Článek
Rok 2016 byl neuvěřitelně klidný. Pravda, teroristických útoků nebylo úplně málo, ale když to porovnáte se současným permanentním stavem „napravo rakety, nalevo rakety“, vyznívá to ještě dobře. Obzvláště v Česku, kde se mezi TOP události probojovalo převedení rychlostních silnic na dálnice (dneska už vás ani nenapadne jet do Karlových Varů po „eR šestce“, což?), dostavba D8 mezi Lovosicemi a Řehlovicemi (Drážďany před Vánoci praskaly ve švech pod náporem českých turistů) a třeba ukončení činnosti svazu, který sdružoval příslušníky někdejších pomocných technických praporů (překvapivě kvůli vysokému věku členů).
Rok od Pařížské dohody byl především západní svět plný očekávání, jak rychle se podaří dekarbonizovat kdeco – energetiku, vytápění, dopravu, průmysl, zemědělství, závody Formule 1, výrobu plastových brček i sodovkárny… Není divu, že na konci dubna na IDNESu doslova zasvítila zpráva „Španělský ostrov udivuje svět, usiluje o stoprocentně zelenou energii“.
Muselo se to tedy číst jako pohádka. V první řadě super název El Hierro (proč ho sakra pojmenovali po někdejším fotbalistovi Realu Madrid?). Vulkanický ostrov o velikosti Brna, ananasové plantáže, ráj potápěčů a biorezervace UNESCO. Cíl? Už 30 let stejný. Vyrábět energii pouze z větru a vody a být zcela soběstační. Tedy zbavit se závislosti na naftě dovážené z 300 km vzdáleného Tenerife. A v pondělí 15. února 2016 se to podařilo! Bohužel teda jenom na 24 hodin. Ale už to stačilo na parádní píárko, které nadchlo vědce i evropské politiky. „Jde o pozitivní a slibné zkušenosti,“ sdělil Joannis Kugias z výzkumného střediska Evropské komise.
„Projekt vzbuzuje obrovský zájem, zejména na ostrovech všech světadílů. Jejich 600 milionů obyvatel je podle OSN přímo ohroženo oteplováním klimatu, částečně způsobeným používáním fosilních energií,“ psal dále extaticky IDNES. „Málo navštěvovaný El Hierro chce využít svých snah o stoprocentně obnovitelnou energii také k přilákání turistů a vědců. V dlouhodobé perspektivě sní o tom, že se do roku 2020 stane ‚čistým‘ ostrovem díky elektrickým automobilům, biozemědělství, závodu na biopaliva a díky lepšímu využívání elektřiny.“
Klasický jednooký článek. Jedno oko nezůstalo suché.
Jenomže pak se rozpoutalo hluboké… ticho. Projekt jako by nikdy nebyl. Říkal jsem si: Proč? Copak je v současných podmínkách dekarbonizace menšího ostrova tak nevýznamnou zprávou? Nebo se ten kolosální úspěch prostě jen neprosadil v českých médiích? A nebo to ve skutečnosti spíš než kolosální úspěch bylo kolosální fiasko? Cé je správně.
Je tedy třeba uznat, že ticho po kanárské pěšině bylo tak ohlušující, že o neúspěchu dekarbonizačního projektu se bez znalosti španělštiny či (těžko říct proč) francouzštiny na internetu dodnes prakticky nedočtete. Ale když trochu zapátráte, najdete třeba článek jakéhosi Vincenta Bernarda, který popisuje příběh El Hierra zcela bez příkras a ještě drze uvádí výrobní grafy rozbíjející veškeré dekarbonizační hračky na klimatickou padrť. Tak si ho pojďme společně přečíst.
První idea, kterak dekarbonizovat El Hierro, pochází z roku 2004, letos tedy oslavila již dvacáté narozeniny! Po šesti letech studií byla zahájena výstavba a o další čtyři roky později odstartoval zkušební provoz. Rozhodně tedy nelze mluvit o nějakém zbrklé hurá akci, která nebyla dostatečně promyšlena a naplánována. V roce 2015 už následoval plný (komerční) provoz a s ním související mediální humbuk, který rozhodně nevrcholil nějakým IDNESem, ale pronikl třeba i na stránky Le Monde či Le Parisien.
Projekt se mohl opřít o skvělé přírodní podmínky, posuďte sami: Malý řídce osídlený ostrov (dnes má necelých 11 000 obyvatel), koeficient ročního využití větru 49 % (!), strmý terén jako stvořený pro přečerpávací vodní elektrárnu. A celý ostrov jako stvořený pro rozvoj decentralizovaných zdrojů. Okluzní fronta: 356-42, 359-44, 360-30, teplá fronta: 350-38, 345-34, 341-33, výška, tlak, teplota, rosný bod: 570-954-7, 6-3, 6 2.760-725-9, 9-14. Lepší výchozí situaci si Kanářané nemohli přát!
Technické řešení bylo nasnadě: Pět větrných turbín s instalovaným výkonem dohromady 11,5 MW a jako záloha přečerpávací vodní elektrárna s převýšením 700 metrů, instalovaným výkonem 11,3 MW a kapacitou 270 MWh (zjevně spíš teoretickou, v praxi se dala využít s bídou polovina). Jako záloha zálohy (kdyby to přeci jen nefungovalo, náhoda je blbec) pak zůstala v provozu dieselová elektrárna Llanos Blancos s devíti výrobními jednotkami a souhrnným instalovaným výkonem 13,36 MW. Cílem bylo samozřejmě pomocí kombinace vítr + vodní akumulace postupně snížit využití dieselu a dovozů nafty na nulu.
Schéma projektu El Hierro
Vzhledem k tomu, že průměrné zatížení sítě na El Hierru je 4 MW, minimální 3 MW a špičkové 8 MW, podle papírových výpočtů to mělo bohatě stačit. Vždyť teoretická maximální výroba by více než čtyřnásobně převyšovala nejvyšší možnou spotřebu!
Hlavní myšlenka pochopitelně spočívala v tom, že větrníky budou vyrábět velmi často mnohem více, než ostrov spotřebuje. Budou tak pravidelně „krmit“ přečerpávačku a ta zas nastoupí do práce v momentě, kdy foukat přestane. Brnkačka. To skoro zní jako stabilní systém, který by mohl fungovat.
V roce 2012 ještě pro jistotu Madridská univerzita navržené řešení prověřila a dospěla k příznivému závěru, že pokud se bude v PVE udržovat alespoň minimální cirkulace vody, budou její vodní turbíny udržovat stabilitu sítě a vyrovnávat výkyvy dokonce lépe než dieselové motory. Pro začátek se ovšem investor rozhodl přeci jen diesely nechat v provozu, byť třeba i jen na volnoběh. A dobře udělal. V praxi se totiž ukázalo, že bez nich by ostrov zažíval blackout snad každý týden.
V letech 2015-2018 nepřesáhl podíl větru na celkové výrobě elektřiny v průměru 45 %. Pak následovala klasická frustrační kompozice. Podíl 54 % v roce 2019 přinesl prvek očekávání a podíl 42 % v roce 2020 prvek zklamání. Ještě horší výsledky měla přečerpávací vodní elektrárna, která dodávala v průměru jen kolem 4 % elektřiny. Zbytek (tedy často více než polovinu!) musela utáhnout stará dobrá dieselová elektrárna Llanos Blancos…
S odpovědí „je to rozbitý“ na otázku „proč to nefunguje“ se úplně nespokojili výzkumníci Hubert Flocard, Roger Andrews a Benjamin Jargstorf a zveřejnili třaskavou analýzu výkonnosti komplexu El Hierro na základě veřejně dostupných údajů od provozovatele Gorona del Viento. Proč třaskavou? Protože jako první zakroutili hlavami nad tím, jak vůbec mohl být projekt kdy prodáván jako „směřující k čisté nule“. Především je zarazilo, jak moc architekti poddimenzovali přečerpávací nádrže. Jargstorf spočítal, že k uspokojivým výsledkům by bylo nutné vybudovat „desetkrát objemnější nádrže“!
Podívejte se na níže uvedené výrobní grafy a nesmějte si příliš nahlas. Tmavě zelená je vítr do sítě, světle zelená vítr do přečerpávačky, skoro neviditelná modrá výroba přečerpávačky a oranžová diesel.
Léto vypadá ještě celkem slušně. V červenci 2018 podíl OZE ve výši 95 %, nejvyšší v historii. Ovšem ani tak nebylo možné diesely úplně odstavit. Srpen a září už byly o poznání horší, v některých případech pokrývaly diesely dokonce 100 % zatížení. Nicméně celé třetí čtvrtletí vyšlo pořád ještě docela pěkně – s podílem OZE ve výši 74 %.
El Hierro - výroba elektřiny v létě
Na podzim se ovšem už o rok dříve ukázalo, že navržené řešení vůbec nepočítalo s déle trvajícím bezvětřím (tedy naprosto reálným jevem i v kanárenských podmínkách). V níže uvedených grafech za říjen a listopadu 2017 najednou hrachová kaše řídne a nahrazuje jí téměř stoprocentně kaše batátová. Nebo, chcete-li, volební triumf Strany zelených střídá triumf sociální demokracie (já vím, možná je dnes reálnější to, že na El Hierru to nějakým zázrakem začne fungovat fakt bezemisně). Povšimněte si, že přestože pár dní fouká celkem slušně „do zásoby“, vodní akumulace je minimální a následně i na celý týden přebírá vládu Llanos blancos.
El Hierro - výroba elektřiny na podzim
Podle Electricity Maps dosahuje výroba elektřiny na El Hierru 463 – 614 gCO2/kWh, což je horší než v proklínaném Česku, natož v méně proklínaném Německu (s jadernou, a tedy téměř bezemisní Francií to snad ani nezkoušejme srovnat).
Pro pobavení: zastánci projektu El Hierro protestují, že ostrov je v nevýhodě, protože jeho síť není připojena ke Španělsku, a nemůže se tedy opřít o kontinentální výpomoc. Poněkud svérázný výklad pojmů „soběstačnost“ a „nezávislost“, že? Naopak lze namítnou, že minimálně ve třech věcech je ostrov ve výhodě – super vítr, super členitost pro PVE, super nízký počet obyvatel.
Zajímá vás, kolik ta celá legrace stála? Vincent Bernard uvádí 82 milionů eur, tedy přes 2 miliardy korun, přičemž naprostou většinu nákladů spolykala přečerpávačka, která vůbec nesplnila očekávání. Žádný div, že značnou část investice (44 %) pokryly dotace španělské vlády a EU. Hubert Flocard odhaduje, že na začátku provozu nových elektráren stála kWh silové elektřiny na El Hierru 80 centů, tedy bratru dvacet korun! Dvakrát tolik než v nejčernější okamžik na evropském trhu a 3,5krát více než cena elektřiny dodávaná dieselovou elektrárnou. A teď si představte, na jaké láce bychom se dostali, kdyby se nádrže přečerpávačky stavěla desetkrát větší, jak požadovali vědátoři.
Příběh o El Hierru lze shrnout konstatováním, že autoři projektu podcenili nevyzpytatelnost počasí, fyziku a stabilitu sítě. Zkušenost z Kanárských ostrovů by však rozhodně neměla vyvolávat salvy smíchu – berme ji jako názornou ukázku toho, s čím energetici otravují pořád: Akumulace je skvělá věc, ale i v té nejskvělejší podobě (PVE) se hodí tak maximálně na vykrývání vnitrodenních výkyvů, rozhodně ne mezidenních či týdenních. Bez ohledu na míru naddimenzování na počasí závislých zdrojů je k udržení sítě potřeba stále stabilní točivý zdroj. A je úplně jedno, jestli se bavíme o malé přečerpávačce na ostrově nebo o nějaké velké ve státě s rozvinutým průmyslem a vyšší spotřebou.
Nicméně nedávno oznámila španělská vláda, že má v plánu dekarbonizovat nejen El Hierro, ale rovnou celé Kanárské a k tomu i Baleárské ostrovy. Jak konkrétně to hodlá udělat, to jsem zatím nenašel (a budu rád, když to někdo vyštracháte). Ale už jen to, že harmonogram počítá s rokem 2040, ve mně budí již mnohem větší důvěru, že jde tentokrát o řádně promyšlený záměr. Tak uvidíme, zda to bude úspěch, nebo „jen“ další užitečná zkušenost.
