Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2016 vyšlo tiskem
7. 12. 2016. V elektronické verzi na webu od 6. 1. 2017. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a měřicí technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu (2. část – dokončení)

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

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.