ENERGETIKA VE SVĚTĚ, VE KTERÉM ŽIJETE A BUDETE ŽÍT
Ing. Ivan Beneš Místopředseda Výboru pro udržitelnou energetiku Rady vlády pro udržitelný rozvoj Člen Rady expertů, Czech BCSD/WBCSD Gymnázium J. V. Jirsíka České Budějovice, 2.3.2015
Sociálně složité systémy (naše západní civilizace) závisí na přebytku energie
Při klesajícím poměru EROEI dochází rostoucí ekonomice „palivo“
Neoliberální ekonomie ignoruje fyziku. Když chybí peníze, tak je natiskne. U půdy a surovin to tak nejde!
The Olduvai Theory of Industrial Civilization
Proč adaptace? Úsilí vrátit se na průmyslovou trajektorii minulého století je marné
Albert Einstein: „Nevím, čím se bude bojovat ve třetí světové válce, ale ve čtvrté to budou klacky a kameny.“
1. Pre Industrial Phase [c. 3 000 000 BC to 1765] A - Tool making (c. 3 000 000 BC); B - Fire used (c. 1 000 000 BC); C - Neolithic agricultural revolution (c. 8 000 BC); D - Watts steam engine of 1765 starting the Industrial Phase (1930-2025) 2. Industrial Phase [1930 to 2025, estimated] E - Per capita energy-use 37% of peak value; F - Peak energy-use; G - Present energy-use; H - Per capita energy-use 37% of peak value 3. Post Industrial Phase [c. 2100 and beyond] J, K, and L = Recurring future attempts at industrialization fail.
Kolik času zbývá na řešení budoucího nedostatku? (z toho pro sílu armád a ekonomiky je rozhodující ropa)
Zemní plyn (konvenční)
Ropa (konvenční) politici
politici
geologové
!
geologové
Investiční cyklus plynové elektrárny
5 + 15 let
Těžba uhlí v ČR 100 90
ČR
80 70 mil.t/rok
Uhlí
60
Uran
50 40
ČR
politici
30 20 10 0 1870
1890
1910
1930
1950 černé uhlí
1970
1990
2010
2030
2050
hnědé uhlí
geologové
15 + 60 let
10 + 30 let Investiční cyklus uhelné elektrárny
Investiční cyklus jaderné elektrárny
Země s největšími zásobami ropy
Rusko Kanada
Libye
Venezuela
Nigerie
Saudská Arábie Kuvajt Irák Írán
Severní Amerika
Evropa
1970 1970
2035
2002
Eurasie
Jižní Amerika
2016
2035
Ostatní Asie a Oceánie bez Středního východu
Afrika
2020 7
2025
Nejcennější energetické teritorium je Střední východ
Svět
Střední východ
2007
2017
2040
8 Pramenj: Commonwealth of Australia, 2009, ISSN 1440-9569
Relevantní otázka: Začaly další války o zdroje? Příklad nedávných válek o „pre-peak-oil“ ropu Operation Desert Storm
1991
Operation Iraqi Freedom
2003
F: Opération Harmattan GB: Operation Ellamy CA: Operation Mobile USA: Operation Odyssey Dawn
?
2011
2012
Naše Achilova pata Změna klimatu
Koincidence poruch
Selhání globálního vládnutí
Růst světové populace
Zločinnost, deprivace
Konečnost zdrojů
Konflikty o zdroje
Migrace Extrémní jevy
příčiny dopady
Teroristické akce
Energie, voda, potraviny
Guerillové akce
Vojenské akce
Narušení dodávek způsobí sociální nepokoje, které neviditelná ruka trhu neřeší
Fyziologické potřeby: dýchání, teplo, voda, potraviny, přístřeší, spánek, ... Potřeba bezpečí, jistoty, stálosti, pořádku, pravidel a mezí, …
V dnešním světě můžeme skoro všechno, ale bez elektřiny nemůžeme skoro nic
Potřeba sounáležitosti
Tradiční rizika
Potřeba uznání
Vývojové stresory
Seberealizace
Nová rizika
Z čeho ale budeme vyrábět elektřinu? Z jádra? Zemní plyn (konvenční)
Ropa (konvenční) politici
politici
geologové geologové
Investiční cyklus plynové elektrárny
5 + 15 let
Těžba uhlí v ČR 100 90
ČR
80 70 mil.t/rok
Uhlí
60
Uran
50 40
ČR
politici
30 20 10 0 1870
1890
1910
1930
1950 černé uhlí
1970
1990
2010
2030
2050
hnědé uhlí
geologové
15 + 60 let
10 + 30 let Investiční cyklus uhelné elektrárny
Investiční cyklus jaderné elektrárny
Fukušima Dai-ichi před zemětřesením
Fukušima Dai-ichi po katastrofě
Fukushima Dai-ichi after the accidents
Tsunami → staniční blackout
Elektrárna byla chráněna ochranou hrází navrženou tak, aby vydržely 5,7 m tsunami. Ale tsunami vlna, která přišla 15 minut po zemětřesení, měla 8-14 m
Celá elektrárna byla zaplavena, včetně nízko položených dieselgenerátorů a elektrických zařízení v reaktorových suterénech Připojení k elektrické síti bylo přerušeno
14
Projekt
Příčinou katastrofy nebylo zemětřesení a tsunami, nýbrž nedostatky v posuzování a řízení rizik Nedostatečnost bariér proti tsunami byla známa již v roce 2008
15
Hlavní příčiny poškození – staniční blackout
Připojení k elektrické síti bylo přerušeno
Elektrárna byla chráněna ochranou hrází navrženou tak, aby vydržely 5,7 m tsunami. Ale tsunami vlna, která přišla 15 minut po zemětřesení, měla 8-14 m
16
Celá elektrárna byla zaplavena, včetně nízko položených dieselgenerátorů a elektrických zařízení v reaktorových suterénech
Fukushima Daiichi Incident Výbuchy na blocíchThe 1 a3 2. Accident progression Reaktory 1 a 3 K výbuchu vodíku došlo v servisním podlaží budovy reaktoru Rozmetal její stěny a střechu
Železobetonová část reaktoru se zdá nepoškozená Působivé, ale méně závažné z hlediska bezpečnosti
The Fukushima Daiichi Incident – Dr. Matthias Braun - 03 March 2015 - p.17
Thena Fukushima Daiichi Incident Nejhorší věc se stala bloku2. 2Accident progression Reaktor 2 Nepodařilo se snížit tlak v reaktoru Došlo k poškození kondenzační komory (vysoce kontaminovaná voda) Výbuch vodíku uvnitř budovy reaktoru Nekontrolovaný únik plynu z kontejnmentu Únik štěpných produktů Dočasná evakuace elektrárny Vysoká lokální dávka a trosky brání likvidační práce
The Fukushima Daiichi Incident – Dr. Matthias Braun - 03 March 2015 - p.18
Co se stalo na bloku 4?
Řízení jaderné havárie – vnější okolí elektrárny Bezprostředně po nehodě bylo evakuováno obyvatelstvo v okruhu 20 km Hlavním problémem bylo umožnit chlazení všech poškozených reaktorů a bazénů vyhořelého paliva Veškeré práce na poškozených reaktorech byly vážně narušeny v důsledku vysoké úrovni radiace uvnitř budovy reaktorů a kolem nich Bylo zjištěno, že v některých místech elektrárny dosahovala dávka až 400 mSv/h, podle některých informací až 1Sv/h
(průměrná letální dávka se pohybuje mezi 4 a 8 Sv) 20
Evakuační zóny
On day one of the disaster nearly 134,000 people who lived between 3–20 km from the plant were evacuated. 4 days later an additional 354,000 who lived between 20–30 km from the plant were evacuated 21
Chyby při evakuaci – lidé byli evakuováni do míst s vysokou radiací
% obyvatel, kteří museli být re-evakuováni
22
Kontaminace půdy 137Cs 2.7.2011
“According to a soil contamination map submitted at a study meeting of the Education, Culture, Sports, Science and Technology Ministry, six municipalities recorded more than 1.48 million becquerels of cesium 137 per square meter-the standard used for forced resettlement after the 1986 Chernobyl accident.”
Sources: “34 spots top Chernobyl evacuation standard”, Daily Yomiuri Online, 31 August 2011; original data: MEXT: http://radioactivity.mext.go.jp/
23
Kontaminace ovzduší
24
Kontaminace oceánu
25
Zpráva nezávislé komise NAIIC (2012) The Fukushima Nuclear Accident Independent Investigation Commission
Co musíme přiznat - velmi bolestně - je to, že to byla katastrofa "Made in Japan„ Její základní příčiny lze nalézt v zažitých konvencí japonské kultury: poslušnost , neochota zpochybňovat autoritu, oddanost k "programu“, izolovanost Politický vládní cíl po ropné krizi 70.let: dosažení energetické bezpečnosti Japonska rozvojem JE S tak silným mandátem se z jaderného programu stala nezastavitelná síla, imunní vůči kontrole ze strany občanské společnosti
26
Jeho regulace byla svěřena stejné vládní byrokracii, která byla odpovědná za jeho propagaci
22.5.2014: žádný reaktor v provozu
27
Japonští občané zpochybňují kompetence vlády v oblasti JE Nedbalost a zaujatost příslušných autorit vedly ke špatnému a zlehčovanému zpravodajství o jaderné katastrofě, což zůstalo navždy v myslích postižených
122 z celkových 135 obcí, měst a 22 prefektur v dosahu do 30 kilometrů od jaderné elektrárny uvedly, že nemají v plánu schválit provoz místních reaktorů, i když prošly bezpečnostními normami NRA pro potenciální restart
28http://energytopicstrends.blogspot.cz/2014/09/review-of-japan-4th-energy-plan.html
Co znamená lidská bezpečnost? (Human Security) Svoboda od strachu Svoboda od nedostatku Takto chápaná lidská bezpečnost posiluje legitimitu a stabilitu státu
In: Freedom from fear (S. l.). Canada’s foreign policy for human security. Department of Foreign Affairs and International Trade, www.humansecurity.gc.ca (1. 4. 2003)
29
Co vznikne, pokud zkombinujeme lidskou bezpečnost a energetickou bezpečnost? Půda voda vzduch
Environmentální dopady
Vliv na sociální kapitál
Polarizace společnosti
Cenová dostupnost
Svoboda od nedostatku Kontinuita zásobování, riziko přerušení
Svoboda od strachu 30
Možnost ohrožení osob a majetku
Jak si stojí jaderná energetika?
Stupnice indikátoru příznivý spíše příznivý spíše nepříznivý nepříznivý
Vážnou hrozbou jsou kybernetické, fyzické, vojenské útoky. Ženevský protokol z roku 1977 sice zahrnuje jaderné elektrárny mezi zakázané cíle ozbrojených útoků, ale současně uvádí 3 výjimky, kdy to připouští.
Klima Znečištění vzduchu
Environmentální dopady
Spotřeba vody Sociální kapitál
Polarizace společnosti
Cenová dostupnost
Svoboda od nedostatku
Skladovatelnost Domácí dostupnost
Svoboda od strachu 31
Možnost ohrožení majetku nezúčastněných Možnost ohrožení zdraví a životů nezúčastněných
Jestliže akcentujeme lidskou bezpečnost, škrtáme jádro Zemní plyn (konvenční)
Ropa (konvenční) politici
politici
geologové geologové
Investiční cyklus plynové elektrárny
5 + 15 let
Těžba uhlí v ČR 100 90
ČR
80 70 mil.t/rok
Uhlí
60
Uran
50 40
ČR
politici
30 20 10 0 1870
1890
1910
1930
1950 černé uhlí
1970
1990
2010
2030
2050
hnědé uhlí
geologové
15 + 60 let
10 + 30 let Investiční cyklus uhelné elektrárny
Investiční cyklus jaderné elektrárny
Jak si stojí české uhlí?
Stupnice indikátoru příznivý spíše příznivý spíše nepříznivý nepříznivý
Klima Znečištění vzduchu
Environmentální dopady
Spotřeba vody Sociální kapitál
Polarizace společnosti
Cenová dostupnost
Svoboda od nedostatku
Skladovatelnost Domácí dostupnost
Svoboda od strachu 33
Možnost ohrožení majetku nezúčastněných Možnost ohrožení zdraví a životů nezúčastněných
Jestliže akcentujeme emise CO2, škrtáme uhlí Zemní plyn (konvenční)
Ropa (konvenční) politici
politici
geologové geologové
Investiční cyklus plynové elektrárny
5 + 15 let
Těžba uhlí v ČR 100 90
ČR
80 70 mil.t/rok
Uhlí
60
Uran
50 40
ČR
politici
30 20 10 0 1870
1890
1910
1930
1950 černé uhlí
1970
1990
2010
2030
2050
hnědé uhlí
geologové
15 + 60 let
10 + 30 let Investiční cyklus uhelné elektrárny
Investiční cyklus jaderné elektrárny
Jak si stojí zemní plyn?
Stupnice indikátoru příznivý spíše příznivý spíše nepříznivý nepříznivý
Klima Znečištění vzduchu
Environmentální dopady
Spotřeba vody Sociální kapitál
Polarizace společnosti
Cenová dostupnost
Svoboda od nedostatku
Skladovatelnost Domácí dostupnost
Svoboda od strachu 35
Možnost ohrožení majetku nezúčastněných Možnost ohrožení zdraví a životů nezúčastněných
křesťané
Země s největšími zásobami zemního plynu
36
muslimové
Energo-geopolitický zájem Ruska: ekonomický příjem a respekt Politika EU je rozpolcená vůči USA a RF
peníze energie (síla)
37
Rusku dávají sílu peníze Evropě dává sílu energie
Jonathan Stern (Chairman and Sr Research Fellow, Natural Gas Research Programme, OIES)
Pokud chce Evropa nadále používat plyn musí ve velké míře využívat ruský plyn, neexistuje jiná konvenční alternativa
Takže: Jestli chce Evropa dramaticky snížit závislost na ruském plynu, musí mít novou energetickou strategii nikoliv novou plynovou strategii
38
Jestliže se neusmíříme s Ruskem, škrtáme plyn Zemní plyn (konvenční)
Ropa (konvenční) politici
politici
geologové geologové
Investiční cyklus plynové elektrárny
5 + 15 let
Těžba uhlí v ČR 100 90
ČR
80 70 mil.t/rok
Uhlí
60
Uran
50 40
ČR
politici
30 20 10 0 1870
1890
1910
1930
1950 černé uhlí
1970
1990
2010
2030
2050
hnědé uhlí
geologové
15 + 60 let
10 + 30 let Investiční cyklus uhelné elektrárny
Investiční cyklus jaderné elektrárny
Zbývají nám OZE
40
Jaké jsou naše vyhlídky?
We are here (Energiewende)
Žádná kombinace starých a nových zdrojů energie není schopna v delším výhledu zajistit návrat do průmyslové společnosti minulého století Tato zpráva se neposlouchá dobře, ale ještě horší by bylo ji ignorovat
41
S OZE pouze na českém území budeme schopni přežít, ale ne vyrábět.
Německá energetická politika má geopolitickou a mírovou logiku Nejde do konfliktu ani s USA, ani s Čínou, ani s lídry EU ani s Ruskem Je přitažlivá pro města a rozvojový svět
GB+F+I
USA
Čína
USA – Carterova doktrína
Energiewende
(závěry studie zpracované pro MZV ČR) Cílem Německa je zásadně snížit: emise skleníkových plynů
i svou závislost na dovozu fosilních paliv.
Prostředkem má být přechod na obnovitelné zdroje energie s malou zálohou v podobě uhlí a plynu
Součástí EW je také opuštění jaderných zdrojů Energiewende znamená nikoliv úpravu dílčích parametrů energetického mixu Německa, ale paradigmatickou změnu organizace celé energetiky Dostupná data ukazují na v zásadě úspěšnou realizaci této politiky 43
Obchodní svazky ČR a Německa Česká republika je dnes součástí propojeného denního trhu (market coupling) s elektřinou
Součástí této pokračující integrace je úzké provázání německého a českého elektroenergetického trhu Jejich vztah můžeme popsat jako absolutní cenovou konvergenci mezi velkým trhem s rozvinutou (mature) velkou burzou a malým trhem s rozvíjející se malou burzou Velkoobchodní ceny v ČR plně kopírují ty německé To znamená, že český stát nad velkoobchodní (wholesale) cenou silové elektřiny již ztratil vliv a je tvořena na burze v Lipsku 44
Cenový dopad EW
Vlivem EW (a dalších faktorů typu klesajících cen uhlí) došlo v Německu k výraznému poklesu velkoobchodních cen elektřiny, ty patří k nejnižším v Evropě Prakticky nulové variabilní (palivové) náklady obnovitelných zdrojů snižují cenu silové elektřiny
45
Dopad na trh v ČR Nízké ceny na německé burze budou s menšími variacemi replikovány na českém trhu České elektrárny budou méně a méně konkurenceschopné vůči přebytkové elektřině exportované z Německa Export jiné než vyrovnávací elektřiny do Německa nebude možný Jaderné elektrárny nebude možné provozovat ani v jednom z uvedených scénářů.
46
Pro dodávky silové elektřiny jsou jejich celkové produkční náklady příliš vysoké a pro vyrovnávání nerovnováhy nedisponují dostatečnou variabilitou výkonu
Dopad na trh v ČR (pokr.) Rostoucí podíl OZE v německé energetice vyvolá poptávku po menších pružných zdrojích, sloužících jako záloha pro pokrytí výkyvů německé energetiky, případně pro obchod s vyrovnávací energií Paralelně s tím bude probíhat celoevropská redukce konvenčních zdrojů, těch je nyní v Evropě nadbytek Velké a málo flexibilní zdroje typu nových reaktorů v Temelíně či Dukovanech na trhu nenaleznou využití
Jejich případná veřejná podpora by znamenala využití prostředků českých daňových poplatníků na subvencování (středo)evropského trhu
47
Dopad jejich výroby na celkovou bilanci a cenu v regionu by byl minimální, na rozdíl od negativního dopadů na českou ekonomiku
Kontakt
Ing. Ivan Beneš Místopředseda Výboru pro udržitelnou energetiku RVUR Člen Rady expertů, Czech BCSD/WBCSD telefon:
603 261 470
e-mail:
[email protected]