Obnovitelné mořské zdroje energie: Druhy a potenciál

Obnovitelné mořské energie jsou stále více považovány za udržitelné řešení rostoucích energetických potřeb naší planety. Vzhledem k neustálému nárůstu poptávky po energii a výzvám spojeným s klimatickými změnami musí naše společnost nutně přejít na zdroje energie, které jsou šetrnější k životnímu prostředí.

V tomto článku se budeme zabývat různými druhy obnovitelných mořských energií, jejich výhodami a nevýhodami, jakož i dalšími zajímavými aspekty, které je třeba zohlednit, jako jsou inovace, výzkum, osvěta a sociální přijatelnost těchto technologií.

Druhy obnovitelných mořských energií

Energie z přílivových proudů

Energie z přílivových proudů se vyrábí zachycením kinetické energie mořských proudů. Vodní turbíny fungují podobně jako větrné turbíny, ale jsou ponořeny ve vodě, aby mohly využívat pohyb proudů. Existují různé typy vodních turbín, jako jsou axiální turbíny, reaktivní turbíny a turbíny s vrtulí.

Energie z vodních turbín má velký potenciál díky hustotě vody, která je přibližně 830krát vyšší než hustota vzduchu, což umožňuje vyrábět značné množství energie i při relativně slabých mořských proudech.

Podle posledních dat sdružení Ocean Energy Europe bylo v roce 2021 v Evropě instalováno 2,2 MW kapacity přílivového proudu, což je slibný nárůst z 260 kW v roce 2020. Globálně bylo instalováno 3,12 MW kapacity přílivové energie.

Čtěte také: Vliv Energie na Přírodu

Skotsko známé dlouholetou těžbou ropy a plynu v Severním moři se díky tomu stalo v posledních letech centrem vývoje i realizace přílivových elektráren. Na nejsevernějším cípu země začala první turbína umístěná dvacet metrů pod mořskou hladinou pracovat už v roce 2017. Třetí z plánovaných čtyř turbín projektu MeyGen byla uvedena do provozu v září 2022, čtvrtá má začít vyrábět elektřinu letos na jaře. Dalším skotským projektem je takzvané Shetlandské přílivové pole a na Orknejích testují v rámci Evropského mořského energetického centra své technologie vývojáři z celé Evropy i dalších zemí. Výsledky jsou natolik nadějné, že tento obor láká čím dál víc investorů.

Přílivová energie

Přílivová energie využívá k výrobě elektřiny rozdíl výšky mezi přílivem a odlivem. Přehrady nebo přílivové elektrárny se staví v ústí řek nebo zátokách, aby zachytily tuto energii. Existují dva hlavní typy přílivových elektráren: přílivové přehrady s nádržemi a přílivové turbíny.

Přílivová elektrárna La Rance ve Francii, zprovozněná v roce 1966, je příkladem přílivové přehrady s nádrží a zůstává jednou z největších zařízení tohoto typu na světě. Největší přílivová elektrárna na světě Sihwa leží v Jižní Korei. Byla spuštěna v roce 2011 a celkovým výkonem 254 MW překonala doposud největší přílivovou elektrárnu na řece Rance ve Francii.

Ještě větší přílivová elektrárna by mohla vzniknout přehrazením ruského Penžinského zálivu. Podle odhadu vědců by slapová energie mohla poskytovat až 1 milion GWh elektřiny. Světová energetická rada (WEC) konstatovala, že jen v zálivu Fundy ve východní Kanadě by slapová energie mohla ročně produkovat 7 000 GWh elektrické energie. Rozdíl mezi přílivem a odlivem je zde 11 m a v nejužším místě až 17 m. Ve 270 km dlouhém zálivu protéká tam a zpět na 100 miliard tun mořské vody. Nelze se proto divit, že se slapové energii věnuje tak velký zájem.

Energie vln

Energie vln využívá pohyb vln k výrobě energie. Plovoucí zařízení, nazývaná vlnové měniče energie, jsou rozmístěna na moři, aby zachytila tuto energii a přeměnila ji na elektřinu. Technologie přeměny energie vln jsou různé, včetně oscilujících vodních sloupců, systémů s otočným bodem, pelamisů a mořských hadů.

Čtěte také: Udržitelná Budoucnost

Příkladem projektu využívajícího energii vln je elektrárna Agucadoura v Portugalsku, která byla uvedena do provozu v roce 2008, avšak v roce 2009 byla z technických a finančních důvodů odstavena.

Dva projekty vznikající u ghanského pobřeží však mají ambice posunout výkon vlnových elektráren na úroveň konvenčních zdrojů. Na základě podpisu smlouvy mezi švédským výrobcem Seabased a ghanským developerem TC’S Energy má dojít k výkonovému posunu o další řád oproti doposud největším vlnovým elektrárnám. Elektrárna o výkonu 100 MW využívající k výrobě elektřiny energii mořských vln bude největší komerční instalací svého druhu.

Tepelná energie oceánů (ETO)

Tepelná energie oceánů (ETO) využívá rozdíl teploty mezi teplou povrchovou vodou a studenou hlubokou vodou k výrobě elektřiny. Tato technologie obvykle využívá Rankinův cyklus s organickou kapalinou k přeměně tepla na elektrickou energii. Tropické a rovníkové oblasti jsou obzvláště vhodné pro využívání ETO vzhledem k výraznějšímu teplotnímu rozdílu mezi povrchovou a hlubokou vodou.

Pilotní projekty, jako je instalace OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) v NELHA (Natural Energy Laboratory of Hawaii Authority), prokázaly technickou proveditelnost této technologie, i když stále existují výzvy v oblasti snižování nákladů a zvyšování energetické účinnosti.

Další možnosti využití mořské energie

V současné době mohou moře a oceány poskytnout obnovitelnou energii ve formě pohybujících se vln, teplotních rozdílů mořské vody, případně slapové energie. To ale není vše, co moře může nabídnout. Lze očekávat, že jednou bude možné zachytit a přeměnit na elektřinu i obrovská množství tepelné, v podstatě geotermální energie, kterou produkuje magma a která neustále uniká průduchy na mořském dně.

Čtěte také: Význam obnovitelné energie

Boom nastal také v oblasti plovoucích solárních elektráren. Od brazilské Amazonie až po Japonsko vzrostla plovoucí solární kapacita ze 70 MWp v roce 2015 na 1300 MWp v roce 2020. Analytici očekávají, že trh s touto technologií poroste v příštím desetiletí o 43 % ročně a v roce 2031 dosáhne 24,5 miliardy USD.

Výhody a nevýhody obnovitelných mořských energií

Výhody

• Nízká uhlíková stopa: Jednou z hlavních výhod obnovitelných mořských energií je jejich nízká uhlíková stopa. Nahrazují fosilní zdroje energie, čímž přispívají ke snížení emisí skleníkových plynů a boji proti klimatickým změnám.
• Energetický potenciál: Oceány pokrývají přibližně 70 % povrchu Země a nabízejí obrovský energetický potenciál. Evropská unie odhaduje, že energie vln a přílivu by mohla do roku 2050 pokrýt 10 % poptávky EU po elektřině.
• Komplementarita s jinými obnovitelnými zdroji: Obnovitelné mořské energie představují zajímavou komplementaritu s jinými zdroji obnovitelné energie, jako je sluneční a větrné energie. Jejich výroba elektřiny je často předvídatelnější a méně proměnlivá, což může přispět k vyvážení elektrických sítí.
• Ekonomický potenciál: Rozvoj obnovitelných mořských energií nabízí významný ekonomický potenciál a může přispět k tvorbě pracovních míst v oblasti výzkumu, inženýrství, výroby a údržby.

Nevýhody

• Náklady: Technologie obnovitelných mořských energií jsou stále ve vývoji a jejich zavedení a údržba mohou být nákladné.
• Dopad na životní prostředí: Ačkoli obnovitelné mořské energie mají celkově pozitivní dopad na životní prostředí, mohou mít místní dopady na faunu a flóru mořskou.
• Omezená dostupnost lokalit: Vhodná místa pro instalaci zařízení na výrobu energie z mořských obnovitelných zdrojů jsou omezená kvůli faktorům, jako je hloubka vody, vzdálenost od pobřeží a povětrnostní podmínky.

Výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů v EU

Infografika je založená na datech o výrobě a spotřebě elektřiny od organizace Ember. Jedná se o nezávislý energetický think-tank, zaměřený na podporu přechodu od uhlí k čistým zdrojům elektřiny. Zvýrazněna je především elektřina z větru, slunce a biomasy.

Některé další země (v grafu jsou označeny *, např. Chorvatsko nebo Itálie) alespoň jednou v letech 2020 až 2024 dovážely více než 10 % spotřebovávané elektřiny. Nejvyšší podíl obnovitelných zdrojů (větru, slunce, biomasy a vody) na výrobě elektřiny ze států EU má Dánsko (88 % v roce 2024, nárůst o 73 procentních bodů v letech 2000-2024), Česko je druhé nejnižší (17 %) těsně před Maltou. Kromě Dánska došlo k největšímu nárůstu obnovitelné elektřiny v Portugalsku (+56 p. b.), Německu (+52 p. b.), Velké Británii a Nizozemsku (u obou +48 p.

Vítr v roce 2024 vyráběl v EU celkem 17 % elektřiny. Největší podíl má Dánsko (58 % v roce 2024, +46 p. b. mezi lety 2000-2024), dále Irsko (37 %, +36 p. b.) a Portugalsko (31 %, +31 p. b.). Na Maltě a na Slovensku zatím nedošlo k žádné výstavbě větrných elektráren, ve Slovinsku (+0,1 p. b.), Česku (+1 p. b.) nebo Maďarsku (+2 p.

Zatímco v roce 2000 až na zanedbatelné výjimky nebyly solární elektrárny nikde v EU, v roce 2024 se podílely na 11 % vyrobené elektřiny. Tyto elektrárny mají největší podíl v Maďarsku (25 %), Řecku a Španělsku (u obou 21 %), na Kypru (19 %) a v Nizozemsku (18 %). Z biomasy bylo v roce 2024 vyrobeno 5 % elektřiny. Největší podíl má v Dánsku (19 %), Velké Británii (14 %), Finsku a Lotyšsku (u obou 12 %).

Výroba z vodních elektráren spíše stagnuje (v roce 2024 pokrývala 13 % v EU), ve více než polovině států EU navíc mírně poklesla. Největší podíl má v Rakousku (57 %), Lotyšsku (50 %) a Chorvatsku (44 %). Mnoho států vyváží nebo dováží větší množství elektřiny, Evropská unie jako celek je však v oblasti výroby elektřiny prakticky soběstačná (v posledních letech dováží v průměru méně než 0,2 % spotřebovávané elektřiny).

Závěr

Obnovitelné mořské zdroje energie představují řešení pro uspokojení energetických potřeb naší planety. Navzdory výzvám, kterým čelí, je jejich energetický potenciál, nízká uhlíková stopa a komplementarita s jinými obnovitelnými zdroji energie slibnou volbou pro budoucnost. Investice do výzkumu, inovací a osvěty veřejnosti jsou nezbytné pro podporu vývoje a přijetí těchto technologií.

Spojením úsilí vlád, podniků, vědců a občanů můžeme využít potenciál obnovitelných mořských energií k vybudování udržitelné a odolné energetické budoucnosti, která bude schopna čelit výzvám klimatických změn a podpořit hospodářský růst, přičemž zachováme naši drahocennou planetu pro budoucí generace.

tags: #energie #z #obnovitelných #mořských #zdrojů #druhy

Oblíbené příspěvky:

• Problémový odpad: Jak se ho zbavit?
• Rizika skládkování odpadu
• O odbourávání odpadu biologicky
• Kompost: Co znamenají symboly?
• Odpadové hospodářství v Šebrově a okolí