Debata o cenách energií je patrná všude okolo nás – v průmyslu, v domácnostech, ve vládě. Jedná se o komplexní problém s ohledem na neefektivní trh, strategickou závislost, dopad na fungování ekonomiky a udržitelnost. Podle takzvaného progresivního scénáře, který počítá s koncem uhlí v Česku v roce 2033 a novým jaderným zdrojem o tři roky později, navíc začne potřeba dovozu elektřiny do Česka sílit už v roce 2025. Co to pro nás znamená?

O tom ve svém komentáři pro CzechCrunch píše Karel Kotoun, který se v tuzemské pobočce společnosti Accenture věnuje mimo jiné oblasti udržitelnosti a cirkulární ekonomice. Jakou roli hrají v energetické budoucnosti decentralizace, digitalizace či dekarbonizace a jak jsme na tom v Česku?

***

Začátkem třetí dekády tohoto století bude Česká republika v případě progresivního scénáře z energetického hlediska importní zemí, stejně jako Německo nebo Polsko. To vše volá po evoluci stávajícího energetického modelu. Jedny z hlavních pilířů této změny jsou následující:

• Decentralizace = komunitní sítě
• Dynamika = flexibilita sítě
• Digitalizace = inteligentní elektroměry a spotřebiče
• Dekarbonizace = udržitelné zdroje energie

Decentralizace a komunitní sítě

Komunitní sítě umožňují subjektům nakupovat nebo dodávat elektřinu do sítě. Současná právní úprava počítala a vlastně stále počítá s tím, že subjekt je odběratelem energie, respektive jejím výrobcem, který je energetickou společností a má tedy příslušnou licenci.

Se vznikem spotřebitele, respektive skupiny spotřebitelů, kteří si vyrábějí elektřinu primárně pro sebe, ale svůj přebytek chtějí někdy umístit do sítě a sdílet jej s dalšími zákazníky, však více než dvacet let starý energetický zákon nepočítá. Abychom mohli mluvit o komunitní energii, musí společná výroba splňovat několik požadavků.

Podle evropské směrnice o společných pravidlech pro vnitřní trh s elektřinou se do komunitní energetiky mohou zapojit jednotlivci, místní úřady a malé a střední podniky. Díky těmto podmínkám nemůže docházet ke zneužívání výhod plynoucích z účasti v energetické komunitě. Rozhodování uvnitř komunity je demokratické, žádný ze subjektů by ji neměl přímo kontrolovat. Jednotliví členové by se měli účastnit dobrovolně.

Hlavním účelem komunit není vytvářet zisk, ale poskytovat environmentální, ekonomické nebo sociální výhody svým členům, akcionářům nebo místním oblastem, kde působí. Elektřinu vyrobenou komunitním zdrojem mohou členové prodávat do sítě, ale komunita ji pro tento účel primárně nevyrábí.

Rozjezd energetické komunity je však zdlouhavý proces. Pokud chce obec pořídit například fotovoltaické panely na střeše kulturního domu, musí starosta nejprve získat licenci na výrobu elektřiny od Energetického regulačního úřadu.

I přesto stávající komunity, které v současné době plní statut komunitních sítí, nejčastěji využívají solární energii jakožto hlavní zdroj komunitní energie. Některé obce instalují panely u škol, jiné dokonce vlastní pozemní fotovoltaické elektrárny. Větrnou energii využívají zatím jen tři obce v celé České republice, stejně vzácné jsou městské vodní elektrárny.

Dynamika a flexibilita sítě

Na trhu je mnoho menších i větších firem, které produkty například vyrábějí nebo skladují. K provozu potřebují energii, a to v různém množství a v různou dobu. Agregátoři flexibility jim dokážou pomoci ovlivnit aktuální spotřebu, nebo naopak výrobu elektřiny. Tento potenciál se nazývá flexibilita sítě.

Úlohou agregátorů flexibility je umožnit podnikům poslat tuto flexibilitu zpět do sítě a zpeněžit ji. Bez těchto subjektů by to nebylo možné – jsou spojovacím článkem mezi společností a provozovatelem přepravní soustavy. Agregátoři flexibility navíc hrají velmi důležitou roli v oblasti udržitelných zdrojů, které se vyznačují svou nestabilitou.

Například v Německu, které je v oblasti flexibility vyspělejší a je jedním z evropských šampionů ve větrné a solární energii, se v roce 2019 spotřebovalo 97 procent elektřiny z větrných turbín a fotovoltaiky. Ztratila se pouze tři procenta, z toho naprostá většina ve formě nevyužité větrné energie během jednoho období, které bylo větrnější, než se předpokládalo.

Flexibilita je tak ideálním produktem, který vede k vyšší udržitelnosti energetiky bez dotací a pomáhá posunout českou energetiku k větší nezávislosti, cenové dostupnosti a udržitelnosti.

V České republice takzvané agregační služby zatím nabízejí pouze společnosti, které jsou licencovanými dodavateli elektřiny. Jedná se o integrované agregátory, což znamená, že musí dodávat energii i zákazníkům, a to celý proces značně komplikuje.

Již delší dobu se proto mluví o takzvaných nezávislých agregátorech, které by mohly poskytovat agregační služby pomocí informačních technologií. Příchod těchto nezávislých agregátorů by zásadně změnil trh. V případě samostatného agregátora může samotnou dodávku elektřiny zajistit jiný subjekt. Reálné plány sice zatím cílí jen na firmy, ale agregační služby by se měly týkat i českých domácností. Domácnosti se v tuto chvíli nemohou zapojit a je otázkou let, kdy se tak stane.

Takzvaná komunitní energie má několik podob, nejdříve je však nutné provést celou řadu legislativních a technologických změn v domácnostech, následně jejich digitalizaci a instalaci chytrých řídicích systémů, jako jsou tepelná čerpadla, klimatizační jednotky nebo nabíjecí stanice pro elektromobily. Lze předpokládat, že každá domácnost bude jistě motivována nabídnout část tohoto výkonu/spotřeby v určitých časových obdobích flexibilitě.

Digitalizace a inteligentní elektroměry

Současný vývoj velkoobchodních cen elektřiny a jejich strmý nárůst ukazuje, že potenciál pro výstavbu decentralizovaných zdrojů je velký, proto bychom již brzy doma mohli mít chytré čerpadlo nebo elektrokotel. Navíc nás u těchto zařízení nebude tolik zajímat, jestli ve dvě ráno nebo v pět odpoledne „spálí“ elektřinu, nebo zda ji využijí na ohřev vody. I zde se totiž díky průmyslovému počítači chytrý algoritmus postará o ekonomický provoz kotle. Základní bloky virtuálních elektráren se budou nadále zmenšovat.

Poměrně zajímavým zdrojem flexibility je elektromobilita, kterou mobilní aplikace standardně využívají. Počet elektromobilů poroste, a pokud zůstane elektromobil v garáži, bude jedno, kdy se vůz nabije. Stanice pro elektromobily dnes umožňují i ​​obousměrný tok elektřiny. Autobaterie může teoreticky sloužit jako zdroj energie, kterou někdo využívá.

Česko se však bude muset posunout kupředu v oblasti digitalizace energií a využívání technologií chytrého měření. Pokrok v těchto oblastech povede k rozvoji vzájemné komunikace mezi zákazníky, obchodníky a subjekty odpovědnými za správu systému. Bez těchto řešení je vývoj konceptu aktivního zákazníka de facto nemožný.

Mezi nové klíčové prvky energetického trhu patří také dynamická struktura tarifů. Smlouvy s dynamickým stanovením ceny elektřiny a nástroje umožňující přizpůsobení poptávky nabídce (včetně akumulace elektřiny v odběrném místě pro její pozdější využití) povedou k většímu zájmu zákazníků o vnitrodenní trh.

Dekarbonizace a udržitelné zdroje energie

Česko má největší poměr výroby elektřiny z uhlí na obyvatele v rámci celé Evropské unie. To stejné potom platí i pro instalovaný výkon v uhelných elektrárnách na osobu. Vzhledem k množství elektřiny vyrobené z uhlí se nelze divit, že uhelné elektrárny a teplárny se v Česku významným způsobem podílejí na celkových emisích skleníkových plynů napříč všemi sektory.

Kromě oxidu uhličitého jsou uhelné elektrárny zdrojem řady dalších znečišťujících látek, které způsobují významné škody nejen na životním prostředí, ale také na lidském zdraví. Starší studie Centra pro otázky životního prostředí při Univerzitě Karlově v Praze spočetla takto zásobené externí náklady na více než 50 miliard korun ročně (v cenách roku 2011). Ve výsledku jsou způsobené škody výrazně vyšší, než je například roční podpora obnovitelných zdrojů energie.

Z pozice České republiky je tak potřeba, aby k útlumu uhelné energetiky docházelo hladce. S úplným koncem uhlí vědci počítají v letech 2033 až 2038. Tuzemská poptávka po elektřině se do roku 2050 zvýší na zhruba 90 až 110 terawatthodin (TWh) ze stávajících 70 TWh. Tento objem bude muset být zajištěn kombinací obnovitelných zdrojů a jádra. I proto je nesmírně důležitá plánovaná aktualizace státní energetické koncepce, která by měla vést k jasné strategii přechodu na udržitelné zdroje energií za pomoci jaderné energie, a to v podobě jaderných elektráren, nebo malých modulárních reaktorů.

Závěr

Energetická koncepce založená na decentralizaci, zvýšené flexibilitě, inteligenci měřičů a na alternativních zdrojích je zcela jistě správnou cestou vpřed. Pro včasnou implementaci bude potřeba spolupráce privátního a veřejného sektoru a také využití principu takzvaných „sandboxů“ neboli malých segmentů ekonomiky sloužících k vyzkoušení plánovaných změn regulace.

Již dnes však české podniky mohou začít jednat, a to skrze optimalizaci kontraktů neboli takzvané Power Purchase Agreements (PPA), případně prostřednictvím detailního monitoringu spotřeby energií vedoucího k nižší spotřebě. Zároveň se mohou začít připravovat na možnou legislativní změnu hledáním vhodných industriálních parků či vhodných prostředí pro instalaci zdrojů obnovitelných energií s cílem vytvoření industriálních energetických komunitních sítí.

Energetika se tak díky vysokým cenám a vlivem udržitelnosti dostává do povědomí veřejnosti. A i díky tomu lze očekávat technologický i společenský vývoj v tomto tradičním odvětví, podobně jako tomu bylo v minulosti v případě telekomunikací či bankovnictví. I přes tento očekávaný dynamický vývoj je však potřeba mít na paměti, že v energetice nejde vždy vše rychle.