Známé způsoby získávání elektrické energie
Neobnovitelné zdroje energie
Za neobnovitelný zdroj energie je obvykle považován zdroj energie, jehož vyčerpání je očekáváno v horizontu maximálně stovek let. Jejich případné obnovení by trvalo mnohonásobně déle.
a)uhlí
Jedná se o černo-hnědou hořlavou, sedimentární horninu, která se získává z hlubinných dolů (černé uhlí) nebo povrchově (hnědé uhlí).
Skládá se z uhlíku, vodíku, kyslíku a dalších příměsí. Odhadováno je, že světové zásoby uhlí dojdou v roce 2154.
b)ropa
Jedná se o přirozeně se vyskytující hořlavou kapalinu, která se skládá především z uhlovodíků.
Z ropy se také vyrábějí umělá zemědělská hnojiva.
c)zemní plyn
Jde o přirozeně vyskytující se směs uhlovodíku, kde je hlavní složkou metan a dále etan.
Využívá se jako palivo v automobilech, pro výrobu vodíku a při vytápění.
d)rašelina
Je směs částečně rozložených rostlin, nejčastější složkou bývá rašeliník. Rašeliniště pokrývají 2% povrchu Země.
Používá se jako palivo, v zemědělství se přidává do půdy díky schopnosti uchovat vlhkost nebo jako podestýlka pro dobytek. Dále se využívá také jako léčebná lázeň při léčbě kloubů.
e)jaderná energie
Uvolňuje se při štěpení atomových jader.
Výhodou je, že při štěpení prakticky nedochází k produkci skleníkových plynů, ale velkým problémem je ukládání vyhořelého paliva a možný únik radiace.
Obnovitelné zdroje energie
Jedná se o zdroje, které se přirozeně obnovují v průběhu jejich využívání, nacházejí se přirozeně v blízkosti zemského povrchu a zásoby se obnovují stejnou rychlostí, jakou jsou spotřebovávány.
a)sluneční záření
Vzniká jadernými přeměnami v nitru Slunce.
Jedná se o energii fosilních paliv, která vznikla v dávné minulosti z rostlinné nebo živočišné biomasy (uhlí, ropa, zemní plyn). Tyto samotné produkty však jsou vyčerpatelným zdrojem energie.
b)větrná energie
Nejvíce jsou dnes využity větrné elektrárny, které využívají síly větru k roztočení vrtule (větrné turbíny), k ní je pak připojen elektrický generátor pro získání energie.
Zásadním problémem je nestálost větru.
c)vodní energie
Jedná se o technicky využitelnou potenciální, kinetickou nebo tepelnou energii veškerého vodstva na Zemi.
Jde v dnešní době o druhý nejvyužívanější zdroj energie (nejvíce využitá je přeměna ve vodních elektrárnách na elektrickou energii).
d)energie přílivu
Pro roztočení turbín ve vodní elektrárně se užívá periodické opakování přílivu a odlivu moře a tím kinetická energie rotace Země.
Výhodou je, že přiliv a odliv jsou stále předpověditelné, nevýhodou, že existuje omezený počet míst, kde může elektrárna stát.
e)geotermální energie
Jde o přirozený projev tepelné energie zemského jádra, která vzniká rozpadem radioaktivních látek a působením slapových sil.
Projevy jsou erupce sopek a gejzírů, horké prameny či parní výrony.
f)biomasa
Jde o souhrn všech organismů (rostlin, bakterii, sinic, hub i živočichů), dělí se na biomasu sušin a sušin bez popelovin.
Energetická hodnota je stanovena buď spálením, nebo na základě podílu proteinů, cukrů a tuků.
Zastoupení jednotlivých zdrojů energie v České republice
Většina elektrické energie vyrobené a spotřebované v České republice pochází z neobnovitelných zdrojů. V roce 2013 činil tento podíl 86,63%.
Strukturu používaných zdrojů energie popisuje graf č. 1.
Graf č. 1: Bilance výroby elektřiny v ČR za rok 2013 podle druhu elektrárny
Zdroj: www.eru.cz dostupný on-line k 14. 3. 2015
Podíl elektrické energie vyrobené z obnovitelných zdrojů dosáhl v roce 2013 hodnoty 13,17%. Zastoupení jednotlivých obnovitelných zdrojů vyjadřuje graf č. 2.
Graf č. 2: Výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů energie za rok 2013
Zdroj: www.eru.cz dostupný on-line k 14. 3. 2015
Největší zastoupení si vydobylo využití bioplynu a fotovoltaických panelů. Prudký rozvoj těchto technologií v posledních deseti letech ilustruje graf č. 3.
Graf č. 3: Podíl výroby elektřiny z bioplynu a fotovoltaiky na hrubé domácí spotřebě v letech 2004-2013
Zdroj: www.eru.cz dostupný on-line k 14. 3. 2015
Stimulem rozvoje využití energie z obnovitelných zdrojů je ekonomická podpora ze strany státu, která se uskutečňuje zejména stanovením výkupních cen energie prostřednictvím Cenových rozhodnutí Energetického regulačního úřadu.
Tabulka č. 1: Výkupní ceny elektřiny v jednotarifním pásmu provozování podle Cenového rozhodnutí Energetického regulačního úřadu č. 1/2014 ze dne 12. 11. 2014
Elektrárna |
Výkupní cena [Kč/MWh] |
Malá vodní elektrárny |
2 028 – 3 230 |
Spalování biomasy |
1 245 – 4 580 |
Spalování důlního plynu |
2 739 |
Spalování bioplynu |
3 550 – 4 120 |
Spalování skládkového a kalového plynu |
1 977 – 3 206 |
Větrné elektrárny |
1 980 – 3 853 |
Sluneční elektrárny z let 2006 - 2010 |
13 424 – 15 879 |
Sluneční elektrárny z let 2011 - 2013 |
2 529 – 8 118 |
Geotermální energie |
3 290 – 3 356 |
Zdroj: www.eru.cz dostupný on-line k 14. 3. 2015
Z údajů v tabulce č. 1 a grafu č. 3 je patrné, že prudký rozvoj fotovoltaických zařízení byl způsoben zejména politickým rozhodnutím, které nerespektovalo ekonomickou náročnost výroby elektrické energie. Naproti tomu je vývoj použití technologie spalování bioplynu pozvolnější, ale ekonomicky udržitelnější.