V provincii S‘-čchuan na jihozápadě Číny došlo kvůli vedrům a suchu k nedostatku elektřiny, včetně omezených black-outů. Čína spoléhá v krizi na jiné řešení než Evropa.
Mrakodrapy zhasly, továrny zavřely, metro se vyprázdnilo, domácnosti a kanceláře zažívají opakované přerušení dodávek energie, které si vynucují odpojení klimatizace – a na farmách postižených výpadky elektřiny hynou tisíce kusů drůbeže a ryb. Tak popsala situaci v jižní Číně reportérka stanice CNN.
Dopad byl cítit široko daleko, od sousedního velkoměsta Čchung-čching a východních provincií podél řeky Jang-c‘-ťiang až po finanční centrum Šanghaj. Jeho ikonické panorama minulý týden kvůli situaci na trhu do s energiemi značné míry pohaslo.
V zemi, která se pyšní svým hospodářským růstem a stabilitou, je akutní nedostatek elektřiny šokem. Obyvatele, kteří si v posledních desetiletích zvykli na výrazně vyšší životní standard a infrastrukturu, nezvyklý problém zaskočil.
Pro mnohé z nich jsou delší výpadky proudu vzpomínkou na vzdálenou minulost, na domněle dávno minulou éru předtím, než čínský hospodářský vzestup přinesl vznik nablýskaných metropolí a vytáhl miliony lidí z chudoby.
Letošní vlna veder je nejhorší, jakou Čína zažila od doby, kdy se před více než 60 lety začaly vést záznamy. V řadě oblastí země, především na jihu, trvala více než dva měsíce dní; ty nejhůře postižené zažily 75 dní nepřetržitých veder – a to za předpokladu, že jim všem v těchto dnech uleví předpovězené deště (v některých regionech se tak už stalo).
Vysoké teploty zasáhly rozsáhlé oblasti země, ve kterých žije dohromady zhruba 900 milionů lidí. Teplotní rekordy padly na zhruba dvou stovkách meteorologických stanic v zemi s nejvyšší naměřenou teplotou zhruba 45°C.
Tak jak jsme to viděli v případě uzávěr v rámci čínského boje proti šíření nového koronaviru, vlivy těchto události jsou cítit i za hranicemi země. Mimo jiné asi přispívají k ochlazení světové ekonomiky, která se už tak musí potýkat s inflace a ruské invaze na Ukrajinu. Vzhledem k velikosti a vlivu čínské ekonomiky se může i zdánlivě „lokální“ narušení dodávek energie projevit na HDP zbytku světa.
Podle některých odborníků je přitom energetická krize v S‘-čchuanu (tradičnějším čínským zápisem Sečuánu) dokladem toho, že čínský energetický systém je mnohem méně robustní, než by měl být. Možná i proto, že klimatické podmínky se mohou měnit a osvědčené metody a systémy v některých případech už nemusí stačit.
Jak Čína zareaguje, nevíme. Podle některých se obrátí v o to větší míře k novým zdrojům. Podle jiných se spíše uchýlí k výstavbě dalších uhelných elektráren, aby zajistila stabilní dodávky energie. Což by samozřejmě výrazně podkopalo čínský závazek dosáhnout „emisního vrcholu“ do roku 2030 a v roce 2060 se stát uhlíkově neutrální ekonomikou.
Co se stalo?
S‘-čchuan, který se nachází na horním toku Jang-c‘-ťiang, nejdelší a největší čínské řeky, je známý jako oblast bohatá na vodu. I v energetice tak spoléhá ve velké míře na vodní elektrárny. Vzhledem ke geografii a podnebí tu představují levný, snadno dostupný, a přitom spolehlivý a snadno řiditelný zdroj energie.
Ovšem více dva měsíce vysokých teplot a sucha jsou cítit. Řada vodních nádržích se ocitla obrazně řečeno „na suchu“, nebo jim to v dohledné době hrozilo. Protože vodní elektrárny tvoří téměř 80 % kapacity výroby elektřiny v provincii, taková situace se na výrobě a dostupně elektřiny nutně podepsala.
V srpnu letošního roku se podle státní rozvodné sítě v S‘-čchuanu snížila výroba vodních elektráren zhruba o polovinu. Dlouhotrvající vlna veder zároveň vyhnala poptávku po elektřině na nebývale vysokou úroveň, protože obyvatelé a podniky používají klimatizaci, aby se ochladili.
„Poptávka po elektřině v Číně byla v minulosti neuvěřitelně vyrovnaná, protože její velká část pocházela z průmyslu, nikoliv z domácností nebo služeb. Nyní, když se klimatizace stává běžnější, je poptávka stále vyšší,“ uvedla pro CNN Lauri Myllyvirta, vedoucí analytička Centra pro výzkum energie a čistého ovzduší ve finských Helsinkách (CREA).
Aby toho nebylo málo, S‘-čchuan je tradičně velkým vývozcem energie v období dešťů a posílá přibližně třetinu své výroby vodní energie do provincií ve východní Číně, uvádí David Fishman, analytik čínské energetiky z poradenské společnosti The Lantau Group.
Navzdory ochromené kapacitě výroby elektřiny musí S‘-čchuan stále dodržovat vývozní smlouvy s ostatními provinciemi, z nichž by se podle Fishmana „dalo opravdu těžko vyvázat“.
„Ale i kdyby to šlo, výrobní zařízení v S‘-čchuanu byla postavena pro vývoz energie na východní pobřeží,“ řekl. „Ve skutečnosti nejsou příliš dobře propojeny se zbytkem sečuánské sítě. Nikdy nebyly určeny k tomu, aby sloužily potřebám spotřeby elektrické energie v S‘-čchuanu.“
Spolehlivé uhlí
Aby se energetická krize alespoň zmírnila, S‘-čchuan využil snad dostupného a pochopitelného tvrzení: zvýšila se míra využití uhelných elektráren v oblasti.
Elektrárna Guang’an, největší uhelná elektrárna v regionu, pracuje na plný výkon již 21 dní po sobě. Podle provozovatele se očekává se, že množství vyrobené elektřiny meziročně vzroste o 313 procent – tedy že elektrárna vyrobí zhruba čtyřikrát více elektřiny než během loňského léta.
V provincii se také těží více uhlí. Skupina Sichuan Coal Industry Group, její největší těžař uhlí, od poloviny srpna více než zdvojnásobila produkci energetického uhlí. Podle údajů Národní komise pro rozvoj a reformy vzrostla v prvních dvou týdnech srpna celostátní denní spotřeba uhlí v elektrárnách o 15 % ve srovnání se stejným obdobím loňského roku.
Centrální čínská vláda na událost také zareagovala. I když se Peking ohání svým „zeleným kreditem“ lídra v obnovitelných zdroj, když se mu to hodí, dodávky energie jsou pro něj stále důležitější. Čínský vicepremiér Han Zheng tedy v srpnu prohlásil, že vláda zvýší podporu uhelných elektráren, aby zajistila stabilní dodávky elektřiny.
Jde zřejmě i do důsledek nedávných špatných zkušeností. V loňském roce, poté co nedostatek uhlí způsobil řadu výpadků elektřiny v celé Číně, začala vláda signalizovat, že se znovu zaměřuje na energetickou bezpečnost a zajištění spolehlivých dodávek energií. V posledním čtvrtletí roku se opět prudce zvýšila kapacita nově schválených uhelných zdrojů.
V prvním čtvrtletí letošního roku schválily provinční vlády plány na výstavbu celkem 8,63 gigawattů nových uhelných elektráren, což je podle zprávy Greenpeace, která sbírá čínská data, téměř o polovinu více než za celý rok 2021.
Yu Aiqun, čínský výzkumník z Global Energy Monitor, k tomu řekl, že Čína se k uhlí vždy vrací jako k přirozenému způsobu, jak řešit své problémy v energetice: „Čína je posedlá uhelnou energií – existuje zde velmi silný pocit závislosti. Kdykoli se objeví nějaký energetický problém, vždy se snaží hledat odpověď v uhelné energetice.“ V praxi se tak čínská vláda pohybuje pravidelně přesně opačným směre, než by naznačovaly její deklarované klimatické cíle.
Staví odolnou síť?
Reakce Číny na její energetickou krizi bude mít i dopad na to, jak zbytek světa vnímá přechod k „bezuhlíkové energetice“. Země s 1,4 miliardy obyvatel je největším světovým emitentem oxidu uhličitého, když se na celosvětových emisích podílí zhruba ze 27 procent. Někteří analytici však tvrdí, že zvyšování uhelné kapacity je pouze částí čínské odpovědi na tolik potřebnou energetickou reformu.
Po loňském nedostatku elektřiny přijala čínská vláda důležitá opatření ke zvýšení flexibility cen a ziskovosti čisté energie, uvedl Myllyvirta z CREA. „Velkým problémem čínského systému je, že rozvodná síť je provozována velmi rigidně,“ řekl. „Různé provincie nesdílejí své kapacity a nevyužívají je optimálním způsobem, aby vyrovnaly zatížení v rámci regionu.“ Potřeba výstavby dalších tepelných elektráren se proto může výrazně snížit, pokud se podaří čínskou elektrickou síť řídit efektivněji a pružněji, uvedl Myllyvirta.
Kromě nových uhelných elektráren Čína také zintenzivňuje výstavbu obnovitelných zdrojů energie. V Číně se instaluje zhruba 35-40 % z celkového výkonu všech celosvětově instalovaných obnovitelných zdrojů.
Energetický konzultant David Fishman z Lantau Group také pro CNN uvedl, že nové uhelné elektrárny se nemusí nutně využívat. Místo toho vznikají jako záloha pro rychle se rozvíjející sektor obnovitelných zdrojů. Budou tedy nejspíše většinu doby stát a spustí se pouze v případech nezvyklých problémů, jako je například probíhající sucho v S‘-čchuanu.
„Kapacita neznamená nutně výroba. Kapacita, která je zde, vytváří velkou volitelnost a flexibilitu pro všechny ty další (obnovitelné zdroje energie, pozn.red.), které se budují,“ řekl. „Prozatím to vidím tak, že nová kapacita v uhelných zdrojů se z větší části staví proto, aby bylo možné podpořit větrnou a solární energii.“
Fishman uvedl, že plánovači čínské energetické soustavy si jsou vědomi výzev, kterým čelí, a že se odvětví celkově ubírá „správným směrem“. Rekordní vlna veder a energetická krize v S‘-čchuanu podle něj zdůrazňují potřebu reformy rozvodné soustavy. „Protože bez nich by se podobná událost do budoucna mohla třeba opakovat každých pět nebo deset let, a každých pět nebo deset let ochromit život v zemi,“ řekl.
Uhlí a DC
Zlepšování kvality rozvodné sítě a stavba nových přepravních kapacit je klíčovou součátí plánů Pekingu na přechod k novému typu energetiky. Do konce roku chce zeě 2030 zvýšit celkovou kapacitu větrných a solárních elektráren na 1 200 gigawattů (GW), což je téměř dvojnásobek současné úrovně. Bude zároveň postupně snižovat využívání fosilních paliv ve snaze dosáhnout uhlíkové neutrality přibližně do roku 2060.
Národní energetická komise NEA, která má za úkol koordinovat čínskou energetickou politiku, však v pokynech zveřejněných ve čtvrtek 10. února uvedla, že Čína k dosažení cíle využívání „zelené energie“ potřebuje nová opatření a institucionální mechanismy. Informovala o tom agentura Reuters. Podle NEA země do roku 2030 vytvoří systém umožňující pokrýt veškerou novou poptávku po energii z nefosilních zdrojů.
Ačkoli chce, aby obnovitelné zdroje pokryly většinu nové poptávky po energii, Čína stále očekává, že spotřeba uhlí poroste nejméně do roku 2025. Analytici ze státní společnosti SGC, která má na starosti provoz sítě (a je tedy ekvivalentem českého ČEPS), předpovídají, že v letech 2021-2025 by mohlo být postaveno dalších 150 GW uhelných elektráren.
Nové plány Číny v oblasti obnovitelných zdrojů energie se zaměří na oblast Gobi a další pouštní regiony. Plány na stavbu obnovitelných zdrojů energie v odlehlých oblastech nutně znamenají, že energie se musí dopravit k zákazníkovi. To je bolavý plán německé Energiewende, která se stále nedokáže vypořádat s tím, že nejlepší místa pro stavbu nových zdrojů jsou na severu země (tedy hlavně na větrném pobřeží Severního moře), elektřinu ovšem ve velkém potřebuje i průmyslový vnitrozemský jih, který nemá příliš příznivé klimatické podmínky, a to ani pro stavbu fotovoltaiky, ani větrných elektráren.
Čínští plánovači mají ovšem situaci podstatně jednodušší. Stavba infrastrukturních projektů je v zemi výrazně jednodušší z legislativního hlediska, protože právě řečeno míra ochrany práv jednotlivce je výrazně nižší než v Česku. Trasy pro vedení také z části vedou přes velmi řídce obydlená území.
Výhodou je i to, že Čína má s těmito projekty rozsáhlé zkušenosti. Ve velkém měřítku dnes využívá stejnosměrné sítě ultra vysokého napětí“ (používá se často anglická zkratka UHVDC), tedy nad 800 kilovoltů, které jsou ideální pro efektivní přenos elektřiny na velké vzdálenosti.
Stejnosměrné vedení pak lze postavit jednodušeji a levněji než vedení střídavého proudu: už například proto, že není zapotřebí přenášet tři fáze. Velmi jednoduše řečeno, ušetří se na kabelech i sloupech vedení. Zároveň má stejnosměrné vedení na stejnou vzdálenost zhruba o třetinu menší ztráty než stejné vedení se střídavým proudem.
Hlavní nevýhodou tedy byly a jsou náklady na přeměnu stejnosměrného proudu a do jisté míry i s tím spojené technické obtíže. Protože dnes už je problém efektivně technicky vyřešený, volba mezi AC (altering current, tedy střídavý proud) a DC (direct current) vedením je do značné míry otázkou vzdálenosti.
Nižší náklady na vedení a menší ztráty stejnosměrného vedení převáží nad nevýhodami v případě vzdáleností 600 až 800 kilometrů. Pokud se má stavět podmořský kabel, volba je jasná už při délkách nad 50 kilometrů, protože ponořené vodiče se střídavým proudem mají mnohem větší ztráty.
(Úvodní obrázek: Čínská uhelná elektrárna Huaneng Baishan (Kredit: Steven McGuinnity / CC BY-NC 2.0)
