Obnovitelné a neobnovitelné zdroje energie: Srovnání a využití v České republice

Energetika v Česku je odjakživa ovlivněna dostupností zdrojů. A jde jak o obnovitelné, tak neobnovitelné zdroje energie. Za poslední desetiletí jsme ale prošli řadou změn, které mají za cíl snížit závislost na fosilních palivech a podporovat rozvoj obnovitelných zdrojů.

Neobnovitelné zdroje energie

Neobnovitelný zdroj energie je jednoduše ten, který jednou vyčerpáme. Neobnovitelné zdroje jsou u nás stále dominantní, podíl těch obnovitelných ale postupně roste.

Uhlí

Uhlí patří mezi nejvyužívanější zdroje energie v ČR. Hnědé uhlí se spaluje třeba v elektrárně Prunéřov nebo Tušimice. Černé uhlí je důležité pro elektrárnu v Dětmarovicích. V roce 2022 se uhlí podílelo na výrobě elektřiny přibližně 44 %. Spalování uhlí - ač je u nás v energetice na prvním místě - je však největším zdrojem emisí CO2.

Jádro

Jádro je dalším stěžejním neobnovitelným zdrojem energie. U nás je důležité hlavně pro elektrárnu Dukovany a Temelín. V roce 2022 tvořilo jádro zhruba 37 % veškeré vyrobené elektřiny.

Zemní plyn

Zemní plyn má v českém energetickém mixu stále významnou roli, i když ho musíme dovážet. Používá se jak v teplárenství, tak při výrobě elektřiny v paroplynových elektrárnách, jako je třeba ta v Počeradech. V roce 2022 tvořil zemní plyn asi 6 % z celkové výroby elektřiny. Má sice nižší emise CO2 ve srovnání s uhlím, ale i tak se snažíme postupně snižovat závislost na něm.

Čtěte také: Význam obnovitelné energie

Obnovitelné zdroje energie

V posledních letech jsou alternativní zdroje energie na vzestupu, a to nejen kvůli šetrnosti k životnímu prostředí. Jsou obnovitelné a v podstatě nevyčerpatelné. Technologie na jejich zpracování zlevňují, navíc nabízí energetickou soběstačnost.

Jako alternativní zdroje energie se označují obnovitelné zdroje energie, které představují alternativu k fosilním palivům. Alternativní zdroje energie se dokážou sami obnovovat, a tím pádem jsou vnímány jako nevyčerpatelné.

Mezi alternativní zdroje elektrické energie patří například:

• Sluneční energie
• Větrná energie
• Vodní energie
• Geotermální energie
• Energie přílivu a mořských vln

K alternativním zdrojům se řadí rovněž biopaliva, ale stojí tak trochu na pomezí - člověk je svojí činností spotřebovává a samovolně se neobnovují tak rychle. Někdy se k alternativním zdrojům řadí také zdroje vzniklé lidskou činností, které se využívají udržitelně, například výroba energie či bioplynu z odpadů.

Biomasa a bioplyn

Biomasa a bioplyn hrají důležitou roli v českém energetickém mixu, kdy tvoří téměř polovinu energie z obnovitelných zdrojů. Biomasa se využívá hlavně v teplárnách a elektrárnách, jako je Hodonín nebo Poříčí II, kde se spaluje dřevní štěpka.

Čtěte také: České startupy a energie

Sluneční energie

Sluneční energie zažila v Česku boom kolem roku 2010 a počet fotovoltaických elektráren se stále rozšiřuje. Například elektrárna Brno-Tuřany je jednou z největších v ČR.

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.

Čtěte také: Více o sluneční energii

Vodní energie

Vodní energie se skrze elektrárny jako Orlík nebo Lipno podílí na výrobě zhruba 4 % elektřiny.

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.

Vodní elektrárnu si můžete sestrojit svépomocí, nebo se poohlédnout po profesionálním řešení. Nezapomeňte, že budete potřebovat povolení úřadů.

Větrná energie

Větrná energie se u nás využívá hlavně v Ústeckém a Karlovarském kraji.

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. „V okolních státech se každoročně staví zhruba tolik větrných elektráren, kolik jich v Česku vzniklo za 10 let. Důvodem samozřejmě není, že by v Česku nefoukalo nebo tu byly dražší elektrárny než v Rakousku, Polsku, Bavorsku a Sasku. Důvodem je neexistující podpora státu a to nejen finanční,“ říká Michal Janeček, předseda České společnosti pro větrnou energii.

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. Větrné elektrárny bývají kritizovány kvůli tomu, že hyzdí krajinu. Z toho důvodu se teď výzkum zaměřuje na tzv. offshore větrné elektrárny, které jsou umístěny daleko na moři a disponují vysokým výkonem.

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.

Vzhledem k pohyblivým částem bude větrná elektrárna vyžadovat častější údržbu než fotovoltaické panely. A kolik energie domácí větrná elektrárna vyrobí? Záleží na konkrétních podmínkách, ale přibližně se udává asi 1-2 MWh elektřiny ročně u elektrárny s výkonem 750 W.

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.

Prvním typem je tzv. suché zemské teplo, to se získává svislými geotermálními kolektory, vrty nebo plošnými zemními kolektory. Druhou variantou jsou teplé mělké podzemní vody. Tam se teplo získává z jímacích studní či vrtů. Třetím typem jsou termální vody, jež je možné získat pomocí hlubinných vrtů.

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.

Výhodou tepelného čerpadla jsou nízké provozní náklady - zařízení dokáže vyrobit 75 % energie z okolního prostředí, jen 25 % tvoří spotřeba elektřiny. Nevýhodu představují vysoké pořizovací náklady.

Energie vyrobená z mořských vln

Takovou variantu sice v České republice nevyužijeme, ale 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. Některá zařízení mají potíže se udržet na hladině, jindy jsou špatně umístěna a moře v dané oblasti neprodukuje tolik pohybu, kolik je potřeba.

Výhody a nevýhody alternativních zdrojů energie

Ve srovnání s fosilními palivy, jako je uhlí, ropa či zemní plyn, mají alternativní zdroje energie své výhody a nevýhody.

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.

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.

Změna klimatu se děje, a tak i u nás pracujeme na tom, abychom snížili její dopady. Jednou z cest je právě snížení závislosti na fosilních palivech. Zavádíme proto různá opatření k podpoře obnovitelných zdrojů energie.

• Podpora fotovoltaiky a větrné energie: Fondy a dotace pro rozvoj obnovitelných zdrojů energie podporují nové instalace fotovoltaických panelů a větrných elektráren.
• Uhelný phase-out: Postupný odklon od uhlí, tzv. phase-out, je zásadní krok na cestě k čistější energii.

Zdroje energie v ČR sice stále stojí na neobnovitelných zdrojích, jako je uhlí a jádro, ale obnovitelné zdroje energie se postupně stále víc prosazují. Díky modernizačním programům, dotacím a evropským iniciativám dochází k růstu podílu sluneční, vodní i větrné energie, přičemž biomasa a bioplyn jsou pořád zásadními složkami českého energetického mixu.

Energetická krize v roce 2022 opravdu zamíchala kartami ve výrobě elektrické energie. 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 20 % elektrické energie, zatímco z uhlí bylo v roce 2024 vyrobeno 41,94 % a z jádra 37 %.

Zdroje na výrobu elektrické energie můžeme rozdělit na:

• Jaderná energie
• Mezi obnovitelné zdroje patří zejména uhlíkově neutrální a takzvané nevyčerpatelné zdroje - sluneční světlo, déšť, vítr, vlny nebo geotermální teplo.
• Neobnovitelné zdroje

Podíl jednotlivých zdrojů energie

Údaje Energostatu, se kterými pracuje report od OENERGETICE.cz, ukazují, že v energetickém mixu v Česku v roce 2024 výrazně převažovala výroba z jaderných a uhelných elektráren.

Celková výroba elektřiny v Česku v roce 2024 činila cca 68,7 TWh, což představuje mírný pokles oproti předchozím rokům. Přestože se podíl obnovitelných zdrojů v českém energetickém mixu postupně zvyšuje, stále je výrazně nižší oproti tradičním fosilním a jaderným zdrojům. Cesta k energetické tranzici tak bude vyžadovat další cílené kroky a významné investice.

Mezi země se „zeleným“ energetickým mixem patří například Norsko, Švédsko, Island či Francie (ta ho má díky velkému podílu jádra). Naopak mezi země, kde převažují neobnovitelné zdroje, spadá Polsko, Indie nebo Čína.

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.

Energetický mix říká, z jakých zdrojů se v dané zemi, oblasti nebo například firmě vyrábí energie. Energetický mix popisuje z jakých zdrojů a v jakých poměrech se vyrábí energie. Jedná se o důležitý ukazatel pro plánování energetické politiky.

Hodnocení energetické náročnosti budovy z pohledu neobnovitelné primární energie

Hodnocení energetické náročnosti budovy se provádí také z pohledu potřeby neobnovitelné primární energie. Běžný laik pravděpodobně vůbec netuší, co tento údaj znamená. Přitom potřeba neobnovitelné primární energie zásadně ovlivňuje projekční návrh zdrojů energie pro vytápění, chlazení, přípravu teplé vody apod. pro danou konkrétní budovu.

V souvislosti s energetickým hodnocením budov přinesla v roce 2010 novela Směrnice EPBD [1] a následně v roce 2013 i česká legislativa v podobě prováděcí vyhlášky o energetické náročnosti budov 78/2013 Sb. [2] k zákonu o hospodaření energií 406/2000 Sb. [3] rozšíření hodnocení energetické náročnosti z potřeby energie na provoz budovy na hodnocení také z pohledu potřeby neobnovitelné primární energie.

Potřeba neobnovitelné primární energie se totiž stala jedním ze tří hlavních ukazatelů energetické náročnosti budovy, a pokud je vyhodnocena příliš velká (ve třídě náročnosti horší než C), tak budova nemůže být zkolaudována.

Co to vlastně neobnovitelná primární energie je? Podrobnější definici dává norma EN 15603 [4]. Primární energie je energie, která neprošla žádným procesem přeměny. Primární, neboli prvotní energii lze chápat jako energii ve formě, v jaké se vyskytuje v přírodě.

tags: #obnovitelne #a #neobnovitelne #zdroje #srovnani

Oblíbené příspěvky:

• Ekologická stopa v domácnosti
• Zákon o OZE a Klausovo veto
• 15 nedostatků kontejnerů na tříděný odpad
• Průvodce Světem Nádob na Odpad
• Jak pěstovat fazole