Poučení pro ČR z aktuální studie Massachusetts Institute of Technology o jaderné energetice

Studie se nezabývá tím, zda hluboká dekarbonizace energetiky je skutečně dostatečně účinným lékem na oteplování zemské atmosféry, protože široká vědecká veřejnost není zdaleka jednotná v tomto názoru, i když řada politiků zejména v EU se snaží občany přesvědčovat o tom, že tomu tak je.

Studie vychází z toho, že politici většiny zemí světa se v rámci Pařížské úmluvy z roku 2015 zavázali dekarbonizovat ekonomiku (a v prvé řadě zejména energetiku, dále pak dopravu a průmysl obecně) s cílem zajistit, že průměrná teplota na Zemi na konci století nevzroste o více jak 2 stupně Celsia oproti začátku průmyslové éry.

Tento scénář stabilizace klimatické změny na Zemi však vyžaduje, aby průměrná uhlíková intenzita energetického sektoru, která je v současné době 500 g ekvivalentu CO₂ na kWh elektrické energie, klesla v roce 2050 na 25 - 10 g CO₂/kWh a po roce 2060 na méně než 2 g CO₂/kWh. Je přitom jasné, že vyspělé země, mezi něž naše republika patří (viz naše členství v OECD), musí jít příkladem, jinak je celá Pařížská dohoda fraškou.

Dle studie MIT ale pro vyspělé země vychází při dekarbonizaci energetiky na úroveň pod 2g CO₂/kWh bez využití jaderné energetiky cena elektrické energie dvojnásobná oproti stavu, kdy jaderné elektrárny mají zastoupení 50 - 60 % v energetickém mixu. Pro Čínu a další asijské země s výjimkou Japonska to platí už při dekarbonizaci na úroveň 50 g CO₂/kWh a při dekarbonizaci na úroveň pod 2g CO₂/kWh vychází cena elektrické energie bez využití jaderné energetiky dokonce čtyřnásobná. 

Je tomu tak proto, že i při rostoucím podílu decentralizované energetiky a tzv. chytrých řešení nelze s výjimkou států, které mají dostatečný potenciál v hydroenergetice (např. Norsko a částečně Švýcarsko a Rakousko, když je v Alpách dostatek sněhu), zajistit pomocí jiných typů OZE, které nejsou schopny dodávat elektrickou energii trvale (větrné a fotovoltaické elektrárny), při hluboké dekarbonizaci bez jaderné energetiky stabilitu sítě a je proto nutno vybudovat úložiště elektrické energie o velké kapacitě (jednotková kapacita úložiště alespoň několik GWh). V současné době jsou (samozřejmě na základě dotací, jinak by je nikdo nestavěl) budovány bateriová úložiště, jejich kapacita je však většinou pouze několik MWh při ceně několika desítek miliónů korun, což se dá využít maximálně pro lokální potřebu v rámci decentralizace energetiky. Cena úložiště o kapacitě několika GWh by byla na úrovni několika miliard až desítek miliard korun. Výrazný pokles cen baterií (alespoň o řád a více) však přes prognózy zelených věrozvěstů stále nepřichází a vzhledem k tomu, že baterie jsou předmětem výzkumu již více než 100 let, je nějaký průlomový objev, který by mohl takový pokles cen způsobit, vysoce nepravděpodobný.

Co z této studie podle mého názoru vyplývá pro ČR v oblasti dlouhodobé strategie energetiky:

Pokud energetiku, zejména pak výrobu elektrické energie, chápe vláda a státní orgány jako strategický obor, který bude v budoucnu výrazně ovlivňovat ekonomickou úspěšnost a suverenitu státu, nelze ponechat vývoj centrální elektroenergetiky na soukromé sféře (v současné době se i ČEZ chová jako soukromá firma, přestože stát je majoritním vlastníkem), která pracuje v podmínkách tržního prostředí, jenž je navíc silně nestabilní díky neuvážené dotační politice v rámci EU. Soukromé sféře by měla být ponechána oblast decentralizované lokální energetiky s tím, že stát může její rozvoj v tržním prostředí podpořit pobídkami tam, kde to má technický a ekonomický smysl (tj. nikoli na základě politických postojů).

ČR musí trvat v rámci EU na tom, že dlouhodobý rozvoj centrální energetiky bude mít ve svých rukou stát, který bude určovat s konečnou platností výběr technologií a složení energetického mixu, pomocí něhož bude plnit dohodnuté cíle dekarbonizace energetiky, tj. snižování emisí CO₂ a dalších skleníkových plynů.

Potenciál OZE v ČR neumožňuje bez jaderné energetiky hlubokou dekarbonizaci elektroenergetiky pouze na základě OZE, a to i kdybychom přijali libovolný počet politických rozhodnutí v tomto směru. Chceme-li v roce 2060 snížit uhlíkovou intenzitu energetického sektoru pod 2 g/kWh (což odpovídá představám Německa a Evropské komise dosáhnout v roce 2060 snížení emisí skleníkových plynů o 80 %, tj. dvojnásobku cíle 40 % pro rok 2030, stanoveného v rámci EU), musíme mít buď v energetickém mixu minimálně 50 - 60 % jaderných zdrojů nebo spoléhat na dovoz elektrické energie produkované zejména větrnými elektrárnami v Německu nebo fotovoltaickými elektrárnami ve Španělsku, Francii, Itálii či Africe, kde do té doby zřejmě dojde k jejich rozvoji. Vzhledem k přerušovanému provozu (intermittent) těchto OZE kvůli jejich závislosti na počasí by to ale znamenalo vybudovat velký počet vysokokapacitních úložišť s velmi vysokými náklady. To by vedlo podle studie MIT k tomu, že cena elektrické energie by mohla být až 2x vyšší, než při využití jaderných zdrojů s příslušným podílem v energetickém mixu.

Tyto věci je však zapotřebí diskutovat nejen mezi vědci a v akademické sféře nebo mezi energetickými odborníky, ale s účastí široké veřejnosti. Politici se sice zaklínají úsilím zajistit lidem dlouhodobé blaho, to ale vyžaduje strategická rozhodnutí s výhledem daleko do budoucnosti a se značnými riziky neúspěchu. Ve skutečnosti proto přednostně řeší krátkodobé problémy, aby si zajistili úspěch v příštích volbách za 4 roky. Hlavně mladí lidé a jimi podporovaná Pirátská strana by si ale měli uvědomit, že IT, robotika, umělá inteligence a vše, co považují pro svůj další život za klíčové, je na elektrické energii životně závislé. Oni ale místo toho považují za hlavní problém, že jim premiér Andrej Babiš neodpovídá dopisem s elektronickým podpisem. 

V ČR je tedy zapotřebí udržet v provozu stávající jaderné zdroje po dobu minimálně 60 let a neprodleně zahájit budování nových jaderných kapacit tak, abychom postupně do poloviny tohoto století i při odstavení 4 bloků VVER-440 v Dukovanech v letech 2045 až 2047 a 2 bloků VVER-1000 v Temelíně v letech 2060 až 2062 měli v energetickém mixu alespoň 50 % jaderných elektráren. Tento cíl je v souladu s vývojem, který předpokládá schválená státní energetická koncepce (SEK). Jakékoli další průtahy a odkládání zahájení výstavby 5. bloku v Dukovanech a následně dalších bloků v Dukovanech a Temelíně povedou k tomu, že dekorbanizované energetiky nebudeme schopni dosáhnout ekonomicky přijatelným způsobem. Studie MIT přitom upozorňuje, že podstatného snížení ceny nových jaderných zdrojů současné generace III či III+ (jde pouze o marketingové označení, žádné standardy neurčují, co je generace III a co III+), které je rozhodujícím faktorem pro využití jaderné energetiky jako bezemisního zdroje k dekarbonizaci energetik, lze dosáhnout, nikoli však v jaderném systému výroby páry, ale důsledným dokončením projektu před zahájením výstavby a využitím moderních metod např. multi D projektování, použitím technologie výstavby pomocí modulů předpřipravených ve výrobních závodech a zkrácením výstavby jejím perfektním řízením pomocí IT.

Další rezervy ve snížení nákladů vidí studie MIT v opakované výstavbě stejných bloků na jedné lokalitě nebo dokonce více lokalitách. Výrazné snížení nákladů vlivem zkrácení přípravy výstavby a hlavně její realizace je možno dosáhnout zjednodušením platné legislativy, samozřejmě bez snížení nároků na kvalitu a jadernou bezpečnost, a dále takovou úpravou předpisů pro jaderný dozor, která umožní nebyrokratické licencování projektu a flexibilní rychlé řešení drobných odchylek v průběhu výstavby, opět samozřejmě bez vlivu na kvalitu a jadernou bezpečnost.

Komerční nasazení SMR reaktorů v případě podpory dokončení jejich vývoje a výstavby prototypů vládními dotacemi je dle studie MIT reálné kolem roku 2030. Bez dotací pouze na základě iniciativy soukromého sektoru není ani tento termín reálný. U pokročilých reaktorů IV. generace (sodíkem chlazené rychlé reaktory, heliem chlazené vysokoteplotní reaktory) opět za podmínky podpory vlád příslušných zemí lze komerční nasazení reálně očekávat mezi léty 2040 až 2050 a u dalších technologií, např. MSR, tj. rektorů chlazených tekutými solemi, ještě zhruba o 10 let později.

Autor

• RNDr. Kawalec Miroslav