Preskočiť na obsah

Obnoviteľný zdroj energie

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
 Niektorý z redaktorov požiadal o revíziu tohto článku.
Prosím, opravte a zlepšite tento článok. Po úprave článku môžete túto poznámku odstrániť.
potreba opravy preklepov a gramatických chýb.
Obnoviteľné zdroje energie
Geotermálna energia
Vodná energia
Slnečná energia
Veterná energia
Biomasa
Bioplyn
Biopalivo
OTEC
z • d • u
Svetová produkcia primárnej energie podľa zdroja (166 100 TWh) 2018[1]
Svetová produkcia elektrickej energie podľa zdroja (26 700 TWh) 2018[2]

Obnoviteľné zdroje energie (OZE) sú také zdroje , ktoré sa prirodzene obnovujú v priebehu ich využívania. Ide o energetické toky, ktoré sa prirodzene vyskytujú v blízkosti zemského povrchu, zásoby, ktoré sa obnovujú aspoň tak rýchlo, ako sú spotrebovávané. V ich čerpaní možno hypoteticky pokračovať ďalšie miliardy rokov – v podstate kým bude svietiť Slnko. Konkrétne ide o slnečné žiarenie a z toho odvodenú veternú energiu a vodnú energiu, ďalej o energiu prílivu, geotermálnu energiu, biomasu atď. Technológie obnoviteľných zdrojov energie slnečnú energiu, a veternú energiu.

V roku 2006 približne 18 % celkovej svetovej spotreby energie pochádzalo z obnoviteľných zdrojov energie; 13 % z tradičnej biomasy spôsobmi, akým je spaľovanie dreva. Vodná energia bola ďalším najväčším obnoviteľným zdrojom, poskytujúca 3 %, nasledovaná horúcou vodou na vykurovanie, ktorá prispela 1,3 %. Moderné technológie ako geotermálna, veterná, slnečná a energia oceánu tvorili spolu asi 0,8 % konečnej spotreby energie.[3] Technický potenciál pre ich využitie je veľký, presahujúci všetky ostatné dostupné zdroje.[4][5]

Obnoviteľné zdroje sú často kritizované za ich nespoľahlivosť a neestetickosť, ale trh s obnoviteľnými zdrojmi sa napriek tomu rozrastá. Celosvetová kapacita inštalovaného výkonu až 74 223 MW je vo veternej energii, ktorá je rozšírená najmä v niektorých európskych krajinách a USA.[6] Výroba vo fotovoltaickom priemysle dosiahla viac ako 2000 MW,[7] pričom fotovoltaické elektrárne sú obľúbené najmä v Nemecku.[8] Fototermálne elektrárne sú typické pre USA a Španielsko, najväčším takýmto zdrojom je 354 MW blok solárnej (SEGS) elektrárne v Mohavskej púšti.[9] Najväčším geotermálnym zdrojom je The Geysers v Kalifornii s menovitým výkonom 750 MW.[10] Brazília disponuje jedným z najrozsiahlejších programov v odvetví obnoviteľných zdrojov na svete, zahŕňajúci výrobu bioetanolu z cukrovej trstiny. Etanol tu dokonca predstavuje až 18 % národnej spotreby pohonných hmôt v doprave.[11] Podobne je etanol ako biopalivo rozšírený aj v USA.

Okrem využívania obnoviteľných zdrojov vo veľkých projektoch sú vhodné aj pre malé ostrovné prevádzky, často vo vidieckych a odľahlých oblastiach, kde je však energia nevyhnutná pre ľudský rozvoj.[12] V Keni sú napríklad najrozšírenejšie malé (20 – 100 W) solárne zdroje v domácnostiach – predá sa tu približne 30 000 kusov týchto systémov.[13]

Klimatické zmeny, rastúce ceny ropy a zvyšujúce sa vládne podpory podmieňujú neustály vznik novej legislatívy a komercializáciu. Európski lídri sa v marci 2007 zhodli na spoločnom postupe, podľa ktorého do roku 2020 dosiahne celosvetová výroba energie z obnoviteľných zdrojov 20 %. Ďalej sa zhodli na znížení emisií oxidu uhličitého, ktorý sa považuje za jednu z príčin globálneho otepľovania.[14] Investičný kapitál putujúci do obnoviteľných zdrojov sa vyšplhal z 80 miliárd dolárov v roku 2005 na rekordných 100 miliárd v roku 2006.[15] Takáto úroveň investovania posunula to, čo bolo kedysi považované za alternatívne zdroje energie, výrazne do popredia. Veterné elektrárne boli prvé, ktoré dosiahli 1 % celkovej výroby, solárne však výrazne nezaostávajú.[16] Do obnoviteľných zdrojov investujú aj veľké svetové spoločnosti ako BP, General Electric, Sharp, či Royal Dutch Shell.[17][18] Zdrojom energie v Novom Zélande , USA a Japonku je príliv toku

Scenáre

[upraviť | upraviť zdroj]
Potenciál OZE v závislosti na geografickej polohe[19]

S výhľadom do roku 2030 Americká spoločnosť pre solárnu energiu vo svojej správe analyzuje tri možné scenáre: scenár „ako doteraz“ bez výraznejších zmien, scenár prostredný, ktorý obsahuje výraznejšie kroky v relevantnej politike, a napokon scenár rozvinutý, zahŕňajúci agresívny rozvoj v oblasti obnoviteľných zdrojov a efektívnosti ich využívania. Scenár „ako doteraz“ predpokladá nárast pracovných príležitostí v oblasti obnoviteľných zdrojoch o 190 % do roku 2030, a vznik pracovných príležitostí vytvorených energetickou efektívnosťou o 85 %.

V prostrednom scenári počet pracovných príležitostí v oblasti obnoviteľných zdrojov narastú takmer sedemkrát, zatiaľ čo počet pracovných príležitostí sa vďaka energetickej efektívnosti viac ako zdvojnásobí.

Napokon podľa scenára rozvinutého sa zvýši počet miest v sektore obnoviteľných zdrojov až 17-krát, a pracovné príležitosti vytvorené energetickou efektívnosťou sa zvýšia 4-násobne; príjmy z obnoviteľných zdrojov sa vyšplhajú takmer na 600 miliárd dolárov a zisky z energetickej efektívnosti na takmer 4 bilióny dolárov.[20]

Hlavné technológie obnoviteľných zdrojov energie

[upraviť | upraviť zdroj]
Tri obnoviteľné zdroje energie – slnečná, veterná a biomasa

Väčšina obnoviteľných zdrojov je priamo alebo nepriamo závislá od Slnka. Systém Zem – atmosféra predstavuje rovnováhu – tepelné žiarenie vyžiarené smerom do vesmíru je rovné slnečnému žiareniu prichádzajúcemu do atmosféry Zeme. Výsledné množstvo energie v systéme Zem – atmosféra možno hrubo nazvať zemská „klíma“. Hydrosféra (voda) absorbuje majoritnú časť prichádzajúceho žiarenia. Väčšina je pohltená v zemepisných šírkach v okolí rovníka, avšak táto energia je následne rozptýlená po celej planéte vo forme vetrov a morských prúdov. Pohyb vĺn môže hrať úlohu v procese premeny mechanickej energie medzi atmosférou a oceánom prostredníctvom tlaku vetra.[21] Solárna energia je ďalej zodpovedná aj za distribúciu zrážok využívaných vodnými dielami, tak ako aj za rast rastlín využívaných pre tvorbu biopalív a biomasy.

Obnoviteľné zdroje energie zahŕňajú prírodné fenomény ako slnečné žiarenie, vietor, vlny a geotermálne teplo, ako objasňuje IEA (International Energy Agency = Medzinárodná energetická agentúra):

"Energia obnoviteľných zdrojov je odvodená z prirodzených procesov, ktoré sa neustále obnovujú. Vo svojich rozmanitých podobách, je odvodená buď priamo od Slnka, alebo od tepla generovaného v hĺbkach Zeme. Podľa definície sú elektrina a teplo vyrobené zo slnečnej, veternej, vodnej, geotermálnej energie, biomasy, biopalív a vodíka získané z obnoviteľných zdrojov".[22]

Každý z týchto zdrojov má unikátne vlastnosti a spôsoby technického využitia, čo ovplyvňuje ako a kde sú najviac používané.

Veterná energia

[upraviť | upraviť zdroj]
Prímorské veterné turbíny tzv. offshore (Burbo Bank Offshore Wind Farm, Anglicko)
Hlavný článok: Veterná energia

Vzdušné prúdy je možné zachytávať a využiť na pohon veterných turbín. Moderné veterné turbíny dosahujú výkony 600 kW až 5 MW, pričom turbíny s výkonom rádovo 1,5 až 3 MW sa stali najpoužívanejšie pre komerčné účely. Výkon veternej turbíny je priamo úmerný tretej mocnine rýchlosti vetra, teda aj pri miernom náraste rýchlosti vetra sa výkon stroja zvyšuje dramaticky.[23] Oblasti s vysokými nadmorskými výškami alebo pri pobreží, kde sú vetry silné a stálejšie, sú najpreferovanejšími z hľadiska výstavby veterných fariem. Veterná energia vykazuje najrýchlejší rast spomedzi všetkých obnoviteľných zdrojov[23] a napriek tomu poskytuje len menej ako 0,5 % celosvetovej energie.[24] [25] Za posledných desať rokov sa celková inštalovaná kapacita zvýšila z 2 500 MW v roku 1992 na viac ako 40 000 MW koncom roku 2003, pri ročnom raste blízkom 30 percentám.[23] S nárastom dostupnosti veterných turbín sa začínajú inštalovať aj do elektrických niektorých sietí verejných škôl s cieľom znížiť poplatky za elektrinu.[26] Vzhľadom na nestabilný a prerušovaný charakter dodávok výkonu z veterných turbín sa pre Európu udáva priemerný výkon rovný 25 percentám inštalovaného výkonu (25-percentný faktor výkonu),[27] ale pri priaznivých veterných podmienkach sa lokálne udáva až 35 percent a viac. V podstate to znamená, že 5 MW turbína inštalovaná v Európe, by dodávala priemerne 1,7 MW výkonu ročne, resp. dodávala by menovitý výkon po dobu 3 mesiacov.

Globálne, dlhodobý energetický potenciál veternej energie sa odhaduje na 5-násobok súčasnej energetickej produkcie, alebo 40 násobok súčasných požiadaviek. Samozrejme by to vyžadovalo veľké množstvo pôdy pre veterné turbíny, najmä vo veterných oblastiach. Skúsenosti s prímorskými zdrojmi vykazujú až o 90 % vyššie priemerné rýchlosti vetra v porovnaní s vnútrozemskými, z čoho vyplýva, že práve tieto oblasti by mohli prispieť významnejšie v rozvoji veterných elektrární.[28] Toto číslo možno zvýšiť aj stavaním turbín vo vyšších nadmorských výškach.[29]

Veterný park Cerová

Intenzita vetra blízko zemského povrchu je premenlivá a nedokáže zabezpečiť nepretržitú dodávku elektriny, pokiaľ nie je kombinovaná s inými zdrojmi energie alebo akumulačnými systémami. Niektoré odhady uvádzajú, že 1000 kW veterná turbína dokáže zaručiť len 333 kW nepretržitého výkonu. Aj keď tento fakt sa môže vývojom technológií zmeniť mierne k lepšiemu, obhajcovia veternej energie navrhujú radšej spojenie s inými zdrojmi alebo využívanie uskladňovacích technológií. Najvhodnejšie použitie by bolo v systéme s dostatočnou výkonovou rezervou akou je vodná elektráreň, alebo náhradným zdrojom, napríklad odsoľovacia elektráreň, z titulu zmiernenia ekonomického dopadu nestability vetra.

Veterná energia je ale obnoviteľná a neprodukuje počas svojej prevádzky nijaké skleníkové plyny ako oxid uhličitý alebo metán.

Na Slovensku je v súčasnosti (2008) len 5,14 MW inštalovaného výkonu vo veternej energii, a to konkrétne Veterný park Cerová[30] (4x660 kW), Ostrý vrch (500 kW) a Skalité (4x500 kW), čo netvorí ani 0,1 % celkového inštalovaného výkonu. Stavba ďalších zdrojov je predmetom neustálych diskusií, hlavné prekážky tvorí najmä nesúhlas nadradených elektrizačných sústav z dôvodu nestability tohto typu energie a nedostatok regulačných zásob v iných zdrojoch.

Vodná energia

[upraviť | upraviť zdroj]
Francisova turbína sa často používa najmä v malých vodných elektrárňach
Vodný tok VE Žilina
Hlavný článok:Vodná energia

Energiu môžeme získavať aj z vody, či už na základe jej pohybu alebo teplotných rozdielov. Keďže jej hustota je približne 800-krát väčšia ako u vzduchu,[31][32] aj pomaly tečúci prúd vody, alebo priemerná morská vlna, dokážu vytvoriť značné množstvo energie.

Existuje viacero foriem vodnej energie:

  • Veľké hrádzové vodné elektrárne – sú bežným zdrojom v energetike. Príkladmi sú napríklad Grand Coulee Dam v štáte Washington, alebo Akosombo Dam v Ghane. Na Slovensku sú takými zdrojmi Vodné dielo Žilina, Vodné dielo Orava, Kráľová, či vodné elektrárne Važskej kaskády.
  • Malé vodné elektrárne sú typické pre menšie výkony, rádovo stovky kW. Často sa využívajú vo vodnatých oblastiach ako lokálne zdroje v ostrovnej prevádzke (tzv. RAPS). Takýchto inštalácií existuje veľké množstvo, u nás sú to najmä malé vodné elektrárne Tvrdošín, Bešeňová, Krompachy a ďalšie.
  • PVE – prečerpávacie vodné elektrárne – sú obľúbeným zdrojom z dôvodu možnosti akumulácie elektrickej energie. Fungujú na princípe dvoch nádrží v rôznych nadmorských výškach, medzi ktorými voda na základe požiadaviek dispečera prúdi nadol (turbínová prevádzka – výroba energie) alebo nahor (čerpadlová prevádzka – spotreba energie, resp. jej akumulácia vo forme vody vo vyššej z nádrží). Na Slovensku sú najvýznamnejšími PVE Čierny Váh, Liptovská Mara či Dobšiná.
  • Bezpriehradové vodné elektrárne – využívajú kinetickú energiu vodného toku bez potreby hrádze, napríklad Madunice, Vodné dielo Gabčíkovo.
  • Energia vĺn – vlny spôsobujú klesanie a stúpanie veľkých člnov, a tým zanechávajú oblasť s redukovanou výškou vlny „v tieni“. Tento typ zdroja sa len začína uplatňovať v komerčnej oblasti.
  • Energia prílivu – pri zvýšení morskej hladiny z dôvodu prílivu sa naplnia nádrže, pri odlive – najväčšom prevýšení – sa vyprázdnia vypustením nazhromaždenej vody cez turbíny.
  • Energia toku prílivu – získava energiu z prúdenia vody pri prílive, obyčajne využívajúc podmorskú elektráreň pripomínajúcu malú vodnú turbínu. V súčasnosti už existujú demonštračné projekty tohto typu zdroja a prvý komerčný prototyp bol inštalovaný v Strangford Lough v septembri 2007.
  • Morská tepelná premena energie – tzv. Ocean thermal energy conversion (OTEC) je založená na rozdiele teplôt medzi teplejšími povrchmi morských hladín a chladnejšími oblasťami vo väčších hĺbkach. Technológia využíva pre svoju činnosť cyklický tepelný motor. Vo väčších mierkach sa táto technológia ešte netestovala.
  • Chladenie vody v hlbokých jazerách – i keď to nie je technicky metóda získavania elektriny, môže ušetriť množstvo energie, najmä v letných mesiacoch. Využíva ponorené potrubia v prípade teplotného poklesu v systémoch kontroly ovzdušia. Teplota vody na dne jazera je celoročná lokálna konštanta s hodnotou približne 4 °C.
  • „Modrá energia“ – je opakom odsoľovania. Táto technológia je predmetom výskumu.

Slnečná energia

[upraviť | upraviť zdroj]
Hlavný článok: Slnečná energia
Fotovoltaické panely v Marla (Réunion, Afrika – FR)

V tomto kontexte pojem „solárna energia“ odkazuje na energiu, ktorá je získaná z priameho slnečného žiarenia. Existuje množstvo spôsobov aplikácie solárnej energie:

  • Výroba elektriny využitím fotovoltaických článkov.
  • Výroba elektriny využitím koncentrovanej slnečnej energie.
  • Výroba elektriny ohrievaním uzavretého vzduchu, ktorý poháňa turbínu v solárnych vežiach s prúdom vzduchu smerom nahor.
  • Ohrievanie budov priamo, využijúc pasívneho solárneho návrhu budov.
  • Ohrievanie potravín pomocou solárnych pecí.
  • Ohrievanie vody v rodinných domoch využitím fototermálnych článkov.
  • Výroba tepla a chladu využitím solárnych „komínov".
  • Výroba elektriny na obežnej dráhe Zeme využitím solárnych satelitov.
  • Solárna úprava (najmä chladenie) vzduchu.

Biomasa

[upraviť | upraviť zdroj]

Rastliny za pomoci fotosyntézy rastú a tak vytvárajú biomasu. Tá sa môže použiť spáliť priamo, alebo sa využiť na výrobu biopalív. Poľnohospodársky vyrobené biopalivá akými sú bionafta, bioetanol, či palivo z vylisovanej cukrovej trstiny, môžu byť spálené v klasických motoroch s vnútorným zápalom alebo ohrievačoch. Biopalivá sa spaľujú s cieľom využiť a premeniť chemickú energiu, ktorá je v nich uskladnená. Výskum smerom k efektívnejším metódam výroby biopalív a iným palivám využívaných v energetike je v súčasnosti veľmi aktívnou oblasťou.

Biopalivá

[upraviť | upraviť zdroj]
Čerpacia stanica v USA. Vľavo 100% bionafta, vpravo 5% zmes.
Hlavný článok: Biopalivá

Tekutými biopalivami sú spravidla bioalkoholy (napr. bioetanol) alebo biooleje (bionafta alebo čisté rastlinné oleje). Bionafta sa môže použiť v moderných naftových motoroch takmer bez modifikácií a vyrobiť ju možno buď z odpadových, alebo účelovo pestovaných plodín a živočíšnych olejov a tukov (lipidov). V skutočnosti bol naftový motor pôvodne navrhnutý pre spaľovanie rastlinného oleja a nie fosílnych palív. Najväčšou výhodou bionafty sú jej nižšie emisie. Jej použitie môže zredukovať emisie oxidu uhoľnatého a ďalších uhľovodíkov o 20 až 40 %. V niektorých oblastiach sa pestujú plodiny ako kukurica, cukrová trstina či cukrová repa špecificky na výrobu bioetanolu (tiež známeho ako obilný alkohol), paliva, ktoré možno použiť v motoroch s vnútorným zápalom a palivových článkoch. Bioetanol sa už postupne dostáva do súčasnej energetickej infraštruktúry. Palivo s označením E85 predstavuje zmes 85 % bioetanolu a 15 % benzínu. Ako alternatívny bioalkohol sa vyvíja biobutanol, ktorý vykazuje vo viacerých smeroch lepšie vlastnosti. V oblasti biopalív vzniká však aj medzinárodná kritika poukazujúca najmä na ich výrobu z úrody potravín s rešpektom k bezpečnosti potravy, environmentálne dôsledky (odlesňovanie) a energetickú rovnováhu.

Pevná biomasa

[upraviť | upraviť zdroj]
Kukuričné pole. Vaduz, Lichtenštajnsko
Hlavný článok: Biomasa

Pevná biomasa sa najčastejšie priamo spaľuje, čím produkuje teplo o výkone asi 10 – 20 MJ/kg.

Poznáme rôzne formy pevnej biomasy: drevné palivo, organické zložky mestského odpadu či nevyužitá časť poľnohospodárskych plodín. Tieto môžu byť pestované zámerne na energetické účely, pričom zvyšná časť rastliny je použitá ako palivo. Väčšina typov biomasy obsahuje využiteľnú energiu. Dokonca kravský hnoj stále obsahuje až dve tretiny pôvodnej energie ktorú krava skonzumovala. Získavanie energie bioreaktorom je finančne veľmi efektívne riešenie nakladania s odpadom, ktorým čelia farmy, dokonca dokáže takto vytvoriť dosť bioplynu na pokrytie energetických nárokov farmy.

S ohľadom na súčasné technológie nie je biomasa ideálnym palivom pre dopravu. Väčšina vozidiel vyžaduje zdroje s vysokou hustotou výkonu, akými sú napríklad motory s vnútorným spaľovaním. Tieto motory totiž spravidla vyžadujú čisto horiace palivá, najlepšie v kvapalnej forme, a najlepšie aj s potlačeným plynným skupenstvom. Kvapaliny sú lepšie z hľadiska prenosu, keďže majú vyššiu hustotu energie a dajú sa pumpovať, čo zjednodušuje manipuláciu s nimi. Toto sú hlavné dôvody, prečo väčšinu dopravných palív tvoria kvapaliny.

Ostatné aplikácie väčšinou dokážu akceptovať nízku hustotu výkonu motorov s vonkajším spaľovaním, ktoré môžu pracovať priamo na lacnejšie palivá z biomasy, na kombinovanú výrobu tepla a elektriny. Jednou z foriem je drevo, ktoré bolo používané tisícročia v rôznych množstvách, a jeho používanie sa začína opäť dostávať do popredia. Dve miliardy ľudí každodenne varia a v zime vyhrievajú svoje domovy spaľovaním tejto biomasy, čo predstavuje najväčší príspevok ľudstva ku klimatickým zmenám globálneho otepľovania. Čierne sadze prenášané z Ázie až k polárnym kruhom spôsobujú ich rýchlejšie topenie v letných mesiacoch. V 19. storočí boli motory na spaľovanie dreva bežné, čím pomohli výrazne k nezdravému znečisteniu z priemyselnej revolúcie. Uhlie je totiž formou biomasy, ktorá bola po tisícročia akumulovaná aby vytvorila neobnoviteľné, vysokoznečisťujúce fosílne palivo.

Drevo ako biomasa

Drevo a jeho vedľajšie produkty už v súčasnosti možno premeniť procesom splyňovania na biopalivá ako drevný plyn, bioplyn, biometanol, či bioetanol; napriek tomu je potreba ďalšieho vývoja aby sa tieto metódy stali dostupnými a praktickými. Odrezky z cukrovej repy, kukurice, obilné plevy a zvyšky ďalších plodín sa spaľujú celkom úspešne. Celkové emisie oxidu uhličitého do atmosféry, ktoré vznikajú týmto procesom, majú pôvod len vo fosílnych palivách, ktoré rastlina spotrebovala vo forme hnojív a pohonných hmotách obrábacích strojov potrebných na zožatie a dopravu biomasy.

Procesy získavania biomasy z topoľov a vŕb pestovaných v krátkom cykle a z trvalých tráv nevyžaduje tak častú kultiváciu a spotrebujú menej dusíka ako pri typických jednoročných plodinách. Výroba peliet z týchto tráv a ich spaľovanie na výrobu elektriny je vo vývoji a môže byť finančne zaujímavé.[33]

Napriek tomu, že sa premene rastlinnej celulóznej biomasy na etanol venuje veľa pozornosti, pravdepodobne existujú spôsoby využitia biomasy, ktoré sú z environmentálneho hľadiska výhodnejšie. Vyššia výhrevnosť celulózy je približne 17,4 MJ/kg.[34] Predpokladaný výnos etanolu zo suchej celulózy je približne 0,2 kg etanolu z 1 kg celulózy.[35] A keďže vyššia výhrevnosť etanolu je 29,7 MJ/kg,[36] výnos z celulózy je takto len 5,94 MJ/kg. Spaľovanie takto vyrobeného etanolu vynáša približne len 67 % energie, ktorá bola obsiahnutá v celulóze, z ktorej bol vyrobený. Jedna z alternatív výroby etanolu je spoluspaľovanie celulózy s uhlím, ktoré, ako vládne testy ukázali, nebudú produkovať „žiadne objemy škodlivín zo spolu-spaľovania, straty efektívnosťou budú mierne a zvládnuteľné, a že dopady z hľadiska emisií budú prospešné.“ Efektívnosť vyhrievačov bude takto znížená o len menej ako 1 % (so zmesou pilín 16 % alebo menej) a emisie oxidov dusíka klesnú o 6 – 12 % a viac (v závislosti na pomere 100% zmesi).[37].

Bioplyn

[upraviť | upraviť zdroj]
Uskladnenie bioplynu v tlakových nádobách
Hlavný článok: Bioplyn

Bioplyn možno jednoducho vyrobiť z biologicky aktívnych odpadových látok, ktoré vznikajú napríklad pri produkcii papiera či cukru, zo stočných vôd, živočíšnych odpadov a iných. Tieto rozličné odpady sa musia nechať spoločne usadiť a vystaviť prirodzenej fermentácii, aby vznikol metán. Možno to uskutočniť napríklad premenou odpadových rastlín na bioplynové. Dokonca ak takáto rastlina odovzdá všetok metán, čo môže, zvyšok po fermentácii je niekedy vhodnejší na použitie ako hnojivo než pôvodná rastlina.

Alternatívne možno bioplyn vyrobiť pomocou zložitých procesov spracovania odpadov, akým je napríklad mechanicko-biologický proces. Tieto systémy obnovia recyklovateľnú časť odpadu z domácností a spracujú biologicky rozložiteľné zložky v anaeróbnych rozkladačoch.

Obnoviteľný zemný plyn je bioplyn, ktorý bol vylepšený, aby dosiahol kvalitu zemného plynu. Zlepšenie kvality tohto zemného plynu umožnilo jeho masovú distribúciu na trh využitím plynovodov.

Geotermálna energia

[upraviť | upraviť zdroj]
Hlavný článok: Geotermálna energia
Rôzne metódy získavania geotermálnej energie
Geotermálna elektráreň Nesjavellir na Islande

Geotermálna energia sa získava zachytávaním tepla Zeme samotnej, zvyčajne z hĺbok až niekoľko kilometrov pod jej povrchom. Finančne najnáročnejšou časťou sú investície na realizáciu hlbinných geotermálnych vrtov a výstavbu, prevádzkové náklady sú však vo vhodných oblastiach veľmi nízke. Napokon, táto energia je získaná z tepla zemského jadra, ktorého zásoby sú obrovské. Vláda Islandu tvrdí: „Je potrebné zdôrazniť, že geotermálne zdroje nie sú prísne obnoviteľné, tak ako je to u vodných zdrojov.“ Odhadujú, že ich geotermálna energia je schopná dodávať 1700 MW po viac ako 100 rokov, v porovnaní so súčasnou produkciou 140 MW.[38] Medzinárodná energetická agentúra (IEA) klasifikuje geotermálnu energiu ako obnoviteľnú.[39]Ide zároveň o stabilný, lokálny a neprerušovaný zdroj obnoviteľnej energie (na rozdiel napríklad od veternej či slnečnej energie, ktoré sú závislé od toho, či práve fúka vietor respektíve svieti slnko).[40]

Rozlišujeme tri typy elektrární využívajúcich geotermálnu energiu, a to suchá para, horúca voda, a podvojný typ. Elektrárne na suchú paru využívajú horúci vzduch z útrob Zeme a priamo ňou poháňajú turbínu, ktorá roztáča generátor. Elektrárne na horúcu vodu, nazývané aj „flash plants“, ako názov naznačuje, vyťahujú horúcu vodu, obyčajne pri teplotách okolo 200 °C, na povrch, pričom celý čas vrie. Na povrchu sa oddelí para od vody v špeciálnych separátoroch a para je následne pripustená na turbínu. V podvojných elektrárňach (tzv. binary plant) možno využiť horúcu vodu s o niečo nižšou teplotou (100 – 180 °C). Tá preteká cez tepelné výmenníky tak, že uvádza do varu organickú kvapalinu (s nižším bodom varu), ktorá poháňa turbínu.[41] Kondenzovaná para a zostávajúca geotermálna kvapalina zo všetkých troch typov elektrární sú nakoniec vrátené naspäť do horúcich útrob, aby znova nabrali teplo. Produkciu elektriny z geotermálnych zdrojov v binárnych elektrárňach plánuje na Slovensku reallizovať spoločnosť PW Energy, ktorá s ich výstavbou počíta v okresoch Žiar nad Hronom a Prešov. [42]

Geotermálna energia z jadra Zeme je v niektorých oblastiach bližšie pri zemskom povrchu ako v iných. Tam, kde sa horúca podzemná para alebo voda dá zachytiť a dopraviť na povrch, sa môže využiť na výrobu elektriny. Takéto geotermálne zdroje existujú v istých geologicky nestabilných oblastiach sveta, ako Island, Nový Zéland, USA, Filipíny a Taliansko. Najpriaznivejšie oblasti USA v tomto smere sú Yellowstonský vodojem a severná Kalifornia. Island v roku 2000 produkoval priemerne 170 MW z geotermálnych zdrojov a vyhrial tým 86 % všetkých domov. Odhady tvrdia že okolo 8000 MW je celková dostupná kapacita.

Dostupný je aj potenciál vyrábať energiu na princípe horúcich suchých skál. Diery s hĺbkou minimálne 3 km sú vyvŕtané do zeme tak, že na jednej strane je voda pumpovaná dovnútra, zatiaľ kým z dier na druhej strane je horúca voda pumpovaná na povrch. Zdrojom tepla sú podzemné rádiogénne žulové skaly, ktoré sa ohrievajú v prípade, že je medzi nimi a povrchom zeme dostatočná vrstva sedimentov. Niektoré spoločnosti v Austrálii už skúmajú tieto technológie.

Na Slovensku bolo v minulosti vytypovaných 27 perspektívnych oblastí, kde sa predpokladajú vhodné podmienky na využívanie geotermálnej energie.[43] Hoci celkový potenciál Slovenska sa podľa starších výskumom odhaduje až na 5 500 MW inštalovaného výkonu, dnes z neho využívame len zlomok, a to prevažne na rekreačné účely. Využitie dostupnej geotermálnej energie sťažuje aj zastaraná legislatíva a zdĺhavá byrokracia.[44]

Komercializácia obnoviteľných zdrojov energie

[upraviť | upraviť zdroj]

Ceny

[upraviť | upraviť zdroj]

Obnoviteľné zdroje energie zahŕňajú široké a rôznorodé pole technológií, pričom postavenie jednotlivých zdrojov na trhu sa s časom môže výrazne meniť. Niektoré technológie sú už rozvinuté a ekonomicky samostatné (napríklad vodná alebo geotermálna energia), kým ďalšie stále potrebujú istý stupeň vývoja (najmä v oblasti technológií, napríklad zdokonalenie generátorov, zvýšenie efektívnosti premeny) aby sa stali konkurencieschopnými aj bez dotácií.

Nasledujúca tabuľka zahŕňa ceny výkupu rôznych typov elektrickej energie v závislosti na jej pôvode na Slovensku pre rok 2008. Tieto ceny stanovuje Úrad pre reguláciu sieťových odvetví,[45] v súčasnosti vždy na dobu jedného kalendárneho roka, ale výrobcovia vyvíjajú tlak na legislatívne zmeny, aby sa toto obdobie predĺžilo.[46] Okrem toho sú v tejto tabuľke svetové ceny elektriny z OZE v roku 2001 aj s predpokladaným vývojom ich cien do budúcnosti.

  Ceny vo svete v roku 2001     Potenciálny vývoj cien vo svete     Ceny na Slovensku na rok 2008  
Veterné 40 – 80 $/MWh 30 – 100 $/MWh 1 700 – 2 940 Sk/MWh
Slnečné, FV 250 – 1 600 $/MWh 50 – 250 $/MWh 8 410 Sk/MWh
Slnečné, tepelné 120 – 340 $/MWh 40 – 200 $/MWh 8 410 Sk/Mwh
Malé vodné 20 – 120 $/MWh 20 – 100 $/MWh 2 000 – 2 820 Sk/MWh
Geotermálne 20 – 100 $/MWh 10 – 80 $/MWh 3 680 Sk/MWh
Biomasa 30 – 120 $/MWh 40 – 100 $/MWh 2 190 – 4 310 Sk/MWh
Svetové ceny sú udávané v $/MWh. (Zdroj[47])
Ceny na Slovensku sú v Sk/MWh. (Zdroj[48])

Rozvoj trhu s veternou energiou

[upraviť | upraviť zdroj]
Celosvetová inštalovaná kapacita vo vetre a predikcia 1997 – 2010, Zdroj: WWEA
Hlavný článok: Veterná energia
Pozri aj: Veterný park

Závery Svetovej rady pre veternú energiu (Global Wind Energy Council) ukazujú že rok 2006 sa stal rekordným v zvýšení celkovej inštalovanej kapacity vo veternej energii : 15,197 MW, čo zvýšilo kapacitu z roku 2005 (59,091 MW) na celkovo 74,223 MW.[5] Napriek obmedzeniam z nedostatku turbín, trh s veternou elektrinou narástol o 32 %, nasledujúc rekordný nárast 41 % z roku 2005.[6] Z ekonomického hľadiska sa veterný energetický sektor stal dôležitým hráčom na energetických trhoch, s celkovou hodnotou nových zariadení inštalovaných v roku 2006 až 18 miliárd €.[6]

Krajiny s najväčšími inštalovanými kapacitami sú Nemecko (20 621 MW), Španielsko (11 615 MW), USA (11 603 MW), India (6 270 MW) a Dánsko (3 136 MW).[5] V zmysle nových inštalovaných kapacít v roku 2006 vedie USA s 2 454 MW, nasledované Nemeckom (2 233 MW), Indiou (1 840 MW), Španielskom (1 587 MW), Čínou (1 347 MW) a Francúzskom (810 MW).[6]

Spojené kráľovstvo (UK) získalo licenciu na vybudovanie najväčšej prímorskej veternej farmy v ústí rieky Temže. Farma London Array by mala pozostávať z 341 turbín na ploche 90 štvorcových míľ. Tento projekt charakterizujú čísla ako 1,5 miliardy £ a 1 000 MW, navyše, táto elektráreň má zásobovať tretinu londýnskych domácností. Táto farma vyrobí toľko elektrickej energie ročne, ktorá by pri výrobe konvenčnými zdrojmi spôsobila 1,9 milióna ton oxidu uhličitého ročne. Okrem iného, tento projekt by mal zabezpečiť do 10 % celkového záväzku objemu OZE krajiny do roku 2010.[49]

Na Slovensku je veterná energia jedným z najdiskutovanejších oblastí v rámci obnoviteľných zdrojov energie. Investori sú pripravení zahájiť výstavbu veľkého množstva veterných elektrární (cez 500 MW), ale prenosová a distribučné sústavy sa tomu bránia z dôvodov regulácie, stability a bezpečnosti sústavy. V dohľadnej dobe by sa táto situácia mala vyriešiť legislatívne.

Nová generácia solárnych elektrární

[upraviť | upraviť zdroj]
11 Megawattová elektráreň v Španielsku

Španielsko: 11 megawattová solárna elektráreň PS10 produkuje elektrickú energiu zo slnka pomocou 624 pohyblivých zrkadiel nazývaných heliostaty. Stavba najväčšej solárnej elektrárne trvá 15 rokov a v krátkom čase bude dokončená. Nenachádza sa v Boulder City v Nevade. So svojou 64MW produkciou dokáže pokryť 40 000 domácností. Plánuje sa s výstavbou podobnej elektrárne v Mohavskej púšti v Kalifornii ale o výkone až 354 MW. Kalifornia vyrába kvantá energie už niekoľko dekád, ale v Nevade sa bude využívať nová a efektívnejšia technológia a tak sa odoberie viac energie zo slnka. Solárna iniciatíva v Kalifornii. Vďaka programu Million Solar Roofs guvernéra Kalifornie Arnolda Swarzeneggera sa rozhodla Kalifornia vybudovať solárne elektrárne o kapacite 3 000 MW do roku 2017. Cieľom je používanie čistejšej energie, ktoré bude realizované podporným programom zabezpečujúcim nižšie ceny solárnych systémov pre zákazníkov. Cena tohto projektu sa predpokladá na 2.8 Bilióna. Najväčšia fotovoltaická elektráreň 40 MW konštrukcia solárnej elektrárne je v prevádzke v Saxon v Nemecku. Tento park Waldpolenz pozostáva z 550 000 modulov z tenkého filmu. Prúd napätie vznikajúci v týchto moduloch sa konvertuje na požadovanú napäťovú hladinu a pripojí sa na napájaciu sieť. Dostavanie sa plánuje v 2009. Tento projekt sa radi medzi najväčšie aké boli postavene. Najväčší existujúci fotovoltaický park má výstupnú kapacitu 11 MW.[50][51]

Záber na 11 MW fotovoltaický park blízko Sepra v Portugalsku. 38°1′51″S 7°37′22″Z / 38,03083°S 7,62278°Z / 38.03083; -7.62278

11 MW fotovoltaický park blízko Sepra v Portugalsku je umiestnený do najslnečnejšie oblasti Európy.[52] Tento 11 MW park pokrýva 150 akrov a pozostáva z 52 000 fotovoltaických panelov. Panel je vo výške 2 metre nad zemou. Tento projekt zabezpečí dostatok energie pre 8 000 domácností a ušetrí 30 000 ton karbóndioxidových emisii za rok..[53][54] Najväčšia a veľmi efektívna fotovoltaická elektráreň bude vo Viktorií. Ide o 420 miliónový projekt ktorý, je zároveň najväčší na svete. Austrálska spoločnosť Solar systems chce týmto projektom ukázať unikátne nové technológie, ktoré vyprodukujú 154 MW. Tie sú potom vyvedené do národnej siete. Elektráreň bude mat kapacitu koncentrovať žiarenie slnka 500-krát na solárnu bunku s vysokým výstupným výkonom. Elektráreň Victoria vyprodukuje elektrickú energiu zo slnka pre 45 000 domácností s nulovou produkciou emisií.[55] Ale nejde len o veľkokapacitné výrobne ale aj o tzv. Onsides, ktoré sú u zákazníka a tak netreba zabezpečovať zložitú dodávku.

Najväčšiu solárnu elektráreň v Európe uviedli do prevádzky pri francúzskom Bordeaux v decembri 2015. Elektráreň do prevádzky uviedla spoločnosť Neoen za 360 mil. €. Jej zrkadlá zaberajú plochu 2,5 km² a sú nastavené netradične v osi východ-západ. Týmto sa výkon elektrárne zvýši 3 až 4-krát. Inštalovaný výkon elektrárne je 300 MW.[56]

Použitie etanolu v doprave

[upraviť | upraviť zdroj]

Brazília má jeden z najväčších programov obnoviteľných zdrojov na svete. Zahŕňa výrobu etanolového paliva z cukrovej trstiny. Etanol tvorí 18 percent paliva používaného na vidieku. Pred rokom Brazília dosiahla sebestačnosť v spotrebe pohonných hmôt na domácom trhu. Väčšina áut v USA[57] je schopných ísť na palivo s 10 percentným obsahom etanolu a novovyrábané autá vedia ísť aj na viacpercentné zmesi etanolu. Ford, Daimler Chrysler a GM patria medzi automobilky, ktoré predávajú autá, nákladné autá a minivany typu „Flexi-fuel“. Tieto poháňajú zmesi plynov a viac ako 85 % etanolové zmesi s označením E85. V roku 2006 bolo na amerických cestách približne 6 miliónov aut kompatibilných s palivom E85. Výzvou je rozšíriť tieto biopalivá hlavne na vidiek, kde sa očakáva ich popularita. Flexi autá pomáhajú rozvoju, pretože vodič takéhoto automobilu má možnosť zvoliť si druh paliva podľa dostupnosti a ceny.[58] The challenge is to expand the market for biofuels beyond the farm states where they have been most popular to date. Flex-fuel vehicles are assisting in this transition because they allow drivers to choose different fuels based on price and availability. The Energy Policy Act of 2005, which calls for 7.5 billion gallons of biofuels to be used annually by 2012, will also help to expand the market.[58] Nariadenie Energy Policy Act of 2005 pomáha rozvoju tohto trhu. Predpokladá 7,5 bilióna galónov biopalív ročne už v roku 2012.

Rozmach vlnových parkov

[upraviť | upraviť zdroj]

Portugalsko má prvý komerčný vlnový park s názvom the Aguçadora Wave Park spustený v roku 2006. Park používa tri generátory Pelamis P-750 o spoločnom výkone 2,25 MW.[59][60] Na začiatku stavba stála 8,5 milióna eur. Do roku 2009 sa predpokladá €70 miliónová investícia, ktorá zvýši počet generátorov o 28 a generovaný výkon by mal byť 525 MW. Financovanie vlnových parkov v Škótsku začalo vo februári 2007 Škótskou vládou. Stálo výše 4 miliónov libier ako časť 13 miliónového programu “Ocean power in Scotland”. Bude to najväčšia farma o štyroch vlnových premienačoch energie (pelamis machines) s celkovou kapacitou 3 MW.[61]

Prieskum geotermálnych zdrojov

[upraviť | upraviť zdroj]

Ku koncu roku 2005 výroba el. energie z geotermálnych zdrojov dosiahla 9.3 GW, a ďalších 28 GW sa využívalo na priame vykurovanie. Pri použití púmp čerpajúcich teplo zo zeme sa tento výkon odhaduje na 100 GWt (gigavaty termálnej energie) a je to možné v 70 krajinách. Počas roku 2005 bola spustená kapacita o 0.5 GW v Spojených štátoch a taktiež v jedenástich okolitých krajinách sa pracuje na konštrukcií podobných projektov.

Obnoviteľné zdroje energie (Exajouloch za rok)
Aktuálne (2006) Technický potenciál Teoretický potenciál
Hydro 9 50 147
Biomasa 50 > 276 2 900
Veterná energia 0,12 640 6 000
Solárna energia 0,1 > 1 575 3 900 000
Geotermálna energia 0,6 – –
Spolu 60 > 1 800 > 4 000 000
Pre porovnanie, celosvetová vyrobená energia v roku 2006 bola 402 EJ.
Zdroj: World Energy Assessment 2006

Je veľa spôsobov ako sprístupniť obnoviteľné zdroje energie. Teoretický potenciál pri solárnej energií je dostatok priestoru, pretože slnko dopadá na celý zemský povrch i keď nie 24 hodín denne. Praktický potenciál je omnoho dôležitejší. Hovorí nám o tom koľko človek v konečnom dôsledku využije. Je podružný efektívnosti premeny a dostupnosti na danom území. Ako inšpirácia môže byť to, že jedno percento nevyužitej krajiny môže byť použité na výrobu solárnej energie. Technický potenciál nezahŕňa ekonomické a ľudské obmedzenia. Preto je takto vyrobená energia stále veľmi drahá a predpokladá sa že ešte nejaký čas bude.

Trendy v obnoviteľných zdrojoch

[upraviť | upraviť zdroj]

Veľký nárast na trhu sa predpokladá ak sa zvýši efektivita. Nasledujúce príklady sa zaoberajú tým, že ktorý obnoviteľný zdroj sa ako presadí a aká je jeho dostupnosť oproti fosílnym palivá. Často na rozbeh takéhoto priemyslu je potrebná vládna podpora. Ako napríklad prednostný výkup za lepšie ceny, s cieľom posunúť obnoviteľné zdroje na vyššiu úroveň. Čiže sa predpokladá, že touto vládnou podporou sa dosiahne zlacnenie a zvýši sa efektivita.[62] Taktiež sa do týchto programov investuje pretože sa predpokladá atraktívna návratnosť. Príkladom je Solárny pôžičkový program podporovaný spoločnosťou UNEP, ktorá pomáha 100 000 ľudom financovať solárne systémy v Indií. Úspech tohto programu viedol k podobným programom v ďalších častiam sveta ako Tunisko, Maroko, Indonézia a Mexiko. Taktiež veľké zvyšovanie spotreby fosílnych palív, uhlíkových daní posúva obnoviteľné zdroje na vyššiu úroveň. Znižujúce sa zásoby a zväčšujúce sa potreby urýchľujú tvorbu infraštruktúry a trhu s obnoviteľnými zdrojmi. Dôležité je aj investovať do efektívnosti technológie.[63] Trh s obnoviteľnými zdrojmi taktiež urýchli nezvratne sa blížiaca olejová kríza.[64] Predpokladá sa, že tieto obnoviteľné zdroje sa stanú ďalším veľkým priemyslom.[65][66][67] Veľké spoločnosti investujú do vývoja fotovoltaických článkov. Viditeľné to je napríklad v Silicon Valley, Kalifornii, Európe a Japonsku.[68][69]

Obmedzenia a možnosti

[upraviť | upraviť zdroj]

Kritici tvrdia, že niektoré obnoviteľné zdroje môžu vytvárať znečistenie, môžu mať ničivé dôsledky, zabrať veľké množstvo krajiny alebo môžu mať nechcený vplyv na elektrickú sieť. Niektorí odborníci zaujali postoj, že sa majú podporovať len vhodné obnoviteľné zdroje, spomínané pod názvom soft energy technologies, ktoré majú množstvo výhod.

Použitie

[upraviť | upraviť zdroj]

Na svete je veľký potenciál pre použitie slnečnej energie. Taktiež ľudské potreby sú veľmi veľké.

  • 1. Energia dopadnutá zo slnka na Zem za jednu minútu je väčšia ako energia z fosílnych palív spotrebovaná za jeden rok.
  • 2. Energia vetra prúdiaceho Spojenými štátmi by mohla vyprodukovať viac ako 16 biliónov GJ elektriny, čo je 1,5 násobok ich celoročnej spotreby.
  • 3. Tropické oceány absorbujú 560 triliónov gigajoulov (GJ) solárnej energie každý rok, čo je 1600 násobok celosvetovej spotreby energie.
  • 4. Fotosyntéza vo vegetácii v spojených štátoch je 50 biliónov GJ, čo je 60 % národnej spotreby.

Kritici tvrdia, že niektoré obnoviteľné zdroje narúšajú prírodu. Ale kombináciami rôznych druhov zdrojov sa dá tomuto nežiaducemu aspektu predísť. Ako Amory Lovins vysvetľuje: „Búrkové počasie je vhodné na výrobu energie z vetra a malých vodných elektrární a slnečné počasie je vhodné normálne elektrárne a fotovoltaické články.“ Pre stálosť dodávky elektrickej energie sa môžu kombinovať s prečerpávacími elektrárňami, batériami a termálnymi zdrojmi. Investičné náklady sú často vysoké ale časom by sa mali vrátiť. Energia vĺn je spojito dostupná a závislá na sezóne. Index dostupnosti v už fungujúcej vlnovej elektrárni v Austrálii je až 80 %.[70]

Estetickosť

[upraviť | upraviť zdroj]

Solárna a veterná energia je kritizovaná za to, že nezapadá do pôvodného reliéfu.[71] Ale vzhľad ide na úkor efektivity. Slnečné kolektory môžu byt však použité ako protihluková bariéra na diaľniciach a preťažených cestách, taktiež parkoviskách či strechách budov.[72] Taktiež amorfné fotovoltaické články sa môžu použiť ako dymové sklá a pritom produkovať elektrickú energiu. Niekedy náhrady vykazujú lepšie výsledky ako pôvodný materiál, ale kritici to zatiaľ odmietajú.

Prostredie a verejná mienka

[upraviť | upraviť zdroj]

Veľa obnoviteľných zdrojov neprodukuje znečistenie priamo, ale použitý materiál, výrobné procesy a konštrukcia produkuje odpad a znečistenie. Niektoré obnoviteľné zdroje môžu spôsobiť environmentálne problémy. Napríklad vrtule veterných elektrární ohrozujú vtákov a vytvárajú vibrácie.[73]

Požiadavky na krajinu

[upraviť | upraviť zdroj]

Týka sa to hlavne biomasy a biopalív. Pretože množstvo žatvy je závislé od plochy na ktorej sa pestuje. Taktiež treba tieto plodiny pozvážať, čo produkuje emisie a míňa fosílne palivá. Toto sa dá aplikovať napríklad v bezpečnostných zónach atómových elektrární. Toto však súvisí s extrémom kedy by sa polia používali na pestovanie paliva a nie potravín. V USA sa pre biopalivá použilo množstvo krajiny a ďalšia sa zaplavila vodou. V roku 2005 sa 12 % národnej produkcie kukurice použilo na výrobu 4 biliónov galónov etanolu. čo je približne 2 % národnej spotreby benzínu. Predpokladá sa však nárast využívania pôdy, čo by prinieslo nové možnosti. Pracuje sa na zvýšení efektivity produkcií biomasy.[58] and there are new methods to boost biofuel production.[74]

Hydroelektrárenské priehrady

[upraviť | upraviť zdroj]

Hlavnou výhodou je to, že nepotrebujú palivo ako uhlie alebo plyn. Ďalšou výhodou je dlhá životnosť oproti spaľovacím, nižšia cena a v neposlednom rade vytvorí vodné plochy s rôznym využitím. Takto generovaná energia je lacnejšia ako nukleárna alebo z fosílnych palív, čiže dosť vplýva na priemysel. I keď je tu pár nevýhod. Ako záber pôdy a vysťahovanie obyvateľov zaliatej oblasti, zničenie pôvodného vtáctva a ekosystému, zmena podzemných vôd a nebezpečenstvo prasknutia alebo úmyselného zničenia hlavnej steny. Pri budovaní elektrárni je veľmi problematická legislatíva, pretože treba prejsť veľkým množstvom organizácií a úradov.

Veterné parky

[upraviť | upraviť zdroj]

Veterná energia je jeden z najpriaznivejších pre prírodu zdrojov obnoviteľnej energie. Po inštalácií má tento obnoviteľný zdroj najmenší dopad na okolie a prírodu:[75]

  1. Zaberá v konečnom dôsledku malé územie a má dobrú výnosnosť na plochu ako napríklad oproti solárnej energie. V okolí a medzi týmito stožiarmi s vrtuľou sa dá obrábať pôda.
  2. Tým, že vietor nefúka stále, tak stroje občasne stoja, čo znižuje ich opotrebenie a predlžuje životnosť na 20 – 25 rokov.
  3. Nespaľujú žiadne fosílie, tak ani neprodukujú žiadne emisie alebo znečistenie
  4. Nevytvára skleníkový efekt
  5. Moderné veterné turbíny sú tiché a pomalé, čo znižuje riziko pre vtákov.

Štúdie konané v Európe dokázali, že vzniká malé množstvo kolízií vrtúľ s vtákmi. A platí to aj pre prímorské oblasti. Vylepšením dizajnu čepelí vrtúľ a zmiernením rozmerov a štruktúry veží, čo znížilo úmrtnosť vtákov na celom svete. Mimochodom, vtáci zomierajú v dôsledku znečistenia prostredia od fosílnych spalín, únikmi olejov, kyslými dažďami, únikmi ortute a podobne.[76]

Veterný park Cerová

Veterný park – Cerová Poloha: Veterný park sa nachádza na Vápenkovej skale, v miestnej časti obce Cerová – Rozbehy.

Opis: Milovníkov technických zaujímavostí určite poteší návšteva prvej veternej elektrárne na Slovensku, ktorá je v prevádzke od augusta 2003. Sú tu nainštalované štyri, už z diaľky viditeľné turbíny s priemerom 47 metrov na 76 metrov vysokých stožiaroch (celková výška je 100 m). Výkon turbín je v závislosti od rýchlosti vetra 3,5 – 16 m/s, 200 až 660 kW. Predpokladaný výkon pokryje spotrebu energie pre 1 500 domácností a dokáže ušetriť prírode produkciu CO2 o 3270 ton ročne. Pri päte jedného zo stožiarov je odpočívadlo s informačnou tabuľou.

Veterný park Hlohovec

[upraviť | upraviť zdroj]

Stavba by sa mala začať realizovať v roku 2008. S jej ukončením a spustením do prevádzky sa počíta už v roku 2009, všetko však závisí nielen od financií, ale aj doby výroby technológie. V súčasnosti je dodacia lehota 2 roky. S výstavbou veterného parku nebudú súvisieť žiadne obmedzenia pre občanov. Napríklad, samotný dovoz komponentov na miesto realizácie stavby bude prebiehať v nočných hodinách, aby sa tak predišlo prípadným nežiaducim kolíziám. Okrem vybudovania vyhliadkovej plošiny pre rozvoj cestovného ruchu na jednej z turbín, plánuje podporiť istým percentom z predaja elektrickej energie aj rôzne kultúrne a športové aktivity v meste Hlohovec a v obci Bojničky. Ďalšie podobné projekty sa očakávajú napríklad v lokalite Vráble, Cabaj-Čápor pri Nitre, na Myjave.

Produkcia biopalív

[upraviť | upraviť zdroj]

Každá biomasa musí prejsť cez tieto kroky: vyrásť, zozbierať, sušiť, kvasiť a spáliť. Všetky tieto kroky potrebujú zariadenia a vybudovanú infraštruktúru.[77] Niektoré štúdie ukázali, že etanol je energeticky záporný, čo znamená, že na jeho výrobu sa spotrebuje viacej energie ako sa z neho odoberie.[chýba zdroj] Ale sú aj štúdie vyvracajúce toto tvrdenie. Aj fosílne palivá majú dosť veľké náklady na získavanie a použitie a stále sa zvyšujú vyčerpávaním zdrojov.[78] Ale etanol nie je jediný produkt, ktorý vzniká pri výrobe. A preto musí byť zarátaná aj energia ďalších produktov. Pri kukurici je typicky 66 % škrob a ostávajúcich 33 % sa nekvasí. Táto nekvasená časť sa volá alkoholové zrno, v ktorom je veľa tukov a proteínov. Toto sa používa ako dobré krmivo pre zvieratá. V Brazílii sa takto využíva cukrová trstina, výnos je vyšší a konverzia je oveľa efektívnejšia ako pri kukurici. Predpokladá sa vylepšenie procesov tejto výroby a aj produktov ako cellulosic ethanol. Podľa International Energy Agency sú, už dnes vylepšené technológie, len ich treba zaviesť do praxe a predpokladá sa, že biopalivá budú hrať oveľa väčšiu rolu v budúcnosti.[79][80] Predpokladá sa, že sa bude vyrábať nie len zo zŕn ale aj zo stoniek, koreňov a iných častí rastlín a ich vlákien. Očakáva sa, že mestský odpad, odpad zo žatvy a drevený odpad sú ďalšími zdrojmi celuloidnej biomasy.[81]

Rozloženie

[upraviť | upraviť zdroj]

Väčšinou je elektrina vyrábaná vo veľkých centrálnych výrobniach, ale nová technológie umožňujú množstvo možností ako vyrábať elektrinu bližšie k spotrebiteľovi. Ušetrí sa tým cena za prenos a distribúciu a vylepší sa tým celková efektivita a rentabilita systému. Vylepšovaním energy efektivity sa stávame menej závislými od ropných produktov, vylepšujeme bezpečnosť a stabilitu systému. Toto vylepšovanie efektivity posúva do popredia obnoviteľné zdroje energií a vylepšuje ich cenu.[58]

Nukleárna fúzia

[upraviť | upraviť zdroj]

V roku 1983 fyzik Bernard Cohen predložil návrh ako urán môže poskytovať efektívny a nekonečný zdroj energie. Vrátane 5×109 zostávajúcich rokov našej Zemi. Ide o takzvaný množivý reaktor (breeder reactor). Cena vyrobenej energie by bola 1 % ceny fosílnych palív. Tento zdroj energie sa radí medzi obnoviteľné, čo vyplýva z jeho dlhej životnosti.[82][83][84]

Udržateľnosť zdrojov

[upraviť | upraviť zdroj]

Výhoda obnoviteľných zdrojov je v tom, že nejdú vyčerpať, čo je veľká výhoda oproti fosílnym. Biomasa a geotermálna energia ale musí byť čerpaná s rozumom, pretože môže vzniknúť nerovnováha medzi obnovovaním zdroja a odberom energie, čo by viedlo k jeho zániku. Preto musíme čerpať túto energiu v určitom vymedzenom rozsahu.[85]

Prenos energie

[upraviť | upraviť zdroj]

V prípade, že obnoviteľné zdroje a rozmiestnená distribúcia sa rozšíria, zníži sa tak význam hlavného dodávateľa a narastie význam lokálnych distribútorov. Príde aj k zmene manažovania systému, a to tým, že sa výroba viacej rozloží, vzniká potreba zaistiť lepšiu stabilitu systému bližšie k užívateľovi, tzv. active managment. Niektoré vlády a regulátory k tomuto stanovisku pristupujú kladne. Predpokladajú sa preto zmeny v celkovom spôsobe riadenia siete a v malom rozsahu sa odľahčia bremená distribučných spoločností (hlavne spravovanie obnoviteľných zdrojov). Tento systém by mal byť aj z ekonomického hľadiska priaznivejší. Do úvahy pripadá aj variant s uzavretým územím, kedy by tento uzavretý systém len občasne od nadradenej siete dokupoval elektrinu, a to po dobu niekoľko hodín týždenne.

Vývoj trhu s tepelnou energiou z obnoviteľných zdrojov

[upraviť | upraviť zdroj]

V anglickej literatúre sa používa termín renewable heat, ktorý znamená generovanie tepla z obnoviteľných zdrojov. Rieši sa predovšetkým otázka generovania elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov, ale mnohé, najmä chladnejšie krajiny, potrebujú túto energiu viac na vyhrievanie ako na výrobu elektrickej energie. Anglicko spotrebúva každoročne 350 TWh elektrickej energie a 840 TWh z plynu a podobných palív na vykurovanie. Obyvateľstvo samo spotrebuje 550 TWh energie na vykurovanie, hlavne z plynu. Obnoviteľné zdroje sú lacnejšie a ľahšie dostupnejšie pre koncového užívateľa. Preto sa vynára prístupnejší trh s obnoviteľnými zdrojmi v oblasti vykurovania. Jedno z riešení sú aj tepelné čerpadlá (geotermálne alebo vzduchové).

Referencie

[upraviť | upraviť zdroj]
  1. ↑ Fuel shares in world TES, 2018 – Charts – Data & Statistics [online]. IEA, [cit. 2020-09-08]. Dostupné online. (po anglicky)
  2. ↑ World gross electricity production, by source, 2018 – Charts – Data & Statistics [online]. IEA, [cit. 2020-09-08]. Dostupné online. (po anglicky)
  3. ↑ (EN)Renewables 2007 Global Status Report . page 9
  4. ↑ World Energy Assessment (2001). Renewable energy technologies Archivované 2007-06-09 na Wayback Machine, chapter 7.
  5. ↑ Renewables Supply 14 Pct of German Power - Industry [online]. Reuters, January 9, 2008, [cit. 2008-01-17]. Dostupné online.
  6. ↑ a b c d Global wind energy markets continue to boom – 2006 another record year (PDF).
  7. ↑ Solar Energy: Scaling Up Manufacturing and Driving Down Costs (PDF), p. 30.
  8. ↑ World's largest photovoltaic power plants
  9. ↑ Solar Trough Power Plants (PDF).
  10. ↑ Calpine Corporation — The Geysers [online]. [Cit. 2007-05-16]. Dostupné online.
  11. ↑ America and Brazil Intersect on Ethanol
  12. ↑ World Energy Assessment (2001). Renewable energy technologies Archivované 2007-06-09 na Wayback Machine, p. 221.
  13. ↑ What Solar Power Needs Now Archivované 2007-10-12 na Wayback Machine Renewable Energy Access, 13 August 2007.
  14. ↑ news and Official EP resolution of 25 September 2007 on the Road Map for Renewable Energy in Europe
  15. ↑ United Nations Environment Programme and New Energy Finance Ltd. (2007). Global Trends in Sustainable Energy Investment 2007: Analysis of Trends and Issues in the Financing of Renewable Energy and Energy Efficiency in OECD and Developing Countries (PDF), p. 3.
  16. ↑ Global Status Report 2007 [online]. [Cit. 2008-04-13]. Dostupné online. Archivované 2008-04-15 z originálu.
  17. ↑ Two oil giants plunge into the wind business: Shell, BP intend to play major role
  18. ↑ GE Energy
  19. ↑ Earth Trends Enviromental information
  20. ↑ Roger Bezdek. Renewable Energy and Energy Efficiency: Economic Drivers for the 21st Century [online]. American Solar Energy Society, [cit. 2008-01-17]. Dostupné online. Archivované 2007-11-27 z originálu.
  21. ↑ Renewable Energy, Sorensen, Elsevier 2004
  22. ↑ Renewable energy... into the mainstream s. 9.
  23. ↑ a b c Analysis of Wind Energy in the EU-25 (EWEA Executive summary) [online]. European Wind Energy Association, [cit. 2007-03-11]. Dostupné online.
  24. ↑ Renewables 2006 Update (PDF).
  25. ↑ Renewables in global energy supply: An IEA facts sheet [online]. International Energy Agency (IEA). Dostupné online.
  26. ↑ Sustainable Development Committee (2007). Sustainable Energy in our public schools Archivované 2008-05-06 na Wayback Machine.
  27. ↑ Potentials and costs for renewable electricity generation (PDF).
  28. ↑ "Priemerné rýchlosti vetra prímorských veterných elektrární vo výške 80 m sú o 90% väčšie ako priemerné rýchlosti suchozemských. Evaluation of global wind power
    "Overall, the researchers calculated winds at 80 meters [300 feet] traveled over the ocean at approximately 8.6 meters per second and at nearly 4.5 meters per second over land [20 and 10 miles per hour, respectively]." Global Wind Map Shows Best Wind Farm Locations (URL prístup 30. január, 2006).
  29. ↑ "High-altitude winds could provide a potentially enormous renewable energy source, and scientists like Roberts believe flying windmills could put an end to dependence on fossil fuels. At 15,000 feet, winds are strong and constant. On the ground, wind is often unreliable — the biggest problem for ground-based wind turbines." Windmills in the Sky (URL accessed January 30, 2006).
  30. ↑ Stránky obce Cerová [online]. [Cit. 2012-05-21]. Dostupné online. Archivované 2008-04-20 z originálu.
  31. ↑ Richard Shelquist. Density Altitude Calculator [online]. 18-Oct-2005, [cit. 2007-09-17]. Dostupné online. Archivované 2013-07-02 z originálu.
  32. ↑ Water Density Calculator [online]. CSG, Computer Support Group, Inc. and CSGNetwork.Com, Copyright© 1973–2007, [cit. 2007-09-17]. Dostupné online.
  33. ↑ Biomass Crops as a Source of Renewable Energy: European Experience with Miscanthus and Projections for Illinois (PDF).
  34. ↑ Feedstock Composition Glossary [online]. U.S. Department of Energy: Energy Efficiency and Renewable Energy Biomass Program, [cit. 2008-01-17]. Dostupné online.
  35. ↑ Angela Graf, Tom Koehler Oregon Cellulose-Ethanol Study [online]. Oregon Office of Energy, June 2000, [cit. 2008-01-17]. Dostupné online. Archivované 2005-11-24 z originálu.
  36. ↑ Determination of Qin from the Fuel Heating Value [online]. [Cit. 2008-02-17]. Dostupné online.
  37. ↑ Final Report: EPRI-USDOE Cooperative Agreement: Cofiring biomass with coal [online]. US Department of Energy, September, 2001. Dostupné online. (English)
  38. ↑ RESPONSE OF WAIRAKEI GEOTHERMAL RESERVOIR TO 40 YEARS OF PRODUCTION, 2006 (pdf) Allan Clotworthy, Proceedings World Geothermal Congress 2000. (accessed 30 March).
  39. ↑ Geodynamics says it has the "hottest rocks on earth"
  40. ↑ Obnoviteľné zdroje energie: aké sú výhody geotermálnej energie? [online]. 2022-11-28, [cit. 2022-12-16]. Dostupné online.
  41. ↑ Pohľad do geotermálnej elektrárne. Pozrite sa, ako vzniká zelená energia [online]. 2021-08-22, [cit. 2022-11-07]. Dostupné online.
  42. ↑ Geotermálna elektráreň vyrastie aj pri Prešove. Regiónu prinesie zelenú elektrinu a teplo | PW Energy [online]. [Cit. 2022-11-07]. Dostupné online.
  43. ↑ HNonline.sk - Voda tam má 135 stupňov. Košice sa priblížili k vykurovaniu tisícok bytov teplom spod zemského povrchu [online]. hnonline.sk, 2022-06-30, [cit. 2022-11-07]. Dostupné online.
  44. ↑ JENČOVÁ, Irena. Rozvoj geotermálnej energie na Slovensku brzdí legislatíva. Pomôcť má nový zákon [online]. euractiv.sk, 2022-01-21, [cit. 2022-11-07]. Dostupné online.
  45. ↑ Úrad pre reguláciu sieťových odvetví.
  46. ↑ Stratégia vyššieho využitia OZE, MHSR. [online]. [Cit. 2008-04-15]. Dostupné online. Archivované 2008-12-04 z originálu.
  47. ↑ World Energy Assessment 2004 Update, (ceny z tabuľky 7). Na stiahnutie UNDP site Archivované 2008-06-23 na Wayback Machine.
  48. ↑ Výnos URSO 2/2007 [online]. [Cit. 2008-11-19]. Dostupné online. Archivované 2008-11-19 z originálu.
  49. ↑ Windfarms to power a third of London homes.
  50. ↑ Largest solar power plant in a generation to be built in Nevada.
  51. ↑ The California Solar Initiative Archivované 2008-09-07 na Wayback Machine.
  52. ↑ Major solar power plant opens in Portugal [online]. [Cit. 2008-05-06]. Dostupné online. Archivované 2007-09-30 z originálu.
  53. ↑ Portugal starts huge solar plant
  54. ↑ World's largest solar photovoltaic power plant to be built (PDF).
  55. ↑ Solar Systems — 154MW Victorian Project.
  56. ↑ Vo Francúzsku uviedli do prevádzky najväčšiu solárnu elektráreň v Európe [online]. TASR, 08.12.2015, [cit. 2015-12-08]. Dostupné online.
  57. ↑ America and Brazil Intersect on Ethanol.
  58. ↑ a b c d American Energy: The Renewable Path to Energy Security [online]. Worldwatch Institute, September 2006, [cit. 2007-03-11]. Dostupné online.
  59. ↑ Sea machine makes waves in Europe
  60. ↑ Wave energy contract goes abroad
  61. ↑ Primeiro parque mundial de ondas na Póvoa de Varzim.
  62. ↑ Solar incentives example — California[nefunkčný odkaz]
  63. ↑ Solar nanotech research Archivované 2008-03-12 na Wayback Machine.
  64. ↑ Power of green.
  65. ↑ Solar power shines bright in Silicon Valley.
  66. ↑ Betting on Solar Power.
  67. ↑ World events spark interest in solar cell energy start-ups Archivované 2009-05-02 na Wayback Machine.
  68. ↑ Solar loan program in India Archivované 2007-04-17 na Library of Congress Web Archives.
  69. ↑ Is It Time for a New Tax on Energy?
  70. ↑ The fragility of domestic energy (PDF).
  71. ↑ Small Scale Wind Energy Factsheet [online]. Thames Valley Energy, Last Updated: 14-02-2007, [cit. 2007-09-19]. Dostupné online. Archivované 2007-08-23 z originálu.
  72. ↑ Denis Du Bois. Thin Film Could Soon Make Solar Glass and Facades a Practical Power Source [online]. Energy Priorities, May 22, 2006, [cit. 2007-09-19]. Dostupné online. Archivované 2007-10-12 z originálu.
  73. ↑ Policy: Wind farms [online]. Royal Society for the Protection of Birds (RSPB), Last modified: 14 September 2005, [cit. 2007-09-19]. Dostupné online.
  74. ↑ Hydrogen injection could boost biofuel production Archivované 2008-03-17 na Wayback Machine.
  75. ↑ Why Australia needs wind power [online]. [Cit. 2008-05-06]. Dostupné online. Archivované 2011-07-06 z originálu.
  76. ↑ newscientist.com June 2005 Wind turbines a breeze for migrating birds
  77. ↑ Ethanol Production Using Corn, Switchgrass, and Wood; Biodiesel Production Using Soybean and Sunflower (PDF).
  78. ↑ University of Minnesota [online]. [Cit. 2008-05-06]. Dostupné online. Archivované 2007-08-06 z originálu.
  79. ↑ Biofuels look to the next generation.
  80. ↑ International Energy Agency, World Energy Outlook 2006 (PDF), page 8.
  81. ↑ Industrial Biotechnology Is Revolutionizing the Production of Ethanol Transportation Fuel Archivované 2006-02-12 na Wayback Machine (PDF), strany 3 – 4.
  82. ↑ Bush: U.S. must end dependence on foreign oil [online]. Associated Press, September 4, 2006, [cit. 2007-03-11]. Dostupné online.
  83. ↑ DubyaSpeak.com : Repeat Offender (Renewable Nuclear Power) [online]. [Cit. 2007-08-03]. Dostupné online.
  84. ↑ 48 Organizations Refute President Bush's Claim That Nuclear Power is a "Renewable Sourse of Energy" Archivované 2008-05-20 na Wayback Machine 26. január 2005
  85. ↑ Sustainability of renewable energy sources

Pozri aj

[upraviť | upraviť zdroj]

Iné projekty

[upraviť | upraviť zdroj]
Zdroj: „https://sk.wikipedia.org/w/index.php?title=Obnoviteľný_zdroj_energie&oldid=7897177“