Obnoviteľné zdroje energie sú budúcnosť energetiky a to platí prakticky všade na svete. Na rozdiel od klasických spôsobov výroby elektriny v 20. storočí, čiže spaľovaním fosílnych palív alebo s využitím štiepenia jadra, sú šetrné voči životnému prostrediu a bezpečné aj pre ľudí. Aké sú ich výhody, využitie v domácnosti a majú aj nevýhody?
Ktoré zdroje energie sú obnoviteľné
Ako obnoviteľné zdroje energie sa označujú také zdroje, ktoré sú prakticky nevyčerpateľné a neustále sa obnovuje ich pôvod či množstvo. Ide o vodu, vietor, slnečné žiarenie, teplo z jadra zeme a o biologický odpad alebo nevyužiteľné bio produkty.
Výroba elektrickej energie z nich alebo ich využitie pre vykurovanie nemá žiadne konečné limity alebo obmedzenia a ich množstvo je prakticky neobmedzené.
Obnoviteľné zdroje energie sa využívajú čoraz viac najmä kvôli ich vplyvu na životné prostredie. Energia z nich je vyrábaná bez produkcie škodlivých emisií a skleníkových plynov alebo iba s minimálnym množstvom, najmä ak ide o oxid uhličitý. Tieto zdroje nemajú záťaž pre ekoystém a naopak, prispievajú k zlepšeniu stavu vzduchu aj pôdy.
Čoraz väčšie zastúpenie obnoviteľných zdrojov v domácnosti aj v centrálnej výrobe elektrickej energie so sebou totiž prináša zníženie spaľovania plynu či uhlia, rovnako tak aj zníženie závislosti od ropy. To sa odrazí aj na stave lesov, vôd a vzduchu.
Využitie obnoviteľných zdrojov môže byť na výrobu elektrickej energie, na vykurovanie, na ohrev vody aj na bežnú spotrebu v domácnosti. Každý z týchto zdrojov sa používa pre spomínané účely v inom množstve a to buď individuálne alebo hromadne. Individuálne využitie je hlavne v domácnosti, hromadné pri výrobe elektrickej energie
Výhody a nevýhody pre obnoviteľné vs. neobnoviteľné zdroje
Okrem toho že obnoviteľné zdroje energie majú prakticky neobmedzený objem, sa od tých neobnoviteľných líšia aj v ďalších aspektoch. Tie sa týkajú ekológie, finančných nákladov, distribúcie a výroby elektriny ako aj závislosti či naopak nezávislosti.
Tu je porovnanie výhod a nevýhod oboch zdrojov:
Životné prostredie: Obnoviteľné zdroje energie majú z pohľadu životného prostredia jednoznačne navrch a to je ich hlavná výhoda. Naopak, nevýhoda neobnoviteľných je v tom, že nie sú šetrné k planéte a znečisťujú životné prostredie, najmä ak ide o emisie CO2. Ak ide o fosílne palivá, ich ťažba sa negatívne prejavuje aj na pôde a krajine.
Cena a náklady: Ekonomický aspekt má pri porovnaní tiež svoju váhu. Z pohľadu prevádzky je výroba elektrickej energie alebo vykurovanie z obnoviteľných zdrojov nepomerne lacnejšia, ako je tomu v prípade tých obnoviteľných. Nižšie sú však nielen prevádzkové náklady, ale obvykle aj cena, hlavne ak ide o technológiu pre domácnosti.
Podpora lokálnych výrobcov: Na rozdiel od neobnoviteľných zdrojov sú tie obnoviteľné viac lokálnejšie. Vyrábať elektrinu z vody, slnka, vetra či biomasy sa oplatí aj menším výrobcom so silnejšou väzbou na svoje okolie, či už ide o región alebo krajinu. Transport energie je zároveň na menšiu vzdialenosť, takto sa znižujú jej straty.
Závislosť a diferenciácia: Posledným porovnaním je závislosť od dodávateľov a práve tu majú obnoviteľné zdroje veľkú výhodu, nakoľko znižujú túto závislosť. Väčšie využívanie obnoviteľných zdrojov posilňuje aj diferenciáciu výroby elektrickej energie, ktorá je tak širšia a stabilnejšia. Platí to aj v prípade využitia technológií v domácnosti.
Vodné elektrárne sú na vzostupe
Pokiaľ ide o obnoviteľné zdroje, osobitné postavenie v tomto segmente majú vodné elektrárne. Voda je nielen obnoviteľný zdroj energie, ale už dnes sa vo veľkom množstve využíva jej potenciál. Ide hlavne o vodné elektrárne, či už tie veľké s výkonom nad 10 MW, malé s výkonom nad 1 MW alebo o mikro elektrárne do výkonu 1 MW.
Oproti niektorým iným obnoviteľným zdrojom, v prípade vody platí, že jej využitie je prakticky len vo výrobe elektrickej energie vo veľkom. Tá sa potom dostáva do centrálnej distribučnej siete a odtiaľ ju môžete využiť aj vo vašej domácnosti.
Vodná energie je ako obnoviteľný zdroj ideálna:
- využíva sa vo forme priehradových aj bezpriehradových elektrární, u nás na jej využitie slúžia malé vodné elektrárne aj prečerpávacie elektrárne
- vo svete sa energia z vody vyrába aj pomocou vĺn, prílivu a odlivu alebo toku prílivu, využíva sa tak pohyb vody, alternatívou je využitie jej teploty
- ak ide o čisto obnoviteľné zdroje, vodná energia má čoraz väčší podiel a aktuálne je dominantná, závisí to aj od geografických podmienok krajiny
- u nás predstavuje vodná energia zhruba 16 % z celkového objemu vyrobenej elektriny, najznámejšími elektrárňami sú Gabčíkovo a PVE Čierny Váh
Voda má výhodu v tom, že jej využitie je prirodzenou súčasťou uzavretého kolobehu vodného cyklu. Množstvo vody sa jej využívaním na výrobu elektriny neznižuje, nakoľko sa využívajú jej prirodzené vlastnosti, vrátane pohybu alebo teploty. Voda je navyše veľmi efektívna, aj pomalý prúd vody dokáže vyprodukovať dostatočne veľa energie.
Solárna energia ako zdroj v domácnosti
Solárna, čiže energia získavaná zo slnečného žiarenia, má obrovský potenciál. Aktuálne tvorí síce iba niekoľko percent z objemu všetkej vyrobenej elektrickej energie, no množstvo slnečného žiarenia by postačilo na celosvetovú spotrebu celej planéty.
Pokiaľ ide o výrobu elektrickej energie, za týmto účelom sú budované fotovoltaické elektrárne a solárne parky. Využitie fotovoltaických článkov a ich modernizácia za posledné roky spôsobili rast podielu tejto energie, najmä pokiaľ ide o oblasti s dostatočným pokrytím slnka počas celého roka. Aj u nás je táto energia využívaná čoraz viac.
Na rozdiel od vody, je slnečná energia používaná prevažne v individuálnej forme. V domácnosti sa používa na ohrev vody pre využitie v kúpeľni a kuchyni.
Okrem aktívneho využitia, kedy sa cez fotovoltaické panely premieňa slnečná energia na teplo a to následne ohrieva vodu v zásobníku, alebo sa uchováva v batériách na neskôr, je možné využiť ju aj pasívne. Orientáciou okien a presklených častí objektov na slnečnú stranu je možné zvýšiť ich vnútornú teplotu a to aj počas zimných mesiacov.
Slnečné žiarenie je prakticky nevyčerpateľné a jeho využívaním nedochádza k žiadnym negatívnym vplyvom na životné prostredie. Solárne parky ani individuálne využívané fotovoltaické systémy nie sú rizikom pre prírodu a ani pre človeka.
Biomasa vo výrobe energie aj na vykurovanie
Zaujímavým zdrojom energie, ktorý je tiež považovaný za obnoviteľný, je aj biomasa. Tá môže mať kvapalnú, pevnú aj plynnú formu, pričom sa využíva v hromadnej aj individuálnej produkcii energie. Bio zložky z nej sú aj súčasťou využitia energie v doprave, nakoľko sa používajú v palivách ako prímes. Platí to tak pre benzíny, ako aj pre naftu.
Samotná biomasa sa pritom využíva aj na výrobu elektrickej energie vo veľkom a to v tepelných elektrárňach. V ich prípade je plusom to, že pôvodný účel, čiže spaľovanie fosílnych palív alebo drevenej štiepky, nahrádzajú spaľovaním biomasy.
Pokiaľ ide o využitie v domácnosti, treba vedieť toto:
- samotná biomasa sa využíva v podobe peliet alebo brikiet, ktoré sa spaľujú v špeciálnych kotloch na biomasu, najviac v rodinných domoch
- z 1 kg biomasy je možné spaľovaním získať teplo až 10 či 20 MJ, toto teplo sa môže následne použiť pre vykúrenie domu alebo ohrev teplej vody
- kotly na biomasu predstavujú technicky najefektívnejšie riešenie využitia tejto obnoviteľnej energie v individuálnom procese v domácnosti
- biomasa predstavuje zdroj energie, ktorý síce nie je prevádzkovo najlacnejší, má ale význam pre využitie biologického odpadu a jeho zhodnotenie
Čo sa týka biomasy ako takej, tá býva zložená z viacerých produktov biologického pôvodu. Môže ísť už o nevyužiteľný odpad z kuchyne, ako aj o zvyškové produkty.
Najčastejšie sú súčasťami biomasy slama, drevený odpad z vinohradov, sadov, odpad z trvalých trávnatých porastov, exkrementy hospodárskych zvierat, štiepka, kôra, piliny, odrezky, hobliny, pne, konáre a biologicky rozložiteľný odpad. Spaľovanie biomasy síce tvorí oxid uhličitý, no ten je zároveň vstupnou látkou pri tvorbe novej biomasy.
Vietor je nekonečný zdroj energie
Priam nekonečným zdrojom energie tá, ktorá vzniká s využitím vetra. Vzdušné prúdy je možné zachytávať a využívať na pohon veterných turbín, ich celkový výkon môže byť až 5 MW. Počas produkcie energie nevznikajú žiadne skleníkové plyny a výroba veternej energie nemá negatívny vplyv na krajinu ani človeka, patrí k tej najčistejšej.
Princíp výroby energie spočíva v otáčaní turbíny pod náporom vetra, ktorá produkuje elektrickú energiu a tú odovzdáva do centrálnej distribučnej sieti. Za týmto účelom vznikajú veľké veterné parky s množstvom turbín, ktoré sú od seba v rozostupoch.
Využitie veternej energie je ale možné iba tam, kde to dovoľujú podmienky. Môže ísť buď o oblasti s vyššou nadmorskou výškou, pobrežia alebo o rovinaté veterné oblasti. Prímorské lokality vykazujú zhruba o 90 % vyššie rýchlosti vetra, ako vnútrozemské, preto sa práve v nich veterná energia využíva častejšie, napríklad na pobreží v Anglicku.
Čo sa týka Slovenska, u nás sa veterná energia využíva zatiaľ iba minimálne. Celkový inštalovaný výkon je zhruba 3 MW a to vďaka trojici veterných parkov Cerová, Ostrý vrch a Skalité. Individuálne v domácnosti sa veterná energia u nás ani nevyužíva.
Geotermálna energia závisí od lokality
K obnoviteľným zdrojom energie s veľmi špecifickým využitím patrí aj geotermálna energia. Ide o jeden z najmodernejších spôsobov, ako využiť prakticky nevyčerpateľné teplo zo zemského jadra, no jeho použitie je závislé od lokality. V Kalifornii je napríklad geotermálny zdroj The Geyers, ktorého menovitý výkon dosahuje až 750 MW.
Okrem USA sa geotermálna energia vo väčšom množstve využíva ešte na Islande, ktorý je tým známy, no krajina využíva zatiaľ iba niečo okolo 150 MW výkonu tohto zdroja. Ďalšie geotermálne zdroje s potenciálom majú Taliansko, Nový Zéland a Filipíny.
O geotermálnej energii sú dôležité tieto informácie:
- ide o energiu, ktorá sa získava z nižších vrstiev pod zemským povrchom a to cez špeciálne vrty, prakticky je táto energia nevyčerpateľná
- úvodné investície do výstavbu vrtov sú síce finančne nákladné, na druhú stranu, samotná energia je bezplatná a prevádzkové náklady sú nízke
- geotermálnu energiu využívajú elektrárne na princípe suchej pary, horúcej vody alebo s podvojným typom využitia a to na princípe neustálej cirkulácie
- teplo je možné využiť na výrobu elektrickej energie aj na ohrev vody, podľa spôsobu využitia sa používajú v elektrárňach turbíny alebo tepelné výmenníky
Pokiaľ ide o využitie geotermálnej energie u nás, v minulosti sa tento zdroj používal najmä v poľnohospodárstve a na vykurovanie veľkých objektov, napríklad nemocníc. Dnes je teplo z geotermálnej energie používané na vyhrievanie kúpalísk a bazénov.