Tsunami německé zelené elektřiny škodí ČR pořád, jen jinak než před 10 lety

Tři poznámky na úvod:

1) S těmi vědátory samozřejmě kecám, hodil jsem si to do Excelu sám. Kdybych vám to ale vyslepičil hned v perexu, znělo by to asi tak prestižně, jako kdybych vám vyprávěl o vodní elektrárničce, kterou jsem si zbastlil na zahradě (a ani na tu jsem se zatím nezmohl).

2) Byl bych nerad, kdybyste tento text chápali jako hejt na mezinárodní propojení sítí a evropský energetický trh. Zkušenosti posledních let prokázaly, že tato architektura má mnoho bezpečnostních, energetických i ekonomických přínosů. Ovšem právě proto, že jde o nezpochybnitelný a do budoucna stále silnější trend, sluší se podrobit ho náležité kritické diskuzi a upozornit na aspekty, které zas tak nadmíru výtečné nejsou. Jak by řekla paní Kateřina ze Saturnina: Všechno dobré je i pro něco špatné.

3) Po zkušenostech s poněkud divokou komunikací kolem českého blackoutu apeluji na to, abychom v zájmu udržování určité sémantické hygieny přestali používat termín „přetok“ v kontextu přeshraničních výměn a nadále ho používali už pouze v kontextu domácích či firemních FVE. V tom mezinárodním slova smyslu se totiž vlastně neshodneme na tom, co to ten přetok je. Jakýkoliv tok elektřiny do zahraničí? Fyzikální tok výrazně odchýlený od toku obchodního? Nebo snad tranzitní tok, který se u nás ani neohřeje? Každý to používá, jak se mu zlíbí – vynechme to tedy úplně a zbavíme se poloviny nedorozumění.

Ještě než se ponoříme do oceánu excelovských čísel, mrkneme se na problematiku z německého Hubschrauberu, totiž z vrtulníku. Na stránkách databázové platformy CEIC lze vyštrachat měsíční bilance čistých přeshraničních toků mezi Německem a Českem v období 1991-2024. V měsíčních saldech se samozřejmě schová leccos, přesto lze i z tohoto grafu vyčíst, co se to tak zhruba na česko-německém energetickém pomezí těch 34 let dělo: Z českého pohledu vidíme napřed velmi mírný čistý export v 90. letech, po spuštění Temelína pak několikanásobný nárůst tohoto exportu takřka plošného charakteru a v návaznosti na boom německých OZE nakonec obrat situace do velmi silných spíše nárazových importů.

Zaměříme-li se pouze na „krušnohorskou“ výměnu s provozovatelem sítě 50Hertz (ta druhá „šumavská“ probíhá s provozovatelem sítě TenneT) a posuneme-li se blíže k současnosti, při troše fantazie identifikujeme čtyři základní období:

Vysvětlení je evidentní: Překotný rozvoj německých solárů a větrníků.

Lze tedy zobecnit, že Česko se v návaznosti na vývoj středoevropské a východoevropské energetiky stalo přirozenou energetickou křižovatkou, po níž tradičně (když aspoň trochu svítí či fouká) proudí elektřina z Německa a Polska do Rakouska na Slovensko a dále na chronicky deficitní Balkán.

A teď už ten slíbený Excel. Napřed pro zajímavost naznačím, o jakém objemu dat se to bavíme. Z online aplikace ČEPSu jsem stáhl veškerá hodinová data o přeshraničních tocích v letech 2010-2025. To máme 8760 hodin v roce krát 15 krát 6 sloupců (5 provozovatelů a celkové saldo) a ještě krát 2, protože rozlišujeme obchodní toky od fyzikálních… dohromady tedy 1 314 000 dat! Exportované CSV mělo 25 MB a každá složitější operace s celým tím fasciklem trvá desítky vteřin! Říkám si, že Španělé těch svých blackoutových 756 milionů dat asi nevyhodnocují v Excelu…

Ještě důležité upozornění: Jsem si vědom, že pracuji s hodinovými daty, které pochopitelně nezachycují všechny drobné výkyvy. I tak se domnívám, že analýza poskytuje relevantní pohled na tuto poměrně složitou problematiku.

Na česko-německé přeshraniční výměně by se toho pochopitelně dalo zkoumat hodně, já se však budu soustředit na extrémní jevy, které nás v souvislosti s 4. červencem a hlavně kontextem této události zajímají asi nejvíce. Rozdělil jsem je do tří příznačných kategorií. Pojďme si je postupně rozebrat.

1) Co se dělo a už se to neděje.

Před 10-15 lety už měli Němci slušnou nálož instalovaného výkonu v OZE (hlavně ve větrnících), skoro žádné propojení mezi větrným severem a průmyslovým jihem (to se zas tak moc nezměnilo) a společnou komerční zónu s Rakouskem s neomezeným obchodním tokem. V důsledku docházelo ve střední Evropě pravidelně k bizarním a dost nebezpečným situacím jako třeba 2. ledna 2014.

Mezi Německem a Rakouskem teklo obchodně rekordních 7 755 MW, ale fyzicky pouze 3 137 MW (protože o moc víc to po přímých přeshraničních profilech ani nešlo). A ten zbytek se do Rakouska valil, kudy se dalo – buď rovnou přes Česko a nebo ještě se zastávkou v Polsku. Povšimněte si těch obřích rozdílů mezi obchodem a fyzikou na německo-rakouských, německo-polských, německo-českých, polsko-českých a česko-rakouských profilech. Německo si z nás prostě udělalo takový bypass, aby dostalo elektřinu z větrníků na severu až do rakouských přečerpávacích vodních elektráren či jihoněmeckých fabrik. Podobný zpětný bypass si pak vytvořilo i na západě přes Benelux a Francii.

Situace tohoto typu by zůstaly v rovině akademických či ještě lépe hospodských diskuzí, kdyby nestály provozovatele soustavy (a tedy potažmo i daňového poplatníka) desítky milionů korun na rekonfiguraci rozvoden, přerušení údržby na síti či nejrůznějších redispečincích (co to je, o tom píšu třeba zde). Jen v prosinci 2014 a lednu 2015 jsme za tuto legraci zaplatili cca 60 milionů Kč.

Není divu. Když obchod očekával třeba mírný import z Rakouska a reálně tekl megaexport opačným směrem, na Bohdalci se asi trochu zapotili…

Protože situace začala být neúnosná a nezdálo se, že by to Němce či Rakušany nějak trápilo (byl to jeden z mnoha příkladů bájné energetické solidarity v rámci EU), ČEPS byl nucen za miliardy korun nainstalovat v rozvodně Hradec u Kadaně čtyři regulační transformátory (PST), které umožňují v případě potřeby zabránit nebezpečným tokům elektřiny z Německa přes severovýchodní hranici.

„Když potřebujete zabránit toku elektřiny, tak ten jez jakoby nadzvednete a ta elektřina se tím pádem roztéká jiným směrem. Protože elektřina vždy teče cestou nejmenšího odporu,“ vysvětlil tehdejší předseda představenstva ČEPS Jan Kalina. „Od svého částečného spuštění v polovině ledna přispěly tyto stroje jen za první pololetí letošního roku k omezování protékajícího výkonu přes naši přenosovou soustavu v 73 dnech,“ doplnila tehdejší mluvčí ČEPS Barbora Peterová.

2) Co se děje pořád, ale nemělo by to tolik vadit.

Abych řekl pravdu, z vyhodnocení funkce PST transformátorů podle reálných dat jsem poněkud rozpačitý. Je evidentní, že extrémní importy nad 2000 MW v roce 2017 zničehonic zmizely. Pak se ale v roce 2020 vrátily a zdá se, že v následujících letech spíše přibývají.

Mimochodem takto vypadal import ze sítě 50Hertz těsně před českým blackoutem. Nevím, jak vy, ale já tam vidím poměrně vysokou hodnotu, která se zas tak moc neliší od těch extrémních…

Pokud jde o efekt PST transformátorů, skoro nic se po jejich instalaci nezměnilo na četnosti extrémních odchylek obchodu a fyziky na profilu ČEPS – 50Hertz.

Pokud jde o celkové saldo obchodu a fyziky, opět lze identifikovat určité uklidnění po roce 2017. Pak jsme se ale víceméně vrátili tam, kde jsme byli.

Jediný graf, který celkem prokazatelně potvrzuje, že přeshraniční provoz máme od roku 2017 daleko víc pod kontrolou, je ten, který zachycuje odchylky fyziky od obchodu na profilu ČEPS – AGP (tedy na hranici s Rakouskem).

Moje interpretace bude trochu opatrná. Řekl bych, že hlavním přínosem PST transformátorů je minimalizace těch šílených neplánovaných bypassů (do jižního Německa a do Rakouska) a eliminace fyzikálních toků, které by mohly být nebezpečné. Jinými slovy elektřina celkem běžně dál putuje ve velkém z Německa přes Česko do Rakouska a na Balkán, ale chce se mi věřit, že pouze v momentech, kdy máme jistotu, že nás to neohrožuje.

Ovšem pozor. Ta „nezávadnost“ německých zelených tsunami, která se přes nás valí dál do Evropy, má jednu podmínku: Musíme posílit síť. Ta stávající na tak intenzivní provoz skutečně nebyla stavěná a přílišné vytěžování jí evidentně nedělá dobře. Když budete svou škodovkou jezdit každý týden 100 km a úsporným způsobem, půjde do důchodu později, než když týdně najedete 1000 km stylem „na Turka“. Nejsem expert na materiálovou odolnost fázových vodičů a svorek, ale tipnul bych si, že to s nimi bude velmi podobné.

3) Co se nedělo, děje se to a začíná to být velký problém.

A teď ta nejzajímavější kategorie. Až dosud jsme se bavili pouze o situaci, kdy Česko slouží jako tranzitní křižovatka. V posledních letech se však objevuje nový fenomén – konzumace importů. Níže uvedený graf zahrnuje časové rozmístění přeshraničních sald nad 1500 MW. Na první pohled nám tato praxe může připadat veskrze pozitivní – vždyť jde z naprosté většiny o spotřebu levné elektřiny z německých či polských OZE. Zlevňujeme si silovku, hurá! Konečně z toho taky něco máme a nejsme jen tranzit! Problém je v tom, že si ji zlevňujeme moc. Až tak moc, že pro tvrdé řiditelné zdroje přestává dávat smysl zůstat online.

Když v Německu a Polsku svítí či fouká, většinou svítí či fouká i u nás. A pak to nevyhnutelně musí dopadnout tak, že klasické elektrárny na uhlí, plyn či biomasu, se do českého energetického mixu už nevejdou a musí z kola ven.

Příkladem je právě černý den české energetiky. V pátek 4. července srazily německé, polské a české soláry české parní zdroje na 1600 MW.

O den později spadlo ze stejných důvodů (a kvůli nízké víkendové spotřebě) hnědé uhlí dokonce na historické minimum 133 MW!

Vím, že jsem s tím už otravný, ale připomeňme si, proč je to problém. Klasické elektrárny s masivními točivými stroji jsou regulující zdroje, které hlídají klíčové parametry stability soustavy, jako jsou výkonová rovnováha, frekvence, napětí, jalový výkon či naše oblíbená setrvačnost. Zároveň se při problémech umí přepnout do ostrovních režimů a vzájemně se podporovat. Ať se nám to tedy líbí nebo ne, zůstávají důležitými strážci energetické bezpečnosti.

Ptáte se co s tím? To bych taky rád věděl. Rychlá a zoufale nedostatečná odpověď zní: akumulace, akumulace, akumulace. Stavme ve velkém přečerpávací vodní elektrárny či jiné typy gravitačních úložišť a samozřejmě baterie. Investujme do flexibility (a tvařme se, že spotřebovávat elektřinu podle počasí je pokrok). Další OZE rozvíjejme spíše obezřetně a takřka povinně v kombinaci s akumulací. Tím vším můžeme alespoň krátkodobě z německých elektrických vpádů profitovat a při troše snahy pomůžeme i navýšit prostor pro točivé zdroje v kritické okamžiky. Řešení to však samo o sobě není, číselně to prostě nevychází a fyziku neošálíme.

Nejspíš nám tedy nezbyde, než zavést opatření, které v mimotržním režimu udrží v provozu nezbytné množství uhelek či plynovek. Tedy kapacitní mechanismy, po nichž ČEPS volá už mnoho let a které mimochodem Španělsko po svém blackoutu v jakémsi krizovém režimu vesele uplatňuje, aniž by je mělo jakkoliv notifikované. Rozdíl je samozřejmě v tom, že jim síť spadla komplet a nám jen z části. Tak snad najdeme řešení dřív, než se toho dočkáme taky.