Jirků: Vodík budeme muset dovážet, stejně jako zemní plyn

Podle Radka Jirků má vodík nevýhodný poměr mezi energií dodanou do akumulace a tou zpětně získanou v době spotřeby. Tato účinnost se totiž u vodíku pohybuje jen okolo 30 až 35 procent. U přečerpávací elektrárny je to 80 procent, u baterie 85 procen. Foto: Sev.en Energy

Přechod na vodík je záležitostí na desítky let. Ani jeho přimíchávání do zemního plynu nepůjde tak rychle, jak si představují politici v Bruselu. Investiční analytik společnosti Sev.en Radek Jirků v rozhovoru vysvětluje, proč jsou vodíkové plány EU problematické.

„Pro výrobu zeleného vodíku budeme potřebovat dostatek zelené elektřiny. Jenže té zatím nemáme dost ani na náhradu elektřiny z konvenčních zdrojů. I k tomu je před námi ještě dlouhá cesta,“ mírní vodíkový optimismus Radek Jirků, investiční analytik společnosti Sev.en. Náš rozhovor navazuje na článek Je vodík spása, nebo jen další slepá ulička?, který si můžete přečíst zde.

V souvislosti s nasazením vodíku se zatím mluví především o Německu. Mohlo by Německo zásobovat vodíkem i Česko a další státy Evropy?

Jedna věc je možnost zásobovat, druhá věc je vyrábět v dostatečném množství. Pokud se vývoj posune, a jiná cesta asi nebude, tak pro Německo v obou případech platí ano. Německo tedy bude významným výrobcem zeleného vodíku, protože má veliký potenciál v obnovitelných zdrojích energie. Ostatně dobré podmínky pro jeho výrobu z OZE má i Belgie, Nizozemsko, Dánsko, Polsko. Zkrátka státy na pobřeží Severního moře. Tam je totiž faktor využití větrných elektráren nějakých 50 až 60 procent, což se zvolna blíží uhelným elektrárnám. Jenže v Česku je tento faktor u větrných elektráren na velmi větrných místech přibližně 20 až 23 procent. To znamená, že u Severního moře za stejnou investici získáte více než dvojnásobek elektřiny. Tím pádem dosáhnete dvojnásobného využití elektrolyzéru a vyrobený vodík tak bude výrazně levnější. Tím je, myslím, řečeno vše.

Je vodík spása, nebo jen další slepá ulička?

A může mít Německo dostatek elektřiny pro svoje elektrolyzéry? Vždyť jejich obnovitelné zdroje zatím ani zdaleka nepokrývají spotřebu státu?

Jsou situace, kdy výrobci elektřiny v Německu vyrábí tolik elektřiny, že ji nedokáží doslova fyzicky protlačit přes dráty do místa spotřeby. Kapacita přenosových sítí prostě není dostatečná a zatím se ani moc nedaří ji posílit, protože jen získat všechna povolení pro takovou liniovou stavbu není vůbec jednoduché.

Takže když postaví elektrolyzéry na severu, tedy tam kde fouká a veškerou nadprodukci elektřiny spotřebují přímo v nich, tak de facto vyrábějí vodík z elektřiny, která by jinak byla znehodnocena. Jinými slovy ta elektřina by měla být zadarmo. To je stav, který u nás – a nejen u nás – možná nikdy nebude.

Je ale vůbec možné, aby se vyrábělo zeleného vodíku tolik, aby s ním bylo možné nahradit zemní plyn v energetice, v průmyslu i ve vytápění?

Aby mohl vodík nahradit zemní plyn pro elektrárny, musí být elektřina z vodíku levnější, než ze zemního plynu. To je základní předpoklad. A ještě před tím nejspíše dojde k náhradě šedého vodíku v petrochemii, kde je již nyní vodík nenahraditelným prvkem.

Ovšem základní problém je jiný. Pro výrobu zeleného vodíku budeme potřebovat dostatek zelené elektřiny. Jenže té zatím nemáme dost ani na náhradu elektřiny z konvenčních zdrojů. I k tomu je před námi ještě dlouhá cesta.

Jak dlouhá?

V tomto můžu pouze tipovat, že když to půjde rychle, může to být třeba za 20 let. Ovšem, když to půjde pomalu, může to trvat i století. Bude hodně záležet na rozvoji akumulace nejen z vodíku a také na odvaze politiků nést břímě drahé elektřiny se všemi sociálními dopady. Vždyť před 100 lety jezdily parní lokomotivy s účinností dvě procenta a nikomu to nepřišlo divné. Jen na jízdenku měl málokdo.

Česko na cestě k brzkému nedostatku elektřiny

Co by tu „cestu za vodíkem“ mohlo prodloužit?

Mám čím dál víc obav z jednoho precedentu, který se v Evropě rozmáhá. Tedy, že budeme odstavovat stabilní zdroje, jako to dělají v Německu a nahrazovat je nestabilními zdroji, tedy OZE a všechno se vyřeší. Takto to ale nefunguje. Stavějme OZE, to je určitě správně, ale držme si v záloze konvenční zdroje jako nejlevnější alternativa k neexistující akumulaci. Čili když to jde, jeďme na OZE. Když ale nesvítí a nefouká, produkujme elektřinu postaru. Jen tak si můžeme zajistit, že jí budeme mít vždy dostatek.

O vodíku se také mluví jako o možnosti akumulace elektřiny…

Chceme-li se bavit o vodíku jako o akumulaci elektřiny, pak nás bude v budoucnu trápit celková účinnost takového uskladnění. My tomu říkáme hezky česky round trip efficiency, tedy jaký je poměr energie dodané do akumulace versus zpět získaná energie v době potřeby. U přečerpávacích vodních elektráren je to kdesi okolo 80 procent, u baterií o trochu výš, přibližně 85 procent, ale baterie zase velmi rychle degradují a musí se měnit, což všichni známe z mobilů. To u přečerpávacích elektráren neplatí. Takže když například do přečerpávací vodní elektrárny dáme hypotetický „jeden kus“ energie, zpět z ní získáme už pouze 0,8 kusu energie. No a u uskladnění elektřiny do vodíku je účinnost kdesi okolo 30 – 35 procent. To se samozřejmě musí následně promítnout do ceny takto uskladněné elektřiny. Budu-li totiž nabíjet „jeden kus“ elektřiny za 100, pak těch 0,33 kusu elektřiny, které získám o několik hodin později, musím prodávat minimálně za třikrát dráž, tedy za 300, abych si zaplatil alespoň náklady na nabíjení.

Zpátky k výrobě vodíku – kdo další by mohl být velkým producentem vodíku?

Značný potenciál pro větrné elektrárny má i Švédsko a Finsko. Švédové však mají podobný problém jako Němci – podmínky pro větrníky mají na severu, ale mají slabé propojení severu země s jihem. Nicméně v těchto zemích to na nějakou velkou výrobu vodíku nevidím kvůli jinému problému a tím je přeprava vodíku na větší vzdálenosti. Jestli bude vodík dostatečně drahý, tak myslím, že by jej u svých hydroelektráren ve velkém bylo schopné vyrábět také Norsko. Ale opět narazíme na problém s dopravou.

Mimochodem, Švédsko je tradičně známé jako země, jenž vyrábí elektřinu hodně „zeleně“. Ve skutečnosti je – překvapivě – jedním z hlavních paliv odpad. Svážejí ho z celé Evropy. Na rozdíl třeba od Česka se toho nijak nebojí, investují do nejmodernějších technologií a spalují ho s minimálním dopadem do životního prostředí. Dokonce nyní Švédové lobbují za zavedení emisních povolenek na spalování odpadu. Samozřejmě že tak sami sobě zdraží elektřinu a teplo, ale jejich logika se zdá být trošku jiná – omezí tak investice do spalování odpadů v jiných zemích a Švédsko tak bude mít stále dostatek paliva pro teplárny.

O výrobě zeleného vodíku se zatím mluví zejména v souvislosti s větrnými elektrárnami. Jenže ty se většinově vyrábějí v Asii, především v Číně. Není to z bezpečnostního hlediska riziko? Nestačí, že se od 24. února všechny evropské státy bojí o dodávky zemního plynu z Ruska?

Při diskuzích o energetické bezpečnosti a nezávislosti je dobré mít na paměti, že fotovoltaika pochází téměř všechna z Asie. Větrných elektráren se v Asii vyrábí asi 75 procent. Nicméně pro výrobu větrných elektráren má Evropa dobré podmínky. Jednak existují evropští výrobci, jako třeba Siemens Gamesa a nebo Vestas, za druhé téměř celý výrobní řetězec je alokovaný v evropských zemích: v loděnicích místo výroby trupu lodě skružují plechy na výrobu sloupů, lopatky se vyrábí v nově postavených továrnách s vlastním vývojem a tak dále.

Česku hrozí kromě nedostatku plynu i deficit elektřiny

Má Česko, se svým nepříliš velkým potenciálem OZE, vůbec sázet ve velkém na vodík?

Je pro nás výroba vodíku opravdu cesta? Myslím, že pro nás je to spíš problém. Protože mi ten vodík budeme muset evidentně dovážet, stejně jako dnes dovážíme zemní plyn. Jestli tedy chceme vodík používat jako akumulaci, není pro nás lepší, výhodnější jiný způsob akumulace? Tím ovšem nemyslím bateriové systémy, to je dobré tak do mobilů, vysavačů a s otazníkem do aut.

Severské státy budují větrné elektrárny, ty jižní fotovoltaiku. Neměli bychom se my zaměřit třeba na přečerpávací elektrárny? Protože v rámci EU, ale i v rámci Česka budeme potřebovat široký mix zdrojů, nemůžeme vsadit jen na jednu technologii produkce elektřiny. Jinak si nedokážeme zajistit potřebnou flexibilitu zdrojů a budeme mít výpadky sítě, což si v době elektrifikace jak dopravy, tak především vytápění, nemůžeme dovolit.

Co všechno je vlastně potřeba udělat, aby se vodík mohl začít ve velkém používat?

Hlavní problém je s infrastrukturou. S potrubím, se zásobníky, které budou samozřejmě také potřeba.  Ne jen u nás, ale všude. A infrastrukturu potřebujeme mít připravenou jako první krok. Pro představu, největší současný zásobník na kapalný vodík je na Floridě, v kosmickém středisku J. F. Kennedyho. Má kapacitu 3250 krychlových metrů. To by paroplynové elektrárně Počerady stačilo na pět hodin provozu. Pokud by měl vodík poskytnout palivo na 5000 hodin provozu této elektrárny a pokrýt tak sedm procent spotřeby České republiky, museli bychom takových zásobníků mít rovný tisíc…

Tady je důležité přistupovat k vodíku jako ke komplexu. Což se u nás zatím – na rozdíl od Německa, nebo Británie – neděje.

Z toho co říkáte, je zřejmé, že přechod na vodík, byť třeba jen částečný, bude stát obrovské peníze. Dá se odhadnout, kolik to všechno může stát?

Nevím, kolik to bude, ale vím jistě, že to bude strašně moc. V té souvislosti mě napadá otázka. Když budeme dále budovat infrastrukturu na zemní plyn za stovky miliard Kč, což je stále v plánu, budeme pak mít dost peněz na budování infrastruktury pro vodík? A to teď mám na mysli jen elektroenergetiku.

(„Za 10 let budou veřejné finance už pod mnohem větším tlakem z titulu stárnutí populace. Že by se v takovém prostředí mohly bez problémů realizovat další masivní strategické výdaje, ať už by mělo jít o energetiku, či jinou oblast, si umím představit jen těžko,“ vysvětlovala své obavy z nedostatku peněz na investice pro iUHLI.cz již před rokem předsedkyně Národní rozpočtové rady Eva Zamrazilová. Celý rozhovorZde. Pozn.red.)

 

Realita výroby z OZE v ČR

„V létě se maximální výroba z fotovoltaiky pohybuje na úrovni 60 – 70 procent instalovaného výkonu. V zimě je to na úrovni 20 procent a méně. V zimě je navíc odpolední špička spotřeby již za tmy, což přínos fotovoltaiky v  tomto období dál snižuje. U větrných elektráren je to obráceně. Ty dodávají méně elektřiny v létě. V průměru je to 25 procent jejich instalovaného výkonu, což je dáno členitostí naší krajiny,“ popsal pro iUHLI.cz skutečné možnosti dodávek z OZE v tuzemsku Karel Vinkler, ředitel sekce Strategie a rozvoj nových technologií ve společnosti ČEPS (celý rozhovor zde).