Solárna verzus jadrová energia: prežije jedna bez druhej? (Rozhovor s expertom v oblasti energetiky F. Coluccim)
Jedným z hlavných ekologických cieľov Európskej únie je stať sa do roku 2050 prvým klimaticky neutrálnym kontinentom. Mnoho európskych štátov sa snaží o čo najrýchlejší prechod na obnoviteľné zdroje energie ako je solárna či veterná energia. O hlavných výhodách a nevýhodách solárnej energie v porovnaní s jadrovou energiou sme sa porozprávali s Fabriziom Coluccim, manažérom obstarávania v sektore obnoviteľných zdrojov spoločnosti Aggreko.
V oblasti jadrovej energetiky a obnoviteľných zdrojov pôsobí už 13 rokov a v rámci svojej profesie mal možnosť spoznať slovenský, taliansky, francúzsky ako aj marocký trh. V rozhovore nám vysvetlil špecifiká európskeho trhu a jeho závislosti od Číny a poskytol svoj pohľad na budúcnosť jadrovej a solárnej energie.
Môžete nám opísať hlavné výhody a nevýhody solárnej energie v porovnaní s jadrovou energiou?
Dnes sa pri tejto téme stretávame s protichodnými názormi. Môžeme nájsť rôzne štúdie, ktoré podporujú jadrovú energiu a sú proti solárnej energii a naopak. Podľa mojich skúseností v skutočnosti neexistuje jednoduchá odpoveď, ale dá sa zvážiť, ktorá z týchto dvoch možností je z ekonomického, energetického a environmentálneho hľadiska výhodnejšia.
Pokiaľ ide o energetické hľadisko, jadrová energia je nepochybne účinnejšia (kapacitný faktor viac ako 90 % oproti niečo viac ako 24 % v prípade slnečnej energie). Okrem toho jadrové elektrárne (ako aj elektrárne spaľujúce fosílny plyn alebo uhlie) sú programovateľné zdroje energie, pretože sú regulovateľné a flexibilné. Zabezpečujú stabilitu elektrickej siete na rozdiel od elektrární využívajúcich obnoviteľné zdroje z dôvodu premenlivého charakteru daného zdroja energie (slnko alebo vietor).
Ďalším aspektom, ktorý by sa nemal podceňovať, je to, že konvenčné zdroje len obnoviteľnými zdrojmi, ako sú slnečná a veterná energia sa nedajú úplne nahradiť, a to ani v prípade, že by sme použili systémy skladovania (lítiové batérie).
Z čisto ekonomického hľadiska stojí fotovoltaická elektráreň, aj keď je menej účinná, pri rovnakom množstve vyrobenej energie podstatne menej. Je to tak aj v prípade, že je spojená so systémom skladovania (náklady sú doteraz veľmi vysoké, ale stále nižšie ako náklady na jadrovú elektráreň).
Je zrejmé, že jadrová elektráreň má podstatne dlhšiu životnosť. Existujú elektrárne, ktoré môžu fungovať viac ako 80 rokov. Solárna elektráreň má bežne životnosť 25 rokov, ale má oveľa vyššie náklady na údržbu. Je tu potrebná mimoriadne kvalifikovaná obsluha a kvalifikovaní inžinieri.
Z environmentálneho hľadiska je však táto diskusia kontroverzná. Otázka nakladania s rádioaktívnym odpadom je stále dlhodobo nevyriešeným problémom, zatiaľ čo likvidácia panelov je otázkou, ktorá sa začala vážne riešiť len nedávno. Vzniká čoraz viac začínajúcich podnikov, ktorých jediným cieľom je likvidácia a opätovné využitie časti fotovoltaických panelov. Ide o nový druh podnikania, ktorý má potenciál rastu.
Ďalšia otázka sa týka vplyvu na územie. Zatiaľ čo priemyselná fotovoltaická elektráreň zaberá veľký priestor, ktorý by sa mohol využiť na poľnohospodárske alebo iné účely, jadrová elektráreň je v porovnaní s inštalovaným výkonom veľmi kompaktná.
Aké sú hlavné požiadavky na solárnu výrobu, čo sa týka priestoru, infraštruktúry a údržby?
Pokiaľ ide o priestor, fotovoltaické systémy sú čoraz kompaktnejšie, ale stále potrebujú veľa priestoru, na jeden MW sú potrebné približne 2 hektáre, pričom sa nepočíta priestor potrebný na inštaláciu striedačov a prípadne rozvodne alebo stupňovej stanice v prípade vysokonapäťového pripojenia. Pokiaľ ide o údržbu, tá nie je veľmi zložitá, ale musí sa vykonávať systematicky, najmä údržba striedačov a čistenie panelov.
Sú aj dnes potrebné vysoké finančné náklady na inštaláciu veľkého solárneho systému?
Ešte pred niekoľkými rokmi sa zdalo, že náklady na solárny systém sú neúnosne vysoké (jeden panel stojí viac ako 1 €/W) a bez dotácií je ťažké ich udržať. Dnes sú však náklady na fotovoltický systém, či už priemyselného alebo domáceho rozsahu, najnižšie (cena pod 0,15 €/W).
Celkové náklady na priemyselné zariadenie sa pohybujú od 0,50 do 0,80 €/W s návratnosťou 5 až 10 rokov v závislosti od uzatvorenej zmluvy o výkupe elektrickej energie, čo vedie k čoraz širšiemu používaniu tejto technológie.
Čoraz viac zariadení je spojených so systémom skladovania, ktorý je, žiaľ, stále veľmi drahý, najmä pre domácnosti.
Ako sa nakladá so zvyškovým materiálom alebo odpadom z výroby solárnych panelov?
O tejto téme sa v posledných rokoch viedli rozsiahle diskusie. Existuje európska vyhláška, smernica Európskeho parlamentu a rady 2012/19/EÚ zo 4. júla 2012 o odpade z elektrických a elektronických zariadení (OEEZ), ktorá upravuje nakladanie s odpadom z elektronických zariadení. Jej súčasťou sú aj fotovoltaické panely. Cieľom tejto smernice je podporiť zhodnocovanie, recykláciu a opätovné použitie tohto odpadu a znížiť tak množstvo odpadu ukladaného na skládky.
Tento právny predpis tiež vyžaduje, aby členské štáty EÚ zabezpečili riadnu recykláciu odpadu z elektrických a elektronických zariadení s cieľom znížiť vplyv na životné prostredie a podporiť udržateľnosť.
Z uvedených dôvodov vzniká čoraz viac spoločností, ktoré zhodnocujú odpad zo starých panelov, najmä materiály ako sklo (ktoré tvorí 70 % hmotnosti panelu), plast, hliník, kremík a meď. Spracovateľské závody preto musia byť špecializovanými zariadeniami, ktoré dokážu bezpečne a trvalo udržateľným spôsobom likvidovať materiály z fotovoltaických panelov – ich separácia a možnosť ich opätovného využitia sa stáva kľúčovou.
Aké sú hlavné rozdiely medzi výrobou solárnej energie v domácom (rooftop/strešnom) a priemyselnom meradle?
Jedným z hlavných rozdielov je určite cena – domáci systém je oveľa drahší ako priemyselný a má tiež kratšiu životnosť. Napriek tomu, že panely sú často rovnaké alebo podobné (záruka na výrobok 10 až 12 rokov a odhadovaná životnosť 20 až 25 rokov), domáce systémy sa často horšie udržiavajú. Okrem toho je účinnosť panelov pre domáce aplikácie často nižšia, pretože sa inštalujú lacnejšie a menej výkonné moduly.
Kto sú v súčasnosti poprední svetoví výrobcovia solárnych panelov? Ako sú na tom z hľadiska kvality, spoľahlivosti a ceny?
Najväčšími výrobcami kryštalických kremíkových fotovoltaických panelov, takzvaný Tier 1, sú väčšinou čínski výrobcovia, až na niekoľko vzácnych výnimiek (všetkých 5 najväčších výrobcov je čínskych).
Z hľadiska účinnosti patria tieto panely medzi najvýkonnejšie a najkonkurencieschopnejšie na trhu. Jedným z najväčších problémov týchto panelov je kolísanie ich ceny, ktoré je spôsobené kolísaním ceny polykremíku. Za posledných 12 až 18 mesiacov sa cena znížila z 0,30 €/W na menej ako polovicu.
Ďalším problémom, ktorý by sa nemal podceňovať, je skutočnosť, že čínsky priemysel je okrem panelov lídrom aj vo výrobe striedačov a batériových systémov skladovania energie (BESS).
Do akej miery je európsky trh závislý od Číny v oblasti solárnej energie, pokiaľ ide o výrobu panelov a komponentov?
Čínsky trh so solárnou energiou naďalej poháňa vývoz. V roku 2023 stúpol vývoz solárnych panelov z Číny o 34 % a celosvetovo sa dodalo približne 208 GW v porovnaní so 154,8 GW v rovnakom období minulého roka. To zodpovedá celkovej kapacite solárnych panelov inštalovaných v USA (113 GW). V roku 2023 do Európy smerovalo približne 50 % solárnych modulov vyvezených z Číny.
Existujú snahy o diverzifikáciu výrobných zdrojov mimo Číny?
K dnešnému dňu existuje len málo spoločností, ktoré môžu konkurovať čínskym výrobným spoločnostiam, a to tak z hľadiska objemu, ako aj z technického a nákladového hľadiska.
Napriek tomu sa niektoré krajiny snažia podniknúť kroky, aby sa stali menej závislými od Číny. V USA sa napríklad spočiatku na materiály z Číny uplatňovali osobitné daňové režimy. Nedávno sa po vládnom vyšetrovaní uplatnili sankcie voči čínskym spoločnostiam obvineným z obchádzania súčasného daňového systému. Okrem sankcií tento mechanizmus spôsobil aj značné oneskorenie výstavby solárnych elektrární v USA.
Nedávno bol zavedený aj zákon o znižovaní inflácie, ktorého cieľom je podporiť rasvýrobu v USA.
Veľkí čínski výrobcovia sa teraz pripravujú na otvorenie tovární v USA s tým, že zaručujú úplnú vystopovateľnosť dodávateľského reťazca. To je nevyhnutnou podmienkou, ktorú ukladá návrh zákona proti nútenej práci v regióne Sin-ťiang (zákon o politike ľudských práv Ujgurov z roku 2020).
Je pravdepodobné, že podobný scenár ako v USA nastane v najbližších rokoch aj v Európe, možno na základe skúseností USA.
Ako vidíte budúcnosť jadrovej a solárnej energie? Mohla by jedna bez druhej prežiť?
K dnešnému dňu majú oba zdroje svoje klady aj zápory a podľa môjho názoru, pokiaľ nedôjde k novým objavom v oblasti jadrovej fúzie, je v súčasnosti najlepším možným energetickým mixom jadrové štiepenie v kombinácii s obnoviteľnými zdrojmi (slnko, vietor, voda, geotermálna energia a batérie), najmä ak chceme obmedziť výrobu energie z fosílnych palív, aby sme znížili závislosť od Ruska a Saudskej Arábie, a zároveň znížili emisie CO2.
Aké sú najväčšie hrozby pre Európu vyplývajúce zo spolupráce s Čínou v oblasti solárnej energie?
Prílišná závislosť v dodávkach solárnych panelov a lítiových batérií.
Oplatí sa dnes spoločnostiam investovať do zelenej energie?
Dnes tu máme tzv. európsku Zelenú dohodu (Green Deal). Je to súbor politických iniciatív, ktoré Európska komisia navrhla v decembri 2019, aby sa Európska únia stala do roku 2050 klimaticky neutrálnou. Cieľom plánu je transformovať hospodárstvo EÚ na udržateľné prostredníctvom zníženia emisií skleníkových plynov, podpory využívania obnoviteľných zdrojov energie a zvýšenia energetickej účinnosti.
Solárne zariadenia sú dôležitou súčasťou európskej Zelenej dohody, pretože sú kľúčovým zdrojom obnoviteľnej energie. Cieľom Európskej únie je do roku 2030 vyrábať najmenej 32 % energie z obnoviteľných zdrojov. Očakáva sa, že solárna energia bude zohrávať významnú úlohu pri dosahovaní tohto cieľa.
Existuje mnoho stimulov, najmä pre domáce aplikovanie, podporujúcich rozšírenie fotovoltaických systémov spojených s batériami, ktoré sú v súčasnosti príliš drahé.
Pokiaľ ide o priemyselné zariadenia, tie nevyužívajú takmer žiadne osobitné stimuly. Nezávislí výrobcovia energie často uprednostňujú uzatváranie súkromných zmlúv s odberateľmi energie, ktorí potrebujú elektrickú energiu (napr. bane, veľké priemyselné centrá atď.) alebo sa pripájajú priamo do siete a energiu predávajú priamo na trhu.
Náklady na solárnu inštaláciu v posledných rokoch výrazne klesli. Najviac sa menia náklady na panely a náklady na pracovnú silu. Z ekonomického hľadiska sa teda solárna elektráreň javí ako pomerne solídna investícia.
Chceli by ste na záver ešte niečo spomenúť?
Obnoviteľné zdroje energie nie sú konečným riešením a v dnešnej podobe nebudú schopné stopercentne nahradiť iné zdroje energie. Musia sa kombinovať s inými, lepšie programovateľnými zdrojmi energie.
Podľa môjho názoru je správna kombinácia zdrojov energie najúčinnejším riešením, ako obmedziť závislosť buď od jedného zdroja energie, alebo od niektorých krajín a dosiahnuť čo najväčšiu energetickú nezávislosť.
Nájdenie správnej kombinácie samozrejme súvisí najmä s podmienkami, ktoré už existujú v jednotlivých krajinách. Francúzsko sa určite nemôže zbaviť jadrovej energie, ale určite môže podporiť inštaláciu obnoviteľných zdrojov, aby znížilo svoju závislosť od uránu.
To isté platí pre Taliansko a Slovensko, ktoré sú silne závislé od ruského plynu a určite potrebujú diverzifikáciu. Na Slovensku bol nedávno uvedený do prevádzky tretí reaktor v Mochovciach, zatiaľ čo v Taliansku sa začala rozsiahla kampaň na inštaláciu systémov skladovania, aby sa ešte viac stabilizovala elektrická sieť narušená obnoviteľnými zdrojmi.
Je nepopierateľné, že v Európe pribúdajú solárne a veterné elektrárne.Treba tiež pripomenúť, že bez práce na energetickej účinnosti a posilnení elektrických sietí, najmä v určitých oblastiach, ako sú niektoré regióny Afriky, bude celosvetová spotreba naďalej rásť a potreba elektrickej energie bude čoraz impulzívnejšia.
Nahradenie všetkých fosílnych a jadrových zdrojov v plnom rozsahu bude nielen komplikované, ale aj kontraproduktívne, čoho jasným príkladom je nedávny ústup Nemecka od dvoch uhoľných elektrární, ktoré vznikli po zatvorení posledných troch prevádzkovaných jadrových elektrární. Treba poznamenať, že tieto elektrárne v skutočnosti neboli zatvorené, ale sú udržiavané v pohotovostnom režime a v prípade potreby sa môžu opäť uviesť do prevádzky.
Ďakujeme za rozhovor!
