Energetika Indie – výzva moderním technologiím na cestě k maximální dekarbonizaci

• Foto

ENERGETIKA INDIE – SOUČASNÝ STAV

Zmíněná dynamika změn se samozřejmě týká i energetického sektoru, který se ještě nedávno potýkal s nedostatečností jak paliva, tak i množstvím vyrobené elektrické energie (viz článek v časopise All for Power 2/2009).

Instalovaný výkon Indie k srpnu 2017 byl 329 226 MW, relativně málo v porovnání se stejně početnou Čínou, která měla v roce 2016 instalovaný výkon 1 650 000 MW. Poměru instalovaného výkonu odpovídá i spotřeba na osobu, jež v Indii činí cca 1 075 kWh/rok (cca třetina světového průměru). Zhruba 240 milionů obyvatel nemá přístup k elektrické energii vůbec. Z pohledu statistických čísel zdánlivě vysoký tržní potenciál.

Významnou část portfolia instalovaného výkonu (58,8 %) tvoří uhelná energetika, založená na vlastním i dovozovém uhlí a dále obnovitelné zdroje, jež spolu s vodní energetikou, tvoří 31,3 %. I přes zdánlivě nízký celkově instalovaný výkon, je jeho využitelnost (PLF) pouhých 60 %, a to i se zahrnutím všech technických, přenosových, distribučních i komerčních ztrát (AT&C), které činí cca 24 %. Paradoxně nastává situace přebytku dodávek proudu do sítě v určitých oblastech, stejně tak nedostatku v jiných stále vedoucí k plošnému odpojování celých oblastí. Nadále zůstávají oblasti, či komunity bez připojení k elektrické síti. Celkově je však bilance dodávky a poptávky celkem vyrovnaná s 2,1 – 3,2% deficitem v době sezónních špiček odpovídajících ročnímu období, a tedy souvisejícímu počasí (například v hlavním městě s 20 mil. obyvatel se takto denní spotřeba v průběhu roku pohybuje od 2 000 do 6 500 MW).

Vzhledem k tomu, že průmysl je do značné míry zabezpečen vlastní energetikou, vytvořil si tak nezávislost na sítích aby čelil možným výkyvům dodávky a tím i omezením vlastní výroby. Instalovaný výkon v závodních tepelných elektrárnách je cca 80 000 MW, přičemž největší výkony jsou v petrochemickém a metalurgickém průmyslu. Vedle toho je v Indii instalováno odhadem 60 – 90 000 MW dieselagregátů sloužících jako trvalé i záložní zdroje výrobních závodů či administrativních budov, nemocnic atd. Existence průmyslových zdrojů tak přispívá k nevyrovnanosti harmonogramu poptávky ve veřejné síti během roku.

RESTRUKTURALIZACE ENERGETIKY S DŮRAZEM NA NEFOSILNÍ ZDROJE ADEKARBONIZACI

S nástupem nové vlády přišel i nový pohled na budoucí rozvoj energetiky v Indii. Vedle základních priorit 100 % elektrifikace všech oblastí Indie (do roku 2018) a propojení přenosových sítí je pozornost vlády obrácena ke snížení emisí, zvýšení efektivity výroby a i k nárůstu instalovaného výkonu k zajištění spolehlivých dodávek proudu v souladu s očekávaným růstem průmyslové výroby a ekonomiky obecně. Indie se stala jedním ze 189 signatářů Pařížské dohody s tím, že se mimo jiné zavázala ke snížení emisní intenzity jejího HDP o 35 % z úrovně roku 2005 a dosáhnout 40% podílu nefosilních zdrojů na instalovaném výkonu v roce 2030. Existuje odhad, že bude potřeba cca 2 500 miliard USD k naplnění takového závazku. Vláda počítá s instalací 100 000 MW fotovoltaických a 75 000 MW větrných zdrojů do roku 2022.

Ve své snaze naplnit stanovené cíle je vláda zaměřena několika směry. První je masivní podpora energetiky obnovitelných zdrojů, a to především solární a větrné energie. Vláda počítá s instalací 100 000 MW fotovoltaických a 75 000 MW větrných zdrojů do roku 2022. V plánu je 33 solárních parků s jednotlivou kapacitou nad 500 MW. Nejnovější iniciativou je instalace střešních solárních panelů, kde je odhadovaný potenciál 40 000 MW. Razantní nástup solární energetiky se projevuje jak ve velikosti projektů (nově realizovaný solární park o kapacitě 648 MW ve státě Tamil Nadu), tak i ve stále se snižujícím tarifu, který již dosáhl v přepočtu cca 0,9 Kč/kWh (2,44 INR) s meziroční 15letou eskalací 0,05 INR!

Dosažené tarify jsou pochopitelně důsledkem aplikace účinných technologií solárních panelů ale i skutečnosti, že v příslušných oblastech Indie lze počítat s 300 až 350 slunečními dny v roce. Podobná situace je i v oblasti větrné energetiky, kde se v letošním roce očekává překonání 5 000 MW hranice ročního přírůstku instalovaného výkonu, přičemž nejnižší tarif již dosahuje cca 1,3 Kč/kWh. Do roku 2022 by měla být vybudována kapacita 10 000 MW hybridních elektráren, především kombinace sluneční PV + vítr, k čemuž již byla vydána směrnice příslušným ministerstvem.

PV a větrné zdroje tvoří v současné době 17,7 % instalovaného výkonu s cílem dosáhnout 36 % (175 000 MW) v roce 2022 a odhadem 57 % podílu nefosilních zdrojů v roce 2027, kdy by měl instalovaný výkon dosáhnout 640 189 MW.

Předmětem zájmu zůstává i nadále vodní energetika s instalovaným výkonem 44 653 MW oproti uvažovaným 123 534 MW v optimálním energetickém mixu. Relativně pomalejší nárůst kapacity je způsoben především zdlouhavým procesem schvalování a realizace projektů v porovnání se solární a větrnou energetikou, problém který se týká i ostatních „tradičních“ odvětví.

Další oblastí, jež má podpořit realizaci prioritních programů vlády, je jaderná energetika, počítaná mezi „nefosilní“ zdroje z pohledu závazku Pařížské dohody. V současné době Indie provozuje 21 reaktorů o celkovém výkonu 6 780 MWe, což představuje 2,1 % instalovaného výkonu. Strategie rozvoje jaderné energetiky v Indii je založena na využívání vlastních palivových zdrojů a soběstačnosti. Program počatý v roce 1954 je rozložen do třech fází, přičemž první (osvojená) je založena na tlakových, těžkovodních reaktorech (PHWR) 700 MWe, druhá (v implementaci) na rychlých množivých reaktorech (FBR) 600 MWe využívajících plutonium jako palivo a transmutaci thoria generující palivo (U233) pro nasazení pokročilých tlakovodních reaktorů (AHWR) ve třetí fázi. Využití thoria, jehož má Indie největší zásoby, jí zajišťuje palivovou soběstačnost v budoucnosti.

Vedle programu vlastního vývoje, počítá Indie se spoluprací se zahraničními firmami a s uvedením technologií WECo, GE, EdF i Rosatom. Podle plánů do roku 2032 bude postaveno 44 jaderných bloků s navýšením celkového výkonu v JE na 63 000 MW. V květnu letošního roku vláda schválila výstavbu deseti jaderných bloků na bázi PHWR reaktorů 700 MW.

UHELNÁ ENERGETIKA

Nedílnou součástí současného i budoucího energetického mixu zůstává uhlí. K současnému instalovanému výkonu 210 000 MW má do roku 2022 přibýt dalších 60 000 MW. Vzhledem k závazkům, jež Indie učinila na základě Pařížských dohod, je budoucí rozvoj uhelných zdrojů založen na budování elektráren se super kritickými (SC) kotli a turbínami jednotkového výkonu 660 nebo 800 MW, jakožto uhelné technologie nejúčinnější a ekologicky nejšetrnější. Vláda nehodlá nadále podporovat a schvalovat výstavbu méně účinných konvenčních uhelných elektráren a dokonce ani rekonstrukce/modernizace stávajících s tím, že nelze dosáhnout účinnosti SC technologie. Předpoklad je odstranit 188 elektráren starších 25 let se spotřebou horší než 3 000 kCal/kWh. Základní směrnice předpokládá náhradu 25 – 40 GW kapacity starých bloků novými s maximálním využitím stávajících pozemků a infrastruktury. Současně ministerstvo energetiky dále navrhlo snížení závislosti moderních elektráren na dovozovém uhlí provedením konverze kotlů na domácí, méně kvalitní uhlí.

S ohledem na skutečnost mírného přebytku proudu v síti, přebytku uhlí a nízké využitelnosti instalovaného výkonu (PLF), tak přichází nejnovější doporučení CEA (Central Electricity Authority) pozastavit schvalování nových uhelných bloků úplně až do roku 2027 a nechat doběhnout pouze realizaci dosud schválených projektů v úhrnu 50 025 MW. Indie tak překročila etapu dobudování „klasické“ energetiky a vchází naplno rovnou do etapy budování dekarbonizované energetiky za použití nejmodernějších technologií stejně, jako se tomu děje ve vyspělých průmyslových zemích, Čínu jako hlavního ekonomického rivala nevyjímaje.

PŘÍLEŽITOST A VÝZVY PRO ČESKÉ FIRMY

Výše popsaná situace na trhu nedává příliš povzbuzující vyhlídky pro dodavatele tradičních technologií především z oblasti tepelné energetiky. Uplatněním všech cílů restrukturalizace dochází zvolna ke změně paradigma energetického systému, přičemž se schyluje k jakési tržní tektonice. V Indii je roční výrobní kapacita cca 35 000 MW parních turbín a kotlů využitá na méně než 50 % a to ještě díky exportním zakázkám mateřských společností (Toshiba, MHI, Siemens, BHEL). To má pochopitelně vliv na agresivitu cen dodávaného zařízení a služeb při současném tlaku minimálních tarifů ovlivněných obnovitelnými zdroji. Z důvodů minimálních tarifů prakticky vymizel tržní segment výstavby tepelných elektráren nezávislých výrobců (IPP), kteří navíc z velké většiny nevstoupili do oblasti SC technologie. Banky se staly podstatně obezřetnějšími vzhledem k problematické návratnosti úvěrů díky nenaplnění projektovaných ekonomických předpokladů.

Příležitostí pro dodavatele zařízení tepelné energetiky zůstávají omezené možnosti obnovy především u průmyslových instalací a modernizace relativně nových elektráren s cílem snížení emisí a zlepšení účinnosti cyklu.

Vstup do segmentu energetiky je nadále zcela otevřen především dodavatelům moderních technologií zaměřených na „nefosilní“ zdroje. I zde je však třeba počítat s tvrdou cenovou konkurencí a značným počtem zájemců. Poslední ukázkou konkurenčního prostředí je solární park ve státě Rajastan kde bylo 51 uchazečů o projekt s výsledným tarifem pod 1 Kč/kWh na výstupu z elektrárny, tj. méně než nejnižší dosahovaná cena uhelné energetiky (cca 1,23 Kč/kWh).

Novou zajímavou příležitostí může být i vládní iniciativa podporující výstavbu spaloven. Současná „produkce“ komunálního odpadu dává potenciál 2 556 MW instalovaného výkonu ve spalovnách, jež by měly být vystavěny v každém městě nad 1 milion obyvatel během příštích dvou let (v roce 2017 je takových měst 39).

Masivní nástup energetiky obnovitelných zdrojů sebou nese i technické požadavky a problémy tak jak je známe z Evropy. Především se jedná o rozvoj, modernizaci a propojení přenosových sítí (v právě započaté 13. pětiletce se předpokládá investice jednoho bilionu Kč), distribuci a nakonec i „skladování“ vyrobené energie, což je zatím nejméně rozvinutý obor narážející na ekonomickou životaschopnost. Objevují se první tendry na jednotky skladování energie s kapacitou do 2,5 MWh při solárních parcích, založené především na Li–ion bateriích, které jsou provozně nejflexibilnější a oproti jiným principům realizačně nejjednodušší. 

V návratu k tradičním fosilním technologiím je potřeba počítat s požadavky na flexibilitu provozu zařízení s častými a rychlými starty či změnami výkonu, vysokou účinnost při nenávrhových provozech a minimální emise. Nutnost provozu fosilních elektráren trvá a jejich podíl na stabilizaci sítí s narůstajícím podílem obnovitelných zdrojů roste na významu. Stejně tak nabývají na významu výše uvedené technické požadavky vzhledem k předpokladu, že při naplnění plánu instalace 175 GW obnovitelných zdrojů v roce 2022, bude PLF fosilních elektráren cca 50%.

S cílem naplnit závazky vyplývající z Pařížské dohody se Indie zaměřuje i na další oblasti, které mohou přispět k redukci emisí a CO₂. Mimořádné pozornosti se dostává oblasti dopravy s vizí totálního přechodu k elektromobilitě v roce 2030, jež sama o sobě zvýší úroveň spotřeby o dalších 30 000 MW a navíc napomůže k zmírnění katastrofální smogové situace v metropolích jako je např. Delhi, hlavní město s nejhorší kvalitou ovzduší na světě. Elektromobilita je další z 26 oblastí průmyslu vytipovaných IEA (International Energy Agency), které jsou v procesu technologické přeměny s cílem snížení emisního vlivu na životní prostředí. Mnohé z nich jsou také komplementární s technologiemi a provozem obnovitelných zdrojů, jako např. dobíjecí stanice pro elektromobily a elektrobusy, bateriová úložiště, energeticky úsporné budovy, snížení energetické náročnosti vybraných průmyslových odvětví - všechno obory, jež jsou v Indii všestranně rozvíjeny a jež poskytují další nové obchodní příležitosti. Významný přínos obnovitelných zdrojů a současně i obchodní příležitost je jejich uplatnění v decentralizované energetice především ve špatně přístupných oblastech, kde se dostávají do popředí zvláště hybridní řešení.

VSTUP NA INDICKÝ TRH – NUTNOST TRVALÉ PŘÍTOMNOSTI

Při vstupu na indický trh, a to nejen energetiky, je nutno počítat s etablovanou místní konkurencí indických nebo i nadnárodních firem. Navíc, indická vláda tlačí na to, aby maximální objem zařízení (všech produktů obecně) byl vyroben přímo v Indii (program „Make in India“), k čemuž tvoří pobídkové i restriktivní podmínky a opatření doplněné širokou nabídkou kompetentních pracovních sil. Možnost vstupu na trh je tedy téměř nutná prostřednictvím vlastní společnosti v zemi, popřípadě ve spolupráci s místním partnerem. Vlastní výrobní základna v Indii se stává stále častější podmínkou pro účast ve státních projektech. Zahraniční uchazeč pak musí mít minimálně 51% podíl ve vlastní indické dceřiné společnosti, popř. 26% ve společném podniku. Dá se však říci, že i při 100% účasti je spolupráce s místními firmami nutností.

Doosan Škoda Power (DSPW) má bohaté a dlouhodobé zkušenosti s působením na Indickém trhu v oblasti energetiky i s adaptací různých modelů vstupu. V 70. letech to byla licenční spolupráce se státní firmou BHEL (Bharat Heavy Electrical Ltd.), jejímž prostřednictvím bylo v Indii instalováno celkem 55 turbosoustrojí o výkonu 110 a 60 MW. V 90. letech minulého století pak byla ustavena spolupráce se soukromou firmou na dodávky a kompletace průmyslových, kogeneračních jednotek až do výkonu 32 MW, jejímž prostřednictvím bylo dodáno 46 strojů. Obě formy spolupráce zajistily společnosti množství technicky i provozně úspěšných referencí, jež se staly dobrým odrazovým můstkem pro založení vlastní 100% dceřiné společnosti v roce 2005.

Společnost s působností i v okolních zemích zajišťuje základní funkce jako vyhledávání nových obchodních příležitostí, účast na realizaci projektů v teritoriu, servisních činnostech, nákupy zařízení a výrobní kooperace i pro projekty mateřské společnosti do třetích zemí. Nezanedbatelnou výhodou je i rozšíření okruhu vlastní kvalifikované pracovní síly se znalostí technologie DSPW (konstruktéři, projektanti, servisní inženýři) která je schopna podpořit aktivity DSPW i na projektech ve třetích zemích. Výkonově i technicky široké portfolio možných aplikací turbín DSPW umožňuje společnosti ucházet se i o příležitosti v nově preferovaných tržních segmentech jako jsou WtE, JE, CSP, projekty obnovy a pokračovat tak v dlouhodobě úspěšné přítomnosti na trhu Jižní Asie.

V roce 2016 byla Česká republika dvanáctým nejvýznamnějším obchodním partnerem Indie v rámci EU. Vzhledem ke stále dobrému jménu naší technologie lze tuto pozici jistě nadále vylepšit systematickou činností a s ohledem ke komplexnosti energetického oboru i s určitou dávkou vzájemné koordinace.

Autor

• Dr. Ing. Ira Jaroslav MBA