Článek
Jsou to již tři týdny, kdy Španělsko postihl téměř dokonalý blackout, který na dlouhé hodiny paralyzoval veškerý život v zemi. Škody dosáhly v přepočtu až 100 miliard korun a blackout nesl odpovědnost nejméně za pět reportovaných mrtvých lidí. Přesné okolnosti zůstanou nejasné ještě několik měsíců. Celoevropská organizace provozovatelů přenosových soustav ENTSO-E a další dotčené orgány EU i národních států ustavily společnou expertní komisi. Očekává se, že její práce potrvá řadu měsíců, než se vyšetří příčiny blackoutu a hlavně vydá zásadní doporučení, jak tomu do budoucna předejít.
Nicméně již ve své první tiskové zprávě 9. května komise ENTSOE-E o španělském blackoutu komise konstatovala:
- Od 12:32:57 SEČ a do 20 sekund poté byla na jihu Španělska pravděpodobně zaznamenána série různých výpadků výroby, jejichž původně odhadovaný celkový výkon činil 2200 MW. V Portugalsku a Francii nebyly žádné výpadky výroby pozorovány. V důsledku těchto událostí došlo ve Španělsku a Portugalsku ke snížení frekvence a ke zvýšení napětí.
- Mezi 12:33:18 a 12:33:21 SEČ frekvence energetické soustavy Pyrenejského poloostrova nadále klesala a dosáhla 48,0 Hz. Byly aktivovány automatické obranné plány odpojování zátěže Španělska a Portugalska.
- V 12:33:21 SEČ došlo k odpojení trolejového vedení střídavého proudu mezi Francií a Španělskem ochrannými zařízeními proti ztrátě synchronizace.
- V 12:33:24 SEČ se iberská elektrická soustava zcela zhroutila a vedení HVDC mezi Francií a Španělskem přestalo přenášet energii.
To, co samozřejmě levicově-zelená španělská socialistická vláda a ideologové Green Dealu v Bruselu i jinde nechtějí připustit, je skutečnost, že Španělsko slepě vsadilo na všemohoucnost solární a větrné energie. Takže tato země stejně jako Portugalsko, Německo, Řecko a Irsko a Španělsko mají v síti ale stále méně okamžitých rezerv.
Výpadku proudu ve Španělsku bezprostředně předcházel pokles frekvence sítě z necelých 50 Hz na 48 Hz během pouhých 3 sekund a poté ještě více. Od 47,5 Hz se všechny generátory zastaví. Tohle je neomylná cesta k rozsáhlému výpadku proudu. Mezi 49,2 Hz a 48,0 Hz se spotřebiče v evropských elektrických sítích automaticky a postupně vypínají. Zpráva ENTSO-E potvrzuje, že bylo aktivováno automatické odpojování zátěže, čili vypínali se postupně a velmi rychle spotřebitelé.
A nyní docházíme k podstatě problému španělské elektroenergetické soustavy. K výpadku proudu ve Španělsku došlo v poledne ve 12:33, kdy byl podíl fotovoltaiky na vrcholu. Okamžitá rezerva byla na minimu, protože plynové i vodní elektrárny byly odpojeny od sítě. Tato okamžitá rezerva byla v tento den dokonce extrémně nízká, protože 3 ze 7 španělských jaderných elektráren byly už dva týdny předtím v plánované odstávce. Tak se „zadělalo“ na potenciální průšvih španělské energetické sítě, kvůli nedostatku okamžitých rezerv.
Pro generování střídavého proudu na síťové frekvenci se v elektrárnách nepřetržitě otáčejí masivní kovové lopatky v obrovských turbínách. Tento systém, vážící několik stovek tun, ukládá rotační energii. Všechny hmoty setrvačníku dohromady tvoří „mřížkový úložný prostor“. Díky své obrovské setrvačnosti hmoty setrvačníku okamžitě a pasivně působí proti jakémukoli zvýšení nebo snížení frekvence. Čím větší je hmotnost setrvačníku, tím stabilnější je síťová frekvence. Energetické sítě po celém světě jsou tímto způsobem stabilizovány již více než 100 let.
Pod ideologickým eurounijním praporem Green Dealu se velká část členských zemí EU vydala na zcela mylnou, energeticky a ekonomicky dokonce katastrofickou cestu tvrzením, že místo stabilních turbínových zdrojů spojených s produkcí elektřiny z uhlí, plynu a jádra lze dostatek elektřiny vyrábět ze solárních panelů a obřích větrných elektráren. Právě aktuální příklad energetické krize Španělska, kde oba přerušované zdroje jsou díky geografické poloze na jihu Evropy a v sousedství moře sice efektivnější než v Česku (české soláry jsou efektivní jen asi 1000 hodin v roce, větrníky dvojnásobek), ukazuje riskantnost a neekonomičnost takového přístupu.
Klíčový je ukazatel poměru setrvačnosti hmoty v gigavolt-ampérsekundách k celkovému výkonu sítě v gigawattech v celém čase.
Graf: Srovnání okamžité rezervy v sítě evropských zemí v roce 2024
(Poměr setrvačnosti hmoty v gigavolt-ampérsekundách v pásmu 1. kvartilu, v 2190 hodinách roku)
Srovnání okamžité rezervy v sítě evropských zemí v roce 2024
Zdroj: https://www.tech-for-future.de
Následující údaje německého energetického portálu Tech for Future přesně ukazují 1. kvartil poměru setrvačnosti hmoty v gigavolt-ampérsekundách k celkovému výkonu sítě v gigawattech všech hodin v roce 2024:
5,72 HPH/GW: Švýcarsko, 5,67 HPH/GW: Slovensko, 5,30 HPH/GW: Norsko, 5,00 HPH/GW: Česká republika, 4,82 HPH/GW: Francie, 4,59 HPH/GW: Nizozemsko, 4,49 HPH/GW: Srbsko, 4,42 HPH/GW: Rumunsko, 4,32 HPH/GW: Maďarsko, 4,30 HPH/GW: Itálie, 4,24 HPH/GW: Bulharsko, 4.11 HPH/GW: Švédsko, 3,96 HPH/GW: Belgie, 3,74 HPH/GW: Polsko, 3,59 HPH/GW: Finsko, 3,29 HPH/GW: Rakousko, 3,07 HPH/GW: Velká Británie, 2,85 HPH/GW: Španělsko, 2,54 HPH/GW: Irsko, 2,36 HPH/GW: Řecko, 2,27 HPH/GW: Německo, 1,89 HPH/GW: Portugalsko.
Jak z grafu i číselného výčtu zemí, Česká republika je díky dosud stabilní produkci zejména z jaderných a uhelných elektráren po Švýcarsku (jaderné a vodní zdroje), Slovensku (jádro a voda) a Norsku (vodní elektrárny) stále ještě zemí s nejstabilnější energetikou díky setrvačnosti velkých turbínových zdrojů. To se však hrozí doslova brutálně změnit, když do roku 2028 mají kvůli drahým emisním povolenkám skončit české uhelné elektrárny s celkovým instalovaným výkonem asi 8,5 GW. Ministr průmysl a obchodu ČR Lukáš Vlček chce místo nich postavit kapacitu 4 GW nových plynových elektráren. A samozřejmě má i v české soustavě v roce 2030 dominovat masivně dotovaná solární elektřina s plánem instalace výkonu až 12 GW (dnes 4,5 GW). Větrné zdroje se mají ze současných 0,35 GW navýšit na 1,5 GW. Ovšem nejen prostě matematicky náhrada uhlí plynem nevychází a v zimě 2028/2029 může české energetice chybět stabilní výkon až 5 GW se spornou možností tento deficit pokrýt drahým dovozem.
Lobbisté za plynové zdroje jaksi rádi zapomínají zdůraznit, že ani výroba elektřiny z plynu cenově nevychází a že jejich zisková marže je také kvůli emisní povolence (i když zhruba poloviční) záporná. Takže samozřejmě při očekávaném deficitu elektřiny plynaři počítají s tím, že kromě instalačních dotací budou dostávat i tvrdé provozní dotace.
Graf: Ziskovost výroby elektřiny z uhlí a plynu při započtení emisních povolenek
Ziskovost výroby elektřiny z uhlí a plynu při započtení emisních povolenek
Zdroj: Společnost Invicta BOHEMICA
Vysvětlivky: CLS – clean lignite spread, zisková marže z hnědého uhlí včetně ceny povolenky; CDS – clean dark spread, zisková marže černého uhlí včetně povolenky;
CSS – clean spark spread, zisková marže plynového zdroje včetně povolenky
(buď PPC, nebo monovýroba)
Energetici řešení pro problém okamžité rezervy v sítích, kde mají dominovat občasné zdroje elektřiny, hledají. Jsou jimi např. fázový posun provozu konvenčních elektráren, rotační fázové posunovače (RPSA), statické kompenzační systémy (STATCOM), střídače tvořící síť pro velkokapacitní bateriové úložiště a speciální střídače pro vytváření sítě pro větrné turbíny a fotovoltaické systémy. Takto má daleko složitější model stabilizace frekvence nahradit stávající měniče a samozřejmě musí být dobudovány akumulační zařízení, klíčově v podobě nesmírně drahých bateriových úložišť. Všechna řešení mají jedno společné: Téměř neexistují.
Ani Německo s jeho posedlostí zelenou tranzici energetiky a nyní již s instalovanou kapacitou 178 GW v solárních a větrných zdrojích nedokáže takové potřeby stabilizace systému podle vlastních slov správců sítě do roku 2030 uspokojit. Když si připomeneme, že Německo patří v tabulce evropských zemí na druhé místo od konce po Portugalsku v robustnosti sítě ohledně hmotnostní rezervy elektro soustavy, má se tato největší ekonomika EU a také my s těsně s Německem propojeni bát blackoutu?
V roce 2023 činila průměrná doba, po kterou se němečtí zákazníci museli v roce 2023 obejít bez elektřiny, 12,8 minuty (2022: 12,2 minuty). Díky těmto údajům Spolková agentura pro sítě (Bundesnetzagentur) v listopadu loňského roku oznámila, že dodávky elektřiny v Německu jsou i nadále „velmi spolehlivé“. Agentura vypočítává takzvaný SAIDIEnWG (System Average Interruption Duration Index) z běžných, neplánovaných přerušení v elektrické síti. Ten představuje průměrné přerušení dodávky na jednoho připojeného koncového spotřebitele v rámci kalendářního roku.
Z pohledu energetického experta Stefana Spiegelspergera, jehož citovala německá edice mezinárodního listu Epoch Times, by se bezpečnost sítě měla měřit spíše na úrovni velmi vysokého napětí. „Existuje zde ještě jedna hodnota, takzvaná redispečerská opatření, řízení přetížení. Nebo jak jim říkám já: nouzové zásahy, které mají udržet naši elektrickou síť stabilní a zabránit výpadku soustavy, tedy blackoutu.“ Četnost redispečerských opatření se v Německu přitom nesmírně zvyšuje. „Zatímco v roce 2000 se jednalo o tři až šest zásahů ročně, v roce 2023 to bylo již 15 192 zásahů,“ říká Spiegelsperger. V roce 2024 se tento počet zvýšil již na 17 360, což jen v roce 2023 stálo odběratele elektřiny přibližně 3,1 miliardy eur (78 miliard Kč). „To zcela jasně ukazuje, že naše síť je stále nestabilnější a že máme nejméně stabilní síť, jakou tato země za posledních 50 let měla,“ říká Spiegelsperger.
Německo na rozdíl od Španělska, kde je jediný správce sítě, má celkem čtyři provozovatele přenosových sítí této 84milionové země, kteří se stále většími náklady a za využití umělé inteligence zatím dokážou uřídit soustavu i se stále stoupajícím podílem občasných zdrojů energie. V roce 2030 už jejich instalovaný výkon má dosáhnout na 350 GW. Kvůli tomu jen do roku 2040 Němci plánují investovat do sítí a jejich řízení na 500 miliard eur (1,25 bilionu Kč).
Ovšem redispečink v podobě drahých erudovaných inženýrů, vypínání největších spotřebitelů či zapínání rezervních zdrojů z uhlí, plynu a také z německých mazutových elektráren (!) bude stát stále větší prostředky. Nehledě na fakt, že v okamžiku nouze jako za nedávné proslulé dunkelflaute, tedy v době temného bezvětří s podílem elektřiny z větru a slunce v řádech jednotek procent, Německo doslova brutálně vysaje kapacitu až 20 GW importem elektřiny od sousedních zemí. Ty pak importují z Německa „cenovou nákazu“ v podobě extrémně vzrostlých spotových cen elektřiny. Tomu se země jako Norsko a Švédsko stále hlasitě brání s odkazem na skutečnost, že Německo si nedělá domácí úkoly v podobě stabilní zdrojů elektřiny.
Tak se dosud chovalo i velmi zelené Dánsko, jehož ministr energetiky počátkem května po zasedání vlády zdůraznil, že zemi nestačí větrná a solární energie a musí zvážit návrat k energii z jádra, jíž se politicky Dánsko zřeklo v roce 1985. Poslední jadernou elektrárnu odstavilo Dánsko v roce 2005.
Nové bloky zvažují i Nizozemsko, Švédsko, Slovinsko, Bulharsko nebo Velká Británie. Belgie odložila na letošek plánovaný odchod od jaderné energetiky a prodloužila provoz dvou reaktorů. A na závěr: španělská opozice vyzvala k přehodnocení plánů na odstavení sedmi jaderných reaktorů v zemi. Tyto úvahy se objevily již před blackoutem, po něm nepochybně racionální stoupenci stabilní energetiky naberou na síle.
