Odborné články

Obnovitelné zdroje energie

Obnovitelné zdroje energie (OZE) jsou nedílnou součástí energetického mixu, ve kterém zaujímají menší podíl. V současné době v ČR probíhají diskuze, zdali obnovitelné zdroje mají uplatnění či nikoliv. Abychom si na tuto otázku mohli odpovědět, pak je nutné reálně stanovit potenciály jednotlivých obnovitelných zdrojů a hledat cestu maximálního využití. Rovněž užití alternativních paliv v dopravě je cestou, kterou je nutné vést v patrnosti a rozumným způsobem zavádět do každodenní praxe.

Obnovitelné zdroje jako součást energetického mixu

Realizace OZE jak pro výrobu elektrické energie, tak i tepla, mají v převážné míře regionální charakter. Rozvoj využití obnovitelných zdrojů je v posledních dvou letech velmi dynamický i přes bariéry, které jsou na ně kladeny. Veliké diskuze probíhají nad instalací větrných elektráren a to z hledisek vyvedení výkonu do distribuční sítě, posuzování krajinného rázu a ochrany přírody.

Podíl výroby elektrické energie z OZE na hrubé spotřebě kolísá díky vysokému potenciálu vodní elektráren (VE) a její závislosti na klimatických podmínkách (viz tab. 1, resp. obr. 1).

Tabulka č. 1: Obnovitelné zdroje energie – skutečnost a cíle ČR

*) Odhad MŽP

Obr. 1: Vývoj spotřeby elektřiny z OZE
Tabulka č. 2: Porovnání výroby elektrické energie z OZE v letech 2005 až 2007 (zdroj: Statistika ERÚ)

Poznámka: V tabulce není zahrnuta výroba elektřiny společným spalováním biomasy a tuhých paliv

Biomasa

Dalším široce uplatnitelným obnovitelným zdrojem je biomasa, která bude v převážné míře využívána k výrobě tepla v domácnostech a postupně vytěsňovat hnědé uhlí. Pro tento účel je nezbytně nutné aktualizovat podrobnou analýzu využitelné potenciálu jednotlivých druhů biomasy. V této oblasti předpokládáme rozvoj bioplynových stanic, které budou využívat odpad nejen ze zemědělské produkce, ale i z účelově pěstované a zbytkové biomasy.

Tabulka č. 3: Potenciál biomasy k energetickému využití (zdroj: MŽP)

Fotovoltaika

Využití fotovoltaických článků vidíme perspektivně na stavebních objektech a na brownfieldech. Zábor zemědělské půdy bude omezovat potenciál biomasy, který bude využíván rovněž pro biopaliva, nad kterými v posledních měsících probíhá diskuze.

Větrné elektrárny

Jedním ze způsobů výroby elektrické energie jsou větrné elektrárny (VtE), které mají jednoznačný přínos ve smyslu nižší zátěže životního prostředí ve srovnání s klasickými zdroji. Jedná se o bezemisní technologii, která přispívá jak k boji proti globální změně klimatu, tak i ke snižování emisní zátěže škodlivých látek v daném regionu.

Lokality s příhodnými podmínkami pro provoz větrných elektráren se v ČR nacházejí zejména na Vysočině, v oblasti Nízkého Jeseníku a v Krušných horách, méně rozsáhlé příznivé oblasti (například Drahanská vrchovina) se nacházejí i v jiných částech České republiky. Celkový potenciál Nízkého Jeseníku, do kterého lze řadit i Oderské vrchy, je vyšší než potenciál Krušných hor (byť jsou v Krušných horách dosahovány o něco vyšší rychlosti větru). Ostatní pohraniční hory jsou většinou v chráněných krajinných oblastech nebo v národních parcích a pro výstavbu VtE tak nejsou vhodné. Podle statistik jsou moderní typy větrných elektráren v současné době na mnoha místech v ČR provozovány s ročním využitím instalovaného výkonu nad hranicí 25 %, v největrnějších lokalitách dokonce až 35 %. Mimořádně větrná místa jsou i jinde než na Drahanské vrchovině. To, že bylo nejvyšší využitelnosti dosaženo na VtE Drahany je dáno nejen větrností lokality, ale také typem elektrárny. Stejná elektrárna by dosáhla 35% využitelnosti i v Krušných horách nebo na největrnějších místech v jiných oblastech. V takových lokalitách se ale většinou stavějí elektrárny, které mají vůči ploše rotoru relativně větší výkon a díky tomu také nižší relativní využitelnost tohoto výkonu. Rozsah území ekonomicky vhodného pro výstavbu větrných elektráren závisí taktéž na sociálních a technických faktorech různé povahy. V místním ohledu se jedná například o náklady spojené s vyvedením výkonu do elektrizační soustavy, celkově se pak rozsah vhodného území může měnit v důsledku technologického vývoje nebo v důsledku změn výkupních cen elektřiny z větru, jak jsou garantovány zákonem 180/2005 Sb. a každoročně stanovovány Energetickým regulačním úřadem.

Obr. 2: Větrná elektrárna Drahany

Výhled obnovitelných zdrojů

Ministerstvo životního prostředí ve spolupráci s Ministerstvem zemědělství připravuje aktualizaci potenciálu biomasy včetně systematizace podle jednotlivých druhů. Výhledově se připravuje systematizace obnovitelných zdrojů, která bude směřovat k realizaci s maximálním využitím potenciálů a bude podporovat rozvoj komunální energetiky. Jsem přesvědčený, že 13% podíl energie z OZE na konečné spotřebě energie bude v roce 2020 splnitelný a to za předpokladu eliminací bariér při instalaci a systematizací s nejefektivnějším využitím instalovaného výkonu.

Biopaliva v dopravě

Sektor dopravy je v současnosti druhým největším zdrojem skleníkových plynů ze všech hospodářských odvětví v zemích EU (z toho silniční doprava produkuje až 84 % emisí CO2 z dopravy). Proto si EU stanovila cíl zajistit snížení emisí skleníkových plynů do roku 2020 až o 20 % oproti roku 1990. Vedle jiných opatření byl přijat závazný cíl nahradit do roku 2020 v oblasti dopravy až 10 % tradičních pohonných hmot biopalivy (výsledek jarní Evropské rady z března 2007). Vedle snahy snížit emise skleníkových patří mezi hlavní důvody pro zavedení širšího využívání biopaliv v dopravě v členských státech EU také snaha o zvýšení bezpečnosti v zásobování energií, podpora zemědělské produkce a zaměstnanosti v této oblasti a podpora obnovitelných zdrojů energie.

Obr. 3: Porovnání produkce emisí CO2 za životní cyklus klasických paliv a biopaliv

V poslední době se množí studie dokazující řadu negativních dopadů produkce biopaliv jak v oblasti životního prostředí, tak ve sféře socio-ekonomické. S cílem eliminovat tyto negativní dopady prosazují členské státy EU spolu se zainteresovanými subjekty stanovení závazných kritérií udržitelnosti pro biopaliva, která mají být součástí novelizované směrnice o kvalitě paliv, případně součástí nové směrnice o podpoře obnovitelných zdrojů energie.

Potenciál biopaliv a kritéria jejich udržitelnosti jsou kromě orgánů EU v současnosti hojně diskutována na půdě organizací OECD, UNEP, GBEP (Global Bioenergy Partnership) a řady dalších vědeckých a výzkumných organizací.

V České republice je možno potenciál biopaliv charakterizovat takto:

  • v roce 2010 je nutné nahradit 5,75 % e. o. spotřebovaných motorových paliv biopalivy (podle příslušné směrnice ES). Předpokládaná energetická hodnota potřebných biopaliv je 16,417 PJ (petajoulů) a zábor orné půdy o rozloze 321 202 ha
  • v roce 2020 je nutné nahradit 10 % spotřebovaných motorových paliv biopalivy. Odhadovaná energetická hodnota biopaliv je 29,057 PJ a předpokládaný zábor orné půdy o rozloze 568 508 ha

Na základě analýzy vytvořené Ministerstvem průmyslu a obchodu o potenciálu biomasy je Česká republika schopna krýt toto množství energie produkcí biopaliv I. generace. To znamená v podmínkách ČR produkci bioetanolu z obilovin nebo cukrové řepy a metylesteru mastných kyselin zejména z řepky olejné.

Hlavním cílem při výrobě biopaliv II. generace je získání kvalitní pohonné hmoty s co nejnižší uhlíkovou bilancí např. z rostlin, které nepotřebují téměř žádné zemědělské ošetřování, a zároveň se hledá taková technologie, která by dokázala zpracovávat celé rostliny, nikoli jen potravinářské komodity.

Pro splnění požadavků na uplatnění biopaliv v dopravě, stanovených legislativou ES byl usnesením vlády č. 164 z 25. 2. 2008 přijat Víceletý program podpory dalšího uplatnění biopaliv dopravě. Program počítá po roce 2009 s úlevou nebo osvobozením od spotřební daně z minerálních olejů u čistých biopaliv a jejich vysokoprocentních směsí podle obsahu biosložky. Daňové zvýhodnění má zvýšit poptávku po biopalivech, aby země byla schopna splnit cíle Evropské unie. Program počítá s daňovou podporou základních biopaliv, která jsou v České republice nyní využívána. Jde zejména o metylester řepkového oleje (MEŘO) a bioetanol. Obě paliva jsou již v malém množství povinně přimíchávána do konvenčních paliv, v tomto případě se s osvobozením nepočítá. Daňové zvýhodnění se má týkat pouze paliv s vyšším obsahem biosložky.

Obr. 4: Očekávané úspory emisí CO2 jednotlivých typů paliv v roce 2010 a 2020

Posuzování vlivu biopaliv na životní prostředí

Komplexní posouzení vlivu motorových paliv na životní prostředí vyžaduje hodnocení energetické náročnosti během celého životního cyklu (LCA – life cycle assessment), tj. emise u zdroje, při výrobě paliva, distribuci a při pohonu vozidla. Z tohoto hlediska je porovnání zástupců jednotlivých typů motorových paliv zřejmé z grafu na obr. 3.

Z hlediska plnění výše citovaných kritérií udržitelnosti biopaliv jsou podstatné následující požadavky:

  • alespoň 35% redukce skleníkových plynů oproti ropné alternativě; uvažuje se o zvýšení této hranice na 50 % po roce 2015
  • prokázání se certifikátem původu, který má dokladovat, že palivo nebylo vyrobeno ze surovin, které vyrostly na místě někdejšího pralesa či jiného cenného ekosystému

Úspora emisí skleníkových plynů v celém životním cyklu pro různé typy motorových paliv je zřejmá z grafu na obr. 4.

Zdroj: Studie Concawe: Well-to-Wheels report 2004

Závěr

Z hlediska nákladů na snížení emisí skleníkových plynů obecně a v dopravě zvlášť stojí za povšimnutí jeden ze závěrů studie OECD z roku 2008 „Ekonomické hodnocení politik podpory biopaliv“:

Hlavní pozornost při snaze ušetřit fosilní energii musí být vedle podpory využívání alternativních paliv zaměřena na nižší spotřebu energie, zvláště v sektoru dopravy. Náklady na snížení emisí skleníkových plynů šetřením energie jsou celkově mnohem nižší než náklady na nahrazování zdrojů energie. Také je třeba dodat, že i když velký růst emisí skleníkových plynů v dopravě představuje velký problém, náklady na snížení emisí jsou často výrazně nižší v jiných oblastech, například pomocí lepšího odizolování budov.

Článek: Tisknout s obrázky | Tisknout bez obrázků | Poslat e-mailem

Související články:

Podpora využívání obnovitelných zdrojů energie v rámci Programu rozvoje venkova pro rok 2009
Využití rostlinné biomasy v energetice ČR
Úspory energie
Příspěvek na výrobu elektřiny z obnovitelných zdrojů na rok 2011
Krajíčkův zákon, aneb jak definovat zdroje
Možnosti energetického využití netradičních plodin
Biopaliva zatím jen na půli cesty
Přijata směrnice o obnovitelných zdrojích energie
Výroba elektřiny z OZE & mikrokogenerace pro vlastníky rodinných domů a „malé” podniky

Zobrazit ostatní články v kategorii Kapalná biopaliva, Obnovitelné zdroje energie, Spalování biomasy

Datum uveřejnění: 25.3.2009
Poslední změna: 22.3.2009
Počet shlédnutí: 13630

Citace tohoto článku:
VLK, Vladimír: Obnovitelné zdroje energie. Biom.cz [online]. 2009-03-25 [cit. 2018-12-18]. Dostupné z WWW: <https://biom.cz/cz/odborne-clanky/obnovitelne-zdroje-energie>. ISSN: 1801-2655.

Komentáře:
ilustrační foto ilustrační foto ilustrační foto ilustrační foto ilustrační foto