Elektroenergetika a obnovitelné zdroje energie

Elektroenergetika a obnovitelné zdroje energie

doc. Ing. Jan Škorpil, CSc., doc. Ing. Zbyněk Martínek, CSc.,
katedra elektroenergetiky, Fakulta elektrotechnická, ZČU Plzeň

Úvod
Potenciál obnovitelných zdrojů energie (dále OZE) není ve světě v současné době dostatečně využíván. Převážná část, asi tři čtvrtiny, celosvětové spotřeby energie je kryta fosilními palivy (uhlí, ropa, zemní plyn), a to se všemi negativními důsledky, které z této situace vyplývají pro životní prostředí. Tato skutečnost i další odhadovaný vývoj jsou dobře patrné z obr. 1.

V závěrech 18. kongresu Světové energetické rady (WEC), který se konal v říjnu roku 2001 v Buenos Aires se uvádí, že i v příštích dekádách budou stále rozhodující fosilní paliva, pro která zatím co do ekonomické výhodnosti neexistují alternativy. V těchto materiálech se dále konstatuje, že energetické zdroje jsou dostatečné pro pokrytí poptávky po energii v následujících sto letech. Za podstatnou se však považuje diverzifikace zdrojů a jejich otevřené portfolio, aby v jednotlivých regionech byla skladba optimalizována podle místních potřeb. Jedním z klíčových cílů pro světovou energetiku je podpora dlouhodobě udržitelných voleb, tj. také obnovitelné energii.

Situace v Evropské unii
Program rozvoje a podpory OZE je v současné době na jednom z předních míst ve státech Evropské unie (dále EU). V oblasti výroby elektřiny se očekává, že v roce 2010 bude přes 22 % její spotřeby (scénářem je předpokládána spotřeba elektřiny 3 058 TW·h) v EU pokryto z obnovitelných zdrojů (obr. 2, obr 3). Pro naplnění těchto cílů má sloužit směrnice Evropského parlamentu a Rady Evropy o podpoře elektřiny z OZE v podmínkách jednotného trhu s elektřinou.

Pokud se týká problematiky spojené s přenosovým a distribučním systémem, dále jejich provozovatelé mají na svých územích zaručit přenos a distribuci elektřiny vyrobené z OZE a zajistit prioritní přístup této elektřiny do systémů sítí. Ve směrnici se považuje za nezbytné, aby si všechny členské státy EU naplánovaly národní cíle vytčené pro spotřebu elektřiny vyrobené z OZE. V tab. 1 je uveden stav v roce 1997 a doporučený podíl elektrické energie z obnovitelných zdrojů pro jednotlivé státy EU v roce 2010.

Situace v České republice
Stav využití obnovitelných zdrojů energie pro výrobu elektrické i tepelné energie v ČR je uveden v tab. 2.

Tab. 1. Spotřeba elektřiny vyrobené z OZE v zemích EU v roce 1997 a navrhovaný stav roce 2010 [2]

Tab. 2. Využití obnovitelných zdrojů energie v ČR, stav roku 2000 [3]

Tab. 3. Dostupný a ekonomicky využitelný potenciál OZE a druhotných zdrojů energie v ČR do roku 2010 [3]

Kvantitativní podíl výroby energie z OZE v portfoliu energetických zdrojů ČR se pohybuje kolem 1,5 % tuzemské spotřeby primárních energetických zdrojů. Ve výrobě elektřiny z OZE má dominantní postavení využívání hydrologického potenciálu ve velkých (VE) a malých vodních elektrárnách (MVE – obr. 4). I přes nárůst počtu zařízení pro využití obnovitelné energie vybudovaných v poslední době je celkové využití OZE velmi nízké a zaostává za možnostmi jejich ekonomicky využitelného potenciálu, stanoveného na základě současných podmínek podpory a uvažování doby návratnosti investice osm let (u MVE šestnáct let). Dostupný i ekonomicky využitelný potenciál OZE a druhotných zdrojů energie do roku 2010 v ČR je v tab. 3.

Z dosud uvedeného vyplývá, že v ČR je třeba zintenzivnit využití reálně aplikovatelných OZE a zvýšit jejich podíl v celkové energetické bilanci. Nelze pouze přihlížet aktivitě ostatních zemí v této oblasti, a to zvláště v době příprav na vstup ČR do EU. K tomu také směřuje Národní program hospodárného nakládání s energií a využívání jejích obnovitelných zdrojů, schválený usnesením vlády ČR v říjnu 2001. Tento program vyjadřuje cíle týkající se snižování spotřeby energie, využití jejích obnovitelných zdrojů a druhotných zdrojů v souladu s hospodářskými a sociálními potřebami, zásadou trvale udržitelného rozvoje a ochrany životního prostředí.

Cílem zmíněného programu v oblasti OZE je dosáhnout 3% podílu elektřiny ke konci roku 2005 (bez VE) nebo 5,1 % (s VE nad 10 MW) z OZE na hrubé spotřebě elektřiny a dosáhnout podílu OZE na spotřebě primárních energetických zdrojů ve výši 2,9 % (bez VE nad 10 MW) nebo 3,2 % (s VE nad 10 MW).

Závěr
Významné uplatnění OZE se z globálního celosvětového pohledu předpokládá v horizontu 30 až 40 let. Tempo jejich zavedení však může být větší při intenzivních podporách těchto zdrojů. Vychází-li se z požadavku na zachování zdravého životního prostředí a předpokladu trvale udržitelného rozvoje lidstva, jsou OZE v tomto směru velmi perspektivní. Na racionální řešení v oblasti zásobování energií nezbývá příliš mnoho času. Důležité je, aby všechny zainteresované strany (vlády, energetické společnosti, spotřebitelé, zájmové skupiny, vzdělávací instituce, média) vyvinuly společné úsilí o reálné řešení této problematiky.