Podíl fotovoltaických a větrných elektráren na světové výrobě elektřiny překonal poprvé podíl jaderných zdrojů. A do budoucna to není vůbec rovný souboj.
Rok 2021 nebyl pro jadernou energii vůbec špatný, chtělo by se říci po zběžném pohledu do statistik (třeba známé energetické ročenky ropné společnosti BP). Výroba elektřiny z jádra vzrostla proti roku 2020 ze zhruba 2700 terawatthodin (TWh) na 2800 TWh. Pro srovnání, naše tuzemská spotřeba elektřiny byla v roce 2021 necelých 74 TWh, takže jaderné elektrárny vyrobily navíc elektřiny pro jeden a půl Česka.
Nárůst celosvětové výroby jaderných reaktorů o čtyři procenta byl největší od roku 2004. Na druhý pohled se ovšem ukazuje, že údaj je pouze dalším dokladem stagnace tohoto zdroje energie.
Za prvé nebyl nárůst kapacity vůbec rozprostřen rovnoměrně geograficky: největší měrou se na něm podíly přírůstky do čínské flotily jaderných elektráren. Čína je totiž jednou z mála zemí světa, která nové reaktory, v současné době už především vlastní provenience, dokáže stavět rychle, a tedy i dostatečně levně.
Za druhé nárůst v roce 2021 v podstatě pouze vyrovnal pokles předchozího roku. Před pandemií způsobené virem SARS-CoV-2 byla celková výroba elektřiny z jádra také jen těsně pro 2800 TWh. A tedy velmi blízko absolutního rekordu v roku 2006, kdy jaderné elektrárny vyrobily celkem 2803 TWh.
Zatímco celková výroba jaderných elektráren od začátku 21. století víceméně stagnuje, fotovoltaické a větrné elektrárny na jeho začátku prakticky neexistovaly. V roce 2001 vyrobily celosvětově necelých 40 TWh elektrické energie.
V roce 2020 už výroba energie ze všech obnovitelných zdrojů, včetně tedy hydroelektráren, dohromady překonala veškerou výrobu energie z jádra. V roce 2021 už jádro překonaly jen „nové“ obnovitelné zdroje, tedy větrné a fotovoltaické elektrárny. Tyto dva zdroje samy o sobě získaly více než 10procentní podíl na celosvětové výrobě.
Důležitý je také trend. V roce 2019 dohromady „slunce a vítr“ v celosvětovém měřítku vyrobily 2125 TWh elektřiny. V roce 2020 2443 TWh. V roce 2021 už 2894 TWh. Ani pandemie jejich růst nijak nezastavila. Meziročně tedy jejich výroba roste ne o čtyři procenta, ale v posledních letech zhruba v rozmezí 15 až 20 procent.
Rychlý růst samozřejmě nemůže vydržet věčně, ale zatím nezpomaluje. Agentura Bloomberg v zimě odhadovala střední scénář celkového objemu nainstalovaných fotovoltaických elektráren pro rok 2022 na 228 GW. Hodnota by se měla nejspíše (na 95 procent) pohybovat v rozmezí 204-252 GW.
Odhad pochází přitom ještě z doby před ruskou invazí na Ukrajinu a následného zdražování energií, které obnovitelným zdrojům ve výsledku nepochybně pomůže. Dá se tedy očekávat, že celková instalovaná kapacita v letošním roce se bude pohybovat spíše v horní části rozmezí uváděného Bloombergem.
Chceme to rychle
I proto, že v současné krizové situaci (tedy z evropského hlediska, zbytek světa není až tak postižen) vynikne velká výhoda obnovitelných zdrojů: jednoduchost. Ani v projaderném Česku nikdo vážně nenavrhuje, abychom rychle postavili jadernou elektrárnu. Všichni velmi dobře víme, že něco takového je nesmysl. Ale zato žádostí o dotaci na fotovoltaiku se sešlo už za první polovinu roku více než za celý rok 2021.
Dotace je v tomto kontextu nepochybně důležité slovo – ale nejde jen o něj. Větrnou elektrárnu nelze postavit jen tak někde, třeba v Evropě už je omezení celá řada, ale pořád jde o projekt v měřítkách energetiky relativně jednoduchý. A žádný jiný zdroj elektřiny nejde postavit tak jednoduše jako solární výrobnu: „Fotovoltaika má hned několik výhod: technologie je poměrně levná a vyřízení žádosti pro zřízení fotovoltaické provozny je procesně jednoduché,“ řekl před časem pro Emovio mluvčí Komory OZE Martin Mikeska.
I větším výrobnám neklade jejich okolí až takový odpor jako jiným zdrojům, protože prostě tolik neruší: nekouří, nehlučí, nebudí v lidech strach. A pokud jsou panely na střeše, v podstatě nikdo ani protestovat nemůže.
Jaderná energetika naopak vždy čelila a stále čelí obtížím spojeným s negativním postojem části veřejnosti. Což pak výrazně zpomaluje plánování, povolování a vůbec narušuje časový harmonogram výstavby. Navíc jde o obří projekty, ve kterých se prostě chyby stávají. Zvláště pokud řada inženýrů a techniků nemá žádnou zkušenost, protože za posledních 30 let se s takovou zakázkou nemohli setkat.
Zastánci jaderné energetiky celkem logicky namítají, že kdyby byla společnost racionálnější, mohli bychom stavět jaderné elektrárny rychleji. Ale i někteří fanoušci jádra upozorňují, že toto zaklínání racionalitou samo o sobě je iracionální: lidé se totiž nerozhodují pouze racionálně. Někdy sice ano, ale velmi často ne. Přesvědčit je stojí čas, a úspěch není dopředu zaručen. Jádro nepochybně mělo svou příležitost a zatím zjevně neuspělo.
Autor těchto řádků je přesvědčen, že se to může ještě změnit. Jaderná energie má celou řadu výhod, včetně třeba možnosti výroba tepla. Ale zároveň je nutné si přiznat, že „konkurence“ v podobě obnovitelných zdrojů má své kvality. A závod je v tuto chvíli neuvěřitelně jednostranný.
Nezadržitelný vzestup Slunce
Nechejme chvíli stranou vítr a věnujme se chvíli elektřině ze Slunce (i když výroba z větru je stále o něco vyšší). V průběhu letošního roku celosvětový instalovaný výkon solárních elektráren překročil hranici jednoho terawattu.
Zavádění rozsáhlé infrastruktury neprobíhá ze zřejmých důvodů takovým tempem jako zavádění digitálních technologií. Jakmile se však podaří dosáhnout určitého „kritického prahu“ v ceně a dostupnosti, mohou se poměrně složité a masivní systémy (plynovody, logistické kapacity) začít plánovat a stavět relativně snadno. A právě toho bychom mohli být svědky i v případě fotovoltaiky.
Jeden terawatt (TW) se rovná jednomu tisíci gigawattů (GW) a jeden gigawatt (nebo dva) je zhruba stejně jako větší uhelná nebo plynová elektrárna. Terawatt světového „solárního“ výkonu si nejde úplně představit jako tisíc „solárních elektráren“, protože za rok vyrobí méně (inu, Slunce pořád v noci nesvítí). Ale můžeme se je představit jako náhradu 200 elektráren na fosilní paliva, které už nikdo nepostaví.
V textu jsme hodně mluvili o rychlosti, tak dodejme ještě jeden údaj: před čtyřmi lety byla celková kapacity solárních elektráren zhruba poloviční, kolem 500 gigawattů. Mnozí už ví, že především ve slunných oblastech je fotovoltaika dnes nejlevnějším zdrojem elektřiny. Ale možná ještě někdy podceňujeme rychlost její růstu: za poslední čtyři roky přibylo zhruba 500 gigawattů instalovaného výkonu, letos může přibýt další 250 GW.
Vytrvalec bez pomoci
Co se týče jádra, nově se v roce 2021 do provozu dostalo osm bloků, které mají dohromady výkon zhruba 10 GW. Můžeme pro jednoduchost říci, že vyrobí zhruba pětkrát elektřiny než solární panely o stejné kapacitě (u nich hodně záleží na zeměpisné šířce).
To znamená, že pokud by měla letos jaderná energetika výrobní potenciál fotovoltaiky dohnat, muselo by do provozu být uvedeno zhruba 20 nových bloků. Ve skutečnosti to znovu zhruba polovina. Vzhledem k tomu, že minulém roce byla zahájena výstavba 11 nových bloků, je jasné, že nedochází k žádné velké „jaderné renesanci“.
Budoucnost jádra přitom není nutně úplně temná. Například Čína a Rusko dále rozvíjí své velké jaderné programy. K jádru se vrací také Jižní Korea a zřejmě i Francie, která se chce pokusit vybudovat novou flotilu jaderných reaktorů, aby si udržela statut nejčistší evropské energetiky.
Všechny tyto země ovšem naráží na jeden veliký problém: jaderné bloky nejde vyrábět tak snadno jako solární panely. Téměř nikde na světě dostatek zkušených inženýrů, plánovačů i stavařů – a pak jsou tu samozřejmě na začátku zmíněné otázky kolem přípravy a schvalování projektů.
Postavit továrnu na fotovoltaické panely sice není jednoduché, ale je to rozhodně jednodušší. Zvláště pokud vám stát (tedy čínský stát) podá velmi ochotně pomocnou ruku. A odborníků na výrobu polovodičů a průmyslové linky je k dispozici na trhu práce mnohem více než jaderných inženýrů.
Jaderná energetika je tak v ohromné nevýhodě. Díky svým technologickým přednostem sice nemusí být nutně „na odpis“, ale v příštích několika desetiletích jí nezbude zřejmě nic jiného než koukat na mladší konkurenci zezadu.
Jádro doslova zachraňuje životy
Navzdory všeobecnému přesvědčení hlavně v západních zemích jaderná energie ve své dosavadní historii jednoznačně zachraňovala lidské životy. Byť většina z nás má v živé paměti Černobyl a Fukušimu, fosilní paliva zabíjejí mnohem více lidí než jaderná energie.
Je to tak i pokud analýzy zahrnete obě zmíněné havárie. V případě Černobylu na základě odhadů WHO do statistiky zahrnuly 4 000 úmrtí. To zahrnuje úmrtí 31 osob v přímém důsledku katastrofy a osoby, u nichž se očekává, že zemřou později na rakovinu způsobenou ozářením.
V analýze je zahrnuto také 574 úmrtí ve Fukušimě, i když v tomto případě samotná radiace nikoho nezabila, byť cunami si v elektrárně dvě oběti vyžádala. V roce 2018 japonská vláda uznala, že rakovina plic jednoho bývalého zaměstnance byla následkem expozice během této události. (My dodejme, že přesný původ rakoviny nejde přímo prokázat, jde vždy pouze o pravděpodobnou příčinu. Rozhodnutí ovšem pomohlo pozůstalým, kteří tak získali nárok na finanční kompenzaci.) Z 574 úmrtí jich tedy 573 připadá na důsledky stresu z evakuace.
K počtu obětí dvou jaderných katastrof v historii je připočten i odhadu počet obětí při těžbě a zpracování uranu. I tak je jaderná energetika zjevně výrazně bezpečnějším zdrojem než fosilní paliva. Počet úmrtí na vyrobenou jednotku energie vychází 350krát nižší než u uhlí.
…a neohřívá planetu, byť si myslíme opak
Nejen, že je jaderná energetika považována za nebezpečnou, značná část veřejnosti ji také považuje za „špinavou“. To alespoň naznačují výsledky průzkumu provedeného na sklonku minulého roku společností YouGov.
Podle jeho výsledků se významná část obyvatel evropských zemí domnívá, že jaderná energie produkuje buď „středně“ nebo „velmi vysoké“ emise uhlíku (tedy oxidu uhličitého). Toto přesvědčení sdílelo s autory výzkumu 23 procent dotazovaných ve Švédsku, 30 v Německu, 38 v Itálii a dokonce 58 procent ve Španělsku. Stejné přesvědčení sdílí i jeden ze tří Američanů (36 %).
Tyto mylné představy o tom, že jaderná energie produkuje značné množství emisí uhlíku, mohou být příčinou, proč někteří jadernou energii odmítají. Podle výsledků průzkumu ve většině zemí platí, že čím menší roli chce člověk vidět jadernou energii v národním energetickém mixu, tím spíše si myslí, že produkuje v porovnání s ostatními energetickými zdroji střední nebo vyšší množství uhlíku.
Vnímání bezpečnosti jaderné energie se v jednotlivých zemích rovněž značně liší. Ve dvou severských zemích považuje jadernou energii za nebezpečnou mnohem méně lidí (25 % ve Švédsku a 29 % v Dánsku) než ve většině ostatních zemí (46-52 %). Výjimkou je Itálie, kde tuto technologii považuje za nebezpečnou 64 % dotázaných. Italové se v roce 1987 v referendu vyslovili pro postupné ukončení využívání jaderné energie, které bylo dokončeno v roce 1990.
Skutečnost je jiná. Jaderné elektrárny přímo při provozu oxidu uhličitý nevypouštějí. Zcela bezemisní ovšem také nejsou, protože při jejich výstavbě i provozu jsou ale zapotřebí vstupy, jejichž příprava k emisím vede – stejně jako prakticky každá lidská činnost.
Analýza francouzské firmy EDF – tedy ne úplně nezaujatého subjektu – dospěla k závěru, že většina emisí oxidu uhličitého připadá na stavbu a přípravu stavbu: 57 % všech emisí za život elektrárny. Na „provozní“ fázi pak připadá zhruba 28 %. Stavební práce zastupují 16 %, přičemž nejvíce se na nich podílí cement (6 %), nelegovaná ocel (3 %) a armovací ocel (2 %). Vyřazování z provozu představuje pouze 3% okrajový podíl ekvivalentu CO2.
V odhadech výše emisí na vyrobenou jednotku elektřiny jsou poměrně velké rozdíly. Obecně se ovšem udávají, že emise jaderných zdrojů jsou zhruba stejné jako u obnovitelných zdrojů elektřiny. Tedy velmi nízké. Řádově se pohybují od jednotek po nízké desítky gramů na vyrobenou kilowatthodinu (kWh). V případě uhelných zdrojů se stejná hodnota pohybuje zhruba kolem 1000 g/kWh, v případě zemního plynu kolem 500 g/kWh.
