Americká elektrická síť je málo odolná. Blackoutů přibývá

Čtvrteční dopoledne ochromil část Prahy výpadek elektrického proudu. Příčinou byla technická závada v rozvodně na Chodově. V důsledku tohoto blackoutu se dokonce na devět minut zcela zastavilo metro na lince C. Nejely tramvaje na části pravého břehu i na východě města.

Zatímco v Česku je to ojedinělá záležitost (nepočítáme-li výpadky v důsledku nepříznivého počasí), ve Spojených státech amerických se podobná situace stává stále častěji nepříjemnou realitou. A blackoutů bude pravděpodobně přibývat, protože se množí případy extrémního počasí, ale také proto, že odolnost energetické infrastruktury testuje stále větší podíl obnovitelných zdrojů.

Hledá se bilion dolarů

Aby americká energetika zvládla plány administrativy Joea Bidena, odhaduje se, že se do přenosové soustavy musí nalít v následujících letech alespoň bilion dolarů.

Dosud nikdo tento infrastrukturní problém v USA systematicky neřešil. Přitom obnovitelných zdrojů je ve Spojených státech stále více, přibývá i počet elektromobilů, takže poptávka po elektřině poroste.

Americká síť je ale velmi zastaralá a bude potřebovat investice v řádu stovek miliard dolarů. Rozvodny i transformátory na mnoha místech chátrají a nezvládají nové požadavky na přenos energií.

GRAF: Vývoj počtu výpadků elektřiny v USA
Od roku 2011 do roku 2020, v abs. počtech

Zdroj: North American Electric Reliability Corporation

Počet incidentů roste

Nedostatek financí směřujících do modernizace elektrizační soustavy se projevuje tím, že počet výpadků v poslední dekádě narůstá.

K tomu vedou i častější extrémy počasí, jako jsou záplavy, lesní požáry, hurikány, ale i abnormální vedra nebo mrazy. Za šest let se počet výpadků proudu ve srovnání s předchozími šesti lety zdvojnásobil.

Agentura Reuters navíc zjistila, že sedm regionálních provozovatelů rozvodných sítí podceňuje hrozbu změny klimatu ve svých rizikových modelech, které se používají pro řízení investic do infrastruktury.

Plány vycházejí ze vzorců počasí, které panovalo před padesáti lety. Nepočítá se s tím, že častější výskyt extrémního počasí ohrožuje stabilitu sítí, ale i dodávky paliv a pohonných hmot.

Biden a ostatní demokratičtí politici přitom slibují, že už v roce 2035 přestane energetický sektor využívat fosilní paliva a do půlky století bude bez spalování uhlíku celá americká ekonomika.

Do roku 2035 bez fosilních paliv

Rychlý růst podílů čisté energie ale bude zvyšovat nároky na síť. Zejména dny, kdy poklesne výroba ze solárních a větrných zdrojů, budou představovat kritické okamžiky pro infrastrukturu.

Výkonný ředitel Southern Renewable Energy Association Simon Mahan varuje před tím, že rozvoj obnovitelných zdrojů není doprovázen adekvátními investicemi do přenosové soustavy. Pro jejich úspěšné zařazení do energetického systému to znamená značné komplikace.

Federální vláda naráží na komplikaci v tom, že nemá pravomoc prosadit ve velké míře modernizaci sítě, jež je roztříštěná mezi řadu lokálních aktérů. O investicích rozhoduje nepřehledná síť místních a státních regulačních orgánů, které se snaží výdaje na infrastrukturu spíše snižovat než navyšovat.

Modernizace by totiž znamenala navyšování poplatků pro koncové spotřebitele a většina lokálních politiků nechce zdražovat voličům účty za energie. Také se obávají konkurence, pokud by docházelo k propojování s dalšími lokálními provozovateli sítí, jež bude nezbytné pro připojování vzdálenějších solárních nebo větrných parků.

Protichůdné zájmy

Nezávislá průmyslová konzultantka Alison Silversteinová, jež dříve pracovala pro amerického federálního energetického regulátora FERC, se domnívá, že chybí větší koordinace. Podle ní jednotlivé americké státy i okresy mají často protichůdné energetické zájmy, a proto spolu nespolupracují.

Koordinace modernizace sítě je tak prakticky nemožná. „Je to noční můra,“ řekla k jednání s politiky.

Současný šéf komise FERC Mark Christie, jenž je republikán, uznává, že americký regulátor má jen omezené možnosti, jak donutit jednotlivé americké státy, aby modernizovaly nebo propojovaly své energetické sítě.

Samotný Bílý dům nekomentoval, jak chce provést celoamerickou modernizaci energetické infrastruktury. Na modernizaci sítě má z Bidenova balíčku podpory infrastruktury ve výši bilionu dolarů nicméně jít 2,5 miliardy dolarů, oznámilo americké ministerstvo energetiky.

Počasí odhalilo zranitelnost

Extrémní projevy počasí v posledních letech odhalily, jak je americká energetická infrastruktura zastaralá a zranitelná.

Elektrická síť v New Orleans v roce 2021 nevydržela nápor větru o rychlosti 240 kilometrů za hodinu. Infrastruktura pocházející ze 70. let minulého století na tak silný hurikán samozřejmě nemohla být připravena.

Podle dokumentace byla navržena „jen“ na rychlost větru do 160 kilometrů v hodině. Výpadek proudu v této oblasti trvala týdny, než se podařilo síť obnovit.

Jen ve státě Louisiana škody vyšplhaly do výše 55 miliard dolarů. Počty projevů extrémního počasí se v USA zvyšují. Událostí, které způsobily škodu vyšší než miliarda dolarů, bylo v letech 2002 až 2021 229. To znamená každý rok jedenáct. V letech 1980 až 2001 jich bylo 94, tedy necelých pět ročně.

Stárnoucí infrastruktura

Zásadní komplikací je to, že přenosová soustava stárne. Z šetření z roku 2015 vyplývá, že sedmdesát procent americké sítě je starší více než 25 let. Životnost elektrického vedení se odhaduje na padesát let.

Průměrné stáří velkých transformátorů, které ovládají 90 procent elektřiny v síti, je přes 40 let. A právě poruchovost po čtyřech dekádách obvykle rychle roste, upozornila globální zajišťovna Swiss Re.

Modely, podle kterých provozovatelé investují do modernizace sítí, jsou ale zastaralé a nezohledňují vyšší rizika spojená s globální klimatickou změnou, upozornil Derek Stenclik z poradenské společnosti Telos Energy.

Provozovatelé slibují nápravu

Provozovatelé infrastruktury v některých lidnatých státech, jako je Kalifornie, Texas nebo New York, slíbili, že se zaměřili na lepší plánování výskytu extrémního počasí, i když je statisticky malá pravděpodobnost, že k němu dojde.

Právě v Kalifornii provozovatel CAISO na začátku roku 2020 spoléhal na historické údaje o počasí a vypočítal pouze 0,15procentní šanci, že během léta, kdy je nejvyšší poptávka po elektřině, dojde k lokálním blackoutům.

Extrémní letní teploty, jež zvyšují používání klimatizací, a rozsáhlé lesní požáry, které byly rekordní, protože zasáhly čtyři procenta rozlohy Kalifornie, způsobily nejhorší výpadky elektřiny za několik dekád, protože stát nemohl využít elektřinu z okolních regionů.

Ke komplikacím přispěl i vyšší podíl obnovitelných zdrojů zejména v době, kdy po západu slunce klesl podíl fotovoltaiky na produkci elektřiny. CAISO neměl ve svých krizových scénářích vůbec možnost, že dojde k obrovským lesním požárům.

Nepřipravený Texas

Stejně nepřipravený byl i Texas na extrémní mrazy v únoru 2021. Rozsáhlé výpadky proudu vedly dokonce k tomu, že zemřelo 250 lidí, většina na podchlazení.

Neobvyklé proudění arktického vzduchu až na jih Spojených států je spojováno se změnou klimatu. Texaský provozovatel sítě ERCOT později uvedl, že celý stát byl jen pár minut od blackoutu na celém svém území. Bez elektřiny zůstalo tehdy 4,5 milionu domácností, některé řadu dní.

Ani zde předchozí modely rizik nepočítaly s tím, že by mohlo dojít k masivním výpadkům proudu. ERCOT tvrdí, že přijal nezbytné změny, aby se energetická krize neopakovala.

Drahá modernizace

Modernizace americké sítě ale nebude levná. Poradenská firma Marsh & McLennan odhadla, že „americké dráty“, jež jsou dlouhé 140 tisíc mil (224 tisíc kilometrů), bude potřeba vyměnit nejpozději do roku 2050.

Cena? Mělo by to vyjít na zhruba 700 miliard dolarů. Celkem by náklady na vylepšení sítě, aby mohla využívat větší podíl obnovitelných zdrojů, měly přesáhnout bilion dolarů. Otázka je, jak se budou ceny vyvíjet do budoucna. I USA sužuje poměrně vysoká inflace, která se v posledních měsících pohybuje na osmi procenty.

GRAF: Vývoj inflace v USA
Za posledních pět let (poslední údaj je za duben 2022), v procentech

Zdroj: tradingeconomics.com

Přitom ještě v roce 2020, kdy se růst cen pohyboval pod úrovní dvou procent, vědci z Princetonské univerzity odhadli náklady na více než dvojnásobek, plných 2,4 bilionu dolarů, pokud by mělo dojít k úplné dekarbonizaci energetiky.

Nikdo to nemá na starosti

I když jsou ve Spojených státech hlavními regulátory energetického trhu dvě organizace – FERC (reguluje ceny elektřiny) a NERC (prosazuje standardy spolehlivosti sítě), ani jeden z nich nemá pravomoc na to, aby si vynutil modernizaci celého systému.

„Opravdu nemáme nikoho, kdo by to měl na starosti,“ zdůraznil Rob Gramlich, prezident energetické poradenské firmy Grid Strategies.

Ředitel iniciativy Electricity Law Initiative na Harvard Law School Ari Peskoe vysvětlil, že žádný z amerických hráčů na energetickém trhu nemá celoamerickou odpovědnost udržovat infrastrukturu v perfektním stavu. Jednotlivé subjekty spíše prosazují své regionální zájmy, většinou spojené s maximalizací zisků a udržováním nízkých cen pro spotřebitele.

Agenda pod palbou

Klimatická agenda, kterou vyhlásil Joe Biden, tak čelí výrazným komplikacím, pokud se budou do sítě ve velkém přidávat nové obnovitelné zdroje.

Chybí rovněž dostatečné kapacity pro ukládání energie vyrobené mimo špičku poptávky. Navíc rozšíření používání elektromobilů povede k tomu, že Američané budou do poloviny století spotřebovávat o dvě pětiny elektřiny víc, než je tomu nyní, odhadlo americké ministerstvo energetiky.

Ředitel pro hodnocení spolehlivosti systému v rámci NERC John Moura varoval před nebezpečnou situací, kdy se společnost stává více závislou na elektřině a riziko blackoutů je vyšší než dříve.

Další slabina systému spočívá v tom, jak dostat obnovitelné zdroje do blízkosti velkých aglomerací, kde je spotřeba elektřiny nejvyšší. Fotovoltaické systémy spotřebovávají velké množství plochy a na řadě míst tamní farmáři blokují výstavbu nových elektráren.

John Kerry, jenž je zvláštním klimatickým zmocněncem Bidenovy administrativy, si postěžoval, že Američané dokážou vyslat vozítko na Mars, ale neumí poslat elektrony z New Yorku do Kalifornie. A nové významnější meziregionální energetické infrastrukturní projekty nevznikají.