Větrné elektrárny – jedni v nich vidí spásu, druzí ekologický podvod a fyzikální nesmysl. Jaká je realita? Pojďme se podívat na čísla, která jsou aktuální a pokud možno bez ideologického nátěru.
Větrné elektrárny nejsou takové peklo, jak se někdy říká
Články na téma obnovitelné zdroje energie:
- Obnovitelná energie a mýty kolem ní
- Ukládání přebytků energie do vodíku: Má to smysl v kontextu obnovitelných zdrojů?
- Obnovitelné zdroje energie: Pravda o větrných elektrárnách - právě čtete
- Obnovitelné zdroje energie nemají setrvačnost, pro síť je to problém
Konkrétně nás bude zajímat, jak je to s energetickou návratností, kolik místa větrník reálně zabere ve srovnání s jinými zdroji a jak to vypadá ekonomicky, když se podíváme na celý cyklus včetně demolice.
Materiálu je potřeba dost
Začněme tím, co se musí navozit a zabudovat. Na každý 1 MW výkonu pevninské turbíny padne zhruba 937 tun betonu, 160 tun oceli, 16 tun železa a k tomu desítky kilo hliníku, mědi, plastů a maziv. Pokud budeme brát, že v průměru má moderní turbína dnes 4 MW výkonu, vychází to na nějaké 4 tisíce tun materiálu na jednu věž.
To není málo a kritici rádi upozorňují, že na jednu vyrobenou TWh elektřiny spotřebuje větrná energetika výrazně víc oceli a betonu než jaderná elektrárna. Tady je ale potřeba dodat kontext. I tak se ten materiál energeticky vzato vrátí překvapivě rychle.
Energetická návratnost – tady to vítr zachraňuje
Měření opakovaně ukazují, že moderní pevninská turbína vyrobí tolik energie, kolik se spotřebovalo na její výrobu a stavbu, za 3 až 6 měsíců provozu. Při životnosti 20–25 let to dělá poměr vložené a získané energie (tzv. EROI) klidně 20:1 až 50:1, podle toho, kde stojí.
Háček je v tom, že tohle je číslo, které počítá jen stroj v poli. Když se podíváme na takzvaný „extended EROI“, který započítává i energii potřebnou na zálohování (plynové turbíny v pohotovosti, baterie, posílení sítě), čísla se zásadně zhoršují. Společnost totiž nepotřebuje elektřinu, „když fouká“, ale když lidé rozsvítí a továrny jedou. Akademický konsenzus zatím tvrdí, že i s těmito náklady zůstává vítr ekonomicky a energeticky životaschopný, ale rozdíl mezi marketingovým a systémovým EROI je reálný a stojí za zmínku.
- Přečtěte si také: Mýty o obnovitelné energii aneb když o věcech rozhodují „odborníci“
Plocha – tady to vítr prohrává
A teď se dostáváme k tomu, co je asi největší slabina větrníků z pohledu plošné efektivity. Pojďme si to dát do tabulky, ať je to přehledné.
| Zdroj | Plocha v km² na 1 TWh ročně |
| Jaderná elektrárna | 1,9 – 2,8 |
| Uhelná elektrárna | 2,5 – 17 |
| Zemní plyn | cca 4 |
| Solární pole | cca 20 |
| Větrné pole (vč. rozestupů) | cca 120 |
| Větrné pole (jen patky) | cca 1,3 |
Poslední řádek tabulky je důležitý a často se opomíjí. Z plochy větrného pole je fyzicky zabráno jen 1–2 procenta. Zbytek je rozestup mezi turbínami, kde se ale dál může normálně hospodařit. Když si vezmete satelitní snímky polí kolem moravských větrníků, uvidíte mezi nimi pšenici a řepku. I tak ale platí, že kdybychom chtěli nahradit jeden nový jaderný blok typu Hinkley Point C (tedy 3,2 GW) větrem, zabere to 500 až 800 km² polí (ano, vycházíme z amerických dat, pro Česko není podobné srovnání k dispozici) oproti necelým dvěma km² jaderky. Rozdíl je obrovský a nikdo se ho nesnaží zamést pod koberec, snad jen s výjimkou té větve ekologických organizací, která je skutečně radikálně proti jádru obecně.
Ekonomika – vítr je překvapivě levný
Nejvíc citovaným číslem je takzvaný LCOE, tedy cena za vyrobenou MWh přepočtená přes celý životní cyklus. Studie Fraunhofer ISE pro Německo udává tato čísla:
- pevninský vítr: 4,3 - 6,9 eurocentů/kWh,
- offshore vítr: 5,5 - 10,3 eurocentů/kWh,
- velká fotovoltaika: 4,1 - 9,2 eurocentů/kWh,
- uhelné elektrárny: 15,1 - 29,3 eurocentů/kWh,
- nové jaderné bloky: 13,6 - 49 eurocentů/kWh.
Průšvih s lopatkami
Když se podíváme na demontáž a recyklaci, narazíme na docela schizofrenní situaci.
- Dobrá zpráva: 85 až 95 procent hmotnosti turbíny jde recyklovat bez problému. Beton, ocel, hliník, měď – to všechno umíme.
- Špatná zpráva: lopatky. Ty jsou ze sklolaminátu nebo uhlíkových vláken pojených epoxidovou pryskyřicí, navržené tak, aby vydržely desítky let nárazů větru, hurikánů a UV záření. A přesně proto je nikdo neumí jednoduše rozložit. Ano, lidstvo umí vyrobit neuvěřitelně odolné materiály, ale má problém je poté zlikvidovat (viz. globální problém s plasty).
Globálně se odhaduje, že do roku 2050 vznikne až 43 milionů tun tohoto odpadu. Co se s tím dnes dělá? Spaluje se to v cementárnách (tzv. ko-procesní recyklace, což je podle autora eufemismus), drtí na výplň do polymerů (problém je, že drť je vodivá a poškozuje filtry), zkouší se pyrolýza, případně se z lopatek staví dětská hřiště, mosty pro pěší a protihlukové stěny.
Číňané je nově začali používat jako bariéry proti šíření pouští. Kreativní, ale v průmyslových objemech to úplně nefunguje. Marketingově ano, protože kdejaký politik se rád vyfotí s jednou lopatkou (turbína má typicky tři), která je někde v rámci druhotného využití umístěna a přetvořena na něco užitečného. Jenže takových lopatek budeme do budoucna generovat desítky tisíc. Už teď velmi dobře tušíme, že to bude masivní problém.
V Německu, kde už dnes řeší 5,5 milionu tun zbytkového betonu a milion tun oceli z dosluhujících turbín, spolkový úřad otevřeně přiznává, že kapacity domácího průmyslu na recyklaci nestačí. WindEurope od ledna 2025 zavedl zákaz skládkování lopatek v EU. V Texasu už zákon vyžaduje, aby provozovatel měl finanční záruku na demolici. Tlak roste a něco se s tím udělat musí.
Mimochodem, jeden hodně zajímavý projekt vznikl i u nás. Česká firma Millennium Technologies oznámila začátkem roku 2024 první komerční ekologickou likvidaci lopatek pro holandského zákazníka. Z vrtule podle nich nakonec zbude jen struska. Pokud to bude fungovat ve velkém, mohli by Češi chytit zajímavý kus mezinárodního a velmi prudce se rozvíjejícího trhu, kde bude do budoucna obrovská poptávka.
- Mohlo by vás zajímat: Obnovitelné zdroje mohou výhodně vyrábět palivo pro vodíková auta
Česká specialita: skoro nic
Když už jsme u Česka – instalovaný výkon větrné energetiky u nás stagnuje na zhruba 340 MW od roku 2019. Podíl na spotřebě? Pod jedno procento. Pro srovnání: průměr EU je kolem 15 %, Německo má 25 %, Dánsko 40 %. A to máme přitom větrný potenciál srovnatelný s jihem Německa. Brzdí to legislativa, povolovací procesy a místní odpor, ne fyzika. Tohle vlastně přesně kopíruje českou „dálniční tradici“ – umíme se hádat tak dlouho, až se to nepostaví, a sousedi nás zatím doženou a předeženou.
Tak vyplatí se to, nebo ne?
Závěr je nudnější, než by si jedna i druhá strana přála. Vítr má smysl, ale ne jako jediný pilíř. Energeticky se vrací rychle, ekonomicky patří mezi nejlevnější nové zdroje, materiálová náročnost je vyšší než u jádra ale plocha pole zůstává z 98 % využitelná pro zemědělství. Plošná hustota je řádově horší než u jádra, systémové náklady na zálohování se v běžně citovaných číslech objevují málo a recyklace lopatek je nedořešený problém, který se rok od roku zhoršuje.
Asi nejpoctivější závěr zní takto: vítr ano, ale jako součást mixu spolu s jádrem, které drží stabilní základ, a s úložišti, která vyrovnávají kolísavost. Tvrzení, že vítr je „energetický zázrak“, ani opačné, že jde o „fyzikální podvod“, podle dat neobstojí.
Zdroj info: Fraunhofer ISE, Lazard’s Levelized Cost of Energy Analysis, Scientific American, Wind Europe.
Zdroj médií: Depositphotos.
Zdroj médií: Depositphotos.
