Kalifornie právě vyvrátila velký mýtus o obnovitelné energii

Jedním z největších mýtů o obnovitelné energii je, že není spolehlivá. Jistě, slunce každou noc zapadá a vítr se uklidňuje, což solární panely a turbíny uspává. Ale když tyto obnovitelné zdroje hučí, dodávají do sítě elektřinu a nabíjejí baterie, které pak v noci dodávají energii.

Nová studie v časopise Renewable Energy, která se zabývala využíváním obnovitelných zdrojů energie v Kalifornii, zdůrazňuje, jak spolehlivá může být budoucnost energetiky. Zjistila, že v loňském roce, od konce zimy do začátku léta, obnovitelné zdroje pokryly 100 % poptávky po elektřině ve státě až na 10 hodin v 98 ze 116 dnů, což je pro Kalifornii rekord.

Nejenže během této doby nedošlo k žádnému výpadku elektřiny, mimo jiné díky záložním bateriím, ale ve špičce obnovitelné zdroje pokryly až 162 procent potřeby sítě – a Kalifornie tak získala další elektřinu, kterou mohla exportovat do sousedních států nebo použít k naplnění baterií.

„Tato studie skutečně ukazuje, že můžeme udržet stabilitu sítě pomocí stále většího množství obnovitelných zdrojů,“ řekl Mark Z. Jacobson, stavební a environmentální inženýr ze Stanfordovy univerzity a hlavní autor nové studie. „Každý hlavní obnovitelný zdroj – geotermální, vodní, větrný, zejména solární, dokonce i větrné elektrárny na moři – je v celosvětovém průměru levnější než fosilní paliva“.

Ceny energie zvedají i žaloby za požáry, které údajně zavinily poruchy vedení

Přesto Kaliforňané platí druhé nejvyšší sazby za elektřinu v zemi. Není to kvůli obnovitelným zdrojům energie, ale zčásti proto, že elektrická zařízení energetických společností způsobila požáry – například požár Camp Fire založený elektrickým vedením společnosti Pacific Gas and Electric který zpustošily město Paradise a zabily 85 lidí – a nyní přenášejí náklady, které vznikají v důsledku soudních sporů a poškozování přenosových vedení na své zákazníky.

Vyšetřovatelé sice s jistotou nevědí, co všechno požáry, které tento měsíc zpustošily Los Angeles, vyvolalo, ale budou podrobně zkoumat elektrická zařízení v oblasti. Elektrické vedení je obzvláště náchylné k poruchám při silném větru, jako jsou například poryvy o rychlosti 100 kilometrů za hodinu, které z těchto požárů v jižní Kalifornii udělaly monstra.

I přes neustálé problémy s lesními požáry kalifornské energetické společnosti rychle přecházejí na čistou energii, přičemž přibližně polovina energie ve státě se vyrábí z obnovitelných zdrojů, jako jsou vodní, větrné a solární elektrárny. Studie porovnávala 116 dní v roce 2024 se stejným obdobím v roce 2023 a zjistila, že výkon Kalifornie ze solární energie je o 31 % vyšší a z větrné energie o 8 %. Po více než třicetinásobném nárůstu mezi lety 2020 a 2023 se kapacita baterií ve státě mezi lety 2023 a 2024 zdvojnásobila a nyní odpovídá šťávě vyrobené více než čtyřmi jadernými elektrárnami. Podle studie pomohly všechny tyto nové čisté technologie kalifornským elektrárnám spálit v loňském roce o 40 % méně fosilních paliv na výrobu elektřiny.

Tyto baterie pomáhají provozovatelům rozvodných sítí pružněji uspokojovat poptávku po elektřině, která bývá nejvyšší, když se lidé vracejí domů v podvečer a zapínají spotřebiče, jako jsou klimatizace, tedy právě v době, kdy rozvodná síť ztrácí solární energii. „Nyní vidíme, že se baterie nabíjejí uprostřed dne a pak uspokojují část poptávky ve večerních hodinách, zejména během horkých letních dnů,“ řekl Mark Rothleder, provozní ředitel Kalifornského nezávislého systémového operátora, neziskové organizace, která řídí státní síť.

Dalším rozšířeným mýtem o obnovitelných zdrojích je, že nebudou schopny podporovat mnohem více elektromobilů, indukčních sporáků a tepelných čerpadel připojených do sítě. I zde však Kalifornie tento mýtus boří: mezi lety 2023 a 2024 poptávka po státní síti během zkoumaného období ve skutečnosti klesla asi o 1 %.

Proč? Částečně proto, že někteří zákazníci si nainstalovali vlastní solární panely a využívají bezplatnou sluneční energii místo toho, aby ji čerpali ze sítě. V roce 2016 neměl téměř žádný z těchto zákazníků baterie, které by tuto solární energii ukládaly a využívaly v noci. V následujících letech se však podíl baterií zvyšoval a v roce 2023 dosáhl 13 % budov, v nichž byla instalována solární energie, a v loňském roce prudce vzrostl na 38 %. (To znamená, že z 1 222 megawattů solární kapacity přidané v loňském roce 464 megawattů zahrnovalo baterie.) To snižuje poptávku po síti, protože tito zákazníci mohou nyní využívat svou solární energii v noci.

Baterie nabité sluneční energií vydělávají i v noci

Baterie také pomáhají energetickým společnostem lépe zhodnotit investice do solárních panelů. Solární farma vydělává všechny peníze prodejem elektřiny během dne. Pokud jsou však k farmě připojeny baterie, může dodávat energii i večer, kdy ceny elektřiny kvůli zvýšené poptávce rostou. „Příspěvek baterií ve večerních hodinách je velmi důležitý pro dobré ekonomické výsledky,“ řekl Jan Kleissl, ředitel Centra pro energetický výzkum na Kalifornské univerzitě v San Diegu, který se na nové práci nepodílel.

Energetické společnosti jsou tak motivovány k investicím do baterií, které také poskytují spolehlivou záložní energii, aby se zabránilo výpadkům proudu. Jako každá technologie však mohou baterie selhat. Minulý týden došlo k požáru bateriového úložiště na centrálním pobřeží Kalifornie, největšího svého druhu na světě, který však vyřadil pouze 2 procenta kapacity energetických úložišť ve státě. Síť plně využívající obnovitelné zdroje energie bude mít kromě několika bateriových elektráren zabudovanou i velkou redundanci: Například elektrické školní autobusy a další elektromobily začínají posílat energii zpět do sítě když ji energetická společnost potřebuje – potenciálně rozsáhlá síť záložní energie.

Ve zdravém ekonomickém prostředí zdroje snižují obnovitelné zdroje ceny energie

Zde se však ekonomická stránka věci dostává do nevýhodných kolejí. Čím více je v síti obnovitelných zdrojů, tím nižší jsou podle nové studie ceny elektřiny pro zákazníky. Od 1. října 2023 do 30. září 2024 zajišťovaly Jižní Dakota, Montana a Iowa 110 %, 87 % a 79 % své poptávky po elektřině pomocí obnovitelných zdrojů, zejména větrné a vodní energie. V souladu s tím mají tyto tři státy jedny z nejnižších cen elektřiny v zemi.

Naproti tomu Kalifornie ve stejném období získávala 47 % energie z obnovitelných zdrojů, ale lesní požáry a další faktory se projevily ve vyšších cenách elektřiny. Například kalifornská komise pro veřejné služby, povolila svým třem největším energetickým společnostem v letech 2019 až 2023 vybrat od poplatníků 27 miliard dolarů na prevenci a pojištění požárů.

V důsledku klimatických změn je Kalifornie stále náchylnější k požárům, což je pro podniky veřejných služeb stále větší problém. Ale letošní rekordní rok pro solární energii a baterie v tomto státě právě ukázal, že obnovitelné zdroje nejsou spolehlivé.

Tento příběh byl původně publikován časopisem Grist