AZE – Klíč k energetické budoucnosti, anebo do slepé uličky?

1.11.2013

ANALÝZA Všechny průmyslově vyspělé státy světa (ČR nevyjímaje) stojí před zásadní otázkou: čím a jak zabezpečit svou energetickou perspektivu?

Transformace technicky a technologicky zastaralé uhlíkové energetiky a teplárenství na bázi ekologicky a ekonomicky neudržitelného spalování fosilních, v budoucnu již neobnovitelných zdrojů, je jedním z globálních problémů lidstva na počátku XXI. století.

Pro řízenou produkci a zpracování biomasy v ČR lze podle expertíz do roku 2040 vyčlenit až 1,5 mil. ha ploch, resp. třetinu veškeré tuzemské výměry zemědělské půdy.
Pro řízenou produkci a zpracování biomasy v ČR lze podle expertíz do roku 2040 vyčlenit až 1,5 mil. ha ploch, resp. třetinu veškeré tuzemské výměry zemědělské půdy.


Pro provozovatele energetických a teplárenských zařízení spalujících uhlí, těžké topné oleje, nebo zemní plyn a pro jejich politické ochránce je každá seriozní, odborně laděná diskuze na toto téma černou můrou. Objektivní fakt tenčících se zásob fosilních energetických vstupů a negativní dopady jejich těžby a exploatace na životní prostředí však nelze do nekonečna ani zlehčovat, ani řešit výlučně byrokratickými nástroji. Civilizovaný svět XIX. a XX. století si zvykl na dostatek levné a snadno přístupné energie. Aby dotyčná premisa platila i nadále, je nezbytné hledat jiné zdroje a jiná řešení. Ekonomové i energetici jsou zajedno: epochu uhlí, ropy a plynu by chtěli nahradit výkonnou a spolehlivou jadernou (potažmo vodíkovou) energetikou.

Občané a instituce, kteří si obávají technických, technologických, investičních a bezpečnostních rizik takového přechodu (navíc nutně rozložených hned do několika dekád) oponují: lidstvo má k dispozici i jiné alternativní zdroje energie (AZE). Vedle tradičních energií (vodní a větrné) doporučují aktivně rozvíjet také fotovoltaické, bioplynové, geotermální, biomasové a v přímořských státech i slapové zdroje. Milovníci technické historie oprašují rarity typu Stirlingův motor, velkokapacitní setrvačníky aj. Nechybí ani hlasy nabádající k radikálním úsporám spotřeby všech druhů energie a k razantnímu omezení naší dosavadní energetické rozmařilosti.

Individualita energetických mixů

Současné národní energetické mixy každého státu se vyvíjely po mnoho desetiletí. Prizmatem energetických vstupů, český spočívá na značné exploataci tuzemských kapacit. Co se týká energetické soběstačnosti, ČR představuje evropskou špičku: čistá produkce elektřiny z domácích zdrojů pokrývá domácí spotřebu z cca 96 %. Jiná situace je ve výrobě a spotřebě tepla: domácí paliva ho vygenerují jen 60 %. Unikátní produkce a rozvod tepla v centralizovaných zdrojích bazírovala na domácích vstupech z více než 80 %, zejména na uhlí.

Nejpřirozenějším AZE je voda. Maximální hydroenergetický potenciál ČR se odhaduje na 13 tis. GWh.
Nejpřirozenějším AZE je voda. Maximální hydroenergetický potenciál ČR se odhaduje na 13 tis. GWh.

Surovinami neoplývající ČR některé energetické vstupy dlouhodobě dováží. Zejména ropu a plyn. Ze svých nálezišť pokryjeme sotva 4 % vlastní spotřeby ropy a pouhé 1 % zemního plynu. Třebaže roční spotřeba obou fosilních paliv u nás v posledních letech stagnuje, vysoká závislost na jejich importu (nezřídka z geopoliticky složitých regionů současného světa) by měla politiky i energetiky přimět k rychlým a razantním řešením. Chlácholivé prognózy typu „ČR disponuje cca 10 mld. t uhlí, z čehož je polovina ekonomicky těžitelná už dnes“, anebo dokonce apely k posílení importu určitých paliv (hlavně zemního plynu) nepředstavují dlouhodobě únosné, ekologicky, technicky i ekonomicky akceptovatelné řešení. De facto jen prodlužují současnou etapu fosilní energetiky a ztenčují strategické zásoby energetických surovin, jež by příští pokolení této země při pokračujícím vědecko-technickém rozvoji oboru mohla využít racionálněji.

AZE - jediné východisko z bludného kruhu?

Alternativní zdroje energie oproti fosilním nepochybně vynikají řadou parametrů. Vedle ekologických (méně kontaminují ovzduší, vody i půdu) i politicko-ekonomickými (snižují naši závislost na dovozu paliv). Jejich podíl na globální energetice však není dodnes nijak omračující: voda, biomasa, geotermální, větrná a sluneční energetika zabezpečují necelých 14 % celosvětové produkce energie. Viděno strukturálně: dominuje vodní energie (v globální produkci na ni připadá cca 6,6 %) a tradiční palivo - dřevo (cca 6,4 %). Teprve zbytek (necelé 1 %) vytváří zemědělská a potravinářská biomasa, solární, geotermální a větrná energie. Zdůvodňovat tuto bilanci tradicemi, přírodními dispozicemi, nebo prozatím ještě nižšími cenami fosilních paliv, dlouhodobě neobstojí. I největší stoupenci tzv. zelené energie nemohou vyvrátit 2 základní skutečnosti:

AZE nejsou provozně spolehlivá a míra jejich dlouhodobého subvencování je vylučuje z rovné soutěže na trhu. Tuto situaci si uvědomuje také EU. Přesto v rámci tzv. Lisabonské direktivy „20-20- 20“ uložila členským státům do roku 2020 zabezpečit minimálně 20 % na celkové konečné spotřebě energie v EU právě problematickými AZE. Dalších 20 % připadá na objektivně nevyhnutelné úspory ve spotřebě energie a na zvýšení energetické účinnosti. Třetí cifra kvantifikuje snížení emisí skleníkových plynů v EU: do zmíněného roku 2020 musí (ve srovnání s rokem 1990) poklesnout o 20 %. Lisabonská direktiva „20-20-20“ nevyvolává jen pochvalu. Samozřejmě, ekologické iniciativy ji vítají a Brusel dokonce vyzývají k posílení některých úloh. Kritici ji odmítají jako ekologicky sebemrskačskou, zbytečně komplikující a prodražující evoluční přechod k neuhlíkové energetice. Pro některé státy s přírodními a klimatickými dispozicemi nebude její realizace složitá. Pro zbytek evropského pelotonu (a v jeho rámci i pro ČR) ano.

Co dokážeme teoreticky a co reálně?

Energetický potenciál se v ČR analyzoval za poslední léta několikrát. Nejstarší typ - vodní energie - by teoreticky mohla přispět do celorepublikové bilance až 13 100 GWh/rok. Využitelný a využitý výkon se však pohybují okolo 2 000 GWh/rok. II. nejstarší segment AZE - řízené pěstování a exploatace biomasy - má propočten teoretický energetický potenciál až 410 PJ (při cca 27,5 mil. t vyprodukované biomasy). Pěstování dřeva, resp. lesní biomasy, a jeho zpracování patří k tradičnímm výrobním aktivitám obyvatelstva na území ČR. Optimální kvóta těžby a zpracování dřeva pro energetické účely osciluje v rozmezí 14-16 miliónů m3. Maximální energetický potenciál dosahuje hodnoty 77,6 PJ.

Administrativně nezvládnutý boom fotovoltaiky v ČR na konci minulé dekády, neznamená konec tohoto AZE. Jeho nejbližší perspektiva spočívá patrně v malých střešních a fasádních instalacích.
Administrativně nezvládnutý boom fotovoltaiky v ČR na konci minulé dekády, neznamená konec tohoto AZE. Jeho nejbližší perspektiva spočívá patrně v malých střešních a fasádních instalacích.

V ČR je k dispozici cca 0,75 mil. ha ladem ležící půdy. Tu by bylo možné (v souladu se správnou zemědělskou praxí a osevními postupy) efektivně využít jak pro velkovýrobu biomasy pro energetické účely, tak pro řízenou produkci biopaliv. Velkovýroba biomasy má navíc 2 významné přednosti, jež u jiných AZE chybí: aktivně přispívá ke kultivaci krajiny a v regionech vytváří nezanedbatelné množství nových pracovních příležitostí, bez nutnosti každodenně dojíždět do vzdálených měst.  

Surovinami neoplývající ČR některé energetické vstupy dlouhodobě dováží. Třebaže roční spotřeba ropy a plynu u nás v posledním době stagnuje, vysoká závislost na jejich importu (nezřídka z geopoliticky složitých regionů současného světa) by měla politiky i energetiky přimět k rychlým a razantním řešením.

Velmi diskutovaná fotovoltaika disponuje v našich zeměpisných šířkách celoročním potenciálem výroby elektrické energie až 23 000 GWh (při instalovaném výkonu 22 000 MWh, celoročním provozu min. 1 000 h a zastavěné ploše 210 000 000 m2). Technický vývoj v oboru, resp. rostoucí účinnost dostupných solárních technologií, však tyto predikce rychle koriguje. Totéž platí pro potenciál výroby tepelné energie ze Slunce. Jeho max. hodnota by mohla činit 25 000 TJ/rok (při zastavěné ploše 13 000 000 m2).

V ČR lze instalovanou eolickou techniku provozovat max. 2 000 h ročně. Výstavbě věží musí navíc předcházet komplexní klimatické rozbory.
V ČR lze instalovanou eolickou techniku provozovat max. 2 000 h ročně. Výstavbě věží musí navíc předcházet komplexní klimatické rozbory.

Některými provozními neduhy jako fotovoltaika trpí rovněž větrná energetika. I jejím limitujícím faktorem pro širší uplatnění je reálná cena vyrobeného proudu, klimaticky limitovaný chod zařízení a nevhodný zásah do krajiny. Eolické agregáty v ČR běží max. 2 000 h ročně. Eolika by byla teoreticky s to dodat (při optimálních rychlostech a směru větru) do sítě až 16,5 tis. GWh energie ročně (při instalovaném výkonu cca 11 500 MW). Realita je však mnohem střízlivější. Za velký úspěch by energetici považovali i čtvrtinové hodnoty.

Problematický je příspěvek geotermální energie. V ČR (konkr. v severních a v západních Čechách) se sice vyskytuje několik vhodných lokalit pro využití energie zemského nitra (zpravidla z hloubek do 3 km). Nicméně, pořizovací a provozní náklady na tento typ AZE výrazně přesahují bilance všech ostatních AZE. Technický potenciál pro geotermální produkci elektřiny odborníci odhadují na 35-36 000 MW. Reálný činí sotva desetinu. Mírně lepší situace je u pokusů využít geotermální energii pro výrobu a rozvod tepla: z teoretických 30 000 MW bychom zvládli cca 4 000 MW. U obou variant je nutné nemálo energie odečíst na provoz čerpací techniky a na chod zabezpečovacích zařízení přímo u vrtů.

Nad AZE nelze lámat hůl. Ale…

AZE mají logicky své pevné místo v českém energetickém mixu. Jsou jeho zajímavým doplňkem, nikoliv dominantním producentem energie v základním výkonu.

Větší uplatnění AZE ve výrobní i v terciární sféře v ČR by mj. posílilo naši energetickou bezpečnost a umožnilo snížit naši závislost na externích surovinových vstupech pro energetiku a teplárenství.
Větší uplatnění AZE ve výrobní i v terciární sféře v ČR by mj. posílilo naši energetickou bezpečnost a umožnilo snížit naši závislost na externích surovinových vstupech pro energetiku a teplárenství.

Dokáží ušetřit mnohamiliardové částky, jež by bylo nutné vyčlenit na těžbu, zpracování, příp. na import fosilních energetických vstupů. Razantním způsobem přispívají k ekologizaci výroby energie a tepla v ČR. Posilují naší energetickou bezpečnost. Přispívají k vyšší zaměstnanosti i k rozvoji regionů. Velké a strategické zdroje energie a tepla však dosud nenahrazují.

Mnohem větší naděje se proto v Evropě i v zámoří vkládají do renesance jiné vývojové
varianty - do bezemisní jaderné energetiky. Technický vývoj v oboru je však dynamický. Řada nynějších problémů AZE bude časem nepochybně eliminována. Lidé, výrobní i terciární sféra však požadují dostatek kvalitní, cenově dostupné a dodavatelsky spolehlivé energie a tepla už dnes a zítra.

NÁZOR EXPERTA

Martin Kročil, obchodní ředitel společnosti Lumius, spol. s r.o.

Díky omezené zásobě fosilních paliv v České republice je diskuse o budoucím palivovém mixu skutečně nevyhnutelná. Je potěšující, že současná vláda tento problém řeší a otevřeně se k němu hlásí. Obecně však platí, že AZE v dnešní době nejsou schopny tradiční zdroje energie nahradit a to jak z hlediska výkonového, tak z hlediska výrobních nákladů takto získané energie.

Osobně pak nejsem zastáncem dotační politiky, která je uplatňována nejen v ČR, ale v celé EU. Na jedné straně tento přístup sice pomáhá rychlejšímu nástupu alternativních zdrojů do praxe, ovšem na druhé straně je otázkou, zda dotační tituly ve skutečnosti nezpomalují vědecký pokrok v této oblasti. Ochota utrácet peníze za další výzkum, hledání a zejména nasazování nových, účinnějších alternativních zdrojů totiž zákonitě klesá, když ty stávající díky dotacím přinášejí bohaté zisky již dnes.

Autor: spe

Svět plný energie > Zajímavosti > AZE – Klíč k energetické budoucnosti, anebo do slepé uličky?

Aktuality
16.7.2019 Emisních povolenek znovu ubude

AKTUALITY - Přebytek emisních povolenek na trhu je podle dat Evropské komise pro 2019 stejný jako v loňském roce. celý článek

13.5.2019 Uranová kostka z válečného Německa

AKTUALITY - Fyziky z univerzity v Marylandu překvapila nečekaná anonymní zásilka, ze které se vyklubala palivová kostka z nacistického jaderného reaktoru. celý článek

15.4.2019 OZE dodaly v Německu 65% elektřiny

AKTUALITY - První týden v březnu Německo zažilo energetickou premiéru: obnovitelné zdroje energie (OZE) vyrobily rekordních 65 % veškeré elektřiny. celý článek

11.3.2019 Ve Fukušimě není místo pro hlínu

AKTUALITY - Osm let po havárii Fukušimy se její likvidátoři potýkají s nepříjemným problémem - nedostatkem místa pro nebezpečný odpad.  celý článek

4.2.2019 Jak skladovat elektřinu v betonu

SKLADOVÁNÍ ENERGIE - Švýcarský start-up zkouší prorazit s velmi netradiční „baterií“, která se neobejde bez jeřábu. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává Business Media CZ

Redakce:
Josef Janků,
Jakub Merta, Jan Gregor

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt:

Aktuality
16.7.2019 Emisních povolenek znovu ubude

AKTUALITY - Přebytek emisních povolenek na trhu je podle dat Evropské komise pro 2019 stejný jako v loňském roce. celý článek

13.5.2019 Uranová kostka z válečného Německa

AKTUALITY - Fyziky z univerzity v Marylandu překvapila nečekaná anonymní zásilka, ze které se vyklubala palivová kostka z nacistického jaderného reaktoru. celý článek

15.4.2019 OZE dodaly v Německu 65% elektřiny

AKTUALITY - První týden v březnu Německo zažilo energetickou premiéru: obnovitelné zdroje energie (OZE) vyrobily rekordních 65 % veškeré elektřiny. celý článek

11.3.2019 Ve Fukušimě není místo pro hlínu

AKTUALITY - Osm let po havárii Fukušimy se její likvidátoři potýkají s nepříjemným problémem - nedostatkem místa pro nebezpečný odpad.  celý článek

4.2.2019 Jak skladovat elektřinu v betonu

SKLADOVÁNÍ ENERGIE - Švýcarský start-up zkouší prorazit s velmi netradiční „baterií“, která se neobejde bez jeřábu. celý článek

  

Chcete dostávat své osobní vydání tištěného magazínu Svět plný energie?

Ano, chci

Podporujeme:

SVĚT PLNÝ ENERGIE

Webový magazín a tištěný
čtvrtletník přináší témata,
zajímavosti, rozhovory
a důležité informace nejen
ze světa plného energie.

Pro Lumius, spol. s r.o.
vydává Business Media CZ

Redakce:
Josef Janků,
Jakub Merta, Jan Gregor

Grafické zpracování:
Michael Ehrlich

Texty:
neoznačené materiály jsou redakční

Foto:
archiv firem a autorů, redakce,
Thinkstock

Kontakt: