Energie budoucnosti | E15.cz

Energie budoucnosti

Sdílet na Facebook Messenger Sdílet na LinkedIn
Z ekologického hlediska rozlišujeme zdroje energie obnovitelné a neobnovitelné. Většina elektrické energie se dnes vyrábí z neobnovitelných zdrojů, zejména spalováním fosilních paliv v tepelných elektrárnách nebo štěpnou jadernou reakcí v elektrárnách jaderných. Množství neobnovitelné energie je však omezené, potenciální regenerace dlouhodobá a výhledově hrozí jejich úplné spotřebování.

Současný trend v energetické politice prosazuje vyrovnaný „energetický mix“ jednotlivých druhů zdrojů energie. Proto je snaha o rozšíření výroby z alternativních (přírodních) zdrojů energie. Mezi základní obnovitelné zdroje se řadí:

• energie vody, • geotermální energie, • energie větru, • solární energie, • spalování biomasy, • energie příboje a přílivu oceánů.

Efektivní využití energie se hodnotí jak z hlediska trvale udržitelného rozvoje, tak z hlediska ekonomických ukazatelů. Problémem většiny těchto zdrojů jsou vysoké investiční náklady při omezeném výkonu v závislosti na přírodních podmínkách, a tedy velmi dlouhá návratnost. S ohledem na postupný růst cen fosilních paliv se rozdíl v nákladech pomalu srovnává. Zároveň je všeobecná snaha snížit environmentální dopady tepelných a jaderných elektráren a řada států proto využití alternativních zdrojů finančně i legislativně podporuje. Česká republika se při vstupu do EU zavázala, že podíl výroby elektrické energie z alternativních zdrojů bude v roce 2010 činit 8 % celkové výroby, což se podle předběžných odhadů podařilo splnit. V roce 2020 by mělo jít o 13,5 %. Podle optimistického scénáře IPCC, Mezinárodního panelu pro klimatické změny, by se měly v roce 2050 obnovitelné zdroje energie podílet až na 77 % světové primární energie. V současnosti se podle jeho studie obnovitelné zdroje podílejí na celosvětové produkci energie 14 procenty. Z toho 10 % pochází z biomasy, 3 % vytvářejí vodní zdroje a zbytek všech ostatních dohromady činí méně než půl procenta.

#####Historie elektrifikace

Za nejvýznamnější osobu v oblasti energetiky je považován T. A. Edison, který se podílel na více než 1000 vynálezů. Edison vytvořil nejen žárovku, ale celý systém nutný pro její „rozsvícení“. V roce 1882 uvedl v New Yorku do provozu první elektrárnu na světě. O rozvoj elektrifikace v Čechách se zasloužil František Křižík, který také v roce 1889 v Praze na Žizkově vybudoval první samostatnou elektrárnu vyrábějící elektřinu určenou pro prodej. V roce 1919 byl přijat zákon o všeobecné elektrizaci a od té doby poptávka po elektřině stále roste. V této době byl elektrický proud přístupný 70 procentům obyvatel. První velká elektrárna s výkonem 70 MW byla postavena v roce 1926. V roce 1978 začala výstavba jaderné elektrárny Dukovany, přičemž první blok byl uveden do provozu v roce 1985. O další dva roky započala stavba jaderné elektrárny Temelín. V roce 1996 zahájila provoz největší přečerpávací vodní elektrárna v ČR – Dlouhé Stráně – o výkonu 650 MW. V roce 2004 schválila vláda novou energetickou koncepci, která klade důraz na využívání domácích a obnovitelných energetických zdrojů.

#####Vodní elektrárny

[file:12231:small:right]

První snahy o využití vodní síly jsou zaznamenány již v 2. století př. n. l., v podobě konstrukce vodního kola pro pohon mlýnských kamenů. Teprve ve 30. letech 19. století byla sestrojena funkční přetlaková turbína, která je základem všech dnešních vodních elektráren. První malé vodní elektrárny využívané k osvětlovacím účelům byly realizovány v r. 1881 v USA a Anglii. Na našem území byla postavena první hydroelektrárna v Písku v roce 1888. Všechny velké vodní elektrárny s výjimkou Dalešic, Mohelna a Dlouhých Strání jsou situovány na toku Vltavy, kde tvoří tzv. Vltavskou kaskádu.

Mezi výhody vodních elektráren patří nízké pořizovací i provozní náklady, minimální zátěž životního prostředí a dlouhá životnost. V podstatě jediným ekologickým úskalím hydroelektráren může být nepříznivý vliv na ekosystémy toků. Potenciál pro stavbu velkých vodních elektráren je v ČR již vyčerpán, a tak je možné investovat pouze do malých vodních elektráren s výkonem do 10 MW v závislosti na ročním období, počasí a průtoku vody. Vodní elektrárny produkují ze všech alternativních možností výroby energie v ČR největší objem elektřiny, což znamená 17 % celkového výkonu všech elektráren.

#####Spalování biomasy

Biomasu lze přeměnit na elektřinu spalováním, fermentací nebo zplyňováním. Vzhledem k objemu stále se zvyšujícího množství energie získané z biomasy je otázka, jak rychle je tento materiál „obnovitelný“. Z historie známe země, které vykácely své lesy na stavby lodí, a dosud se je nepodařilo zalesnit. Teoreticky lze k získání energie využít všechny formy biomasy, protože základním stavebním prvkem živé hmoty je uhlík a jeho chemické vazby obsahující energii. Z hlediska energetického využití jde v podmínkách České republiky většinou o dřevo, slámu a jiné zemědělské zbytky. Vhodné jsou např. rychlerostoucí topoly, vrby či olše.

#####Sluneční energie

Jedná se o dnes nejdiskutovanější zdroj pro získání energie. Z hlediska životního prostředí jde o čisté a šetrné řešení, přičemž sluneční záření lze nejefektivněji přeměňovat na teplo. Z jednoho metru aktivní plochy můžeme získat až 110 kWh elektrické energie za rok. Celkový instalovaný výkon slunečních elektráren na světě byl v roce 2010 přes 30 000 MW, přičemž z 90 % se na tomto objemu podílejí Německo, Japonsko a USA. Přes své výhody a velký růstový potenciál podíl fotovoltaiky na celkové produkci elektrické energie ve světě představuje pouze asi 0,01 %. V ČR byla první sluneční elektrárna o výkonu 10 kW uvedena do provozu v roce 1998 na vrcholu hory Mravenečník v Jeseníkách. Díky ohromné podpoře státu v roce 2010 jsme se stali třetím největším provozovatelem fotovoltaických elektráren na světě. První solární elektrárnu zásobující energií nepřetržitě během dne i noci staví ve Španělsku, kde sluneční věž o výkonu 19 MW bude první svého druhu na světě, která využije k přenosu tepla směs roztavených solí (směs dusičnanu sodíku a draslíku), čímž bude moci provozovat elektrárnu ještě 15 hodin poté, co slunce zapadne.

#####Větrné elektrárny

[file:12229:small:right]

První větrný mlýn na našem území stál v zahradě Strahovského kláštera v Praze již v roce 1277. Začátek výroby novodobých větrných elektráren se datuje na konec 80. let minulého století. V současné době stojí v desítkách lokalit v ČR větrné elektrárny o nominálním výkonu 300 kW až 2MW, přičemž jejich celkový instalovaný výkon přesáhl v loňském roce 200 MW. Největší větrná farma Evropy má vzniknout v rumunské Fontanele, kde již došlo ke spuštění 139 turbín z celkově plánovaných 240. Celkově tak výkon dosáhne 600 MW, což je dvojnásobek současné největší evropské větrné farmy ve Skotsku. Největší větrná farma na světě o výkonu 782 MW stojí v USA (Roscoe).

Hlavními nevýhodami této technologie kromě kolísání větrného zdroje je malá životnost větrných stanic (asi 25 let) a vysoké pořizovací náklady. Ačkoli její provoz je skoro bezúdržbový a při provozu nevznikají škodlivé emise, vzhledem k materiálovým nárokům na její pořízení je výsledný vliv na životní prostředí diskutabilní. Přesto evropská komise předpokládá, že do roku 2020 stoupne podíl větrné elektřiny v celkové produkci na 12 %. V poslední době se hovoří i o možnosti využití větrné energie ve velkých výškách pomocí draků nebo kluzáků, protože ve výšce 1000 metrů nad zemí lze získat až osmkrát více energie než při zemi. Základ této myšlenky vyslovil již v roce 1827 anglický vynálezce George Pocock.

#####Geotermální energie

Nevýhodami jsou nejistoty v geologických podmínkách. V České republice připadá do úvahy pouze využití tzv. konceptu suché horniny („hot dry rock“ – teplo kolem 200 °C zakonzervované v horninách), s čímž není ani v zahraničí příliš velká zkušenost. Během několika let by se měly realizovat výstavby geotermálních elektráren na Litoměřicku a Liberecku.

#####Mořské vlny

Energie mořských vln je dosud spíše netradiční zdroj energie. Základním problémem je zde závislost na pohybu vody, podobně jako u větrných elektráren je výroba elektřiny závislá na síle větru. Za nejexotičtější aplikaci pro využití energie vln se považuje projekt Anaconda, což je had dlouhý 200 metrů, který plave pod hladinou a vodou zaplněná gumová hadice je vlnami stlačována a vede do turbíny na konci zařízení. Škoda, že nemáme moře.

S předplatným můžete mít i tento exkluzivní obsah

Hlavní zprávy

Nejčtenější

Video