Klimatické změny působí problémy světové energetice

Globální oteplování, které se mimo jiné projevuje také dlouhými obdobími bez deště, začíná působit problémy i ve světové energetice. Nejzranitelnější jsou podle očekávání vodní elektrárny, ale zkušenosti z posledních několika let ukazují, že klimatické změny mohou ovlivnit výrobu elektřiny i v uhelných, jaderných a zdánlivě paradoxně i ve větrných a fotovoltaických elektrárnách. Potvrzuje se tak, jak důležitý je pro stabilní zásobování elektřinou vyvážený mix energetických zdrojů.

Vodní elektrárny pokrývají asi 17 % celosvětové výroby elektřiny a i přes nárůst větrných a solárních zdrojů jsou globálně nejvýznamnějším obnovitelným zdrojem energie. Zcela rozhodujícími jsou pro čtrnáct ze sedmnácti nejchudších zemí světa, významnou roli hrají v řadě jihoamerických a asijských zemí, ale také v některých státech USA. Důležité jsou i v Evropě, kde na nich mají díky geografickým podmínkám postavenou energetiku například Rakousko a skandinávské státy.

Spoléhat na jeden zdroj je riskantní

A právě zkušenosti těchto evropských zemí v uplynulém suchém roce ukázaly, jak riskantní by mohlo být spoléhání jen na jeden dominantní zdroj energie. V Rakousku, které i v létě obvykle získává asi 60 % elektřiny z vodních elektráren, vyráběly malé zdroje na Dyji a Křemži loni v létě sotva 30 % své kapacity, ale produkci omezila i velká díla na Dunaji. Plné byly v té době jen přečerpávací elektrárny v Alpách, které naopak měly nadbytek vody z rychleji tajících ledovců. Paradoxní situace nastala v srpnu, kdy byla v Rakousku kvůli dešťům omezena výroba ve větrných elektrárnách, které v tomto měsíci vyrobily jen tři % svého obvyklého výkonu.

Hladiny vody v nádržích Norska a Švédska, jejichž energetiky jsou z 99 resp. 47 % založeny na hydroelektrárnách, dosahovaly na začátku loňského léta jen na 62 % obvyklého stavu a dále klesaly i v době, kdy obvykle stoupají díky vodě z tajícího sněhu. Norská státní společnost Statskraft vyrobila loni ve druhém čtvrtletí v důsledku sucha o 22 % méně elektřiny.  Cena elektřiny na skandinávském spotovém trhu vzrostla ve stejném období o 42 %.

Voda ovlivňuje uhlí i jádro

Rekordně nízké hladiny řek způsobily loni v létě problémy i německým uhelným elektrárnám, které jsou z velké části závislé na uhlí dováženém z celého světa do severoněmeckých přístavů a odtud po Rýně dále. V srpnu kvůli suchu klesla obvyklá přepravní kapacita rýnské lodní dopravy na méně než jednu třetinu, takže se energetické společnosti RWE a EnBW potýkaly s omezeným zásobováním uhelných elektráren, které slouží i pro zálohování větrných a fotovoltaických zdrojů v noci a za bezvětří.

V důsledku počasí omezily výrobu i některé francouzské, švýcarské a německé jaderné elektrárny, zejména ty, které leží na velkých řekách, jako jsou Rýn, Rhôna a Dunaj. Nedostatek vody sice nepředstavoval provozní riziko, ale její teplota se několikrát přiblížila 25 ⁰C, tedy horní hranici použitelnosti pro chlazení, proto bylo nutno snížit výkon reaktorů.

Solárním elektrárnám klesá účinnost

Vysoké teploty jsou problémem i pro fotovoltaické elektrárny. Jejich výkon totiž klesá zhruba o půl procenta s každým stupněm Celsia, o který vzroste okolní teplota. Ideální místo pro fotovoltaické elektrárny proto představují spíše chladné oblasti vysoko v horách, než například rozpálené pouště.

Extrémy počasí v USA

Energetice mohou samozřejmě způsobit problémy i opačné jevy spojené s klimatickými změnami. Aktuálně se to ukazuje v USA, jejichž východ sužují extrémními mrazy. Plynové elektrárny, které by se podle některých amerických expertů i politiků měly díky masivnímu rozvoji těžby břidličného plynu stát páteří americké energetiky, mají výrobní problémy v důsledku nedostatečné kapacity plynovodní sítě. Větrné elektrárny dodávaly v prvním mrazivém lednovém víkendu jen 3 000 megawattů. Situaci tak zachraňovaly uhelné elektrárny s výkonem 47 000 megawattů a výrobu plynových elektráren překročily i jaderné zdroje, které dodávaly zhruba 35 000 MW. Na základě těchto zkušeností nyní ministr energetiky Rick Perry  požaduje, aby americký energetický regulační úřad přijal opatření na zachování role uhelných a jaderných elektráren jako záruky stability a spolehlivosti energetické sítě.

Současné klimatické změny, které jsou patrně do značné míry důsledkem spalování fosilních paliv v energetice, každopádně potvrzují, že by lidstvo i jednotlivé země měly při zajišťování svých energetických potřeb využívat především nízkoemisní zdroje, které by se vhodně doplňovaly a zároveň minimalizovaly negativní vliv energetiky na světové klima.

Zdroje:

https://www.internationalrivers.org/blogs/433/drought-hydropower-s-achilles-heel

https://kurier.at/wirtschaft/strompreise-schnellen-weiter-hoch/400344265

https://kurier.at/wirtschaft/hitze-nimmt-wasserkraft-die-power/400094846 21.8.18

https://www.power-technology.com/features/drought-limit-hydropowers-role-energy-mix/

http://oenergetice.cz/uhli/nemecko-bud...ymi-spickami-vlivem-nizke-hladiny-ryna/

https://www.spglobal.com/platts/en/market-insights/latest-news/electric-power/071918-q2-2018-  power-output-down-22-for-norways-statkraft-as-drought-hits-nordic-hydro

https://www.powermag.com/intense-summer-heatwaves-rattle-worlds-power-plants/

https://www.researchgate.net/publication/309600416_Investigation_of_the_Effect_Temperature_on_Photovoltaic_PV_Panel_Output_Performance

https://www.washingtonexaminer.com/can-americas-power-grid-withstand-a-brutal-winter