Obnovitelný zdroj energie

Obnovitelný zdroj energie
Větrná elektrárna na námořní základně USA v
zátoce Guantanamo, Kuba
Obnovitelný zdroj energie je označení
některých vybraných, na Zemi přístupných
forem energie, získané primárně především z
jaderných přeměn v nitru Slunce. Dalšími zdroji
jsou teplo zemského nitra a setrvačnost soustavy
Země-Měsíc. Lidstvo je čerpá ve formách např.
sluneční záření , větrné energie, vodní energie,
energie přílivu, geotermální energie, biomasy a
další.
Definice obnovitelného zdroje podle českého
zákona o životním prostředí je: „Obnovitelné
přírodní zdroje mají schopnost se při postupném
spotřebovávání částečně nebo úplně obnovovat, a to samy nebo za přispění člověka.“
Využití obnovitelných zdrojů
V roce 2006 pocházelo asi 18 % celosvětově vyprodukované energie ze zdrojů, označovaných
jako obnovitelné. Většina z toho (13 % celkové spotřeby) pochází z tradiční biomasy
(především pálení dřeva). Vodní energie, poskytující 3 % celkové spotřeby primární energie,
byla druhý největší obnovitelný zdroj. Moderní technologie, využívající geotermální energie,
větrná energie, sluneční energie a oceánská energie dohromady poskytovaly asi 0,8 % z
celkové výroby.
V březnu roku 2007 se představitelé Evropské unie dohodli, že v roce 2020 má být 20 %
energie členských států vyráběno z obnovitelných zdrojů, aby se omezily emise oxidu
uhličitého, který je považován za původce globálního oteplování. Investování do obnovitelné
energie si vyžádalo náklady ve výši z 80 miliard amerických dolarů v roce 2005 a v
následujícím roce náklady ve výši 100 miliard amerických dolarů v roce 2006.
Obnovitelné zdroje energie jsou podporovány různými dotacemi nebo zvýhodněnými
výkupními cena energie. V České republice je elektřina z obnovitelných zdrojů podporována
garantovanými výhodnými výkupními cenami nebo formou tzv. zelených bonusů. Z těchto
dvou variant může každý vlastník elektrárny, která využívá obnovitelné zdroje energie, volit.
V případě, že se rozhodnete pro státní výkup, veškerou vyrobenou elektřinu prodáváte
distributorovi, který je povinen ji od vás odebrat. V případě, že se investor rozhodne
spotřebovávat elektřinu sám, inkasuje od ČEZu, E.Onu nebo PRE tzv. zelený bonus. Zelený
bonus dostanete na veškerou vyprodukovanou energii. Nespotřebované přebytky můžete
volně prodat, tato částka je přičtena k zelenému bonusu. Není zde přitom stanovena hranice,
kolik energie musíte sami spotřebovat a kolik ji můžete prodat distributorovi.
Druhy obnovitelných zdrojů energie
Energie ze Slunce
Většina obnovitelných zdrojů má svůj původ v energii slunečního záření, nepřekvapuje proto,
že největší potenciál (ve smyslu množství energie, které nám může poskytnout) má přímé
využití slunečního záření k výrobě tepla nebo elektřiny. Je to asi jediný obnovitelný zdroj,
který v případě nutnosti dokáže pokrýt veškerou současnou potřebu energie.
Na Slunci probíhají již několik miliard let termonukleární reakce. Těmito reakcemi se
přeměňuje sluneční vodík (který obnovován není) na helium za uvolnění velkého množství
energie. Ze Slunce je energie předávána na Zemi ve formě záření. Energetický příkon ze
Slunce je ve vzdálenosti, v níž se nachází Země, přibližně 1300 W/m2. Tento výkon se
označuje jako solární konstanta.
Tato energie se využívá přímo, nebo přeměněná na jinou formu:





Pokud se tato energie přeměňuje nějakým technickým zařízením (Sluneční kolektor,
Fotovoltaický článek) přímo, mluvíme obvykle o sluneční energii.
Pokud je tato energie předtím vázána v živých organismech (většinou ve formě
sloučenin uhlíku — například ve dřevě, olejnatých rostlinách, obilí), mluvíme o
bioenergii. Zdrojem bioenergie jsou biopaliva, která se podle skupenství dělí na
biopaliva tuhá, kapalná a plynná. V některých oblastech může být extenzivní
využívání biopaliv kontroverzní záležitostí.
Pokud je tato energie vázána do potenciální energie vody (viz koloběh vody), mluvíme
o vodní energii.
Pokud se tato energie přemění na kinetickou energii vzdušných mas, mluvíme o větrné
energii.
Větrná energie může uvést do pohybu vodu na hladinách oceánů. Tuto energii
nazýváme energií vln
Větrná energie
Větrná energie je dalším obnovitelným zdrojem energie. Síla větru byla již dříve využívána
například k pohánění větrných mlýnů. V současné době je větrná enerige využívána hlavně
pro výrobu elektřiny pomocí větrných elektráren.
Každý stát má přitom jiné podmínky pro rozvoj větrné energie. Nejlépe jsou na tom například
státy, které mohou instalovat větrníky do moře.
Větrné elektrárny
Podle velikosti vrtule a výrobní kapacity můžeme rozlišovat tři základní typy větrných
elektráren: malé, střední a velké. Malými větrnými elektrárnami nazýváme taková zařízení,
jež mají instalovanou kapacitu do 60 kW a průměr vrtule maximálně 16 m. Podtypem v této
kategorii jsou tzv. mikrozdroje (s kapacitou do 2,5 kW a průměrem vrtule do 3 m), které jsou
užívány zejména pro napájení baterií či domácích elektrospotřebičů. Malé větrné elektrárny
od 2,5 do 10 kW slouží hlavně pro vytápění domů či ohřev vody.
Rychlost větru můžeme změřit anemometrem. Ten je možné běžně zakoupit. Jeho cena se
pohybuje kolem jednoho či dvou tisíc korun. Rozběhová rychlost větru u většiny malých
větrných elektráren je kolem 3–3,5 m/s. K tomu, aby podaly slibovaný výkon, který by
dokázal pokrýt alespoň částečně základní spotřebu elektřiny, je však potřeba vyšší rychlost
větru. Zde pochopitelně hlavně záleží na konkrétních parametrech užívaného zařízení.
Další druhy obnovitelných zdrojů



Kinetická energie soustavy Země-Měsíc (přeměněná na energii přílivu).
Mezi obnovitelné zdroje se obvykle zařazuje navíc i energie z jaderných reakcí v nitru
Země (geotermální energie). V některých případech však není vyloučeno vyčerpání
„ložisek― geotermální energie.
Podle řady názorů patří mezi obnovitelné zdroje energie rovněž jaderná energie. Za
obnovitelný zdroj se někdy považuje vyhořelé jaderné palivo, ze kterého lze
extrahovat plutonium a uran
Neobnovitelné zdroje
Za obnovitelné zdroje naopak není považována biomasa, která je součástí geologických
formací a je přeměněna v nerostné suroviny označované jako fosilní paliva (uhlí, ropa, zemní
plyn, rašelina, ...). Sluneční energie se v nich akumulovala před delší dobou. Tyto zdroje jsou
souhrnně nazývány neobnovitelné.
Neobnovitelný zdroj energie
Ropa je typický neobnovitelný zdroj energie (na obrázku těžební plošina v Mexickém zálivu)
Za neobnovitelný zdroj energie je obvykle považován takový zdroj energie, jehož vyčerpání
je očekáváno v horizontu maximálně stovek let, ale jeho případné obnovení by trvalo
mnohonásobně déle.
Zdroje, v jejichž čerpání lze teoreticky pokračovat další tisíce až miliardy let, jsou
označovány jako obnovitelné zdroje.
Typickými příklady neobnovitelných zdrojů energie především fosilní paliva:





uhlí
ropa
zemní plyn
rašelina
hořlavé písky a hořlavé břidlice
Jaderná energie může být zařazena jak mezi obnovitelné tak mezi neobnovitelné