Na otázky o budoucnosti energetiky redakci Czechsight odpovídal odborník na moderní energetiku a konzultant František Vašek z Nano Energies.

V současnosti se plánuje velké množství dotací z Modernizačního fondu na energetické projekty. Mohou toho nějak využít i komunity lidí, kteří si například chtějí spolu pořídit solární elektrárnu?

V zahraničí je zakládání energetických komunit již běžná praxe, u nás v Česku je však bohužel legislativa i technická implementace ve skluzu za realitou. Jediný způsob, jakým u nás může vzniknout energetická komunita je, když lidé vytvoří uzavřenou síť, tedy například když se všichni majitelé bytů v jednom domě rozhodnou postavit na střeše solární panely. Pak musí nainstalovat ve sklepě sdružený elektroměr, který bude měřit přítoky ze sítě a případné odtoky do sítě. Pokud by se nedohodli všichni majitelé v domě, nebyl by způsob, jak zjistit, kolik elektřiny v domě přiteklo z veřejné sítě a kolik ze střechy.

Například v Německu a Rakousku již však energetické komunity, které netvoří uzavřenou síť, mohou existovat. Tomuto konceptu se v Německu říká mieterstrom a funguje tak, že členové komunity platí fixní platby za připojení do veřejné sítě, ale na objem spotřebované elektřiny mají slevu podle množství elektřiny vyrobené v elektrárně, kterou společně zafinancovali.

V Česku tedy není reálné, aby se například lidé z vesnice složili a postavili si vlastní elektrárnu, ze které by pak čerpali elektřinu?

V současnosti to není reálné ani z technických důvodů. Chybí nám totiž takzvané chytré měření na nízkém napětí, které by umožnilo těmto komunitám odebírat elektřinu ze sdíleného zdroje elektřiny. Zavedení tohoto způsobu měření se plánuje až na roky 2024-2027. Nyní tak lze mít solární elektrárnu ve vlastní uzavřené síti a přímo z ní elektřinu spotřebovávat a případně prodávat přebytky.

Způsob postavení elektrárny pouze pro prodej do veřejné sítě však bohužel bez podpory není ekonomický. V zahraničí existují různé přístupy, jak tento způsob komunitní energetiky podpořit. Jedním z elegantních způsobů je například zohlednění vzdálenosti od výroby v ceně elektřiny. V Česku je nyní totiž úplně jedno, jestli odebíráte elektřinu z elektrárny za vesnicí nebo z druhého konce republiky, platíte stále stejnou cenu za distribuci.

Jako názorný příklad si můžeme uvést obec Kněžice, která si postavila bioplynovou kogenerační stanici, ve které se spaluje biologický odpad z vesnice a vyrábí se teplo a elektřina. Zatímco teplo se ale jednoduše distribuuje do jednotlivých domácností, u elektřiny to takto nejde, protože vesnice není uzavřená oddělená síť. Vyrobená elektřina je tak prostě prodávána do sítě. Spotřebovávat tuto elektřinu vyrobenou mimo jiné i z vlastních fekálií přímo ve vesnici by přitom bylo mnohem výhodnější, avšak kvůli legislativním a technickým omezením to v současnosti prostě nejde. Přitom zrovna takovým projektům by podle mě měl stát vycházet vstříc, obce a komunity by měly být podpořeny, když se chtějí chovat ekologicky a využít např. energeticky hodnotný odpad místo skládkování.

Co se musí změnit, aby energetické komunity mohly v ČR začít existovat? Může s tím pomoci připravovaný nový energetický zákon?

Nový energetický zákon může dát pro komunity legislativní základ, hodně ale záleží na tom, jak se k tomu pak postaví Energetický regulační úřad a jaká pravidla zavede.

Kolik vlastně stojí postavení takové solární elektrárny?

Hodně záleží na plánované velikosti a umístění. Při srovnávání nejčastěji používáme jednotku 1 kW instalovaného výkonu. Pro představu to jsou tři solární panely, které celkem zabírají asi 6 m2 a vyrobí zhruba 1000 kWh za rok. Tento 1 kWp výkonu v solárních panelech pak při malé instalaci na střechu rodinného domu v současnosti stojí přibližně 30 000 Kč. U firem, které si instalují solární elektrárnu na střechu svého provozu se pak náklady díky škálovatelnosti snižují na zhruba 20-25 000 Kč. Když se dostaneme k větším elektrárnám o instalovaném výkonu 100 kWp tak tam cena za kWp klesá pod 20 000 Kč, a u obrovských solárních elektráren postavených někde na poli na dřevěných konstrukcích jde cena až k 12 000 Kč za kWp.

Jak je tedy vidět, velké energetické firmy stavějící obrovské elektrárny jsou již ve velmi dobré pozici, co se týče ekonomiky projektů, přesto to vypadá, že také ještě „schlamstnou“ většinu dotací. Podle mě by ale stát měl podporovat spíše menší chytrá řešení, instalace, kde se elektřina využije přímo v místě výroby.

Jak tedy funguje rozdělování dotačních peněz na jednotlivé projekty?

S růstem ceny emisní povolenky a otevřením Modernizačního fondu se nyní objevilo velké množství peněz, které je možné alokovat na energetické projekty. Původně měly tyto peníze jít i na projekty, které mohou být postaveny na střechách, ale nyní se zdá, že budou určeny pouze pro projekty postavené na brownfieldech, tedy budou z nich moci benefitovat hlavně velké firmy plánující stavbu velkých elektráren.

V praxi to funguje tak, že každý subjekt si řekne, jakou výši dotace, tedy kolik procent z celkového projektu by z Modernizačního fondu chtěl, a stát pak bude přidělovat dotace od těch nejnižších nabídek. I to bude samozřejmě nahrávat velkým firmám, které díky škálovatelnosti velké dotace nepotřebují, dokonce v určitých případech, kdy máte odběr elektřiny v místě výroby, se nyní již vyplatí stavět solární elektrárny zcela bez dotací. Přesto se tyto firmy o dotaci přihlásí, aby si vylepšily svou ekonomickou bilanci. O to menší šanci pak budou mít na získání dotace malé subjekty, které budou pro uskutečnění svého projektu potřebovat vyšší procentuální výši dotace, i když jejich projekty by mohly být z ekologického hlediska prospěšnější.

Jakou má zhruba cenu elektřina vyrobená ze solárních panelů?

Když si rozpočítáte cenu solárních panelů a instalace s nějakou rozumnou dobou návratnosti, pak majitel domu se soláry na střeše si pro svoji potřebu vyrábí elektřinu zhruba za 2 Kč za kWh, oproti 3-4 Kč ze sítě, což je suma variabilních složek ceny vázaná na odebranou elektřinu. Když k tomu přidáte bateriové úložiště pro vyšší míru soběstačnosti, pak kvůli jeho ceně vystoupá cena vyráběné elektřiny ke 4 Kč za kWh, tedy skoro k ceně elektřiny ze sítě. V budoucnu by však mělo být možné tyto domácí baterie agregovat do větších virtuálních celků a tím pomáhat se stabilizací sítě, což by majitelům umožnilo z těchto baterií generovat zisk.

Větší firmy, které přímo elektřinu ze solárů spotřebovávají, pak jsou schopné škálovat a vyrábět elektřinu zhruba za 1,5 Kč za kWh.

Vyplatí se v budoucnu vůbec prodávat elektřinu ze solárních elektráren, které nebudou doplněné o bateriové úložiště? Nepůjde během slunečných dní cena elektřiny k nule?

V současnosti je situace taková, že od majitelů solárních panelů na střeše vykupujeme elektřinu za cenu 1 Kč za kWh. Občas si představují, že za vyrobenou elektřinu budou dostávat 4 Kč, což je cena proudu ze sítě, jenže v této částce je zahrnuta i distribuce elektřiny a další poplatky. A právě i kvůli tomu, že za slunečného počasí je vysoká výroba, ta vyrobená elektřina prostě vyšší cenu nemá. I z toho důvodu jsem již dříve zmiňoval, že solární elektrárny se vyplatí hlavně, když jste schopni vyrobenou elektřinu na místě spotřebovat.

Do budoucna to vypadá tak, že bez chytrých řešení bude skutečně elektřina vyrobená v solární elektrárně na okamžitý prodej téměř bezcenná. V zahraničí jsou v současnosti solární instalace podporovány buď provozní podporou, tedy příspěvkem na vyrobenou jednotku elektřiny, nebo je zaveden tzv. net metering. To je užitečné hlavně pro majitele domů se soláry na střeše, kdy se prostě odečte vyrobená elektřina od elektřiny spotřebované ze sítě, a majitel uhradí rozdíl, tedy množství energie odebrané ze sítě převyšující množství vyrobené energie. V Česku takovýto mechanismus nefunguje. Bez podpory pak tedy hodnotu pro zákazníka budou mít solární elektrárny jenom tehdy, když se mu podaří spotřebu synchronizovat s výrobou.

Jak taková synchronizace spotřeby s výrobou může vypadat?

Nejlépe se spotřeba synchronizuje u zařízení pracujících s teplem, protože mají velkou tepelnou kapacitu. Domácí bojlery například běžně většinu elektřiny spotřebovávají v noci a přes den pak využívají už jen málo elektřiny. Pokud budou ovšem vybaveny chytrým řízením, mohou počkat až bude k dispozici elektřina ze solárních panelů a pak se nahřát přímo s jejím využitím. Podobně, akorát ve větším měřítku, mohou fungovat průmyslové pece a mrazáky, které mají velkou tepelnou kapacitu. Pokud budou vybaveny chytrými regulátory, mohou pracovat hlavně v době, kdy je k dispozici velké množství levného proudu, a pak vydržet nějakou dobu vypnuté, aniž by se teplota uvnitř dostala mimo provozní meze.

V Nano Energies se řízení výroby a nyní také spotřeby věnujeme. Kromě zmíněných mrazáků a pecí nyní zkoumáme možnosti řízení spotřeby například v akvaponii. V této oblasti se totiž využívá hodně umělého osvětlení pro pěstování rostlin. Rostliny nepotřebují striktně mít pravidelný cyklus den/noc, stačí , když dostanou celkově tolik záření, kolik potřebují. Takže nyní například analyzujeme, kolik hodin světla denně potřebuje salát, aby rostl a prospíval. Poté budeme moci tento skleník zapojit do sítě synchronizované spotřeby.

Takže v budoucnu místo aby se výroba elektřiny v elektrárnách přizpůsobovala spotřebě, tak se spotřeba bude přizpůsobovat výrobě?

Vypadá to jako nejlepší řešení. Zatímco dnes máme spoustu jednoduše regulovatelných zdrojů na fosilní paliva, v budoucnu od nich bude Česko v rámci dekarbonizace ustupovat, tím pádem se významně sníží flexibilita sítě na straně výroby. S pomocí chytrého řízení je však možné nahradit tuto flexibilitu na straně spotřeby. Čím více bude flexibilní spotřeba, tím méně budeme potřebovat záložních plynových elektráren, které jsou drahé a neekologické. Současně budou firmy motivované flexibilní řízení zavádět, protože elektřina v době přebytku bude velmi levná.

Kromě toho taky začne vstupovat do hry agregace, tedy slučování subjektů do větších energetických celků. Takto se mohou, jak jsem již zmiňoval, například sdružit majitelé domů vybavených energetickými úložišti a elektromobily spolu s firmami, které disponují akumulací či řízením spotřeby, a dohromady tak vytvořit tzv. agregační blok. Tento blok pak ČEPS, který spravuje českou přenosovou soustavu, může použít pro stabilizaci sítě a za tyto služby agregačnímu bloku zaplatí. Agregátor se pak podělí s jednotlivými subjekty o zisk.

Českou přenosovou soustavu pak tedy bude částečně možné místo záložními elektrárnami stabilizovat těmito agregačními bloky.

Takže záložní plynové elektrárny nebudou vůbec potřeba?

To se teď ještě nedá říct. Přívod zemního plynu tady ještě nějakou dobu budeme mít kvůli jeho dalším využitím například při vytápění, takže provozovat elektrárny na zemní plyn ještě nějakou dobu bude možné. Kolik jich bude potřeba po uzavření uhelných elektráren pro stabilizaci sítě ale záleží také na rozvoji flexibility.

František Vašek je ředitel Nano Green, divize české technologické společnosti Nano Energies.  Zabývá se dlouhodobě inovacemi v energetice v oblasti obnovitelných zdrojů, mobility, úspor energií a smart technologií.

Úvodní obrázek: František Vašek, Nano Energies