Když vyschne voda, zhasne i elektřina? Které elektrárny přežijí sucho

Vedro samo o sobě elektrárny nevypíná. Problém začíná ve chvíli, kdy není čím odvádět teplo. Pokud by Evropa čelila dlouhodobému suchu a řeky i nádrže klesly na kritickou úroveň, nejde už jen o problém několika jaderných bloků. V ohrožení se ocitají prakticky všechny velké tepelné elektrárny, tedy jaderné, uhelné, plynové i zařízení pro energetické využívání odpadu. Naopak fotovoltaika a větrná energetika mohou v takové situaci dál vyrábět elektřinu, stejně jako plynové turbíny bez parního cyklu. Vodní elektrárny by ovšem dopadly přesně opačně. Extrémní scénář sucha tak ukazuje poněkud překvapivou věc. Energetická bezpečnost není jen otázkou toho, kolik máme paliva ale také o tom kolik máme vody k odvádění odpadního tepla.
Aktuální evropská zkušenost není hypotetická. Francie, která dlouhodobě spoléhá na jadernou energetiku, už při vysokých teplotách opakovaně čelí omezení výkonu některých reaktorů. Nyní se problém rozšířil do střední a jihovýchodní Evropy. Maďarská elektrárna Paks odstavila jeden blok kvůli rekordně nízké hladině Dunaje a rumunská Cernavoda dokonce oba reaktory. Důvodem je kombinace dlouhodobého sucha, vysokých teplot a následně nízkého průtoku vody. Nejde přitom primárně o to, že by jaderný reaktor při vedru „nefungoval“. Jádro může vyrábět teplo stejně jako za normálních podmínek. Potíž nastává při jeho přeměně na elektřinu a především při odvodu obrovského množství zbytkového tepla.
Stejný fyzikální problém se týká také uhelných a klasických plynových elektráren. Jaderná, uhelná i část plynových elektráren využívá tepelný cyklus, v němž pára pohání turbínu a následně musí být zkondenzována zpět na vodu. K tomu potřebuje elektrárna chladicí systém. U elektráren s průtočným chlazením se voda odebírá z řeky nebo jiné vodní nádrže, projde kondenzátorem a vrací se zpět. U chladicích věží se voda recirkuluje, ale část se stále spotřebovává odparem. Právě proto je nedostatek vody pro tepelnou energetiku fyzickým omezením, nikoli pouze ekonomickou nepříjemností. EPRI (Electric Power Research Institute) uvádí, že při suchu jsou z hlediska odolnosti nejvýhodnější vzduchem chlazené systémy, zatímco průtočné a mokré chladicí systémy mohou při významném nedostatku vody výkon omezovat nebo vést až k odstavení zařízení.
Jaderná energetika je přitom z tohoto pohledu poněkud paradoxní. Spotřebovává relativně málo paliva a při samotné výrobě elektřiny nevypouští oxid uhličitý, současně však patří mezi technologie s vysokými nároky na odvádění odpadního tepla. EPRI upozorňuje, že jaderné elektrárny mají z důvodu své tepelné účinnosti vysoké nároky na vodu pro kondenzátorové chlazení. Možností je použití chladicích věží, hybridního chlazení nebo některých forem suchého chlazení, každé takové řešení však přináší technické, ekonomické nebo výkonové kompromisy. Alternativou může být také použití odpadní nebo recyklované vody místo vody pitné či kvalitní povrchové.
Česká republika je přitom na jaderné energetice výrazně závislá. V roce 2025 vyrobily Dukovany a Temelín dohromady rekordních 32,066 TWh elektřiny. To představovalo přibližně 42,6 procenta české výroby elektřiny podle netto bilance a jaderné elektrárny pokrývají dlouhodobě přibližně 40 procent české spotřeby. Pro představu, celková česká netto výroba elektřiny v roce 2025 dosáhla 71,4 TWh, zatímco domácí netto spotřeba činila přibližně 59 TWh. Česko zůstalo čistým vývozcem s přebytkem 7,4 TWh. Kdyby tedy dlouhodobé sucho významně omezilo provoz českých jaderných elektráren, nešlo by o okrajový výpadek. Zmizela by podstatná část základního výkonu celé elektrizační soustavy.
Dukovany i Temelín přitom nejsou stejné jako francouzské elektrárny, jejichž některé bloky jsou přímo závislé na průtoku řeky. České elektrárny používají chladicí věže, takže jsou vůči nízkým průtokům odolnější. To ale neznamená, že jsou vůči suchu imunní. Chladicí věž sice umožňuje výrazně omezit přímou závislost na průtoku řeky, stále však potřebuje doplňovací vodu a její účinnost klesá při vysokých teplotách ovzduší. S rostoucí teplotou okolí je obtížnější odvést stejné množství tepla. EPRI ostatně mezi hlavní klimatická rizika jaderných elektráren řadí současně rostoucí teplotu ovzduší, vyšší teplotu chladicí vody a omezenou dostupnost vody.
A právě zde začíná být zajímavý extrémní scénář. Představme si několik měsíců trvající období, během něhož prakticky neprší, průtoky řek klesnou na minimum a vodárenské nádrže se dostanou na kritické úrovně. Vodní elektrárny by v takové situaci přišly o jednu ze svých hlavních výhod. V roce 2025 například české vodní elektrárny vyrobily o 36,9 procenta méně elektřiny než o rok dříve, přičemž jejich produkce klesla přibližně o 0,9 TWh. Při skutečně extrémním suchu by hydroenergetika nebyla záchranou, ale naopak jedním z prvních zdrojů, jehož výkon by začal klesat.
Ještě horší by byla situace u klasických tepelných elektráren, pokud by byly závislé na vodě z řek. České uhelné elektrárny vyrobily v roce 2025 necelých 24 TWh elektřiny. Uhelný blok sice může být z hlediska zásoby paliva dobře připraven na delší období, ale uhlí samo o sobě problém s chlazením neřeší. Pokud není možné bezpečně kondenzovat páru a odvádět odpadní teplo, zásoba uhlí je z hlediska okamžité výroby elektřiny téměř bezvýznamná.
Plyn je v tomto směru mnohem zajímavější. Plynová elektrárna s klasickým parním cyklem má podobný problém jako jiné tepelné zdroje. Moderní paroplynový cyklus kombinuje plynovou turbínu s parním cyklem a právě jeho parní část vyžaduje kondenzaci. Pokud bychom však v extrémním suchu měli plynové turbíny provozované v jednoduchém otevřeném cyklu, mohly by vyrábět elektřinu bez velkého vodního systému. Nejsou tak účinné jako paroplynové elektrárny, ale v krizové situaci mají významnou výhodu. Jejich palivem je plyn a jejich hlavním pracovním médiem je vzduch.
Podobně zajímavé jsou spalovací motory na zemní plyn nebo bioplyn. Malé a střední kogenerační jednotky mohou vyrábět elektřinu bez rozsáhlého vodního chlazení. To je významné zejména pro decentralizovanou energetiku, protože v extrémní situaci nemusí být jediným problémem nedostatek celkové výroby. Může být také problém s přenosem elektřiny z několika zbývajících velkých zdrojů. Desítky nebo stovky menších zdrojů rozprostřených v území mohou být v takové situaci cennější než další obří elektrárna.
A potom přichází na řadu technologie, která je pro odpadové hospodářství obzvlášť zajímavá. Zařízení pro energetické využívání odpadu totiž není pouze odpadářská infrastruktura. Je to tepelný zdroj, který může vyrábět elektřinu a teplo prakticky nezávisle na počasí a současně musí řešit problém, co dělat se směsným komunálním odpadem. V České republice jsou dnes čtyři ZEVO v Praze, Brně, Liberci a Chotíkově u Plzně s celkovou kapacitou přibližně 750 tisíc tun odpadu ročně.
Ani ZEVO ovšem není elektrárna bez vody. Spaluje odpad, vzniká pára, pára pohání turbínu a následně je nutné teplo odvést nebo využít. Zásadní rozdíl je však v tom, že ZEVO může být postaveno jako vysoce účinný kombinovaný zdroj, kde se významná část tepla nevyhazuje do okolního prostředí, ale dodává se do soustavy zásobování teplem. Čím více tepla lze využít, tím méně energie musí být následně odváděno chladicím systémem. Brněnské SAKO například při zpracování zhruba čtvrt milionu tun odpadu dodává městu přibližně 1,1 milionu GJ tepla a více než 54 tisíc MWh elektřiny ročně.
To je v extrémním scénáři velmi důležité. ZEVO sice není zcela nezávislé na vodě, ale jeho provoz lze technologicky řešit s důrazem na recirkulaci vody, alternativní zdroje vody a vhodně dimenzované chlazení. A především může být v režimu kombinované výroby elektřiny a tepla podstatně efektivnější než elektrárna, která vyrábí pouze elektřinu a obrovské množství odpadního tepla musí následně odvádět do okolí. EPRI ostatně uvádí, že alternativními zdroji pro chlazení mohou být také upravené komunální odpadní vody a jiné nepitné zdroje.
Pražské ZEVO Malešice je příkladem toho, jak významný může být tento zdroj v městské energetice. V roce 2025 vyrobilo rekordních 849 tisíc GJ tepla a zároveň nejvyšší množství elektřiny ve své historii. Brněnské zařízení zase čeká další rozšíření. Modernizace za 5,4 miliardy korun má zvýšit kapacitu ZEVO na 352 tisíc tun směsného komunálního odpadu ročně a nový kotel má mít tepelný výkon 40 MW. Z pohledu odpadového hospodářství je tedy ZEVO nejen způsobem, jak nahradit skládkování, ale také domácím zdrojem energie, jehož palivo vzniká průběžně na území města a regionu.
A právě zde se ukazuje jedna z významných předností některých obnovitelných zdrojů. Fotovoltaické elektrárny při samotné výrobě elektřiny prakticky nepotřebují vodu pro chlazení. Sluneční záření dopadá na polovodičové články, které vyrábějí elektřinu přímo, aniž by vznikala pára vyžadující následnou kondenzaci. Také větrné elektrárny nejsou při výrobě elektřiny závislé na chladicí vodě. V období dlouhodobého sucha a vysokých teplot tak patří mezi technologie, jejichž provoz je nedostatkem vody ovlivněn nejméně. To ovšem neznamená, že jsou bez omezení. Výkon fotovoltaických panelů s rostoucí teplotou mírně klesá a jejich výroba zůstává závislá na slunečním svitu. V létě mohou během dne vyrábět velmi efektivně, večer a v noci však jejich výkon přirozeně klesá až na nulu.
Ono se tak ukazuje, že kombinace zdrojů je důležitější než jednoduché dělení zdrojů na obnovitelné a neobnovitelné. Extrémní sucho ukazuje, že energetický systém potřebuje kombinovat zdroje podle několika různých vlastností. Potřebuje zdroje, které nepotřebují vodu. Potřebuje zdroje, které nejsou závislé na počasí. Potřebuje zdroje schopné rychle měnit výkon. A potřebuje také zdroje, které mohou využívat místní palivo nebo energii, aby nebyly závislé na dlouhých dodavatelských řetězcích.
Ještě jeden zdroj je třeba zmínit. Biomasa. Ta může být spalována v tepelných elektrárnách nebo teplárnách podobně jako uhlí a může být také využívána v bioplynových stanicích a kogeneračních jednotkách. Samotné spalování biomasy však problém chlazení parního cyklu neřeší. Záleží na konkrétní technologii. Bioplynový motor je z hlediska spotřeby vody jiná technologie než velký kondenzační blok na biomasu. Stejně jako u zemního plynu tedy rozhoduje nejen palivo, ale hlavně konstrukce zdroje.
Zajímavé proto je, že energetická bezpečnost budoucnosti se nebude odehrávat pouze mezi uhlím, plynem, jádrem a obnovitelnými zdroji. Do hry vstupuje také voda, na kterou se zapomíná. IEA už před několika lety upozorňovala, že tepelná energetika je na vodní zdroje významně navázána a připomínala případ francouzské elektrárny Chooz, která byla při silném suchu v roce 2020 mimo provoz přibližně dva měsíce. Několik dalších francouzských elektráren muselo kvůli nedostatku chladicí vody snížit výkon v roce 2022.
A právě proto bude nejcennějším zdrojem budoucnosti nikoli jeden konkrétní typ elektrárny, ale mozaika různých zdrojů energie. Pokud voda začne být stejně strategickou surovinou jako palivo, bude mít výhodu energetika, která dokáže vyrábět elektřinu různými fyzikálními principy. Slunce nepotřebuje řeku, vítr nepotřebuje přehradu, plynová turbína nepotřebuje kondenzátor s průtočnou vodou a ZEVO může současně řešit odpad, elektřinu i teplo. Jaderná energetika může zůstat páteří systému, pokud bude mít dostatečně robustní chladicí řešení a přístup k alternativním zdrojům vody.
Extrémní sucho by tak přineslo nepříjemné, ale velmi názorné poznání. Energetika a vodní hospodářství nejsou dvě oddělená odvětví. Jedna část energetiky potřebuje vodu k výrobě elektřiny, zatímco energetika zároveň potřebuje elektřinu k čerpání, úpravě a distribuci vody. Pokud se tento kruh v důsledku dlouhodobého sucha přeruší, nejzranitelnější nejsou nutně zdroje s nejvyššími emisemi nebo nejnižšími emisemi. Nejzranitelnější jsou zdroje, které nemají čím odvádět své odpadní teplo.




































