Janitza.cz

Janitza Electronics se zabývá vývojem a výrobou energeticky úsporných systémů. Je výrobcem digitálních měřidel, systémů SEMS, univerzálních multimetrů, regulátorů jalového výkonu, systémů pro řízení spotřeby, ¼ hodinového maxima a dalších přístrojů nejvyšší kvality.

KBH.cz

Společnost KBH vyrábí, dodává a instaluje komponenty pro kompenzaci jalového výkonu. Zákazníky jsou elektromontážní firmy, výrobci rozvaděčů, projektanti, velkoobchody a velkoodběratelé elektrické energie. Společnost nabízí kvalitní komponenty a služby za velice příznivé ceny.

19. září 2008, Autor: varner
Nezařazené články

Kalifornská krize

Důvody a důsledky

Krize v dodávkách elektřiny v Kalifornii v letech 2000 a 2001 je dodnes téma otázek a diskuzí na energetických setkáních. Jak vyplývá z této analýzy příčin, krize byla způsobena kombinací přírodních vlivů, nevhodných regulačních a politických zásahů, neoptimálním energetickým mixem a nedostatečným rozvojem energetických soustav. Zvláště dnes, kdy se určuje podoba české energetiky na desetiletí, je toto téma aktuální.

Právě kombinace nepříliš povedené deregulace, resp. reregulace, politického oportunismu, neschopnosti a alibismu, nevhodného počasí a struktury energetických zdrojů způsobily kolaps, o kterém se bude diskutovat ještě hodně dlouho a o kterém je tento příspěvek.

Růst poptávky nebyl výjimečný
Již z tabulky č. 1 je jasné, že kalifornský energetický systém je klíčově závislý na několika základních zdrojích – zemním plynu a vodě, a to jak v Kalifornii, tak v okolních státech. A přitom je nutné zdůraznit, že fyzické propojení plynovodů do vnitřní Kalifornie je také úzkým místem systému, stejně jako propojení v rámci Western Gridu mezi USA a Kanadou. Zpočátku šlo vše relativně dobře (léta 1998 a 1999) - ceny ropy neustále klesaly, ceny plynu také a horka ani zimy nebyly tak nesnesitelné, stejně jako nepřišlo žádné výraznější sucho.
Jenže od počátku roku 2000 se situace začala prudce měnit. Ceny ropy zamířily vzhůru a po nich i ceny zemního plynu, což se samozřejmě projevilo okamžitě v nákladech na výrobu elektřiny u velké části zdrojů. Spolu s tím se trochu více rozkolísalo počasí.

Spolu s tímto vývojem šel ruku v ruce i růst spotřeby elektrické energie. V Kalifornii došlo v 2. polovině 90. let k růstu počtu obyvatelstva, ale i spotřeby elektrické energie na hlavu, a to především díky moderním technologiím, které jsou velmi energeticky náročné - např. růst počtu počítačů v domácnostech, rozmach internetu a serverových center, klimatizace. Vše dohromady vyvolalo růst spotřeby elektřiny až o 25 % v průběhu 90. let. Tento růst však nebyl doprovázen odpovídajícím růstem kapacit ani v Kalifornii ani v blízkém okolí.

Je ale nutné zdůraznit, že růst poptávky nebyl z historického hlediska pro samotnou Kalifornii zas až tak výjimečný. Stejně tak v ostatních státech amerického západu byl růst poptávky po elektřině obdobný. Tahounem spotřeby elektřiny je v USA stejně jako jinde na světě do velké míry hospodářský cyklus. Hlavním problémem se stala skutečně regulace cen kombinovaná s nedostatkem kapacit, jak ještě ukážeme.

Prométheus v plamenech
Nicméně události, které nastaly v Kalifornii v zimě 2000 – 2001, nepřišly z čistého nebe. Kalifornie a Western Grid obecně měly problémy s krytím poptávky vždy – určitou ukázkou těchto problémů byly i romány jako „Prométheus v plamenech“ nebo „Přetížení“, ve kterých šlo vždy o adresování stejného problému byť v různých souvislostech. A v obou došlo k zásadnímu nepochopení toho, co je problémem. Ale polemika s krásnou literaturou není účelem tohoto dodatku. V Kalifornii docházelo k energetickým kvazi-krizím již v minulosti, a to vždy v souvislosti s pohybem cen ropy (mimochodem oba výše zmíněné romány byly napsány právě v době ropných krizí, kdy se energetické problémy vždy vyostřily – u „Prométhea“ se jednalo o první ropnou krizi v letech 1972 –1973 a u „Přetížení“ se jednalo o druhou ropnou krizi v letech 1979 – 1980).
A pak přišlo jedno velké varování – v létě 2000 v podobě „krize v San Diegu“. Při popisu struktury elektroenergetického trhu jsme se zmínili, že společnosti SCE a PGaE neovládají kalifornský trh stoprocentně. Největším malým dodavatelem je již zmíněná společnost „San Diego Gas and Electric“, která má jako vymezené území oblast San Diega a jižní část Orange County. SDGaE zdědila z minulosti nejméně stranded costs, a proto jejich uhrazení trvalo podstatně kratší dobu než u jiných utilit. Hrazení stranded costs pro SDaE tedy skončilo před limitem 1. 1. 2002, konkrétně již s koncem roku 1999. V následujícím letním období, která znamenají pro jižní Kalifornii špičku odběrů, se projevily naplno všechny faktory již několikrát zmíněné výše.
Horké léto 2000 a v té době ještě prudce rostoucí ekonomika tažená internetovou bublinou zvýšila spotřebu elektřiny natolik, že zdroje se dostaly na hranici svých možností. Spolu s touto vysokou poptávkou prudce vzrostly náklady na výrobu elektřiny ze zemního plynu a ropných derivátů. Kalifornii ještě nepostihly výpadky, a to z následujících důvodů: distribuční společnosti měly ještě finanční zdroje; nejdražší zdroje byly vrženy na obsluhu jediného trhu s volnými cenami v okolí San Diega (proto byl vzestup cen na tomto malém trhu tak razantní – tj. až na trojnásobek původních maloobchodních cen); do dodávek pro Kalifornii se zapojily i vodní elektrárny v okolí – tehdy ještě plné vody; elektrárny běžely na hranici svých technických maxim, ba je i překračovaly.
Tato dílčí letní krize ale naznačila, co se stane na podzim a v zimě – za prvé, reakce politiků na růst cen konečným zákazníkům byla velmi instinktivní – uvalení dočasných cenových čepiček pro konečné zákazníky v oblasti San Diega a snahy uvalit maximální ceny na spotovém trhu; za druhé – SCE a PGaE se začaly zadlužovat a vyčerpávat své zdroje (tj. začala výše zmíněná „charitativní“ činnost); za třetí, voda se v hydroelektrárnách postupně vyčerpávala a u klasických elektráren se odložily mnohé údržbářské práce, čímž se začaly množit neplánované výpadky; za čtvrté, spotřebitelé nijak nezareagovali na problémy s elektřinou, částečně proto, že na většině území byla cena regulovaná a tak reagovat nemohli, ale částečně i proto, že jejich hlavní snahou bylo prosadit politické řešení – tj. opětnou regulaci, v čemž byli mnohými politiky podporováni.

Rolling blackout
Krize zdánlivě odezněla koncem horkého léta, kdy se snížila vlivem chladnějšího počasí spotřeba elektřiny pro klimatizační zařízení. Leč pokles teploty byl vytrvalý a Kaliforňané začali elektřinou i topit, jak to ostatně dělali vždy předtím. A nastala zimní špička. Po žhavém létě nebyly rezervoáry ropných derivátů a zemního plynu dostatečně naplněny (podzim byl relativně krátký a plynovody jsou svojí kapacitou nedostatečné), suché počasí a předchozí nadměrná spotřeba způsobily pokles vod ve vodních nádržích a elektrárny byly vinou odložených údržbárských prací v relativně špatném stavu. Důležité je, že ačkoliv poptávka dočasně klesla, pak ceny na Poolu nijak závratně. Pro ilustraci těchto faktů lze uvést následující obrázky a tabulky.

Celkem dosáhly ztráty SCE od června do ledna 5465 mil. USD. Od těchto ztrát je však nutné odečíst příjmy z vlastní výroby elektřiny, kterou SCE prodávala na burzu, a ty činily zhruba 1700 mil. USD. Kumulovaná ztráta tak činila 3765 mil. USD. PGaE na tom byla podobně.
Zvýšení ceny plynu by tedy dokázalo vysvětlit asi čtyřnásobné zvýšení cen na Poolu. Ale jak je možné vysvětlit až desetinásobný růst tržních cen? Jak je vidět z grafu, tak bod B je již velmi blízko hranicím technických možností Kalifornské elektrizační soustavy (resp. Western Gridu). Již jsme se zmínili o špatném technickém stavu elektráren, o prudkém zvýšení jejich výpadků a nízkých hladinách vody v hydroelektrárnách. Tyto výpadky znamenají snížení nabídky disponibilních zdrojů.


Jakékoliv zvýšení poptávky, nebo snížení nabídky z důvodu výpadku zdroje dostává energetický systém nad hranice jeho produkčních možností, což za prvé znamená extrémní skoky v ceně elektřiny směrem vzhůru s tím, že některé zdroje se přece jenom díky tak vysoké ceně ještě někde podaří najít, nebo výpadky elektřiny. V okamžiku, kdy je deficit nabídky před poptávkou relativně velký a není možné najít dodatečné zdroje za žádnou cenu, začínají delší výpadky, které, pokud by byly neřízené, mohou skončit rozpadem soustavy. Nebo mohou být řízené a skončit v tzv. „rolling blackout“. Neustálá dynamika systému také vysvětluje, proč ceny na Poolu tak výrazně luktuovaly. Kalifornský systém se octl na hranici technických možností a malé změny poptávky a nabídky tak mohly vyvolávat skokové změny cen.
Zajímavé je, že sledované dny měly v podstatě stejný průběh zatížení – přesto se ceny závratně lišily. Hlavním důvodem je pohyb na hranici možností, kde, jak jsme již vysvětlili, relativně malé výpadky zdrojů mohou způsobit velké posuny v cenách.

Dílo zkázy
Situace se neustále zhoršovala a faktický vývoj v Kalifornii v průběhu zimy známe všichni velmi dobře – jako důsledek výše popsaných faktorů v prosinci 2000 se SCE a PGaE dostaly na pokraj totálního finančního kolapsu. Důležité je poznání, že ale v té době ještě elektřina v Kalifornii a jejím okolí byla! Obchodníci a výrobci (např. kanadská BC Hydro) ji jen nechtěli dodávat společnostem, které za ni nemohly zaplatit, nebo nemohli elektřinu dodávat díky malé přenosové kapacitě. Neochota dodávat se dala „řešit“ příkazy k dodávkám. A to i z federální úrovně, když odcházející Clintonova administrativa se snažila zazpívat svoji labutí regulační píseň. Ale de facto se stále nekonala žádná energetická krize – pouze krize finanční a regulační.
V polovině zimy došlo k něčemu, co přijít muselo. Finanční problémy utilit, neschopnost a zbabělost regulátorů a politiků cokoliv smysluplného udělat, pomatené reakce spotřebitelů a především přírodní vlivy dokonaly dílo zkázy. Jak jsme se již zmínili, v létě 2000 bylo v Kalifornii velmi horké počasí. Takové počasí panovalo nejenom v Kalifornii, ale na celém území Western Gridu, což znamenalo, že velké vodní elektrárny byly přetíženy a neměly dostatek vody. Tyto kumulativní nedostatky se jako ona příslovečná kapka naplno projevily v lednu a únoru 2001, kdy udeřily tvrdé mrazy. Přetížené elektrárny začaly vypovídat službu a vodním elektrárnám došla voda – a v jeden okamžik energetický systém selhal. Operátorem trhu byl několikrát vyhlášen kritický stupeň 3, který umožnil tzv. „rolling blackout“, což není nic jiného, než postupné vypínání některých částí elektrické sítě. Tím se dá také řešit nedostatek kapacit – viz výše. „Rolling blackout“ byl vyhlášen dvakrát – 17. a 18. 1. 2001 (z modelového hlediska se nejedná o nic nepředvídatelného - viz výše).

Stav 1 – disponibilní rezervy jsou pod 7 % očekávané poptávky
Stav 2 – disponibilní rezervy jsou pod 3 % očekávané poptávky
Stav 3 – disponibilní rezervy jsou pod 1,5 % očekávané poptávky; umožňuje „rolling blackouts“, neboli postupné vypínání elektřiny pro některé oblasti a spotřebitele.

Jaký vliv měl „rolling blackout“ na snížení poptávky, dobře ukazuje následující graf. Nejedná se o nic jiného než o „uříznutí“ špiček poptávky, tj. o odfiltrování luktuací poptávkové křivky směrem doprava (v grafu poptávky a nabídky). Pozn. ke grafu: Horní křivka ukazuje potávku po elektřině během letní špičky 16. 8. 2000. Dolní čára ukazuje vliv prvního „rolling blackout“ na poptávku během 17. 1. 2001.

Obětní beránci
Na volném trhu je nedostatek kapacit řešen zvýšením ceny, protože tím odpadne část poptávky. Na trhu s regulovanými cenami je tento nedostatek nabídky řešen tím, že někdo není uspokojen, i když by finančně měl na to, aby si produkt koupil (ale ten není k dispozici). Vzpomeňme si na doby nedávno minulé – v komunistickém režimu se nedostatek zboží řešil tak, že lidé stáli fronty a na někoho se nedostalo. Občas se uplácelo (což není nic jiného než zvýšení ceny na principu diskriminačního monopolu). Na elektroenergetickém trhu se nestojí fronty, ale vypíná se proud – tak to řešil Ceausescu v Rumunsku, když elektrickou energií splácel zahraniční úvěry a na domácí obyvatelstvo se nedostalo.
Z celého rozboru vyplývá, že v Kalifornii trh neselhal, ale naopak – fungoval naprosto přesně a dokonale. Zkolabovala regulace, a to tak, že naprosto.
Místo toho, aby CPUC hledala řešení v urychlené liberalizaci a skutečné deregulaci, pak politici a regulátoři hledali viníka nastalé situace okolo sebe, a to s podporou i některých populárních zpěváků ekonomické teorie, jakým je např. Paul Krugman, který ve svém článku v New York Times z 10. prosince 2000 s názvem „California Screaming“ napsal doslova toto: „Slepá víra Kalifornie v trh přivedla zemi do tak závažného nedostatku elektrické energie, že guvernér musel zhasnout národní vánoční stromek“. Můžete sami posoudit, zda tato věta je pravdivá.
Dalším obětním beránkem měli být výrobci, kteří ve své „sveřepé a bezohledné“ snaze maximalizovat zisk způsobili růst cen na spotovém trhu. Za prvé, výrobci vždy maximalizují zisk, stejně jako vydavatelé novin, kteří podobné názory tisknou. Na tom není nic nemorálního. Za druhé, i kdyby se někteří z nich dohodli a snažili se zvýšit cenu, pak incentiv k útěku z kartelu roste exponenciálně s rostoucí cenou – to je důvod, proč všechny kartely selhaly a selžou. Tak razantní vzestup cen není možné vysvětlit kartelem výrobců, kterých je mnohem více, než bylo třeba výrobců na anglickém trhu. Mimochodem výše jsme podali mnohem lepší vysvětlení důvodů růstu cen. A „nejlepším“ obětním beránkem jsou liberální ekonomové, kteří nám „to“ neřekli. Ale řekli pouze, že je jakýkoliv ekonom bezbranný proti lobbyistům a politikům.

Klíč k řešení
Je důležité ještě jednou dodat, že zdravě fungující tržní mechanismus by si i s problémy výrazného nedostatku výrobních kapacit dokázal poradit. Jako příklady je možné uvést Norsko nebo Švédsko v období tuhých zim, kdy pohyb cen vyrovnal i značné úbytky vody ve vodních elektrárnách, např. v zimě 2000 – 2001. Klíčem k řešení byly právě pohyblivé ceny a efektivní cenový systém. Ten ale, jak již bylo řečeno, v Kalifornii nefungoval, a proto nastoupilo více či méně řízené vypínání proudu neboli ,,rolling blackouts“.
Žádná z jednotlivých okolností, které nastaly, by energetiku Kalifornie neposlaly do kolen. Pouze jejich souběh a především obrovská „snaha“ regulátorů dovést zemi k energetickému kolapsu slavily dost pochybný úspěch.

Ing. Miroslav Zajíček
MBA

Sdílet

Komentáře

Najdete nás na Facebooku
Odběr novinek
Server CESKAENERGETIKA.cz
Česká Energetika s.r.o. a Česká energetická asociace provozují portál www.ceskaenergetika.cz, vydávají dva časopiy z oblasti energetiky a OZE, pořádají na tato témata semináře a konference pro laickou i odbornou veřejnost.
Důležité odkazy
Spolupracujeme
Najdete nás také na
Portál www.ceskaenergetika.cz © 2011 pohání redakční systém MultiCMS. Grafické zpracování Cossi Design.