Výpadek elektrické sítě v Texasu: příčiny, poučení a důsledky pro transformaci energetického trhu v EU

Analýza

V polovině února zasáhla Texas (a mnohá další místa v USA) série tří silných sněhových bouří.  Výsledné, téměř arktické počasí odkrylo dlouhodobou slabost a nedostatky texaského energetického systému.

 The hill leading to the Texas Capitol where locals are playing in the unusual snow.
Teaser Image Caption
Nečekaný sníh v okolí texaského Kapitolu, únor 2021

Když udeřily bouře a mráz, v Texasu všichni naplno zapnuli topení, aby si vyhřáli domy a udrželi podniky v provozu. Z důvodů popsaných níže ale texaská energetika nezvládla tento prudký nárůst spotřeby elektřiny a provozovatelé sítě se uchýlili k postupu zvanému „rolling blackouts“, tedy k postupnému vypínání částí sítě napříč státem, aby se snížilo přetížení a předešlo se kolapsu celého systému.

Tato snaha o zmírnění však nedostačovala a výsledky byly katastrofické. Na vrcholu energetické krize se přibližně 4,5 milionu lidí v Texasu (tedy téměř šestina celkové populace státu, přičemž výrazně převažovaly marginalizované komunity) ocitly bez elektřiny po několik dnů při teplotách mnoho stupňů pod nulou – a to ve státě, kde déle trvající teploty pod bodem mrazu nebývají obvyklé. Desítky lidí během výpadku proudu a krátce po něm zemřely – mnozí z nich na podchlazení nebo na otravu oxidem uhelnatým, protože čím dál zoufalejší obyvatelé vymrzlých domovů se pokoušeli alespoň trochu zahřát s pomocí grilu nebo kamínek. Vlivem dominového efektu přišly další komplikace: na 12 milionů lidí v Texasu přišlo o dodávky vody, která zamrzla v potrubí studených domů a mnohdy navíc led potrubí i poškodil. Podle pozdějších propočtů bylo odhadnuto, že jen Texas utrpěl kvůli těmto výpadkům energie hospodářské škody ve výši závratných 129 miliard dolarů.

Jak je možné, že se texaská energetická soustava tak rychle a snadno zhroutila? Texas je přeci druhým nejlidnatějším státem USA a město Houston si díky produkci ropy a plynu vydobylo přízvisko „světové hlavní město energetiky“. Kromě toho jsou zdroje elektřiny v Texasu poměrně diverzifikované, přičemž za rok 2019 tvořily větrné a solární zdroje pětinu vyrobené elektřiny.

Jednoduše lze popsat tři hlavní příčiny výpadku sítě v Texasu. Na vině je falešný příslib energetické nezávislosti na federálních regulacích, krátkozraká deregulace energetického trhu a neochota poučit se z dřívějších podobných výpadků.

V kontextu globálního posunu vstříc obnovitelným zdrojům energie je naprosto zásadní objektivně zhodnotit to, o čem se tolik diskutovalo: údajnou roli obnovitelných zdrojů energii při selhání texaské sítě. Teprve potom bude možné učinit z tohoto případu širší závěry, z nichž se může EU poučit při integraci energetických trhů, přesunu k uhlíkově méně intenzivním formám výroby elektřiny a podpoře odolnosti sítě vůči extrémním situacím, jako bylo rozsáhlé selhání sítě v Texasu.

Výjimečný Texas

Kontinentální část USA, tedy 48 států kromě Havaje a Aljašky, má tři hlavní elektrické sítě – západní (Western Interconnection), východní (Eastern Interconnection) a texaskou. S výjimkou několika periferních oblastí zásobuje většinu Texasu a jeho téměř 30 milionů obyvatel samostatná rozvodná síť, která je do značné míry izolovaná od zbylých dvou velkých sítí USA. Texaskou rozvodnou síť reguluje Texaská rada pro elektrickou spolehlivost (ERCOT – Electric Reliability Council of Texas), která nepodléhá federálnímu dohledu ze strany regulačních úřadů USA, protože její působnost nepřekračuje státní hranice.

Právě tato opěvovaná „svoboda a nezávislost“ na federálních úřadech je hlavním důvodem izolace texaské rozvodné sítě. Protože nemá prakticky žádná spojení s dvěma dalšími hlavními sítěmi, které pokrývají řadu států USA, může ERCOT spolu s dalšími texaskými institucemi provozovat svou rozvodnou síť podle vlastního uvážení – ať už to má zrovna výhody či nevýhody.

Izolacionistický přístup Texasu k energetické politice vyvěrá ze dvou hlavních zdrojů. Jedním je tamější narativ nezávislosti a opozici vůči federální vládě (po dobu devíti let po vyhlášení nezávislosti na Mexiku roku 1836 byl Texas samostatnou republikou). Druhým faktorem je neuvěřitelné bohatství uhlíkových zdrojů – uhlí, ropy a zemního plynu. Texas měl nejen politickou vůli, ale i zdroje, aby se odříznul od rozvodné sítě zbytku USA. Tento energetický izolacionismus ovšem také znamená, že v krizi se Texas nemůže spolehnout na záchranné dodávky elektřiny z jiných států, které by vykryly nezbytnou spotřebu.

Prokletí deregulace

V roce 2002 umožnila autonomie texaské rozvodné sítě tehdejšímu guvernérovi Ricku Perrymu provést komplexní deregulaci texaského trhu s elektřinou. Perry a jeho republikánští kolegové si plně osvojili volnotržní přístup, přičemž elektřina se prodává ve velkém v dražbách pod koordinací ERCOT. Tento neoliberální přístup k dodávkám elektřiny věří, že „trhy zvládají koordinaci lépe než centrální plánování“, jak přibližuje Leah Stokes, profesorka z University of California Santa Barbara.

V Texasu systém decentralizovaných aukcí znamená, že se pro poskytovatele energie stojí ve středu zájmu cena elektřiny, nikoliv spolehlivost a stabilita jejích dodávek. Mezi texaskými výrobci energie tak odstartoval závod ke dnu, v němž spolu nelítostně soupeří a snaží se nabídnout nejlevnější možnou cenu elektřiny. Při tom ale zanedbávají zásadní dlouhodobé investice do energetické infrastruktury, například ochranu elektrického vedení proti extrémním klimatickým podmínkám.

Kromě toho téměř neregulovaný aukční systém prodeje vede k tomu, že ceny elektřiny mohou výrazně kolísat, zejména v obdobích prudkého nárůstu poptávky a nedostačující nabídky. Například 15. února 2021 uprostřed sněhové bouře, která ochromila celý stát, dosáhla velkoobchodní cena za jednu megawatthodinu elektřiny v Texasu výše 9000 dolarů, což bylo masivní skokové zdraženío 10000 % oproti cenám okolo 50 dolarů za megawatthodinu krátce před bouří. Mnozí z těch obyvatel Texasu, kteří považovali za štěstí, když se jim dodávky elektřiny nepřerušily, dostali účty za spotřebu řádově v tisících dolarů za pouhých pár dnů dodávek elektřiny v nejvytíženějším období.

Předvídaná krize

Texaský deregulovaný trh s energiemi a obrovský hospodářský význam tamního energetického sektoru vytváří prostředí, kde si mohou největší energetické firmy účelně udržovat vřelé vztahy s předními politiky a úřady (včetně ERCOT), které na ně mají dohlížet. Například Rick Perry, někdejší republikánský guvernér Texasu, který rovněž působil jako ministr energetiky v Trumpově vládě, nyní zastává lukrativní pozici v představenstvu společnosti Energy Transfer LP, dallaského provozovatele plynovodů. Perry napsal 17. února 2021 blog, v němž tvrdí, že Texas nejvíc ze všeho potřebuje v základním zatížení větší podíl elektřiny z plynu, uhlí a jádra a že „Texasané se rádi obejdou bez elektřiny déle než tři dny, kdyby to znamenalo svobodu od vměšování federální vlády.“

Ještě nebezpečnější je skutečnost, že politický a lobbistický vliv texaských výrobců elektřiny vedl k tomu, že se regulační orgány nepoučily z dřívějších krizí. Letošní sněhová bouře byla velice silná a vytrvalá, ale nebyla zcela bezprecedentní – podobně silné zimní bouře postihly rozsáhlé oblasti Texasu v letech 2011 a 2014, kdy několika elektrárnám zamrzlo vedení a musely delší dobu zůstat mimo provoz.

Ve vyšetřování investigativní organizace ProPublica se ukázalo, že následné zprávy zadané po těchto dvou incidentech dospěly k závěru, že texaští poskytovatelé energie nebyli schopni adekvátně ověřit odolnost jejich sítí a neinvestovali dostatečně do zajištění soustavy proti klimatickým vlivům, jmenovitě silným mrazům. ERCOT sice vydal doporučení ohledně zimního provozu, ale velké texaské energetické firmy většinu z nich ignorovaly, neboť jejich splnění bylo jen dobrovolné.

Západotexaské město El Paso, jehož síť je od hlavní texaské rozvodné soustavy oddělená, si z krušných výpadků sítě v roce 2011 vzalo ponaučení a investovalo miliony dolarů do řádné přípravy své sítě proti mrazům a do modernizace. Vybudovalo také moderní duální elektrárnu, která běžně funguje na plyn, ale v případě jeho nedostatku může přejít na spalování ropy. Díky tomu utrpěl v únoru 2021 výpadky proudu jen zlomek místních domácností a městská síť byla mnohem stabilnější než ve většině ostatních míst v Texasu.

Obnovitelné zdroje na vině nejsou

I přes svou historii v průzkumu a produkci fosilních paliv se texaské energetické firmy v poslední době orientují na masivní investice do sektoru obnovitelných zdrojů, zejména větrné a solární energie. Jen v roce 2019 texaské firmy zajišťovaly čtvrtinu ze všech korporátních obchodů v oblasti OZE na světě.

Obnovitelná energetika čelila během letošního kolapsu sítě intenzivní kritice, především ze strany předních republikánských politiků včetně senátora Teda Cruze a vlivného moderátora z televize Fox News, Tuckera Carlsona. Současný republikánský guvernér Texasu, Greg Abbott, se dokonce pokoušel mrznoucí větrné turbíny v Texasu propojit s širší kritikou vize Green New Deal (Zelený nový úděl), o níž tvrdí, že by „pro USA znamenala smrtící ortel“. Republikánští politici napříč spektrem se chopili této příležitosti – poukazovali na dění Texasu jako na obecný argument proti obnovitelné energetice a podobně jako Rick Perry velebili vyšší zapojení fosilních a jaderných zdrojů v základním zatížení.

Nicméně tyto útoky proti texaským obnovitelným zdrojům, především větrné energii, jsou při nejmenším pomýlené. Jen přibližně 13 % výpadků elektřiny v texaské rozvodné soustavě způsobilo zamrzání větrných elektráren, přičemž v zimě z větru pochází čtvrtina dodávek elektřiny v Texasu. Výpadky kapacity fosilních a jaderných zdrojů byly během kolapsu sítě oproti obnovitelným zdrojům dvojnásobné. Nedostatečně izolované plynovody v mrazivém počasí praskaly, a plynové elektrárny tak byly odstřižené od svého hlavního zdroje energie a po celém státě skončily mimo provoz (s výjimkou El Pasa, kde mohla elektrárna dočasně přejít na záložní spalování ropy). Mimo provoz se ocitl i jaderný reaktor na jihu Texasu, kterému zamrzla vodní čerpadla. Lví podíl viny tak podle několika analýz nesou plynové elektrárny, které selhaly právě tehdy, když byly nejvíce potřeba. Experti navíc poukazují na to, že při správné přípravě na chladné počasí mohou větrné turbíny fungovat velmi spolehlivě i za extrémních povětrnostních podmínek, což dokládají příklady z Grónska či arktických oblastí Švédska a Finska. Mimo to snímek helikoptéry odstraňující led ze zamrzlé větrné turbíny, který se často v souvislosti s blackoutem objevoval jako ilustrační obrázek, byl nepravdivě vydáván za situaci v Texasu uprostřed letošní krize, ve skutečnosti ale pochází ze Švédska z roku 2014.

Možné důsledky pro energetickou transformaci EU

Zatím je ještě příliš brzy vyvozovat definitivní závěry o přesných příčinách problémů texaské rozvodné sítě v únoru 2021. Toto systémové selhání musí zanalyzovat a prozkoumat odbornice a odborníci na energetiku, zákonodárci a zákonodárkyně i další instituce z celého světa. Obzvláště to platí pro EU a její proces integrace energetického trhu, jež tvoří součást širší strategie Zelené dohody pro Evropu, která má celé EU pomoci dosáhnout klimatické neutrality do roku 2050.

V současnosti se nabízí pět hlavní ponaučení, které si představitelky a představitelé EU mohou (a mají) vzít z nedávných problémů texaské rozvodné sítě:

1)     Společně jsme silnější: Texaská energetická krize značně potvrzuje přesvědčení, na němž je integrace energetické soustavy EU založena. Texas, stát dvojnásobné velikosti oproti Německu s hojnou zásobou fosilních i obnovitelných zdrojů energie, paralyzovalo jeho vlastní rozhodnutí izolovat se od dvou hlavních rozvodných soustav v USA. EU tedy správně vnímá, že dodávání energie je bezpečnější v soustavě, která překračuje národní hranice a umožňuje efektivní a vhodně načasované přesuny elektřiny napříč kontinentem.

2)     Poučme se z minulosti, omezme vliv velkých energetických korporací: Největší tragédií na selhání texaské sítě je skutečnost, že se mu do velké míry dalo zabránit. Po částečných výpadcích sítě v letech 2011 a 2014 se objevovaly zprávy poukazující za nedostatečnou přípravu sítě na zimní počasí, která by jako nejslabší článek mohla při zatížení selhat. Avšak kvůli lobbování texaských energetických korporací a nedostatečné regulaci ze strany státních úřadů se většina těchto doporučení zametla pod koberec.

Kromě omezení lobbistické činnosti velkých energetických korporací by orgány EU měly také zrealizovat poctivé zhodnocení podobných dílčích výpadků a rizikových situací na území EU a zajistit, aby se už neopakovaly. Jedním z čerstvých příkladů je vyšetřování Agentury pro spolupráci energetických regulačních orgánů (ACER), proč se 8. ledna 2021 kontinentální elektrická soustava EU přibližně na hodinu rozdělila na dvě nezávislé sítě.

3)     Připravme se na nejhorší: Čím dál rychlejší tempo klimatické změny způsobené lidskou činností vede k častějším projevům extrémního počasí, například v podobě silných sněhových bouří, které v únoru ochromily většinu USA. Takové pohromy budou stále častější. Evropská unie by měla pečlivě vyhodnotit i nejhorší potenciální scénáře rozvodné sítě a vzít v potaz čím dál proměnlivější a nepředvídatelnější jevy spojené s globální změnou klimatu.

Pro texaský regulační úřad ERCOT je změna klimatu prakticky tabu a v dokumentech ke strategickým plánům se téměř neobjevuje. Tato krátkozrakost vedla k situaci, v níž se nezanedbatelná část texaské kapacity výroby elektřiny ocitla mimo provoz už předtím, než udeřila silná únorová bouře. Bylo to dané tím, že mírné texaské zimy se tradičně využívaly k odstávkám sítě jako příležitost provést údržbu před létem, které běžně bývá obdobím s nejvyšší poptávkou po elektřině, když se skokově zvýší spotřeba kvůli klimatizacím.

Ve světle přibývajících výpadků elektřiny v Texasu by se EU měla také důkladněji připravit na scénáře podobných „dokonalých bouří“, ačkoliv jejich výskyt není pravděpodobný. Je nutné aktivně promyslet kroky, které sníží riziko systémového kolapsu v energetické soustavě EU.

4)     Hrajme podle pravidel a zajistěme nutné standardy: Texaská zkušenost s deregulací trhu s elektřinou je drsným ponaučením o tom, že volnotržní cenové pobídky nedostačují k zaručení potřebného minimálního standardu a provedení strukturních investic do stability výroby elektřiny a přenosových sítí.

Christian Zinglersen, předseda agentury ACER, upozorňuje, že čím propojenější budou rozvodné sítě členských států EU, tím důležitější bude držet se pravidel a zabezpečit prevenci šoků v systému, aby elektřina v přeshraničních sítích přecházela hladce. Tato pravidla je dle Zinglersena navíc potřeba neustále ověřovat a aktualizovat.

5)     Snižme poptávku: K únorovým problémům v Texasu přispělo i to, že mnoho domů a podniků nemá dostatečnou izolaci proti chladu, a lidem proto nezbylo než nadměrně topit, což způsobilo prudký nárůst spotřeby, který síť ochromil.

EU by měla zdvojnásobit svůj závazek renovovat obytné budovy i podniky, tedy iniciativu zvanou Nový evropský Bauhaus. Dále je třeba zavádět přísnější požadavky na energetickou účinnost nových spotřebičů (včetně vhodného značení). Je nutné pokračovat v úsilí o nižší spotřebu elektřiny a tepla a současně i snižovat zranitelnost soustavy pro případy, kdy poptávka prudce roste.

Čerstvá zkušenost z Texasu jen potvrzuje přesvědčení, že EU se musí v oblasti energetiky propojit a tímto krokem prohloubit stabilitu a bezpečnost evropské rozvodné soustavy. Ukazuje se totiž, že přísliby výhod, které by měly plynout z energetického izolacionismu a deregulace trhu, jsou povětšinou klamné.