Proč tedy zrovna Dánsko vsadilo na větrnou energetiku?

Globální ropná krize resp. prudké zvýšení cen ropy v sedmdesátých letech 20. století přimělo tehdejší dánskou vládu k přechodu dánských tepelných elektráren na dovážené uhlí, vyhlášení programu energetických úspor v průmyslu a velice ambiciózního plánu rozvoje větrné energetiky, který byl směřován k dosažení podílu na výrobě elektřiny ve výši 10% v roce 2000. První jednotlivé větrné elektrárny se na pobřeží Dánska začaly objevovat už v průběhu sedmdesátých let. Nyní, po třiceti letech, lze jednoznačně konstatovat, že stanovený vládní cíl byl splněn.

Pokud shrneme údaje z dostupných informačních zdrojů (především Danish Energy Agency), můžeme o dánské větrné energetice souhrnně konstatovat, že v roce 2007 bylo v provozu celkem 5212 výrobních jednotek o instalovaném výkonu 3123,6 MW, s výrobou 7,173 TWh, ročním koeficientem využití instalovaného výkonu 26,2% a procentním zastoupením na národní spotřebě elektrické energie ve výši 19,9% (bez odpočtu exportované el. energie).

Čísla jsou to opravdu úctyhodná. Je vidět, že Dánové vzali vládní program opravdu velmi vážně a vybudovali energetický systém, který je mnohdy nazýván jako „wind carpet“, což snad nemusím překládat. Konkrétně mapa západního Dánska z pohledu dislokace větrných elektráren dnes vypadá přibližně takto:

Obrázek převzat z Civil Engineering, č. 158, květen 2005, str. 67, obr. 3

Pouze malá vsuvka pro příznivce decentralizovaných energetických zdrojů, aniž bych chtěl zrovna nyní rozvíjet polemiku na toto téma. V energetice nikdy není nic zadarmo. Větrné elektrárny jsou typickým decentralizovaným energetickým zdrojem. Ovšem decentralizace v reálu znamená velké množství „celostátně“ rozmístěných zdrojů, tj. např. výše uvedený příklad západního Dánska. Toť k tomuto vše.

Jak se Dánové vypořádali s technickými problémy?

Ve svém minulém článku v NP jsem se na případu Německa pokusil objasnit, že vysoký podíl větrných elektráren v energetickém mixu s sebou nese poměrně výrazné technické potíže pro operátory elektrické sítě s vyrovnáváním aktuální bilance výroby a spotřeby. Jak tento problém tedy vyřešili Dánové, u nichž větrné elektrárny představují téměř čtvrtinu instalovaného výkonu všech elektráren v zemi, který činí cca 13 000 MW? Pouze pro dokreslení: při stejném poměru by ČR měla větrné elektrárny o celkovém výkonu čtyř bloků Temelína!

Velice stručně řečeno, technické řešení spočívá v tom, že Dánové nemusí v rámci své elektrické soustavy tento problém vůbec řešit. Proč? Kouzlo je skryto ve velmi vysoké míře propojenosti dánské soustavy s většími sousedy – především Norskem a Švédskem v rámci severoevropské soustavy NORDEL a Německem v rámci západoevropské soustavy UCTE a navíc ještě ve vzájemném propojení mezi soustavami NORDEL a UCTE pomocí dánských stejnosměrných linek HVDC. Z údajů dánského národního operátora Energinet.dk vyplývá, že z východního Dánska lze exportovat výkon až 2500 MW a ze západního Dánska až 3000 MW. Vzhledem k celkovému instalovanému výkonu všech dánských elektráren je to značná přenosová kapacita.

Nabízí se logická otázka: proč jsou okolní státy ochotny s Dány spolupracovat? Důvod je prostý. Především elektrické soustavy Norska a Švédska jsou totiž charakterizovány velmi vysokým podílem výroby elektrické energie ve vodních elektrárnách. V Norsku činil tento podíl v roce 2007 fantastických 98% a ve Švédsku velmi slušných 45%. Takže na základě smluvních vztahů mezi operátory sítí je výkon norských a švédských vodních elektráren pružně přizpůsobován aktuální produkci dánských větrných elektráren, protože výkon vodních elektráren lze poměrně snadno regulovat. Pokud tedy začne více foukat, Dánsko elektřinu z větrných elektráren značnou měrou vyváží do ciziny. Zvláště typická je situace, kdy za jarních a podzimních větrných nocí jsou elektřinou z dánských větrných elektráren napájeny norské a švédské přečerpávací elektrárny v čerpacím režimu. Sami Dánové se ve svých analýzách zmiňují o tom, že vzhledem k vysokému výkonu větrných elektráren v západní části země je elektřina prodávána do ciziny více méně za jakoukoliv cenu. Tím rozhodně nechci říci, že výroba elektřiny v dánských větrných elektrárnách je nerentabilní záležitost. To by jich v Dánsku nestálo více než pět tisíc.

Elektrickou soustavu Dánska nemůžeme posuzovat pouze regionálně a tedy izolovaně, musíme vždy zohlednit i okolní státy, tj. zejména Norsko, Švédsko a v určité míře i Německo, které zajišťují onen požadovaný „regulační polštář“ pro kolísající a prakticky nepředvídatelnou produkci dánských větrných elektráren.

Závislost mezi výrobou elektřiny ve větrných elektrárnách v západní části země, kde je instalováno více než tři čtvrtiny dánských větrných elektráren, a exportem elektřiny do zahraničí lze doložit na níže uvedeném grafu, který jsem zpracoval na základě dat dánského operátora sítě Energinet.dk.

Na grafu je poměrně jasně vidět, že v případě vysoké výroby z větru je rovněž vysoký i export elektřiny (dolní křivka - záporné hodnoty) a v případě poklesu výroby je elektřina do Dánska dovážena (dolní křivka – přechod do kladných hodnot).

Dánové tedy optimálně využili svůj přírodní potenciál a výhod mohutně dimenzovaného a dlouhodobě systematicky budovaného propojení svojí elektrické soustavy s většími sousedy v rámci evropských soustav NORDEL a UCTE. Jinými slovy: dánská větrná energetika žije ve velmi těsné technické a ekonomické symbióze s celou severoevropskou vodní energetikou, bez které by vůbec nemohla samostatně existovat.

Z výše uvedeného je snad patrné (alespoň upřímně v to doufám), že jednoduché převzetí statistického údaje o podílu výroby elektřiny ve větrných elektrárnách v Dánsku a následný výpočet možného zastoupení větrné energetiky v českém nebo dokonce celoevropském energetickém mixu je z technického hlediska velmi naivní, protože nezohledňuje velmi mnoho dalších omezujících technických a přírodních podmínek.

Psáno pro Neviditelného psa a blog.iDNES