly nadhodnoceny o 30 %. Kvůli geologickým podobnostem má plyn stejnou dynamiku vyčerpání jako ropa, a tudíž stejné cykly průzkumu a těžby. Ve skutečnosti jsou existující údaje o plynu méně přesné než o ropě; nejasnosti totiž vznikají tím, že není vždy započítán vypouštěný a na místě spalovaný plyn. Na rozdíl od publikovaných údajů o zásobách zůstávají technické údaje od roku 1980 v podstatě beze změny, protože nové průzkumy víceméně odpovídají těžbě.

odkazy 9 ‘Plugging The Gap - A survey of world fuel resources and their impact on the

development of wind energy’, Global Wind Energy Council/Renewable Energy Systems, 2006

uhlí

jaderné palivo

Uhlí představovalo největší zdroj primární energie až do 60. let, kdy tuto roli převzala ropa. Dnes uhlí pokrývá asi čtvrtinu světové produkce energie. Přestože je uhlí nejhojnějším fosilním palivem, jeho rozvoj je nyní ohrožen ohledy na životní prostředí. Budoucnost uhlí tedy závisí jak na bezpečnosti dodávek, tak na globálním oteplování.

Uran, což je palivo využívané v jaderných elektrárnách, je neobnovitelný zdroj, jehož ekonomicky dostupná ložiska jsou omezená. Jeho naleziště jsou skoro stejně geograficky koncentrovaná jako v případě ropy a také neodpovídají místní spotřebě. Pět zemí – Kanada, Austrálie, Kazachstán, Rusko a Niger – kontrolují tři čtvrtiny světových zásob. Vzhledem k vysoké spotřebě ale budou ruské zásoby vyčerpány do deseti let. Druhotné zdroje, jako např. již vytěžená ložiska, tvoří nyní víc jak polovinu světových zásob uranu. Ty budou ale brzy vyčerpány. Aby se vyhovělo současným trendům, bylo by třeba v nejbližších letech těžbu zdvojnásobit. Společná zpráva Agentury pro jadernou energii OECD10 a Mezinárodní agentury pro atomovou energii odhaduje, že všechny dnešní světové jaderné elektrárny by se současnými technologiemi spotřebovaly veškeré pro ně potřebné jaderné palivo během následujících 70 let. Podle různých odhadů světového rozvoje jaderné energie se zdá pravděpodobné, že zásoby uranu budou vyčerpány mezi roky 2026 a 2070. Tyto odhady počítají i se smíšeným oxidovým palivem (MOX), směsí uranu a plutonia. odkazy 10 ‘Uranium 2003: Resources, Production and Demand’

tabulka 2.1: přehled zásob a zdrojů fosilních paliv ZÁSOBY A ZDROJE FOSILNÍCH PALIV A VÝSKYT DALŠÍCH LÁTEK S FOSILNÍ ENERGIÍ PODLE RŮZNÝCH AUTORŮ. C KONVENČNÍ (ROPA O URČITÉ HUSTOTĚ, VOLNÝ ZEMNÍ PLYN, ROPNÝ PLYN), NC NEKONVENČNÍ (TĚŽKÁ ROPA A MAZUT, ROPNÉ PÍSKY Α ŽIVIČNÉ BŘIDLICE, DŮLNÍ METAN, ZEMNÍ PLYN VE ZVODNĚLÝCH GEOLOGICKÝCH FORMACÍCH, ZEMNÍ PLYN V NEPORÉZNÍCH HORNINÁCH, METAN HYDRÁT). NA ZÁKLADĚ GEOLOGICKÝCH PODMÍNEK SE PŘEDPOKLÁDÁ EXISTENCE DALŠÍCH LOŽISEK, ALE JEJICH POTENCIÁL PRO EKONOMICKÉ VYUŽITÍ JE VELMI NEJISTÝ. PRO SROVNÁNÍ: V ROCE 1998 BYLA GLOBÁLNÍ SPOTŘEBA PRIMÁRNÍCH ENERGetických zdrojů 402 EJ (UNDP ET AL., 2000).

NOSIČ ENERGIE Zemní plyn

brown 2002 ej

iea 2002c ej



zásoby

5 600

6 200

zdroje

9 400

11 100



další výskyt

ipcc, 2001a



ej

nakicenovic et al., 2000



ej

undp et al., 2000 ej

bgr, 1998



ej

c nc c nc

5 400 8 000 11 700 10 800 796 000

c nc c nc

5 900 8 000 11 700 10 800 799 700

c nc c nc

5 500 9 400 11 100 23 800 930 000

c nc c nca)

5 300 100 7 800 111 900

c nc c nc

5 900 6 600 7 500 15 500 61 000

c nc c nc

6 300 8 100 6 100 13 900 79 500

c nc c nc

6 000 5 100 6 100 15 200 45 000 20 700 179 000

c nc c nc

6 700 5 900 3 300 25 200

ROPA



zásoby

5 800

5 700



zdroje

10 200

13 400



další výskyt 23 600 26 000

22 500 165 000

180 600

223 900

UHLÍ

zásoby zdroje další výskyt Celkové zdroje (zásoby + zdroje) Celkový výskyt zdroj VIZ TABULKA a) VČETNĚ METAN HYDRÁTU

42 000 100 000 121 000 212 200 1 204 200

25 400 117 000 125 600 213 200 1 218 000

281 900 1 256 000

16 300 179 000

361 500

17

UHLÍ – JÁDRO

Uhlí je hojné a na Zemi se vyskytuje mnohem rovnoměrněji. Globální těžitelné zásoby uhlí jsou největší ze všech fosilních paliv a většina zemí alespoň nějaké zásoby má. Navíc současní a budoucí velcí spotřebitelé energie – USA, Čína a Indie – jsou, co se uhlí týče, soběstační a budou i v dohledné budoucnosti. Uhlí bylo široce využíváno po dvě století, takže jak produkt, tak jeho dostupné zdroje jsou dobře známy; neočekává se, že budou ještě objevena nová ložiska. Podle současné prognózy vývoje spotřeby energií vyčerpáme 20 % zásob v roce 2030 a 40 % v roce 2050. Takže pokud budou trvat současné trendy, uhlí ještě několik set let vydrží.

2 zdroje energie a bezpečnost dodávek |

© gp/Langer

obrázek UHELNÁ ELEKTRÁRNA V HIGH MARNHAM NA ŘECE TRENT V NOTTINGHAMSHIRE, SPOJENÉ KRÁLOVSTVÍ.

© I. Bracegirdle/dreamstime

obrázek ROPNÁ PLOŠINA DUNLIN V SEVERNÍM MOŘI S UKÁZKOU ZNEČIŠTĚNÍ MOŘE.

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

2 zdroje energie & bezpečnost dodávek |

obnovitelná energie

definice typů potenciálu energetických zdrojů11

Příroda nabízí množství volně dostupných zdrojů energie. Jejich využití je hlavně otázkou přeměny slunečního světla, větru, biomasy či vody v elektřinu, teplo nebo energii s co možná nejvyšší účinností a udržitelností a s co možná nejnižšími náklady.

teoretický potenciál Teoretický potenciál stanoví horní limit energie dostupné z určitého zdroje. Pro sluneční energii to je například veškeré záření dopadající na určitou plochu.

OBNOVITELNÁ ENERGIE

V průměru obsahuje sluneční světlo dopadající na jeden metr čtvereční povrchu planety jeden kilowatt energie. Podle Výzkumné asociace pro solární energii přesahuje energie z obnovitelných zdrojů 285 000krát současné potřeby lidstva. Za jediný den dopadne na Zemi sluneční záření, jehož energie by stačila k pokrytí spotřeby elektřiny celé planety na osm let. Ačkoli jen zlomek z tohoto množství je technicky možné využít, je to pořád asi šestkrát víc, než kolik v současné době spotřebováváme.

konverzní potenciál Odvozuje se od roční účinnosti přeměny energie příslušnou technologií. Není to tedy striktně definovaná hodnota, protože výkonnost každé technologie závisí na vývoji. technický potenciál Ten počítá s dodatečnými omezeními, co se týče plochy, která je rozumně využitelná k výrobě energie. Počítá se s technologickými, strukturálními či ekologickými omezeními, jakož i s právními požadavky. ekonomický potenciál Hospodářsky využitelná část technického potenciálu. Například pro biomasu jsou zahrnuty takové objemy, jež je možno ekonomicky vyrobit s ohledem na konkurenci s ostatními zemědělskými výrobky a způsoby využití krajiny. trvale udržitelný potenciál Potenciál energetických zdrojů limitovaný na základě hodnocení ekologických a sociálněekonomických faktorů.

obrázek 2.1: světové zdroje energie

tabulka 2.2: technicky dostupné dnes MNO ŽS TVÍ ENERGIE D OST UPNÉ PO MOC Í S O UČ AS NÝ CH TEC H NO L OGIÍ OD PO VÍD Á 5,9 NÁSOBKU SVĚTO VÉ SPOTŘEBY ENERGIE

Slunce Geotermální teplo Vítr Biomasa Hydrodynamická energie Energie oceánu

SLUNEČNÍ ENERGIE 2850 NÁSOBEK

VĚTRNÁ ENERGIE 200 NÁSOBEK

BIOMASA 20 NÁSOBEK

světové zdroje energie

3,8 násobek 1 násobek 0,5 násobek 0,4 násobek 0,15 násobek 0,05 násobek

zdroj dr. joachim nitsch

GEOTERMÁLNÍ ENERGIE 5 NÁSOBEK

VODNÍ ENERGIE 1 NÁSOBEK

ENERGIE VLN A PŘÍLIVU 2 NÁSOBEK

POTENCIÁL OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ ENERGIE VŠECHNY OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE POSKYTUJÍ 3078NÁSOBEK SOUČASNÉ SVĚTOVÉ SPOTŘEBY

zdroj WBGU

odkazy 11 WBGU (German Advisory Council on Global Change)’

18

© Langrock/Zenit/gp

obrázek VĚTRNÁ FARMA POBLÍŽ DAHME. VĚTRNÁ TURBÍNA FIRMY VESTAS NA SNĚHU.

dosahují srovnatelné úrovně, většinou se jedná o energii vln. Opatrné odhady se pohybují okolo 50 EJ za rok. Odhady pro vodní a geotermální energii jsou poměrně přesné – každý se rovná 50 EJ za rok. Tato čísla je třeba vnímat v kontextu současné globální roční spotřeby energie 500 EJ.

potenciál obnovitelné energie podle regionů a technologií Na základě zprávy „Potenciál obnovitelné energie“ vydané REN 21, globální sítí pro energetickou politiku,12 lze uvést detailnější přehled možností obnovitelných zdrojů energie podle geografických oblastí a technologií. Tabulka dole se zaměřuje na velké ekonomiky, spotřebovávající 80 % primární energie a produkující odpovídající množství skleníkových plynů.

tabulka 2.3: technický potenciál obnovitelné energie podle regionu KROMĚ BIOENERGIE

SOLÁRNÍ STE

OECD Severní Amerika Latinská Amerika OECD Evropa Evropa (mimo OECD) a transformující se ekonomiky Afrika & Střední východ Východní & Jižní Asie Austrálie a Oceánie Svět

SOLÁRNÍ FV

VODNÍ

VĚTRNÉ NA PEVNINĚ

VĚTRNÉ NA MOŘI

21 59 1

72 131 13

4 13 2

156 40 16

2 5 5

25 679 22 187 992

120 863 254 239 1 693

5 9 14 1 47

67 33 10 57 379

4 1 3 3 22

ENERGIE geoGEOOCEÁNU TERMÁLNÍ TERMÁLNÍ PŘÍMÉ EL. VYUŽITÍ ENERGIE TEPLA [EJ/ROK]

SOLÁRNÍ OHŘEV VODY

23 12 23

976 1 139 284

6 12 45 2 123

926 2 838 1 543 872 8 578

68 32 20

5 11 2

626 836 203

27 19 103 51 321

6 5 12 4 45

667 1 217 1 080 328 4 955

TEPLO [EJ/ROK]

CELKEM

zdroj REN21

odkazy 12 ‘Renewable Energy Potentials: Opportunities for the Rapid Deployment of Renewable

Energy in Large Energy Economies’, REN 21, 2007

19

OBNOVITELNÁ ENERGIE

Solární fotovoltaickou technologii (FV) lze využít prakticky kdekoli, a její technický potenciál se odhaduje na 1 500 EJ za rok, za níž je v těsném závěsu solární tepelná energie (STE). Potenciál těchto dvou technologií ale nelze prostě sečíst, jelikož ke svému provozu potřebují tutéž půdu. Potenciál pozemních větrných elektráren je také obrovský – skoro 400 EJ za rok, což je mnohem více, než možná budoucí spotřeba elektřiny. Odhad potenciálu větrných elektráren na moři (22 EJ za rok) je opatrný, protože počítá jen s plochou relativně mělkého oceánského šelfu a mimo plavební dráhy a chráněná území. Různé potenciály energie moří a oceánů

Co se týče výroby tepla a chladu, je zde vedle biomasy i možnost přímého využití geotermální energie. Tento potenciál je extrémně vysoký a dosahuje dvacetinásobku spotřeby tepla. Solární vytápění je, pokud vezmeme v úvahu i pasivní solární architekturu, prakticky neomezené. Teplo je ale celkem drahé transportovat, takže má smysl uvažovat jen o jeho solárních a geotermálních zdrojích, pokud jsou v místě dostupné. Pasivní solární systémy, které hrají důležitou roli v zásobování teplem, nejsou v této analýze pro potřeby předpovědí spotřeby považovány za obnovitelný zdroj energie, nýbrž jako jeden z faktorů ovlivňujících účinnost.

2 zdroje energie & bezpečnost dodávek |

© Langrock/Zenit/gp

obrázek FOTOVOLTAICKÁ ELEKTRÁRNA SOLON AG V ARNSTEINU, S 1 500 HORIZONTÁLNĚ A VERTIKÁLNĚ POHYBLIVÝMI SOLÁRNÍM PANELY. JE TO NEJVĚTŠÍ TAKOVÉ ZAŘÍZENÍ NA SVĚTĚ. KAŽDÝ POHYBLIVÝ PANEL LZE ZAKOUPIT JAKO SOUKROMOU INVESTICI OD S.A.G. SOLARSTROM AG, BAYERN, GERMANY.

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

2

zhodnocení výzkumu potenciálu biomasy Potenciálem bioenergie se již zabývala řada odborných studií a jejich výsledky se velmi výrazně lišily. Je těžké je srovnávat, protože užívají odlišné definice pro různé typy biomasy. Tento problém je zvlášť podstatný ve vztahu k lesní biomase. Většina výzkumu se soustřeďuje téměř výhradně na energetické plodiny, protože se soudí, že jejich vývoj je podstatnější pro budoucí uspokojování poptávky po bioenergii. Výsledkem je, že potenciál využití lesních odpadů (dřeva zbylého po těžbě) se často podceňuje. Byly vyhodnoceny údaje z 18 prací, se zvláštním zřetelem na studie zkoumající potenciál zbytkové biomasy. Zahrnovaly deset komplexních studií s více či méně podrobně doloženou metodologií. Většina se soustřeďuje na dlouhodobý potenciál pro roky 2050 a 2100. Pro období 2020 a 2030 je dostupných informací málo. Většina těchto studií byla publikována v posledních deseti letech.

obrázek 2.2: rozsah potenciálu pro různé typy biomasy

Při pohledu na příspěvek jednotlivých zdrojů k celkovému potenciálu biomasy se většina studií shoduje, že nejslibnějším zdrojem jsou cíleně pěstované energetické plodiny. Jen šest studií ale rozlišuje různé geografické oblasti, a jen některé hodnotí jednotlivé typy odpadní biomasy samostatně. Kvantifikovat potenciál méně významných druhů biomasy, jako je odpad živočišné výroby a organický odpad, je obtížné – data jsou celkem chudá. obrázek 2.3: analýza potenciálu bioenergie podle různých autorů (“účinnost” = snížení ve srovnání s Referenčním scénářem)

1 400 1 200 1 000 800 600 400 200 EJ/rok 0

Hall et al, 1993 Kaltschmitt and Hartmann, 2001

Dessus et al 1993

bez uvedení roku

•• •• •• •

Bauen et al, 2004

Smeets et al, 2007a (low, own calc.)

2020-30

OECD SEVERNÍ AMERIKA OECD EVROPA OECD PACIFIK SNS A EVROPA MIMO OECD KARIBIK A LATINSKÁ AMERIKA ASIE AFRIKA

2100

zdroj NĚMECKÉ CENTRUM pro VÝZKUM BIOMASY (DBFZ) energetické plodiny odpadní biomasa energetické plodiny 2050

roční přírůstek lesů odpad z živočišné výroby lesní odpad odpad z rostlinné výroby energetické plodiny 2020-30

BIOMASA

V rámci primárního výzkumu potřebného k přípravě Scénáře energetické [r]evoluce oslovilo Greenpeace Německé centrum pro výzkum biomasy (dřívější Ústav energie a prostředí), aby provedlo odhad celosvětového potenciálu energeticky využívaných plodin podle různých scénářů do roku 2050. Mimoto bylo zpracováno shrnutí dosavadních vědeckých prací zabývajících se světovým potenciálem využití biomasy a údajů získaných pomocí moderních technologií vzdáleného průzkumu Země, jako je např. satelitní snímkování. Níže uvádíme shrnutí závěrů této zprávy, odkazy jsou dostupné v jejím úplném znění.

odpad z živočišné výroby lesní odpad odpad z rostlinné výroby

bez uvedení roku

zdroje energie & bezpečnost dodávek |

globální potenciál trvale udržitelné biomasy

energetické plodiny odpadní biomasa energetické plodiny roční přírůstek lesů 0

200

400

zdroj NĚMECKÉ CENTRUM VÝZKUMU BIOMASY (DBFZ)

20

600

800

1 000

1 200

1 400

Smeets et al, Fischer & Fischer & 2007a (high, Schrattenhozer, Schrattenhozer, own calc.) 2001(low, own 2001(high, calc.) own calc.)

2050

© gp/Rodrigo Baléia

obrázek NEDÁVNO ODLESNĚNÁ OBLAST PŘIPRAVENÁ K ZEMĚDĚLSKÉMU VYUŽITÍ V AMAZONSKÉ OBLASTI, BRAZÍLIE.

V další fázi byly přebytky zemědělské půdy kategorizovány jako orná půda nebo pastviny. Na pastvinách se pěstuje seno a tráva na siláž, na orné půdě krmná siláž a rychle rostoucí dřeviny (vrba a topol). Siláž zeleného krmiva a trávy se bude využívat k výrobě bioplynu, dřevo z rychle rostoucích dřevin a seno na výrobu tepla, elektřiny a syntetických paliv. V úvahu byly brány specifické možnosti půdních výnosů každé země.

potenciál energetických paliv Vedle využití odpadní biomasy je pěstování energetických plodin v zemědělské výrobě zdaleka nejpodstatnější. Technický potenciál pěstování energetických plodin vychází z předpokladu, že výroba potravin má přednost. V prvé řadě byl proveden výpočet orné půdy a pastvin pro každou ze 133 zemí podle různých scénářů. Tyto scénáře jsou:

Výsledkem je, že globální potenciál biomasy pro rok 2050 kolísá od 66 EJ (podscénář 1) do 97 EJ (scénář PDP) za rok. Nejlepším příkladem, jak se oba scénáře liší, je prognóza pro Brazílii. Podle PDP budou velké plochy půdy uvolněny pro zemědělství odlesněním, zatímco podle základního scénáře a podscénáře 1 by to bylo zakázáno a pro pěstování energetických plodin by nebyla dostupná žádná zemědělská půda. Na druhou stranu by se podle podscénáře 2 uvolnil velký potenciál snížením spotřeby masa. Vzhledem k vysokému zalidnění a poměrně malé ploše zemědělské půdy není v zemích střední Ameriky, Asie a Afriky k pěstování energetických plodin k dispozici půda. EU, Severní Amerika a Austrálie mají na druhou stranu poměrně stabilní potenciál.

• Základní scénář: Žádné odlesňování, menší využívání půd ležících ladem v zemědělství. • Podscénář 1: Základní scénář plus rozšíření ekologicky chráněných oblastí a snížení výnosu plodin. • Podscénář 2: Základní scénář plus snížení spotřeby potravin v průmyslových zemích. • Podscénář 3: Kombinace 1 a 2.

obrázek 2.4: celosvětové potenciály energetických plodin podle různých scénářů

100 000 90 000 80 000 70 000 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000

2010

•• •

2015

2020

Podscénář 3

Podscénář 2

Podscénář 1

Základní scénář

Scénář PDP

Podscénář 3

Podscénář 2

Podscénář 1

Základní scénář

Scénář PDP

Podscénář 3

Podscénář 2

Podscénář 1

Základní scénář

Scénář PDP

Podscénář 3

Podscénář 2

Podscénář 1

Základní scénář

PJ 0

Scénář PDP

10 000

2050

BIOPLYN RYCHLE ROSTOUCÍ DŘEVINY SENO

zdroj NĚMECKÉ CENTRUM PRO VÝZKUM BIOMASY (DBFZ)

Výsledky tohoto výpočtu ukazují, že dostupnost zdrojů biomasy není limitována pouze globální spotřebou potravin, ale i ochranou lesů a dalších ekosystémů. Budoucí potenciál využití biomasy (zahrnující vedle energetických plodin i odpadní biomasu) se tak v roce 2020

pohybuje od 66 EJ (podscénář 1) do 110 EJ (podscénář 2) a v roce 2050 od 94 EJ (podscénář 1) do 184 EJ (scénář PDP). Tato čísla jsou poměrně opatrná a zahrnují určitou úroveň nejistoty, zejména pro rok 2050. Důvodem této nejistoty jsou možné dopady klimatických změn, změny ve světové politické a ekonomické situaci, vyšší výnosnost plodin v důsledku vývoje zemědělských technologií a/nebo vývoj v šlechtitelství.

21

BIOMASA

• Pokračování v dosavadní praxi (PDP): Současná činnost v zemědělství bude v dohledné budoucnosti pokračovat jako dosud.

2 zdroje energie & bezpečnost dodávek |

© Langrock/Zenit/gp

obrázek VESNICE Juehnde VYUŽÍVAJÍCÍ BIOENERGII BYLA PRVNÍ OBCÍ V NĚMECKU, KTERÁ POKRÝVALA VEŠKEROU SVOU SPOTŘEBU ENERGIE NA TOPENÍ A VÝROBU ELEKTŘINY POMOCÍ BIOMASY, KTERÁ NEPRODUKUJE CO2.

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

3

scénáře pro budoucí zásobování energií

scénáře pro budoucí zásobování energií |

3

“Naše odpovědnost za ochranu klimatu a nejistota ohledně budoucích i současných zásob fosilních paliv vyžadují, abychom v energetické politice provedli kvantitativní změnu.”

©G

p/V

ina

iD

ith

ajo

hn

Eamon Ryan MINISTR DOPRAVY, ENERGIE A PŘÍRODNÍCH ZDROJŮ, IRSKO

1. předpovědi cen fosilních paliv a biomasy

HLAVNÍ VÝCHODISKA

Nedávný dramatický nárůst cen ropy vedl k vyšším prognózám budoucích cen fosilních paliv. Například scénář „vysokých cen ropy a plynu“ vypracovaný Evropskou komisí v roce 2004 předpokládal pro rok 2030 cenu pouhých 34 USD za barel ropy. Novější odhady pro rok 2030 se pohybují od 62 USD2006/barel (60 USD2005/barel) podle IEA (WEO 2007) po 119 USD2006/barel (115 USD2005/barel) podle „scénáře vysokých cen“ Výroční prognózy vývoje Správy energetických informací USA v roce 2008. Od zveřejnění posledního Scénáře energetické [r]evoluce se ceny poprvé vyšplhaly přes 100 USD za barel (na konci roku 2007) a v červenci 2008 přesáhly 140 USD za barel. Ačkoli v září 2008 ceny spadly na 100 USD za barel, výše uvedené odhady jsou dost možná stále příliš opatrné. Vzhledem ke stoupající globální spotřebě ropy a plynu jsme předpokládali, že cena ropy dosáhne 120 USD za barel v roce 2030 a 140 USD v roce 2050. Jelikož dodávky plynu závisejí na dostupnosti plynovodů, neexistuje světová cena zemního plynu. Na většině míst

světa je cena plynu přímo závislá na místní ceně ropy. Ceny plynu zřejmě porostou na 20–25 USD/GJ v roce 2050. 2. cena emisí CO2 Pokud bude v dlouhodobé perspektivě zaveden systém obchodování s emisemi CO2 na celém světě, je třeba cenu těchto povolenek začlenit do výpočtu cen elektrické energie. Prognóza cen emisí je ještě nejistější než u cen energií a dostupné studie se pohybují v širokém rozpětí odhadů vývoje cen CO2. Předchozí Scénář energetické [r]evoluce předpokládal ceny CO2 8 €/tunu v roce 2010, s nárůstem na 40 € v roce 2050. Zpoplatnění emisí CO2 pro země neuvedené v Dodatku B Kjótského protokolu (rozvojové země) bude zavedeno až po roce 2020.

tabulka 3.2: předpokládaný vývoj cen paliv Importní ceny surové ropy v €2005 za barel IEA WEO 2007 ETP 2008 US EIA 2008 „Referenční scénář“ US EIA 2008 „Scénář vysokých cen“ Energetická [r]evoluce 2008

2005

2006

2007

42

48

57

Importní ceny plynu v €2005 za GJ IEA WEO 2007 ETP 2008 Dovoz do USA Evropský dovoz Japonský dovoz Energetická [r]evoluce 2008 Dovoz do USA Evropský dovoz Japonský dovoz

2000

Importní ceny černého uhlí v €2005 za tunu IEA WEO 2007 ETP 2008 Energetická [r]evoluce 2008

2000

Ceny (pevné) biomasy v €2005 za GJ Energetická [r]evoluce 2008 OECD Evropa OECD Pacifik, Severní Amerika Další oblasti

2005

22

2005

3,7 2,7 4,5

5.9 6.0 5.7

6,0 2,4 2,0

2005

2015

46 57 61 80

44

6,0 5,4 6,0

6,0 5,4 6,0

9,2 8,0 9,2

10,1 9,1 10,0

11,7 10,6 11,7

14,7 13,7 14,6

17,5 16,4 17,5

19,6 18,3 19,6

43 114

44 133

155

47 200

0 248

47 286

6,3 2,6 2,2

6,8 2,8 2,5

7,5 3,0 2,8

8,2 3,4 3,2

8,4 3,7 3,7

8,6 4,1 3,9

84

2020

2030

46 79 88

48 54 92 96

2040

2050

50

104

112

2006

4.5 4.6 4.5 30

2010

6,4 6,0 6,4

6,5 6,1 6,5

2006

49

(€/tCO2)

STáty

Země uvedené v Dodatku B Kjótského protokolu Země neuvedené v Dodatku B Kjótského protokolu

2010

2020

2030

2040

2050

8

15,9

23,9

31,9

39,8

15,9

23,9

31,9

39,8

3. investiční náklady elektráren

V současnosti se široce spekuluje o dalších možnostech zachycování a ukládání uhlíku (CCS) a jeho úloze při snižování dopadů, které má využívání fosilních paliv na životní prostředí, ačkoliv tyto technologie jsou stále ve vývoji. CCS spočívá v zachycení CO2 pocházejícího z fosilních paliv buď před nebo po jejich spálení a jeho ukládání do mořských hlubin či pod zemský povrch. Momentálně existují tři metody, jak zachycovat CO2: před spalováním, po spalování a při spalování kyslíkatého paliva. Vývoj těchto technologií je nicméně v začátcích a není pravděpodobné, že se je podaří uvést do praxe před rokem 2020, a jako komerčně použitelné nástroje snižování emisí se sotva prosadí dřív než v roce 2030. Odhady nákladů CCS se velmi různí podle faktorů, jako např. podle uspořádání elektrárny, technologie, ceny paliv, velikosti zařízení a jeho umístění. Jedna věc je ale jistá: tyto náklady budou vysoké. Bylo

Bylo by třeba vybudovat síť plynovodů k odvádění CO2 na místa uložení. I to by vyžadovalo značný kapitál.17 Náklady se liší v závislosti na celé řadě faktorů, včetně délky potrubí, jeho průměru, využití nerezové oceli, jakož i objemu transportovaného CO2. Plynovody stavěné v blízkosti center osídlení nebo v náročném terénu, jako je podmáčená či skalnatá půda, jsou dražší.18 IPCC odhaduje rozsah nákladů na stavbu potrubí na 1 až 6 € na tunu CO2. Zpráva Výzkumné služby Kongresu USA odhadla náklady na osmnáctikilometrové vedení na Středozápadě USA na 5 milionů euro. Tatáž zpráva odhaduje, že mezistátní síť plynovodů v Severní Karolíně by přišla na nejméně 4 miliardy euro vzhledem k minimálnímu potenciálu místních geologických formací pro ukládání uhlíku.19 Náklady na samotné ukládání odhaduje IPCC na 0,4–6 euro za tunu uloženého CO2 a náklady na následné sledování a kontrolu na 0,1–0,2 euro za tunu uloženého CO2. Celkové náklady CSS představují do budoucna velkou překážku pro rozšíření této technologie.20 Z těchto důvodů jsme v naší finanční analýze nebrali v úvahu elektrárny vybavené CCS. Tabulka 3.4 shrnuje předpokládané ekonomické a technické parametry budoucích elektráren na fosilní paliva. Navzdory rostoucím cenám surovin předpokládáme, že budoucí technické inovace povedou k mírnému snížení investičních nákladů a k vyšší účinnosti elektráren. Tyto přínosy ale budou překryty růstem cen fosilních paliv, takže celkové náklady na výrobu elektřiny se zvýší.

tabulka 3.4: vývoj účinnosti a investičních nákladů pro vybrané typy elektráren ELEKTRÁRNA

power plant

2005

2010

2020

2030

2040 2050

Uhelná kondenzační elektrárna

Účinnost (%) 45 46 48 50 52 53 Investiční náklady (€/kW) 1 052 980 948 924 900 876 Náklady na výrobu elektřiny včetně nákladů na emise CO2 (€centy/kWh) 5,3 7,2 8,6 10,0 11,3 12,5 Emise CO2 a)(g/kWh) 744 728 697 670 644 632 Hnědouhelná kondenzační elektrárna Účinnost (%) 41 43 44 44,5 45 45 Investiční náklady (€/kW) 1 251 1 147 1 100 1 076 1 052 1 028 Náklady na výrobu elektřiny včetně nákladů na emise CO2 (€centy/kWh) 4,7 5,2 6,0 6,7 7,4 8,2 Emise CO2 a)(g/kWh) 975 929 908 898 888 888 Elektrárna na zemní plyn Účinnost (%) 57 59 61 62 63 64 s kombinovaným cyklem Investiční náklady (€/kW) 550 538 514 486 462 438 Náklady na výrobu elektřiny včetně nákladů na emise CO2 (€centy/kWh) 6,0 8,4 10,1 12,2 13,9 15,1 Emise CO2 a)(g/kWh) 354 342 330 325 320 315 zdroj DLR, 2008 a) CO2 EMISE CO2 ZAHRNUJÍ JEN EMISE Z PROVOZU ELEKTRÁRNY. EMISE VYVOLANÉ JEJÍ STAVBOU, ÚDRŽBOU A LIKVIDACÍ NEJSOU ZAHRNUTY

odkazy 13 ‘Greenpeace International Briefing: Carbon Capture and Storage’, Goerne, 2007 14 Abanades, J C et al., 2005, pg 10 15 National Energy Technology Laboratories, 2007 16 Rubin et al., 2005a, pg 40

17 Ragden, P et al., 2006, pg 18 18 Heddle, G et al., 2003, pg 17 19 Parfomak, P & Folger, P, 2008, pg 5 and 12 20 Rubin et al., 2005b, pg 4444

23

3

HLAVNÍ VÝCHODISKA

technologie fosilních paliv a zachycování a ukládání uhlíku (CCS) Jakkoli jsou dnešní technologie využití černého a hnědého uhlí, plynu a ropy už zavedené a trhy už jsou dobře rozvinuté, přece i zde existuje prostor pro další snižování nákladů. Tento potenciál je nicméně nízký a lze ho dosáhnout především zvyšováním účinnosti, čímž se sníží investiční náklady13.

by zapotřebí značných prostředků ke stavbě elektráren a potřebné infrastruktury k dopravě a ukládání uhlíku. Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC) odhaduje náklady 12–60 euro na tunu uloženého CO2;14 současná zpráva Ministerstva energetiky USA shledala, že instalace zařízení na zachycování uhlíku na nejnovějších elektrárnách by zvýšila jejich cenu skoro dvakrát.15 Tyto náklady by podle dosavadních odhadů zvýšily ceny elektřiny o 21–91 %.16

scénáře pro budoucí zásobování energií |

tabulka 3.3: předpoklady vývoje cen emisí CO2

© Gp/Flavio Cannalonga

obrázek SKUPINA MLADÝCH LIDÍ DOTÝKAJÍCÍCH SE SOLÁRNÍCH PANELŮ V BRAZÍLII.

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

3 scénáře budoucího zásobování energií |

4. prognózy nákladů pro obnovitelné zdroje energie

HLAVNÍ VÝCHODISKA

TTechnologie obnovitelných energií se dnes od sebe velmi liší co do technické vyspělosti, nákladů a potenciálu rozvoje. Zatímco vodní energie se široce užívá desítky let, jiné technologie, jako výroba bioplynu z biomasy, ještě vyžadují další vývoj, než dosáhnou tržní konkurenceschopnosti. Některé zdroje obnovitelné energie, jako solární a větrná energie, již ze své podstaty poskytují kolísající dodávky a vyžadují pokročilejší koordinaci přenosové soustavy. Ale i přesto, že se v mnoha případech jedná o decentralizované technologie – jejich výkon se distribuuje a využívá lokálně – v budoucnu vzniknou i rozsáhlá zařízení ve formě námořních větrných farem, fotovoltaických či solárních tepelných elektráren. Využitím výhod jednotlivých technologií a jejich propojením vzniká široké spektrum možností rozvíjet jejich konkurenceschopnost a začlenit je do existujících energetických struktur. V konečném důsledku se tak nabídne portfolio technologií citlivých k životnímu prostředí pro výrobu tepla, elektřiny a pohonných hmot.

Abychom stanovili dlouhodobý vývoj nákladů, využili jsme křivky učení, které odrážejí korelaci mezi masovostí výroby dané technologie a snížením jejích nákladů. Pro mnoho technologií se tento faktor učení (či koeficient rozvoje) pohybuje od 0,75 u méně vyvinutých technologií do 0,95 a více u zavedených a rozvinutých technologií. Faktor učení 0,9 znamená, že se očekává snížení nákladů o 10 % pokaždé, když se celkový objem produkce technologie zdvojnásobí. Empirické údaje např. ukazují, že v případě fotovoltaických článků se tento faktor drží posledních třicet let stabilně na 0,8, zatímco u větrné energie se pohybuje od 0,75 ve Velké Británii po 0,94 na více rozvinutém německém trhu. Předpoklady budoucích cen obnovitelných technologií pro výrobu elektřiny podle Scénáře energetické [r]evoluce se zakládají na výzkumu křivky učení, např. podle Leny Neij a dalších,21 na analýzách nedávných odhadů vývoje technologií, na Evropskou komisí financovaném projektu NEEDS (New Energy Externalities Developments for Sustainability),22 na IEA Energy Technology Perspectives 2008 a na konzultacích s experty z oboru OZE.

Mnohé z dnes užívaných obnovitelných energií si teprve hledají cestu na trh. To znamená, že cena jimi vyráběné energie, tepla nebo paliv je zatím vyšší než u konkurenčních konvenčních systémů – externí náklady (sociální a environmentální) konvenčních technologií ostatně nejsou zahrnuty v tržních cenách. Na rozdíl od konvenčních technologií zde ale lze předpokládat, že se náklady obnovitelných zdrojů sníží v důsledku technologického vývoje, zdokonalování výroby a masové výroby. Obzvláště pokud rozvíjíme prognózu vývoje na několik dekád dopředu, hraje dynamický trend vývoje nákladů při volbě ekonomicky rozumné strategie rozvoje klíčovou roli.

“Velkého snížení nákladů lze dosáhnout technologickým vývojem, zdokonalením výroby a masovou výrobou.”

odkazy 21 Neij, L, ‘Cost development of future technologies for power generation - a study

based on experience curves and complementary bottom-up assessments’, Energy Policy 36 (2008), 2200-2211 22 www.needs-project.org

24

© pn_photo/dreamstime

obrázek ZNEČIŠTĚNÍ DOPRAVOU.

3 Celosvětový trh s fotovoltaikou (FV) roste o 35 % ročně a její příspěvek k celkové výrobě elektřiny začíná být znatelný. Vývoj technologií se soustřeďuje na zdokonalování stávajících modulů a systémových komponent zvyšováním jejich účinnosti a snižováním materiálové náročnosti. Nové technologie, jako jsou tenké fotovoltaické fólie (s užitím alternativních polovodičových materiálů) nebo solární články s fotocitlivým barvivem, se rychle rozvíjejí a představují velký potenciál snižování nákladů. U již zavedené technologie krystalického křemíku, jejíž životnost je minimálně 30 let, je stále zvyšována účinnost článků i modulů (o 0,5 % za rok), zatímco tloušťka článků se stále snižuje (z 230 na 180 mikronů v posledních pěti letech). Účinnost komerčních článků se pohybuje podle kvality křemíku a výrobní technologie mezi 14 a 21 %.

Koncentrační solární tepelné elektrárny (STE) mohou využívat pouze přímé sluneční světlo, a jsou tudíž závislé na oblastech s vysokým příkonem slunečního záření. Například severní Afrika má technický potenciál zdaleka přesahující místní potřeby. Různé termosolární technologie (parabolické žlaby, kolektorové věže a parabolické diskové koncentrátory) nabízejí do budoucna potenciál rozvoje a snižování nákladů. Fresnelovy kolektory nabízejí vzhledem ke své jednoduché konstrukci příležitost k dalšímu snížení nákladů. Efektivitu přeměny energie lze zvýšit produkcí stlačeného vzduchu o teplotě 1 000 °C, jejž potom využívají kombinované paroplynové turbíny.

Faktor učení FV modulů se za posledních 30 let stabilně drží, při každém zdvojnásobení instalovaného výkonu se náklady snižují o 20 %, což poukazuje na vysokou míru technologického učení. Za předpokladu, že celkový instalovaný výkon v letech 2030– 2040 dosáhne 1 600 GW a roční výroba elektřiny 2 600 TWh, lze očekávat výrobní náklady 5–10 centů na jednu kWh (podle regionu). Během příštích pěti až deseti let začnou na mnoha místech planety výrobní náklady FV elektřiny konkurovat prodejním cenám elektřiny a v roce 2050 bude konkurovat i výrobním nákladům elektřiny z fosilních paliv. Důležitost fotovoltaické energie spočívá v její decentralizované podstatě, v možnosti ji flexibilně využívat v městském prostředí a velkém potenciálu snižování nákladů.

tabulka 3.5: fotovoltaika (FV) 2005

Systémy skladování tepla hrají podstatnou roli při snižování nákladů na výrobu elektřiny v STE. Španělská elektrárna Andasol 1 je například vybavena termálním zásobníkem na bázi tavení solí s kapacitou 7,5 hodiny. Díky termálním zásobníkům a větší ploše kolektorových polí lze prodloužit dobu plného výkonu zařízení. To sice zvýší investiční náklady, ale náklady na výrobu elektřiny to sníží. V závislosti na příkonu slunečního záření a typu provozu lze očekávat, že dlouhodobě je dosažitelná cena 6–10 centů za kWh. To způsobí rychlé uvedení na trh v nejbližších letech.

tabulka 3.6: solární tepelné elektrárny (STE) 2010

2020

2030

2040 2050

Celosvětový instalovaný výkon 5,2 21 269 921 1 799 2 911 (GW) Investiční náklady 5 259 2 996 1 323 1 020 908 861 (€/kW) Náklady na provoz & údržbu 53 30 13 10 9 8 (€/kWr)

2005

2010

2020

2030

2040 2050

Celosvětový instalovaný výkon (GW) 0,53 5 83 199 468 801 Investiční náklady (€/kW) 6 000 5 052 4 175 3 530 3 474 3 442 Náklady na provoz & údržbu (€/kWr) 239 199 167 143 127 124

25

HLAVNÍ VÝCHODISKA

solární tepelné elektrárny (STE)

scénáře budoucího zásobování energií |

fotovoltaika (FV)

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

3 scénáře budoucího zásobování energií | HLAVNÍ VÝCHODISKA

větrná energie

biomasa

Za poměrně krátkou dobu dynamický vývoj využití energie větru vedl ke vzniku kvetoucího globálního trhu. Největší turbíny, z nichž některé byly instalovány v Německu, mají kapacitu 6 MW. Třebaže příznivá politika učinila z Evropy průkopníka ve vývoji větrných energií, v roce 2007 byla polovina trhu s touto energií mimo Evropu. Tento trend bude pravděpodobně pokračovat. Boom zájmu o větrné elektrárny nicméně vedl k převisu poptávky. Z toho důvodu cena nových zařízení stagnuje, nebo dokonce roste. Protože však výrobní kapacity výrobců turbín trvale rostou, očekává se, že v nejbližších letech se toto úzké hrdlo podaří odstranit. Pokud bereme v úvahu prognózy vývoje trhu, analýzy křivky učení a předpoklady výrobců, očekáváme snížení investičních nákladů pro větrné turbíny o 30 % pro pozemní a 50 % pro námořní elektrárny do roku 2050.

Klíčovým faktorem ekonomiky využívání biomasy jsou ceny vstupních surovin, od záporných (v případě odpadního dřeva – vzhledem k nákladům na likvidaci odpadu) přes nízké (v případě zbytkových materiálů) až po vyšší (v případě energetických plodin). Výsledné spektrum nákladů na výrobu energie je tedy odpovídajícím způsobem široké. Jednou z nejvýhodnějších možností je využití odpadního dřeva ke kogenerační výrobě elektřiny a tepla (KVET) v teplárnách. Naopak zplyňování pevné biomasy, jež nabízí celou řadu využití, je zatím poměrně drahé. V dlouhodobém výhledu se dá očekávat, že příznivých cen výroby elektřiny bude dosaženo využitím dřevoplynu v malých kogeneračních jednotkách (motory a palivové články) a v paroplynových elektrárnách. Pro pevnou biomasu je také velký potenciál využití jak v menších, tak ve velkých teplárnách napojených na místní tepelnou síť. Zpracování zemědělských plodin na etanol a bionaftu vyráběnou z metylesteru řepkového oleje (MEŘO) se stává v posledních letech stále důležitější, např. v Brazílii, USA a Evropě. Významnější roli budou mít také syntetická paliva vyrobená z plynů z biogenních procesů. Velký potenciál využití moderních technologií existuje v Latinské a Severní Americe, Evropě a transformujících se ekonomikách, a to jak ve stacionárních zařízeních, tak v dopravě. V dlouhodobém horizontu by Evropa a transformující se ekonomiky mohly pokrývat 20–50 % biomasy z energetických plodin, v ostatních oblastech bude její využití závislé především na lesních odpadech, dřevním odpadu z průmyslu a slámě. Velký potenciál využití mají zbytkové materiály zejména v obou Amerikách a v Africe. V jiných oblastech, jako je Blízký východ nebo Asie, je potenciál využití biomasy omezený z důvodu její nízké dostupnosti a jejího širokého tradičního využívání. Co se druhého týče, užití moderních účinnějších technologií nicméně zlepší udržitelnost současné praxe a bude mít další příznivé vedlejší efekty – sníží znečištění vnitřního prostředí v domácnostech a značnou námahu, která je s tradičním využitím biomasy spojena.

tabulka 3.7: větrná energie Instalovaný výkon (pozemní a námořní) Pozemní větrné elektrárny Instalovaný výkon (GW) Investiční náklady (€/kW) Náklady na provoz a údržbu (€/kWr) Námořní větrné elektrárny Instalovaný výkon (GW) Investiční náklady (€/kW) Náklady na provoz a údržbu (€/kWr)

26

tabulka 3.8: biomasa 2010

59

164

893 1 622 2 220 2 733

59

162

866 1 508 1 887 2 186

1 203 1 092

2020

2030

2040 2050

2005

940

884

869

869

46

41

36

34

33

33

0,3

1,6

27

114

333

547

2 996 2 773 2 072 1 753 1 586 1 506 132

122

91

77

70

66

Biomasa (pouze výroba elektřiny) Instalovaný výkon (GW) Investiční náklady (€/kW) Náklady na provoz a údržbu (€/kWr) Biomasa (kombinovaná výroba tepla a elektřiny) Instalovaný výkon (GW) Investiční náklady (€/kW) Náklady na provoz a údržbu (€/kWr)

2005

2010

2020

2030

21

35

56

65

2040 2050

81

99

2 422 2 191 2 016 1 968 1 944 1 924 146

132

121

118

117

116

32

60

177

275

411

521

4 598 3 960 3 076 2 693 2 478 2 351 322

277

216

188

174

165

© Redondo/gp

obrázek SOLÁRNÍ ELEKTRÁRNA PS10 V SAN LUCAR LA MAYOR POBLÍŽ SEVILLY, ŠPANĚLSKO, 29. DUBEN 2008.

3 Geotermální energie se již dlouho užívá k výrobě tepla po celém světě a od začátku minulého století i k výrobě elektřiny. Geotermální výroba elektřiny se dříve omezovala jen na místa se zvláštními geologickými podmínkami, ale další intenzivní výzkum a vývoj umožnily rozšíření oblastí s potenciálem využití. Zejména technologie velkých podzemních tepelných výměníků (pokročilé geotermální systémy – PGS) a zdokonalení přeměny energie při nižších teplotách (např. v organickém Rankinově cyklu) otevřely cestu k využití geotermální energie prakticky kdekoli. Dokonalejší zařízení pro kogenerace tepla a elektřiny také zlepší ekonomiku výroby elektřiny ze zemského tepla.

Energie oceánů, zejména energie vln na volném moři, je důležitý zdroj a má potenciál uspokojit velké procento poptávky po elektřině na celém světě. Globální potenciál energie oceánů se odhaduje na 90 000 TWh za rok. Největší výhodou této energie je velká dostupnost a vysoká předpověditelnost. Navíc je to technologie, která má velmi malý vizuální vliv a neprodukuje CO2. Bylo vyvinuto mnoho různých konceptů a zařízení k využití energie vln, přílivu, proudů a termálních a solných gradientů. Mnohé z těchto technologií jsou na vysokém stupni vývoje a výzkumu. Již byly instalovány první velké prototypy v reálných podmínkách, z nichž některé se blíží komerční využitelnosti. Již dnes existuje několik plně funkčních elektráren využívajících energii příboje a přílivu zapojených do elektrické sítě.

Jelikož většina nákladů na využití geotermální energie souvisí s hloubkovými vrty, očekává se zdokonalení vrtných technik. Při předpokládaném globálním průměrném ročním růstu trhu s geotermální energií o 9 % do roku 2020 a kolem 4 % v roce 2030 by se snížení nákladů v roce 2050 pohybovalo kolem 50 %: • pro konvenční geotermální energii z 6 € centů/kWh na 2 € centy/kWh. • pro PGS, navzdory současným vysokým číslům (kolem 16 € centů/kWh), lze předpokládat pokles nákladů na výrobu elektřiny – v závislosti na tržních cenách tepla – asi na 4 € centy/kWh v dlouhodobém horizontu. Vzhledem k tomu, že jde o zdroj, jehož výkon je prakticky nepřetržitý a nedochází u něj k žádnému kolísání, má geotermální energie klíčovou úlohu v budoucím energetickém mixu postaveném na obnovitelných zdrojích. Doposud se využívá jen mizivé procento jejího chladícího a topného potenciálu. Mělké geotermální vrty umožňují výrobu tepla a chladu kdekoli a kdykoli, a navíc je lze užít k uskladnění tepla.

tabulka 3.9: geotermální energie 2005

Cena energie z prvních elektráren využívajících energii vln a přílivu se odhaduje na 12 až 44 € centů za kWh a z prvních elektráren využívajících přílivové proudy na 9–18 € centů za kWh. Očekává se, že v roce 2020 klesnou ceny na 8–20 centů za kWh. Pro další vývoj bude klíčové hledání nejvhodnějších konstrukčních řešení, optimalizace nastavení zařízení, snížení vstupních nákladů použitím alternativních levnějších konstrukčních materiálů, ekonomičnost rozsahu a využití poznatků z provozu. Podle posledních výzkumů lze faktor učení odhadnout na 10–15 % u elektráren využívajících energie mořských vln a 5–10 % u elektráren přílivových. V střednědobém výhledu se energie oceánu může stát jedním z nejkonkurenceschopnějších a nákladově nejvýhodnějších způsobů výroby elektřiny. V nejbližších letech lze očekávat dynamický vstup na trhy s podobným průběhem, jako se tomu stalo v posledních letech s energií větru. Jde o technologii v raném stadiu vývoje, a proto jsou odhady budoucích nákladů nejisté a neexistují dosud žádná empirická data pro křivky učení. Současné odhady vycházejí z analýz provedených v rámci evropského projektu NEEDS23.

tabulka 3.10: energie oceánu 2010

2020

2030

2040 2050

Geotermální energie (pouze výroba elektřiny) Instalovaný výkon (GW) 8,7 12 33 71 120 152 Investiční náklady (€/kW) 13 896 11 984 9 211 8 088 7 562 7 155 Náklady na provoz a údržbu (€/kWr) 514 444 341 299 280 265 Geotermální (kombinovaná výroba tepla a elektřiny) Instalovaný výkon (GW) 0,24 1,7 13 38 82 124 Investiční náklady (€/kW) 13 944 10 398 7 578 6 335 5 522 5 028 Náklady na provoz a údržbu (€/kWr) 516 385 280 234 204 186

Instalovaný výkon (GW) Investiční náklady (€/kW) Náklady na provoz a údržbu (€/kWr)

odkazy 23 www.needs-project.org

2005

2010

2020

2030

0.27

0.9

17

44

2040 2050

98

194

7 203 4 120 2 319 1 785 1 490 1 331 287

165

93

71

60

53

27

HLAVNÍ VÝCHODISKA

energie oceánů

scénáře budoucího zásobování energií |

geotermální energie

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

3 scénáře budoucího zásobování energií |

vodní energie

vývoj cen obnovitelných energií – shrnutí

Technologie využití vodní energie je již zavedená a značná část jejího potenciálu byla již využita. Stále ale existuje určitý prostor pro nové projekty (zejména malé elektrárny s malou nebo žádnou nádrží) a pro lepší technické řešení stávajících zařízení. Význam vodní energie bude také patrně vzrůstat v souvislosti s narůstající potřebou ochrany před povodněmi a naopak zajištěním zásob vody pro období sucha. Budoucnost patří trvale udržitelné vodní energii, která integruje elektrárnu do říčních ekosystémů a slučuje ekonomicky výhodnou výrobu energie s ekologickými požadavky.

Obrázek 3.3 shrnuje trendy vývoje investičních nákladů pro jednotlivé obnovitelné zdroje, které vycházejí z jejich křivek učení. Je třeba zdůraznit, že očekávané snížení náklad není funkcí času, ale masové výroby, takže je zapotřebí dynamického rozvoje trhů. Většina technologií bude schopná snížit své investiční náklady do roku 2020 na 30 až 70 % současných, po roce 2040 na 20 až 60 %, jakmile dosáhnou plného rozvoje.

HLAVNÍ VÝCHODISKA

tabulka 3.11: vodní energie 2005

Instalovaný výkon (GW) Investiční náklady (€/kW) Náklady na provoz a údržbu (€/kWr)

878

2010

2020

2030

2040 2050

978 1 178 1 300 1 443 1 565

Snížení investičních nákladů OZE vede přímo ke snížení nákladů na výrobu elektřiny a tepla, viz obrázek 3.4. Výrobní náklady se dnes pohybují mezi 8 a 25 € centy na kWh u nejdůležitějších technologií, s výjimkou fotovoltaiky. V dlouhodobém horizontu se očekává snížení nákladů na 4 až 10 eurocenty/kWh (5–12 USD centů/kWh). Tyto odhady závisejí na místních podmínkách, jako je místní větrný režim, příkon slunečního záření, dostupnost biomasy za přijatelné ceny či ekonomická podpora kombinované výroby elektřiny a tepla.

2 199 2 295 2 446 2 550 2 645 2 725 88

92

98

102

106

109

obrázek 3.3: budoucí vývoj investičních nákladů

obrázek 3.4: očekávaný vývoj výrobních nákladů elektrické energie z fosilních paliv a z obnovitelných zdrojů

(NORMALIZOVÁNO NA SOUČASNÉ CENY) PRO OZE

NA PŘÍKLADU ZEMÍ OECD V SEVERNÍ AMERICE

40

120

35

100

30 80

25

60

20 15

40

10 20 %0

5 2005

•• •• •• ••

28

2010

2020

FV POZEMNÍ VĚTRNÉ ELEKTRÁRNY NÁMOŘNÍ VĚTRNÉ ELEKTRÁRNY ELEKTRÁRNY NA BIOMASU TEPLÁRNY NA BIOMASU (KVET) GEOTERMÁLNÍ TEPLÁRNY (KVET) SOLÁRNÍ TEPELNÉ ELEKTRÁRNY ENERGIE OCEÁNU

2030

2040

2050

ct/kWh 0

2005

•• •• •

2010

2020

2030

FV VĚTRNÉ ELEKTRÁRNY KOMBINOVANÉ ELEKTRÁRNY NA BIOMASU GEOTERMÁLNÍ KOMBINOVANÉ ELEKTRÁRNY TERMÁLNÍ SOLÁRNÍ ELEKTRÁRNY

2040

2050

hlavní výsledky Scénáře energetické [r]evoluce pro EU

me

4

Při odhadovaném přírůstku 0,77 % pro období 2005–2050 je očekáván nárůst světové populace z 6,5 miliardy v roce 2005 na 9,1 miliardy v roce 2050. Růst populace se v průběhu uvedeného období bude zpomalovat, z 1,2 % v letech 2005–2010 na 0,4 % v letech 2040–2050. Novější projekce nicméně ukazují nárůst o zhruba 300 milionů vyšší, než jejich dřívější verze. To dále zvýší spotřebu energie. Nejrychleji poroste populace v rozvojových zemích. Transformující se ekonomiky (např. země Střední a Východní Evropy) se budou potýkat s trvalým poklesem, vzápětí je budou následovat země OECD v Pacifiku. Země OECD v Evropě a v Severní Americe si svoji populaci udrží s tím, že růst bude vrcholit mezi 2020 a 2030 a poté dojde k menšímu poklesu. Podíl lidí žijících mimo OECD vzroste ze současných 82 % na 86 % v roce 2050. V témž roce podíl Číny na světové populaci klesne ze současných 20 % na 15 %. Nejvíce se bude rozvíjet populace v Africe, v roce 2050 dosáhne 21 % světové populace.

msti rea gen Juer rnd © Be

blahobytu. To je nezbytné pro analýzu hlavních faktorů určujících energetickou náročnost různých zemí. Ačkoli jsou zatím ještě odhady PKS nepřesné ve srovnání se statistikou národních příjmů, prodeje zboží a národního indexu cen, považují se za lepší výchozí údaje pro modelování globálních scénářů.25 Všechny údaje o ekonomickém rozvoji ve WEO 2007 se proto vztahují ke kupní síle upravené podle HDP. Jelikož ale WEO pokrývá pouze období do roku 2030, projekce pro léta 2030–2050 vycházejí z našich vlastních odhadů. Prognózy růstu HDP se oproti předchozí studii výrazně zvýšily, přičemž růstové trendy v pozadí jsou víceméně stejné. Odhaduje se, že mezi roky 2005–2030 poroste zhruba o 3,6 % ročně ve srovnání s 3,3 % ročně v letech 1971–2002. Za celé období 2005–2050 to bude v průměru také 3,3 %. Čína a Indie podle odhadu porostou rychleji než ostatní regiony, následovány rozvojovými zeměmi Asie, Afriky a transformujícími se ekonomikami. S tím, jak bude čínská ekonomika stále vyspělejší, bude postupně zpomalovat. Přesto se ale ve dvacátých letech tohoto století stane největší světovou ekonomikou podle PKS. HDP v EU a tichomořských zemích OECD poroste po danou dobu asi o 2 % ročně, růst v severoamerických zemích OECD bude o něco vyšší. Podíl zemí OECD na globálním HDP poklesne z 55 % v 2005 na 29 % v roce 2050.

Největší výzvou k dosažení globálně trvale udržitelné energetické politiky je uspokojit energetické potřeby rostoucí populace v rozvojových regionech environmentálně šetrným způsobem. 2. ekonomický růst Ekonomický růst zásadně ovlivňuje spotřebu energií. Od roku 1971 byl každý nárůst HDP o 1 % spojen se zvýšením spotřeby primárních energetických zdrojů o 0,6 % ročně. Pro budoucí snížení spotřeby je proto nezbytné oddělit trend růstu HDP od spotřeby energie. Většina dosavadních globálních energetických, environmentálních a ekonomických modelů vycházela z tržních směnných kurzů, aby bylo možné jednotlivé národní ekonomiky srovnávat a kalibrovat podle jedné měny. V posledních letech byl tento přístup předmětem vážných kontroverzí a jako alternativa byla navržena parita kupní síly (PKS). Parita kupní síly porovnává ceny v různých zemích podle cen určitého košíku tržního i netržního zboží a služeb a poskytuje vyvážené měřítko

obrázek 4.1: EU: prognóza vývoje HDP na hlavu 70 000 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 €

2005

/na hlavu

0

2000

2010

2020

2030

2040

2050

odkazy 24 ‘World Population Prospects: The 2006 Revision’, United Nations, Population Division,

Department of Economic and Social Affairs (UNDP), 2007 25 Nordhaus, W, ‘Alternative Measures of Output in Global Economic-Environmental Models: Purchasing Power Parity or Market Exchange Rates?’, report prepared for IPCC Expert Meeting on Emission Scenarios, US-EPA Washington DC, January 12-14, 2005

29

POPULAČNÍ VÝVOJ A EKONOMICKÝ RŮST

Podstatným faktorem při modelování energetického scénáře je budoucí populační vývoj. Růst populace ovlivňuje množství a skladbu spotřeby energie, a to jak přímo, tak vlivem na ekonomický růst a rozvoj. World Energy Outlook z roku 2007 (WEO 2007) užívá prognóz populačního vývoje Rozvojového programu Spojených národů (UNDP). V této studii využíváme nejčerstvější populační prognózy UNDP do roku 2050.24

s/d

MARTIN BURSÍK, MÍSTOPŘEDSEDA VLÁDY A MINISTR ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ ČESKÉ REPUBLIKY O PRVNÍM VYDÁNÍ GLOBÁLNÍHO SCÉNÁŘE ENERGETICKÉ [R]EVOLUCE

1. populační vývoj

hlavní výsledky |

4

“Je to zajímavá vize, která by mohla být realizovatelná, bude-li dostatek politické vůle.”

4 hlavní výsledky |

obrázek 4.2: EU: prognóza energetické náročnosti spotřebního sektoru podle Referenčního scénáře a Scénáře energetické [r]evoluce

obrázek 4.3: vývoj globálního HDPPKS podle regionů 2050

SPOTŘEBA ENERGIE

•• •• •• •• ••

4 3,5 3 2,5 2 1,5

2005

1 0,5 MJ/US$

0

2000

2010

• •

2020

2030

2040

2050

SCÉNÁŘ ENERGETICKÉ [R]EVOLUCE

OECD EVROPA OECD SEVERNÍ AMERIKA OECD PACIFIK TRANSFORMUJÍCÍ SE EKONOMIKY INDIE ČÍNA ROZVOJOVÁ ASIE LATINSKÁ AMERIKA AFRIKA STŘEDNÍ VÝCHOD

REFERENČNÍ SCÉNÁŘ

EU: spotřeba energií podle sektorů Spojením prognóz populačního růstu, růstu HDP a energetické náročnosti získáváme představu o budoucím vývoji spotřeby energie v Evropě. Údaje o tomto vývoji najdete v tabulce 4.4, a to jak pro Scénář energetické [r]evoluce, tak pro Referenční scénář. Podle Referenčního scénáře vzroste spotřeba o víc jak 20 %, z dnešních 77 260 PJ za rok na 94 600 PJ v roce 2050. Podle Scénáře energetické [r]evoluce se spotřeba sníží o 35 % a v roce 2050 dosáhne 49 749 PJ za rok.

Zrychlující se růst energetické účinnosti, což je klíčový předpoklad dosažení dostatečně vysokého podílu obnovitelných energií v našem energetickém mixu, je přínosný nejen pro životní prostředí, ale i z ekonomického hlediska. Pokud bereme v úvahu celý provozní cyklus zařízení, je ve většině případů zvýšení energetické účinnosti levnější než výstavba nového energetického zdroje. Mobilizace ekonomického potenciálu energetických úspor vede přímo ke snížení nákladů. Účinná strategie zvyšování energetické účinnosti tak umožní částečně kompenzovat vícenáklady vyvolané zaváděním nových OZE na trh.

obrázek 4.4: EU: prognóza konečné spotřeby energií podle sektorů a obou scénářů 70 000

70 000

60 000

60 000

50 000

50 000

40 000

40 000

30 000

30 000

20 000

20 000

10 000

10 000

PJ/rok 0

30

REF 2005

REF 2010

•• •

“ÚČINNOST“ PRŮMYSL OSTATNÍ SEKTORY DOPRAVA

REF 2020

REF 2030

REF 2040

REF 2050

PJ/rok 0

E[R] 2005

E[R] 2010

E[R] 2020

E[R] 2030

E[R] 2040

E[R] 2050

Zvyšování účinnosti v sektoru tepla bude ještě rozsáhlejší. Podle Scénáře energetické [r]evoluce se dokonce konečná spotřeba dá snížit (obr. 4.6). Ve srovnání s Referenčním scénářem lze v roce 2050 účinnějším hospodařením s teplem snížit spotřebu asi o 7 420 PJ/rok. Pomocí důsledného zateplení existujících obytných budov a přísných energetických standardů pro nové, pasivní domy bude možné dosáhnout stejného pohodlí obyvatel s mnohem nižší spotřebou energie.

obrázek 4.5: EU: vývoj poptávky po elektřině podle sektorů

obrázek 4.6: EU: vývoj poptávek po teplu podle sektorů

(“ÚČINNOST“ = ÚSPORA VE SROVNÁNÍ S REFERENČNÍM SCÉNÁŘEM; OSTATNÍ SEKTORY = SLUŽBY, DOMÁCNOSTI)

(“ÚČINNOST“ = ÚSPORA VE SROVNÁNÍ S REFERENČNÍM SCÉNÁŘEM)

6 000

30 000

5 000

25 000

4 000

20 000

3 000

15 000

2 000

10 000

1 000

5 000

TWh/rok 0

2005

•• •

2010

2020

2030

2040

2050

PJ/rok 0

2005

2010

2020

2030

2040

VÝVOJ SPOTŘEBY TEPLA A ELEKTŘINY

V dopravním sektoru se podle Scénáře energetické [r]evoluce sníží spotřeba energie takřka o polovinu, na 8 700 PJ v roce 2050, čímž dojde k úspoře 67 % oproti Referenčnímu scénáři. Tohoto snížení lze dosáhnout zavedením vysoce úsporných vozidel, přenesením nákladní dopravy ze silnic na koleje a změnou přístupu veřejnosti k mobilitě.

4 hlavní výsledky |

Podle Scénáře energetické [r]evoluce se spotřeba elektřiny nerovnoměrně sníží, přičemž k hlavnímu snížení spotřeby dojde v domácnostech a službách. Navzdory zvyšování energetické účinnosti nelze nárůstu spotřeby elektřiny zabránit. Zvýší se totiž počet elektrických vozidel, takže spotřeba elektřiny bude v roce 2050 na 3 543 TWh. Ve srovnání s Referenčním scénářem počítá Scénář energetické [r]evoluce díky zvyšování energetické účinnosti s úsporou asi 1 351 TWh. Toto snížení spotřeby energie je dosažitelné zejména užíváním vysoce účinných elektronických zařízení využívajících nejlepší dostupné technologie ve všech sektorech spotřeby. Využití solární architektury jak v obytných, tak v komerčních budovách umožní snížit rostoucí poptávku po aktivní klimatizaci.

© Langrock/Zenit/gp

obrázek MUŽ PRACUJE S BRUSKOU NA ČÁSTI STOŽÁRU VĚTRNÉ TURBÍNY V TOVÁRNĚ VESTAS, CAMBELTOWN, SKOTSKO.

© Gp/Davison

© Langrock/Zenit/gp

obrázek NÁMOŘNÍ VĚTRNÁ ELEKTRÁRNA V MIDDELGRUNDEN, KODAŇ, DÁNSKO.

2050

“ÚČINNOST” PRŮMYSL OSTATNÍ SEKTORY DOPRAVA

31

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

4

EU: výroba energie

hlavní výsledky | VÝROBA ELEKTŘINY

Vývoj v sektoru elektroenergetiky se vyznačuje dynamicky rostoucím trhem obnovitelných energií a růstem podílu elektřiny z OZE. Tak bude postupně nahrazována jaderná energie a omezován počet elektráren na fosilní paliva nutný ke stabilizaci přenosové soustavy. Do roku 2050 bude 88 % elektřiny v EU pocházet z obnovitelných zdrojů. „Nové“ obnovitelné zdroje – především vítr, solární tepelné elektrárny a fotovoltaika – budou zajišťovat tři čtvrtiny výroby elektřiny. Následující strategie ukazuje cestu k budoucí obnovitelné energii: • Postupné odstavení jaderných elektráren a zvyšující se spotřeba budou zpočátku kompenzovány novými vysoce účinnými plynovými elektrárnami s kombinovaným cyklem a větším instalovaným výkonem větrných elektráren a energetickým využitím biomasy. V dlouhodobém výhledu bude vítr nejdůležitější zdroj výroby elektřiny. • Solární energie, energie z biomasy a vodní energie se budou významně podílet na celkové výrobě elektřiny. Zvláště pak vodní a solární tepelné elektrárny, jako zdroje s malým kolísáním (v kombinaci s efektivním skladováním tepla), se stanou důležitými komponenty budoucího energetického mixu. • Instalovaný výkon OZE poroste ze současných 168 GW na 1 070 GW v roce 2050. Šestinásobné zvýšení výkonu obnovitelných zdrojů v nejbližších 42 letech nicméně vyžaduje politickou podporu a správně zvolené politické mechanismy. V příštích 20 letech poroste poptávka po investicích do nových elektráren. Protože investiční cykly v sektoru energií jsou dlouhé, je třeba rozhodnutí o budoucí restrukturalizaci světové energetiky prosadit již dnes.

OZE. Tato mobilizace závisí na technickém potenciálu, aktuálních cenách, potenciálu snižování nákladů a vyspělosti jednotlivých technologií. Na obrázku 4.8 vidíme srovnání vývoje různých obnovitelných technologií v čase. Až do roku 2020 se bude i nadále zvyšovat podíl na trhu především energie vody a větru. Po tomto datu bude rostoucí podíl větru doplňován elektřinou vyráběnou z biomasy, fotovoltaikou a solárními větrnými elektrárnami. Tato čísla nevyjadřují nejvyšší dosažitelný potenciál, ale co možná nejvíce vyvážený přístup. Pokud dojde k příznivému přístupu ze strany politiků, očekávají výrobci solárních systémů mnohem větší rozvoj. To se zejména týká koncentračních solárních tepelných technologií, jež by se mohly rozšířit na 30 GW už v roce 2020 a na více než 120 GW v roce 2050. Fotovoltaický průmysl počítá s instalovaným výkonem 350 GW v roce 2020 jen v samotné Evropě za předpokladu příznivých politických podmínek.

tabulka 4.1: EU: prognóza instalovaného výkonu výroby elektřiny z OZE podle Scénáře energetické [r]evoluce v Gw

2005

2010

2020

2030

2040

2050

109 34 1 21,4 1 0 0 168

114 83 10 38,5 2 1 0 249

123 213 94 66,3 5 9 2 511

128 264 204 91,6 13 17 6 723

132 331 300 102,8 27 27 16 936

137 357 370 110 38 31 26 1 069

Aby byl růst obnovitelných zdrojů energie ekonomicky atraktivní, je třeba vyváženě a ve správný čas mobilizovat všechny technologie

Vodní Větrné Fotovoltaické Biomasa Geotermální Solární tepelné Energie oceánu Celkem

obrázek 4.7: EU: vývoj struktury výroby elektřiny podle obou scénářů

obrázek 4.8: EU: vývoj instalovaného výkonu výroby elektřiny z OZE podle Scénáře energetické [r]evoluce

(“ÚČINNOST” = ÚSPORA VE SROVNÁNÍ S REFERENČNÍM SCÉNÁŘEM)

PODLE JEDNOTLIVÝCH ZDROJŮ

6 000

1 200

5 000

1 000

4 000

800

3 000

600

2 000

400

1 000

200

TWh/rok 0

32

REF E[R] 2005

REF E[R] 2010

REF E[R] 2020

REF E[R] 2030

REF E[R] 2040

REF E[R] 2050

GWel 0

E[R] 2005

•• •• •

E[R] 2010

E[R] 2020

“ÚČINNOST“ DOVOZ OZE ENERGIE OCEÁNU SOLÁRNÍ TEPELNÉ FOTOVOLTAICKÉ GEOTERMÁLNÍ

E[R] 2030

E[R] 2040

•• •• ••

E[R] 2050

VĚTRNÉ VODNÍ BIOMASA PLYN & ROPA UHLÍ JADERNÉ

© gp/Martin Bond

© joanne/dreamstime

obrázek FOTOVOLTRAICKÁ ELEKTRÁRNA O VÝKONU 100 KW POBLÍŽ TRATĚ BELLINZONALOCARNO, GORDOLA, ŠVÝCARSKO. obrázek ENERGIE OCEÁNU.

EU: budoucí náklady na výrobu elektřiny

1 000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 B $/rok 0

••

4

REF E[R] 2005

REF E[R] 2010

REF E[R] 2020

REF E[R] 2030

REF E[R] 2040

BUDOUCÍ CENY ELEKTŘINY

V důsledku zvyšující se spotřeby čelíme podstatnému a všeobecnému růstu výdajů na zásobování elektřinou. Podle Referenčního scénáře povede neomezený růst spotřeby, zvyšování cen fosilních paliv a cen emisí CO2 k nárůstu výdajů za dodávky elektřiny z dnešních 8 330 miliard € za rok na 8 730 miliard € v roce 2050. Z obrázku 4.10 je patrné, že Scénář energetické [r]evoluce nejenže splňuje stanovený cíl redukce emisí CO2, ale pomáhá stabilizovat ceny energií a snížit ekonomický tlak na společnost. Zvyšování energetické účinnosti a přenesení hlavní části výroby energie na obnovitelné zdroje nakonec vedou k dlouhodobým cenám energie, jež jsou v porovnání s Referenčním scénářem o třetinu nižší. Je zjevné, že sledování přísných ekologických cílů se dlouhodobě vyplatí i ekonomicky.

obrázek 4.10: EU: vývoj celkových nákladů na výrobu elektřiny

hlavní výsledky |

Na obrázku 4.9 vidíme, že zavádění obnovitelných energií podle Scénáře energetické [r]evoluce lehce zvýší náklady na výrobu elektřiny oproti Referenčnímu scénáři. Jedná se ale o rozdíl méně než 0,5 centu/kWh do roku 2020. Berme v úvahu, že jakékoli zvýšení cen fosilních paliv oproti předpokladům vyjádřeným v tabulce 3.2 tento rozdíl sníží. Kvůli nižší intenzitě emisí CO2 bude v roce 2020 výroba elektřiny podle Scénáře energetické [r]evoluce ekonomicky výhodnější a v roce 2050 bude levnější již o 2,4 centů oproti Referenčnímu scénáři.

REF E[R] 2050

SCÉNÁŘ ENERGETICKÉ [R]EVOLUCE – ZVYŠOVÁNÍ “ÚČINNOSTI” SCÉNÁŘ ENERGETICKÉ [R]EVOLUCE REFERENČNÍ SCÉNÁŘ

obrázek 4.9: EU: vývoj dílčích nákladů na výrobu elektřiny podle obou scénářů (CENY EMISÍ CO2 UVEDENÉ OD ROKU 2010, S RŮSTEM Z 15 $/T CO2 V ROCE 2010 NA 50 $/T CO2 V ROCE 2050)

13 12 11 10 9 8 7 6 5 $¢/kWh 4

2000

2010

2020

2030

2040

2050

33

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

4 hlavní výsledky | VÝROBA TEPLA A CHLADU – DOPRAVA

EU: výroba tepla a chladu

EU: doprava

V sektoru dodávek tepla vývoj obnovitelných zdrojů vyvolává různé otázky. Dnes obnovitelné zdroje tepla pokrývají 10 % primární spotřeby energie pro výrobu tepla, většina z toho z využití biomasy. Chybějící místní tepelné sítě představují pro rozsáhlejší využití geotermální a solárně-termální energie velkou bariéru. Zkušenosti ukazují, že je snazší provádět efektivní podporu v síťově propojeném sektoru elektroenergetiky než v sektoru výroby tepla s mnoha různými hráči. Pokud zde chceme rozhýbat dynamický rozvoj, bude zapotřebí zvláštních nástrojů podpory.

V dopravním sektoru se podle Scénáře energetické [r]evoluce sníží spotřeba energie takřka o polovinu, na 8 700 PJ v roce 2050, čímž dojde k úspoře 57 % oproti Referenčnímu scénáři. Tohoto snížení lze dosáhnout zavedením vysoce úsporných vozidel, přesunem nákladní dopravy ze silnic na koleje a změnou přístupu veřejnosti k mobilitě. Po zavedení atraktivnějších alternativ k osobním automobilům poroste automobilový trh pomaleji než podle Referenčního scénáře a dosáhne 235 milionů aut v roce 2050. Přechod k menším vozidlům, podpořený ekonomickými motivačními nástroji – spolu s přechodem na nové typy elektrického pohonu a snížením najetých kilometrů o 0,25 % za rok – povede v konečném důsledku k úspoře energie o 60 %.

Scénář energetické [r]evoluce předpokládá, že obnovitelné zdroje budou v roce 2050 zajišťovat 56 % spotřeby tepla a chladu v EU. • Opatření ke zvýšení účinnosti mohou snížit současnou spotřebu tepla o 10 %, aniž by to jakkoliv ovlivnilo růst životního standardu. • Co se týče přímého vytápění, začínají solární kolektory, energie biomasy a bioplynu a geotermální energie postupně nahrazovat systémy založené na spalování fosilních paliv. • Přechodem od uhlí a ropy k zemnímu plynu ve zbylých konvenčních teplárnách dosáhneme dalšího snížení emisí CO2.

obrázek 4.11: EU: vývoj dodávek tepla podle obou scénářů

obrázek 4.12: EU: doprava podle obou scénářů

(“ÚČINNOST” = ÚSPORA VE SROVNÁNÍ S REFERENČNÍM SCÉNÁŘEM)

(“ÚČINNOST” = ÚSPORA VE SROVNÁNÍ S REFERENČNÍM SCÉNÁŘEM)

30 000

25 000

25 000

20 000

20 000

15 000

15 000 10 000

10 000

5 000

5 000 TWh/rok 0

REF E[R] 2005

••

34

REF E[R] 2010

“ÚČINNOST“ GEOTERMÁLNÍ SOLÁRNÍ

REF E[R] 2020

••

REF E[R] 2030

BIOMASA FOSILNÍ PALIVA

REF E[R] 2040

REF E[R] 2050

PJ/rok 0

REF E[R] 2005

••

REF E[R] 2010

“ÚČINNOST“ VODÍK ELEKTŘINA

REF E[R] 2020

•• •

REF E[R] 2030

REF E[R] 2040

BIOPALIVA ZEMNÍ PLYN ROPNÉ PRODUKTY

REF E[R] 2050

© gp/cobbing

obrázek DĚLNÍCI PROVĚŘUJÍCÍ PARABOLICKÉ KOLEKTORY SOLÁRNÍ ELEKTRÁRNY PS10 V SAN LUCAR LA MAYOR U SEVILLY, ŠPANĚLSKO, 2008.

© Redondo/gp

obrázek ELEKTRÁRNA POBLÍŽ REYKJAVÍKU. ZÍSKÁVÁ SE ZDE ENERGIE ZE ZEMSKÉHO TEPLA.

Zatímco se podle Referenčního scénáře evropské emise CO2 zvýší o 20 %, Scénář energetické [r]evoluce předpokládá naopak jejich snížení o 75 % z 3 900 milionů tun v roce 2005 na 979 milionů tun v roce 2050. Roční emise na obyvatele klesnou ze 7,9 tun na 2 tuny. Navzdory postupnému odstavení jaderné energie a rostoucí poptávce emise CO2 z elektroenergetiky poklesnou. V dlouhodobé perspektivě dokáže vyšší účinnost zařízení a větší využití elektřiny z OZE a trvale udržitelných biopaliv snížit emise CO2 i v dopravě. V roce 2050 bude podíl emisí CO2 z energetického sektoru 11 %, a tedy nižší než podíl dopravy, jež bude největším zdrojem emisí.

Pokud vyjdeme z výše uvedených předpokladů, výslednou spotřebu PEZ podle Scénáře energetické [r]evoluce nalezneme na obrázku 4.14. Ve srovnání s Referenčním scénářem se celková spotřeba sníží k roku 2050 na 53 %. Okolo 56 % zbylé spotřeby pokryjí obnovitelné zdroje. Je třeba upozornit, že v důsledku započítání energetické účinnosti jako primárního zdroje energie sui generis se zdá podíl obnovitelných zdrojů na celkové výrobě nižší, než jaký ve skutečnosti je.

obrázek 4.13: EU 27: vývoj emisí CO2 v jednotlivých sektorech podle Scénáře energetické [r]evoluce

obrázek 4.14: EU: vývoj spotřeby primárních energetických zdrojů podle obou scénářů

(“ÚČINNOST” = ÚSPORA VE SROVNÁNÍ S REFERENČNÍM SCÉNÁŘEM)

(“ÚČINNOST” = ÚSPORA VE SROVNÁNÍ S REFERENČNÍM SCÉNÁŘEM)

5 000

100 000

4 500

90 000

4 000

80 000

3 500

70 000

3 000

60 000

2 500

50 000

2 000

40 000

1 500

30 000

1 000

20 000

500

10 000

Miliony t/rok 0

PJ/rok 0

E[R] 2005

••

E[R] 2010

E[R] 2020

E[R] 2030

E[R] 2040

••

E[R] 2050

REDUKCE DÍKY ÚČINNOSTI A OZE PRŮMYSL DOPRAVA OSTATNÍ SEKTORY

VEŘEJNÁ ELEKTROENERGETIKA & KVET

REF E[R] 2005

•• •• •

REF E[R] 2010

REF E[R] 2020

“ÚČINNOST“ VÝVOZ OBNOVITELNÉ ENERGIE ENERGIE OCEÁNU GEOTERMÁLNÍ ENERGIE SOLÁRNÍ ENERGIE BIOMASA

REF E[R] 2030

•• •• ••

REF E[R] 2040

REF E[R] 2050

VÍTR VODA ZEMNÍ PLYN ROPA UHLÍ JADERNÁ ENERGIE

35

4

EMISE co 2 – SPOTŘEBA PRIMÁRNÍCH ENERGETICKÝCH ZDROJŮ

EU: spotřeba primárních energetických zdrojů (PEZ)

hlavní výsledky |

EU: vývoj emisí CO2

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

4

EU: investice do nových elektráren

hlavní výsledky |

Celková výše nezbytných investic do nových elektráren do roku 2030 se pohybuje mezi 1,4 a 1,8 bilionu €. Hlavním motorem investic do nových elektráren bude skutečnost, že dnešní zařízení v Evropě stárnou.

INVESTICE – ELEKTRÁRNY

Výrobci elektřiny se budou v nejbližších pěti až deseti letech rozhodovat, kterou technologii výroby využijí, a to na základě národní energetické politiky, především pak míry liberalizace trhu a cílů stanovených pro rozvoj OZE a snižování emisí CO2. Evropský systém obchodování s emisemi bude mít podstatný vliv na to, zda většina příštích investic půjde do elektráren na fosilní paliva, nebo do obnovitelných zdrojů a kombinované výroby tepla a elektřiny. Objem investic nezbytný k uskutečnění Scénáře energetické [r] evoluce je 1,79 bilionu €, tedy asi o 25 % více než u Referenčního scénáře s 1,42 bilionu €. Zatímco úroveň investic do obnovitelných zdrojů, fosilních paliv a jaderné energie je podle Referenčního scénáře takřka stejná (tedy asi 500 miliard ročně až do roku 2030), Scénář energetické [r]evoluce vkládá do obnovitelných zdrojů 60 % investic. Investice do sektoru fosilních paliv se soustřeďují především do kombinované výroby tepla a elektřiny a do vysoce účinných elektráren na zemní plyn. Průměr potřebných ročních investic do sektoru elektroenergetiky je podle Scénáře energetické [r]evoluce v letech 2005 až 2030 zhruba 72 miliard €. Většina investic do obnovitelné energie bude směřovat do větrných elektráren a dále do elektráren fotovoltaických.

obrázek 4.16: změny v celkových investicích do staveb elektráren podle Scénáře energetické [r]evoluce

500

•• ••

JADERNÉ FOSILNÍ

400

OBNOVITELNÉ KOGENERACE

300 200 100 Miliard € 0 -100 -200 -300

2005-2010

2011-2020

2021-2030

2005-2030

figure 4.15: změny v celkových investicích do elektráren podle Scénáře energetické [r]evoluce a Referenčního scénáře pro roky 2005–2030 Referenční scénář 2005–2030

Scénář energetické [r]evoluce 2005 - 2030

11%

JADERNÉ

30%

FOSILNÍ

33%

KOGENERACE

celkem 1,42 bilionu €

KOGENERACE

celkem 1,79 bilionu € 20%

39%

36

9%

FOSILNÍ

OBNOVITELNÉ

58%

OBNOVITELNÉ

© Langrock/Zenit/gp

obrázek PRVNÍ GEOTERMÁLNÍ ELEKTRÁRNA V NĚMECKU VYRÁBÍ ELEKTŘINU. DĚLNÍK VE FILTRAČNÍ MÍSTNOSTI.

obrázek 4.17: investice do obnovitelných zdrojů energie podle energetické [r]evoluce v letech 2005-2030

4 hlavní výsledky |

energie oceánu geotermální vodní biomasa

INVESTICE DO OZE & FOSILNÍCH PALIV

větrná všechny elektrárny fotovoltaické elektrárny 0

50 000

100 000

150 000

200 000

250 000

300 000

350 000

milionů €

investice do výroby elektřiny z OZE

investice do výroby elektřiny z fosilních paliv

Podle Referenčního scénáře dosáhnou investice do výroby obnovitelné elektřiny 556 miliard €. Pro srovnání Scénář energetické [r]evoluce navrhuje 1 044 miliard. Jakým způsobem se budou investice dělit mezi jednotlivé zdroje, závisí na jejich technologické vyspělosti. Technologie, jako jsou větrné elektrárny, které jsou v oblastech s dobrými meteorologickými podmínkami již dnes konkurenceschopné, získají větší objem investic a větší podíl na trhu. To, jak se různé typy obnovitelných energií umístí na trhu, bude také záviset na místních zdrojích i politických pravidlech v jednotlivých členských zemích EU. Obrázek 4.17 představuje přehled investic potřebných pro jednotlivé technologie.

Podle Referenčního scénáře připadne hlavní rozšíření trhu fosilních technologií elektrárnám zemního plynu, následovaným uhelnými elektrárnami – obdrží investice v objemu 123 miliard a 107 miliard €. Scénář energetické [r]evoluce předpokládá, že celkové investice do elektráren na fosilní paliva do roku 2030 budou 160 miliard €, což je výrazně méně než 291 miliard, které předpokládá Referenční scénář.

Co se týče fotovoltaiky, budou hlavní trhy i nadále v Německu a Španělsku, a to několik příštích let, ale časem by měly expandovat do dalších zemí EU. Protože fotovoltaika je vysoce modulární a decentralizovaná technologie, jež může být použita prakticky všude, tento trh se nakonec rozšíří po celé EU. Solární tepelné systémy má na druhou stranu smysl provozovat pouze v jižních státech EU. Hlavní investice lze proto očekávat ve Španělsku, Francii, Itálii a Řecku. Větrná energie se bude nejvíce rozvíjet v severní Evropě, Španělsku a Portugalsku. Námořní větrné elektrárny se budou na trhu významněji podílet po roce 2015. Zejména se budou rozvíjet v regionu Severního moře.

Největší investice do uhelných elektráren se uskuteční v Německu. Zatímco podle Referenčního scénáře bude současný rostoucí trend (2000–2010) pokračovat až do roku 2030, Scénář energetické [r] evoluce předpokládá, že ve druhé a třetí dekádě (2011–2030) se tento růst výrazně zpomalí. Celkové náklady na fosilní paliva dosahují podle Referenčního scénáře 5,6 bilionu € mezi 2005 a 2030, zatímco podle Scénáře energetické [r]evoluce je to 3,8 bilionu. To znamená, že podle Scénáře energetické [r]evoluce budou palivové náklady v roce 2030 nižší asi o 32 % a v roce 2050 nižší až o 83 %. Ačkoli investice do plánovaných plynových elektráren a KVET jsou podle obou scénářů poměrně vysoké, finanční podpora výroby energie z uhlí a ropy je podle Scénáře energetické [r]evoluce o 70 % nižší než podle Referenčního scénáře.

Kogenerační jednotky pro spalování biomasy budou rozšířeny po celé Unii, protože potenciál biomasy a/nebo výroby bioplynu je prakticky všudypřítomný.

37

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

4

snížení palivových nákladů prostřednictvím obnovitelných zdrojů

hlavní výsledky | snížení palivových nákladů

Protože obnovitelná energie nemá žádné náklady na paliva, Scénář energetické [r]evoluce ušetří 1,7 bilionu € čili 70 miliard ročně. Srovnání dodatečných nákladů na paliva podle Referenčního scénáře a investic podle Scénáře energetické [r]evoluce ukazuje, že průměrné roční palivové vícenáklady podle Referenčního scénáře jsou čtyřiapůlkrát vyšší než investiční vícenáklady podle Scénáře energetické [r]evoluce. Ve skutečnosti vícenáklady související s uhlím do roku 2030 dosáhnou 1,7 bilionu €. To by pokrylo veškeré investice potřebné na výstavbu obnovitelných a kogeneračních zdrojů podle Scénáře energetické [r]evoluce. Tyto obnovitelné zdroje budou produkovat energii, aniž by po roce 2030 generovaly další palivové náklady, přičemž ceny za uhlí a za plyn budou nadále pro národní ekonomiky těžkým břemenem.

tabulka 4.2: palivové a investiční náklady podle Referenčního scénáře a Scénáře energetické [r]evoluce INVESTIČNÍ NÁKLADY

euro

2005-2010

2011-2020

2021-2030

2005-2030

2005-2030 roční průměr

miliard € 2005 miliard € 2005 miliard € 2005 miliard € 2005 miliard € 2005

31 104 125 129 390

51 103 255 189 598

74 84 176 101 434

155 291 556 420 1 422

6 12 22 17 57

miliard € 2005 miliard € 2005 miliard € 2005 miliard € 2005

108 166 166 439

31 469 236 736

21 410 188 619

160 1 044 590 1 794

6 42 24 72

miliard € 2005 miliard € 2005 miliard € 2005 miliard € 2005

-28 40 37 50

-122 214 47 138

-136 234 87 185

-286 488 170 372

-11 20 7 15

miliard €/rok miliard €/rok miliard €/rok miliard €/rok miliard €/rok

109 221 465 24 819

161 670 1 200 39 2 070

102 1 068 1 487 44 2 701

371 1 959 3 153 107 5 591

15 78 126 4 224

miliard €/rok miliard €/rok miliard €/rok miliard €/rok miliard €/rok

105 234 399 23 762

128 718 751 29 1 625

44 1 032 355 15 1 447

277 1 984 1 506 68 3 834

11 79 60 3 153

miliard €/rok miliard €/rok miliard €/rok miliard €/rok miliard €/rok

3 -13 66 1 57

33 -47 449 10 445

58 36 1 132 28 1 245

94 -24 1 647 39 1 756

4 -1 66 2 70

REFERENČNÍ SCÉNÁŘ

Celkem jaderné Celkem fosilní Celkem OZE Celkem kogenerace Celkem SCÉNÁŘ E[R]

Celkem fosilní Celkem OZE Celkem kogenerace Celkem ROZDÍL E[R] A REF

Celkem fosilní a jaderné Celkem kogenerace Celkem OZE Celkem PALIVOVÉ NÁKLADY REFERENČNÍ SCÉNÁŘ

Celkem ropa Celkem plyn Celkem uhlí Celkem hnědé uhlí Celkem fosilní paliva SCÉNÁŘ E[R]

Celkem ropa Celkem plyn Celkem uhlí Celkem hnědé uhlí Celkem fosilní paliva ÚSPORY REF PROTI E[R]

Ropa Plyn Uhlí Hnědé uhlí Celkem úspora fosilních paliv

38

klimatická & energetická politika

Hans-Gert Pöttering PŘEDSEDA EVROPSKÉHO PARLAMENTU

klimatická politika Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC) předpovídá, že se globální teplota zvýší v nejbližším století až o 5,8 °C v závislosti na tom, jak úspěšně budeme schopni snižovat  emise skleníkových plynů. Takové oteplení je mnohem rychlejší nežli cokoli, co lidstvo ve svých dějinách zažilo. Navíc nepočítá s vysoce pravděpodobným spuštěním tzv. pozitivních zpětných vazeb, které by vedlo k uvolnění dalších skleníkových plynů a ještě silnějšímu oteplování.

Dopady menšího a středně silného oteplení zahrnují: • Vzestup hladin moří kvůli tání ledovců a termální expanzi oceánů v důsledku zvyšující se globální teploty. • Masivní úniky skleníkových plynů z trvale zmrzlých půd a umírajících pralesů, což oteplování ještě urychlí. • Vysoké riziko častějších extrémních projevů počasí, jako jsou vlny veder, sucha a záplavy. Za posledních třicet let se globální výskyt  suchých období zdvojnásobil. Některé oblasti, jako je jihovýchodní Evropa, jsou sužovány suchem už od počátku století. • Přírodní ekosystémy, včetně ledovců, korálových útesů, mangrovových porostů, vysokohorských ekosystémů, severských pralesů, tropických pralesů, prérijních mokřin a původních luk, jsou vážně ohroženy. • Zvyšuje se riziko vymírání druhů a ztráty biodiverzity. Největší dopady postihnou chudší země v subsaharské Africe, Jižní Asii, Jihovýchodní Asii, andské Jižní Americe a malé ostrovní státy, jež mají nejhorší podmínky k obraně proti častějším suchům, zvyšování hladiny moří, šíření chorob a úpadku zemědělské výroby. Evropské životní prostředí je na změnu klimatu zvlášť citlivé, přičemž evropská ekonomika je na zdravém životním prostředí významně závislá. Pokud nedojde k okamžité politické reakci a celkové teploty vzrostou o více jak 2 °C nad předprůmyslovou úroveň, dopady budou dramatické. Oteplování způsobené skleníkovými plyny může odstartovat nevratné tání Grónského ledovce, které byl zvedlo mořskou hladinu až o sedm metrů. Podle nových studií rychlost odlamování pobřežního ledu v Antarktidě poukazuje na zvýšené riziko tání tamních ledovců. Zpomalení, posunutí nebo zastavení Golfského proudu by mělo katastrofální vliv na Evropu a narušilo by globální systém cirkulace mořské vody. Množství

metanu, které by se uvolnilo roztáním trvale zmrzlé půdy a z mořské vody, by vedlo k velkému zvýšení koncentrace tohoto plynu v atmosféře a dalšímu oteplování. Je proto zcela nezbytné omezit emise, tak rychle a účinně, jak jen to bude možné. Cílem klimatické politiky musí být udržení globálního růstu teploty co nejníže pod úrovní 2 °C oproti předindustriální éře. Vzhledem k tomu, že naše dosavadní emise způsobí zvýšení o 1,8 ºC, je třeba zajistit, aby se nárůst emisí zastavil co nejdříve a aby do roku 2020 byly výrazně nižší než dnes. kjótský protokol S vědomím těchto hrozeb se signatářské země Rámcové úmluvy OSN o klimatických změnách z roku 1992 dohodly v roce 1997 na přijetí tzv. Kjótského protokolu. Tento protokol nabyl účinnosti v roce 2005; 165 členských zemí se dvakrát ročně schází a jedná o dalším zdokonalování a rozšiřování Úmluvy. Pouze jediná významná průmyslová země tento protokol neratifikovala – Spojené státy. Kjótský protokol zavazuje průmyslové země, aby snížily své emise skleníkových plynů o 5,2 % oproti roku 1990 v období 2008–2012. To vedlo k přijetí řady regionálních a národních redukčních cílů. Např. EU přijala redukční závazek 8 % (stejně tak Česká republika). Aby jej bylo možné dosáhnout, EU si stanovila cíl zvýšení výroby energií z obnovitelných zdrojů z původních 6 % na 12 % do roku 2010. V současnosti země Kjótského protokolu jednají o druhém kontrolním období, které připadá na roky 2013–2017. Greenpeace vyzývá, aby se průmyslové země zavázaly k přinejmenším 30% omezení svých emisí do roku 2020. Jedině tímto omezením máme reálnou naději, že se nám podaří udržet oteplování v mezích zmíněných 2 °C. Kjótský protokol stojí a padá s právně závaznými závazky snižování emisí. V zájmu dosažení těchto cílů se nyní uhlík stává obchodovatelnou komoditou. Smyslem je podporovat ekonomicky nejvýhodnější snižování emisí, a zároveň tak podněcovat nezbytné privátní investice do čistých technologií, které jsou jedním z hlavních hybatelů energetické revoluce. Na vyjednání už ale nezbývá mnoho času. Země podepsané pod Kjótským protokolem se v prosinci 2007 dohodly na vyjednávacím „mandátu“, tzv. Akčním plánu z Bali. Dohodu pro druhé kontrolní období (2013–2020) je ale zapotřebí bezpodmínečně uzavřít nejpozději do konce roku 2009. Země, které přemýšlejí více do budoucnosti, mohou zavést vlastní přísnější omezení už nyní, začít s předstihem budovat průmysl a databanku znalostí, které umožní přechod na nízkouhlíkovou ekonomiku, a posílit tím i svou vyjednávací pozici pro druhé kontrolní období.

39

KLIMATICKÁ POLITIKA

Již nyní jsme svědky dopadů klimatických změn. Od Inuitů na dalekém severu k obyvatelům nízkých atolů a říčních delt – všude se lidé potýkají s dopady klimatických změn. Miliony lidí jsou ohroženy zvýšeným rizikem hladomoru, malárie, záplav a nedostatku vody. Dosud nikdy nebylo lidstvo nuceno potýkat se s tak závažnou environmentální krizí.

5

© M. Dietrich/dreamstime

klimatická a energetická politika |

5

“Musíme začít brát vědecké výzkumy vážně. Čas na řešení problémů se nám krátí každým dnem.”

5 klimatická a energetická politika | KLIMATICKÁ POLITIKA

evropská energetická politika

osm politických kroků pro energetickou [r]evoluci

Evropa sama sebe často pasuje do role lídra boje proti klimatickým změnám; instituce EU se zavázaly bránit nárůstu globální průměrné teploty přes hranici 2 °C. Aby se energetickou revoluci, nutnou k boji s globálním oteplováním, podařilo zahájit, Evropa musí jít příkladem a přejít na čisté a trvale udržitelné energetické systémy. Energetická [r]evoluce ukazuje, že to je proveditelné. Její uskutečnění by zajistilo nejen nezbytné snížení emisí, ale zásadně by přispěla i ke globálnímu trvale udržitelnému ekonomickému rozvoji, vzniku kvalitních pracovních míst, technologickému pokroku, posílení globální konkurenceschopnosti a průmyslovému a výzkumnému primátu. Ale ti, kdo v EU rozhodují, se musejí rozhodnout pro toto řešení, a musejí to učinit rychle.

1. Stanovit účinné cíle pro snižování emisí, které by byly v souladu s globálním limitem růstu teplot 2 °C. Evropská unie se již připojila k závazku udržet globální růst teplot pod 2 °C oproti období před průmyslovou revolucí. Po překročení tohoto limitu by škody na ekosystému a narušení klimatického systému dramaticky vzrostly. Čas k akci je velmi omezený. Emise musejí své nejvyšší hodnoty dosáhnout nejpozději v roce 2015 a poté začít rychle klesat. Do roku 2020 bude Evropská unie muset snížit domácí emise skleníkových plynů o nejméně 30 % oproti stavu z roku 1990. Vedoucí představitelé EU by se měli k těmto omezením zavázat a navíc pracovat na ambiciózní mezinárodní dohodě pro postkjótské období (2013–2017).

V současné době odrazuje investory od investic do obnovitelných energií a zvyšování energetické účinnosti celá řada problémů na trhu s energiemi. Bez těchto investic nelze cestu k trvale udržitelné energetické politice ani nastoupit. Je třeba k věci přistoupit ambiciózně, odstranit zmíněné překážky, zvýšit energetickou účinnost a úspornost a nahradit fosilní paliva čistými a hojnými obnovitelnými zdroji.

Zároveň bude muset Evropská unie poskytnout značnou finanční pomoc rozvojovým zemím, aby mohly bojovat s klimatickými změnami pomocí čistých energetických technologií, zastavením odlesňování a dalšími nástroji.

Evropská unie a její členské státy by měly prokázat odhodlání k budoucnosti s čistou energií, měly by usměrňovat energetické trhy s cílem vytvořit potřebné podmínky pro vytvoření trvale udržitelného energetického systému (jak na straně výroby, tak na straně spotřeby) a stimulovat vlády, obchodníky, průmysl a občany, aby volili úspornou a obnovitelnou energii. Greenpeace navrhuje osm kroků, které by měla Evropská unie provést k zahájení energetické [r]evoluce: 1. Stanovit účinné cíle pro snižování emisí, které by byly v souladu s globálním limitem růstu teplot 2 °C 2. Postupně zrušit všechny dotace a podpůrná opatření pro neefektivní elektrárny, spotřebiče, vozidla a budovy, jakož i užívání fosilních paliv a jaderných elektráren 3. Zajistit efektivní trh s emisními povolenkami vycházející ze zásady „Znečišťovatel platí!“ 4. Nastavit přísné a průběžně zlepšované standardy energetické účinnosti 5. Stanovit právně závazné cíle a stabilní podporu pro OZE 6. Odstranit překážky omezující rozvoj OZE a reformovat trh s elektřinou 7. Rozvíjet marketing, školení a zvyšování povědomí o obnovitelných energiích a energeticky účinných technologiích 8. Podporovat inovace v oblasti energetických úspor, vozidel s nízkými emisemi uhlíku obnovitelné energie

40

2. Postupně zrušit všechny dotace a podpůrná opatření pro neefektivní elektrárny, spotřebiče, vozidla a budovy, jakož i užívání fosilních paliv a jaderných elektráren. V srpnu 2008 Program pro životní prostředí OSN (UNEP) oznámil, že každý rok se kolem 240 miliard € čili 0,7 % světového HDP vynaloží na energetické dotace. Lví podíl na tom mají podpory umělého snižování cen energie z fosilních paliv a jádra. Tyto podpory činí zvyšování energetické účinnosti méně atraktivním, drží obnovitelnou energii mimo trh a napomáhají udržet při životě technologie a paliva, jež jsou neefektivní a neschopné konkurence. Odstraněním těchto podpor by se podle UNEP snížily emise o 6 % ročně a ušetřilo by se 0,1 % globálního HDP. Většina těchto dobře míněných podpor má jen zřídka nějaký ekonomický smysl a jen vzácně pomáhá bojovat s chudobou, jelikož tyto podpory obvykle zvýhodňují spíše bohatší vrstvy společnosti než lidi s nízkým příjmem. V posledních letech dokonce některé země zvýšily dotace pro výzkum a vývoj fosilních paliv v naději, že tím povzbudí technologie zachycování a ukládání uhlíku. Utrácet peníze za ukládání uhlíku znamená odvádět jinam peníze potřebné pro vývoj řešení klimatické krize, založených na obnovitelné energii. Dokonce i za předpokladu, že se v určité fázi stane zachycování uhlíku technicky proveditelným, komerčně životaschopným, schopným zajistit dlouhodobou hermetičnost, a ekologicky bezpečným, stále to povede jen k omezenému snížení emisí a cena za to bude vysoká. Pokud by tyto dotace, jimž se nyní těší fosilní a jaderná energetika, byly využity k podpoře energetické účinnosti a rozvoji OZE, znamenalo bylo to konzistentnější vládní politiku a umožnilo by to zahrnout do cen také dopady na společnost a životní prostředí.

Podle výzkumů Evropské komise by dvacetiprocentní úspora energie ve srovnání s dosavadní praxí ušetřila každoročně přes 60 miliard € (přes 1 000 € na domácnost ročně), přičemž emise CO2 by se snížily o 780 milionů tun ročně do roku 2020.26 Evropská unie by měla přijmout přísné a závazné standardy energetické náročnosti pro všechny energetické spotřebiče a postupně zakázat ty s nejhorší účinností, jako např. klasické žárovky či stálý pohotovostní režim spotřebičů (stand-by). Tyto standardy by se měly postupem doby zlepšovat a přizpůsobovat se technologickému pokroku. Striktní stavební normy by měly stanovit maximální přípustnou roční energetickou náročnost budovy a zajistit kompatibilitu a minimální provozní charakteristiky všech hlavních součástí plášťů budov i jejich vybavení, a to jak pro nové, tak rekonstruované stavby. Evropská unie by měla důrazně usměrňovat účinnost osobních automobilů a dalších dopravních prostředků a omezovat jejich emise zmenšováním velikosti, zlepšováním konstrukčních řešení a zdokonalováním technologií.

Proto, aby trh vytvářel správné podněty a vznikala žádoucí poptávka po přechodu na OZE, je třeba, aby ETS fungoval na bázi stoprocentní aukce všech povolenek, nikoli aby se povolenky rozdávaly zdarma jako dosud. Aukce umožní snížit celkové náklady evropského boje proti klimatickým změnám – jedná se o ekonomicky nejefektivnější metodu, která vyloučí nezasloužené zisky podniků, které si vylobovaly více povolenek, než ve skutečnosti potřebují. Zároveň budou stimulovat další snižování emisí a investice do vývoje a výroby čistých a úsporných technologií. Zisky z dražby by měly být investovány do podpory OZE a zvyšování energetické účinnosti v EU a k financování boje proti změně klimatu v rozvojových zemích.

“Dosud nikdy nebylo lidstvo nuceno čelit tak závažné environmentální krizi.” greenpeace international KLIMATICKÁ KAMPAŇ

odkazy 26 European Commission Green Paper “Energy Efficiency – Doing More With Less”,

COM(2005) 265 final, June 22, 2005.

41

5

KLIMATICKÁ POLITIKA

3. Zajistit efektivní trh s emisními povolenkami vycházející ze zásady „Znečišťovatel platí!“. V rámci úsilí začlenit klimatické dopady výroby energie na životní prostředí do ceny energie se Evropská unie rozhodla zavést systém obchodování s emisemi (ETS). Jeho podstatou je stanovení emisního stropu kumulativních emisí z velkých zdrojů znečištění, přičemž jejich provozovatelé mohou s povolenkami na emise mezi sebou obchodovat. Prozatím ale ETS nedokázal odpovídajícím způsobem reflektovat skutečné náklady různých typů fosilních paliv. Je zcela nezbytné, aby se tyto nedostatky systému rychle odstranily. ETS musí stanovit emisní stropy v souladu s hranicí 2 °C, což odpovídá snížení celkových emisí v EU o nejméně 30 % do roku 2020 ve srovnání s rokem 1990. Toto snížení domácích emisí nesmí být obcházeno kupováním externích kreditů ze zemí mimo EU: naopak externí kredity z kvalitních projektů by měly být považovány pouze za doplněk k tuzemským redukcím.

4. Nastavit přísné a průběžně zlepšované standardy energetické účinnosti. Rozhodná politika zvyšování energetické účinnosti je pro nasměrování Evropy na cestu čisté energie nezbytná. Je nesmírně důležité, aby se jak Evropská unie, tak i její členské státy právně zavázaly k  dobrovolnému snížení plýtvání energií o 20 % do roku 2020.

klimatická a energetická politika |

Fosilní a jaderná paliva se navíc nyní těší celé škále nepřímých podpor, vzhledem k tomu, že trh nezohledňuje externí náklady těchto paliv. Skutečná cena výroby energie by v sobě měla zahrnovat i náklady, které nese společnost, jako jsou dopady na zdraví a ničení místního prostředí – od zamoření rtutí po kyselé deště, jakož i dopady spojené s globální změnou klimatu. Mezi skryté náklady je třeba také započítat omezenou odpovědnost za jadernou škodu, protože plné pojištění by bylo příliš vysoké, než aby si jej mohly dovolit energetické společnosti zaplatit. Tyto externality by měly být zahrnuty v koncové ceně energií, aby se dalo hovořit o spravedlivém trhu s energiemi. Jak Evropská unie, tak její členské státy by proto měly tvrdě prosazovat princip „Znečišťovatel platí!“. Jednou z možností, jak zajistit spravedlivější podmínky na trhu, by bylo zavedení ekologické daně pro špinavé zdroje energie, přičemž čistých obnovitelných zdrojů energie by se tato daň netýkala.

© Gp/Nick Cobbing

obrázek JEZERO VODY Z TAJÍCÍHO LEDOVCE HELHEIM, KTERÝ USTOUPIL A ROZPUSTIL SE U FJORDU SERMALIK VE VÝCHODNÍM GRÓNSKU.RÝHY NA BŘEHU VZNIKLY POHYBEM USTUPUJÍCÍHO LEDOVCE.

© Langrock/Zenit/gp

obrázek NÁMOŘNÍ VĚTRNÁ ELEKTRÁRNA, MIDDELGRUNDEN, KODAŇ, DÁNSKO.

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

5 klimatická a energetická politika |

5. Stanovit právně závazné cíle a stabilní podporu pro OZE. Vedoucí představitelé Evropské unie již přijali jako závazný cíl zvýšení podílu obnovitelných energií na 20 % do roku 2020, což je důležité pro posílení důvěry investorů. Tento cíl, jakož i jeho promítnutí do závazků jednotlivých členských zemí by bylo vhodné ještě doplnit o závazné prozatímní cíle a sektorové cíle pro výrobu elektřiny, výrobu tepla i chladu a dopravu.

KLIMATICKÁ POLITIKA

Pokud má být dosaženo cílových 20 %, bude nezbytné, aby evropské vlády zavedly efektivní dotační mechanismy, jež budou zmírňovat nerovnosti na trhu a napomáhat vývoji technologií obnovitelné energie tak, aby co nejdříve dosáhly svého plného ekonomického potenciálu. Zavedením takových opatření bude jasným politickým řešením k dosažení uvedeného cíle. Podpůrná opatření také pomohou těmto technologiím, aby se staly konkurenceschopnými s fosilními palivy a jadernou energií, které měly dost času technologicky vyspět díky desítkám let státních podpor a protekcionářským, monopolním strukturám trhu . V sektoru elektroenergetiky lze určit dva nástroje podpory OZE. Je to jednak systém pevných cen, kdy vláda určí jednotnou cenu pro všechny výrobce a ponechá na mechanismech trhu, aby určily objem výroby (tzv. systém feed-in tarifů nebo prémiový systém), a systém kvót pro OZE nebo obchodovatelného zeleného certifikátu, kdy vláda stanoví objem obnovitelné energie, jaký má elektrárenská společnost nabízet, a ponechá na trhu, aby určil ceny. Oba systémy vytvářejí trh chráněný před skrytě dotovanými, konvenčními zdroji, jejichž cena je podhodnocena, neboť jejich externí náklady související s životním prostředím nejsou do ceny elektřiny zahrnuty. Smyslem obou systémů je podpořit technologický vývoj a snižování nákladů, což povede ke snížení cen obnovitelných energií a jejich konkurenceschopnosti na trhu. Zkušenosti ukazují, že systém s fixní cenou, pokud je správně nastaven, je nejúspěšnější a z hlediska nákladů nejvýhodnější způsob, jak povzbudit rozjezd OZE. V sektoru výroby tepla a chladu jsou takovými nástroji závazné stavební normy, které stanoví, že určitý podíl vytápění a chlazení musí být pokryt z obnovitelných zdrojů. Tuto politiku se podařilo s úspěchem zavést například ve Španělsku. Vzhledem k tomu, že otázka udržitelné výroby tepla a chladu byla v EU dlouho opomíjena, měl by být podobný systém zaveden v celé Evropě. Dalšími nástroji podpory OZE v oblasti výroby elektřiny, tepla i chladu a dopravy jsou investiční dotace a daňové úlevy. Úspěch těchto opatření závisí kromě volby typu nástrojů v detailním nastavení celého mechanismu v kombinaci s dalšími opatřeními.

42

6. Odstranit překážky omezující rozvoj OZE a reformovat trh s elektřinou. Pro širší integraci obnovitelných energií je nezbytné zásadně reformovat celý energetický sektor. V mnoha zemích jsou jednou z nejobtížnějších překážek rozvoje OZE složité licenční procedury a byrokratické překážky. Evropská unie a vlády jejích členských států by proto měly navrhnout podrobné procedurální směrnice, které by doplnily stávající legislativu a zajistily jednoduchost a transparentnost autorizačních procedur včetně pevných časových lhůt. Zároveň by bylo dobré nastavit podmínky pro připojení k infrastruktuře, rozvodným sítím, místním tepelným sítím a plynovodům tak, aby se nestávaly brzdou stavby nových zařízení. Obnovitelné energie by měly mít zajištěno prioritní připojení, prioritní přístup do sítě a prioritní odběr. Jsou ale zapotřebí ještě zásadnější změny. Po desetiletích státních dotací pro konvenční zdroje je celá síť, systém přenosu a systém řízení přetížení sítě i technické požadavky cíleně přizpůsobeny na centralizované zdroje energie z fosilních paliv nebo jádra. Různorodé a decentralizované technologie OZE se nyní musejí prosazovat v těchto historicky podmíněných podmínkách. Důležitým krokem reformy energetického trhu, obzvláště v sektoru elektroenergetiky, by bylo, kdyby všechny evropské vlády zajistily, že vlastníci rozvodných a distribučních sítí nebudou zároveň i vlastníky výrobních zařízení. Jedině takto lze zajistit spravedlivý přístup na trh a překonat existující diskriminační praktiky používané proti novým hráčům vstupujícím na trh, jako jsou právě výrobci obnovitelných energií. Mezi tyto praktiky v současnosti patří rozsáhlé administrativní požadavky a další zdržovací taktiky komplikující přístup do sítě, případně přemrštěné finanční požadavky a neoprávněné operační platby nebo diskriminující provozní řády. Bylo by vhodné vytvořit evropský energetický regulační úřad. Jak evropské, tak i jednotlivé národní regulační úřady by měly mít dostatečnou pravomoc, aby mohly zajistit vznik flexibilního a propojeného evropského trhu a spravedlivých tržních podmínek. Smyslem nových pravidel by mělo být překonání historicky dané centralizace rozvodných soustav, zajištění síťových připojení pro obnovitelné energie a také rozšíření rozvodných i distribučních soustav nezbytných k integraci výkonu malých i větších OZE. Součástí této politiky by měla být i instalace inteligentních elektroměrů, která by domácnostem umožnila aktivní řízení spotřeby. Strukturální rozšiřování rozvodné soustavy by mělo být financováno jejím operátorem. Dále by EU i vlády členských zemí měly podporovat rozvoj kombinované výroby tepla a elektřiny. Místní tepelné sítě jsou pro účinné využití některých OZE, ale i energie z fosilních paliv zcela nezbytné. Cílená politika a finanční pobídky by měly nastartovat investice do KVET a rozvoje místních tepelných sítí.

Evropské vlády by měly projektanty a architekty pobízet k tomu, aby vždy brali ohled na OZE, místní tepelné sítě a energetické účinnosti ve fázi plánování, stavby i rekonstrukcí výrobních i obytných území. Studijní programy a kurzy pro architekty, stavebníky a dodavatele chladicích, topných a elektrických systémů by měly zahrnovat školení o technických možnostech a opatřeních OZE a zvyšování energetické účinnosti.

Vzhledem k tomu, že výše investičních nákladů je mnohdy překážkou zavádění čisté energie do praxe, zvláště co se týče rekonstrukcí a investic do OZE, je zapotřebí, aby vlády poskytovaly dotace, finanční pobídky a další fiskální opatření, například daňové úlevy, investiční dotace a zvýhodněné půjčky. Také by bylo užitečné, aby byly spotřebiče povinně označovány energetickými štítky s údaji o jejich energetické náročnosti, průměrném a nejvyšším výkonu zařízení a cenách jeho provozu. Na základě těchto informací by se následně zaváděly daňové srážky, daňové pobídky nebo přednostní veřejné zakázky. Konečně by bylo vhodné zvýšit transparentnost výroby elektřiny pro koncového zákazníka. Výrobci by byli povinni v účtu za elektřinu, a stejně tak v reklamních materiálech, jasně uvést, z jakých zdrojů byla elektřina vyrobena a jaký má její výroba dopad na životní prostředí.

43

5

KLIMATICKÁ POLITIKA

Zároveň by bylo žádoucí, aby energetická náročnost budov byla prostřednictvím tzv. energetického štítku budovy známá jak pro majitele, tak pro nájemníky. Evropská unie by měla vyvinout strategie a programy propagace a podpory vzdělávání architektů, inženýrů a dalších profesionálů ve stavebním sektoru, jakož i koncových spotřebitelů v oblasti možných úspor energie v nových i již stojících budovách. Součástí této strategie by byla vládní podpora činnosti energetických konzultantů a zpracování energetických auditů, které by pomáhaly profesionálům i spotřebitelům nalézt nejvhodnější způsoby, jak zlepšit a snížit energetickou náročnost budov a využít technologie obnovitelné energie k výrobě tepla a elektřiny.

8. Podporovat inovace v oblasti energetických úspor, vozidel s nízkými emisemi uhlíku a obnovitelné energie. Na atraktivitě energetické [r]evoluce se budou silně podílet i inovace. Při zavádění zcela nových technologií je často nezbytné získat podporu veřejnosti. Evropská unie, národní vlády i finanční instituce by měly začít upřednostňovat investice do výzkumu a vývoje úspornějších spotřebičů a stavebních technologií, nových forem izolace, nových druhů OZE, jako je např. energie přílivu a mořských vln, a také technologií pro nízkoemisní vozidla, jako jsou efektivnější baterie pro elektromobily nabíjené ze zásuvky, programy managementu nákladní dopravy a práce z domova. Existuje více cest, jak podporovat inovace. Nejdůležitější jsou ta opatření, která vedou ke snížení nákladů na výzkum a vývoj: daňové pobídky, dotace personálu a projektové granty. Mohou být doplněna dalšími metodami, které sníží náklady na výzkumný projekt poskytnutím pojištění. Přímá podpora výzkumu a vývoje by ale měla být pouze jednou částí ucelené politiky vedoucí k inovacím na energetickém trhu.

klimatická a energetická politika |

7. Rozvíjet marketing, školení a zvyšování povědomí o obnovitelných energiích a energeticky účinných technologiích. Regulační opatření na podporu energetické účinnosti a obnovitelné energie by měla být doplněna tržními opatřeními, která by zvýšila přitažlivost výroby a nákupu čistých a energeticky účinných spotřebičů a služeb a pomohla tak vyvolat strukturální změny a trvale změnit přístup spotřebitelů.

© Agencyby/dreamstime

obrázek PRAČKA.

© Pxlar8/dreamstime

obrázek KOMPAKTNÍ FLUORESCENČNÍ ŽÁROVKA.

E V ROPS K Á ENERGETICK Á [R ] E VO LU CE TRVA L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

slovníček a dodatky

6

6

“Čím dříve začneme jednat, tím bude naše úsilí zvládnout klimatickou změnu účinnější a finančně výhodnější.” Profesorka Jacqueline McGlade VÝKONNÁ ŘEDITELKA EVROPSKÉ AGENTURY PRO ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

slovníček a dodatky |

Seznam obecně užívaných zkratek a termínů

NÁZVOSLOVÍ – ZKRATKY – PŘEVODNÍ TABULKY

CAES skladování energie pomocí stlačeného vzduchu (Compressed Air Energy Storage) CCS zachycování a ukládání uhlíku (Carbon Capture and Storage) CO2 oxid uhličitý, hlavní skleníkový plyn CZT centrální zdroje tepla E[R] Scénář energetické [r]evoluce ETS evropský systém obchodování s emisemi CO2 (European Trading System) FV fotovoltaika IEA Mezinárodní agentura pro energii (International Energy Agency) IPCC Mezivládní panel pro změnu klimatu (Intergovernmental Panel on Climate Change) KVET kombinovaná výroba tepla a elektřiny MEŘO metylester řepkového oleje OECD Organizace pro ekonomickou spolupráci a rozvoj (Organisation for Economic Co-operation and Development) OZE obnovitelné zdroje energie PDP podle dosavadní praxe (business as usual) PEZ primární energetické zdroje PGS pokročilé geotermální systémy PKS parita kupní síly SP skleníkové plyny STE koncentrační solární tepelná elektrárna UNDP Rozvojový program OSN (United Nations Development Programme) UNEP Program pro životní prostředí OSN (United Nations Environmental Programme) WEO Prognóza světové energetiky (World Energy Outlook), každoročně vydávaná IEA – pro potřeby této studie byl WEO 2007 použit jako Referenční scénář (REF) převodní tabulky – fosilní paliva 23,03 8,45 6,12 38000,00

1 kubický palec 1 barel 1 US galon 1 UK galon

GJ/t GJ/t GJ/barel kJ/m3

0,0283 m3 159 litru 3,785 litru 4,546 litru

od

TJ Gcal Mtoe Mbtu GWh 44

Gcal

Mtoe

Mbtu

Gwh

238,8

-5

947,8

0,2778

(-7)

3,968

1,163 x 10-3

7

11630

1

-3

4,1868 x 10

1,0551 x 10

2,388 x 10

4

1

-3

7

1

0,252

2,52 x 10-8

1

2,931 x 10-4

860

-5

3412

1

4,1868 x 10

3,6

10

W kW MW GW

watt, jednotka elektrického výkonu: = 1,000 wattů, = 1 million wattů, = 1 billion wattů

kWh kilowatthodina, jednotka elektrické energie: TWh = 1012 watt-kilowatthodin t/Gt tuna, jednotka hmotnosti: Gt = 1 miliarda tun definice sektorů Definice jednotlivých sektorů odpovídá rozdělení sektorů z edice World Energy Outlook IEA. Všechny definice uvedené níže pocházejí z Klíčových slov energetické statistiky IEA Průmyslový sektor: Spotřeba v průmyslovém sektoru zahrnuje tyto podsektory (energie v dopravě zde není zahrnuta – viz „Doprava“) • Hutní a ocelářský průmysl • Chemický průmysl • Nekovové minerální produkty: sklo, keramika, cement atd. • Dopravní zařízení

10

8,6 x 10

• Důlní průmysl • Potraviny a tabák • Papír, celulóza a tisk • Dřevařský a dřevozpracující průmysl (kromě celulózy a papíru) • Stavebnictví

převodní tabulky – různé jednotky energie do: tJ násobte

joule, jednotka energie: = 1,000 joulů, = 1 million joulů, = 1 billion joulů, = 1015 joulů, = 1018 joulů

• Strojírenství

PALIVO

Uhlí Hnědé uhlí Ropa Zemní plyn

J kJ MJ GJ PJ EJ

3968 x 10

• Textil a kůže Sektor dopravy: Sektor dopravy zahrnuje všechna paliva užívaná v silniční, nákladní, letecké a lodní dopravě. Palivo pro oceánské a pobřežní rybaření je zahrnuto pod „Ostatní sektory“. Ostatní sektory: „Ostatní sektory“ zahrnují zemědělství, lesnictví, rybářství, obytné, komerční a veřejné služby. Neenergetické využití: Tato kategorie pokrývá užití ostatních ropných produktů, jako parafínové vosky, rubrikanty, živice atd.

© s. teske

obrázek PŘÍŠTÍ VÝJEZD „SUNSHINE“, KANADA.

6 slovníček a dodatky |

© Greenpeace/Markel Redondo

dodatky

obrázek SOLÁRNÍ TEPELNÁ ELEKTRÁRNA V SEVILLE VE ŠPANĚLSKU UŽÍVÁ 624 POHYBLIVÝCH ZRCADEL ZVANÝCH HELIOSTATY. ZRCADLA SOUSTŘEĎUJÍ SLUNEČNÍ PAPRSKY K VRCHOLU 115 M VYSOKÉ VĚŽE, KDE JSOU UMÍSTĚNY SOLÁRNÍ PŘIJÍMAČE A PARNÍ TURBÍNA. TURBÍNOU JE POHÁNĚN GENERÁTOR VYRÁBĚJÍCÍ ELEKTŘINU.

45

EV ROPS K Á ENERGETICK Á [ R ] E VO LU CE TRV A L E U DR Ž ITE L NÁ ENERGETICKÁ KONCEPCE PRO EVROPSKO U UNII

dodatek: Referenční scénář EU-27 tabulka 6.1: EU: výroba elektřiny 2005

2010

2020

2030

2040

2050

2 620 407 323 394 85 4 998 29 304 70 1 5 0 1

2 932 578 325 476 82 2 950 38 322 145 6 6 3 1

3 538 682 322 756 54 1 865 55 335 423 24 11 8 2

3 977 844 297 910 36 0 860 79 349 530 40 14 12 5

4 318 1 022 254 1 075 21 0 850 81 352 567 51 17 19 9

4 583 1 102 231 1 252 5 0 850 80 355 590 57 19 27 15

651 148 95 302 50 56 0

723 168 95 340 53 66 1

813 173 94 396 40 109 2

878 195 92 420 29 140 2

923 204 89 439 26 164 2

469 182

521 202

586 227

633 245

Celková výroba Fosilní paliva Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa Nafta Jádro OZE Voda Vítr Fotovoltaika Biomasa Geotermální energie Solární tepelná energie Energie oceánu

3 271 1 807 555 418 696 135 4 998 466 304 70,5 1,5 84,4 5,4 0 0,5

3 655 2 118 745 420 816 135 2 950 586 322 144,8 5,5 103,5 7,0 3,2 0,5

4 351 2 517 854 416 1 152 94 1 865 969 335 423 24 164 13 8 2

Dovoz Dovoz OZE Vývoz Ztráty v distribuci Vlastní spotřeba elektřiny Elektřina k výrobě vodíku Konečná spotřeba energie (elektřiny)

324 61 313 221 307 0 2 754

330 72 313 234 332 0 3 105

73 2,2% 14,3%

TWh/rok

Elektrárny Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa Nafta Jádro Biomasa Voda Vítr Fotovoltaika Geotermální energie Solární tepelná energie Energie oceánu

6 glosář & dodatky |

Kombinovaná výroba tepla a elektřiny Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa Biomasa Geotermální energie KVET Hlavní činnost výrobce Samovýroba

dodatky

Kolísající OZE (fotovoltaika, vítr, oceán) Podíl kolísajících OZE Podíl OZE celkem

2005

2010

2020

2030

2040

2050

666 79 50 181 68 4 134 4,6 109 34,4 1,5 1,0 0 0,3

757 109 50 211 66 2 127 5,9 113 65,3 5,2 1,0 1,2 0,2

878 120 48 236 45 1 115 8,3 117 159,5 20,9 2,0 2,7 1,0

896 130 44 228 33 0 115 11,5 122 169,9 34,8 2,6 3,7 2,4

917 157 37 215 21 0 113 11,2 123 181,7 44,3 3,1 5,4 4,3

948 170 33 228 6 0 121 10,7 124 189,1 49,6 3,5 6,8 7,2

954 213 85 449 21 185 2

Kombinovaná výroba tepla a elektřiny 248 Uhlí 62 Hnědé uhlí 50 Zemní plyn 90 Ropa 29 Biomasa 17 Geotermální energie 0

272 71 50 106 26 19 0

308 73 42 146 18 29 0

304 75 28 157 12 32 0

316 80 27 166 10 33 0

325 85 26 172 6 35 0

665 258

688 266

4 855 2 824 1 039 389 1 330 65 0 860 1 171 349 530 40 219 16 12 5

5 241 3 129 1 225 343 1 514 47 0 850 1 262 352 567 51 245 19 19 9

5 537 3 358 1 315 316 1 701 26 0 850 1 329 355 590 57 265 21 27 15

KVET Hlavní činnost výrobce Samovýroba

203 46

225 47

257 51

252 53

263 52

272 53

325 96 313 252 365 0 3 746

323 102 313 260 381 0 4 223

322 102 313 265 383 0 4 602

321 100 313 267 385 0 4 894

Celková výroba Fosilní paliva Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa Nafta Jádro OZE Voda Vítr Fotovoltaika Biomasa Geotermální energie Solární tepelná energie Energie oceánu

914 612 141 100 270 97 4 134 168 109 34 1 21,4 1 0 0

1 029 691 179 100 318 92 2 127 211 113 65 5 25,0 1 1 0

1 185 730 194 90 383 63 1 115 340 117 160 21 36,9 2 3 1

1 200 707 205 72 385 45 0 115 379 122 170 35 43,0 3 4 2

1 232 713 237 64 381 31 0 113 407 123 182 44 44,1 3 5 4

1 273 725 255 59 400 12 0 121 426 124 189 50 45,7 4 7 7

Kolísající OZE (fotovoltaika, vítr, oceán) Podíl kolísajících OZE

36,2 4,0%

70,8 6,9%

181,3 15,3%

207,1 17,3%

230,4 18,7%

245,9 19,3%

18,4%

20,5%

28,7%

31,6%

33,0%

33,5%

151 4,1%

449 10,3%

575 11,8%

627 12,0%

662 12,0%

16,0%

22,3%

24,1%

24,1%

24,0%

tabulka 6.2: EU: zásobování teplem 2005

2010

2020

2030

2040

2050

CZT Fosilní paliva Biomasa Solární kolektory Geotermální energie

1 067 840 224 0 3

953 748 200 0 5

871 682 183 0 6

571 446 120 0 5

771 602 162 0 7

840 655 176 1 8

Teplo z KVET Fosilní paliva Biomasa Geotermální energie

2 376 2131 245 0

2 659 2 343 304 12

3 342 2 834 494 14

3 788 3 263 510 15

3 652 3 163 473 16

3 627 3 119 492 16

Lokální vytápění 1) Fosilní paliva Biomasa Solární kolektory Geotermální energie

19 373 17 628 1 687 29 29

20 428 18 254 1 967 105 103

21 166 18 463 2 125 301 277

22 370 19 082 2 315 553 419

23 150 19 292 2 457 833 569

23 400 18 995 2 690 972 743

Celková výroba tepla 1) Fosilní paliva Biomasa Solární kolektory Geotermální energie

22 815 20 599 2 156 29 32

24 040 21 345 2 471 105 120

25 380 21 980 2 802 301 297

26 729 22 792 2 945 554 438

27 573 23 057 3 092 833 591

27 867 22 768 3 358 973 767

9,7%

11,2%

13,4%

14,7%

16,4%

18,3%

PJ/rok

Podíl energie z OZE (včetně elektřiny z OZE)

1) elektrické vytápění (přímé či z elektrických tepelných čerpadel) není zahrnuto; je zahrnuto v kategorii „elektrická zařízení“

tabulka 6.3: EU: emise co2

2005

2010

2040

2050

1 047 476,5 330 179,1 59,9 1,9

2020   1 121 518,6 306,4 258,3 36,5 0,9

2030

912 349,1 338,3 155,6 64,8 3,7

1 237 628,0 279,2 305,8 23,7 0,3

1 344 735,6 236,0 358,2 13,8 0

1 384 768,9 205,1 407,1 3,3 0

526 161 117 153 95

417 153 40 164 59

399 128 59 187 25

503 173 99 212 18

518 185 98 219 15

521 195 93 221 12

Emise CO2 z výroby elektřiny a páry Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa a nafta

1 438 510 455 308 164

1 464 629 370 344 121

1 519 646 365 445 63

1 740 801 378 518 42

1 862 921 334 577 29

1 905 964 298 628 15

Emise CO2 podle sektoru % emisí roku 1990 Průmysl Ostatní sektory Doprava Výroba elektřiny a páry CZT

3 895 96% 691 761 1089 1 281 72

4 046 100% 675 778 1188 1 341 63

4 187 103% 662 766 1286 1 416 57

4 467 110% 650 778 1354 1 646 38

4 642 115% 644 790 1379 1 778 51

4 587 113% 572 810 1321 1 828 56

490 7,9

495 8,2

498 8,4

496 9,0

489 9,5

479 9,6

Mt/rok

Kondenzační elektrárny Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa Nafta KVET Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa

Obyvatelstvo (v milionech) Emise CO2 na hlavu (tuny/obyvatele)

46

tabulka 6.4: EU: instalovaný výkon GW

Elektrárny Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa Nafta Jádro Biomasa Voda Vítr Fotovoltaika Geotermální energie Solární tepelná energie Energie oceánu

Podíl OZE celkem

tabulka 6.5: EU: spotřeba primárních energetických zdrojů 2005

2010

2020

2030

2040

2050

Celkem Fosilní paliva Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Surová ropa

77 260 61 028 9 125 4 102 18 754 29 047

80 688 63 747 10 171 3 336 20 166 30 074

85 792 66 658 9 756 3 288 23 184 30 430

91 505 70 936 10 695 3 408 26 064 30 770

94 623 73 448 12 182 3 010 27 731 30 524

94 608 72 890 12 290 2 688 29 176 28 736

Jádro OZE Voda Vítr Solární energie Biomasa Geotermální energie Energie oceánu Podíl OZE

10 886 5 346 1 094 254 34 3 736 226 2 7,0%

10 365 6 575 1 159 521 136 4 536 222 2 8,2%

9 438 9 696 1 206 1 523 416 6 100 451 7 11,4%

9 383 11 186 1 256 1 908 741 6 664 616 18 12,3%

9 274 11 900 1 267 2 041 1 085 6 709 797 32 12,7%

9 274 12 443 1 278 2 124 1 275 6 777 988 54 13,3%

PJ/rok

tabulka 6.6: EU: konečná spotřeba energie 2005

2010

2020

2030

2040

2050

Celkem (včetně neenergetického využití) Celkem (energetické využití) Doprava Ropné produkty Zemní plyn Biopaliva Elektřina Elektřina z OZE Vodík Podíl OZE v dopravě

54 289 49 559 15 521 15 100 21 132 268 38 0 1,1%

58 827 53 699 17 153 16 429 77 301 346 56 0 2,1%

64 967 59 293 19 452 17 414 556 1 025 457 102 0 5,8%

69 719 63 620 20 743 18 009 1 009 1 205 519 125 0 6,4%

72 617 66 260 21 157 18 122 1 298 1 193 544 131 0 6,3%

73 008 66 610 20 274 17 251 1 386 1 109 527 127 0 6,1%

Průmysl Elektřina Elektřina z OZE CZT CZT z OZE Uhlí Ropné produkty Zemní plyn Solární energie Biomasa a odpad Geotermální energie Podíl OZE v průmyslu

13 328 4 059 579 464 151 1 346 2 103 4 617 0 739 0 11,0%

14 393 4 520 725 529 182 1 288 2 179 4 917 6 951 3 13,0%

15 710 5 337 1 188 793 294 1 164 2 196 5 189 6 1 013 11 16,0%

16 685 5 785 1 396 991 312 746 2 155 5 900 6 1 082 20 16,9%

16 968 6 047 1 456 1 094 333 1 097 1 986 5 606 6 1 092 40 17,2%

16 460 6 174 1 482 1 131 359 767 1 669 5 398 17 1 219 85 19,2%

Ostatní sektory Elektřina Elektřina z OZE CZT CZT z OZE Uhlí Ropné produkty Zemní plyn Solární energie Biomasa a odpad Geotermální energie Podíl OZE v ostatních sektorech

20 709 5 589 797 1 857 284 472 4 024 7 321 29 1 389 29 12,2%

22 152 6 314 1 013 1 975 302 491 3 961 7 705 99 1 512 96 13,6%

24 132 7 693 1 713 2 141 363 229 3 886 8 027 295 1 606 254 17,5%

26 192 8 898 2 147 2 190 305 149 3 836 8 463 547 1 728 381 19,5%

28 135 9 975 2 402 2 232 295 10 3 840 8 904 827 1 843 505 20,9%

29 877 10 916 2 621 2 258 303 18 3 668 9 489 955 1 945 628 21,6%

Celkem OZE Podíl OZE

4 165 8,4%

5 246 9,8%

7 869 13,3%

9 253 14,5%

10 122 15,3%

10 850 16,3%

Neenergetické využití Ropa Zemní plyn Uhlí

4 730 4 047 636 47

5 128 4 387 690 51

5 674 4 854 763 57

6 099 5 218 820 61

6 357 5 438 855 64

6 398 5 474 860 64

PJ/rok

dodatek: scénář energetické [r]evoluce tabulka 6.7: EU: výroba elektřiny

2020

2030

2040

2050

2 620 407 323 394 85 4 998 29 304 70 1 5 0 1

2 838 414 324 523 81 2 927 38 325 185 11 6 2 1

2 679 253 187 653 34 1 425 55 352 564 108 17 26 3

2 600 99 76 645 12 0 158 79 365 825 235 39 54 13

2 419 45 15 296 0 0 22 81 377 1 032 345 79 93 34

2 466 10 0 148 0 0 0 81 391 1 115 425 116 125 55

651 148 95 302 50 56 0

747 159 53 374 47 110 4

915 134 31 504 16 220 9

919 8 6 517 8 353 27

892 0 0 370 0 459 64

469 182

525 222

623 292

620 299

Celková výroba Fosilní paliva Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa Nafta Jádro OZE Voda Vítr Fotovoltaika Biomasa Geotermální energie Solární tepelná energie Energie oceánu

3 271 1 807 555 418 696 135 4 998 466 304 70,5 1,5 84,4 5,4 0 0,5

3 585 1 977 573 377 897 128 2 927 681 325 185 11 148 10 2 1

3 594 1 814 388 218 1 157 50 1 425 1 355 352 564 108 275 26 26 3

Dovoz Dovoz OZE Vývoz Ztráty v distribuci Vlastní spotřeba elektřiny Elektřina k výrobě vodíku Konečná spotřeba energie (elektřiny)

324 61 313 221 307 0 2 754

330 79 310 230 326 0 3 049

73 2,2%

Elektrárny Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa Nafta Jádro Biomasa Voda Vítr Fotovoltaika Geotermální energie Solární tepelná energie Energie oceánu

2005

2010

2020

2030

2040

2050

666 79 50 181 68 4 134 4,6 109 34,4 1,5 1,0 0 0,3

767 78 49 232 65 2 124 6 114 83 10 1,1 0,7 0,3

815 45 28 204 28 1 57 8 123 213 94 3,1 8,7 1,6

858 15 11 161 11 0 21 11 128 264 204 7,1 16,6 6,3

902 7 2 59 0 0 3 11 132 331 300 14,4 26,6 16,3

982 2 0 27 0 0 0 11 137 357 370 21,2 31,3 26,4

850 0 0 237 0 529 84

Kombinovaná výroba tepla a elektřiny 248 Uhlí 62 Hnědé uhlí 50 Zemní plyn 90 Ropa 29 Biomasa 17 Geotermální energie 0

269 68 28 116 23 33 1

322 58 14 183 7 58 2

287 3 2 192 4 80 5

236 0 0 131 0 92 13

194 0 0 78 0 99 17

583 309

534 316

3 519 1371 107 82 1162 20 0 158 1 991 365 825 235 432 66 54 13

3 311 726 45 15 666 0 0 22 2 563 377 1 032 345 540 143 93 34

3 316 395 10 0 385 0 0 0 2 921 391 1 115 425 610 200 125 55

KVET Hlavní činnost výrobce Samovýroba

203 46

217 52

257 65

223 63

174 62

131 62

325 124 295 209 303 36 3 076

323 194 230 193 283 65 3 071

560 549 110 186 270 99 3 206

880 876 73 197 284 99 3 543

Celková výroba Fosilní paliva Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa Nafta Jádro OZE Voda Vítr Fotovoltaika Biomasa Geotermální energie Solární tepelná energie Energie oceánu

914 612 141 100 270 97 4 134 168 109 34 1 21,4 1 0 0

1 035 662 146 77 348,6 88,4 2 124,3 249 114 83 10 38,5 2 1 0

1 136 568 103 42 386,7 35,8 1 56,7 511 123 213 94 66,3 5 9 2

1 144 400 18 13 353,7 14,4 0 21,1 723 128 264 204 91,6 13 17 6

1 138 200 7 2 190,5 0 0 2,9 936 132 331 300 102,8 27 27 16

1 176 106 2 0 104,8 0 0 0 1 069 137 357 370 110 38 31 26

Kolísající OZE (fotovoltaika, vítr, oceán) Podíl kolísajících OZE

36,2 4,0%

94,2 9,1%

308,2 27,1%

475,0 41,5%

647,1 56,9%

753,4 64,1%

18,4%

24,0%

45,0%

63,2%

82,2%

91,0%

197 5,5%

675 18,8%

1 073 30,5%

1 411 42,6%

1 595 48,1%

14,3%

19,0%

37,7%

56,6%

77,4%

88,1%

0

57

670

1 152

1 396

1 351

Kombinovaná výroba tepla a elektřiny Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa Biomasa Geotermální energie KVET Hlavní činnost výrobce Samovýroba

Kolísající OZE (fotovoltaika, vítr, oceán) Podíl kolísajících OZE Podíl OZE celkem Úspory (ve srovnání s REF)

tabulka 6.8: EU: zásobování teplem 2005

2010

2020

2030

2040

2050

CZT Fosilní paliva Biomasa Solární kolektory Geotermální energie

1 067 840 224 0 3

1 043 762 250 21 9

997 583 289 70 55

1 181 461 319 272 130

1 998 240 499 919 340

2 654 0 610 1 566 478

Teplo z KVET Fosilní paliva Biomasa Geotermální energie

2 376 2131 245 0

2 864 2 315 517 32

3 958 2 863 1 010 85

3 877 2 334 1 297 246

3 343 1 451 1 318 574

3 043 864 1 424 756

Lokální vytápění 1) Fosilní paliva Biomasa Solární kolektory Geotermální energie

19 373 17 628 1 687 29 29

19 711 16 806 2 469 112 324

16 824 12 733 2 896 540 654

15 560 10 550 2 559 1 469 981

15 109 8 857 2 161 2 610 1 481

14 746 8 095 1 778 3 057 1 815

Celková výroba tepla 1) Fosilní paliva Biomasa Solární kolektory Geotermální energie

22 815 20 599 2 156 29 32

23 618 19 884 3 236 133 365

21 778 16 179 4 195 610 794

20 618 13 345 4 175 1 741 1 357

20 450 10 548 3 978 3 529 2 395

20 444 8 959 3 813 4 623 3 049

9,7%

15,8%

25,7%

35,3%

48,4%

56,2%

423

3 602

6 111

7 123

7 423

PJ/rok

Podíl energie z OZE (včetně elektřiny z OZE) “Úspory” (ve srovnání s REF)

1) elektrické vytápění (přímé či z elektrických tepelných čerpadel) není zahrnuto; je zahrnuto v kategorii „elektrická zařízení“

tabulka 6.9: EU: emise co2

2005

2010

2040

2050

928 341,0 329,0 196,9 59,2 1,9

2020   618 192,7 177,9 223,1 23,0 0,9

2030

912 349,1 338,3 155,6 64,8 3,7

370 73,4 71,5 216,7 7,9 0,3

145 32,4 13,9 98,6 0 0

55 6,9 0 48,1 0 0

526 161 117 153 95

401 145 22 181 53

367 99 19 238 11

279 7 7 261 5

180 0 0 180 0

109 0 0 109 0

Emise CO2 z výroby elektřiny a páry Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa a nafta

1 438 510 455 308 164

1 329 486 351 378 114

985 292 197 461 34

649 81 78 477 13

325 32 14 278 0

164 7 0 158 0

Emise CO2 podle sektoru % emisí roku 1990 Průmysl Ostatní sektory Doprava Výroba elektřiny a páry CZT

3 895 96% 691 761 1089 1 281 72

3 712 92% 612 723 1104 1 210 63

2 802 69% 451 575 859 871 46

2 122 52% 370 461 695 562 34

1 402 35% 277 384 469 257 16

979 24% 230 345 294 111 0

490 7,9

495 7,5

498 5,6

496 4,3

489 2,9

479 2,0

Mt/rok

Kondenzační elektrárny Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa Nafta KVET Uhlí Hnědé uhlí Zemní Ropa

Obyvatelstvo (v milionech) Emise CO2 na hlavu (tuny/hlavu)

tabulky 6.10: EU: instalovaný výkon GW

Elektrárny Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Ropa Nafta Jádro Biomasa Voda Vítr Fotovoltaika Geotermální energie Solární tepelná energie Energie oceánu

Podíl OZE celkem

6

tabulka 6.11: EU: spotřeba primárních energetických zdrojů 2005

2010

2020

2030

2040

2050

Celkem Fosilní paliva Uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Surová ropa

77 260 61 028 9 125 4 102 18 754 29 047

78 725 59 704 7 985 3 165 19 962 28 593

66 736 48 347 5 445 1 778 19 965 21 159

59 977 39 990 3 056 704 19 287 16 943

53 381 29 485 1 757 126 14 929 12 674

49 749 22 980 1 173 0 12 245 9 562

Jádro OZE Voda Vítr Solární energie Biomasa Geotermální energie Energie oceánu Podíl OZE Úspory (ve srovnání s REF)

10 886 5 346 1 094 254 34 3 736 226 2 7,0% 0

10 115 8 906 1 170 666 180 6 381 507 2 11,4% 1 923

4 637 13 752 1 267 2 030 1 093 8 201 1 149 12 20,6% 18 780

1 724 18 263 1 314 2 970 2 781 8 861 2 290 47 30,6% 30 921

240 23 657 1 357 3 715 5 106 8 929 4 427 122 46,1% 39 625

0 26 769 1 408 4 014 6 603 8 797 5 749 198 56,4% 41 898

PJ/rok

tabulka 6.12: EU: konečná spotřeba energie 2005

2010

2020

2030

2040

2050

Celkem (včetně neenergetického využití) Celkem (energetické využití) Doprava Ropné produkty Zemní plyn Biopaliva Elektřina Elektřina z OZE Vodík Podíl OZE v dopravě

54 289 49 559 15 521 15 100 21 132 268 38 0 1,1%

57 253 52 128 16 315 15 261 73 652 329 63 0 4,4%

52 212 46 552 13 581 11 218 909 898 467 176 89 8,2%

49 033 42 956 11 773 9 016 804 1 045 742 420 166 13,2%

46 130 39 805 9 781 5 934 732 1 165 1 691 1 310 259 27,3%

44 622 38 264 8 695 3 511 708 1 248 2 961 2 608 267 47,1%

Průmysl Elektřina Elektřina z OZE CZT CZT z OZE Uhlí Ropné produkty Zemní plyn Solární energie Biomasa a odpad Geotermální energie Podíl OZE v průmyslu

13 328 4 059 579 464 151 1 346 2 103 4 617 0 739 0 11,0%

14 090 4 492 853 516 113 850 2 023 4 790 43 1 200 176 16,9%

12 402 4 439 1 673 757 240 874 858 3 631 216 1 346 281 30,3%

11 575 4 163 2 355 889 416 1 040 337 3 076 483 1 169 419 41,8%

11 230 3 978 3 080 1 006 729 539 162 2 825 1 041 998 682 58,1%

11 124 3 979 3 505 1 119 1 008 329 81 2 696 1 259 823 837 66,8%

Ostatní sektory Elektřina Elektřina z OZE CZT CZT z OZE Uhlí Ropné produkty Zemní plyn Solární energie Biomasa a odpad Geotermální energie Podíl OZE v ostatních sektorech

20 709 5 589 797 1 857 272 472 4 024 7 321 29 1 389 29 12,1%

21 724 6 155 1 169 2 215 483 319 3 975 6 980 69 1 891 120 17,2%

20 570 6 167 2 323 2 592 821 120 3 027 5 826 324 2 223 289 29,1%

19 608 6 151 3 479 2 711 1 268 61 1 777 5 579 986 1 936 406 41,2%

18 794 5 872 4 546 2 898 2 099 0 959 5 394 1 570 1 584 517 54,9%

18 444 5 815 5 122 3 116 2 807 0 448 5 389 1 798 1 269 610 62,9%

Celkem OZE Podíl OZE

4 153 8,4%

6 833 13,1%

10 846 23,3%

14 476 33,7%

19 520 49,0%

23 128 60,4%

Neenergetické využití Ropa Zemní plyn Uhlí

4 730 4 047 636 47

5 125 4 385 689 51

5 660 4 842 761 57

6 077 5 199 817 61

6 325 5 411 851 63

6 358 5 439 855 64

PJ/rok

47

DODATEK

2010

glosář & dodatky |

2005

TWh/rok

ákcitegrene

eculove]r[

Greenpeace je mezinárodní organizace působící ve více než 40 zemích světa, od amerického kontinentu a Evropy až po Asii a Pacifik. Proto, aby si Greenpeace uchovalo svoji nezávislost, nepřijímá vládní ani firemní dotace a závisí pouze na příspěvcích jednotlivých dárců. Greenpeace vystupuje proti poškozování životního prostředí již od roku 1971, kdy se malá loď s dobrovolníky a novináři vydala na ostrov Amchitka poblíž Aljašky, kde vláda Spojených států amerických prováděla jaderné testy. Tradice “přinášení svědectví” z ohrožených míst nenásilným způsobem pokračuje až dodnes.

Greenpeace ČR Prvního pluku 12a, 168 00 Praha 8, Česká republika Tel.: +420 224 319 667, Fax: +420 233 332 289 [email protected], [email protected] www.greenpeace.cz

© Greenpeace/Nick Cobbing

Greenpeace International Ottho Heldringstraat 5, 1066 AZ Amsterdam, Nizozemí Tel.: +31 20 718 2000, Fax: +31 20 514 8151 [email protected] www.greenpeace.org

obrázek LEDOVÉ KRY ODLAMUJÍCÍ SE Z LEDOVCE ILUISSAT V GRÓNSKU. MĚŘENÍ JEZER VODY Z ROZTÁTÉHO LEDU NA GRÓNSKÉM PEVNINSKÉM LEDOVCI PROKAZUJÍ JEHO CITLIVOST NA ZVYŠOVÁNÍ TEPLOTY.