TM 12/2011 - TechMagazín

ENERGIE BUDOUCNOSTI: CHYTRÁ a EKOLOGICKÁ… A ELEKTŘINU NAŠI VEZDEJŠÍ DEJ NÁM DNESStejně životně důležitá jako krevní oběh pro naše tělo je energie pro společnost. Její cenyi distribuce jsou alfou a omegou moderní průmyslové civilizace – ale nejen pro země,které se rády honosí přídomkem „vyspělé“. Obejít se dnes bez energie snad dokáží jenjihoameričtí indiáni v brazilských pralesích či Křováci v buších Kalahari, kteří ještě neztratilischopnost přežít v ryzí přírodě, kterou jsme my ostatní vyměnili za pohodlí (spěch a stress)nazývané „civilizace“.energií je často svázáno omezenými přírodními zdroji.Ale s jadernou energetikou koketují i bohaté zeměGolfského zálivu, které rozhodně netrpí nedostatkemfosilních paliv – např. Saúdská Arábie plánuje postavitdo roku 2030 celkem 16 jaderných reaktorů.Na jadernou energii sází ve své koncepci rozvoje energetikyi ČR. Nový aktualizovaný návrh státní energetickékoncepce, který formuluje cíle české energeticképolitiky do roku 2050, počítá v energetickém mixu probudoucí dekády především s rozvojem jádra, i kdyžúvahy o zhruba dvou desítkách reaktorů různéhovýkonu jsou podle řady expertů spíše v rovině sci-fi.Většina vyrobené elektřiny pochází z tzv. neobnovitelnýchzdrojů, což dělá vrásky nejenekologům, ale i ekonomům. Zásoby uhlí,ropy a plynu nejsou nevyčerpatelné, takže inženýřineustále pracují na způsobech, jak vylepšit účinnostuhelných a plynových elektráren.Fosilní zdroje: klasika s ručenímomezenýmVelkou pozornost přitahuje v tomto ohledu hlavněplyn. Např. moderní paroplynové elektrárny již dosahujítéměř 60% účinnosti, zatímco elektrárny spalujícíčerné uhlí dosahují běžně kolem 45 %. V současnédobě existují různé technologie výroby elektřinyz uhlí: elektrárny s práškovým ohništěm (PC), modernísystémy cirkulačního nebo tlakového spalování vefluidní vrstvě (CFBC nebo PFBC). Za perspektivní je všakpovažován nyní hlavně systém s kombinovaným cyklemzplyňování uhlí (IGCC), a to nejen kvůli poměrněvysoké účinnosti (až 50–52 %, v budoucnu až 55 %),ale i nižším emisím (téměř o 99 % méně síry a o 40 %méně CO 2) oproti klasickým uhelným elektrárnám.Ideální se může zdát vodní energetika, ale také neníbez problémů. Energie z vody je sice „čistá“, ale vodnídíla potřebná k její výrobě jsou často problematickouzáležitostí, zejména pokud jde o megaprojektyv obrovském rozsahu, které ovlivňují často nejenokolní prostředí. Příkladem může být čínská přehrada„Tři soutěsky“, nebo nyní často diskutovanýprojekt brazilské přehrady Belo Monte s výkonem11 000 MW (třetí největší hydroelektrárna na světě),která by měla zásadní vliv na Amazonii. Navíc jejejich výkon závislý na řadě přírodních faktorů, kterénemůže člověk příliš ovlivnit.Atom: věčné otazníkySpecifickou oblastí energetiky je jaderná energetika,založená na získávání energie uvolňované z atomovéhojádra. I když svou podstatou jaderná energiepatří mezi neobnovitelné zdroje (používané palivoje uran, vázaný v horninách, a plutonium, v některýchpřípadech pak také thorium), bývá považovánaza čistou, protože neprodukuje v podstatě žádnéškodlivé emise (zejména CO 2) jako klasické uhelnéči plynové elektrárny, a řazena ke skupině ekologickýchenergií. Ty jsou pro většinu veřejnosti obvyklespojovány s tzv. obnovitelnými zdroji. To však neznamená,že je zcela bez vlivu na životní prostředí –hlavním problémem v případě jaderné energetiky jeradioaktivní vyhořelé palivo, které je nutné skladovatza přísných bezpečnostních opatření. A dalším jepotenciální riziko zamoření v případě vážné havárie(kromě Černobylu to byla hlavně poslední haváriev japonské Fukušimě) provázené únikem radiace. Toje však u moderních reaktorů pomocí nejrůznějšíchbezpečnostních opatření a technologií sníženo naminimum (i když samozřejmě teoreticky stále existuje).V současné době je výzkum zaměřen na vývojfúzního reaktoru, který by místo klasického štěpeníradioaktivních materiálů pracoval naopak na principutermonukleární syntézy vodíku na hélium podobnějako se to děje na Slunci. Tato technologie je siceslibná, a byla by skutečně čistá, ale k jejímu využitípovede ještě dlouhá cesta. Takže pro uspokojenístále rostoucích energetických potřeb bude nutnoběhem následujících desetiletí využít technologiejiž dostupné. I ty se však neustále zlepšují a vyvíjejí.V současné době se hovoří o reaktorech tzv. třiapůltégenerace (předstupeň očekávaných nejmodernějšíchzařízení 4. generace, na jejichž vývoji se nyní pracuje).Generační označení je vztahováno k prvním reaktorůmpro civilní energetické využití – vůbec prvníjaderná elektrárna na světě byla uvedena do provozuv létě roku 1954 v ruském městečku Obninsku Moskvy. Za první skutečně komerční jadernou elektrárnuje však někdy považována spíše britská CalderHall (provoz zahájila v roce 1956). Ty nejmodernějšíse dnes budují např. ve finském Okilkutu či čínskémSanmenu, v Indii apod. Provozují je často země s mohutnouprůmyslovou základnou, jejíž zásobováníZelená energie: populární, ale nestačíNejpopulárnější jsou však v dnešní době ekologické,tzv. zelené zdroje energie – fotovoltaika, větrnáenergie, biomasa… I tady je však řada omezujícíchfaktorů – od přírodních a klimatických podmínek ažpo legislativu. V roce 2009 byla vydána nová směrniceEU 2009/28/EC o podpoře využívání energiez obnovitelných zdrojů. Podle ní jsou pro ČR závaznépouze celkové cíle vztažené k roku 2020. V tomtopřípadě jde o podíl energie z obnovitelných zdrojů(OZE) na hrubé konečné spotřebě energie v ČR,který by měl k tomuto datu v ČR dosahovat 13,5.ČR využívá k produkci elektřiny především uhlí. Lonise přímým spalováním uhlí vyrobilo 46 951 GWhelektřiny a stále dosahuje nadpoloviční objem celkovévýroby energie. Druhým nejvýznamnějšímzdrojem je jaderná energie, následují vodní elektrárny- hodnota instalovaného výkonu vodních elektrárenv ČR je přes 1 GW, a představuje 8 % celkovéhoinstalovaného výkonu zdrojů pro výrobu elektřiny.Podíl připadající na zmiňované OZE je minoritní.Obdobná je i situace ve světě, statistiky OECD vykazujína prvním místě tepelné elektrárny (loni zajišťovaly62 % výroby elektřiny), následuje atom se zhrubapětinovým podílem (21,5 %) a poté vodní elektrárnys 13,5 %. Na nyní preferované obnovitelné zdroje připadaloloni jen něco málo přes 3 % výroby elektřiny,tento podíl by se však právě letos měl o něco zvýšit,nicméně „zelená“ elektřina se podílí na celkovém portfoliuvyrobené energie necelými 5 %. Jinými slovy:hodně se o ní mluví, ale v reálné podobě je to jennepatrný zlomek z celkového objemu energie, kterápohání náš svět. A i když se Evropa snaží dotáhnouttento podíl až na pětinu, bude to trvat ještě dlouho,než obnovitelné zdroje získají v naší energetické infrastruktuře(a hierarchii) nějakou podstatnější roli. Na dodávkách energie se v ČR podílí zhruba tři desítky firem,od drobných dodavatelů až po energetické giganty jako jeČEZ, E.ON, či RWE. Kolik energie bude v ČR potřebav následujících letech napovídá graf predikce spotřebyvycházející z údajů EGÚ./Zdroj: EGÚ/14 12/2011