Od dubna 2020 na ostrově Björkö stojí velmi nezvyklá dřevěná stavba: zhruba 30 m vysoká větrná elektrárna. Na první pohled byste přitom odlišnost konstrukčního materiálu nejspíše neodhalili. Stejně jako běžné ocelové turbíny má totiž betonové základy a je natřena bílou barvou, která materiál dokonale kryje. Při pohledu zevnitř už je ovšem záměna nemožná, protože se ocitnete ve stavbě, která nápadně připomíná geometricky přesný „sen přepracovaného designéra společnosti IKEA“.
Start-upová firma Modvion, která za dřevěnou stavbou stojí, samozřejmě úspěch slavné nábytkářské firmy alespoň do jisté míry kopíruje. Ráda by využila jak nových technologických možností, tak i tlaku na snižování emisí oxidu uhličitého k tomu, aby své novodobé a štíhlé „větrné mlýny“ prodala i do celého světa. Na tuto vizi se jí už dokonce daří lákat i velké investory. Nedávno společnost uzavřela partnerskou smlouvu s velkou lesnickou společností Stora Enso. S mladou firmou spolupracuje také známá společnost Vatenfall. Ta na začátku října 2020 oznámila, že bude spolupracovat s Modvionem na využívání dřevěných věží pro pevninské větrné elektrárny. Podepsaly prohlášení o záměru vytvořit projekt rozvoje podnikání pro ohodnocení technologie výstavby a možné komerční využití dodávek dřevěných věží pro budoucí větrné projekty Vattenfallu. Portfolio Vattenfallu má potenciál přibližně 5 GW v projektech realizovaných, připravovaných a těch ve výstavbě. Do projektu v loňském roce investoval i jeden z největších výrobců větrných turbín na světě, dánská společnost Vestas. Ta údajně hodlá do roku 2040 vyvinout klimaticky zcela neutrální větrnou turbínu s výkonem 15 MW, vyšší míra využití dřeva by ji tak mohla v „uhlíkovém účetnictví“ pomoci. Ovšem k takovým obrům mají zatím dřevěné větrné elektrárny daleko.
Musíme výš První věz Modvionu je však v podstatě pouze experimentálním a ověřovacím zařízením, které není určeno pro plný provoz a k parametrům dnešních větrných elektráren má daleko. Samotná věž je totiž pouze 30 m vysoká, přičemž věže moderních turbín přesahují prakticky bez výjimky výšku 100 m. Velikost těchto zařízení v důsledku kombinace fyzikálních i ekonomických vlivů se v posledních letech nadále zvětšuje tak, jak to jen dovolují výrobní a logistické faktory. Výškový rozdíl je samozřejmě nemožné přehlédnout a bez jeho překonání nemá nápad šanci na úspěch. Modvion tedy sice například uzavřel memorandum o budoucí spolupráci se společnostmi Varberg Energi a Rabbalshede Kraft, ale obě ji podmiňují výrazným navýšením dnešních rozměrů. Podle Modvionu má Vartberg Energi zájem o 110 m vysokou věž, Rabbalshede Kraft projevila zájem o 10 věží o výšce minimálně 150 m. To ale údajně není nemožné. Díky technologickým zlepšením v samotné přípravě dřeva, ale také třeba díky lepším a přesnějším výpočetním modelům je dnes možné stavět ze správně připraveného dřeva velmi vysoké, odolné budovy. Využití dřeva u výškových staveb není novinkou. Výšková budova Mjøstårnet v Norsku, která používá lepené laminované dřevo v kombinaci s křížově laminovaným dřevem, má výšku 85,4 m. Mluví se tak například o stavbách dřevěných výškových mrakodrapů, které dostaly podle názoru autora ne zcela povedený marketingový název „woodscrapers“. Zastánci této myšlenky vypracovali poměrně přesvědčivé modely a projekty, podle kterých jejich převážně dřevěné konstrukce v kombinaci s menším podílem jiných materiálů (ocel, beton) mohou sloužit i ke stavbě budov o výškách řádově ve stovkách metrů. Plány na stavbu takové hybridní dřevěné budovy oznámila australská technologická firma Atlassian. Konstrukce bude ze dřeva, fasáda ze skla a oceli a půjde samozřejmě o „zelenou“ budovu. Na čtyřicetipatrovém mrakodrapu s výškou zhruba 180 m budou instalovány solární panely a stupňovité venkovní zahrady. Podle Modvionu leží možnosti doslova ještě výše. A minimálně teoreticky lze ze dřeva údajně vytvořit věže s výškou přesahující 1 km. Takový nápad ovšem zůstane nepochybně pouze na papíře. Úspěchem by bylo postavit věže o výšce alespoň zmíněných 150 m. I když v současnosti je většina větrných turbín na světě vysoká do 100 m, očekává se, že do roku 2035 bude průměrná výška nově instalovaných turbín právě kolem 150 m. Vyšší výška má jednoznačné výhody z hlediska výroby elektřiny. Rychlost větru totiž roste s výškou nad povrchem, a zároveň je proudění vzduchu v takových výškách méně turbulentní.
Méně uhlíku, prosím Věže větrných turbín z vrstveného dýhovaného řeziva by měly mít své výhody, tvrdí samozřejmě společnost Modvion. Má je být údajně možné vyrábět v menších prefabrikovaných modulech, které lze snáze přepravovat po veřejných komunikacích bez speciálních povolení nebo úprav silnic. Na místě by je pak mělo být poměrně jednoduché složit s použitím příslušné stavební techniky. Nikoliv však běžné techniky s ohledem na to, jak vysoké moderní elektrárny jsou. Modvion tvrdí, že jeho dřevěné věže mají vydržet stejně dlouho jako ostatní standardní díly turbín, tedy zhruba 25 až 30 let. Firma zároveň už nyní společně s Enel Green Power pracuje na recyklaci vrstveného dřeva. Materiál z dřevěných větrných elektráren by tak po skončení jejich životnosti mohl najít další využití například ve stavebnictví. Nové dřevěné elektrárny ale nabízejí především zajímavou možnost úspor. Ne tedy přímo nákladů na výstavbu, protože finanční stránka věci je v tuto chvíli samozřejmě stále ještě nedořešena a bude vyžadovat ověření v praxi. Mnohem slibněji se ovšem jeví možnost úspory při vykazování uhlíkové stopy zdroje, kterou jsme zmiňovali v souvislosti se smlouvu s Vestas. Při současném vývoji evropské energetické legislativy je jasné, že uhlíková bilance zdroje má výrazný vliv na jeho rentabilitu. Vypouštění uhlíku bude v budoucnosti v Evropě nejspíše drahé (tedy patrně s výjimkou následujících dvou let, během nichž hrozí nedostatek energie, to je ovšem na jiný článek). Dřevěné elektrárny by mohly mít v porovnání s běžnými, které využívají primárně oceli, v tomto ohledu značnou výhodu. Jak velkou, to se zatím z vyjádření Movionu nedá přesně určit. Při oznámení spolupráce s Vattenfallem se uvádělo, že touto metodou je možné snížit emise skleníkových plynů produkovaných při stavbě elektráren o 25 %. „Dřevěné věže mohou být součástí našeho řešení pro snižování naší uhlíkové stopy, a tak přispět k naplňování našich cílů stejně jako například to, že využíváme ocel vyrobenou s využitím elektřiny z jiných než fosilních zdrojů,“ uvedl v tiskovém prohlášení Daniel Gustafsson, tedy ředitel sekce rozvoje pevninských větrných turbín Vattenfallu ve Švédsku. V letošním tiskovém oznámení spolupráce se Stora Enso se mluví o 90 %. Bude to nepochybně dáno změnou v metodice výpočtu: nejspíše se prostě porovnávají dvě různá čísla. Například je možné, že v první případě společnosti počítaly s celým procesem výstavby (včetně základů a dopravy), v druhém porovnávají pouze uhlíkovou stopu dřevěného tubusu proti ocelovému. Protože však tisková prohlášení nejsou vydávána k tomu, aby sdělovala pravdu, přesnou metodiku se patrně nedozvíme. Snížení uhlíkové stopy s dřevěnou věží v každém případě nebude zanedbatelné a může ovlivnit hned několika faktorů. Za prvé může dojít k úspoře emisí při výrobě oceli pro věž (pokud se nepoužívá při výrobě systém záruk původu elektřiny z neemisních zdrojů). Zároveň lze počítat s tím, že se „uspoří“, tedy neuvolní uhlík ve dřevě obsažený. Samotné dřevo může navíc pocházet z certifikovaného udržitelného zdroje této suroviny, jehož provozovatel zajistí další výsadbu nových stromů. Samozřejmě, ocel má tolik výhod, že ani podle Modvionu z věží samozřejmě nezmizí. Podíl dřeva by však podle něj u řady konstrukcí mohl být vyšší než podíl oceli.
Vítr neletí Modvion ještě před dvěma lety tvrdil, že je připraven dodávat své elektrárny již v průběhu roku 2022. To se zatím nestalo, byť by prý údajně ještě mohlo. Stora Enso a Modvion společně tvrdí, že ještě letos chtějí instalovat další dřevěné elektrárny, nastavit obchodní model a nastartovat komerční prodej. Je otázkou, jak moc je trh na něco takového připravený. Životnost větrných elektráren musí přesáhnout 20 let, pokud se mají náklady investorovi vrátit (doslova i s úroky). Rychlý přechod na novou a stále ještě nevyzkoušenou technologii výstavby je tedy pro investory velkým rizikem. Trh s větrnými elektrárnami ovšem rozhodně nějakou inovaci snese. Celková kapacita větrné energie na pevnině v posledních letech však stagnuje. Značnou roli v tom hrálo zpomalení výstavby v Evropě, především v Německu. V poslední době zásadní roli hrálo zrušení dotací na stavbu pevninských větrných elektráren v Číně. Podle odhadů to vedlo k propadu instalované kapacity o 40 GW proti předpokladům, což zásadně ovlivnilo, a ještě ovlivní, globální čísla. V roce 2021 tak přírůstky větrných elektráren na pevnině klesly na přibližně 85 GW, meziročně o 20 GW. V oblasti obnovitelných zdrojů nezvyklý meziroční propad bude patrně pokračovat i v roce 2022, kdy se předpokládá pokles instalovaného výkonu o dalších 15 GW. Tento trend však bude pravděpodobně krátkodobý a zlomí se již v roce 2023, protože poptávka po výrobě elektřiny z obnovitelných zdrojů prudce stoupá. Podle analytiků agentury Bloomberg je v současné chvíli velmi pravděpodobné, že do konce této dekády bude každoročně uvedeno v provoz více než 100 GW nového větrného výkonu. Celkové kapitálové výdaje na větrnou energii se do konce desetiletí podle výzkumu poradenské společnosti Rystad Energy zdvojnásobí ze 46 miliard USD v roce 2021 na 102 miliard USD v roce 2030. Analytici předpokládají, že z miliard USD, které investoři do větné energetiky na své projekty shromažďují, půjde více než 50 % do výroby a instalací turbín pobřežních větrných farem. V menším segmentu tzv. „offshore“ větru (tedy instalací na moři) podle Bloombergu zůstane lídrem patrně Evropa, kde výdaje v roce 2030 dosáhnou 53 miliard USD. V USA by investice měly do roku 2030 vzrůst na téměř 15 miliard USD. Čína, která byla doposud jedním z hlavních hráčů, naopak zpomaluje. V roce 2020 investovala téměř 25 miliard USD, což je dvojnásobek toho, co v tom roce utratila Evropa, ale výdaje v roce 2030 postupně klesnou na pouhých 7,7 miliardy USD. Celkově analytici očekávají růst větrné energie na moři do roku 2030 na více než 265 GW. /jj/