Větrná a solární energie: Studie přírody varuje před „bleskovým energetickým suchem“
Stále více větrných turbín, stále více solárních panelů – ale pokud počasí nespolupracuje, ani další rekordní expanze je málo užitečná. Nová studie zkoumá obzvláště problematický aspekt tohoto problému: výroba větrné a solární energie může současně zaznamenat masivní poklesy v krátkém období a poté zůstat slabá celé dny. Taková „blesková energetická sucha“ nebo období nízkého větrného a solárního výkonu vyžadují dodatečnou rezervní kapacitu, zvyšují náklady a zvyšují riziko neuspokojené poptávky po elektřině. Navíc podle modelu se přibližně 70,8 procenta světové instalované kapacity větrných a solárních elektráren nachází v regionech, kde by k takovým událostem mohlo v budoucnu docházet častěji nebo po delší dobu.
Větrné turbíny se dnes stále točí, solární panely dodávají slušné množství energie – ale krátce nato výroba kvůli povětrnostním podmínkám prudce klesá a zůstává na nejnižší úrovni několik dní. V němčině se tomu obvykle říká „Dunkelflaute“ (temná stagnace). Protože politici, zaskočení všeobecnou klimatickou hysterií, se spoléhají na výrobu elektřiny závislou na počasí, zvyšuje to rizika pro dodávky. Na papíře stále existuje obrovské množství instalované kapacity. V rozvodné síti se však počítá pouze elektřina, která se skutečně vyrobí a může být distribuována spotřebitelům.
Vítr a slunce jsou nespolehlivé
Studie publikovaná 21. září v časopise Nature Climate Change zkoumá takové rychlé poklesy po celém světě. Původní název zní „ Flash energy droughts in solar and wind resources under climate change “ (Bleskové energetické sucho v solárních a větrných zdrojích za klimatických změn). Vědci používají termín „flash energy drought“ (bleskové energetické sucho) k popisu náhlého a významného poklesu produkce větrné nebo solární energie, který poté zůstává po dobu nejméně tří dnů mimořádně nízký. V podstatě se jedná o to, co by se v Německu nazvalo „temným stagnací“ nebo „dark druldrums“ (temná stagnace). Když se taková období nízkého větrného a solárního výkonu vyskytnou současně, dva ústřední pilíře současné energetické politiky posedlé klimatem se dostávají pod obrovský tlak.
Obzvláště pozoruhodný je vývoj kombinovaných větrných a solárních událostí. Ve scénáři SSP1-2.6, který vědci použili, se jejich modelovaná délka trvání prodlužuje o 155,7 procenta. Je ironií, že právě ten meteorologický vzorec, ve kterém se větrná a solární energie vzájemně nepodporují, vykazuje nejsilnější nárůst. To také výrazně podkopává jeden z oblíbených argumentů energetické transformace: že vítr vždy někde fouká a slunce vždy někde svítí. Toto „někde“ elektrizační síti jen málo prospívá. Pokud se produkce větrné a solární energie zhroutí současně, chybějící energie musí pocházet odjinud – ze zásobníků energie, dispečersky ovládaných elektráren, dovozu nebo jiných rezerv.
A tato rezerva není zadarmo. Ve svém modelu elektrické soustavy vědci dospívají k vyšším požadavkům na flexibilní výrobní kapacitu, vyšším nákladům a většímu riziku neuspokojené poptávky. Čím více se elektrická soustava spoléhá na výrobu energie závislou na počasí, tím důležitější je mít schopnost zasáhnout, když větrné turbíny a solární panely vyrábějí málo. Rozšíření jedné strany rovnice neznamená, že nezbytná záloha na druhé straně je zbytečná – naopak, činí ji ještě důležitější.
Instalovaný výkon elektrárny je v konečném důsledku irelevantní
Naopak, právě v tomto je háček, který se v oslavných oznámeních politiků o nově instalovaných větrných a solárních elektrárnách často přehlíží. Větrná farma může mít obrovský jmenovitý výkon. Solární park také. Vysoký jmenovitý výkon (nebo instalovaná kapacita elektrárny) je však k ničemu, pokud jsou vítr a slunce slabé právě ve chvíli, kdy je elektřina potřeba. Důležité je spolehlivé napájení přesně v okamžiku, kdy vznikne poptávka. Rozsah problému je obzvláště zřejmý s druhým číslem: podle studie se 70,8 procenta světové instalované kapacity větrných a solárních elektráren nachází v regionech, kde by se mohla zvýšit frekvence nebo trvání takových bleskových energetických such. Toto riziko proto ovlivňuje obrovskou část stávajícího parku větrných a solárních elektráren.
Autoři své výpočty propojují s klimatickými modely a budoucími scénáři, které podléhají určitým nejistotám. Zásadní technický problém však nevyžaduje prognózu sahající až do konce století: větrné turbíny jsou závislé na větrné energii, solární panely na slunečním záření. Pokud oba systémy selžou současně ve větší či menší míře (problém, který jsem také řešil ve své knize „ Mánie větrné energie “), musí tuto mezeru ve výrobě zaplnit jiné systémy.
To vyvolává otázku, které se uprostřed politického nadšení pro neustále rostoucí cíle expanze věnuje mnohem menší pozornost: Kolik spolehlivé kapacity musí být udržováno v rezervě? 100 gigawattů instalované větrné a solární kapacity jednoduše není 100 gigawattů elektřiny, na které se může síť spolehnout každou minutu. A čím větší je flotila elektráren závislých na počasí, tím důležitější jsou úložiště energie, sítě, rezervní elektrárny a další dispečersky řízené zdroje. A ty stojí další peníze – ať už potřebují dodávat elektřinu, nebo ne.
