8 Vyčerpatelné a nevyčerpatelné obnovitelné zdroje energie

Evropské země usilují o zvýšení podílu spotřeby energie z obnovitelných zdrojů, ale ne každé se to daří stejně. V éře klimatických změn a rychlého vyčerpávání fosilních paliv je nezbytné hledat alternativní způsoby výroby elektřiny.

Obnovitelné zdroje energie jsou svou podstatou unikátní, nevyčerpatelné a čisté zdroje, jimiž se čím dál více nahrazují stará konvenční a znečišťující paliva. Obnovitelné zdroje energie jsou přírodní zdroje, které se přirozeně obnovují v krátkém čase, jako je sluneční záření, vítr, voda, biomasa nebo geotermální teplo.

Mezi obnovitelné zdroje patří biopaliva, sluneční energie, větrná energie, vodní energie a také obnovitelná část odpadů. Obnovitelné zdroje energie jsou nevyčerpatelné přírodní zdroje, jako je slunce, vítr, voda nebo geotermální energie.

Využívání obnovitelných zdrojů energie má mnoho výhod, a proto nabývá stále většího významu. Je díky němu možné snižovat emise skleníkových plynů, dosahovat větší diverzifikace používaných paliv, zvyšovat energetickou bezpečnost a také snižovat závislost na tradičních fosilních palivech. Na rozdíl od fosilních paliv, která jsou omezená a vytvářejí při spalování škodlivé emise, obnovitelná energie minimalizuje dopady na životní prostředí.

Podmínky a předpoklady pro využití jednotlivých druhů obnovitelné energie se však v různých zemích dosti výrazně liší. Na rozdíl od fosilních paliv, jako je uhlí, ropa či zemní plyn, mají alternativní zdroje energie své výhody a nevýhody.

Čtěte také: Vliv Energie na Přírodu

Výhody a nevýhody alternativních zdrojů energie

Výhody:

• Nevyčerpatelnost: K dispozici máme nekonečné množství energie z alternativních zdrojů, jako je slunce či vítr. Jejich čerpáním neztenčíme zásoby, ani nemáme vliv na životní prostředí.
• Nulové emise CO₂: Při výrobě elektřiny z alternativních zdrojů nevznikají emise oxidu uhličitého. Solární, větrné ani vodní elektrárny nevypouští do ovzduší žádné škodlivé látky.
• Dostupnost: Slunce či vítr jsou široce dostupné, není potřeba nákladná těžba.
• Nízká cena: S tím, jak zlevňují technologie pro využití alternativních zdrojů, klesá i cena energie, kterou vyrobí.
• Nezávislost: Ať na úrovni států či domácností, přechod k obnovitelným zdrojům energie zvyšuje energetickou soběstačnost.

Nevýhody:

• Klimatické podmínky: Ve všech oblastech neexistují ideální podmínky pro využití alternativních zdrojů energie.
• Počasí: Závislost na počasí je u alternativních zdrojů velká, a proto se výroba elektřiny hůře plánuje. V domácnostech eliminuje tento problém ukládání energie do baterií, ale ve větším měřítku stále není vyřešen.
• Nestabilita: S výše uvedeným souvisí nestabilita ve výrobě elektřiny. Z obnovitelných zdrojů není možné vyrábět v okamžiku, který si sami zvolíme.

Podíl obnovitelných zdrojů v EU a ČR

Evropská unie si pro rok 2020 stanovila cíl dosáhnout podílu obnovitelných zdrojů na celkové spotřebě energie vyrobené ze všech dosud využívaných paliv a energií na úrovni 20 %. Protože souhrnný cíl není možné jednoduše přenést na všechny členské státy, byly pro jednotlivé země stanoveny individuální vnitrostátní cíle.

Česká republika by měla v roce 2020 dosáhnout 13% podílu spotřeby energie z obnovitelných zdrojů. Tento cíl je již splněn. V roce 2018 tvořily obnovitelné zdroje u nás 15,1 % z celkové spotřeby paliv a energií. Spolu se zvyšujícím se procentuálním podílem roste i absolutní spotřeba energie z obnovitelných zdrojů. V roce 2005 bylo spotřebováno 1 653 ktoe*, v roce 2010 to bylo 2 294 ktoe a v roce 2018 již 2 999 ktoe.

*) ktoe = tisíc tun ropného ekvivalentu, což odpovídá množství energie uvolněné spalováním jednoho tisíce tun ropy

Z hlediska plnění stanovených cílů jsou na tom nejhůře Francie a Nizozemsko. Francie si do roku 2020 vytyčila 23% podíl spotřeby energie z obnovitelných zdrojů, jenže v roce 2018 tam obnovitelné zdroje tvořily 16,6 %. Nizozemsko s cílem 14 % mělo v roce 2018 reálný podíl energie z obnovitelných zdrojů 7,4 %.

Za celou Evropskou unii bylo v roce 2018 dosaženo 18 % spotřeby z obnovitelných zdrojů energie. Je tedy vidět, že souhrnný údaj o situaci v jednotlivých zemích mnoho nevypovídá. Zatímco řada států již své stanovené cíle splnila, nebo jsou na nadějné cestě jich dosáhnout, mnohé státy budou muset své záměry přehodnotit.

Čtěte také: Udržitelná Budoucnost

Struktura spotřebovávaných obnovitelných zdrojů energie v ČR

Mění se i struktura spotřebovávaných obnovitelných zdrojů energie. V roce 1990 tvořily téměř 100 % tuhé obnovitelné zdroje, jako jsou např. palivové dřevo, dřevěné brikety, dřevěné pelety nebo celulózové výluhy. V roce 2005 klesl podíl tuhých obnovitelných zdrojů energie na 97 % a na významu začínaly nabývat energie z bioplynů, sluneční energie, obnovitelné odpady, motorová nafta s biosložkami a také teplo z tepelných čerpadel. V roce 2018 zajišťovaly tuhé obnovitelné zdroje již jen 77,5 % celkové spotřeby z obnovitelných zdrojů energie. Přes 5 % energie se vyrobilo z bioplynů, téměř 1 % tvořila sluneční energie, skoro 6 % bylo teplo z tepelných čerpadel a více než 8 % obnovitelné energie pocházelo z motorové nafty s biosložkami.

Tradiční tuhé obnovitelné zdroje energie hrají stále významnou úlohu. Během sledovaného období se však postupně prosazují i nové druhy a technologie.

V České republice se alternativní zdroje využívají jen v malé míře. Podle statistiky EUROSTAT se obnovitelné energie podílí na spotřebě elektřiny z 15 procent, o něco více je to ve vytápění a chlazení. Průměr zemí Evropské unie činí 37 procent.

Níže je uvedena tabulka s podílem jednotlivých obnovitelných zdrojů na celkové energii z obnovitelných zdrojů v ČR:

Zdroj: MPO, Obnovitelné zdroje energie (2020)

Čtěte také: Význam obnovitelné energie

Alternativní zdroje energie v ČR

Fotovoltaické elektrárny

Využití slunečního svitu na výrobu elektřiny pomocí solárních panelů patří v současné době k nejrozšířenějším variantám alternativních zdrojů energie. Elektrická energie se v tomto případě získává tzv. přímou přeměnou pomocí fotoelektrického jevu.

Nejefektivněji fungují fotovoltaické panely pod přímým slunečním zářením, nicméně i v podmínkách České republiky dokážou vyrobit značné množství energie. Jeden kilowattpeak fotovoltaických panelů (cca 3-4 panely) vyrobí ročně přibližně 1 MWh elektřiny. Záleží ovšem na správném umístění a sklonu solárních panelů.

Fotovoltaické elektrárny nabízí výbornou alternativu pro soběstačnou výrobu elektřiny - dají se umístit na střechy domů, firem a zemědělských objektů. Pro vlastní využití se vyplatí pořídit si fotovoltaickou elektrárnu s úložištěm do baterií. Díky tomu se během dne, kdy svítí slunce, ukládá energie do akumulátoru a večer ji můžete spotřebovat.

Náklady na provoz fotovoltaické elektrárny jsou zanedbatelné, postupně se snižují i pořizovací náklady na solární panely. Domácnosti si vybudování fotovoltaické elektrárny mohou ještě zlevnit pomocí dotace z programu Nová zelená úsporám.

Vodní elektrárny

Ve vodních elektrárnách se energie vody dá zužitkovat dvěma způsoby. První z nich využívá kinetickou energii, tedy proudění vody. Druhým způsobem je využití výškového rozdílu hladiny, neboli spádu. Vodní elektrárna neznečišťuje životní prostředí, v případě povodní může pomoci zmírnit její následky.

Na malých vodních tocích je možné vybudovat průtočné elektrárny o výkonu v řádech desítek kilowatthodin. Největších výkonů dosahují přehradní elektrárny, které dokáží vyrobit stovky megawatthodin elektřiny.

Pro vybudování vlastní vodní elektrárny musíte bydlet u vodního toku se stabilním průtokem vody. Společnost E.ON. na svém webu uvádí, že například řeka klesající o 3 ‰ (3 metry výšky na 1 kilometr délky), jíž protéká kubík vody za sekundu, poskytuje energii pro výkon 25 kW.

Větrné elektrárny

Využití větru pro výrobu elektrické energie má řadu výhod. Neprodukuje žádné emise, na rozdíl od sluneční energie je možné využívat vítr i v noci. Naopak nevýhodu větrných elektráren představuje, že při velkém větru přetěžují rozvodnou síť.

V České republice mají větrné elektrárny malou podporu. Větrná elektrárna převádí energii proudícího vzduchu na mechanickou energii, kdy otáčí lopatkami rotoru. Technologie větrných elektráren se neustále vylepšuje a ruku v ruce s tím roste i efektivita výroby.

Přestože se s nimi v České republice málokdy setkáme, existují i větrné elektrárny pro domácnosti. Doporučuje se je stavět na otevřeném místě, jinak hrozí, že budovy či stromy způsobí větrné víry a ty následně sníží výkon proudění, a tím i výtěžnost elektrárny.

Geotermální energie

Mezi méně známou variantu alternativních zdrojů energie patří tzv. geotermální energie. Tuto energii tvoří teplo obsažené v nitru Země, které se dále předává horninám a vodě na povrchu. Samo o sobě má nízkou teplotu, a tak se teplo získává pomocí tepelného čerpadla.

Tepelná čerpadla se používají pro vytápění a ohřev vody v domácnostech. Z pohledu geotermální energie se nejčastěji využívají tepelná čerpadla země-voda, která sbírají teplo pomocí plošných kolektorů či vrtů a předávají ho otopné vodě v radiátorech či podlahovém topení. Ještě častější jsou ovšem tepelná čerpadla vzduch-voda, která čerpají energii z okolního vzduchu.

Biomasa

V České republice je biomasa nejvyužívanější alternativní zdroj energie. Obecně jde o hmotu organického původu, přičemž pro účely výroby energie se používá dřevo a dřevní odpad, dále pak i sláma, zemědělské zbytky, exkrementy užitkových zvířat, kal z čistíren odpadních vod a podobně.

Spalováním biomasy vzniká elektrická energie. Často se ale biomasa používá ke kombinované výrobě elektřiny a tepla v tzv. kogeneračních jednotkách. Tam má poměrně vysokou výtěžnost, a to až 90 %. Při pouhé výrobě elektřiny je efektivita jen okolo 50 %.

Energie vyrobená z mořských vln

Energii je možné získat i z moří a oceánů, a to z vln nebo přílivu. Nicméně i ve světě se zatím spíše testují menší projekty, k výzkumu nejvíce přispívá Velká Británie.

Zejména energie pocházející z přílivu a odlivu má velký potenciál pro spolehlivou výrobu elektřiny. Závisí totiž na pohybu Měsíce, a tak se dá předpovědět a naplánovat na roky dopředu.

Naopak technologie spoléhající na vlny nefungují tak spolehlivě. Pohyb vln se totiž neustále mění, a tak musí být zařízení dostatečně odolné, ale zároveň flexibilní, aby dokázalo energii vln zpracovat. Tato metoda se využívá například ve Velké Británii, v Portugalsku, Španělsku, Norsku atd.

Neobnovitelné zdroje energie

Neobnovitelné zdroje energie jsou opakem obnovitelných - nejen, že se nám jejich zásoby krátí, ale jejich využívání produkuje velké množství CO2 a přispívá ke globálnímu oteplování. Řadí se sem zejména fosilní paliva jako uhlí, ropa, zemní plyn a někdy i rašelina.

Přesto že se fosilní paliva nepřestávají přirozeně vytvářet, tento proces je příliš pomalý na to, abychom je mohli považovat za obnovitelný zdroj. Ve vyspělejších krajinách se využívání fosilních paliv čím dál tím více snižuje a nahrazuje se obnovitelnými zdroji, naopak v rozvojových krajinách se zvyšuje.

Neobnovitelné zdroje energie, jako jsou uhlí, ropa a zemní plyn, jsou spojeny s vysokou energetickou hustotou, nicméně jejich využívání má environmentální důsledky. Patří mezi ně emise skleníkových plynů, znečištění ovzduší a zásahy do krajiny během těžby.

tags: #8 #vycerpatelne #a #nevycerpatelne #obnovitelne #zdroje

Oblíbené příspěvky:

• Zkušenosti z jazykových kurzů
• Posekaná tráva v Litoměřicích: Co s ní?
• Kouzelné čtení – Hravá přírodověda: Podrobná recenze
• Legislativa v oblasti ochrany přírody a krajiny
• Charakteristika podzimu