Obnovitelné a neobnovitelné zdroje energie jsou nezbytnou součástí fungování dnešního světa. V kontextu moderní energetiky a udržitelného rozvoje představuje obnovitelná energie stále důležitější téma. Je považována za klíč k řešení problémů spojených s klimatickými změnami a energetickou bezpečností. Trend obnovitelných zdrojů energie v posledních letech narůstá.
Je to čistá energie získaná z přírodních zdrojů, které jsou schopny se částečně nebo úplně obnovit. Patří sem především sluneční, větrné a vodní elektrárny, ale i geotermální energie a bioenergie (například z biomasy). Tyto obnovitelné zdroje energie jsou považovány za udržitelné, protože jejich využívání nevede k vyčerpání přírodních zdrojů a jsou mnohem šetrnější k životnímu prostředí ve srovnání s fosilními palivy.
Hlavní výhodou je snížení emisí skleníkových plynů a dalšího znečištění. Obnovitelné zdroje energie jsou prakticky nevyčerpatelné a snižují závislost dané země na dovozu fosilních paliv. Výroba a distribuce také podporují místní ekonomiku vznikem nových pracovních míst. Pravděpodobně největší výhodou obnovitelných zdrojů energie je jejich snadná dostupnost. Například sluneční paprsky, které jsou největším zdrojem energie na naší planetě, jsou dostupné takřka celoročně. Podobně je na tom i větrná a vodní energie.
Mezi nevýhody patří nepředvídatelnost. Velká část těchto zdrojů totiž závisí na počasí. Výstavba potřebných zařízení vyžaduje vyšší počáteční investici a často i větší prostor, třeba pro větrné farmy nebo solární parky. Obnovitelné zdroje energie jsou značně závislé na rozmarech počasí. Díky klimatickým změnám je navíc počasí čím dál nepředvídatelnější.
V ČR se k výrobě energie využívají oba druhy, ale výrazně převažují neobnovitelné zdroje - uhlí, jádro a zemní plyn. Zdroje obnovitelné energie představují především vodní a větrné elektrárny, solární panely a biomasa, přičemž žebříčku popularity vévodí biomasa. Kromě dřeva a výrobků z něj sem patří také energetické plodiny, biopaliva a organická část komunálního odpadu. Udržitelné využití biomasy však vyžaduje pečlivé řízení, aby nedošlo k nadměrnému využívání těchto zdrojů. I v ČR se stávají stále významnější složkou energetického mixu, ačkoli za evropským průměrem značně pokulháváme. Je tu však jistý potenciál pro další rozvoj.
Čtěte také: Význam obnovitelné energie
Možnosti využívání energie vody prostřednictvím velkých vodních elektráren jsou u nás již téměř vyčerpány, protože na všech větších řekách již přehrady a vodní elektrárny fungují. Mezi nejznámější patří Lipno I, Orlík, Štěchovice nebo Slapy. Kromě výroby energie tato vodní díla slouží také k regulaci vodních toků a k ochraně před povodněmi. Nabízí se prostor pro rozvoj malých vodních elektráren, jejichž význam spočívá v decentralizaci výroby energie a zvyšování energetické nezávislosti. Svůj podíl mají i přečerpávací vodní elektrárny. Naše největší PVE Dlouhé Stráně se nachází v Jeseníkách.
Pro tento obnovitelný zdroj energie nemá ČR vhodnou geografickou polohu, terénní ani větrné podmínky. Bíle větrníky se stávají dominantou horských oblastí a jiných vyvýšených míst, ale celkový instalovaný výkon je v porovnání s jinými státy EU nízký. Výstavba větrných elektráren naráží nejen na administrativní a regulační překážky, ale i na lokální odpor veřejnosti z estetických či ekologických důvodů. Přesto zájem o čistou větrnou energii roste.
V ČR je nainstalováno několik velkých solárních parků i mnoho menších fotovoltaických instalací na střechách domů, podniků a veřejných budov. Tyto systémy majitelům objektů snižují provozní náklady. V posledních letech se zvyšuje zájem o solární panely i mezi menšími podniky a obcemi, které se snaží zvýšit svou energetickou soběstačnost. Tuto cestu výroby energie podporuje prostřednictvím dotací a daňových úlev stát i EU, její další rozšíření je však podmíněno optimalizací energetické sítě tak, aby zvládla větší podíl proměnlivých zdrojů.
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.
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.
Čtěte také: České startupy a energie
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.
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.
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. 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.
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. 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.
V České republice je biomasa nejvyužívanější alternativní zdroj energie. Obecně jde o hmotu organického původu, přičemž pro účely výroby energie se používá dřevo a dřevní odpad, dále pak i sláma, zemědělské zbytky, exkrementy užitkových zvířat, kal z čistíren odpadních vod a podobně. Spalováním biomasy vzniká elektrická energie. Často se ale biomasa používá ke kombinované výrobě elektřiny a tepla v tzv. kogeneračních jednotkách. Tam má poměrně vysokou výtěžnost, a to až 90 %. Při pouhé výrobě elektřiny je efektivita jen okolo 50 %.
Čtěte také: Více o sluneční energii
Přechod k obnovitelným zdrojům energie je nezbytný pro dosažení cílů v oblasti klimatu a udržitelného rozvoje.
| Zdroj | Podíl na energii z obnovitelných zdrojů |
|---|---|
| Biomasa (mimo domácnosti) | 25,54 % |
| Biomasa (domácnosti) | 40,18 % |
| Vodní elektrárny | 3,60 % |
| Bioplyn | 11,57 % |
| Biologicky rozl. část tuhého komunálního odpadu | 1,87 % |
| Kapalná biopaliva | 7,31 % |
| Tepelná čerpadla | 4,56 % |
| Solární termální systémy | 0,37 % |
| Větrné elektrárny | 1,17 % |
Zdroj: MPO, Obnovitelné zdroje energie (2020)
tags: #obnovitelne #zdroje #energie #pro #deti #vysvětlení