Obnovitelné a neobnovitelné zdroje energie v České republice a ve světě

Energetická krize v roce 2022 opravdu zamíchala kartami ve výrobě elektrické energie. Zatímco výroba v uhelných elektrárnách v České republice narostla o 14 %, prudce zdražující plyn zaznamenal značný propad o 55 %. Vodní elektrárny rovněž zaznamenaly pokles výroby - o 17 %. Celkový objem vyrobené elektřiny se zvýšil o 2,7 %, zatím co vývoz poskočil proti roku 2021 o závratných 52 %. Pojďme se tedy podívat, z jakých zdrojů se u nás elektřina vyrábí, a jak jsme na tom ve srovnání se sousedy.

Výroba elektřiny v České republice stojí na dvou hlavních zdrojích - na uhlí a jádru. V současné době pochází z obnovitelných zdrojů jen asi 10 % elektrické energie, zatímco z uhlí bylo v loňském roce vyrobeno 41,94 % a z jádra 37 %. Zdroje na výrobu elektrické energie můžeme rozdělit na:

Obnovitelné zdroje energie

Obnovitelná energie je energie z obnovitelných zdrojů energie (OZE). Patří sem jednak přirozené toky energie (vítr a sluneční záření), a jednak zásoby, které se obnovují alespoň tak rychle, jak jsou čerpány (například potenciální energie vody v přehradách, biomasa).

Mezi další obnovitelné zdroje patří kinetická energie vody, energie přílivu a vln, geotermální teplo, a biomasa. Přestože většina obnovitelných zdrojů energie je z principu nevyčerpatelná, některé zdroje (např. biomasy) jsou při současné míře využívání považovány za vyčerpatelné. Obnovitelná energie se často využívá k výrobě elektřiny, vytápění nebo chlazení.

V letech 2011 až 2021 vzrostl podíl obnovitelné energie na celosvětových dodávkách elektřiny z 20 % na 28 %. Využívání fosilní energie se snížilo z 68 % na 62 % a jaderné energie z 12 % na 10 %. Podíl vodní energie se snížil z 16 % na 15 %, zatímco energie ze slunce a větru vzrostla z 2 % na 10 %. Biomasa a geotermální energie vzrostly z 2 % na 3 %. V mnoha zemích světa se již obnovitelné zdroje energie podílejí na celkových dodávkách energie více než z 20 %, přičemž v některých zemích se z obnovitelných zdrojů vyrábí více než polovina elektřiny.

Čtěte také: Význam obnovitelné energie

Podle Mezinárodní agentury pro energii (IEA) bude pro dosažení nulových emisí CO2 do roku 2050 nutné, aby 90 % celosvětové výroby elektřiny pocházelo z obnovitelných zdrojů. Některé studie ukázaly, že celosvětový přechod na 100% obnovitelnou energii ve všech odvětvích - energetice, teplárenství, dopravě a průmyslu - je proveditelný a ekonomicky životaschopný.

Obnovitelné zdroje energie jsou dostupné v mnoha zemích, na rozdíl od fosilních paliv, která jsou soustředěna v omezeném počtu zemí. Toky obnovitelné energie zahrnují přírodní jevy, jako je sluneční světlo, vítr, příliv a odliv, růst rostlin a geotermální teplo. Obnovitelná energie pochází z přírodních procesů, které se neustále doplňují. V různých formách pochází přímo ze Slunce nebo z tepla generovaného hluboko v Zemi.

Rychlé zavádění OZE a diverzifikace energetických zdrojů by mohly vést k výrazným energetickým, bezpečnostním a ekonomickým přínosům. V některých případech bude přechod na tyto zdroje levnější než další využívání současných neefektivních fosilních paliv. Podle současného vývoje se do roku 2040 vyrovná výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů s výrobou elektřiny z uhlí a zemního plynu.

Definice obnovitelného zdroje podle českého zákona č. 17/1992 Sb. Definice podle zákona č. 165/2012 Sb. Mezi obnovitelné zdroje patří zejména uhlíkově neutrální a takzvané nevyčerpatelné zdroje - sluneční světlo, déšť, vítr, vlny nebo geotermální teplo. Dalším populárním obnovitelným zdrojem, i když ne uhlíkově neutrálním, je dřevo. V Evropské unii se za obnovitelný zdroj považuje i spalování odpadu, jenž činí 18 % podílu zdrojů na výrobu energie v rámci Evropy a 0,23 % v České republice.

Sluneční energie

Sluneční energie patří mezi nejvýznamnější OZE. Na Slunci probíhají termonukleární reakce. Těmito reakcemi se přeměňuje vodík na helium za uvolnění velkého množství energie. Ze Slunce je energie předávána na Zem ve formě záření. Energetický příkon ze Slunce je ve vzdálenosti, v níž se nachází Země, přibližně 1300 W/m2. Tento údaj se označuje jako solární konstanta. V ČR dopadá za rok průměrně 1100 kWh/m2.

Čtěte také: České startupy a energie

Solární energie je využívána pomocí řady neustále se vyvíjejících technologií, jako je solární ohřev, fotovoltaika, koncentrovaná solární energie (CSP), koncentrační fotovoltaika (CPV), solární architektura a umělá fotosyntéza. Solární technologie dělíme na pasivní nebo aktivní v závislosti na způsobu, jakým zachycují, převádějí a distribuují sluneční energii. Pasivní solární techniky zahrnují orientaci budovy vzhledem ke Slunci, výběr materiálů s příznivými izolačními vlastnostmi nebo rozptylem světla a navrhování prostorů, ve kterých přirozeně cirkuluje vzduch.

Vodní energie

Vodní energie je technicky využitelná potenciální, kinetická nebo tepelná energie veškerého vodstva na Zemi. Jde o velmi využívaný obnovitelný zdroj energie. Nejvíce se v dnešní době využívá přeměny ve vodních elektrárnách na elektrickou energii. Vodní energie se využívá již od starověku. Nejprve to bylo k dopravě (splavování lodí a vorů či dřeva po proudu řek), později k pohonu strojů (mlýnů, hamrů, čerpadel - například vodního trkače - a pil).

Převažujícím způsobem využití vodní energie se později stala výroba elektřiny. S ohledem na to, že voda je asi 800krát hustší než vzduch, může i pomalý proud vody nebo mírný vzestup moře přinést značné množství energie. Historicky pochází vodní elektrická energie z velkých energetických přehrad a nádrží, které jsou stále populární v rozvojových zemích.

Malé vodní elektrárny mají typický instalovaný výkon do 50 MW (v Česku 10 MW). Typicky jsou budovány na menších tocích, v málo rozvinutých zemích i na velkých řekách. Průtočné vodní elektrárny pracují bez akumulace vody, takže přítok nad příslušným jezem a odtok pod elektrárnou jsou v běžném provozu stejné. Energie mořského vlnění, která využívá energii povrchových oceánských vln, a přílivová energie, která přeměňuje energii přílivu a odlivu, jsou dvě formy vodní energie které dosud nemají rozsáhlejší komerční využití.

Větrná energie

Proud vzduchu lze použít k provozu větrných turbín. Moderní průmyslově vyráběné větrné turbíny mají jmenovitý výkon od 600 kW do 9 MW. Energie dostupná z větru je kvadratickou funkcí rychlosti větru. Optimální místa pro umístění větrných turbín jsou místa, kde je vítr stálý a silný - vyšší polohy a také širé moře. Pokud by byly překonány všechny překážky, předpokládá se, že potenciál větrné energie by byl 40 x vyšší, než poptávka po elektřině.

Čtěte také: Více o sluneční energii

Geotermální energie

Geotermální energie je přirozený projev tepelné energie zemského jádra, která má původ ve zbytkovém teplu planety Země, vzniká rozpadem radioaktivních látek nebo působením slapových sil. Jejími projevy jsou erupce sopek a gejzírů, horké prameny či parní výrony. Využívá se ve formě tepelné energie (pro vytápění nebo i chlazení), či pro výrobu elektrické energie v geotermálních elektrárnách. Nízkoteplotní geotermální energie označuje použití vnější kůry Země jako tepelné baterie k uskladnění obnovitelné tepelné energie pro vytápění a chlazení budov a pro další chladicí a průmyslové použití. V této formě geotermální energie se geotermální tepelné čerpadlo a zemní výměník tepla používají k uskladnění tepelné energie do Země (pro chlazení) a ze Země (pro vytápění) - podle ročního období.

Biomasa

Biomasa je biologický materiál pocházející ze živých nebo nedávno živých organismů. Nejčastěji se jedná o rostliny nebo materiály pocházející z rostlin, které se nazývají lignocelulózová biomasa. Jako zdroj energie může být biomasa použita buď přímo spalováním k výrobě tepla, nebo nepřímo po její přeměně na různé formy biopaliva. Konverze biomasy na biopalivo může být dosažena různými metodami, které se dělí na termální, chemické a biochemické. Největším zdrojem energie z biomasy zůstává dřevo.

Biomasu lze přeměnit na jiné využitelné formy energie, jako je plynný methan nebo paliva pro dopravu, jako jsou ethanol a bionafta. Při rozkladu odpadků, zemědělského odpadu a lidských exkrementů vzniká plynný methan - nazývaný také skládkový plyn nebo bioplyn. Plodiny, jako jsou kukuřice a cukrová třtina, lze fermentovat za vzniku ethanolu.

Česká republika se v přístupové dohodě z Atén z března 2003 zavázala, že do roku 2010 bude podíl elektrické energie vyrobené z alternativních zdrojů činit 8 % z celkové produkce. Do roku 2030 má Česká republika v plánu zvýšit podíl obnovitelných zdrojů na 30 % celkové spotřeby.

Neobnovitelné zdroje energie

Tyto zdroje 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.

Jaderná energie

Jaderné elektrárny mají v současné době přibližně 70 % podíl na výrobě veškeré světové elektřiny. Jaderná energie se vyrábí z uranové rudy, řadí se tedy mezi neobnovitelné zdroje. I v tomhle odvětví se ale vyvíjejí nové technologie a můžeme tedy očekávat, že v budoucnosti bude tento proces efektivnější. Jaderné elektrárny, na rozdíl od těch, co využívají jiné neobnovitelné zdroje, neprodukují skleníkové plyny a pro své okolí jsou zcela nezávadné.

Uhlí

Uhlí vznikalo z velkých stromovitých rostlin v době před mnoha miliony let. Tehdy bylo podnebí teplé a vlhké. Časem přibývaly stále nové vrstvy a dřevo se dostávalo hluboko pod povrch. Pod tlakem a za zvýšené teploty se dřevo po miliony roků měnilo v uhlí. Většina světových zásob uhlí se začala tvořit v období prvohor. Hnědé uhlí je o něco mladší, vznikalo před 250 mil. Uhlí je hnědá, černá nebo hnědočerná hořlavá hornina. Získává se těžbou z povrchových nebo hlubinných dolů. Odhady zásob uhlí na světě se pohybují od 1004 bilionů tun (zásoba na 130 let). Zásoby jsou cca v 70ti zemích světa.

Ropa

Ropa je směsí přírodních látek, která vznikla chemickými procesy během mnoha milionů let. Ropa se dobývá čerpáním z hloubkových vrtů provedených různými postupy a zařízeními. Ropa je pro současnou civilizaci především zdrojem energie. Ropa je také jednou z nejdůležitějších surovin pro chemický průmysl. Zpracováním ropy se zajišťuje výroba topných plynů a olejů, výroba motorových, průmyslových a topných olejů, výroba rozpouštědel, parafínu, asfaltu,…. Mezi největší těžaře ropy se řadí Rusko, Saúdská Arábie, USA a Mexiko. V Česku se ropa těží na jižní Moravě.

Zemní plyn

Zemní plyn je přírodní hořlavý plyn. Je to směs uhlovodíků, kde hlavní složkou je methan (obvykle přes 90 %) a ethan (1-6 %). Ve vozidlech se využívá ve stlačené (CNG) nebo zkapalněné podobě (LNG). Jelikož se zemní plyn vyskytuje velice často spolu s ropou (naftový zemní plyn) nebo s uhlím (karbonský zemní plyn), přiklánějí se teorie jeho vzniku nejčastěji k tomu, že se postupně uvolňoval při vzniku uhlí nebo ropy jako důsledek postupného rozkladu organického materiálu.

Srovnání se sousedními státy

V rámci Evropské unie mají fosilní paliva, jádro i obnovitelné zdroje zhruba třetinový podíl. Když se ale podíváme na jednotlivé státy, tyto rozdíly mohou být docela výrazné. Zatím co třeba Švédsko a Finsko spoléhají zejména na jádro a obnovitelné zdroje, naprostá většina elektřiny na Kypru a v Estonsku se vyrábí pomocí fosilních paliv. Podíl uhlí na výrobě elektřiny v Evropě ale v posledních letech prudce klesá a fosilní paliva jsou nahrazována obnovitelnými zdroji. Pojďme se podívat na konkrétnější čísla u našich nejbližších sousedů. Použité údaje jsou z roku 2022.

Polsko má nejvyšší podíl využívání uhlí na výrobu elektřiny ze všech států Evropské unie, zatímco Česká republika je na druhém místě. Je nutno zmínit, že Polsko vůbec nevyužívá jádrovou energii, na rozdíl od Slovenska, kde je jádro hlavním zdrojem energie.

Alternativní zdroje energie v ČR

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.

Podíl na energii z obnovitelných zdrojů:

Zdroj: MPO, Obnovitelné zdroje energie (2020)

Akcelerační oblasti pro obnovitelné zdroje energie

Cílem aktualizovaného Vnitrostátního plánu České republiky v oblasti energetiky a klimatu je dosažení podílu obnovitelných zdrojů energie na hrubé konečné spotřebě do roku 2030 na úrovni 30,1 % (v roce 2023 měla ČR 18,6 %).

Jedním z klíčových nástrojů pro dosažení tohoto cíle je zavedení tzv. akceleračních oblastí, které umožní rychlejší využívání obnovitelných zdrojů energie, zejména větrné a solární. Tento přístup je součástí návrhu zákona o urychlení využívání obnovitelných zdrojů energie (ZOZE), který vychází z evropské směrnice 2023/2413. Návrh zákona byl schválen vládou a v květnu 2025 byl předán k projednání Parlamentem ČR.

Akcelerační oblasti budou určovány na místní, krajské i celostátní úrovni, přičemž bude brán ohled na specifika jednotlivých regionů a veřejné zájmy, jako jsou ochrana přírody, kulturní dědictví nebo bezpečnost státu. Tímto způsobem bude zajištěno, že projekty nebudou zasahovat do oblastí s přísnou ochranou, jako jsou například národní parky či území Natura 2000, a zároveň se umožní efektivní rozvoj obnovitelných zdrojů.

Zákon rovněž zjednodušuje proces posuzování vlivů na životní prostředí (EIA), čímž zrychlí schvalovací procedury a umožní vydání rozhodnutí o projektech do 12 měsíců od podání žádosti. Pro investory to znamená vstup do prostředí s jasně definovanými podmínkami, větší pravděpodobnost úspěšného schválení projektů a vyšší transparentnost díky důkladnému předběžnému vyhodnocení území. Návrh zákona ZOZE je tak klíčovým krokem směrem ke klimatické neutralitě a posílení energetické bezpečnosti a soběstačnosti České republiky.

tags: #obnovitelné #a #neobnovitelné #zdroje #energie

Oblíbené příspěvky:

• Efektivní recyklace plastů
• Recenze služeb čištění odpadů
• Kybernetické nebezpečí
• Asociace ochrany přírody a krajiny
• Jak rozpoznat a chránit stromy ohrožené prosycháním?