Elektřina se v elektrárnách vyrábí přeměnou z jiných druhů energií, které jsou vázané v určitých zdrojích. Tyto zdroje pak rozdělujeme na obnovitelné a neobnovitelné.
Zdroje, ze kterých se vyrábí elektřina, se rozdělují z ekologického hlediska na dva druhy:
Podle druhu energie, kterou elektrárna přeměňuje na elektrickou energii, rozlišujeme typy elektráren na:
V tepelných elektrárnách se přeměňuje tepelná energie na mechanickou a mechanická energie na elektrickou. Spalováním paliva, jako je například uhlí nebo plyn, se získává tepelná energie ve formě páry, která se v parní turbíně přemění na energii mechanickou. S touto turbínou je propojen generátor. V něm se pak mechanická energie mění na energii elektrickou.
Poměrně velký a regulovatelný výkon. Levný provoz.
Čtěte také: Diesel vs. Benzín: Kompletní rozbor emisí
Produkují obrovské množství emisí - oxidy dusíku, oxid siřičitý, prachové částice, polyaromatické uhlovodíky a také oxid uhličitý, který se podílí na vzniku skleníkových efektů. Využívají neobnovitelné zdroje energie (fosilní paliva).
V jaderných elektrárnách vzniká teplo řízenou reakcí při štěpení jader uranu v reaktoru, který je napojen na primární okruh, v němž teče voda. Ohřátá voda předává své teplo sekundárnímu okruhu ve formě páry. Pára roztáčí turbínu, která pohání generátor a ten následně vytváří elektrickou energii.
Vysoký výkon při malém množství paliva. Za běžného provozu produkují pouze odpadní teplo a vodní páru. Nízké výrobní náklady.
Vysoké vstupní náklady na výstavbu. Technologicky náročné získávání paliva. Produkují jaderný odpad. Riziko jaderné havárie, i když je velmi malé. Využívají uran (U235), který patří mezi neobnovitelné zdroje energie.
Česká republika se jako člen Evropské unie zavázala přispět k naplnění uhlíkové neutrality do roku 2050, kterou v roce 2019 vyhlásila Evropská komise jako hlavní strategii pro rozvoj ochrany životního prostředí v Evropské unii, pro omezení následků klimatických změn. Při provozu jaderných elektráren dochází k emisi jen k velmi omezenému množství skleníkových plynů (CO2 a metanu) ve srovnání s provozy jiných energetických zařízení.
Čtěte také: Škoda Octavia: Generace proti sobě
Ve světě je stále častější názor, že uhlíkové neutrality, nebude možné dosáhnout bez rozsáhlého využití jaderných technologií v energetice.
Problematika nakládání s radioaktivními odpady a vyhořelým jaderným palivem je v České republice řešena následovně. Středně a nízko aktivní radioaktivní odpady, které vznikají při provozu jaderných elektráren, jsou komprimovány a ukládány na několik desítek let do Úložiště radioaktivního odpadu v Dukovanech, o které se stará stát. Vyhořelé jaderné palivo je ovšem považováno za surovinu, kterou lze vzhledem k nevyužitému potenciálu dále možné využít.
Každá kilowatthodina (kWh) elektřiny vyrobená v reaktorech společnosti EDF ve Francii vypouští ekvivalent méně než 4 gramů oxidu uhličitého (CO2). Vyplývá to z analýzy životního cyklu (LCA), kterou společnost zveřejnila. Analýza ukazuje, že většina těchto emisí vzniká v počátečních fázích životního cyklu elektrárny.
Studie zveřejněná 16. června byla provedena na flotile provozovaných jaderných elektráren a podle standardizované metodiky. "Studie je integrovaná a vztahuje se kromě vlivu na změny klimatu také k devíti dalším kritériím dopadu na životní prostředí, aby bylo možné posoudit nejen přechody mezi jednotlivými fázemi životního cyklu, ale také mezi jednotlivými kritérii," uvedla společnost EDF.
"Metodika LCA je standardizovaná, její aplikace je velmi striktní a vyžaduje shromáždění značného množství údajů, o které byla jednotlivá odvětví požádána. Tato studie byla kriticky posouzena panelem nezávislých odborníků, jejichž komplementarita splňovala požadavky norem ISO 14044 a ISO/TS14071," uvedla EDF.
Čtěte také: Aktuální data o znečištění ovzduší
Tito odborníci se domnívají, "že poskytnuté výsledky adekvátním způsobem a věrohodně odpovídají deklarovaným cílům a že byly stanoveny v souladu s uvedenými normami".
Rozsah studie zahrnuje údaje z jaderných elektráren společnosti EDF za rok 2019:
Zohledňuje tedy produkci dvou bloků JE Fessenheim, které byly odstaveny v roce 2020. Studie nezohledňuje přenos elektřiny.
Analýza zjistila, že výroba elektřiny v těchto jaderných blocích produkuje průměrně 3,7 g ekvivalentu CO2 na kWh. Na předcházející fáze životního cyklu připadá 57 % těchto emisí, zatímco „provozní“ fáze představuje 28 %. Stavební práce zastupují 16 %, přičemž nejvíce se na nich podílí cement (6 %), nelegovaná ocel (3 %) a armovací ocel (2 %). Vyřazování z provozu představuje pouze 3% okrajový podíl ekvivalentu CO2.
Studie „citlivosti“ ukazují, že 60letá provozní doba reaktoru snižuje uhlíkovou stopu o 8 % (tedy 3,4 g CO2/kWh) ve srovnání se 40letou provozní dobou. Dopad 10% změny roční výroby elektřiny ve srovnání s rokem 2019 činí 0,1 g CO2/kWh, uvedla společnost EDF. Společnost dospěla k závěru, že celková „citlivost“ definuje rozmezí 2,9-4,6 g produkce ekv. CO2/kWh.
EDF uvádí, že výsledek analýzy LCA "potvrzuje nízkouhlíkovou povahu tohoto energetického zdroje. Studie má rovněž identifikovat nejúčinnější opatření ke zlepšení vlivu na životního prostředí a je součástí environmentálního řízení. Jejím cílem je lépe pochopit přínos jednotlivých kroků."
Společnost poznamenala, že referenčním údajem pro jadernou energii na mezinárodní úrovni je údaj Mezivládního panelu pro změnu klimatu: 12 g CO2 ekv/kWh. Ve Francii odhaduje Agentura pro životní prostředí a energetický management (Ademe) ve své databázi emise jedné jaderné kWh na 6 g CO2.
Pro srovnání, emise z plynových elektráren odhaduje Ademe na 418 g CO2 na kWh a emise z uhelných elektráren na 1058 g CO2 na kWh. Co se týče obnovitelných zdrojů energie, ve Francii se v případě větrné energie pohybují kolem 10 g na kWh a v případě fotovoltaické solární energie kolem 30 g na kWh.
Přehled výroby elektřiny podle zdrojů, souvisejících emisí CO2eq a spotřeby elektřiny podle sektorů. Převzato z webu projektu Fakta o klimatu, kde lze nalézt také zdrojová data a poznámky k použité metodice.
Na začátku roku 2018 se skupina EDF zavázala snížit své přímé emise CO2 (bez analýzy životního cyklu výrobních zařízení a paliva) do roku 2030 o 40 % oproti roku 2017, přičemž cílem je snížit je z 51 milionů tun na 30 milionů tun do roku 2030. V únoru 2020 přijala EDF závazek dosáhnout uhlíkové neutrality do roku 2050.
Společnost EDF uvedla, že elektřina, kterou vyrábí ve Francii, je z více než 97 % bez emisí CO2 díky jaderné energii a obnovitelným zdrojům energie. Má 56 reaktorů v provozu a jeden ve výstavbě.
Pro srovnání emisních faktorů různých typů elektráren uvádíme tabulku s daty ze studie IPCC:
| Typ elektrárny | Emisní faktor (g CO2 ekv/kWh) |
|---|---|
| Uhelná elektrárna | 820 |
| Elektrárna na zemní plyn | 490 |
| Jaderná elektrárna | 12 |
| Větrná energie | 11 |
| Solární energie | 48 |
tags: #porovnání #emisí #záření #jaderné #elektrárny #a