Obnovitelné zdroje plynu: Definice a význam

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.

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.

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. Obnovitelný zdroj energie je, zpravidla ve formě energie sluneční a větrné, dostupný kdekoliv na Zemi.

Čtěte také: Zelená energie ve Španělsku

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.

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.

Definice obnovitelných zdrojů energie

Obnovitelný zdroj energie je takový 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.

Čtěte také: Více o obnovitelných zdrojích

Obnovitelné zdroje energie člověk využívá od pravěku. Populační růst civilizace však vedl k odlesňování krajiny, což zbrzdilo (a místy i zvrátilo) využívání fosilních paliv, ale nyní již nejsou obnovitelné zdroje sami schopné pokrýt požadovanou spotřebu.

V roce 2006 pocházelo asi 18 % celosvětově vyprodukované energie ze zdrojů, označovaných jako obnovitelné. Většina z toho (13 % celkové spotřeby) pochází z tradiční biomasy (především pálení dřeva). Vodní energie, poskytující 3 % celkové spotřeby primární energie, byla druhý největší obnovitelný zdroj.

V březnu roku 2007 se představitelé Evropské unie dohodli, že v roce 2020 má být 20 % energie členských států vyráběno z obnovitelných zdrojů, aby se omezily emise oxidu uhličitého, který je považován za původce globálního oteplování.

Obnovitelné zdroje energie jsou podporovány různými dotacemi nebo zvýhodněnými výkupními cena energie. V České republice je elektřina z obnovitelných zdrojů podporována garantovanými výhodnými výkupními cenami nebo formou tzv. zelených bonusů. Z těchto dvou variant může každý vlastník elektrárny, která využívá obnovitelné zdroje energie, volit.

V letech 2005-2011 činila podpora OZE 54,4 mld. Kč, KVET (kombinová výroba elektřiny a tepla) 4,2 mld. Kč a DZ (druhotné zdroje energie) 0,6 mld. Kč (celkem tedy téměř 60 miliard korun). Ovšem nepřímá podpora fosilních zdrojů (tvořících ale většinu produkce) činila za totéž období 76,3 miliardy korun (z toho uhlí 55,3 mld. Kč, ropa 14,2 mld. Kč, zemní plyn 6,8 mld.

Čtěte také: Nuclear power: A renewable resource?

V případě, že se rozhodnete pro státní výkup, veškerou vyrobenou elektřinu prodáváte distributorovi, který je povinen ji od vás odebrat. V případě, že se investor rozhodne spotřebovávat elektřinu sám, inkasuje od ČEZu, E.Onu nebo PRE tzv. zelený bonus. Zelený bonus dostanete na veškerou vyprodukovanou energii. Nespotřebované přebytky můžete volně prodat, tato částka je přičtena k zelenému bonusu.

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.

Většina obnovitelných zdrojů má svůj původ v energii slunečního záření. Největší potenciál (ve smyslu množství energie, které nám může poskytnout) má přímé využití slunečního záření k výrobě tepla nebo elektřiny. Na Slunci probíhají již několik miliard let termonukleární reakce. Těmito reakcemi se přeměňuje sluneční vodík (který obnovován není) na helium za uvolnění velkého množství energie. Ze Slunce je energie předávána na Zemi ve formě záření. Energetický příkon ze Slunce je ve vzdálenosti, v níž se nachází Země, přibližně 1300 W/m2. Tento výkon se označuje jako solární konstanta.

Pokud je tato energie předtím vázána v živých organismech (většinou ve formě sloučenin uhlíku - například ve dřevě, olejnatých rostlinách, obilí), mluvíme o bioenergii. Zdrojem bioenergie jsoubiopaliva, která se podle skupenství dělí na biopaliva tuhá, kapalná a plynná.

Větrná energie může uvést do pohybu vodu na hladinách oceánů. Větrná energie je dalším obnovitelným zdrojem energie. Síla větru byla již dříve využívána například k pohánění větrných mlýnů. Každý stát má přitom jiné podmínky pro rozvoj větrné energie. Podle velikosti vrtule a výrobní kapacity můžeme rozlišovat tři základní typy větrných elektráren: malé, střední a velké. Malými větrnými elektrárnami nazýváme taková zařízení, jež mají instalovanou kapacitu do 60 kW a průměr vrtule maximálně 16 m. Podtypem v této kategorii jsou tzv. mikrozdroje (s kapacitou do 2,5 kW a průměrem vrtule do 3 m), které jsou užívány zejména pro napájení baterií či domácích elektrospotřebičů.

Mezi obnovitelné zdroje se obvykle zařazuje navíc i energie z nitra Země (geotermální energie). Jedná se o zbytkové teplo z doby, kdy se planeta formovala, a částečně o teplo vzniklé rozpadem radioaktivních prvků. Za obnovitelné zdroje naopak není považována fosilizovaná biomasa, která je součástí geologických formací a je přeměněna v nerostné suroviny označované jako fosilní paliva (uhlí, ropa, zemní plyn, rašelina, …). Sluneční energie se v nich akumulovala před delší dobou.

Elektrická energie se vyrábí v elektrárnách, odkud ji elektrická soustava rozvádí do míst spotřeby. Pohybující se elektrické náboje mají energii, kterou předávají spotřebičům, a tím je uvedou do provozu.

Vyrobit elektřinu znamená rozpohybovat elektrické náboje. Je tedy nutné zajistit zdroj jejich pohybu. A ten může být buď obnovitelný, nebo neobnovitelný. Tím mohou být například:

• Solární panel, na který dopadá sluneční světlo. Jeho energie rozpohybuje elektrické náboje - vzniká tak elektřina. Pokud máte vlastní solární panely (elektrárnu), můžete takto vyrobenou elektřinu rovnou spotřebovat či případně uložit do vlastní baterie, kterou máte doma. Elektřinu, kterou nespotřebujete nebo která se už nevejde do baterie, můžete uložit do virtuální baterie nebo ji prodat. Díky novele energetického zákona LEX OZE II ji lze také sdílet s jinými odběrnými místy.
• Turbína, kterou roztáčí vítr, voda nebo pára vzniklá ohřevem vody.

Slunce bude stále svítit, vítr foukat, voda téct. Proto se jim říká udržitelné - i když je využíváme, stále se obnovují a nemůžeme je vyčerpat. U neobnovitelných zdrojů přijde čas, kdy dojdou. Uhlí nebo ropa, které vznikají miliony let, se jednoho dne vytěží. Uran nebo plutonium, které využívají jaderné elektrárny, také.

Možná si kladete otázku, proč byste měli platit poplatek za obnovitelné zdroje energie (POZE), když elektřina pochází z široce dostupných a nevyčerpatelných zdrojů? Platbami se financuje především postupný přechod na využívání pouze udržitelných zdrojů energie. Jde o náročnou a finančně nákladnou změnu, která se týká celého energetického průmyslu. Výši poplatku za obnovitelné zdroje určuje Energetický regulační úřad (ERÚ).

Podle poslední zprávy Ministerstva průmyslu a obchodu z roku 2022 se obnovitelné zdroje podílely na celkové výrobě elektřiny přibližně jednou pětinou. Mezi nejvyužívanější obnovitelné zdroje energie v Česku patří fotovoltaické a vodní elektrárny a spalování biomasy.

To v praxi znamená, že elektřina vyrobená z OZE se dostane k mnohem širší skupině odběratelů.

Obnovitelné zdroje plynu

Potřeba snížit závislost EU na ruském plynu dostala legislativní návrh týkající se plynárenství do centra pozornosti. Evropská komise navrhuje mimo jiné zvýšit produkci biometanu do roku 2030 na 35 miliard kubíků.

Podle Mezinárodní agentury pro energii (IEA) EU dováží 90 % zemního plynu, z čehož téměř polovina (45 %) pochází z Ruska. Mimo rozvoj infrastruktury a navýšení importů LNG jsou jedním ze způsobů, jak diverzifikovat zdroje, také obnovitelné plyny. Jejich výhodou je možná výroba v Evropě.

Evropská komise je proto zařadila mezi priority svého plánu REPowerEU, jehož cílem bude diverzifikovat dodávky plynu, urychlit zavádění obnovitelných plynů a nahradit zemní plyn při výrobě tepla a elektřiny.

V současné době se za obnovitelný považuje jakýkoli plyn vyrobený z obnovitelných zdrojů energie, včetně bioplynu vyrobeného fermentací organických látek a biometanu, jeho vylepšené verze, kterou lze přímo vstřikovat do plynárenské sítě.

Existují však i další druhy nízkouhlíkových plynů, jako je vodík, který lze získat mnoha různými způsoby, včetně obnovitelných zdrojů nebo fosilních paliv. Zajištění toho, aby právní definice umožňovaly jejich rozlišování, bude proto z hlediska životního prostředí klíčové. Nejasnost v definicích a rozlišování různých druhů ekologických a nízkouhlíkových plynů oddaluje investiční rozhodnutí.

Legislativní balíček v kontextu toho navrhuje usnadnit zavádění obnovitelných plynů zrušením tarifů pro přeshraniční propojení a snížením tarifů v místech vtláčení. Cílem je zaručit těmto plynům přístup na velkoobchodní trh a zavést systém certifikace nízkouhlíkových plynů.

Komise plánuje do roku 2030 zvýšit produkci biometanu na 35 miliard m3 oproti 3 miliardám v roce 2020. Již do konce roku by se měla výroba zvýšit o 0,5 mld. m3. Do konce desetiletí by tak tímto způsobem mělo být nahrazeno 20 % plynu dováženého z Ruska.

Podle Evropské bioplynové asociace (EBA) by s těmito novými cíli mělo být v roce 2030 pokryto přibližně 10 % energetických potřeb bloku. A pokud bude tento trend pokračovat, do roku 2050 by mohlo být pokryto 30-40 % potřeby plynu v EU.

Energetický mix v České republice

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:

• 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.
• Obnovitelné zdroje: 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.
• Neobnovitelné zdroje: 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.

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.

Využití biomasy a bioplynu v České republice

Z obnovitelných zdrojů energie je k výrobě tepla využívána biomasa, energie prostředí (tepelná čerpadla), bioplyn a energie slunce (fototermika). Na výrobě tepla má v České republice z obnovitelných zdrojů energie dominantní podíl biomasa (brikety, pelety, palivové dřevo, dřevní odpad, piliny, kůra, štěpky, zbytky po lesní těžbě, celulózové výluhy atd.). Za další možný obnovitelný zdroj tepelné energie je považována geotermální energie, kdy přímé využívání této energie není v současné době v naší republice realizováno.

Biomasa: S ohledem na obsáhlost tématu a vývoj cen jednotlivých druhů biomasy nelze přesně uvést relevantní informace. Možnost využití dotačních titulů.

Bioplyn: S ohledem na obsáhlost tématu, složitost technologických zařízení (použitá technologie, potřebný výkon apod.) nelze přesně uvést relevantní informace. Pravidelná kontrola dílčích částí systému, odborné revize, ověřování funkčnosti monitorovacího systému, pravidelné servisní prohlídky dle typu zařízení atd. v souladu s doporučením výrobce zařízení, příp.

Pro snadnější orientaci v nabídce dotačních podpor uvádíme výzvy napříč dotačními tituly, ze kterých je možné zobrazené opatření finančně podpořit. Závazná kritéria přijatelnosti opatření jsou součástí konkrétních výzev.

Kategorizace obnovitelných zdrojů energie

Pojem podporované zdroje energie vychází ze zákona č. 165/2012 Sb., o podporovaných zdrojích energie a změně některých zákonů. Podporovanými zdroji energie se rozumějí: obnovitelné zdroje energie, vysokoúčinná kombinovaná výroba elektřiny a tepla, druhotné zdroje.

Účelem uvedeného zákona je především podpořit využití uvedených zdrojů z důvodu ochrany klimatu a životního prostředí a zajištění zvyšování podílu obnovitelných zdrojů na spotřebě primárních energetických zdrojů k dosažení stanovených cílů.

Obecně patří mezi obnovitelné zdroje energie takové zdroje, které jsou člověku v přírodě volně k dispozici a jejichž zásoba je nevyčerpatelná nebo se obnovuje v časových měřítkách srovnatelných s jejich využíváním. Oproti tomu za neobnovitelné (tradiční, klasické) energetické zdroje se obvykle považují fosilní či jaderné zdroje, jejichž zásoby se vytvářely v rozpětí několika geologických období, ale mohou byt vyčerpány během několika desetiletí až staletí.

Pro účely dalších úvah budeme obnovitelnými zdroji energie označovat pouze ty zdroje, z nichž se vyrábí elektřina. Za vhodnou a všeobecně uznávanou kategorizaci obnovitelných zdrojů energie je možné považovat členění podle směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/28/ES o podpoře využívání energie z obnovitelných zdrojů. Na základě různých technologií tato směrnice rozlišuje následující druhy obnovitelných zdrojů energie: větrná, solární, aerotermální, geotermální, hydrotermální a energie z oceánů, vodní energie, energie z biomasy, ze skládkového plynu, z kalového plynu z čistíren odpadních vod a z bioplynů.

V České republice jsou kategorizace, resp. definice, jednotlivých obnovitelných zdrojů zakotveny v § 2 zákona č. 165/2012 Sb., o podporovaných zdrojích energie. Obnovitelnými zdroji se podle tohoto zákona rozumí obnovitelné nefosilní přírodní zdroje energie, jimiž jsou energie větru, energie slunečního záření, geotermální energie, energie vody, energie půdy, energie vzduchu, energie biomasy, energie skládkového plynu, energie kalového plynu z čistíren odpadních vod a energie bioplynu.

Kategorizaci obnovitelných zdrojů energie je možné nalézt také v podzákonném právním předpise, jímž je např. cenové rozhodnutí ERÚ vztahující se k podpoře (aktuálně cenové rozhodnutí č. 5/2016), ve kterém jsou obnovitelné zdroje členěny následovně: malé vodní elektrárny, elektrárny spalující biomasu, bioplynové stanice, zdroje využívající skládkový plyn, zdroje využívající kalový plyn, větrné elektrárny, sluneční (fotovoltaické) elektrárny, zdroje využívající geotermální energii.

Obnovitelné zdroje je také možné, kromě výše uvedené legislativní kategorizace, rozdělit do dvou základních skupin, a to na:

• obnovitelné zdroje bez paliva,
• obnovitelné zdroje s palivem.

Mezi zdroje využívající palivo spadají bioplynové stanice, zdroje využívající kalový nebo skládkový plyn a elektrárny spalující biomasu. Do kategorie zdrojů bez paliva lze zařadit všechny ostatní obnovitelné zdroje (tj. malé vodní elektrárny, zdroje využívající geotermální energii, sluneční elektrárny a větrné elektrárny). Rozdělení OZE do těchto dvou kategorií je důležité, neboť má vliv na stanovení rizika provozu těchto zdrojů. Obnovitelné zdroje bez paliva, přesněji bez palivových nákladů, mají tržní riziko nákupu suroviny nulové, neboť např.

tags: #obnovitelny #zdroje #plyne #definice

Oblíbené příspěvky:

• Co je to Index etického klimatu?
• Život hlodavců v zajetí
• Pěstování strelitzie
• Nebezpečný odpad Žiar nad Hronom
• Inspirace pro dřevěné výřezy srdce