SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 25
Obnoviteľné zdroje energií významný
determinat politiky trvalo udržateľnej
energetiky v Stratégii trvalo
udržateľného rozvoja na začiatku
21.storočia
       Dr. Miloslav Rosenberg PhD



 I.   Energetická realita v súčasnosti
 II.  Politika trvalo udržateľnej
      energetiky na začiatku 21.storočia
 III. Etapa obnoviteľných zdrojov
      energie

 I.      Energetická realita v súčasnosti

       1. Strategické zdroje energií v súčasnosti

       1.1 nebezpečenstvo vzniku energetickej krízy
         a/ obmedzené rezervy klasických palív
         b/ pokles produkcie ťažobných polí za neustáleho
            nárastu nákladov na ťažbu a pokles kvality
         c/ neschopnosť producentov pokryť neustále na-
            rastajúci dopyt po palivách, najmä rope
1.2     neefektívnosť nákladov do prieskumu
              a otvarania nových ložísk klasických palív

            a/ nárast spotreby energie na ťažbu
             b/ nenávratnosť investícií do prieskumu
             c/ dopad na globálny ekologický systém
             d/ možnosti vytvárania medzinárodných kon-
                fliktov a zložitostí geopolitickej situácie

II.         Politika trvalo udržateľnej energetiky na konci
            20. . storočia a na začiatku 21.storočia
      1. Globálna strategia trvalo udržateľnej energer-
         Getiky

      1.1 Obnoviteľné zdroje nevyhnutnosť riešenia glo-
          bálneho oteplovania
      1.2 Obnoviteľné zdroje ako jediná reálne cesta
          k realizácii trvalo udržateľného rozvoja



      1.1 Obnoviteľné zdroje nevyhnutnosť riešenia glo-
          bálneho oteplovania
           a/ fosílne palivá spôsobujú antropogénne
          emisie sklenníkových plynov:
           CO 2 – oxid uhličitý     SO2 –oxid síričitý
           N2O- oxid dusný       NO x – oxidy dusíka
          CH 4-metán CFC –chloreofluoráty
             - spôsobujú zdravotné riziko obyvateľov
             - prispievajú k nadmernej redukcii ozó-
               novej vrstvy
            - podieľajú sa na vzniku kyslých dažďov
b/ obnoviteľné zdroje produkujú podstatne niž-
                       šie hodnoty antropogénnych emisií


                        Tab. 1: Množstvo emisií z OZE počas ich životného cyklu (g/kWh)
                                                               CO2          SO2             NOX
           Energetické plodiny        súčasná prax            17 - 27   0,07 - 0,16       1,1 - 2,5
                                      budúca prax             15 - 18   0,06 - 0,08      0,35 - 0,51
           Voda                       malé elektrárne            9         0,03             0,07
                                      veľké elektrárne         3,6 -      0,009 -       0,003 - 0,006
                                                               11,6        0,024
           Slnko                      fotovoltaika           98 - 167   0,20 - 0,34      0,18 - 0,30
                                      tepelné technológie     26 - 38   0,13 - 0,27      0,06 - 0,13
           Vietor                                              7-9      0,02 - 0,09      0,02 - 0,06
           Geotermálna energia                                  79         0,02             0,28
                                           Zdroj: IEA, 2002, s. 6


          Tab. 2: Množstvo emisií z konvenčných palív počas ich životného cyklu na príklade UK
                                                                        CO2           SO2      NOx
           Uhlie           best available technology*                   955.0         11,8      4,3
                           odsírenie komínových plynov a nízky NOx      987.0          1,5      2,9
           Ropa            best available technology                    818.0         14,2      4,0
           Zemný plyn      kombinované cyklické plynové turbíny         430,0           -       0,5
           Nafta           stlačená                                     772.0          1,6     12,3
      * nie pri využívaní najpokrokovejšej technológie
                                          Zdroj: IEA, 2002, s. 6




c.kyslé dažde poškodzujú pôdu,lesy, narúšajú ekosystémy
    Poľnohospodárstva alevo, potravinárskych reťazcov
 d. klimatické zmeny v globálnom meradle sa prejavujú
narastaním hladiny svetových oceánov, zaplavujú
pobrežia, ostrovy, komínové efekty
 e/ redukovaná ozónová vrstva –negatívny dopad na
 zdravie obyvateľov

                                 Emisie skleníkových plynov

Obr. 1: Dôsledky znečistenia ovzdušia na zdravie ľudí podľa správy WHO – 1995

                                                            Podiel výskytu ochorení          Predpokladaný
                                                             v dôsledku znečistenia                počet
                Typ poškodenia zdravia                              vzduchu                  prípadov za rok
  Chrípka a zápal očí (deti)                                        0,4-0,6 %                 2,6 - 4 milión
  Dýchacie problémy spojené s lekárskym vyšetrením                  7 - 10 %                    4 - 6 milión
  (deti)
Dýchacie problémy (ambulančné vyšetrenie)                 0,3 - 0,5 %           17-29 tisíc
  Zníženie funkcie pľúc o viac ako 5 %                         19 %               14 milión
  Výskyt chronických pľúcnych chorôb                          3 -7 %              18-42 tisíc
  Dýchacie choroby (nemocničné liečenie)                    0,2 - 0,4 %            4-8 tisíc
             Zdroj: http://www.inforse.dk/europe/fae/DOPRAVA/ZNECISTENIE/zdravie.htm




V Obr. 4: Emisia CO     2   na jedného obyvateľa




             Zdroj: IEA Energy Statistics, http://www.iea.org/Textbase/country/maps/world/



Obr. 5: Emisia CO2 pripadajúca na HDP




Obr. 6: Podiel energetických technológií na produkcii emisií CO2 (g/kWh)
ff/ Najväčším znečisťovateľom so sklenníkovými vplyvmi
je energetický sektor, v dôsledku spolovania fosílnych
palív. Nárast globálnej energetickej spotreby za obdobie r.
2003-2030 je predpoklad zvýšenia o 71%.Energetický
sektor sa podieľa 37% na oxide uhličitom z fosílnych
palív. Čína a Juhových Azia do r. 2020 nárast o % emisií
CO2


          Obr. 4: Podiel rôznych zdrojov a druhov plynov na celkovej emisii za rok 2000
1.2.Obnoviteľné zdroje energie rozhodujúca cesta k trvalo
udržateľnému rozvoju

a/ Koncepcia trvalo udržateľného rozvoja
            - šetrenie energiami
            - environmentálne poľnohospodárstvo
            - racionálne využívanie obnoviteľ. Zdrojov

b/ Konferencie OSN
c/ nárast investícií do obnoviteľ, zdrojov energií


2. Regionálna strategia EU




      III. Etapa obnoviteľných zdrojov e
      Nergie


1 Charakteristika „obnoviteľných zdrojov energie“



         Renewable Energy Working Party (REWP), ktorá
pracuje v rámci Medzinárodnej energetickej agentúry (IEA)
definuje OZE nasledovne1: „zdroje neustále sa doplňujúcej
energie, ktorá má rôzne formy, je priamo alebo nepriamo
čerpaná zo Slnka alebo z tepla generovaného hlboko vo
1
    REWP: Annex 3 – Mandate of the IEA REWP
vnútri Zeme. Táto definícia zahŕňa tieto formy obnoviteľnej
energie:
      - slnko
      - vietor
      -   biomasa
      - geotermálne zdroje
      - malé vodné zdroje a oceán
      - biopalivá,
      - elektrická energia a vodík z obnoviteľných zdrojov.“
          REWP k OZE zaraďuje aj veľké hydroelektrárne (často
sa však z environmentálnych dôvodov do kategórie
obnoviteľných, trvalo-udržateľných zdrojov nezaraďujú) a
biodegradovateľný pevný komunálny odpad. Nie je zahrnutá
rašelina, tradičné formy využívania biomasy a ostatné pevné
odpady.
2 Možnosti využívania obnoviteľných zdrojov energie


          OZE majú široké uplatnenie a ako som už spomínala, svojím potenciálom
v kombinácii s racionálnym využívaním energie a zvyšovaním energetickej efektívnosti
dokážu pokryť celú energetickú spotrebu vo svete. Môžu sa využívať na rôzne účely:2
      -   vykurovanie a chladenie - solárny ohrev vody, vykurovanie alebo ochladzovanie
          budov, tzv. pasívna slnečná architektúra, teplo zo spaľovania biomasy, geotermálne
          ohrievanie, geotermálne pumpy – čerpadlá.
      -   výroba elektrickej energie - z veternej energie, z malých vodných elektrární a zo
          spaľovania biomasy. Prudký rozvoj nastal v oblasti fotovoltaiky – fotovoltaické

2
    OZEPORT.SK: Aké sú možnosti využitia OZE
články a výroby solárnymi kolektormi. V prípade vhodných zdrojov sa využíva na
      výrobu elektriny aj geotermálna energia. V budúcnosti sa očakáva väčšie využívanie
      energie oceánu a mora (prílivovej energie a energie vĺn).
  -   výroba   pohonných        hmôt   v   doprave   -   rozsiahlejšie   využitie   drevnej   a
      poľnohospodárskej biomasy na výrobu palív (v súčasnosti najrozšírenejší je
      bioetanol a biodiesel).
  -   výroba chemikálií - produkty z biomasy (biopalivá) dokážu nahradiť ropu a zemný
      plyn pri výrobe množstva produktov.


Prínosy        obnoviteľných               zdrojov         energie          späté       s ich
využívaním


      S využívaním OZE sa spája celý komplex pozitívnych
dôsledkov, ktoré sa nie vždy dajú exaktne vyčísliť:
  - viažu finančné zdroje v domácej ekonomike, ktoré by sa
      inak použili na nákup primárnych energetických surovín
      v zahraničí,
  - podporujú rozvoj vidieckych regiónov,
  - posilňujú            a      diverzifikujú            štruktúru         priemyslu          a
      poľnohospodárstva,
  - stimulujú             inovácie,           rozvoj          malého           a stredného
      podnikania,
  -   prinášajú aj nové pracovné príležitosti,
- dávajú možnosti odbornej realizácie a inovácie, zlepšujú
    vzdelanostnú štruktúru obyvateľstva plošne po celom
    území štátu,
-   distribuovaný spôsob výroby energie podporuje rozvoj v
    oblasti informačných technológií a v správe sieťových
    odvetví, monitorovaní a predpovedaní. Tieto atribúty sú
    významným pilierom budovania znalostnej ekonomiky,
- zvyšujú diverzifikáciu a bezpečnosť dodávok energie,
-   vo svete sú bohaté zásoby rôznych druhov obnoviteľnej
    energie, ich potenciál je geograficky a časovo variabilný,
    ale vzájomne sa dopĺňa, čím umožňuje modularitu a
    diverzifikáciu energetického systému,
-   zvýšením energetickej efektívnosti s nasadením OZE je
    možné      výraznejšie       pokryť       energetické      potreby
    spoločnosti,
- racionálnym manažmentom domácich OZE sa napĺňajú
    princípy    trvalo        udržateľného      rozvoja,      ako   je
    medzigeneračná        a     sociálna     spravodlivosť,     účasť
    obyvateľstva     na        rozhodovaní,      posilnenie     úlohy
    regionálnej a miestnej správy,
-   výrazne      prispievajú    k     redukcii        objemu   emisií
      skleníkových plynov a iných škodlivín, nakoľko niektoré
      ich generujú len vo fáze výroby a likvidácie zariadenia,
  - využívanie       OZE     je       založené     na     vyspelých   a
      environmentálne šetrných technológiách,
  - v prípade aktívnej stratégie podpory možno počiatočnú
      etapu dovozu zahraničných technológií a know-how
      skrátiť a otvoriť priestor investíciám do výroby, montáže
      a služieb,
  - ponúka sa tiež možnosť využiť medzery na trhu inovácií,
      pričom výsledky výskumu a technologického vývoja
      majú vysoký konkurenčný a exportný potenciál,
  - biotechnológie pomáhajú zbavovať sa odpadov,
  -   väčšina technológií OZE sa radí medzi „high-tech“,
  -   v odľahlých regiónoch sveta sú OZE už teraz
      ekonomicky efektívne a konkurencieschopné.


Technológie obnoviteľných zdrojov energie v podmienkach
SR


      Odpoveďou na riešenie hrozby energetickej krízy, ako
som už uviedla na začiatku tejto kapitoly, nemôže byť len
jedno riešenie. Vždy ide o komplex viacerých alternatív, o ich
kombináciu. To znamená, že okrem už spomínaných
racionalizačných aktivít a opatrení v oblasti energetiky, budú
základom nadchádzajúcej éry podľa mňa OZE. Túto časť
preto venujem prehľadu a popisu jednotlivých technológií na
výrobu energie z obnoviteľných zdrojov a tiež ich aplikujem
na podmienky SR.
     Medzi technológie OZE patria:
a) slnečná energia:
       - pasívna slnečná architektúra
       -   solárne tepelné technológie
       - fotovoltaické technológie
b) energia biomasy:
       - drevo a drevný odpad (štiepka, brikety, pelety)
       - odpad z poľnohospodárskej produkcie (slama)
       - organický odpad z domácnosti a skládok tuhého
           komunálneho odpadu
       - odpad zo živočíšnej výroby
       -   energetické plodiny (olejnaté, cukornaté a škrobové
           plodiny)
c) veterná energia:
       - veterné turbíny
d) vodná energia:
               - malé vodné elektrárne
               - energia morí a oceánov (príliv, morské vlny,
                   termálna energia oceánu)
e) geotermálna energia:
               - horúce pramene (pary, gejzíry)
               - tepelné čerpadlá
               -   energia horúcich suchých skál
f) energia z vodíka.



II. ENERGIA BIOMASY
           Predurčením pre jej výraznejšie využitie sú hlavne
nasledovné výhody: (Bédi, 1998, s. 8)3:
      - biomasa je mnohokrát dostupnejšia ako fosílne palivá,
      - biomasa je stabilný domáci zdroj palív, objem produkcie
           aj ceny dokážeme dostatočne presne predpovedať do
           budúcnosti,
      -    biomasa je lokálny zdroj, to znamená, že finančné
           prostriedky zostávajú na miestnej, resp. regionálnej
           úrovni v prípade, ak sa na vykurovanie používajú
           namiesto fosílnych palív tieto lokálne zdroje biomasy,

3
    BÉDI, E.: Obnoviteľné zdroje energie na Slovensku, 1998
- ceny palív z biomasy sú konkurencieschopné,
- biopalivá sa dajú ekonomicky zhodnotiť v miestach ich
    vzniku a poskytujú nové pracovné príležitosti najmä na
    vidieku,
-   biomasa je CO2 neutrálna, čo znamená, že pri jej
    spaľovaní sa vyprodukuje len toľko CO2, koľko sa ho
    naakumulovalo počas rastu biomasy,
-   zníženie     emisií CO2   a iných škodlivín    napomáha
    k splneniu     medzinárodných     záväzkov    z Kjótskeho
    protokolu,
-   je možné ju cieľavedome pestovať na pôdach z rôznych
    dôvodov nevhodných pre produkciu potravín,
- z biomasy je možné získať tuhé, tekuté aj plynné palivá
    v závislosti od použitej technológie,
- technológie ako aj požiadavky na infraštruktúru sú
    nenáročné, biomasu tak možno využívať aj bez
    obrovských investícií,
- decentralizáciou výroby energie možno znížiť straty, ku
    ktorým dochádza v prenosových trasách,
- existuje značný nevyužitý potenciál a teda dochádza
    k zhodnoteniu zdrojov, ktoré boli predtým bezcenné.
Tab. 11: Energetický potenciál rýchlorastúcich rastlín
  rastlina                  výnosy    energetick potenciálny testované
                             suchej    ý obsah   energetický     v
                             hmoty      suchej       zisk
                          (ton/ha/rok   hmoty    (GJ/ha/rok)
                                )     (GJ/tona)
láskavec                       10         17         170         SR
vŕby (salix)                   15         16         240      Dánsko
trstina                     15 – 20       17      240 – 340      SR
(miscanthus
)
cirok sladký     20 – 30         18        340 – 510      SRN
konope          12 – 33,5        18         216 - 603      ČR
        Zdroj: Bédi, Možnosti úspor energie na Slovensku, 1996,
                                                 s. 27 - 28



 III. VETERNÁ ENERGIA

            .“     Na Slovensku boli doteraz realizované 3 projekty
 (Végh, 2005, s. 7)4:
       -    veterný park Cerová (západná strana Malých Karpát) so 4
            turbínami s celkovým výkonom 2,6 MW – august 2003,
       - Ostrý vrch (Myjava) o výkone 0,5 MW – júl 2004,
       - Skalité pri Čadci (Kysuce) o výkone 2,64 MW.



 4
     VÉGH, O.: Skúsenosti a perspektívy využívania obnoviteľných zdrojov energie. In: Enviromagazín,
      4/2005.
IV.       GEOTERMÁLNA ENERGIA



      Geotermálna energia má pôvod v horúcom jadre Zeme,
z ktorého uniká teplo cez vulkanické pukliny a to vo forme
magmy. Na niektorých miestach vo svete sa však jej účinky
prejavujú      aj   na    povrchu.   Teplá,   resp.   horúca     voda
z geotermálnych zdrojov – horúce pramene a suché horúce
skaly, sa vo svete využívajú na rôzne účely: vykurovanie
objektov,      príprava     procesného   tepla,   ohrev    bazénov
(v kúpeľoch), v poľnohospodárstve, na výrobu elektrickej
energie ( v SR v prílohe 21, obr. 1).
      K výhodám           využívania     geotermálnej          energie
jednoznačne patrí, že:
  -   predstavuje domáci zdroj, ktorý je nezávislý od
      medzinárodných konfliktov,
  - je lacnejším zdrojom energie ako fosílne palivá,
  - je obnoviteľným zdrojom energie,
  - znižuje nebezpečenstvo ohrozenia životného prostredia
      redukciou transportu, spracovania a využívania fosílnych
      palív,
- umožňuje ovládanie ceny energie,
      - prevádzka je bezpečná voči životnému prostredia
          s minimálnym záberom pôdy.


Horúce pramene (pary, gejzíry)
          Ide o formy geotermálnej energie pod povrchom zeme
(asi 10 km – dostupné súčasnej vŕtacej technike) alebo
vyvierajúce na jej povrch. Takáto horúca voda sa vyznačuje
vysokou koncentráciou minerálnych látok, čo je aj nevýhodou
tejto technológie - vysoký obsah solí v čerpanej vode totižto
poškodzuje potrubie, spôsobuje rýchlu koróziu. Nevýhodou je
aj potreba reinjektáže použitej vody z dôvodu ochrany
životného prostredia (EKOKOMPAS, 2000, s. 7).5
          Podstata tejto technológie spočíva v tom, že je potrebné
použiť výmenník s vysokou koróznou odolnosťou a vlastný
vykurovací systém predstavuje potom sekundárny okruh
s čistou vodou. Geotermálna voda cirkulujúca v primárnom
okruhu, po tom čo stratila svoju energiu býva znova
reinjektovaná do zeme, nakoľko jej priame vypúšťanie do
vodných tokov by mohlo znamenať ich znečistenie. Získaná
tepelná energia sa používa na vykurovanie, ohrev vody aj na
výrobu elektriny.
5
    EKOKOMPAS: Energia II: Obnoviteľné zdroje energie – energia bez konca, 15/2000.
Energia horúcich suchých skál
    Ide o spôsob injektáže do popraskaných horúcich
suchých skál pod povrchom zeme v hĺbke. Tu sa voda zohreje
a následne spätne čerpá na povrch. Získaná tepelná energia sa
používa na ohrev vody, vykurovanie alebo výrobu elektrickej
energie.
    Mechanickým spôsobom je však možné získať energiu
len raz. Uvedený zdroj sa nepovažuje za obnoviteľný, pretože
obnova trvá niekoľko tisíc rokov.


Tepelné čerpadlá
    Tepelné čerpadlá sú zariadenia, ktoré prečerpávajú
tepelnú energiu z nižšej hladiny na vyššiu. Princíp fungovania
je rovnaký ako pri chladničke s tým rozdielom, že chladnička
odoberá teplo zvnútra a odvádza ho von, pričom tepelné
čerpadlá odoberajú teplo okolitému prostrediu a privádzajú ho
dovnútra.
    Používajú sa na vykurovanie domov, administratívnych
a iných priestorov, na ohrev vody, pričom energetický zisk
býva 3 – 6-násobkom dodanej energie pre chod čerpadla. Ako
zdroj tepla môže slúžiť odpadová teplá voda, geotermálny
prameň, solárny kolektor, pôda, povrchová či podzemná voda,
vzduch v okolí a pod. Veľmi výhodné je spojiť tepelné
čerpadlo s chladiacim zariadením, takže vznikne dvojaký
účinok (chladenie na jednej strane a vykurovanie na druhej).
          Medzi nevýhody patria:
      -    vysoké investičné náklady (cena geotermálneho vrtu
           o hĺbke 3,5 km stojí 80 – 90 mil. Sk) (Vargová, 2002, s.
           103),6
      - použitie freónov ako teplonosného média.
      V minulosti sa na Slovensku využívali termálne pramene
      najmä v poľnohospodárstve. Použitá technológia bola veľmi
      jednoduchá, tepelné čerpadlá a kaskádové využitie zdroja sa
      uplatňovali veľmi výnimočne a energia vody bola využitá
      pomerne nehospodárne. Mnohé z tchto zdrojov boli
      v posledných rokoch odstavené, nakoľko obsah mineránych
      látok geotermálnej vody, ktorý sa pohyboval na úrovni
      4g/liter, viedol k podstatným zaťaženiam povrchových vôd.
      Nová hraničná hodnota bola stanovená na 0,8g/liter
      a znamená v podmienkach SR, že geotermálnu energiu
      budeme môcť využívať až vtedy, keď vyriešime problém
      s odpadovými vodami, buď reinjektážou alebo jej čistením.
      V súčasnosti je u nás vyčlenených 25 perspektívnych
      oblastí s akumuláciou geotermálnych vôd s teplotou vody
      od 25°C do 150°




6
    VARGOVÁ, I.: Atlas využívania obnoviteľných energetických zdrojov na Slovensku, 2002
VI. ENERGIA Z VODÍKA


          Tzv. „vodíkové hospodárstvo“ je zatiaľ málo rozšírené.
Ide o elektrolýzu vody elektrickým prúdom vyrobeným
fotovoltaickými článkami na vodík a kyslík (alebo inými
zdrojmi).               Účinnosť              takéhoto             rozkladu           je   90%
(EKOKOMPAS, 2000, s. 4).7 Vodík je zachytávaný
v nádržiach a použiteľný v čase potreby buď ako palivo pre
pohon motorových vozidiel, alebo v turbínach na výrobu
elektrickej energie a tepla, prípadne na varenie. Pri jeho
spaľovaní vzniká opäť voda a malé množstvo NOx, ktoré sú
produktom každého spaľovania.


          Obr. 25: Palivový článok využívajúci energiu vodíka
na výrobu elektrickej energie




7
    EKOKOMPAS: Energia II: Obnoviteľné zdroje energie – energia bez konca, 15/2000.
Zdroj: inforse.dk/europe/fae/DOPRAVA/paliva, 4.4.2007


      Vodíkové hospodárstvo je preto veľmi efektívny spôsob,
ako energiu nielen vyrobiť, ale ju aj skladovať až do momentu
spotreby. To je veľký problém pri ostatných OZE, pretože
energia získavaná z OZE nie je pravidelná, ale závisí od
momentálnych podmienok, a preto tu často nastáva nesúlad
medzi časom výroby a dopytu. Týka sa to najmä slnečnej
a veternej energie.




 SLNEČNÁ ENERGIA

      V podmienkach SR dopadá na 1m2 vodorovnej plochy asi
3,8 GJ/rok energie (850 kWh), na 1m2 šikmej plochy sklopenej
pod uhlom 30 - 60° orientovanej na juh asi 3,6 až 4 GJ (1000
– 1100 kWh ročne). Z tejto energie asi 75% pripadá na
mesiace apríl – október, takže pre potreby vykurovania
v zimnom období je potrebné energiu skladovať. Celková
energia slnečného svitu v SR je od 1600 – 2200 hodín/rok. (1).

Obr. 1: Ročný úhrn energie globálneho žiarenia (kWh.m-2) dopadajúceho na rovinu pri
optimálnom uhle (34 - 37°)
Zdroj: PVGIS, 2007

Obr. 2: Kategórie solárnych tepelných technológií

    a. podľa prevádzkového režimu:
       - systémy so sezónnou prevádzkou – nemajú výmenník tepla.
          Teplonosnou kvapalinou je spotrebovaná voda. Táto slúži ako teplá
          úžitková voda v mesiacoch apríl – október. V zimných mesiacoch sa
          systém musí odstaviť.
       - systémy s celoročnou prevádzkou – majú výmenník tepla.
          Teplonosnou kvapalinou je nemrznúca zmes. Fungujú aj v zimných
          mesiacoch na čiastočný ohrev vody. Sú vhodné aj do systému
          ústredného kúrenia.
    b. podľa obehu teplonosnej kvapaliny:
       - samotiažne systémy – nemajú čerpadlo a voda v nich prúdi na
          základe rôznej hustoty teplej a studenej vody vlastnou silou.
       - systémy s núteným obehom – majú v okruhu zaradené čerpadlo.
          Oproti predchádzajúcim sú presne regulovateľné, účinnejšie, ale tiež
          drahšie a závislé na elektrickej energii pre chod čerpadla.
    c. podľa počtu okruhov:
       - jednookruhové systémy – sú bez výmenníka tepla napojené priamo
          na spotrebič.
       - dvojokruhové systémy – s výmennníkom tepla. Teplonosné médium
          je zväčša nemrznúca zmes. Z kolektora vedie teplo do výmenníka,
          kde ho odovzdáva vode. Oproti predchádzajúcim systémom sú tieto
          omnoho vhodnejšie na vykurovanie, majú však nižšiu účinnosť
          vplyvom výmenníka. Sú drahšie, ale i tak rozšírenejšie.
    d. podľa použitia:
       - systémy pre ohrev teplej úžitkovej vody
-  systémy pre vykurovanie alebo prikurovanie – delia sa podľa toho,
           či sa teplo využíva priamo alebo je akumulované pre neskoršie
           využitie:
              o systémy bez akumulácie – využívajú teplo ihneď
              o systémy s akumuláciou – akumulujú teplo pre neskoršie
                 využitie.
     e. podľa výslednej teploty používanej vody:
        - nízkoteplotné systémy – 15 až 30 °C
        - strednoteplotné systémy – do 60°C
        - vysokoteplotné systémy – do 150°C.
Obr. 3: Podiel na trhu solárnych termálnych technológií v Európe




                   Zdroj: http://www.ozeport.sk/zdroje/solterm.htm, 7. 2. 2007




Obr. 4: Inštalovaná slnečná tepelná kapacita v krajinách EÚ15 v roku
2001




 Situácia v nových členských
 krajinách je rôznorodá, pričom
 štatistické údaje sú ťažko
 porovnateľné. S výnimkou
 Cypru a Slovinska sú inštalácie
 solárnych termálnych systémov
 zriedkavé.




                   Zdroj: http://www.ozeport.sk/zdroje/solterm.htm, 7. 2. 2007



Obr. 5: Plocha slnečných kolektorov na obyvateľa v EÚ-15 v roku 2001
V prepočte na obyvateľa je Cyprus
                                                           svetovým lídrom v rozvoji týchto
                                                           technológií (800m2 na 1000 obyvateľov).
                                                           Využívajú sa na 98% domov a 53%
                                                           hotelov, pričom ide dominantne o
                                                           termosifónové kolektory (najlacnejší
                                                           systém), u ktorých je návratnosť
                                                           investícií v tomto prípade štyri roky.




                                                                           Zdroj:
                 http://www.ozeport.sk/zdroje/solterm.htm, 7. 2. 2007




Obr. 4: Výroba elektrickej energie podľa poveternostných
podmienok




 Zdroj: ECB, Atlas využívania obnoviteľných energetických zdrojov
                    na Slovensku, 2002, s. 122


Obr. 5: Zoznam lokalít, základné údaje a stanovená efektívna
plocha územia pre využívanie veternej energie na Slovensku
Obr. 6: Podiel veternej energie na celkovej výrobe elektriny, rok
2005 (%)




Obr. 2: Stav zhodnotenia perspektívnych geotermálnych oblastí v SR
Zdroj: Enviromagazín, 4/2005, s. 13

Weitere ähnliche Inhalte

Andere mochten auch

GlobáLne OtepľOvanie A Energia
GlobáLne OtepľOvanie A EnergiaGlobáLne OtepľOvanie A Energia
GlobáLne OtepľOvanie A Energiaoikos Bratislava
 
Vedecky sprievodca skepticizmu globalneho oteplovania
Vedecky sprievodca skepticizmu globalneho oteplovaniaVedecky sprievodca skepticizmu globalneho oteplovania
Vedecky sprievodca skepticizmu globalneho oteplovaniaoikos Bratislava
 
Priatelia Zeme spz:10 krokov ako zaviesť triedený zber na školách
Priatelia Zeme spz:10 krokov ako zaviesť triedený zber na školáchPriatelia Zeme spz:10 krokov ako zaviesť triedený zber na školách
Priatelia Zeme spz:10 krokov ako zaviesť triedený zber na školáchoikos Bratislava
 
Oikos International newsletter July 2010
Oikos International newsletter July 2010Oikos International newsletter July 2010
Oikos International newsletter July 2010oikos Bratislava
 
Veterná, SoláRna, GeotermáLna Energia
Veterná, SoláRna, GeotermáLna EnergiaVeterná, SoláRna, GeotermáLna Energia
Veterná, SoláRna, GeotermáLna Energiaoikos Bratislava
 
Energetická Bezpečnosť S R
Energetická Bezpečnosť  S REnergetická Bezpečnosť  S R
Energetická Bezpečnosť S Roikos Bratislava
 
The british cycling economy
The british cycling economyThe british cycling economy
The british cycling economyoikos Bratislava
 
Marketing a udrzatelny rozvoj
Marketing a udrzatelny rozvojMarketing a udrzatelny rozvoj
Marketing a udrzatelny rozvojoikos Bratislava
 
Obnoviteľné zdroje energie - s chladnou hlavou - david j. c. mac kay
Obnoviteľné zdroje energie - s chladnou hlavou - david j. c. mac kayObnoviteľné zdroje energie - s chladnou hlavou - david j. c. mac kay
Obnoviteľné zdroje energie - s chladnou hlavou - david j. c. mac kayoikos Bratislava
 
oikos St. Gallen History
oikos St. Gallen Historyoikos St. Gallen History
oikos St. Gallen Historyjohannesangeli
 

Andere mochten auch (16)

Oikos prezentácia
Oikos prezentáciaOikos prezentácia
Oikos prezentácia
 
Vodná Energia
Vodná EnergiaVodná Energia
Vodná Energia
 
GlobáLne OtepľOvanie A Energia
GlobáLne OtepľOvanie A EnergiaGlobáLne OtepľOvanie A Energia
GlobáLne OtepľOvanie A Energia
 
Vedecky sprievodca skepticizmu globalneho oteplovania
Vedecky sprievodca skepticizmu globalneho oteplovaniaVedecky sprievodca skepticizmu globalneho oteplovania
Vedecky sprievodca skepticizmu globalneho oteplovania
 
Plastová pohroma
Plastová pohromaPlastová pohroma
Plastová pohroma
 
Prezentácia
Prezentácia Prezentácia
Prezentácia
 
Priatelia Zeme spz:10 krokov ako zaviesť triedený zber na školách
Priatelia Zeme spz:10 krokov ako zaviesť triedený zber na školáchPriatelia Zeme spz:10 krokov ako zaviesť triedený zber na školách
Priatelia Zeme spz:10 krokov ako zaviesť triedený zber na školách
 
Oikos International newsletter July 2010
Oikos International newsletter July 2010Oikos International newsletter July 2010
Oikos International newsletter July 2010
 
Biomasa Ako Zdroj Energie
Biomasa Ako Zdroj EnergieBiomasa Ako Zdroj Energie
Biomasa Ako Zdroj Energie
 
Veterná, SoláRna, GeotermáLna Energia
Veterná, SoláRna, GeotermáLna EnergiaVeterná, SoláRna, GeotermáLna Energia
Veterná, SoláRna, GeotermáLna Energia
 
Kompostovanie brozura
Kompostovanie brozuraKompostovanie brozura
Kompostovanie brozura
 
Energetická Bezpečnosť S R
Energetická Bezpečnosť  S REnergetická Bezpečnosť  S R
Energetická Bezpečnosť S R
 
The british cycling economy
The british cycling economyThe british cycling economy
The british cycling economy
 
Marketing a udrzatelny rozvoj
Marketing a udrzatelny rozvojMarketing a udrzatelny rozvoj
Marketing a udrzatelny rozvoj
 
Obnoviteľné zdroje energie - s chladnou hlavou - david j. c. mac kay
Obnoviteľné zdroje energie - s chladnou hlavou - david j. c. mac kayObnoviteľné zdroje energie - s chladnou hlavou - david j. c. mac kay
Obnoviteľné zdroje energie - s chladnou hlavou - david j. c. mac kay
 
oikos St. Gallen History
oikos St. Gallen Historyoikos St. Gallen History
oikos St. Gallen History
 

Kürzlich hochgeladen

Paulína Krivosudská: Aktuálny stav zavádzania kurikulárnej reformy v základno...
Paulína Krivosudská: Aktuálny stav zavádzania kurikulárnej reformy v základno...Paulína Krivosudská: Aktuálny stav zavádzania kurikulárnej reformy v základno...
Paulína Krivosudská: Aktuálny stav zavádzania kurikulárnej reformy v základno...Indicia
 
Slavomír Lichvár - Učíme pre život 2024: Pomaly ďalej zájdeš
Slavomír Lichvár - Učíme pre život 2024: Pomaly ďalej zájdešSlavomír Lichvár - Učíme pre život 2024: Pomaly ďalej zájdeš
Slavomír Lichvár - Učíme pre život 2024: Pomaly ďalej zájdešIndicia
 
Daniela Hrončová: Tvoríme vonku aj vo vnútri, učíme sa zodpovednosti voči živ...
Daniela Hrončová: Tvoríme vonku aj vo vnútri, učíme sa zodpovednosti voči živ...Daniela Hrončová: Tvoríme vonku aj vo vnútri, učíme sa zodpovednosti voči živ...
Daniela Hrončová: Tvoríme vonku aj vo vnútri, učíme sa zodpovednosti voči živ...Indicia
 
Anna Jančová_Učíme pre život 2024: Sila zvyku
Anna Jančová_Učíme pre život 2024: Sila zvykuAnna Jančová_Učíme pre život 2024: Sila zvyku
Anna Jančová_Učíme pre život 2024: Sila zvykuIndicia
 
Ondrej Székely, Ján Ban, Zuzana Kotvanová: Peermentoring ako nástroj rozvoja ...
Ondrej Székely, Ján Ban, Zuzana Kotvanová: Peermentoring ako nástroj rozvoja ...Ondrej Székely, Ján Ban, Zuzana Kotvanová: Peermentoring ako nástroj rozvoja ...
Ondrej Székely, Ján Ban, Zuzana Kotvanová: Peermentoring ako nástroj rozvoja ...Indicia
 
Jarmila Janisková: Priebežné hodnotenie v predmete
Jarmila Janisková: Priebežné hodnotenie v predmeteJarmila Janisková: Priebežné hodnotenie v predmete
Jarmila Janisková: Priebežné hodnotenie v predmeteIndicia
 
Miroslava Konrádová: Lesson study - analýza hodiny
Miroslava Konrádová: Lesson study - analýza hodinyMiroslava Konrádová: Lesson study - analýza hodiny
Miroslava Konrádová: Lesson study - analýza hodinyIndicia
 
Daniel Bútora: Tri plus jedna záverečné poznámky
Daniel Bútora: Tri plus jedna záverečné poznámkyDaniel Bútora: Tri plus jedna záverečné poznámky
Daniel Bútora: Tri plus jedna záverečné poznámkyIndicia
 

Kürzlich hochgeladen (8)

Paulína Krivosudská: Aktuálny stav zavádzania kurikulárnej reformy v základno...
Paulína Krivosudská: Aktuálny stav zavádzania kurikulárnej reformy v základno...Paulína Krivosudská: Aktuálny stav zavádzania kurikulárnej reformy v základno...
Paulína Krivosudská: Aktuálny stav zavádzania kurikulárnej reformy v základno...
 
Slavomír Lichvár - Učíme pre život 2024: Pomaly ďalej zájdeš
Slavomír Lichvár - Učíme pre život 2024: Pomaly ďalej zájdešSlavomír Lichvár - Učíme pre život 2024: Pomaly ďalej zájdeš
Slavomír Lichvár - Učíme pre život 2024: Pomaly ďalej zájdeš
 
Daniela Hrončová: Tvoríme vonku aj vo vnútri, učíme sa zodpovednosti voči živ...
Daniela Hrončová: Tvoríme vonku aj vo vnútri, učíme sa zodpovednosti voči živ...Daniela Hrončová: Tvoríme vonku aj vo vnútri, učíme sa zodpovednosti voči živ...
Daniela Hrončová: Tvoríme vonku aj vo vnútri, učíme sa zodpovednosti voči živ...
 
Anna Jančová_Učíme pre život 2024: Sila zvyku
Anna Jančová_Učíme pre život 2024: Sila zvykuAnna Jančová_Učíme pre život 2024: Sila zvyku
Anna Jančová_Učíme pre život 2024: Sila zvyku
 
Ondrej Székely, Ján Ban, Zuzana Kotvanová: Peermentoring ako nástroj rozvoja ...
Ondrej Székely, Ján Ban, Zuzana Kotvanová: Peermentoring ako nástroj rozvoja ...Ondrej Székely, Ján Ban, Zuzana Kotvanová: Peermentoring ako nástroj rozvoja ...
Ondrej Székely, Ján Ban, Zuzana Kotvanová: Peermentoring ako nástroj rozvoja ...
 
Jarmila Janisková: Priebežné hodnotenie v predmete
Jarmila Janisková: Priebežné hodnotenie v predmeteJarmila Janisková: Priebežné hodnotenie v predmete
Jarmila Janisková: Priebežné hodnotenie v predmete
 
Miroslava Konrádová: Lesson study - analýza hodiny
Miroslava Konrádová: Lesson study - analýza hodinyMiroslava Konrádová: Lesson study - analýza hodiny
Miroslava Konrádová: Lesson study - analýza hodiny
 
Daniel Bútora: Tri plus jedna záverečné poznámky
Daniel Bútora: Tri plus jedna záverečné poznámkyDaniel Bútora: Tri plus jedna záverečné poznámky
Daniel Bútora: Tri plus jedna záverečné poznámky
 

PerspektíVy Oze Nové Druhy Zdrojov

  • 1. Obnoviteľné zdroje energií významný determinat politiky trvalo udržateľnej energetiky v Stratégii trvalo udržateľného rozvoja na začiatku 21.storočia Dr. Miloslav Rosenberg PhD I. Energetická realita v súčasnosti II. Politika trvalo udržateľnej energetiky na začiatku 21.storočia III. Etapa obnoviteľných zdrojov energie I. Energetická realita v súčasnosti 1. Strategické zdroje energií v súčasnosti 1.1 nebezpečenstvo vzniku energetickej krízy a/ obmedzené rezervy klasických palív b/ pokles produkcie ťažobných polí za neustáleho nárastu nákladov na ťažbu a pokles kvality c/ neschopnosť producentov pokryť neustále na- rastajúci dopyt po palivách, najmä rope
  • 2. 1.2 neefektívnosť nákladov do prieskumu a otvarania nových ložísk klasických palív a/ nárast spotreby energie na ťažbu b/ nenávratnosť investícií do prieskumu c/ dopad na globálny ekologický systém d/ možnosti vytvárania medzinárodných kon- fliktov a zložitostí geopolitickej situácie II. Politika trvalo udržateľnej energetiky na konci 20. . storočia a na začiatku 21.storočia 1. Globálna strategia trvalo udržateľnej energer- Getiky 1.1 Obnoviteľné zdroje nevyhnutnosť riešenia glo- bálneho oteplovania 1.2 Obnoviteľné zdroje ako jediná reálne cesta k realizácii trvalo udržateľného rozvoja 1.1 Obnoviteľné zdroje nevyhnutnosť riešenia glo- bálneho oteplovania a/ fosílne palivá spôsobujú antropogénne emisie sklenníkových plynov: CO 2 – oxid uhličitý SO2 –oxid síričitý N2O- oxid dusný NO x – oxidy dusíka CH 4-metán CFC –chloreofluoráty - spôsobujú zdravotné riziko obyvateľov - prispievajú k nadmernej redukcii ozó- novej vrstvy - podieľajú sa na vzniku kyslých dažďov
  • 3. b/ obnoviteľné zdroje produkujú podstatne niž- šie hodnoty antropogénnych emisií Tab. 1: Množstvo emisií z OZE počas ich životného cyklu (g/kWh) CO2 SO2 NOX Energetické plodiny súčasná prax 17 - 27 0,07 - 0,16 1,1 - 2,5 budúca prax 15 - 18 0,06 - 0,08 0,35 - 0,51 Voda malé elektrárne 9 0,03 0,07 veľké elektrárne 3,6 - 0,009 - 0,003 - 0,006 11,6 0,024 Slnko fotovoltaika 98 - 167 0,20 - 0,34 0,18 - 0,30 tepelné technológie 26 - 38 0,13 - 0,27 0,06 - 0,13 Vietor 7-9 0,02 - 0,09 0,02 - 0,06 Geotermálna energia 79 0,02 0,28 Zdroj: IEA, 2002, s. 6 Tab. 2: Množstvo emisií z konvenčných palív počas ich životného cyklu na príklade UK CO2 SO2 NOx Uhlie best available technology* 955.0 11,8 4,3 odsírenie komínových plynov a nízky NOx 987.0 1,5 2,9 Ropa best available technology 818.0 14,2 4,0 Zemný plyn kombinované cyklické plynové turbíny 430,0 - 0,5 Nafta stlačená 772.0 1,6 12,3 * nie pri využívaní najpokrokovejšej technológie Zdroj: IEA, 2002, s. 6 c.kyslé dažde poškodzujú pôdu,lesy, narúšajú ekosystémy Poľnohospodárstva alevo, potravinárskych reťazcov d. klimatické zmeny v globálnom meradle sa prejavujú narastaním hladiny svetových oceánov, zaplavujú pobrežia, ostrovy, komínové efekty e/ redukovaná ozónová vrstva –negatívny dopad na zdravie obyvateľov Emisie skleníkových plynov Obr. 1: Dôsledky znečistenia ovzdušia na zdravie ľudí podľa správy WHO – 1995 Podiel výskytu ochorení Predpokladaný v dôsledku znečistenia počet Typ poškodenia zdravia vzduchu prípadov za rok Chrípka a zápal očí (deti) 0,4-0,6 % 2,6 - 4 milión Dýchacie problémy spojené s lekárskym vyšetrením 7 - 10 % 4 - 6 milión (deti)
  • 4. Dýchacie problémy (ambulančné vyšetrenie) 0,3 - 0,5 % 17-29 tisíc Zníženie funkcie pľúc o viac ako 5 % 19 % 14 milión Výskyt chronických pľúcnych chorôb 3 -7 % 18-42 tisíc Dýchacie choroby (nemocničné liečenie) 0,2 - 0,4 % 4-8 tisíc Zdroj: http://www.inforse.dk/europe/fae/DOPRAVA/ZNECISTENIE/zdravie.htm V Obr. 4: Emisia CO 2 na jedného obyvateľa Zdroj: IEA Energy Statistics, http://www.iea.org/Textbase/country/maps/world/ Obr. 5: Emisia CO2 pripadajúca na HDP Obr. 6: Podiel energetických technológií na produkcii emisií CO2 (g/kWh)
  • 5. ff/ Najväčším znečisťovateľom so sklenníkovými vplyvmi je energetický sektor, v dôsledku spolovania fosílnych palív. Nárast globálnej energetickej spotreby za obdobie r. 2003-2030 je predpoklad zvýšenia o 71%.Energetický sektor sa podieľa 37% na oxide uhličitom z fosílnych palív. Čína a Juhových Azia do r. 2020 nárast o % emisií CO2 Obr. 4: Podiel rôznych zdrojov a druhov plynov na celkovej emisii za rok 2000
  • 6. 1.2.Obnoviteľné zdroje energie rozhodujúca cesta k trvalo udržateľnému rozvoju a/ Koncepcia trvalo udržateľného rozvoja - šetrenie energiami - environmentálne poľnohospodárstvo - racionálne využívanie obnoviteľ. Zdrojov b/ Konferencie OSN c/ nárast investícií do obnoviteľ, zdrojov energií 2. Regionálna strategia EU III. Etapa obnoviteľných zdrojov e Nergie 1 Charakteristika „obnoviteľných zdrojov energie“ Renewable Energy Working Party (REWP), ktorá pracuje v rámci Medzinárodnej energetickej agentúry (IEA) definuje OZE nasledovne1: „zdroje neustále sa doplňujúcej energie, ktorá má rôzne formy, je priamo alebo nepriamo čerpaná zo Slnka alebo z tepla generovaného hlboko vo 1 REWP: Annex 3 – Mandate of the IEA REWP
  • 7. vnútri Zeme. Táto definícia zahŕňa tieto formy obnoviteľnej energie: - slnko - vietor - biomasa - geotermálne zdroje - malé vodné zdroje a oceán - biopalivá, - elektrická energia a vodík z obnoviteľných zdrojov.“ REWP k OZE zaraďuje aj veľké hydroelektrárne (často sa však z environmentálnych dôvodov do kategórie obnoviteľných, trvalo-udržateľných zdrojov nezaraďujú) a biodegradovateľný pevný komunálny odpad. Nie je zahrnutá rašelina, tradičné formy využívania biomasy a ostatné pevné odpady. 2 Možnosti využívania obnoviteľných zdrojov energie OZE majú široké uplatnenie a ako som už spomínala, svojím potenciálom v kombinácii s racionálnym využívaním energie a zvyšovaním energetickej efektívnosti dokážu pokryť celú energetickú spotrebu vo svete. Môžu sa využívať na rôzne účely:2 - vykurovanie a chladenie - solárny ohrev vody, vykurovanie alebo ochladzovanie budov, tzv. pasívna slnečná architektúra, teplo zo spaľovania biomasy, geotermálne ohrievanie, geotermálne pumpy – čerpadlá. - výroba elektrickej energie - z veternej energie, z malých vodných elektrární a zo spaľovania biomasy. Prudký rozvoj nastal v oblasti fotovoltaiky – fotovoltaické 2 OZEPORT.SK: Aké sú možnosti využitia OZE
  • 8. články a výroby solárnymi kolektormi. V prípade vhodných zdrojov sa využíva na výrobu elektriny aj geotermálna energia. V budúcnosti sa očakáva väčšie využívanie energie oceánu a mora (prílivovej energie a energie vĺn). - výroba pohonných hmôt v doprave - rozsiahlejšie využitie drevnej a poľnohospodárskej biomasy na výrobu palív (v súčasnosti najrozšírenejší je bioetanol a biodiesel). - výroba chemikálií - produkty z biomasy (biopalivá) dokážu nahradiť ropu a zemný plyn pri výrobe množstva produktov. Prínosy obnoviteľných zdrojov energie späté s ich využívaním S využívaním OZE sa spája celý komplex pozitívnych dôsledkov, ktoré sa nie vždy dajú exaktne vyčísliť: - viažu finančné zdroje v domácej ekonomike, ktoré by sa inak použili na nákup primárnych energetických surovín v zahraničí, - podporujú rozvoj vidieckych regiónov, - posilňujú a diverzifikujú štruktúru priemyslu a poľnohospodárstva, - stimulujú inovácie, rozvoj malého a stredného podnikania, - prinášajú aj nové pracovné príležitosti,
  • 9. - dávajú možnosti odbornej realizácie a inovácie, zlepšujú vzdelanostnú štruktúru obyvateľstva plošne po celom území štátu, - distribuovaný spôsob výroby energie podporuje rozvoj v oblasti informačných technológií a v správe sieťových odvetví, monitorovaní a predpovedaní. Tieto atribúty sú významným pilierom budovania znalostnej ekonomiky, - zvyšujú diverzifikáciu a bezpečnosť dodávok energie, - vo svete sú bohaté zásoby rôznych druhov obnoviteľnej energie, ich potenciál je geograficky a časovo variabilný, ale vzájomne sa dopĺňa, čím umožňuje modularitu a diverzifikáciu energetického systému, - zvýšením energetickej efektívnosti s nasadením OZE je možné výraznejšie pokryť energetické potreby spoločnosti, - racionálnym manažmentom domácich OZE sa napĺňajú princípy trvalo udržateľného rozvoja, ako je medzigeneračná a sociálna spravodlivosť, účasť obyvateľstva na rozhodovaní, posilnenie úlohy regionálnej a miestnej správy,
  • 10. - výrazne prispievajú k redukcii objemu emisií skleníkových plynov a iných škodlivín, nakoľko niektoré ich generujú len vo fáze výroby a likvidácie zariadenia, - využívanie OZE je založené na vyspelých a environmentálne šetrných technológiách, - v prípade aktívnej stratégie podpory možno počiatočnú etapu dovozu zahraničných technológií a know-how skrátiť a otvoriť priestor investíciám do výroby, montáže a služieb, - ponúka sa tiež možnosť využiť medzery na trhu inovácií, pričom výsledky výskumu a technologického vývoja majú vysoký konkurenčný a exportný potenciál, - biotechnológie pomáhajú zbavovať sa odpadov, - väčšina technológií OZE sa radí medzi „high-tech“, - v odľahlých regiónoch sveta sú OZE už teraz ekonomicky efektívne a konkurencieschopné. Technológie obnoviteľných zdrojov energie v podmienkach SR Odpoveďou na riešenie hrozby energetickej krízy, ako som už uviedla na začiatku tejto kapitoly, nemôže byť len
  • 11. jedno riešenie. Vždy ide o komplex viacerých alternatív, o ich kombináciu. To znamená, že okrem už spomínaných racionalizačných aktivít a opatrení v oblasti energetiky, budú základom nadchádzajúcej éry podľa mňa OZE. Túto časť preto venujem prehľadu a popisu jednotlivých technológií na výrobu energie z obnoviteľných zdrojov a tiež ich aplikujem na podmienky SR. Medzi technológie OZE patria: a) slnečná energia: - pasívna slnečná architektúra - solárne tepelné technológie - fotovoltaické technológie b) energia biomasy: - drevo a drevný odpad (štiepka, brikety, pelety) - odpad z poľnohospodárskej produkcie (slama) - organický odpad z domácnosti a skládok tuhého komunálneho odpadu - odpad zo živočíšnej výroby - energetické plodiny (olejnaté, cukornaté a škrobové plodiny) c) veterná energia: - veterné turbíny
  • 12. d) vodná energia: - malé vodné elektrárne - energia morí a oceánov (príliv, morské vlny, termálna energia oceánu) e) geotermálna energia: - horúce pramene (pary, gejzíry) - tepelné čerpadlá - energia horúcich suchých skál f) energia z vodíka. II. ENERGIA BIOMASY Predurčením pre jej výraznejšie využitie sú hlavne nasledovné výhody: (Bédi, 1998, s. 8)3: - biomasa je mnohokrát dostupnejšia ako fosílne palivá, - biomasa je stabilný domáci zdroj palív, objem produkcie aj ceny dokážeme dostatočne presne predpovedať do budúcnosti, - biomasa je lokálny zdroj, to znamená, že finančné prostriedky zostávajú na miestnej, resp. regionálnej úrovni v prípade, ak sa na vykurovanie používajú namiesto fosílnych palív tieto lokálne zdroje biomasy, 3 BÉDI, E.: Obnoviteľné zdroje energie na Slovensku, 1998
  • 13. - ceny palív z biomasy sú konkurencieschopné, - biopalivá sa dajú ekonomicky zhodnotiť v miestach ich vzniku a poskytujú nové pracovné príležitosti najmä na vidieku, - biomasa je CO2 neutrálna, čo znamená, že pri jej spaľovaní sa vyprodukuje len toľko CO2, koľko sa ho naakumulovalo počas rastu biomasy, - zníženie emisií CO2 a iných škodlivín napomáha k splneniu medzinárodných záväzkov z Kjótskeho protokolu, - je možné ju cieľavedome pestovať na pôdach z rôznych dôvodov nevhodných pre produkciu potravín, - z biomasy je možné získať tuhé, tekuté aj plynné palivá v závislosti od použitej technológie, - technológie ako aj požiadavky na infraštruktúru sú nenáročné, biomasu tak možno využívať aj bez obrovských investícií, - decentralizáciou výroby energie možno znížiť straty, ku ktorým dochádza v prenosových trasách, - existuje značný nevyužitý potenciál a teda dochádza k zhodnoteniu zdrojov, ktoré boli predtým bezcenné.
  • 14. Tab. 11: Energetický potenciál rýchlorastúcich rastlín rastlina výnosy energetick potenciálny testované suchej ý obsah energetický v hmoty suchej zisk (ton/ha/rok hmoty (GJ/ha/rok) ) (GJ/tona) láskavec 10 17 170 SR vŕby (salix) 15 16 240 Dánsko trstina 15 – 20 17 240 – 340 SR (miscanthus ) cirok sladký 20 – 30 18 340 – 510 SRN konope 12 – 33,5 18 216 - 603 ČR Zdroj: Bédi, Možnosti úspor energie na Slovensku, 1996, s. 27 - 28 III. VETERNÁ ENERGIA .“ Na Slovensku boli doteraz realizované 3 projekty (Végh, 2005, s. 7)4: - veterný park Cerová (západná strana Malých Karpát) so 4 turbínami s celkovým výkonom 2,6 MW – august 2003, - Ostrý vrch (Myjava) o výkone 0,5 MW – júl 2004, - Skalité pri Čadci (Kysuce) o výkone 2,64 MW. 4 VÉGH, O.: Skúsenosti a perspektívy využívania obnoviteľných zdrojov energie. In: Enviromagazín, 4/2005.
  • 15. IV. GEOTERMÁLNA ENERGIA Geotermálna energia má pôvod v horúcom jadre Zeme, z ktorého uniká teplo cez vulkanické pukliny a to vo forme magmy. Na niektorých miestach vo svete sa však jej účinky prejavujú aj na povrchu. Teplá, resp. horúca voda z geotermálnych zdrojov – horúce pramene a suché horúce skaly, sa vo svete využívajú na rôzne účely: vykurovanie objektov, príprava procesného tepla, ohrev bazénov (v kúpeľoch), v poľnohospodárstve, na výrobu elektrickej energie ( v SR v prílohe 21, obr. 1). K výhodám využívania geotermálnej energie jednoznačne patrí, že: - predstavuje domáci zdroj, ktorý je nezávislý od medzinárodných konfliktov, - je lacnejším zdrojom energie ako fosílne palivá, - je obnoviteľným zdrojom energie, - znižuje nebezpečenstvo ohrozenia životného prostredia redukciou transportu, spracovania a využívania fosílnych palív,
  • 16. - umožňuje ovládanie ceny energie, - prevádzka je bezpečná voči životnému prostredia s minimálnym záberom pôdy. Horúce pramene (pary, gejzíry) Ide o formy geotermálnej energie pod povrchom zeme (asi 10 km – dostupné súčasnej vŕtacej technike) alebo vyvierajúce na jej povrch. Takáto horúca voda sa vyznačuje vysokou koncentráciou minerálnych látok, čo je aj nevýhodou tejto technológie - vysoký obsah solí v čerpanej vode totižto poškodzuje potrubie, spôsobuje rýchlu koróziu. Nevýhodou je aj potreba reinjektáže použitej vody z dôvodu ochrany životného prostredia (EKOKOMPAS, 2000, s. 7).5 Podstata tejto technológie spočíva v tom, že je potrebné použiť výmenník s vysokou koróznou odolnosťou a vlastný vykurovací systém predstavuje potom sekundárny okruh s čistou vodou. Geotermálna voda cirkulujúca v primárnom okruhu, po tom čo stratila svoju energiu býva znova reinjektovaná do zeme, nakoľko jej priame vypúšťanie do vodných tokov by mohlo znamenať ich znečistenie. Získaná tepelná energia sa používa na vykurovanie, ohrev vody aj na výrobu elektriny. 5 EKOKOMPAS: Energia II: Obnoviteľné zdroje energie – energia bez konca, 15/2000.
  • 17. Energia horúcich suchých skál Ide o spôsob injektáže do popraskaných horúcich suchých skál pod povrchom zeme v hĺbke. Tu sa voda zohreje a následne spätne čerpá na povrch. Získaná tepelná energia sa používa na ohrev vody, vykurovanie alebo výrobu elektrickej energie. Mechanickým spôsobom je však možné získať energiu len raz. Uvedený zdroj sa nepovažuje za obnoviteľný, pretože obnova trvá niekoľko tisíc rokov. Tepelné čerpadlá Tepelné čerpadlá sú zariadenia, ktoré prečerpávajú tepelnú energiu z nižšej hladiny na vyššiu. Princíp fungovania je rovnaký ako pri chladničke s tým rozdielom, že chladnička odoberá teplo zvnútra a odvádza ho von, pričom tepelné čerpadlá odoberajú teplo okolitému prostrediu a privádzajú ho dovnútra. Používajú sa na vykurovanie domov, administratívnych a iných priestorov, na ohrev vody, pričom energetický zisk býva 3 – 6-násobkom dodanej energie pre chod čerpadla. Ako zdroj tepla môže slúžiť odpadová teplá voda, geotermálny
  • 18. prameň, solárny kolektor, pôda, povrchová či podzemná voda, vzduch v okolí a pod. Veľmi výhodné je spojiť tepelné čerpadlo s chladiacim zariadením, takže vznikne dvojaký účinok (chladenie na jednej strane a vykurovanie na druhej). Medzi nevýhody patria: - vysoké investičné náklady (cena geotermálneho vrtu o hĺbke 3,5 km stojí 80 – 90 mil. Sk) (Vargová, 2002, s. 103),6 - použitie freónov ako teplonosného média. V minulosti sa na Slovensku využívali termálne pramene najmä v poľnohospodárstve. Použitá technológia bola veľmi jednoduchá, tepelné čerpadlá a kaskádové využitie zdroja sa uplatňovali veľmi výnimočne a energia vody bola využitá pomerne nehospodárne. Mnohé z tchto zdrojov boli v posledných rokoch odstavené, nakoľko obsah mineránych látok geotermálnej vody, ktorý sa pohyboval na úrovni 4g/liter, viedol k podstatným zaťaženiam povrchových vôd. Nová hraničná hodnota bola stanovená na 0,8g/liter a znamená v podmienkach SR, že geotermálnu energiu budeme môcť využívať až vtedy, keď vyriešime problém s odpadovými vodami, buď reinjektážou alebo jej čistením. V súčasnosti je u nás vyčlenených 25 perspektívnych oblastí s akumuláciou geotermálnych vôd s teplotou vody od 25°C do 150° 6 VARGOVÁ, I.: Atlas využívania obnoviteľných energetických zdrojov na Slovensku, 2002
  • 19. VI. ENERGIA Z VODÍKA Tzv. „vodíkové hospodárstvo“ je zatiaľ málo rozšírené. Ide o elektrolýzu vody elektrickým prúdom vyrobeným fotovoltaickými článkami na vodík a kyslík (alebo inými zdrojmi). Účinnosť takéhoto rozkladu je 90% (EKOKOMPAS, 2000, s. 4).7 Vodík je zachytávaný v nádržiach a použiteľný v čase potreby buď ako palivo pre pohon motorových vozidiel, alebo v turbínach na výrobu elektrickej energie a tepla, prípadne na varenie. Pri jeho spaľovaní vzniká opäť voda a malé množstvo NOx, ktoré sú produktom každého spaľovania. Obr. 25: Palivový článok využívajúci energiu vodíka na výrobu elektrickej energie 7 EKOKOMPAS: Energia II: Obnoviteľné zdroje energie – energia bez konca, 15/2000.
  • 20. Zdroj: inforse.dk/europe/fae/DOPRAVA/paliva, 4.4.2007 Vodíkové hospodárstvo je preto veľmi efektívny spôsob, ako energiu nielen vyrobiť, ale ju aj skladovať až do momentu spotreby. To je veľký problém pri ostatných OZE, pretože energia získavaná z OZE nie je pravidelná, ale závisí od momentálnych podmienok, a preto tu často nastáva nesúlad medzi časom výroby a dopytu. Týka sa to najmä slnečnej a veternej energie. SLNEČNÁ ENERGIA V podmienkach SR dopadá na 1m2 vodorovnej plochy asi 3,8 GJ/rok energie (850 kWh), na 1m2 šikmej plochy sklopenej pod uhlom 30 - 60° orientovanej na juh asi 3,6 až 4 GJ (1000 – 1100 kWh ročne). Z tejto energie asi 75% pripadá na mesiace apríl – október, takže pre potreby vykurovania v zimnom období je potrebné energiu skladovať. Celková energia slnečného svitu v SR je od 1600 – 2200 hodín/rok. (1). Obr. 1: Ročný úhrn energie globálneho žiarenia (kWh.m-2) dopadajúceho na rovinu pri optimálnom uhle (34 - 37°)
  • 21. Zdroj: PVGIS, 2007 Obr. 2: Kategórie solárnych tepelných technológií a. podľa prevádzkového režimu: - systémy so sezónnou prevádzkou – nemajú výmenník tepla. Teplonosnou kvapalinou je spotrebovaná voda. Táto slúži ako teplá úžitková voda v mesiacoch apríl – október. V zimných mesiacoch sa systém musí odstaviť. - systémy s celoročnou prevádzkou – majú výmenník tepla. Teplonosnou kvapalinou je nemrznúca zmes. Fungujú aj v zimných mesiacoch na čiastočný ohrev vody. Sú vhodné aj do systému ústredného kúrenia. b. podľa obehu teplonosnej kvapaliny: - samotiažne systémy – nemajú čerpadlo a voda v nich prúdi na základe rôznej hustoty teplej a studenej vody vlastnou silou. - systémy s núteným obehom – majú v okruhu zaradené čerpadlo. Oproti predchádzajúcim sú presne regulovateľné, účinnejšie, ale tiež drahšie a závislé na elektrickej energii pre chod čerpadla. c. podľa počtu okruhov: - jednookruhové systémy – sú bez výmenníka tepla napojené priamo na spotrebič. - dvojokruhové systémy – s výmennníkom tepla. Teplonosné médium je zväčša nemrznúca zmes. Z kolektora vedie teplo do výmenníka, kde ho odovzdáva vode. Oproti predchádzajúcim systémom sú tieto omnoho vhodnejšie na vykurovanie, majú však nižšiu účinnosť vplyvom výmenníka. Sú drahšie, ale i tak rozšírenejšie. d. podľa použitia: - systémy pre ohrev teplej úžitkovej vody
  • 22. - systémy pre vykurovanie alebo prikurovanie – delia sa podľa toho, či sa teplo využíva priamo alebo je akumulované pre neskoršie využitie: o systémy bez akumulácie – využívajú teplo ihneď o systémy s akumuláciou – akumulujú teplo pre neskoršie využitie. e. podľa výslednej teploty používanej vody: - nízkoteplotné systémy – 15 až 30 °C - strednoteplotné systémy – do 60°C - vysokoteplotné systémy – do 150°C. Obr. 3: Podiel na trhu solárnych termálnych technológií v Európe Zdroj: http://www.ozeport.sk/zdroje/solterm.htm, 7. 2. 2007 Obr. 4: Inštalovaná slnečná tepelná kapacita v krajinách EÚ15 v roku 2001 Situácia v nových členských krajinách je rôznorodá, pričom štatistické údaje sú ťažko porovnateľné. S výnimkou Cypru a Slovinska sú inštalácie solárnych termálnych systémov zriedkavé. Zdroj: http://www.ozeport.sk/zdroje/solterm.htm, 7. 2. 2007 Obr. 5: Plocha slnečných kolektorov na obyvateľa v EÚ-15 v roku 2001
  • 23. V prepočte na obyvateľa je Cyprus svetovým lídrom v rozvoji týchto technológií (800m2 na 1000 obyvateľov). Využívajú sa na 98% domov a 53% hotelov, pričom ide dominantne o termosifónové kolektory (najlacnejší systém), u ktorých je návratnosť investícií v tomto prípade štyri roky. Zdroj: http://www.ozeport.sk/zdroje/solterm.htm, 7. 2. 2007 Obr. 4: Výroba elektrickej energie podľa poveternostných podmienok Zdroj: ECB, Atlas využívania obnoviteľných energetických zdrojov na Slovensku, 2002, s. 122 Obr. 5: Zoznam lokalít, základné údaje a stanovená efektívna plocha územia pre využívanie veternej energie na Slovensku
  • 24. Obr. 6: Podiel veternej energie na celkovej výrobe elektriny, rok 2005 (%) Obr. 2: Stav zhodnotenia perspektívnych geotermálnych oblastí v SR