Emise vodních par ze zdrojů energie: Komplexní pohled

Vodní elektrárny patří mezi nejstabilnější zdroje elektřiny a využívají přirozenou sílu vody k výrobě čisté energie. Vodní elektrárna je zařízení, které vyrábí elektřinu z pohybu vody - konkrétně z jejího proudu nebo výškového rozdílu.

Voda roztáčí turbínu, ta pohání generátor a ten vyrábí elektřinu. Představte si, že voda teče přes hráz. Jakmile padá dolů, má velkou sílu, tzv. potenciální energii. Dokud teče voda, vyrábí se elektřina.

Typy vodních elektráren

Vodní elektrárny se dělí podle způsobu využití vodního toku a podle technického řešení:

• Přehradní vodní elektrárny: Voda se zadrží v přehradní nádrži, takže vznikne výškový rozdíl (spád). Voda je pak podle potřeby vypouštěna na turbínu, která roztáčí generátor a vyrábí elektřinu.
• Přečerpávací vodní elektrárny: Jsou to v podstatě baterie pro elektrickou síť. V době, kdy je přebytek elektřiny (např. v noci), se voda čerpá z dolní nádrže do horní. Skvěle se hodí pro vyrovnávání spotřeby a výroby elektřiny.
• Průtočné vodní elektrárny: Jsou umístěny přímo na řece, obvykle u jezu. Výrobu nejde regulovat - závisí na přírodě.
• Malé vodní elektrárny: Fungují na stejném principu jako ostatní typy, ale v menším měřítku. Využívají menší spád i menší množství vody. Vhodné pro domácnosti, které pracují na energetické soběstačnosti.

Výhody a nevýhody vodních elektráren

Přehradní vodní elektrárny

• Výhody: Voda je zadržena v přehradní nádrži, takže vznikne výškový rozdíl (spád). Voda je pak podle potřeby vypouštěna na turbínu, která roztáčí generátor a vyrábí elektřinu.
• Nevýhody: Při stavbě hrozí velký zásah do krajiny a ekosystému. Mají vysoké pořizovací náklady a náročnou výstavbu.

Přečerpávací vodní elektrárny

• Výhody: Skvěle se hodí pro vyrovnávání spotřeby a výroby elektřiny. Jsou to v podstatě baterie pro elektrickou síť. V době, kdy je přebytek elektřiny (např. v noci), se voda čerpá z dolní nádrže do horní.
• Nevýhody: Při výstavbě je méně zásahů do přírody než u přehrady.

Malé vodní elektrárny

• Výhody: Vhodné pro domácnosti, které pracují na energetické soběstačnosti.
• Nevýhody: Potřebujete vhodné podmínky (řeka, spád) a stavební povolení.

Vodní elektrárny v České republice

Možná vás překvapí, že v Česku máme přes 1 500 vodních elektráren. Nejvýznamnější vodní elektrárny v ČR tvoří tzv. vltavskou kaskádu - soustavu přehrad a elektráren na řece Vltavě. Patří sem Lipno, Orlík, Kamýk, Slapy, Štěchovice a Vrané.

Vodní elektrárny v ČR tvoří zhruba 3 % z celkové výroby elektřiny. Vodní elektrárny hrají v české energetice důležitou roli už desítky let - zejména ty velké, jako jsou přehradní nebo přečerpávací.

Čtěte také: Vše o emisních normách

Na rozdíl od solární energie nebo větrné energie nejsou vodní elektrárny závislé na aktuálním počasí. Většina zařízení ve vodních elektrárnách má životnost 40-100 let. Vodní elektrárny jdou stavět pouze tam, kde to dovolují přírodní podmínky - tedy dostatečný průtok, vhodný spád, stabilní geologické podloží a přístup k síti.

Výstavba přehrad znamená zatopení rozsáhlých území, zásah do přirozeného toku řeky a ovlivnění vodních a suchozemských ekosystémů. Zatímco fotovoltaické a větrné elektrárny se rozšiřují rychlým tempem, vodní elektrárny zůstávají stabilním pilířem obnovitelných zdrojů. Jejich další využití v budoucnu leží hlavně v kombinaci malých vodních elektráren s bateriemi nebo jako součást energetických komunit.

Emise a spotřeba vody u různých zdrojů energie

Výroba elektrické energie je podle studie z roku 2019 hlavní příčinou globálního nedostatku vody, přičemž obavy kolem těchto dopadů elektrické produkce rostou v oblasti obnovitelných i neobnovitelných zdrojů. Elektrárny potřebují vodu pro chlazení nebo přímo pro výrobu elektřiny. Příkladem jsou hydroelektrárny nebo jaderné elektrárny, kde je voda nezbytná k chlazení.

Typy udržitelnějších zdrojů, na které se v některých scénářích spoléhá jako na cestu k bezemisní produkci elektřiny (např. biomasa se zachycováním a ukládáním uhlíku), jsou právě na vodu velmi náročné. V případě energie z biomasy je za významnou část spotřebované vody zodpovědná fáze pěstování plodin.

Naopak nejméně náročné jsou na spotřebu vody větrné elektrárny, u nichž se mediánová hodnota pohybuje kolem 43 litrů vody na vyprodukovanou megawatthodinu elektřiny. Dobře si vede také fotovoltaika.

Čtěte také: Více o pamětních emisích

Z hlediska znečišťování ovzduší a při zohlednění výrobního a dodavatelského řetězce jsou na prvním místě uhelné elektrárny. Větrné, solární a vodní elektrárny s jadernými elektrárnami po boku jsou téměř bezemisní.

Pokud vezmeme v úvahu celý výrobní a dodavatelský řetězec včetně dopravy a logistiky, je těžké posoudit, který z obnovitelných zdrojů energie je nejvíce a který naopak nejméně „zelený”.

Spotřeba vody u různých zdrojů energie

Podle ČEPS se má spotřeba elektřiny v budoucnu naopak výrazně zvýšit. Podle Gabriely Sáričkové Benešové, mluvčí skupiny Sev.en Česká energie bude v Česku poptávka po elektřině z uhlí i za deset let, protože ještě stále nebude k dispozici dostatečná kapacita jiných řiditelných zdrojů, které by byly schopné pružně reagovat na aktuální poptávku po elektřině.

V současnosti jsou jediným stabilním a řiditelným domácím zdrojem právě uhelné elektrárny, ze kterých pochází více než třetina české energie. Slouží i jako záložní zdroje.

Podle mluvčího Skupiny ČEZ Ladislava Kříže se kvůli výši cen povolenek výroba energie v tomto typu elektráren už ekonomicky nevyplatí. V otázce energetického mixu půjde o to, co je do roku 2033 časově zvládnutelné. Stabilitu a flexibilitu může zajistit i tzv. přechodný zdroj, zemní plyn.

Čtěte také: CIM Ministerstvo Emise: Vysvětlení

Podle údajů think tanku Ember přispěly v roce 2022 uvnitř Evropské unie největším podílem do celkového množství vyprodukované elektřiny obnovitelné zdroje energie jako celek. Podle Eurostatu z nich už v roce 2021 pocházelo téměř 38 procent elektřiny. Na druhé příčce je se čtvrtinovým podílem následovala elektřina vyrobená v jaderných elektrárnách a třetí místo s 20 procenty zaujaly elektrárny využívající zemní plyn nebo jiné průmyslové plyny.

Celkově emise z energetiky stouply o 410 milionů tun, tedy 1,1 procenta, na 37,4 miliardy tun. Kromě nízké produkce vodních elektráren, kterou musely nahradit elektrárny na fosilní paliva, ke zvýšení emisí přispěly také oživení čínské ekonomiky a oživení v leteckém sektoru.

Když Dailson J. Bertassoli z Ústavu geologie na University of Sao Paulo měřil emise skleníkových plynů ve vodní nádrži Belo Monte, zaujaly ho bubliny vycházející ze dna. I když vodní elektrárny nespalují žádné fosilní zdroje, tak se v jejich nádržích ze splavované vegetace ukládané na dně, uvolňují miliony tun metanu a oxidu uhličitého.

Mnohde legislativa producentům skleníkových plynů ukládá registrovat se jako znečišťovatelé. Zda se na některé provozovatele vodních nádrží začne pohlížet jako na oteplovače klimatu s povinností kupovat emisní povolenky, nebo zda se aktivisté začnou zasazovat o jejich rušení, jako v případě atomových elektráren, není v tuto chvíli jasné.

Pošahaní ekologové a šílení politici si to proto zjednodušili a zabývají se jen emisemi, které výrobek (například elektromobil či automobil) přímo produkuje, jenže to je jen špička ledovce.

Milan Štrupl: Kdyby šlo skutečně o ekologii planety a snahu snížit emise v dopravě, tak by se primárně řešili největší znečišťovatelé a producenti emisí, což jsou v největší míře zaoceánské lodě spalující mazut, pak letadla, pak nákladní auta, a nakonec s pár zanedbatelnými procenty osobní automobily lidí, kteří potřebují jet do práce. Ale vypadá to spíš na chytrý globální byznys 21.

tags: #emise #vodních #par #zdroje

Oblíbené příspěvky:

• Odpadkový koš KIS Dual Swing Bin: Recenze
• Jak bojovat se znečištěním ovzduší?
• Recenze odpadkových košů
• Omezování znečištění vody firmami
• Úvodní cvičení z ekologie