Obnovitelné Zdroje Energie: Teorie a Praxe v České Republice

Od začátku vývoje lidského druhu až do doby nedávné byly využívány výhradně obnovitelné zdroje energie, jiné ani nebyly k dispozici. Teprve v posledních několika staletích se postupně prosazovaly zdroje, které dnes považujeme za konvenční: uhlí, ropa, a naposledy uran.

Vezmeme-li v úvahu, že písemná historie lidstva sahá 6000 let do minulosti, je toto poslední období zanedbatelné a je příliš brzy soudit, jestli je ziskem nebo ztrátou. Z tohoto pohledu je celkem lhostejné, jestli konvenční zdroje dojdou za 20, 50, 100 nebo třeba 1000 let. Může samozřejmě mnohem dříve nastat konec světa z vnějších příčin nebo se lidstvo může zlikvidovat v globální válce, pokud však má civilizace pokračovat, nastane s vysokou pravděpodobností situace, že obnovitelné zdroje budou opět dominovat.

Student získá přehled o obnovitelných zdrojích energie v technické praxi a o jejich ekologických, ekonomických a energetických aspektech. Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna cvičením. Zkouška probíhá formou písemného testu. Student pro úspěšné absolvování zkoušky musí dosáhnout minimálně 50% z maximálně dosažitelných kladných bodů.

Legislativa a Energetická Náročnost Budov

Od 1. 1. 2022 se znovu zpřísnily požadavky na výstavbu nových budov, což vyžaduje změnu způsobu, jakým budou navrhovány. Energetická optimalizace, která zohledňuje tvar nebo orientaci budovy, se tímto stává nedílnou součástí projektu už ve fázi studie.

Ing. Ing. Michal Čejka, specialista na energetiku budov a obnovitelné zdroje energie, člen pracovní skupiny MPO k vyhlášce č.264/2020 Sb., vyhlášce 140/2021 Sb., se zabývá:

Čtěte také: Česká konference o obnovitelných zdrojích

• Základním přehledem změn vyhlášky č. 264/2020 Sb. o energetické náročnosti budov a související legislativou.
• Základními pravidly efektivního návrhu budov s téměř nulovou spotřebou podle nových pravidel vyhlášky č. Sb. s praktickými ukázkami řešení.
• Příklady PENBů dle vyhlášky č.264/2020 Sb. bytový dům, administrativní budovu, základní školu a tělocvičnu.

Energetická Politika a Cíle EU

Cílem práce je zhodnotit perspektivy a limity spolupráce v oblasti energetické politiky EU a to primárně z pohledu členských států. Aktuálnost tohoto tématu je zcela nepochybná s ohledem na současnou snahu jak exekutivy, tak zákonodárců o eliminaci negativních dopadů špatných rozhodnutí týkajících se podpory zejména výroby elektrické energie z fotovoltaiky.

V teoretické části budou charakterizovány dotčené pojmy, definice a teorie. Například hospodářská politika, teorie vládního a tržního selhání, teorie ceny, teorie dobývání renty, teorie regulace, teorie státní intervencí atd. Dále budou charakterizovány dotčené pojmy a definice z oblasti energetiky.

V analytické části bude zkoumán chronologický vývoj podpory výroby elektrické energie z jednotlivých obnovitelných zdrojů v České republice od roku 2006 do současnosti. Dále bude zhodnocena, respektive porovnána správnost a efektivnost podpory výroby elektrické energie z jednotlivých obnovitelných zdrojů. Dále budou jednotlivé režimy z hlediska pozitiv a negativ vyhodnoceny.

Energetická politika Evropské unie se zaměřuje na podporu využívání OZE a integraci zdrojů energie na vnitřním trhu s elektřinou. Česká republika má cíl pro rok 2020 nastaven na hodnotu 13 %. Implementace směrnice 2009/28/ES byla zapracovaná do novelizovaného znění energetického zákona č. 670/2004 Sb.

Z hlediska bezpečnosti dodávek energie je významné, že OZE jsou vesměs dostupné v místě použití. Pokud bude pokračovat současný trend růstu cen konvenčních energií a poklesu cen OZE, pak ani nemusíme řešit otázku životnosti zásob konvenčních energií, obnovitelné zdroje se prosadí ekonomickou cestou.

Čtěte také: Význam obnovitelné energie

Potenciál a Budoucnost OZE v ČR

Celkový energetický potenciál OZE byl v ČR odhadnut asi na 25 % současné spotřeby. Pokud by nehrály roli ekonomické a jiné vlivy, je tento potenciál dostatečný pro zajištění chodu společnosti bez výrazného omezení životního komfortu. Do roku 2020 se předpokládá využití zhruba 50 % teoretického potenciálu OZE. Dominantním zdrojem bude i nadále biomasa.

Energetický potenciál vodních elektráren je v podstatě vyčerpán. Elektrárny v nevyužívaných lokalitách mohou přidat nejvýš 10 % k současné produkci. Další mírný nárůst mohou přinést rekonstrukce stávajících elektráren. U větrných elektráren se předpokládá, že do roku 2020 by produkce elektřiny mohla dosáhnout úrovně vodních elektráren a pak by dále rostla na více než dvojnásobek. Ještě rychlejší růst je očekáván u fotovoltaiky, přesto v roce 2020 bude její podíl na výrobě elektřiny asi poloviční ve srovnání s větrem.

Ekonomické a Environmentální Aspekty

Obnovitelné zdroje, s výjimkou biomasy, mají ve srovnání s konvenčními zdroji nízké provozní náklady - "palivo" je zdarma. Rovněž emise při výrobě elektřiny jsou téměř nulové. Naopak investiční náročnost OZE a emise při jejich výrobě mohou být vyšší. Pro porovnání různých zdrojů energie je třeba vyhodnotit celý životní cyklus elektrárny.

Analýza životního cyklu (LCA) vyhodnocuje všechny fáze životního cyklu produktu takzvaně "od kolébky do hrobu". Energetické hodnocení má z tohoto pohledu jednoznačnou výhodu ve skutečnosti, že 1 kWh v současnosti se rovná přesně 1 kWh v libovolně vzdálené budoucnosti bez ohledu na cenu, která v uvedeném období může výrazně kolísat.

EROEI (Energy Returned On Energy Invested) je poměr energie získané z určitého zdroje a energie potřebné na získání tohoto zdroje (například paliva nebo elektrárny). Pro fungování vyspělé společnosti je nutno, aby tento poměr byl nejméně 10 nebo radši více. U všech konvenčních paliv EROEI s časem klesá, protože snadno dostupné zásoby jsou vyčerpány a energetická náročnost těžby postupně roste. V současnosti je EROEI kolem hodnoty 10 jak u ropy tak u uhlí, ale například u ropných písků jen 1,5 až 3. Naproti tomu vodní elektrárny se pohybují v rozsahu 40 až 200 i více a větrné v českých podmínkách kolem 20. Fotovoltaika dosahuje v ČR hodnoty EROEI kolem 10, ale na rozdíl od konvenčních zdrojů se rychle zlepšuje.

Čtěte také: České startupy a energie

EPBT (Energy PayBack Time) - energetická návratnost - je doba, za kterou elektrárna vyrobí tolik energie, kolik bylo vloženo do její výroby. Ve všech případech se porovnává spotřeba energie v současnosti s produkcí energie v budoucnosti.

Environmentální dopady jsou u všech OZE řádově nižší než při spalování fosilních paliv. Nároky na nerostné zdroje - u některých materiálů může být dostupnost surovin limitující v případě výraznějšího růstu objemu produkce. Jedná se zejména o materiály s obsahem vzácných kovů (indium, selen, telur), ale také například stříbra.

Obnovitelné zdroje jsou již dnes z hlediska poměru vložené a získané energie srovnatelné s konvenčními zdroji, v řadě případů i lepší. Do budoucna bude situace z pohledu OZE jen lepší. V dohledné době lze postupně očekávat i dosažení konkurenceschopnosti z finančního hlediska.

Energie Vln

Energie vln vzniká pomocí větru, slapovým působením Měsíce a Slunce, vtokem velkých řek, posunem zemských desek v důsledku podmořských zemětřesení apod. Potenciál energie vln je historicky uznávaný. Nicméně, do popředí se dostal v roce 1973, kdy ropná krize začala upírat pozornost na energii, kterou lze získat z přírodních zdrojů. Energie vln je obnovitelný zdroj energie, při kterém nevznikají žádné emise.

Oscilating water column (OWC) je jedno z nejlepších zařízení pro přeměnu energie vln. V betonové a ocelové komoře na pobřežním srázu kmitá náporem vln hladina a způsobuje vytlačování vzduchu, proháněného přes vzduchovou turbínu. V tradičním OWC se používá Wellsova turbína, která rotuje stále jedním směrem bez ohledu na směr proudícího vzduchu.

Tapchan je zařízení na přeměnu energie vln, který byl instalován na ostrově nedaleko Norska v roce 1985. Tapchan se skládá z nádrže zabudované do útesu, která je pár metrů nad hladinou moře. Do nádrže vede zúžený kanál. Vlny zvyšují výšku hladiny a voda tak proudí do nádrže. Odtok vody zpět do moře roztáčí generátor, čímž vzniká elektrická energie. Rozdíl hladin je zhruba 3 metry. Výhodou tohoto zařízení jsou nízké provozní náklady a spolehlivost.

V roce 1998 vznikl ve skotském Edinburghu unikátní projekt zařízení pro přeměnu energie vln, který je nazýván Pelamis. Zařízení vypadající jako tři metry silný mořský had o délce 130 m je složeno z několika kloubů, z nichž každý má svůj hydraulický náhon, který přeměňuje energii vln na elektrickou energii.

Pendulor (kyvadlo) je zařízení, které se skládá z obdélníkového boxu, který má jednu stranu otevřenou směrem k moři. V tomto otvoru je umístěná klapka (kyvadlo). Pohyb vln způsobuje, že se klapka pohybuje dopředu a dozadu.

tags: #obnovitelné #zdroje #energie #teorie #praxe

Oblíbené příspěvky:

• Recyklace v Divadle Pod Kloboukem
• Regulace emisí: Přehled
• Recenze odpadkového koše 60l
• Riziko pádu tašek ze střechy
• Pravidla individuálních soutěží v přírodě