Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 3/2017 vyšlo
tiskem 15. 3. 2017. V elektronické verzi na webu bude ihned. 

Téma: Amper 2017 – 25. mezinárodní elektrotechnický veletrh

Hlavní článek
Problémy elektromobility

Aktuality

Současné možnosti elektromobility představí AMPER Motion 2017 Největší přehlídka elektromobility v ČR proběhne 21.- 24. 3. na brněnském výstavišti a…

Startuje 9. ročník největší tuzemské ekologické soutěže Odstartoval již 9. ročník největší tuzemské ekologické soutěže E.ON Energy Globe.…

V distribuční soustavě (DS) ČEZ Distribuce, a. s. je vyhlášen kalamitní stav Od 9 h dne 24.2.2017 je vyhlášen kalamitní stav v Karlovarském kraji - okres Karlovy Vary…

Veletrh Věda Výzkum Inovace 2017 zahájí místopředseda vlády Pavel Bělobrádek Letošní ročník Veletrhu Věda Výzkum Inovace zahájí na brněnském výstavišti 28. února 2017…

Chytré lampy PRE potvrdily zhoršenou smogovou situaci v Praze Chytré lampy PRE potvrdily v rámci svého pilotního provozu, že v Holešovicích a…

Jak se bydlí v pasivních domech, řeknou jejich majitelé na veletrhu FOR PASIV Další ročník veletrhu FOR PASIV, který je zaměřený na projektování a výstavbu…

Více aktualit

Životní prostředí, fosilní energetika a obnovitelné zdroje energie

Elektro 10/2001

doc. Ing. Jan Škorpil, CSc.,
vedoucí oddělení technické ekologie, Západočeská univerzita Plzeň,
Fakulta elektrotechnická, katedra elektroenergetiky

Životní prostředí, fosilní energetika a obnovitelné zdroje energie

Cílem tohoto příspěvku je upozornit na energetický potenciál obnovitelných zdrojů energie a nutnost podporovat vývoj i využívání těchto zdrojů v zájmu uchování přijatelného životního prostředí.

1. Úvod

Energetika je považována za jednoho z největších znečišťovatelů životního prostředí, který ovlivňuje všechny jeho složky.

Obr. 1.

Kyselé deště, havárie obřích mořských tankerů s ropou, ztenčování ozónové vrstvy v horních vrstvách atmosféry, havárie jaderné elektrárny v Černobylu, zesilování skleníkového efektu a mnoho dalších jevů názorně ukazují ojedinělou schopnost člověka ničit své vlastní životní prostředí. Není proto divu, že vliv energetiky na životní prostředí a vzrůstající zdravotní rizika jsou v popředí zájmu nejen odborníků, ale nyní stále častěji i široké veřejnosti. V současné době je již zcela zřejmé, že jakákoliv technologie (nejen energetická) uplatňovaná ve velkém měřítku je spojena s negativním působením na životní prostředí. Z hlediska rozsahu lze tyto vlivy rozdělit na lokální, regionální a globální. Je rovněž zřejmé, že s rozšiřováním té či oné technologie mohou některé vlivy postupně přerůstat z lokálních v regionální a posléze v globální, jak jsme toho ostatně v současné době svědky.

Nejvíce diskutovaným problémem je nyní ohrožení životního prostředí globálním oteplováním, které je připisováno vysokým emisím skleníkových plynů do atmosféry, a to zejména emisím oxidu uhličitého (CO2) ze spalovacích procesů.

2. Energetika a CO2

Hnací silou růstu produktivity a vyšší životní úrovně je prudce rostoucí spotřeba energie, získávaná hlavně z uhlí, ropy a plynu.

Zdroje, které se na Zemi vytvářely milióny let, jsou spalovány v nevídané míře během několika lidských generací. Produkty energetických technologií založených na této bázi znečišťují všechny složky životního prostředí a významně přispívají nevyhnutelnou produkcí CO2 k zesilování skleníkového efektu. Silná závislost vyspělých průmyslových zemí na těchto zaběhnutých, dosud těžko nahraditelných technologiích je také příčinou fiaska listopadového summitu OSN o globálním klimatu v nizozemském Haagu i dalších jednání, na nichž se vyspělé země nedokázaly shodnout, jak prosadit snižování emisí skleníkových plynů. Možnosti, které se nabízejí k nižší produkci CO2 při zásobování energií, lze shrnout přibližně do těchto bodů:

  • snížení energetické náročnosti,
  • zvýšení účinnosti přeměn energií,
  • nové technologie přeměn energií,
  • bezpečná jaderná energie,
  • obnovitelné zdroje energie.

3. Obnovitelné zdroje energie

Jedním z velmi potřebných, ale také hodně diskutovaných opatření je využívání obnovitelných zdrojů energie, kam patří především energie slunečního záření, větrná a vodní energie a energie biomasy. V úvahu přichází také využívání geotermální a slapové energie.

Prozatím však nelze o obnovitelných zdrojích energie hovořit jako o skutečných alternativách nyní využívaných světových energetických zdrojů, ale spíše o doplňkových zdrojích energie. Tuto skutečnost dokumentují např. údaje uvedené v tab. 1.

Tab. 1. Přehled instalovaných elektrárenských výkonů z různých zdrojů v evropských zemích

Země Jaderná energie Černé uhlí Hnědé uhlí Kapalná paliva Zemní plyn Plyn. turbíny, diesel apod. Tepelné zdroje celkem
Rakousko - 1 401 414 861 1 975 1 008 5 659
Belgie 5 631 3 555 - 520 2 608 1 095 13 409
Dánsko - 6 683 - 839 1 411 339 9 272
Španělsko 7 000 8 115 1 800 5 535 1 590 2 112 26 152
Finsko 2 310 4 050 1 136 286 1 443 868 10 092
Francie 58 515 11 140 - 8 500 - 5 060 83 215
Řecko - - 4 159 1 395 16 803 6 373
Itálie - 8 182 237 17 373 15 136 4 384 45 311
Irsko - 855 389 708 1 012 530 3 491
Lucembursko - - - - - 75 75
Nizozemsko 505 4 393 - - 11 372 1 129 17 399
Portugalsko - 1 917 - 1 715 - 487 4 119
Švédsko 10 000 - - - - 6 810 16 810
Velká Británie 12 907 32 436 - 3 736 12 077 2 189 6 334
Celkem 119 703 114 173 30 949 47 523 64 805 32 071 409 224

Země Vodní energie celkem Ostatní zdroje celkem OZE celkem Tepelné zdroje + OZE % všech OZE % ostatních OZE
Rakousko 11 348 119 11 467 17 126 67,00 0,69
Belgie 1 403 145 1 548 14 957 10,30 0,97
Dánsko 9 726 735 10 007 7,30 7,25
Španělsko 17 032 214 17 246 43 398 39,70 0,49
Finsko 2 242 1 239 3 481 15 573 22,40 7,96
Francie 25 365 - 25 365 108 580 23,40 0,0
Řecko 2 522 29 2 551 8 924 28,60 0,32
Itálie 19 988 510 20 498 65 809 31,10 0,77
Irsko 529 9 538 4 029 13,40 0,22
Lucembursko 1 129 6 1 135 1 210 93,80 0,50
Nizozemsko 37 542 579 17 978 3,20 3,01
Portugalsko 3 893 - 3 893 8 012 48,60 0,0
Švédsko 16 450 1 040 17 490 34 300 51,00 3,03
Velká Británie 4 252 469 4 721 68 065 6,90 0,69
Celkem 115 011 6 583 121 602 532 828 22,90 1,24

Energií slunečního záření dopadajícího na zemský povrch, geotermální a slapovou energií je dána celková světová kapacita obnovitelných zdrojů energie. Lidé na této planetě spotřebují v současné době asi 87 000 TW·h/rok (z tohoto pohledu činí energie dopadajícícho slunečního záření (1 060 × 106 TW·h/rok) asi 12 000krát více, energie geotermální (290 000 TW·h/rok) asi 3,3krát více a energie slapová (12 × 103 TW·h/rok) asi 14 % výše uvedené roční spotřeby energie).

Množství obnovitelné energie tedy o několik řádů převyšuje současnou a budoucí světovou potřebu. Z dalších příznivých vlastností obnovitelných zdrojů lze uvést téměř žádnou nebo jen malou zátěž životního prostředí a také jejich plošné rozptýlení po celém světě na rozdíl od fosilních paliv. Kromě zmíněných příznivých vlastností mají obnovitelné zdroje energie množství vlastností problematických, např. u některých zdrojů velké a těžko předpověditelné krátkodobé i dlouhodobé výkyvy výkonu, předpokládající nutnost energii akumulovat.

Vize týkající se využití obnovitelných zdrojů energie nutně musí vycházet z jejich vlastností. Jejich uplatnění lze spatřovat zřejmě nejprve v decentralizovaném energetickém zásobování (tzv. disperzní zdroje) komunální sféry, jež bude vybavena jinými technologiemi, a postupně i v produkčních technologiích, jejichž energetická náročnost bude v zájmu udržitelného rozvoje společnosti nutně klesat. Využívání jednotlivých obnovitelných zdrojů energie je individuální, neboť závisí na klimatických a geografických podmínkách. Má silně regionální charakter a je limitováno ještě dalšími mezemi technickými, legislativními, ekonomickými a environmentálními (vlivu prostředí). Efektivní využití těchto zdrojů (kromě velké vodní energetiky v některých zemích) ve větším měřítku než v řádu několika procent je dosud ve většině zemí – i u nás – iluzí.

Obr. 2. Obr. 3.

Evropská komise EU má zájem v rámci snah o omezení klimatických změn v roce 2010 získat 12 % energie z obnovitelných zdrojů a za tím účelem zadala tyto cíle: výkon větrných elektráren 10 000 MW, milión instalací slunečních fotovoltaických článků, výkon 10 000 MW v kogeneračních jednotkách spalujících biomasu, výkon 1 000 MW z bioplynových zařízení, vytápět 10 000 domů s využitím biomasy [1].

4. Závěr

Rozvoj energetiky obecně není v rozporu s ochranou životního prostředí, je však potřebné udržet rovnováhu mezi nutností zachovat a zlepšit životní prostředí a mezi dalšími společenskými potřebami, jejichž uspokojování závisí na dostupnosti energie. Důležitá úloha zde připadne zcela určitě uplatnění obnovitelných zdrojů energie. Podpora vývoje a využívání těchto zdrojů je v zájmu budoucích generací. Značnou roli v této oblasti může sehrát rozsáhlejší dostupnost informací, vzdělávací činnost a uskutečňování demonstračních projektů.

Literatura:

[1] Electrical Rewiew, 1999, č. 12, s. 13.