Obnovitelné zdroje energie v České republice

Komentované vysvětlení několika vybraných pojmů z energetiky, především pak z portfólia užívaných obnovitelných i neobnovitelných zdrojů energie v aktuálních energetických systémech i v systémech uvažovaných v blízké budoucnosti v České republice.

Energetický mix a zdroje energie

Energetický mix je libovolný podíl primárních a sekundárních zdrojů energie při výrobě elektřiny resp. Primární - primární zdroje energie jsou přírodní zdroje, které nejsou člověkem nijak transformované. Lze je rozdělit na neobnovitelné a obnovitelné. Sekundární (druhotné) - druhotné zdroje energie jsou zdroje vzniklé lidskou činností.

Nerovnoměrné rozložení zdrojů a migrace

Na planetě Zemi probíhá nepřetržitá změna s mnoha důsledky, ačkoliv se o ní příliš nemluví. Spolu s tímhle nerovnoměrným vývojem vznikají doprovodné jevy. Jedním z nich je nerovnoměrná potřeba zdrojů (vody, potravin, energie). Vlády mnoha zemí se snaží zabezpečit dostatek zdrojů bez ohledu na lokální dispozice planety Země. Toto úsilí se ne vždy setkává s úspěchem. A právě nedostatek lokálních zdrojů je příčinou sílící migrace obyvatel Země z chudých, hůře obyvatelných oblastí, do oblastí bohatších. Obnovitelné zdroje energie by mohly zmírnit migraci. Lokální, rozptýlená sluneční energie může být soustředěna a využita po přeměně v koncentrované teplo a/nebo elektřinu i v chudších zemích. Nerovnoměrnost rozložení obnovitelných zdrojů je ovšem problém sám o sobě.

Turbulence v energetice

Píše se začátek roku 2013. Je to období velmi dynamické, charakterizované mnoha doprovodnými změnami ve vztazích, tedy silně turbulentní, a to ve všech možných oborech lidských činností. Sílí názor, že k návratu ke dříve uznávanému trvalému růstu výroby v průmyslu a dalších, oborech aktivit lidské populace již nedojde. Existují srovnání s jinými předchozími krizemi a objevují se názory, že se spíše jedná o podstatné, strukturální změny ve stěžejních oborech jako jsou energetika, doprava, zemědělství, také kybernetika, atd., které probíhají z mnoha důvodů: technologických, ekonomických, právních, globalizačních, vztahových a řady jiných.

Na poli elektro-energetiky, nebo přesněji v oblasti využití různých elektro energetických zdrojů, sílí soutěž několika koncepcí a přístupů k uplatnění změn v portfoliu dostupných zdrojů. Stále častěji se jedná o střetávání zažitých, klasických koncepcí řešení, využívajících jako primární energetický zdroj neobnovitelné zdroje energie na bázi fosilních paliv a také zdrojů na bázi jaderné energie versus koncepce s uplatněním obnovitelných zdrojů energie. Ve stručnosti je možné tuto soutěž charakterizovat jako střety mnoha protikladů.

Čtěte také: Zdroje energie

To potvrzuje např. Poradní skupina pro energetickou koncepci České republiky pod vedením předsedkyně Státního úřadu pro jadernou bezpečnost (SÚJB) Dany Drábové a profesora Václava Pačese, kterou zřídil ministr průmyslu Martin Kuba, navrhla, aby jaderné elektrárny měly v roce 2030 padesátiprocentní podíl na výrobě české elektřiny. Podle jejich názoru je nicméně zřejmé, že doporučení posílit jadernou energetiku a zarazit obnovitelné zdroje energie je špatnou zprávou pro českou ekonomiku. Mimo jiné proto, že aktuální data podle kritických odborníků ukazují, že obnovitelná energie začíná být konkurenceschopná i bez dotací (pozn. Koordinátor Aliance pro energetickou soběstačnost Martin Sedlák tvrdí, že se česká energetika točí v bludném kruhu dalšího a dalšího atomu nebo další a další těžby uhlí. Podle něj se přitom není moc co divit. Z osmičlenné poradní skupiny z pěti odborníků na energetiku jsou totiž tři specialisté na jádro (Drábová, Wagner, Škoda), jeden na uhlí (Noskievič) a jeden na plynárenství (Štěpán). Zcela v ní chybí experti na obnovitelné zdroje energie a na energetickou efektivitu. Martin Sedlák s poukazem na mezinárodní trendy uvedl, že nové technologie obnovitelných zdrojů v kombinaci se zvyšováním energetické efektivity by mohly postavit domácí ekonomiku na nohy, srazit znečištění a zbavit nás závislosti na ruském plynu. „Obnovitelné zdroje mohou výhledově pokrýt dvě třetiny současné domácí spotřeby. Sluneční energie a větrná energie se stává čím dál levnější.

Výše uvedené citáty charakterizují turbulenci názorů na formy a způsoby zajištění energetických potřeb občanů České republiky. Zdá se, že přes veškeré argumenty pro dosud udržitelný rozvoj energetiky na bázi neobnovitelných zdrojů v některých oblastech Země, obnovitelné zdroje zaujaly významné místo pro lidstvo. Dnes ještě zejména díky štědrým dotačním programům, které vždy zaplatí konečný zákazník energetických společností v ceně elektřiny.

Budoucnost obnovitelných zdrojů

Obnovitelný zdroj energie je, zpravidla ve formě energie sluneční a větrné, dostupný kdekoliv na Zemi. V blízké budoucnosti dojde i u nás, ke změně uplatnění fotovoltaiky směrem, pro stávající centralizovanou energetiku, ještě méně příznivým. Místo zdrojů spolupracujících s distribučními sítěmi, se budoucí fotovoltaika i v ČR, pravděpodobně přeorientuje na zdroje fungující v „poloostrovním nebo zcela v ostrovním provozu“. Českou fotovoltaiku i jiné obnovitelné zdroje (větrné elektrárny, využití tepelných čerpadel, kotle na biomasu, sluneční kolektory), čeká nová éra. Smyslem fotovoltaiky, v kombinaci s dalšími druhy obnovitelných zdrojů, již nebude dodávat co nejvíce elektřiny do centralizovaných distribučních sítí, ale osvobodit movitější občany od elektro-energetických monopolů!

Současně s rostoucím uplatněním obnovitelných zdrojů, se v některých zemích vedou debaty, o ústupu od jaderné energie, v jiných zase sílí vazba k využití jaderné energie. Troufám si tvrdit, že ústup od jaderné energie v zemích, kde tento primární energetický zdroj k získávání elektřiny využívají, není ani rozumný, ani odůvodnitelný. To platí i pro Německo. Platí to ovšem i v globálním měřítku (tedy pro celou planetu Zemi.). Ve zkratce: „Džin byl vypuštěn z lahve a už jej není možné dostat zpět“ (rozuměj: jakmile bylo jaderné palivo aktivováno v jaderném reaktoru, je nutné se o ně starat trvale).

Tento džin je dobrým sluhou, za podmínky exkluzivní priority zajištění bezpečnosti provozování jaderných elektráren a bezpečnosti nakládání s použitým palivem, nebo zlým pánem, při zanedbání zajištění této bezpečnosti. To platí pro celý palivový cyklus jaderného paliva, od vytěžení primární energetické suroviny, až do konečné etapy bezpečného uložení vysoce radioaktivních látek z použitého paliva anebo přepracování paliva. Před tímto faktem není možné strkat hlavu do písku, jako to udělalo (doufám na přechodnou dobu) Německo. I v Německu musí být zabezpečena po mnoho budoucích století ochrana před radioaktivním zářením a šířením radioaktivních látek a to, i když Němci nebudou provozovat jaderné elektrárny. Jen s tím rozdílem, že na péči o použité palivo a uložení vysoce radioaktivních látek, si budou muset připlatit občané Německa z jiných zdrojů nežli z výnosů provozovaných jaderných elektráren.

Čtěte také: Význam obnovitelné energie

Dokonce i země, kde se jaderná energie nevyužívá, mohou pocítit dobro užitečného sluhy (využitím dovezené elektřiny ze zahraničních jaderných elektráren) nebo zlo zlého pána (ze šíření radioaktivity v případě úniků radioaktivních látek z technologického cyklu zahraničních jaderných elektráren, při zanedbání priority bezpečnosti). Proto je spíše užitečné se věnovat jaderné energetice rozumným způsobem a přijmout ji jako důležitou a při dodržování podmínek bezpečnosti práce s radioaktivními látkami, také velmi užitečnou, součást energetického mixu.

Klíčové pojmy

Dotace

Pojmem dotace se v ekonomii rozumí peněžitý dar nebo daru podobná peněžitá úhrada ze strany státu (zpravidla vlády nebo zákonodárného sboru) nebo územněsprávního celku (v Česku kraj, obec nebo městská část) nějakému subjektu v zájmu snížení ceny určitého statku, jehož poskytování je ve „veřejném zájmu“. V některých oborech, například u veřejné osobní dopravy, se dotace provádějí formou úhrady prokazatelné ztráty, případně zákonem definovaného přiměřeného zisku. Pojem dotovaná cena se někdy používá i v souvislosti se spotřebitelskými cenami různých produktů - často takových, které samy o sobě nejsou použitelné bez dalšího smluvního vztahu s poskytovatelem služby, kterou daný produkt umožňuje využívat (mobilní telefony, modemy). Pozn. autora: Dotace dosti často zkreslují vztahy, výsledky hospodaření také mohou vést k rozevírání nůžek mezi těmi, kteří mají přístup ke kapitálu a těmi, kteří takový přístup nemají, ačkoliv v konečném důsledku dotace zaplatí vždy všichni daňoví poplatníci. Viz případ fotovoltaiky v letech 2009 až 2011 v ČR. Dotace zkreslují tržní vztahy a vytvářejí nerovné podmínky v hospodářské soutěži. V angličtině je jeden z výrazů pro výraz „dotace“ doping!

Energetická účinnost

Energetická účinnost je podíl využité energie k vložené energii. Energie dodaná stroji musí být vždy větší než práce strojem vykonaná (v opačném případě bychom mluvili o tzv. Perpetuum mobile), kvůli ztrátám - přeměně energie na neužitečné druhy (např. v důsledku tření se mění mechanická energie v teplo). Jednotka: jako bezrozměrná veličina buď bez jednotky, příp. V některých případech se lze setkat i s účinností větší než 1. V tom případě se jedná například o tepelné čerpadlo, kde se jako vstup bere pouze vložená ušlechtilá energie (např.: elektrický proud) a jako výstup se počítá celková tepelná energie dodávaná do místa spotřeby, tedy i teplo načerpané z dalšího zdroje. Například z hlubinného vrtu, kde využívá stabilní teploty horní vrstvy zemské kůry (cca do hloubky 100 m), tepelného výměníku zakopaného horizontálně v nezámrzné hloubce nebo v teplejších oblastech výměník vzduch/médium nebo u vody voda/médium.

Účinnost vyšší než 1 se někdy uvádí i u kotlů pro ohřev vody. Je to dáno tím, že jako základ účinnosti kotlů se nebere spalné teplo paliva (které vyjadřuje celou chemickou energii), ale jeho výhřevnost, ve které není započtena energie skupenského tepla vodní páry ve spalinách. Pokud se toto teplo využije (voda zkondenzuje), může být využitá energie vyšší než výhřevnost a jejich poměr je pak vyšší než 1.

Fosilní paliva

Fosilní palivo je nerostná surovina, která vznikla v dávných dobách přeměnou odumřelých rostlin a těl bez přístupu vzduchu. V současnosti je snaha od užívání fosilních paliv ustupovat, a nahrazovat je jadernou energií nebo obnovitelnými zdroji.

Čtěte také: České startupy a energie

Fotovoltaika

Fotovoltaika je metoda přímé přeměny slunečního záření na elektřinu (stejnosměrný proud) s využitím fotoelektrického jevu na velkoplošných polovodičových fotodiodách. Jednotlivé diody se nazývají fotovoltaické články a jsou obvykle spojovány do větších celků - fotovoltaických panelů. Samotné články jsou dvojího typu - krystalické nebo tenkovrstvé. V současné době se vyvíjí takzvaná třetí generace fotovoltaiky. Nosnou myšlenkou této generace fotovoltaiky je zvýšení účinnosti za použití tenkovrstvých technologií, pokud možno při použití netoxických, hojně se vyskytujících materiálů. Zvýšení účinnosti lze dosáhnout obejitím Shockleyova-Queisserova limitu pro fotovoltaický článek s jedním polovodičovým přechodem použitím struktur s větším počtem P-N přechodů.

Jaderná elektrárna

Jaderná elektrárna je výrobna elektrické energie resp. technologické zařízení, sloužící k přeměně vazebné energie jader těžkých prvků na elektrickou energii. Skládá se obvykle z jaderného reaktoru, parní turbíny s alternátorem a z mnoha dalších pomocných provozů. V principu se jedná o parní elektrárnu, ve které se energie získaná jaderným reaktorem používá k výrobě páry v parogenerátoru.

Neobnovitelné zdroje energie

Typickými příklady neobnovitelných zdrojů energie především fosilní paliva jsou uhlí, ropa, zemní plyn a rašelina. V případě jaderné energie je ovšem nutné podotknout, že ač jsou těžitelné zásoby uranu vyčerpatelné v řádech stovek let, tak zásoby dalšího štěpného materiálu thoria jsou již na úrovni až tisíce let a v případě vhodného mixu jaderných elektráren (tlakovodních reaktorů generace III+ a množivých reaktorů generace IV, jsou zásoby jaderných štěpných materiálů na období větší než 10 000 let.

Obnovitelné zdroje energie

Obnovitelné zdroje energie by mohly zmírnit migraci. Lokální, rozptýlená sluneční energie může být soustředěna a využita po přeměně v koncentrované teplo a/nebo elektřinu i v chudších zemích. Obnovitelný zdroj energie je zdroj, v jehož čerpání lze teoreticky pokračovat další tisíce až miliardy let. Toto označení se používá pro některé vybrané, na Zemi přístupné formy energie, získané primárně především z termojaderného spalování vodíku v nitru Slunce. Dalšími zdroji jsou teplo zemského nitra a setrvačnost soustavy Země-Měsíc. Údaje z Wikipedie, jsou v tomto případě přinejmenším nepřesné, protože tvrzení, že čerpání obnovitelných zdrojů energie může trvat až miliardy let, je zpochybnitelné, vzhledem k předpovědím vývojových stadií Slunce, kdy se dá již asi za 1 miliardu let předpokládat neobyvatelnost Země.

Palivový článek

Palivový článek je galvanický článek. Skládá se ze dvou elektrod, které jsou odděleny membránou nebo elektrolytem. K elektrodám je přiváděno palivo (k anodě) a okysličovadlo (ke katodě). Na katodě se oxidační činidlo (většinou kyslík) redukuje na anionty (O2−), a ty pak reagují s H+ ionty na vodu. Elektrody palivového článku jsou katalyticky i reaktivně stabilní. Existuje mnoho kombinací paliva a okysličovadla. Např. kyslíko-vodíkový článek používá vodík jako palivo a kyslík jako okysličovadlo. Jiné články užívají jako paliva uhlovodíky a alkoholy.

Přeměna chemické energie, uvolněné spalováním paliva, na elektrickou se děje v generátorech postupnou přeměnou přes jiné formy energie mechanickou, ... Palivové články získávají elektrickou energii přímo z chemické formy, a proto by měly být účinnější, jednodušší a spolehlivější. V současnosti se nejvíce nadějí vkládá do kyslíko-vodíkového palivového článku v rámci vodíkového pohonu automobilů. Vodík může být získán například pomocí elektrolýzy vody. V palivovém článku jsou přiváděným a spotřebovávaným palivem a okysličovadlem omývány elektrody. Chemická energie paliva a okysličovadla je přeměňována na elektrickou při odběru proudu i v klidu (bez odběru proudu). V současnosti jsou palivové články především používány ve specifických případech raketoplány a ponorky.

Primární energetické zdroje

Primární energetické zdroje jsou souhrnem tuzemských nebo dovezených energetických zdrojů vyjádřených v energetických jednotkách. Prvotním teplem se zde rozumí teplo vyrobené v jaderných reaktorech.

Sluneční energie

Sluneční energie (sluneční záření, solární radiace) představuje drtivou většinu energie, která se na Zemi nachází a využívá. Vzniká jadernými přeměnami v nitru Slunce. Slunečními paprsky dopadne na povrch Země přibližně 1 kW/m2. Toto číslo se nazývá solární konstanta.

tags: #obnovitelné #zdroje #energie #wikipedia

Oblíbené příspěvky:

• Harmonogram Svozu Odpadu Chrast
• Recyklace skla
• Průvodce výběrem ekologických podložek
• Šetrná péče o auto
• Harmonogram Svozu Odpadu Břeclav