Obnovitelné zdroje energie: Příklady a využití

Lidé potřebují nebo přinejmenším požadují mít k dispozici elektřinu nejen v každou denní či noční dobu, ale i na téměř každém místě na světě. Pojďme se podívat na některé z obnovitelných zdrojů energie a jejich využití.

1. Solární energie

Fotovoltaické elektrárny (FVE) jsou spojeny s představou slunečného letního dne. Přesto fungují i v podmínkách zcela opačných. Příkladem je solární farma Willow s roční výrobou 1,35 MWh, která leží asi 80 km severně od Anchorage na Aljašce, kde v zimních měsících svítí slunce méně než šest hodin denně. Ještě severněji, asi 320 km pod severním polárním kruhem, je v provozu farma Fairbanks’s Golden Valley. Oba tyto projekty jsou rentabilní především díky vysoké ceně elektřiny na Aljašce, která je téměř dvojnásobná než průměr v USA.

V letních měsících pak může denní výroba přesáhnout i 8 000 kWh. Za jeden červnový den tak farma vydělá více než za celý prosinec. FVE dobře fungují také ve větších nadmořských výškách. Slunce na horách září silněji a v zimě zde, stejně jako na Aljašce, funguje efekt odrazu světla od okolních svahů pokrytých sněhem. Ještě výš bude ve švýcarských Alpách stát 2,2MW solární elektrárna u přehrady Muttsee. Zatím nejvýše položenou solární elektrárnou na světě bude ve výšce 3 737 m budovaná Oruru v Bolívii.

Příklady solárních projektů:

• Solární farma Willow (Aljaška)
• Farma Fairbanks’s Golden Valley (Aljaška)
• Solární elektrárna u přehrady Muttsee (Švýcarsko)
• Oruru (Bolívie)

2. Větrná energie

Největší slabinou větrných elektráren je pro někoho možná překvapivě silný vítr. Tato zařízení totiž začínají pracovat u při rychlosti větru 4 m/s a nejlepší výkon dosahují v rozmezí 10-15 m/s. Z důvodu nebezpečí poškození je však potřeba tyto zdroje energie automaticky odstavovat při rychlostech nad 25-30 m/s.

I přes toto omezení letos na jaře ohlásilo Japonsko, které chce do roku 2050 dosáhnout nulových emisí skleníkových plynů, výstavbu velkého větrného parku Dohoku na ostrově Hokkaidó, který je pověstný drsným počasím s častými vichřicemi. Dodavatelem větrných turbín se má stát společnost Siemens Gamesa, která ve spolupráci s japonskou technologickou firmou Eurus Energy už vyvíjí turbíny o jednotkovém výkonu 4,3 MW odolávající po deset minut větru o rychlosti až 57 m/s a třísekundovým nárazům větru o rychlosti až 80 m/s. Přepočteno jde o rychlost téměř 290 km/h, což je rychlost tajfunů, které často útočí na pobřeží nejen Japonska, ale i dalších zemí jihovýchodní Asie. Novou platformu pobřežních turbín odolných proti tajfunům proto vyvíjí také čínská společnost MingYang.

Čtěte také: Zelená energie ve Španělsku

Pro instalace v jihočínském moři připravuje větrnou elektrárnu, která bude podle dostupných údajů dokonce největší na světě. Kolos má tři 118m lopatky, výkon 16 MW a bude schopen zásobovat zelenou elektřinou až 20 000 domácností.

Využití větrné energie pomocí draků a kluzáků

Kromě klasické metody využívání větrné energie prostřednictvím větrných turbín se v poslední době hovoří i o možnosti využití větrné energie ve velkých výškách pomocí draků nebo kluzáků. Zatímco příznivci „zelené energie“ požadují stále výkonnější větrné turbíny, objevuje se nová vlna ekologicky motivovaných inženýrů, kteří považují větrné turbíny za pozůstatek minulosti. Jedním z průkopníků koncepce využití obnovitelných zdrojů energie pomocí draků je Peter Lynn z Nového Zélandu, který tyto draky projektuje.

V roce 2003 jako konzultant firmy Makani představil vizi „upoutaných létajících křídel“ a možnosti jejich využití pro výrobu levné elektrické energie. Zdůraznil, že drak osvobozuje vrtule větrné turbíny od nezbytných konstrukcí základů, věží a převodovky. Účinnost vrtule je dána jejím velmi rychlým pohybem. Drak, nebo spíše malý upoutaný kluzák, je řízen počítačem a opisuje velké kruhy - stejné, jako konec větrné turbíny. Pohyb zařízení roztáčí malé turbíny, které jsou na něm připevněné, a energii posílá na zem přes vedení v úvazném lanu. Drak bude daleko lehčí než stejně výkonná klasická turbína, a bude moci pracovat v oblastech, kam se velké turbíny nehodí, třeba v hlubokých příbřežních vodách.

Kilometr nad zemí osmkrát více energie - stručně řečeno, drak nahrazuje nejdůležitější část větrné turbíny a dostává ji do míst, kde je vítr nejsilnější. Ve výšce zhruba 80 m nad zemí fouká vítr obvykle rychlostí 4,6 m/s, ve výšce 800 m je to asi 7,2 m/s. Energie, kterou lze z větru získat, je úměrná třetí mocnině rychlosti větru. Proto: čím je větší výška, tím větší je i množství získané energie. Ve výšce 1 000 m nad zemí lze získat až osmkrát více energie než při zemi.

Evropská komise již doporučila, aby technologie výroby elektřiny ve velkých výškách byla zahrnuta mezi tzv. „zelené technologie“, které by se na výrobě elektřiny měly do roku 2020 podílet dvaceti procenty.

Čtěte také: Více o obnovitelných zdrojích

3. Vodní energie

Energie proudící vody byla lidstvem využívána již dávno. Zprvu na pohon mlýnů, hamrů, pil, později i pro výrobu elektřiny. Mezi podporované malé vodní elektrárny, které v Atlase najdete, se počítají zdroje do 10 MW instalovaného výkonu (u velkých vodních děl - přehrad již negativní ekologické dopady převažují nad přínosem). Před 2. světovou válkou bylo na dnešním území České republiky 11 679 takových provozů. Bohužel později, při orientaci na velké centrální zdroje došlo často k jejich likvidaci.

Malé vodní elektrárny můžeme rozdělit na průtočné, které využívají přirozený průtok a akumulační, s časově omezenou schopností odběru vody podle momentální potřeby energie. Vlastní elektrárny se budují buď přímo na jezech či v tělesech hrází anebo je potřebného spádu dosaženo i několikakilometrovým náhonem nebo tlakovým přivaděčem.

Turbína je základní technologickou jednotkou vodní elektrárny. Roztáčena proudící vodou pohání generátor vyrábějící elektrický proud. Existuje celá řada typů turbín pro různé průtoky a spády - nejznámějšími jsou Bánkiho, Peltonova, Kaplanova či Francisova.

4. Biomasa

Biomasou (zde myšleno dřevinami, rostlinami a organickými odpady) můžeme snadno nahradit velké množství fosilních paliv. Oproti nim biomasa nepřispívá ke skleníkovému efektu, protože při spálení je do ovzduší uvolněno jen takové množství CO2, jaké je během růstu absorbováno. Navíc jde o obnovující se a v České republice po Slunci nejvíce lokálně dostupný zdroj.

Pro získávání energie z biomasy se užívá různých způsobů. Nejznámější je spalování, které se spolu se zplyňováním řadí k tzv. V databázi naleznete zejména střední a velké zdroje spalující biomasu od cca 200 kW tepelného výkonu. V současnosti přibývá především spalování odpadů z těžby a ze zpracování dřeva a to buď ve formě štěpků, pilin či pelet. Objevuje se i spalování slámy obilné i řepkové, které je dnes v zemědělství přebytek.

Čtěte také: Nuclear power: A renewable resource?

Pomalu se rozšiřuje pěstování rychlerostoucích dřevin (topoly, vrby aj.), ale zejména energetických rostlin (např. konopí, miscantu či šťovíku) na zemědělských plochách ležících ladem nebo na plochách jinak těžko využitelných. Přibývá využití biomasy v kogeneraci, kde je kromě tepla vyráběna elektřina do sítě. Při rozkladu organických látek (hnoje, zelených rostlin, čistírenských kalů, odpadů z potravinářství apod.) v uzavřených zahřátých nádržích bez přístupu kyslíku vzniká bioplyn.

tags: #co #je #to #obnovitelny #zdroj #4

Oblíbené příspěvky:

• Charakteristika ekosystému USA
• Jak správně účtovat poplatek za svoz komunálního odpadu
• Co jsou primární emise?
• Co zabalit na školu v přírodě
• Emise starších vozidel v ČR