Energetická kríza posledných rokov zásadne zmenila spôsob, akým firmy premýšľajú o energiách. Prudký rast cien elektriny a plynu prinútil podniky detailnejšie sledovať spotrebu, analyzovať svoje náklady a hľadať riešenia, ktoré im pomôžu zvládnuť neistotu na trhu. Kým ešte pred pár rokmi rozhodovala pri výbere dodávateľa najmä cena za megawatthodinu, dnes firmy zisťujú, že samotná komodita tvorí iba časť nákladov.

„Je dobré sledovať cenu za megawatthodinu, ale keď si podnik pozrie celú faktúru, zistí, že komodita tvorí iba časť výslednej ceny. Veľkú úlohu zohrávajú aj distribučné a regulované poplatky,“ vysvetľuje Michal Vargončík, obchodný riaditeľ našej dcérskej spoločnosti PPA POWER DS.

Práve v tejto oblasti podľa neho vznikajú niektoré zbytočné náklady, ktorým sa dá pri správnom nastavení predísť. Firmy totiž často riešia iba výslednú cenu elektriny, no menej sa zaujímajú o to, ako ich spotreba reálne funguje a čo všetko vplýva na konečnú faktúru.

Cena elektriny je iba časť nákladov

„Koncentrácia na cenu elektriny vyplýva zo situácie, ktorá nastala počas energetickej krízy v rokoch 2020 až 2022. Prudký nárast cien veľmi výrazne ovplyvnil výrobné podniky aj ich náklady,“ hovorí Michal Vargončík.

Dnes však už nestačí pozerať sa iba na cenu komodity. Cenu energií totiž dokážu navýšiť distribučné poplatky, regulované položky, rezervovaná kapacita či rôzne penále. Mnoho firiem pritom netuší, že časť týchto nákladov vzniká zbytočne, napríklad nesprávne nastavenou rezervovanou kapacitou alebo nepredvídateľným priebehom spotreby. Pritom ide o faktory, ktoré sa dajú ovplyvniť.

Každý podnik má iný odberový profil

V energetike neexistujú dve firmy s úplne rovnakou spotrebou. Každá výroba funguje inak, má odlišné technologické procesy, inú intenzitu prevádzky aj rozdielny časový priebeh odberu.

Práve odberový profil je jedným z najdôležitejších parametrov pri nastavovaní energetických riešení. „Pri nacenení energií nie je dôležitý iba objem spotreby, ale aj jej priebeh v čase. Problémom bývajú najmä výrazné výkyvy alebo odberové špičky, ktoré môžu zvyšovať náklady podniku aj dodávateľa,“ vysvetľuje M. Vargončík.

Odberové špičky vznikajú v momentoch, keď firma naraz zapína väčšie množstvo technológií alebo výrobných zariadení. Typickým príkladom sú ranné nábehy výroby, pri ktorých spotreba elektriny prudko vyskočí.

Tieto krátkodobé špičky však majú zásadný vplyv na rezervovanú kapacitu aj na výsledné poplatky. Ak podnik prekročí dohodnutý odberový limit, distribučná spoločnosť mu môže vyrubiť penále, ktoré bývajú výrazne vyššie ako samotná cena elektriny.

„Rezervovaná kapacita musí byť nastavená správne, pretože distribučná sústava musí byť pripravená dodávať podniku plný výkon. Ak sa kapacita prekračuje, objavujú sa penále, ktoré môžu byť násobne vyššie ako cena komodity,“ upozorňuje náš odborník.

Bez dát sa nedá optimalizovať

Kľúčovým nástrojom pri optimalizácii spotreby je jej meranie. Kvalitné dáta dnes umožňujú podnikom identifikovať problematické miesta a riadiť prevádzku efektívnejšie.

„Meranie je kľúčové, dovolím si tvrdiť, že je to alfa omega pri riadení podniku samotného,“ zdôrazňuje M. Vargončík.

Moderné online merania neukazujú iba celkovú spotrebu firmy, ale dokážu samostatne sledovať jednotlivé technológie, stroje či prevádzkové úseky. Vďaka tomu je možné presne identifikovať, kde vznikajú energetické straty alebo ktoré zariadenia vytvárajú najväčšie špičky.

Detailné dáta, zistené na základe takýchto meraní, umožňujú rozložiť spotrebu v čase tak, aby sa minimalizovali nárazové odbery, lepšie plánovať výrobu a zároveň znižovať náklady.

„Čím detailnejšie merania firma má, tým lepšie vie optimalizovať spotrebu. Zároveň aj my vieme zákazníkovi lepšie odporučiť vhodné riešenie,“ vysvetľuje M. Vargončík.

Význam online monitoringu narastá najmä v období, keď sa náklady na energie stávajú jednou z kľúčových položiek priemyselnej výroby. Firmy preto začínajú zamestnávať vlastných energetikov alebo spolupracujú s externými odborníkmi, ktorí sa venujú optimalizácii spotreby – napríklad ako je naša dcérska spoločnosť PPA POWER DS.

Šetriť pomáhajú moderné technológie

Rast cien energií prirodzene urýchlil aj investície do nových technológií. Podniky riešia fotovoltické elektrárne, batériové úložiská, systémy na stráženie štvrťhodinových maxím či kompenzáciu jalového odberu.

„Každé riešenie musí byť nastavené podľa konkrétneho odberového profilu zákazníka. To, čo funguje jednému podniku, nemusí byť vhodné pre druhý,“ vysvetľuje M. Vargončík. Fotovoltika napríklad dáva najväčší zmysel tam, kde podnik dokáže väčšinu vyrobenej elektriny okamžite spotrebovať.

Významnú úlohu dnes zohrávajú aj batériové úložiská. Tie dokážu pomôcť najmä pri vyrovnávaní krátkodobých odberových výkyvov a optimalizácii rezervovanej kapacity. Batériové systémy zároveň umožňujú podnikom lepšie pracovať s energiou vyrobenou z obnoviteľných zdrojov a znižovať riziko nárazových odberových špičiek.

Dôležitou témou je aj kompenzácia jalového odberu. Ide o energiu, ktorá síce zaťažuje distribučnú sústavu, no firme neprináša reálny výkon. Ak je jalový odber vysoký, podnik môže zbytočne platiť ďalšie poplatky.

„Snažíme sa pomáhať zákazníkom aj pri kompenzácii jaloviny a pri nastavovaní účinníka tak, aby zbytočne neplatili penále,“ dopĺňa M. Vargončík.

Firmy potrebujú partnera, nie iba dodávateľa

Liberalizácia trhu s energiami výrazne zmenila spôsob, akým firmy elektrinu a plyn nakupujú. Kým v minulosti boli podniky odkázané na regionálnych dodávateľov, dnes si môžu vyberať z viacerých spoločností. To však zároveň znamená, že výber dodávateľa je oveľa komplexnejší.

„Najlacnejšie riešenie nie je vždy to najlepšie. Treba mať komplexný pohľad na potenciálneho dodávateľa a zhodnotiť všetky riziká, všetky pre aj proti,“ upozorňuje M. Vargončík.

Pri výbere partnera odporúča sledovať najmä stabilitu spoločnosti, referencie, finančné zázemie aj schopnosť poskytovať komplexné služby ako sú poradenstvo, analýza spotreby, návrhy optimalizácie aj pomoc pri modernizácii energetiky.

„My sa nesnažíme zákazníkovi dodávať čo najviac energie za každú cenu. Chceme, aby to bolo win-win riešenie a aby podnik zbytočne nepreplácal,“ hovorí obchodný riaditeľ PPA POWER DS. Práve komplexný prístup sa podľa neho stáva jednou z najväčších konkurenčných výhod.

Energetiku čakajú veľké zmeny

Energetika je odvetvie, ktoré sa v súčasnosti mení mimoriadne rýchlo. Elektrifikácia priemyslu, rast elektromobility, rozvoj obnoviteľných zdrojov či decentralizácia výroby elektriny budú v najbližších rokoch výrazne zvyšovať nároky na distribučnú aj prenosovú sústavu.

„Spotreba elektriny bude narastať a s tým bude potrebné dobudovať infraštruktúru, elektrické stanice aj ďalšie výrobné zariadenia. Obnova celej infraštruktúry bude nevyhnutná a s tým by mal rátať tak štát, ako aj podniky,“ uzatvára M. Vargončík.

Predstavte si rušnú výrobnú halu v plnej prevádzke. Rytmický hukot strojov, plynulý pohyb výrobných liniek, svetlom zaliate pracoviská. A potom zrazu – ticho. V nečakanom momente si každý uvedomí krehkú realitu modernej doby: Všetko stojí a padá na nenápadnej pavučine. Na sústave elektrických vedení pre prúd elektrónov a sieti potrubí pre prúd molekúl. Výpadok elektriny, prerušenie dodávky plynu, porucha na vodovodnom či inom potrubí nie sú len obyčajné nepríjemnosti. Sú to nákladné havárie ochromujúce tepny obchodu, logistiky, zastavia výrobu a generujú straty, ktoré sa počítajú na minúty.

Siete, ktorými k našim zákazníkom privádzame elektrinu, plyn a vodu sú dynamickým organizmom – obehovým systémom našej ekonomiky. Udržiavať tento systém v chode si vyžaduje neustálu ostražitosť, predvídavosť a expertízu. Nejde len o opravu porúch, ale najmä o ich predchádzanie. Manažment tohoto komplexného systému musí fungovať bezchybne 24 hodín denne, 7 dní v týždni.

Toto všetko spĺňa prevádzka Miestnej Distribučnej Sústavy (MDS) v réžii PPA CONTROLL prostredníctvom dcérskej spoločnosti PPA POWER DS. Pre laika môže tento termín znieť cudzo, no ide o elegantné a efektívne riešenie. MDS vytvára lokálnu, inteligentne riadenú mikro-sieť, ktorá umožňuje presne a flexibilne napĺňať potreby odberateľov elektriny, plynu, vody a iných médií.

Čo je to Miestna Distribučná Sústava a prečo vzniká?

Takáto sústava je v podstate súkromná, inteligentná energetická sieť vybudovaná pre presne ohraničené územie, ako je priemyselný park alebo obchodné centrum. Namiesto desiatok individuálnych prípojok má celý areál jedno silné napojenie na nadradenú, verejnú sieť. Vnútri areálu potom prevádzkovateľ MDS, akým je naša spoločnosť, distribuuje elektrinu, plyn a vodu k jednotlivým odberateľom.

Spojenie energií a médií prináša zásadné výhody:

• Efektivita: Vzniká tam, kde by bolo budovanie samostatných prípojok pre každého odberateľa príliš nákladné alebo logisticky náročné.
• Flexibilita: Umožňuje oveľa jednoduchšie a spravodlivejšie zdieľanie dostupnej kapacity a rozdelenie nákladov medzi viacerých odberateľov v rámci jednej lokality.
• Jednoduchosť: Najčastejšie sa buduje v areáloch, kde celá infraštruktúra patrí jednému vlastníkovi, čo výrazne zjednodušuje správu a rozvoj.

Dedičstvo predkov 

Práca v energetike nie je len o technike a číslach. Je to aj príbeh o pokroku, odvahe a vízii. Aby sme pochopili ducha, ktorý poháňa našu spoločnosť, musíme sa vrátiť v čase do éry elektrifikácie Slovenska. Predstavme si nadšenie a úžas v očiach ľudí, keď v ich dedinách, dovtedy osvetlených len petrolejovými lampami, po prvýkrát zažiarila žiarovka. Bol to symbol novej doby, prísľub lepšej budúcnosti. Tento proces, ktorý trval desaťročia, vyvrcholil v roku 1960, keď bola ako posledná v Československu pripojená obec Zlatá Baňa v okrese Prešov.

Našim zamestnancom chceme podobne sprostredkovať tento pocit s každým novým pripojeným priemyselným parkom, a tak symbolicky pokračujú v historickom odkaze elektrifikácie Slovenska. Prinášajú prosperitu a energiu do nových zón, kde vznikajú pracovné príležitosti a ekonomická hodnota. 

Naša misia stojí na pevných základoch materskej spoločnosti PPA CONTROLL, ktorá má za sebou už 74-ročnú históriu. Počas desaťročí sa spoločnosť stala lídrom v oblasti dodávok a inžinieringu pre energetiku, priemysel a infraštruktúru. To všetko vďaka skúsenostiam ľudí a odbornosti odovzdávanej z generácie na generáciu. 

Z pustatiny pulzujúce centrum

Každý developerský projekt, či už ide o výstavbu na zelenej lúke alebo revitalizáciu zanedbaného brownfieldu, čelí na začiatku rovnakej výzve: pozemok bez infraštruktúry je len nevyužitá pôda s minimálnou hodnotou. Proces privedenia všetkých potrebných sietí – elektriny, plynu, vody, kanalizácie, ciest – je zložitý a časovo náročný.

Práve tu sa naša spoločnosť stáva kľúčovým partnerom pre developerov. Namiesto toho, aby developer musel koordinovať viacerých dodávateľov a úrady, ponúkame riešenie na kľúč. Z prázdneho územia vytvárame plne funkčný, pripravený "plug-and-play" ekosystém pre budúcich nájomcov alebo vlastníkov.

Tento prístup je obzvlášť cenný pri revitalizácii starých priemyselných areálov, ktoré sú často ekologickou a ekonomickou záťažou. Výhody pre developerov sú zrejmé. Výrazne sa skracuje čas potrebný na realizáciu projektu, znižuje sa jeho zložitosť a eliminuje sa riziko spojené s koordináciou viacerých subjektov. Výsledkom je atraktívnejší produkt pre koncových klientov – firmy, ktoré hľadajú priestory pre svoje podnikanie. 

Základy úspešnej prevádzky

Prevádzkovať MDS nie je len o inštalácii potrubí, káblov a osadení meračov. Je to komplexná služba, ktorá stojí na štyroch pevných pilieroch. Každý z nich si vyžaduje absolútnu profesionalitu a odbornosť, pretože prevádzkovateľ preberá plnú zodpovednosť za energetické zdravie celého areálu.

Akékoľvek zlyhania v prevádzkovaní areálu, by spôsobili škody, a to nie na jednom, ale na mnohých odberných miestach. Tieto škody by si zákazníci voči prevádzkovateľovi MDS ľahko spoločne uplatnili.

Posledný nech zhasne

Mnohí poznáme ikonickú fotografiu robotníkov z roku 1932 s názvom "Obed na vrchole mrakodrapu". Jedenásť mužov sedí na oceľovom nosníku vysoko nad ulicami Manhattanu, bez istenia, s pohodou ktorá priťahuje pozornosť. Pre Slovensko má táto fotografia osobitý význam, nakoľko prvý muž sprava bol slovenský tesár Gustáv Popovič z obce Veľký Slavkov. Komunita Slovákov, ktorí odišli za prácou do Ameriky dosahovala v 20-tych rokoch minulého storočia neuveriteľných 250-tisíc ľudí (podľa sčítania obyvateľov USA z roku 1930).

Naši predkovia boli pracovití, mali dobrú povesť, a významne sa podieľali na mnohých stavbách panorámy súčasného New Yorku. Za zmienku stojí 102-poschodová budova Empire State Building, ktorá bola až 40 rokov najvyššou budovou sveta. Američania a miestni cudzinci, vrátane Slovákov, Írov a Indiánov ju celú postavili len za 14 mesiacov. Bol to veľmi pokročilý a presný systém výstavby s dodávkou prefabrikovaných dielov Just-In-Time. Čo dnes vieme postaviť za 14 mesiacov? Nemali by sme byť teraz schopnejší, keď holé ruky nahradili bagre a žeriavy?

Na jednej strane máme symbol, kde ľudia z našej krajiny dokážu obstáť pri realizácii tých najambicióznejších projektov na svete, na druhej strane realitu súčasného prešľapovania na mieste, a to v mnohých oblastiach. Energetika nie je výnimkou a naša spoločnosť by veľmi chcela zažiť aj na Slovensku viac dych berúcich projektov. 

Veľmi vypuklý je aj paradox v cenotvorbe. Zatiaľ čo slovenské domácnosti sa vďaka štátnym reguláciám tešia jedným z najnižších cien energií v EÚ, slovenský priemysel platí za elektrinu naopak jedny z najvyšších cien v celej Únii. Táto deformácia trhu stavia naše podniky do obrovskej konkurenčnej nevýhody voči firmám z iných krajín.

Energetické inovácie

Na inováciách si zakladáme, no povedať, že v našej spoločnosti "riadime inovácie" je takmer oxymoron. Skutočná inovácia je vo svojej podstate spontánna, živelná a neprebádaná. Je to kreatívna iskra, ktorá sa nedá naplánovať v tabuľke ani prikázať zhora. Túto pravdu si plne uvedomujeme. Sústr edíme sa preto na vytváranie takého prostredia, v ktorom sa inováciám darí. Samotný kreatívny akt je slobodný, no jeho okolie má byť starostlivo kultivované. To znamená tri kľúčové veci:

• Vytváranie kultúry psychologickej bezpečnosti: Zamestnanci sa nesmú báť prichádzať s odvážnymi, nekonvenčnými, ba až extravagantnými nápadmi. Každý podnet je vítaný a vnímaný ako potenciálna príležitosť.
• Poskytovanie zdrojov: Dobré nápady potrebujú palivo. Preto systematicky vyčleňujeme čas, ľudí a finančné prostriedky na preskúmanie a testovanie sľubných konceptov.
• Proces implementácie: Najväčšou výzvou nie je nápad vymyslieť, ale premeniť ho na funkčné riešenie, ktoré prináša reálnu hodnotu zákazníkovi.

Dôkazom, že tento prístup funguje, sú konkrétne výsledky. Či už ide o implementáciu inteligentných sietí Microgrid, ktoré umožňujú lepšiu integráciu lokálnych zdrojov, poskytovanie online energetického manažmentu cez PPA PORTAL, alebo začleňovanie elektromobility a nabíjačiek do našich distribučných sústav. Nerozkazujeme inováciám; vytvárame im domov, kde môžu rásť a prosperovať.

Mozog, ktorý premieňa dáta na úspory

Sila prevádzkovania MDS nespočíva len v expertíze v jednej oblasti, ale v schopnosti dokonale zosúladiť všetky súčasti infraštruktúry do jedného funkčného celku.

V čom spočíva synergia? Iste poznáte ten jav, keď údržbári rozkopú čerstvo vyasfaltovanú cestu. Harmónia energií a médií je základom obchodného modelu našej spoločnosti a zdrojom výnimočného komfortu pre zákazníkov. Portfólio služieb pre MDS by malo zahŕňať všetky životne dôležité funkcie areálu:

Mozgom MDS je energetický manažment. Práve tu sa ukazuje skutočná pridaná hodnota moderného prevádzkovateľa. MDS nie je len pasívna infraštruktúra; je to živý organizmus a ideálne prostredie na testovanie a nasadzovanie inteligentných riešení, ktoré prinášajú reálne úspory a zvyšujú udržateľnosť.

Riadenie kritickej infraštruktúry si vyžaduje tím expertov s hlbokými technickými znalosťami a rokmi skúseností. Sú to ľudia, ktorí rozumejú nielen fyzikálnym zákonom, ale aj komplexným prevádzkovým scenárom a dokážu reagovať na anomálie skôr, ako sa z nich stanú problémy.

Príbeh našej spoločnosti je dôkazom, že aj v zložitom prostredí je možné dosahovať výnimočné výsledky, ak je práca postavená na pevných základoch a jasnej vízii. Veríme v budúcnosť slovenského priemyslu a sme odhodlaní byť energiou, ktorá ho bude poháňať vpred.

Na svete neexistuje moderná krajina s rozvinutým priemyslom, ktorá by nevyužívala neobnoviteľné zdroje energie. Na Slovensku v nich hralo roky prím uhlie, ktoré bolo postupne dopĺňané a nahrádzané zemným plynom a jadrom. Samozrejme, významnou súčasťou slovenského priemyslu je aj ropa.

Slovensko patrilo medzi krajiny s bohatou zásobou čierneho a najmä hnedého uhlia. Tieto neobnoviteľné zdroje energie boli svojho času považované za tak energeticky významné, že sa okrem kúrenia v domácnostiach využívali vo veľkom aj na výrobu elektrickej energie. S tým je už však na Slovensku koniec.

Všetky neobnoviteľné zdroje energie majú okrem vyčerpateľnosti zdrojov totiž spoločný aj zásadný negatívny vplyv na životné prostredie. K najväčšiemu znečisťovaniu dochádzalo práve využívaním uhlia na energetické účely. Samozrejme, aj ťažba tohto neobnoviteľného zdroja sa podpísala pod stav krajiny a ekosystémov.

K tomu treba prirátať zdravotný stav obyvateľstva. Na jednej strane baníkov, ktorí uhlie dolovali a na druhej strane ľudí, ktorí žijú/žili v okolí uhoľných elektrární. Prach, karcinogény aj radiácia sa negatívne podpísali pod ich zdravotný stav.

Koniec uhlia na Slovensku

Napriek tomu, že uhlia bolo na Slovensku dostatok, vybralo sa v minulosti cestou plynofikácie. Slovensko je druhá najviac plynofikovaná krajina v Európe, pred nami je len Holandsko.

Viac ako 94 % populácie má prístup k zemnému plynu, celá distribučná sieť má vyše 33 tisíc kilometrov. Podľa štatistík je u nás vyše 1,5 milióna odberných miest, ak ide o plynofikáciu obcí a miest, tá dosahuje takmer 80 %.

Aj vďaka veľkej miere plynofikácie si Slovensko mohlo dovoliť pristúpiť na odvážny plán a zaviazať sa od roku 2023 nevyrábať elektrickú energiu z uhlia.

Zemný plyn: Neobnoviteľný, ale prijateľný

Hoci je zemný plyn neobnoviteľný zdroj energie, krajiny Európskej únie sa rozhodli klasifikovať ho (minimálne dočasne) ako udržateľný a zelený zdroj energie.

V prípade, že zemný plyn nahrádza uhlie, ide z ekologického hľadiska o dobrú správu. Pri spaľovaní zemného plynu sa totiž do ovzdušia dostáva mnohonásobne menej oxidu uhličitého. Vôbec sa doň nedostáva síra a ani stopové množstvá rádioaktívnych prvkov. Neobsahuje síru, fluór, chlór ani žiadne ich zlúčeniny.

Splodiny plynu, ktoré vznikajú pri jeho spaľovaní, sú bez zápachu, dymu, sadzí alebo jedovatých plynov, častíc a zložiek. Na kúrenie, výrobu elektrickej energie a pohon dopravných prostriedkov je zemný plyn spomedzi všetkých neobnoviteľných zdrojov energie ten najšetrnejší k životnému prostrediu.

Slovenské zásoby zemného plynu

Slovensko má aj vlastné zásoby zemného plynu. Kým v súčasnosti sa na Slovensku ťaží v priemere okolo 65 miliónov m³ zemného plynu, čo predstavuje asi 2 % našej spotreby, v minulosti to bolo výrazne viac.

Domáca ťažba sa niekoľko desaťročí držala na úrovni  medzi 500 mil. m³ až jednou miliardou m³ a päť rokov prevyšovala aj hranicu jednej miliardy. Spotreba zemného plynu na Slovensku sa pritom aktuálne pohybuje na úrovni zhruba piatich miliárd m³ ročne a väčšinu zemného plynu dovážame.

Pokiaľ ide o naše ložiská, náleziská a lokality, kde sa zemný plyn ťaží alebo by sa potenciálne ťažiť mohol, ide najmä o Záhorie, východné Slovensko, okolie Trnavy a oblasť Beša.

Slovensko je stále závislé na dovoze zemného plynu z Ruska, hoci čiastočne dovážame tento neobnoviteľný zdroj energie aj z Nemecka.

Energetická kríza a vojnový konflikt na Ukrajine spôsobili, že sme v roku 2022 využívali vo veľkej miere aj dovoz zemného plynu v skvapalnenej forme (CNG), takže nie cez potrubie, ale inými druhmi dopravy (lode, nákladná doprava).

Ropa na Slovensku

Medzi neobnoviteľné zdroje energie, ktoré sa využívajú v prvom rade v doprave, patrí ropa.

Slovensko má malé vlastné ložiská ropy, väčšinu však dováža, a to opäť z Ruska. V súčasnosti slovenskí geológovia evidujú deväť ložísk ropy u nás: Cunín, Gajary, dve v Jakubove, Láb, Studienka, Závod (všetky na Záhorí), Lipany a Šamorín. Dokopy sa z týchto ložísk dá vyťažiť asi 436-tisíc ton ropy, čo je menej ako jedno percento spotreby.

Ročne na Slovensku spracujeme a spotrebujeme 5 až 6 miliónov ton ropy. Najviac na výrobu nafty a benzínov, nasledujú asfalty, mazacie oleje, LPG a iba zlomok nafty sa využíva vo forme vykurovacích olejov.

Nedá sa predpokladať, že by Slovensko začalo svoju ropu ťažiť a využívať intenzívnejšie, a to aj napriek tomu, že sa objavujú stále nové a nové ložiská tohto neobnoviteľného zdroja energie.

„Envirorezort považuje ťažobný priemysel za ťažko zlučiteľný so záujmami ochrany prírody. Uvedomujeme si dôležitosť a naliehavosť energetickej bezpečnosti Slovenska, podporujeme rozvoj obnoviteľných zdrojov energie a ich podstatne väčšie zapojenie do energetického mixu. Zároveň ale presadzujeme, aby sa obnoviteľné zdroje vhodne kombinovali so všetkými nízkoemisnými zdrojmi energie vrátane jadrovej energie, a to tak, aby sa zabezpečila stabilita siete a dostupnosť dodávok energie,” vyjadrilo sa ministerstvo životného prostredia pod vedením Jána Budaja.

Jadro ako významný zdroj energie

Z neobnoviteľných zdrojov pomáha Slovensku energetickú sebestačnosť vo výrobe elektrickej energie dosahovať práve jadro.

Druhou stranou tejto mince je, že palivo, ktoré sa v jadrových elektrárňach využíva, dovážame z Ruska. Práva na toto „jadro“ sú atómové elektrárne na Slovensku dimenzované. Samozrejme, že urán sa ťaží a upravuje (obohacuje) aj v iných krajinách, ale má iné parametre ako to, ktoré využívame.

Okrem toho, že ide o neobnoviteľný zdroj energie, je práve vo vyššie spomínanom fakte achillova päta jadra ako zdroja energie.

Jadro je pritom z energetického hľadiska najúčinnejšie palivo. Z minimálneho množstva (500 g) obohateného uránu sa vyrobí toľko energie koľko z jednej tony uhlia. A to bez exhalátov a ďalších škodlivých látok.

Budúcnosť jadra

Kým niektoré krajiny od jadra upúšťajú (Nemecko), väčšina krajín v Európe mu ostáva verná a naopak buduje nové a nové jadrové elektrárne.

Na Slovensku máme dve, v Mochovciach a Jaslovských Bohuniciach. Nateraz sa nedá predpokladať, že by k nim pribudla tretia, a to jednak preto, že dve dostatočne pokryjú aktuálnu potrebu elektrickej energie domácností aj priemyslu. A tiež preto, že výstavba jadrovej elektrárne je mimoriadne finančne náročná.

Jadro však určite nepovedalo svoje posledné slovo. Tak ako sa dá zemný plyn využívať aj v iných formách, odborníci sú presvedčení, že poznatky, ktoré odhalí projekt fúzneho reaktora ITER, do ktorého je zapojené aj Slovensko, a ďalšie podobné projekty, prinesú ľudstvu nové možnosti využívania energie z jadra.

Je veľa zdrojov, ktorých potenciál dokáže človek premieňať na energiu – elektrickú, tepelnú, kinetickú... Zdroje energie sa líšia pôvodom, energetickou účinnosťou, vplyvom na životné prostredie a tiež nákladmi, ktoré výroba energie stojí. Náklady sa, samozrejme, nepočítajú iba v peniazoch. Faktom je, že neobnoviteľné zdroje energie sú čoraz drahšie, hoci obnoviteľné zdroje energiu nezlacňujú.

Neobnoviteľné zdroje energie sú v súčasnosti najviac využívanými zdrojmi na planéte na výrobu elektrickej energie, tepla, teplej vody a pohonných hmôt.

Mnohé krajiny, organizácie a združenia sa snažia postupne nahrádzať uhlie, ropu, zemný plyn, ale aj jadro obnoviteľnými zdrojmi energie.

Kým ešte pred pár rokmi bol zdvihnutým prstom práve fakt neobnoviteľnosti, teda to, že zdroje týchto energií sa vyčerpajú a nebudeme ich môcť ďalej využívať, teraz je hlavnou motiváciou nahrádzania neobnoviteľných zdrojov energie obnoviteľnými ekológia a kritický stav životného prostredia na celej planéte.

Drahé zdroje

Zdroje energie sú pre ľudstvo dôležité rovnako ako kyslík či voda. Bez nich by sme dnes ako civilizácia neboli tam, kde sme.

Aj preto, že sa bez nich prakticky nedá existovať v podmienkach, na aké sme zvyknutí, sú zdroje energie cennou komoditou, s ktorou sa obchoduje.

Krajiny bohaté na nerastné suroviny, ako sú ropa, uhlie či zemný plyn, dlho diktovali a v podstate ešte stále majú zásadný vplyv na ceny energií, ale aj geopolitickú situáciu.

Práve krajiny bohaté na neobnoviteľné zdroje energie sa relatívne intenzívne bránia ich obmedzovaniu, aj keď deklarujú porozumenie, že napríklad používanie uhlia na energetické účely zásadne zhoršuje stav klímy, a tým aj zdravie ľudí.

„Nahrádzanie neobnoviteľných zdrojov energie inými je dlhodobý, náročný, ale nevyhnutný proces. A je jasné, že to nebude lacné. Čím dlhšie však budeme odkladať implementáciu nových riešení, tým to bude v konečnom dôsledku drahšie,“ je presvedčený Ing. Erik Vicena z PPA CONTROLL.

Obnoviteľné a neobnoviteľné zdroje energie

Kým neobnoviteľných zdrojov energie má ľudstvo vyčerpateľné, teda konečné množstvo, obnoviteľné zdroje energie (OZE) sa definujú ako zdroje, ktoré sa v priebehu svojho využívania prirodzene obnovujú. Ich čerpanie a obnova pritom prebiehajú približne rovnakou rýchlosťou.

Medzi neobnoviteľné zdroje energie patrí ropa, uhlie, zemný plyn, ale aj rašelina, jadro a v niektorých prípadoch geotermálna energia.

Medzi obnoviteľné zdroje energie zaraďujeme slnko, vietor (vzduch), vodu, biomasu, vodík a geotermálnu energiu.

Neplatí, že všetky neobnoviteľné zdroje energie sa automaticky považujú aj za neekologické. Výnimku aktuálne dostal zemný plyn a jadro, ktorých ťažba má síce negatívny vplyv na životné prostredie, ale využívanie týchto zdrojov na energetické účely s minimálnym dosahom na životné prostredie nateraz tieto negatíva prevyšuje.

Taktiež platí, že iba rozumné spôsoby využívania obnoviteľných zdrojov energie sú skutočne zelené a ohľaduplné k životnému prostrediu. Lebo napríklad nerozumné využívanie vody vo vodných elektrárňach môže mať neblahý efekt na celé ekosystémy. Regulácia tokov a prietokov, stavanie hrádzí a vodných diel menia životný priestor živočíchov, rastlín, ale aj ľudí žijúcich v blízkosti vodného toku.

Obnoviteľné zdroje energie na Slovensku

Energetický mix Slovenska pozostáva z obnoviteľných aj neobnoviteľných zdrojov energie. Najviac elektrickej energie (cca 50 %) sa u nás vyrába z jadra (Atómová elektráreň Mochovce, Atómová elektráreň Jaslovské Bohunice.)

Druhým najvýznamnejším zdrojom je plyn, tretím uhlie, ktoré sa však od roku 2023 nemôže využívať ako zdroj na výrobu elektrickej energie.

Z obnoviteľných zdrojov (biomasa, slnko, vodná a veterná energia) bola v roku 2021 na Slovensku vyrobená približne tretina (30 %) elektrickej energie.

Po spustení tretieho a potenciálne neskôr aj štvrtého bloku Atómovej elektrárne Mochovce bude Slovensko vyrábať väčšinu energie z jadra, ktoré sa považuje na udržateľný zdroj energie.

Z obnoviteľných zdrojov energie má na Slovensku potenciál na väčší rozvoj využívanie geotermálnej energie a slnečnej energie. Väčšie využívanie veternej energie nie je na Slovensku dosť dobre možné, nakoľko nemáme miesta, ktoré by rozlohou a silou vetra vyhovovali budovaniu väčších veterných parkov.

Potenciál vodných tokov sa nateraz javí ako vyčerpaný na energetické účely. Z ekologických dôvodov je možné budovať iba malé vodné elektrárne s relatívne malým výkonom. Keďže však ide o veľkú investíciu s dlhou návratnosťou, záujem investorov o takéto projekty je aktuálne minimálny.

Dôležitým obnoviteľným zdrojom energie na Slovensku je biomasa, ktorá sa o slovo hlási čoraz intenzívnejšie. Spaľovanie dendromasy (drevnej štiepky), zvyškov z poľnohospodárskej výroby (slama, kukuričné šúpolie) či vytriedeného odpadu v moderných spaľovniach odpadu sa javí ako dobrá, ekonomická aj ekologická cesta.

Príklady využívania obnoviteľných zdrojov energie

Solárna energia, teda energia zo slnka, je jednou z najčistejších foriem energie, ktoré môžeme využívať. Ide o nevyčerpateľný zdroj energie.

Slnečná energia sa dá využívať nielen na ohrev vody, ale aj na výrobu elektrickej energie. Intenzita slnečného žiarenia na Slovensku sa pohybuje od 1 000 do 1 205 kWh na meter štvorcový za rok. To mnohonásobne prevyšuje spotrebuje energie u nás.

V súčasnosti dosahujú fotovoltické elektrárne inštalované na Slovensku výkon nižší ako 1 GWh ročne, hoci náš potenciál je podľa ministerstva hospodárstva až 9 450 GWh ročne.

Aktuálne zaznamenávame rozmach využívania slnečnej energie najmä domácnosťami či firmami. Väčšina fotovoltických elektrární bola na Slovensku postavená pred viac ako desiatimi rokmi. Nový veľký slnečný park sa však buduje neďaleko Atómovej elektrárne v Jaslovských Bohuniciach. Mal by vyrábať 48 MW ročne.

Biomasa hrá prím

Väčší podiel než slnečná energia má v energetickom priemysle u nás biomasa. Ide o biologicky rozložiteľné produkty prírody alebo ľudskej činnosti, v ktorých je naakumulovaná energia. Tá sa získava zvyčajne spaľovaním.

Biomasa sa využíva na výrobu tepla, ale aj elektrickej energie, pričom ide o zdroj s neutrálnou uhlíkovou stopou. Moderné spaľovne odpadu majú systémy nastavené tak, že okrem výroby energie slúžia aj ako čistička vzduchu vďaka tomu, že z komínov vypúšťajú čistejší vzduch, než je zvyčajne ten v okolí. Ich zmiešaním klesá koncentrácia škodlivých látok na nižšie úrovne.

Aj vďaka tomu sa moderné spaľovne odpadu môžu nachádzať aj v centrách miest (hojne sa využívajú napríklad v Českej republike a v Rakúsku). Ďalším pozitívom tohto zdroja energie je znižovanie objemu odpadov na skládkach, a teda zmierňovanie ďalšieho znečisťovania ovzdušia, pôdy a podzemných vôd.

Vodná a veterná energia

Ako sme už spomínali, vodná energia patrí medzi obnoviteľné zdroje energie a pri správnom nastavení celého systému výroby elektrickej energie môže byť aj zeleným zdrojom energie.

Na Slovensku je v prevádzke 24 veľkých vodných elektrární (najväčšia je Elektráreň v Gabčíkove) a 222 malých vodných elektrární. Väčšina veľkých vodných elektrární na našom území si aktuálne vyžaduje obrovské investície do rekonštrukcie.

Veterná energia je tiež obnoviteľným zdrojom energie, ale na využívanie na Slovensku vo väčšom nie je vhodná. Odhadovaný potenciál veternej energie pre Slovensko je 600 GWh ročne, čo je v porovnaní s inými zdrojmi veľmi málo.

U nás totiž nie je dostatok vhodných lokalít na využívanie veternej energie. Teoreticky by mohli byť v horských oblastiach na Orave, Kysuciach, na Spiši, v Malých Karpatoch a niektorých lokalitách Podunajskej nížiny, kde vietor dosahuje rýchlosť aspoň 5 m/s. Problém je, že tieto oblasti sú zalesnené a terén je až na výnimku na južnom Slovensku priveľmi členitý.

V súčasnosti u nás už 20 rokov funguje veterný park v obci Cerová. Nový veterný park by mal vyrásť v katastroch obcí Rohov a Popudinské Močidľany, ale s ich výstavbou nesúhlasia tamojší obyvatelia.

Geotermálna energia

Geotermálna energia je najstaršia energia, akú ľudstvo využíva. Pochádza z čias vzniku našej planéty. Ide o energiu nahromadenú v zemskom povrchu, ktorá vznikla z materskej hmloviny a z následných zrážok s rôznymi kozmickými telesami.

Zjednodušene sa dá povedať, že ide o využívanie horúcej vody alebo vodnej pary z hlbín zeme na ohrev vody alebo výrobu elektrickej energie. Geotermálna energia sa však využíva aj na rekreačné účely.

Slovensko je bohaté na horúce pramene, ktorých liečivá sila pomáha pacientom v mnohých kúpeľoch po celej krajine. Na juhu Slovenska slúži aj na vykurovanie skleníkov.

Ako zdroj tepla pre domácnosti sa u nás geotermálna energia využíva iba na južnom Slovensku, konkrétne v Galante, v Šali, v Seredi a vo Veľkom Mederi. Nová tepláreň využívajúca geotermálnu energiu by mala vyrásť v Košiciach v lokalite Ďurkov.

Na Slovensku zatiaľ nemáme geotermálnu elektráreň, ale to by sa malo v najbližších rokoch zmeniť. Ak sa posudzovanie vplyvu na životné prostredie ukáže ako dobré, 40-tisíc domácností v Žiari nad Hronom a okolí bude môcť od roku 2026 využívať elektrickú energiu vyrobenú z geotermálnej energie.

Vhodné podmienky na využívanie geotermálnej energie na výrobu elektriny boli potvrdené aj na východnom Slovensku neďaleko Prešova.

Všetky obnoviteľné zdroje energie majú svoje výhody a nevýhody. Ich najväčšou slabinou nateraz je nestálosť zdroja, to znamená, že sú hodiny alebo dni, keď sa nedajú využívať na výrobu elektrickej energie.

Je preto bezpodmienečne nutné mať energetický mix nastavený tak, aby sa do elektrizačnej a prenosovej sústavy dostával stále dostatok energie, aby nevznikalo podpätie. Nemenej dôležité je nájsť spôsoby, ako vyrobenú a nespotrebovanú elektrickú energiu uskladniť a využiť ju v časoch, keď sa z obnoviteľných zdrojov práve nedá získavať.

Zdrojov energie, ktoré môžeme používať na výrobu elektriny, na kúrenie, ohrev vody či na pohon dopravných prostriedkov, je v princípe nekonečne veľa. Niektoré sú vyčerpateľné, ďalšie netradičné a mnohé sú vo veľkom nepoužiteľné. Jedno je isté, zdroje energie, ktoré sme doteraz považovali za štandardné, sa musia nahradiť inými. Možno aj takými, ktoré dnes ešte nie sú všeobecne známe.

Voda, slnko, vietor, uhlie, ropa a ropné produkty, zemný plyn, jadro, vodík, drevo, ale aj rašelina, zvyšky poľnohospodárskych produktov či dokonca exkrementy a moč – to všetko sú dnes využívané zdroje energie.

V súčasnosti už aj žiaci prvého stupňa základných škôl vedia, že zdroje energie sú obnoviteľné a neobnoviteľné.

Obnoviteľné zdroje energie sú tie, ktoré využívame a ich dostupnosť napriek tomu nijako neklesá. Sú zdanlivo zadarmo, veď za vietor ani za slnko neplatíme.

Väčšina environmentalistov a v súčasnosti aj politických elít v nich vidí budúcnosť. Sú cestou, ako nezvyšovať uhlíkovú stopu okolo planéty a ako ju ďalej neničiť.

Neobnoviteľné zdroje energie ako uhlie, ropa či zemný plyn sú síce biologického pôvodu, ale okrem toho, že sa ich zásoby míňajú, dnes sa považujú za aj neekologické, preto sa ich využívanie utlmuje.

Neekologické sú buď pre exhaláty a uhlíkovú stopu, ktorá sa zväčšuje pri ich premene na (elektrickú, tepelnú, kinetickú) energiu, alebo pre spôsob ich získavania.

Nič nie je zadarmo

Obnoviteľné zdroje energie pochádzajú z prírody a zatiaľ sa zdá, že sú nevyčerpateľné. Samozrejme, nedajú sa využívať neustále (slnko v noci nesvieti, vietor nefúka konštantne dostatočnou silou), ale čoraz pokročilejšie technológie umožňujú využívať ich potenciál v čoraz väčšom rozsahu.

Výzvou pre vedu a techniku je nájsť čo najvhodnejšie spôsoby uskladnenia energie, ktorá sa v danom momente nevyužije a mohla by sa dať použiť v období, keď zdroj práve nie je k dispozícii.

Budovanie zariadení na využívanie obnoviteľných zdrojov energie si vyžaduje relatívne vysoké vstupy, preto táto energia nie je v konečnom dôsledku zadarmo.

Oveľa vyššie náklady sa však spájajú s procesmi, ktoré sú nutné na udržanie stáleho napätia v elektrizačnej a rozvodovej sústave.

Napätie sa musí udržiavať kvôli tomu, aby nevznikalo podpätie alebo prepätie.

Kolísanie napätia spôsobuje problémy všetkým zariadeniam, ktoré sú do sústavy napojené – od zásuviek v našich bytoch a do nich zapojených spotrebičov až po priemyselné zariadenia.

To je dôvod, prečo je aktuálne také náročné využívať energiu výhradne z obnoviteľných zdrojov. Pri ich nedostatočnom výkone sa musia nahrádzať iným, tradičným zdrojom energie. Najčastejšie sa na to využíva plyn, pretože „naštartovanie“ paroplynovej elektrárne trvá krátky čas, pričom je zachovaná bezpečnosť.

Zdroje energie na rozhraní

Jadro, zemný plyn a geotermálna energia sú zdroje energie, ktoré sa ťažko zaraďujú do jednej kategórie.

Palivo, ktoré využívajú jadrové elektrárne, nie je obnoviteľným zdrojom a vieme, že jeho rádioaktivita nemá nič spoločné so zdravím a ekológiou.

Na druhej strane ide o najvýdatnejší zdroj energie. Z malého množstva zdroja sa dá vyrobiť obrovské množstvo energie.

Zásoby zemného plynu sú tiež obmedzené, preto by mal patriť medzi neobnoviteľné zdroje energie. Krajiny Európskej únie sa však nateraz dohodli, že ide o zdroj ekologický a udržateľný.

Dôvod je prozaický. Paroplynové elektrárne zatiaľ najjednoduchším spôsobom nahrádzajú prípadné výpadky slnečnej energie a vetra ako obnoviteľných a udržateľných zdrojov.

V porovnaní s uhlím je plyn určite ekologickejší a nasledujúcich niekoľko rokov bude istotne súčasťou energetického mixu krajín EÚ.

Pokiaľ ide o geotermálnu energiu, niektoré jej zdroje sú konečné a vyčerpateľné, preto, hoci patrí medzi obnoviteľné zdroje, nie so všetkými sa dá počítať donekonečna.

Netradičné zdroje energie

Svoje miesto medzi zdrojmi energie majú aj menej tradičné alternatívy, napríklad moč a výkaly, ktoré sa dajú zužitkovať ako zdroj energie v palivových článkoch alebo v bioplynových elektrárňach.

Na Slovensku takto vyrábajú elektrickú energiu napríklad v Zuberci. Vieme, že výsledný produkt trávenia dobytka spôsobuje otepľovanie planéty. Kravince obsahujú dva skleníkové plyny – oxid dusnatý a metán.

Na prvý pohľad nevyzerá nápad, aby škodlivé horľavé plyny roztáčali turbíny a vyrábali elektrickú energiu, zle. Skutočne to funguje. No treba povedať aj „bé“, teda to, že pritom vzniká odpad, ktorý sa nedá nijako ďalej spracovať a zužitkovať. Pokiaľ sa dostane do pôdy alebo do podzemných vôd, je nebezpečný.

Palivové články plné baktérií

Technologicky iný princíp, pri ktorom sa ako zdroj energie využívajú výkaly, funguje v palivových článkoch.

V tráviacom trakte hovädzieho dobytka sa nachádzajú mikroorganizmy, ktoré dokážu rozkladať celulózu. A tej je vo výkaloch dosť.

Výsledkom bakteriálneho rozkladu celulózy týmito mikroorganizmami je sírovodík, vodík a ďalšie plyny. Tie sa dajú v palivových článkoch „spaľovať“ bez toho, aby reálne horeli plameňom. A tak možno vyrábať energiu.

Na podobnom princípe funguje aj „záchodová elektráreň“. Jej základom je špeciálny zásobník slúžiaci ako mikrobiálny palivový článok. V ňom sa nachádzajú baktérie využívajúce moč na svoj rast a ako bonus ešte vyrábajú elektrinu.

Táto technológia zároveň pomáha pri likvidácii biologického odpadu. Aj preto je označovaná ako „zelená“ a niektorí vedci vidia jej budúcnosť v ružových farbách.

Základným problémom ostáva nestálosť zdroja, respektíve výkyvy v množstve vyprodukovanej energie.

V súčasnosti sa záchodové elektrárne využívajú v niektorých utečeneckých táboroch, kde riešia dva problémy naraz – nakladanie s biologickým odpadom a zabezpečenie elektrickej energie na osvetlenie tábora.

Vodík ako zdroj energie

V našom výpočte zdrojov energie sme si nakoniec nechali vodík. Vodík a biometán majú pomôcť krajinám EÚ dosiahnuť uhlíkovú neutralitu. Ale iba zelený vodík.

Výroba zeleného vodíka si vyžaduje čistú elektrinu z obnoviteľných zdrojov. My v PPA CONTROLL sme si istí, že budúcnosť je vo výrobe zeleného vodíka elektrolýzou, čo si vyžaduje čistú a zvyšnú elektrinu z obnoviteľných zdrojov, ktorá by sa inak nespotrebovala a bolo by ju potrebné uskladniť.

Zemný plyn je v súčasnosti azda najkontroverznejší zdroj energie. Patrí medzi neobnoviteľné zdroje a to, čo sa doteraz považovalo za jeho prednosti – nízke emisie a nízka cena –, je už tiež minulosťou. Napriek tomu sa mnohé krajiny aktuálne bez zemného plynu nedokážu zaobísť.

Zemný plyn sa v mnohých krajinách sveta (vrátane Slovenska) využíva na energetické účely, teda na vykurovanie, varenie, ohrev vody, na výrobu elektrickej energie aj na pohon dopravných prostriedkov.

Je to bezfarebná, vysokohorľavá látka v plynnom skupenstve, ktorá sa nachádza v zemskej kôre. Z chemickej stránky tvorí zemný plyn (najmä) zmes piatich alkánov (parafínov), teda uhľovodíkov. Konkrétne ide o metán, etán, propán, bután a pentán.

Zemný plyn je ľahší ako vzduchu a je bez zápachu. Hoci sám osebe nie je toxický, je dusivý, preto sa pri jeho úprave „aromatizuje“ organickou zlúčeninou síry (THT, tetrahydrotiofénom), aby bol pri úniku ľahko identifikovateľný.

Zemný plyn a energia

Vďaka tomu, že zemný plyn obsahuje veľký podiel metánu, pri spaľovaní ktorého vzniká v porovnaní s ostatnými fosílnymi palivami najmenej CO₂, považuje sa za relatívne šetrný k životnému prostrediu, či dokonca ekologické palivo a hojne sa využíva na výrobu elektrickej energie a v domácnostiach na výrobu tepla a ohrev vody.

Toto sa vplyvom geopolitickej situácie a situácie na trhu s energiami začalo v roku 2022 meniť, zemný plyn sa začal nahrádzať alebo dopĺňať inými zdrojmi energie. Aká bude budúcnosť tohto zdroja v energetike, je však nateraz ťažké predpovedať.

Faktom ostáva, že krajiny Európskej únie sa snažia diverzifikovať zdroje zemného plynu, ktorý mala väčšina Európy prevažne z Ruska.

Niektoré krajiny začali podnikať kroky k tomu, aby bolo v ich energetickom mixe viac zastúpené jadro (napríklad Francúzsko, Maďarsko, ale aj Slovensko) a zemný plyn sa využíval čo najmenej.

Nemecko sa vydalo opačnou cestou, a to odstavovaním jadrových elektrární a ich nahrádzaním alternatívnymi zdrojmi. V prípade, že elektrinu nevyrábajú (lebo nesvieti slnko, nefúka vietor), výpadok v elektrizačnej sústave nahrádzajú „zapínaním“ paroplynových elektrární. Tieto elektrárne sa štartujú relatívne rýchlo a bezpečne, zároveň však zvyšujú závislosť krajiny od dodávok tohto fosílneho paliva.

Stále platí, že aj keď je obsah CO₂ pri spaľovaní zemného plynu oveľa nižší ako pri spaľovaní uhlia, oxid uhličitý sa do vzduchu dostáva a spolu s ním aj nebezpečné pevné častice miniatúrnych veľkostí, ktoré po vdýchnutí ostávajú v organizme a spôsobujú (chronické) zdravotné problémy.

Zemný plyn a priemysel

Zemný plyn sa však zďaleka nepoužíva iba na energetické účely. Bez zemného plynu by ľudstvo nemalo mnoho druhov plastov, ale ani tkanív, hnojív či nemrznúcu zmes.

Využitie zemného plynu v priemysle je, samozrejme, oveľa širšie. Je potrebný pri výrobe celého radu chemikálií od amoniaku a kyseliny octovej cez bután, etán, metanol až po propán.

V priemysle a v doprave sa zemný plyn spracúva do dvoch rôznych foriem, a to na stlačený zemný plyn (CNG) a skvapalnený zemný plyn (LPG).

Využitie zemného plynu (CNG) v doprave

Stlačený zemný plyn (compressed natural gas, CNG) pozostáva predovšetkým z metánu. Ide o kombináciu jednej molekuly uhlíka a štyroch molekúl vodíka, ktoré v sebe skrývajú veľké množstvo energie.

Po spojení so vzduchom a zapálení funguje CNG ako palivo. Poznáme ho z „plynových“ fliaš, ktoré sú pripojené k plynovému sporáku, CNG sa používa aj na kúrenie a ako pohon dopravných prostriedkov.

Palivo v podobe CNG má oproti klasickému benzínu mnoho výhod. Okrem ceny je to vplyv na životné prostredie, pretože spaľovanie CNG produkuje menej uhľovodíkov, oxidu uhoľnatého a oxidov dusíka než spaľovanie benzínu alebo nafty.

Keďže zemný plyn je bez zápachu a farby, plynárenské spoločnosti pridávajú aj do CNG ako bezpečnostné opatrenie odoranty. Vôňa nie je ani trochu príjemná, podobá sa zápachu pokazených vajec. Dôvod je jednoduchý – ľudia majú pri úniku plynu spozornieť.

Ak dôjde k úniku plynu vonku, jednoducho by sa mal rozplynúť, pretože je ľahší ako vzduch. Únik v uzavretom priestore však môže byť nebezpečný, môže spôsobiť explóziu, požiar alebo zadusenie.

To je dôvod, prečo autá s pohonom na CNG nemôžu parkovať v uzavretých (podzemných) garážach.

Skvapalnený zemný plyn (LPG)

Skvapalnený zemný plyn (liquefied petroleum gas, LPG) sa tak ako „klasický“ zemný plyn skladá prevažne z metánu, ale je spracovaný do kvapalného stavu. Aby sa dal plyn premeniť na kvapalinu, musia byť z neho odstránené všetky zložky, ktoré by mohli zamrznúť. Konkrétne ide o oxid uhličitý, určité uhľovodíky a vodnú paru.

Keď sa odstránia, plyn sa stlačí alebo ochladí, čím sa skvapalní. Po premene je objem LPG približne 600-krát menší ako objem pôvodného plynu. Táto premena robí z LPG ideálnu formu zemného plynu na skladovanie a transport. Podľa potreby sa dá relatívne ľahko premeniť späť na plynný stav.

CNG verzus LPG

Skvapalnený zemný plyn (LPG) má podobné vlastnosti a výhody ako CNG, ale je nehorľavý a nevýbušný, vďaka čomu sa dá relatívne bezpečne prepravovať aj vo veľkých lodiach alebo v cisternách.

Na rozdiel od CNG však LPG neobsahuje odorant, čo sťažuje detekciu jeho úniku.

Vozidlá poháňané LPG majú preto nainštalované elektronické metánové senzory na detekciu akýchkoľvek únikov. Úniky LPG sú rovnako nebezpečné ako úniky CNG. Majú potenciál spôsobiť požiar alebo udusenie. Inštalácia detektorov plynu môže znížiť riziko a upozorniť spotrebiteľov na potenciálne úniky.

Manipulácia so stlačeným zemným plynom je jednoduchšia ako so skvapalneným zemným plynom. Pokiaľ ide o náklady na výrobu a skladovanie, ekonomickejší je stlačený zemný plyn, teda CNG, ktorý má aj neobmedzený čas skladovania.

Geotermálna energia je najstaršia energia na našej planéte a pochádza z vesmíru. Dnes jednoducho využívame to, čo sa v zemskom povrchu nahromadilo pri vzniku materskej hmloviny a pri následných zrážkach s rôznymi kozmickými telesami.

 Geotermálna energia môže mať mnoho podôb. Od výbuchov sopiek cez gejzíry až po horúce pramene a výrony horúcej pary. Kým výbuchy sopiek považujeme za jav ohrozujúci človeka a prírodu, pretože ich vieme do istej miery predpovedať, ale nie ovládať a využívať, geotermálne pramene a horúcu paru využíva ľudstvo okrem rekreácie a liečebných procedúr aj na získavanie energie.

Zdroje geotermálnej energie sa delia na dva typy: petrotermálne a hydrotermálne. Petrotermálna energia je založená na využití rozdielu teplôt pôdy na povrchu a v hĺbke, zatiaľ čo hydrotermálna energia využíva zvýšenú teplotu podzemnej vody.

Využívanie geotermálnej energie

Geotermálna energia sa považuje za obnoviteľný zdroj energie, z ktorého sa vyrába teplo aj elektrická energia. Zároveň však platí, že niektoré zdroje geotermálnej energie sú vyčerpateľné, takže obnoviteľnosť neplatí stopercentne.

Aj keď je celosvetovo geotermálnych zdrojov dostatok, v porovnaní s inými zdrojmi energie tvorí geotermálna energia iba 1 % zo všetkých zdrojov energie.

Teplo sa pomocou geotermálnej energie získava buď priamo využívaním horúcej vody alebo pary, alebo sa získava sekundárne vháňaním studenej vody do geotermálnych štruktúr, aby sa v nich voda zohriala a následne putovala teplá až horúca do potrubí.

Elektrina sa z geotermálnych zdrojov vyrába v geotermálnych elektrárňach. Prvý geotermálny generátor dal skonštruovať taliansky politik a obchodník Prince Piero Ginori Conti. Vyskúšali ho už v roku 1904 v malej talianskej dedinke Larderello v južnom Toskánsku.

O pár rokov neskôr v roku 1911 tu uviedli do prevádzky prvú geotermálnu elektráreň na svete. Funguje dodnes, ročne vyrobí 4 800 GWh, čo je približne 10 % zo všetkej geotermálnej elektriny na svete.

V celosvetovom meradle sa najviac geotermálna energia ako obnoviteľný zdroj energie na výrobu elektriny nevyužíva na Islande, ako by sme si mohli myslieť, ale v Kalifornii v USA.

Ako funguje geotermálna elektráreň?

Výroba geotermálnej elektriny si vyžaduje zdroje vysokej teploty, ktoré sa nachádzajú vo veľkých hĺbkach pod povrchom zeme. Toto teplo treba prepraviť do elektrárne tak, aby sa cestou nestrácalo. To zabezpečujú magmatické potrubia v dômyselnej kombinácii s fungovaním hydrotermálnej cirkulácie a studní.

Prevádzka geotermálnej elektrárne je pomerne zložitá. Aby vôbec mohla byť postavená, musí existovať dostatočne výdatný vrt s dostatočne horúcou vodou. Tá sa potrubím v uzavretom systéme prepraví k druhému uzavretému systému, v ktorom je kvapalina s nižším bodom varu, napríklad izobután.

Po zohriatí sa kvapalina rýchlo odparuje a vďaka tomu poháňa turbínu generátora. Zelená elektrina sa týmto spôsobom vyrába v našom okolí napríklad v Nemecku, v Maďarsku a Rakúsku.

Využívanie geotermálnej energie na Slovensku

Na Slovensku sa geotermálna energia využíva najmä na rekreačné účely. Slovensko je známe ako krajina horúcich prameňov.

Geotermálna energia má však u nás využitie aj v poľnohospodárstve na vykurovanie skleníkov (Žitný ostrov a Horná Nitra), na chov rýb a na centrálne vykurovanie domácností.

Ako hlavný a jediný zdroj tepla pre domácnosti sa geotermálna energia na Slovensku využíva v malej lokalite na južnom Slovensku. Konkrétne v Galante, v Šali, vo Veľkom Mederi a v Seredi.

Ohlásený je projekt geotermálnej teplárne v Košiciach. Vrt v obci Ďurkov by mal po dokončení projektu zabezpečiť teplo a teplú vodu pre 30-tisíc domácností.

Geotermálna elektráreň na Slovensku

Slovensko by sa malo čoskoro dočkať aj prvej geotermálnej elektrárne. A možno až dvoch.

Prvým projektom je geotermálna elektráreň pri Žiari nad Hronom v obci Lovča s inštalovaným energetickým výkonom 13 MWe, čo pokryje spotrebu pre 40-tisíc domácností.

V okolí Žiaru nad Hronom sa postupne počíta s vybudovaním troch geotermálnych stredísk s kapacitou až 20 MWe. Tento projekt sa rozbehol už pred niekoľkými rokmi, keď sa dostupné zdroje v oblasti vyhodnotili ako jedny z najperspektívnejších na Slovensku z hľadiska ich využitia na energetické účely.

Aktuálne prebieha finálna fáza posudzovania vplyvu projektu na životné prostredie, tzv. EIA. Predpokladá sa, že následne sa bude prostredníctvom hlbinných geotermálnych vrtov v lokalite čerpať horúca geotermálna voda s teplotou 130 – 140 stupňov Celzia.

Elektrická energia sa bude z geotermálnej vody vyrábať v modernom technologickom zariadení na povrchu. Zostatkové teplo z procesu výroby elektriny bude možné využiť na vykurovanie domácností a budov, ale aj v priemysle, poľnohospodárstve alebo na rekreačné účely.

So spustením skúšobnej prevádzky sa počíta v roku 2026.

Vhodné podmienky na vybudovanie a spustenie geotermálnej elektrárne na Slovensku sa potvrdili aj neďaleko Prešova, konkrétne v katastri obce Ľubotice. Geotermálna elektráreň má mať inštalovaný výkon 6,3 až 6,5 MWe.

Výhody a nevýhody geotermálnej energie

Medzi nesporné výhody využívania geotermálnej energie patrí ich obnoviteľnosť, nízka, takmer nulová uhlíková stopa a široké spektrum využitia.

V porovnaní s ostatnými zelenými zdrojmi energie ide o stály zdroj, ktorý je rovnako dostupný bez ohľadu na denný či nočný čas a ročné obdobie. Účinnosť geotermálnej elektrárne závisí výlučne od teploty zdroja a zostáva nezmenená bez ohľadu na ročné obdobie a počasie vonku.

Vysoké investičné náklady, ktoré sú potrebné na vybudovanie systému na využívanie tepla z geotermálnych zdrojov alebo na výrobu elektrickej energie, sa nepovažujú za nevýhodu, pretože majú rýchlu návratnosť, ktorá sa počíta v niekoľkých desiatkach rokov.

Medzi nevýhody využívania geotermálnej energie patrí zvyšovanie rizika zemetrasení a prepadávania zemskej kôry, ako aj riziko úniku jedovatých zlúčenín z vrtu.

Nevýhodou, ktorá bráni širšiemu využívaniu geotermálnej energie, je aj to, že geotermálna voda zvyčajne obsahuje veľké množstvo solí, a preto sa nemôže priamo viesť vodovodnými potrubiami a využívať ako zdroj pitnej vody. Jednou z hlavných nevýhod pri získavaní energie z hydrotermálnych zdrojov je nutnosť čerpania odpadovej (ochladenej) vody do podzemia, čo znižuje účinnosť geotermálnej elektrárne a zvyšuje prevádzkové náklady. Vypúšťanie týchto vôd je vylúčené, pretože obsahuje veľké množstvo toxických látok.

Zaujímavosti o geotermálnej energii

Z geotermálnej energie ťaží človek v podstate odnepamäti. Existujú archeologické záznamy o tom, že americkí Indiáni už pred viac ako 10-tisíc rokmi osídľovali územia v blízkosti geotermálnych zdrojov.

Geotermálne zdroje vyhľadávali staré civilizácie naprieč kontinentmi a využívali ich prioritne na kúpanie a na vykurovanie (primitívne podlahové kúrenie).

V Japonsku slúži geotermálna energia napríklad aj na vykurovanie ciest, aby nebolo nutné odhŕňať z nich v zime sneh.

Geotermálnu energiu využívajú aj domácnosti, ktoré majú tepelné čerpadlá pracujúce na systéme zem-voda alebo zem-vzduch.

Princíp činnosti tepelného čerpadla je rovnaký ako pri priemyselných zariadeniach pracujúcich v tepelných zónach, jediný rozdiel je v tom, že ako nosič tepla sa v tomto type zariadenia používa špeciálne chladivo s nízkym bodom varu, vďaka čomu sa získava tepelná energia prerozdeľovaním nízkoteplotného tepla.

Na efektívnu prevádzku tepelného čerpadla postačuje teplota pôdy alebo podzemnej vody okolo 8 stupňov, to znamená, že na zariadenie stačí malá hĺbka vonkajšieho okruhu.

Dôvody vysokých cien energií rozoberať nemusíme, pretože sú chronicky známe. To, čo teraz potrebuje každá domácnosť, sú fungujúce rady a overené tipy, ako zvládnuť šetrenie energiou.

Všetko zlé je na niečo dobré. Naučiť sa už dnes šetriť energiami bude veľmi užitočné nielen v roku 2023, ale zíde sa každému aj v dobrých časoch. Lebo kto to zvládne, bude šetriť peniaze, ale aj životné prostredie a našu planétu.

Malé kroky, veľké šetrenie energiou

Naši odborníci z PPA CONTROLL využili svoje znalosti a skúsenosti, aby dali dohromady nasledujúce rady, ako v malých krokoch ušetriť relatívne veľa energií a médií. Pre úplnosť faktov dodávame, že čiastočne čerpali aj z odporúčaní Slovenskej inovačnej a energetickej agentúry (SIEA).

Teraz, teda na začiatku vykurovacej sezóny, treba skontrolovať vykurovaciu sústavu, odvzdušniť radiátory a skontrolovať tesnenia okien aj dvier.

„Malým krokom, ale s veľkým efektom je neprekurovanie miestností. Každé zvýšenie teploty o 1 °C znamená o 6 % viac minutej energie,“ ráta Ing. Jozef Pollág z PPA Power DS, s. r. o.

Prúdeniu tepla do miestnosti zabraňuje akákoľvek prekážka na radiátore alebo v jeho blízkosti, preto ich odporúčame neprekrývať a nesušiť na nich oblečenie.

Aj záclony majú okrem estetickej funkcie svoju úlohu pri vytváraní teplého domova a šetrení energie. Ak máte okná úplne bez záclon, spotrebujete na vykúrenie miestnosti viac energie. Zároveň však platí, že ak je záclona príliš dlhá a prekrýva vykurovacie telesá, teplo má problém preniknúť do miestnosti. Ideálna dĺžka záclony je preto po parapetnú dosku.

Ďalšie tipy, ako ušetriť na kúrení

• Zo zdravotného hľadiska aj z pohľadu spotreby energií na kúrenie je ideálne zachovať vlhkosť vzduchu v interiéri v rozmedzí medzi 50 a 60 %. Pri vyššej vlhkosti a nižšej teplote totiž máme pocitovú teplotu rovnakú ako pri nižšej vlhkosti, ale vyššej teplote. Pri teplote 21 °C a vlhkosti vzduchu 60 % teda pociťujeme rovnakú tepelnú pohodu ako pri teplote 23 °C a vlhkosti vzduchu 30 %.
• Ak odchádzate na niekoľko dní z domu, kúrenie nevypínajte úplne, ale udržiavajte teplotu medzi 16 – 18 °C. Znovu vykúriť celkom vychladnuté miestnosti je drahšie ako udržiavať v nich minimálnu teplotu.
• Ak máte termostaty, využívajte ich. Pri správnom naprogramovaní je možné ušetriť na teple až 30 %. Tzn. v čase, keď nie sme doma, treba znížiť teplotu na udržiavanie a zvýšiť teplotu pred príchodom domov. Tak isto aj v noci znížiť teplotu, ktorá potom prispieva k spánkovej pohode.

Spotreba elektriny a plynu pod kontrolou

Keby sme elektrinu využívali iba na svietenie, ušetriť by nebol až taký problém, ako keď tento zdroj energie potrebujeme aj na pranie, varenie, žehlenie, umývanie riadu, vysávanie, na prevádzku elektroniky a v niektorých rodinných domoch aj na vykurovanie.

„Určite odporúčame mať na pamäti, že niektoré zariadenia využívajú pohotovostný, teda takzvaný stand-by režim, čo znamená, že spotrebúvajú elektrickú energiu aj vtedy, keď ich práve nepoužívame. Čím je spotrebič starší, tým vyššiu má spotrebu aj v tomto režime,“ upozorňuje J. Pollág. „Ak už nie počas týždňa, tak aspoň v tých dňoch, keď nie sme doma, odporúčame televízie, monitory, herné konzoly či wifi routre vypnúť zo zásuvky. Môžete tak ušetriť  8 - 15 % z celkovej spotreby elektrickej energie domácnosti.“

Pri varení radíme používať pokrievky a teplotu akumulovanú na varnej platni a v hrnci využiť na dokončenie jedla. Aj keď sa to nezdá, strata energie, ak sa nepoužívajú pokrievky, sa môže vyšplhať na neuveriteľných 150 – 300 %.

Úsporu prináša aj pravidelné čistenie chladničky a odmrazovanie mrazničky – 3 milimetre námrazy zvyšujú náklady na energiu až o 75 %.

Ak máte doma zvolený 2-tarifný produkt, teda máte aj takzvaný „nočný prúd”, využívajte ho na umývanie riadu v umývačke, na pranie, na nabíjanie spotrebičov. Nočný prúd je lacnejší ako denný.

Šetriace investície

Existuje mnoho ďalších krokov, ktorými sa dajú výrazne šetriť energie, hoci si vyžadujú viac času na uvedenie do života a na začiatku teda aj peňazí.

Ak to bude možné, v budúcnosti môžete vymeniť varnú dosku za indukčnú, zatepliť svoj dom, vymeniť okná a dvere či dať si nainštalovať solárne panely. Všetky tieto veci prinesú úsporu aj do budúcnosti, ktorá nemusí byť taká finančne náročná na cenu energií, ale šetriť ich má zmysel vždy.

Ako zelená energia sa vo všeobecnosti označuje energia, ktorá pochádza z obnoviteľných zdrojov, teda napríklad zo slnka, vetra, z biomasy. Prispieva k udržaniu, prípadne zlepšeniu stavu životného prostredia, no jej využívanie má aj svoje limity.

Teplo a elektrická energia získané z obnoviteľných zdrojov sa označujú ako zelené teplo a zelená elektrina. Zelené preto, že nemajú zásadný negatívny dosah na životné prostredie v podobe emisií, znečisťujúcich a zdraviu škodlivých prachových častíc alebo iných druhov exhalátov.

No aj výroba zelenej energie sa musí riadiť istými pravidlami a zásadami, pretože narušením rovnováhy by sa znegoval jej zelený prínos.

Keby sa nekontrolovane vyrubovali lesy (zdroj zelenej biomasy) alebo sa slnečné či veterné parky stavali na obrovských plochách, pre životné prostredie ani pre život človeka by to nebola dobrá správa.

Zdroje zelenej energie

Hoci zelená energia je teraz trendy, jej zdrojmi nie sú len moderné zariadenia a systémy, ale aj tradičné zdroje energie ako drevo, drevná štiepka či odpad z agrovýroby.

Zdrojmi zelenej energie sú:

• slnečné žiarenie, ktoré sa premieňa na zelenú energiu pomocou slnečných kolektorov a fotovoltických panelov,
• vietor, ktorým sa vyrába zelená energia pomocou veterných turbín,
• voda, pomocou ktorej vzniká elektrická energia v hydroelektrárňach,
• zelená biomasa, ktorá zahŕňa drevo, rôzne formy dreva spracovaného na energetické účely (drevené brikety, pelety, štiepka), rašelinu a odpad z poľnohospodárskych plodín spracovaný do formy paliva (agropelety, agrobrikety).

K účinným zdrojom zelenej energie vo forme tepla a chladenia patria aj tepelné čerpadlá. Tie využívajú ako zdroj energie kombináciu vzduchu s vodou, zeme s vodou a vody s vodou.

Všetky druhy tepelných čerpadiel využívajú už existujúcu energiu, „uskladnenú“ v jednotlivých médiách (voda, zem, vzduch), ktorú premieňajú na teplo. Nevznikajú pritom emisie, preto sa takto získanému teplu hovorí aj zelené teplo.

Jadro ako zdroj zelenej energie?

Ak hovoríme o zelenej energii v kontexte výroby elektrickej energie, vždy musíme spomenúť nielen to, že ide o obnoviteľný a zelený zdroj energie, ale aj fakt, že tento zdroj je nestabilný.

Keď nesvieti slnko alebo nefúka vietor, veterné turbíny a slnečné parky jednoducho elektrickú energiu nevyrábajú a neodvádzajú ju do elektrizačnej a prenosovej sústavy.

Vtedy hrozí riziko vzniku nežiaduceho výkyvu napätia (podpätie). Aby k tomu nedochádzalo, výpadky sa dopĺňajú z iných zdrojov, napríklad z paroplynových a z jadrových elektrární.

To, že veterné turbíny a fotovoltika samy osebe nestačia, je jeden z dôvodov, prečo Európska komisia po veľkých diskusiách nakoniec zaradila jadro a zemný plyn medzi zelené zdroje energie. Samozrejme, patria tam aj vďaka nízkym, v prípade jadra takmer nulovým emisiám CO₂.

Zelená (ne)istota

Energetická kríza roku 2022 ukazuje, že cesta Nemecka, ktoré sa rozhodlo pre zelenú energiu bez jadra, môže byť veľmi problematická.

Krajina zatvorila väčšinu jadrových elektrární, čím zároveň prehĺbila svoju závislosť od dodávok (ruského) zemného plynu.

Elektrárne fungujúce na zemný plyn v krajine „zapínali“ vtedy, keď slnko a/alebo vietor nevyrábali dostatočné množstvo elektrickej energie (počas noci a počas suchých letných období).

Po vypuknutí konfliktu na Ukrajine sa jasne ukázalo, že vylúčiť z energetického mixu jadro (zelený zdroj energie), nebola až taká dobrá voľba. Plynu malo Nemecko málo a ceny elektriny sa vyšplhali do závratných výšok.

Preto Nemecko prístup k jadru ako k zelenému zdroju energie aktuálne prehodnocuje.

Zelený vodík

Problémom pri využívaní zelenej energie na výrobu elektriny však nie je len nízky alebo nulový výkon obnoviteľných zdrojov, ale aj obdobia, keď je ich výkon vysoký. V oboch prípadoch treba regulovať množstvo elektrickej energie, ktorá sa dostáva do prenosovej sústavy.

A tak sa turbíny brzdia a množstvo energie „tečúcej“ do prenosovej sústavy sa obmedzuje. Dá sa povedať, že sú to momenty, keď sa zelené zdroje energie nevyužívajú naplno, ba dokonca, že sa nimi plytvá.

Riešením môže byť uskladnenie takto vyrobenej energie na horšie časy, teda napríklad na už spomínané obdobia, keď sa nedá vyrábať elektrina zo slnka alebo pomocou sily vetra.

Zvyšná elektrická energia sa pritom dá elektrolýzou premeniť na vodík a uskladniť vo forme zeleného vodíka ako ďalšieho zeleného zdroja energie.

Zelená energia na Slovensku

Viac ako 50 % elektrickej energie na Slovensku sa vyrobí zo zeleného zdroja, konkrétne z jadra. Významným zeleným zdrojom sú aj vodné elektrárne.

Ďalším zeleným zdrojom energie na Slovensku s veľkým potenciálom je fotovoltika, či už v podobe (veľkých) slnečných parkov, alebo ako drobný zdroj energie pre domácnosti či firmy.

Doteraz asi najviac podceňovaným, a pritom zeleným zdrojom energie s vysokým potenciálom na Slovensku je geotermálna energia. Naša krajina sa nachádza z veľkej časti na horninovom podloží, ktoré získavaniu „energie zo zeme“ praje, pretože má vysoký tepelný (geotermický) gradient. Na Slovensku dosahuje tepelný gradient 38 °C na kilometer oproti celosvetovému priemeru, ktorý je 30 °C na kilometer. V niektorých oblastiach je to aj 45 °C. Na rozdiel od slnka či vetra ide o zdroj nezávislý od vonkajších vplyvov – je k dispozícii nepretržite 24 hodín bez výrazných výkyvov, aj preto sa považuje za jeden z najspoľahlivejších zdrojov z pohľadu stability prenosovej sústavy.

So silou vetra na výrobu zelenej elektriny sa u nás v zásade veľmi počítať nedá, nakoľko oblastí, ktoré by polohou a silou vetra zodpovedali nárokom na efektívnu prevádzku veterných turbín, je málo.

Tradičným zeleným zdrojom energie, avšak na výrobu tepla, je na Slovensku drevo. Ide o obnoviteľný zdroj, ktorý neustále dorastá, samozrejme, pod podmienkou správneho obhospodarovania lesov.

Mnoho slovenských domácností a samospráv nahrádza kúrenie drevom, ale aj uhlím, ekohráškom alebo zemným plynom produktmi zo zelenej biomasy – drevenými peletami a briketami.

Majú nulovú uhlíkovú stopu, vyššiu výhrevnosť ako drevo a navyše sa považujú za cirkulárne (vyrábajú sa z pilín a hoblín, teda z odpadu vznikajúceho v drevospracujúcom priemysle) a bezodpadové (popol je kompostovateľný a dá sa použiť ako hnojivo).

Dôležitá je rovnováha

Prax ukazuje, že využívanie zelených zdrojov energie má veľký zmysel s ohľadom na životné prostredie a zachovanie kvality života aj pre budúce generácie.

Rovnako tak sa ukazuje, že táto zelená cesta bude fungovať iba vtedy, keď bude pozostávať z optimálne nastaveného energetického mixu – teda z viacerých druhov zelených energií.

Tým sa znižuje riziko zraniteľnosti spoločnosti, priemyslu a krajiny spôsobené závislosťou od niektorého zdroja energie.

Znižuje sa aj riziko degradácie alebo devastácie krajiny z dôvodu neúmerne vysokého využívania jedného zo zelených zdrojov energie na úkor iného (pestovanie energeticky výdatných rastlín, drancovanie lesov, stavba fotovoltických elektrární na veľkých zelených plochách).

Zelená cesta má byť o rozumnom využívaní obnoviteľných zdrojov energie spôsobmi, ktoré čo najefektívnejšie zúročujú poznatky vedy a možnosti techniky. Povedané inak, okrem prírodných zdrojov v nej majú mať miesto iba fakty a schopnosť vidieť jednotlivé súvislosti.

Stavanie na dojmoch a neznalosť problematiky rozvoju zelených zdrojov energie škodia.

Ako biomasa sa označuje všetko, čo pochádza z pôvodne živých organizmov, ktoré ako neživá forma obsahujú nahromadenú energiu. A tá sa dá využiť na výrobu tepla alebo ďalšou úpravou na biopalivá.

Všetky rastliny – tráva, kvety, stromy, kríky, riasy, rašelina, poľnohospodárske plodiny – využívajú na svoj život a rast vodu a oxid uhličitý zo vzduchu. Oxid uhličitý fotosyntézou premieňajú na kyslík, ale zároveň počas tohto chemického procesu vznikajú sacharidy, ktoré sú stavebnou látkou rastlín.

V nich ostávajú uskladnené fotóny, teda elementárne častice energie pochádzajúce zo slnka. Práve v nich je naakumulovaná energia, ktorá robí z biomasy zdroj vhodný na výrobu tepla, pohonných látok alebo paliva, pomocou ktorého sa vyrába elektrická energia.

Čo je biomasa

Povedané inak, biomasa je prírodný, zelený a obnoviteľný zdroj energie. Bio sa jej hovorí preto, že ide o biologicky rozložiteľné zvyšky rastlín alebo živočíchov.

Pri spaľovaní biomasy dokážeme získavať energiu uskladnenú v telách rastlín alebo živočíchov. Okrem energie sa v tomto procese z biomasy uvoľňuje aj oxid uhličitý, ale iba také množstvo, koľko ho biomasa do seba absorbovala počas života.

Ide teda o zdroj energie s neutrálnou uhlíkovou stopou. Množstvo oxidu uhličitého v ovzduší sa využívaním biomasy na energetické účely neznižuje ani nezvyšuje.

Zdroje biomasy

Biomasa sa delí podľa rôznych kritérií. Podľa odvetvia, z ktorého pochádza, poznáme biomasu:

• poľnohospodársku – ide o odpady z poľnohospodárskej výroby, ktoré sa dajú ďalej energeticky využiť (obilie, rastlina kukurice bez zŕn, slama, odpad zo sadov a vinohradov, plodiny ako vŕba, topoľ, štiavec, pestované na energetické účely)
• lesnú – palivové drevo
• drevný odpad – odrezky zo stromov a kríkov, piliny, hobliny
• komunálny odpad – biologicky rozložiteľný odpad, tuhý spáliteľný odpad, skládkový plyn, kalový plyn

Všetky tieto zdroje biomasy sa dajú využiť na energetické účely, pričom množstvo energie ukryté v jednotlivých druhoch biomasy sa môže líšiť. Preto treba citlivo zvažovať, ktoré zdroje biomasy využívať ako zdroj energie primárne a ktoré sekundárne alebo vôbec.

V Európskej únii aktuálne ako biopalivo dominuje repka, z ktorej sa vyrába bionafta, v USA zase kukurica, z ktorej sa vyrába lieh.

V Európe sa tradične ako zdroj energie na výrobu tepla využíva drevo, ktoré postupne nahrádzajú drevené brikety a pelety ako biopalivá s vyššou energetickou účinnosťou, než má drevo, a zároveň vyrobené z drevného odpadu (piliny, hobliny, štiepka).

Zelená biomasa

Treba povedať, že pokiaľ ide o terminológiu, presné definície a zatrieďovanie jednotlivých druhov biomasy, vládne zatiaľ aj v odborných kruhoch trochu chaos a pojmy nie sú presne ukotvené.

Už samotné slovo „biomasa“ v sebe obsahuje predponu bio, ktorá môže naznačovať, že ide o prírodný, teda zelený zdroj.

Neraz však zaznievajú aj argumenty, že uhlie a ropa tiež pochádzajú z prírody, a keďže ide o odumreté zvyšky živých organizmov, ktoré sa pôsobením tlaku a ďalších faktorov premenili na palivá, sú zelené. V skutočnosti určite nejde ani o biomasu, ani o biopalivá.

Mierny zmätok je aj pri výraze „zelená biomasa“. V princípe ide o označenie takých druhov zdrojov energie, ktoré boli pôvodne skutočne zelené (rastliny, stromy, kríky...), aby sa odlíšili od biomasy pochádzajúcej napríklad z komunálneho odpadu.

Zelená biomasa teda zahŕňa drevo a všetky jeho formy, do ktorého je spracované na energetické účely (štiepka, drevené brikety, pelety), ale tiež napríklad slamu či kukuričné šúpolie spracované do podoby brikiet.

Nedrevená biomasa

Pri využívaní komunálneho odpadu na energetické účely sa tiež hovorí o využívaní (nedrevenej) biomasy.

Vďaka pokročilým technológiám sa dá komunálny odpad efektívne a zároveň veľmi ohľaduplne k životnému prostrediu využívať na výrobu tepla alebo elektrickej energie.

Silno zakorenené mýty, predsudky a nedostatočné poznanie faktov v mnohých ľuďoch vzbudzujú strach a odpor voči ZEVO, teda zariadeniam na energetické využitie odpadu.

U nás sa im ešte stále ľudovo a hlavne nesprávne hovorí spaľovne napriek tomu, že moderné ZEVO nemajú okrem toho, že v nich prebieha proces spaľovania, nič spoločné s voľakedy fungujúcimi spaľovňami odpadu.

Je dokázané, že pri skládkovaní odpadu vzniká oveľa väčšie množstvo nebezpečných plynov a splodín, ktoré sa nedajú nijako regulovať a znečisťujú vzduch, pôdu aj vodu.

Mnoho európskych miest vrátane Prahy či Viedne využíva nedrevenú biomasu na výrobu tepla a elektrickej energie pre celé mestské štvrte. Energiou zásobujú obytné domy, nemocnice aj priemyselné parky a z ich komínov paradoxne vychádza vzduch čistejší, než je ten vonku. Takže zároveň slúžia ako čističky vzduchu.

Biomasa na Slovensku

Biomasa sa na energetické účely – na výrobu tepla, elektriny, bioplynu a biopalív – využíva dlhodobo. Prím hrá hlavne drevená biomasa, teda spaľovanie dreva, drevnej štiepky, drevených brikiet a peliet.

Začiatkom roku 2021 sme sa na Slovensku najskôr mohli potešiť štatistike Eurostatu, podľa ktorej stúpol podiel využívania biomasy na Slovensku v roku 2019 o neuveriteľných 91 % v porovnaní s predchádzajúcim rokom.

Potom sa však ukázalo, že do štatistík boli zaradené zelené zdroje ako celok, pričom platilo, že nové veterné alebo solárne zdroje energie sa do existujúcej sústavy elektrizačnej siete nemohli pripájať už niekoľko rokov.

Nárast využívania zelenej energie teda znamená, že mnoho slovenských domácností prešlo od kúrenia uhlím alebo inými fosílnymi palivami k drevenej biomase.

Biopalivá do áut

Jedným z mnohých pokusov, ako znižovať mieru znečistenia ovzdušia exhalátmi z dopravy, je filozofia využívania takzvaných biopalív. V tomto kontexte sa rozumejú pohonné hmoty, ktoré pochádzajú z biologických zdrojov.

Európska únia prijala smernicu, podľa ktorej má podiel biozložiek po roku 2020 dosahovať 10 % energetického obsahu paliva. Problém je, že dotovaná výroba biopalív uberá z plochy pôdy obrábanej pre potravinársku výrobu a podľa Svetovej banky sa podieľa aj na zvýšení cien potravín.

Výroba biopalív taktiež nie je veľmi šetrná k životnému prostrediu, pri rozklade dusíkatých hnojív totiž vzniká skleníkový plyn oxid dusný, ktorý je takmer 300-násobne nebezpečnejší než oxid uhličitý.

Výrobcovia pohonných látok aj automobilov investujú nemalé prostriedky do výskumu a vývoja biopalív z drevných materiálov a iných druhov biomasy.

Aktuálne sa však upúšťa aj od tejto cesty a o slovo sa čoraz intenzívnejšie hlásia elektromobily. Treba podotknúť, že aj elektrinu, ktorou sa tieto autá nabíjajú, treba nejakým spôsobom vyrobiť. Pokiaľ nepôjde o zelené zdroje, problém skleníkových plynov a vysokej uhlíkovej stopy elektromobily neriešia.

Výhody a nevýhody biomasy

Výhodou biomasy je, že ide o prakticky nevyčerpateľný zdroj energie, pretože stále vzniká (rastliny dorastajú, odpad sa stále produkuje).

Z pohľadu znečisťovania životného prostredia je využívanie biomasy na energetické účely určite čistejšie ako spaľovanie fosílnych palív.

Medzi výhody využívania biomasy patrí aj to, že sa nachádza všade na našej planéte, jej zdroje nie sú viazané iba na niektoré lokality.

Medzi zásadnú nevýhodu využívania biomasy, ktorá sa však teoreticky dá regulovať, patrí nevhodný postup jej získavania (pestovanie energeticky výhodných plodín na úkor iných plodín, neregulované obhospodarovanie lesov, odlesňovanie, ničenie prirodzených biotopov.)

Mnoho druhov biomasy má vysokú vlhkosť, ktorú treba pred využitím biomasy na energetické účely znížiť. To si vyžaduje ďalší krok pri spracovaní biomasy na palivo (sušenie), čo pri fosílnych palivách (uhlie, ropa, zemný plyn) riešiť netreba.

Zároveň si biomasa vyžaduje relatívne veľké skladovacie priestory. Nachádza sa však v podstate všade, takže z nej v budúcnosti môžeme efektívne a s minimálnym negatívnym dosahom na životné prostredie ťažiť tak, že sa bude spracovávať a aj využívať lokálne. Jednoducho povedané, tam, kde vznikla, sa aj spracuje na bio palivo a tam sa aj využije či už v domácnostiach, alebo v teplárňach a elektrárňach.

Biomasa však pri súčasných spôsoboch jej získavania nemôže hrať významnú úlohu v energetickom mixe krajín. Je to dobrý a zelený doplnkový zdroj energie.

Energiu ukrytú vo vode využíva človek od nepamäti. Slúžila na pohon strojov a dnes sa využíva najmä na výrobu elektrickej energie. Povedali vodné elektrárne už svoje posledné slovo, alebo sa budú budovať nové? Aké sú výhody vodnej energie? Má aj nevýhody?

 Na celom svete je aktuálne v prevádzke viac ako 65 tisíc vodných elektrární, ktorých inštalovaná kapacita je vyše 6 000 GW. To znamená, že asi 20 % všetkej elektrickej energie, ktorá sa na svete vyrobí, pochádza z vody.

Prvá vodná elektráreň pritom vzbudzovala v ľuďoch nedôveru a obavy. Jej výstavbu inicioval majiteľ fabriky na výrobu papiera H. J. Rogers v malom ospalom mestečku Appleton v americkom štáte Wisconsin.

Písal sa rok 1882, keď sa na rieke Fox zrealizovali plány podľa T. Edisonna, aby sa potenciál vody využil na výrobu elektrickej energie.

Dokázala vyrábať iba 21,5 kW elektriny, čo vystačilo na osvetlenie fabriky, samotnej hydroelektrárne a domu pána Rogersa.

Neskôr pridali druhý generátor, takže svetlo mali aj obyvatelia ostatných domov. Teda, ak dosť často menili žiarovky, ktoré praskali kvôli výkyvom napätia v sieti.

Ešte menej sa im pozdávalo za elektrickú energiu platiť paušál. Však ju vyrábala voda, ktorá je zadarmo, tak prečo by mali platiť?

Ako funguje vodná elektráreň

Dnes sa už nikto nepozastavuje nad tým, že sa za elektrickú energiu platí, aj keď je vyrobená vo vodnej elektrárni, ktorá je považovaná za spoľahlivý obnoviteľný zdroj energie.

Každému je jasné, že hoci voda je „zadarmo“, zariadenie a prevádzka vodnej elektrárne stoja peniaze. Zaujímavé pritom je, že princíp fungovania hydroelektrární sa od inštalácie prvej v podstate nezmenil a je založený na fyzikálnych zákonitostiach.

Veľmi zjednodušene sa dá povedať, že sa vo vodnej elektrárni premieňa energia vody na energiu elektrickú.

Vodná elektráreň tvorí technologický celok, ktorému sa hovorí aj vodné dielo. Skladá sa z hrádze alebo stavidla a zo strojovne s generátormi a turbínami, kde vzniká elektrická energia.

Deje sa to tak, že voda z výšky dopadá na lopatky vodných turbín, roztáča ich a odovzdáva im svoju (mechanickú) energiu. Tá poháňa hriadeľ a v generátore sa mení na elektrickú energiu.

Množstvo využiteľnej vodnej energie závisí od spádu vody, preto sa táto umelo vzdúva pomocou priehradnej hrádze. Vytvára výškovú prekážku, cez ktorú voda prepadáva aj niekoľko stoviek metrov. Podobne funguje stavidlo, to však vzduje vodnú hladinu len o niekoľko desiatok centimetrov.

Ako funguje prečerpávacia vodná elektráreň

Pri každom spôsobe výroby elektrickej energie je dôležité regulovať jej spotrebu a využitie v čase, keď je jej v elektrizačnej sústave viac než je možné v daný moment využiť.

Spôsob uskladňovania vyrobenej elektrickej energie zatiaľ nie je dostatočne vyvinutý. Pokiaľ však ide o vodnú energiu, tento problém celkom úspešne riešia takzvané prečerpávacie vodné elektrárne.

Tie v čase dopytu po energii elektrinu vyrábajú a odovzdávajú ju do elektrizačnej sústavy. A v čase, keď je jej prebytok, elektrickú energiu spotrebúvajú na prečerpávanie vody z nižšie položenej nádrže do hornej.

V prípade nutnosti sa dá takáto elektráreň vždy rýchlo a bez toho, aby sa znížilo napätie v elektrizačnej sústave, naštartovať aj na diaľku, iba pomocou dieselagregátu, aby poskytla podporu elektrizačnej sústave.

Najväčšia vodná elektráreň

Na vodných tokoch sú postavené tisícky malých vodných elektrární. V porovnaní s najväčšími hydroelektrárňami sveta to nie sú trpaslíci, ale špendlíkové hlavičky, čo do rozmerov, tak aj do výkonu.

Najväčšou aj najvýkonnejšou vodnou elektrárňou na svete sú Tri rokliny v Číne. Volá sa podľa priehrady, ktorá bola vybudovaná na rieke Jang-c´-ťjang. Funguje od roku 2008, postupne bolo do prevádzky uvedených až 32 generátorov, ktoré spoločne vyrobia 22 500 MW elektriny z vodnej energie.

Výkonom v plnej prevádzke sa na Tri rokliny doťahuje vodná elektráreň Itaijpú, ktorá leží na rieke Paraná, tvoriacej vodnú hranicu medzi Brazíliou a Paraguajom.

Určite je zaujímavé, že väčšina najväčších vodných elektrární na svete sa nachádza v Číne a v Južnej Amerike, ale do prvej desiatky je zaradená aj hydroelektráreň The Grand Coulee v USA, ktorá elektrinou zásobuje až jedenásť amerických štátov a časť Kanady.

Prvú desiatku najväčších vodných elektrární na svete uzatvára Sajano-Šušenskaja na rieke Jenisej. Zároveň ide o najväčšia elektráreň v Rusku, s výkonom 6,4 GW. Neslávne známa je tragédiou v roku 2009, pri ktorej zahynulo 75 ľudí.

Vodná energia na Slovensku

Vodná energia sa zaraďuje medzi obnoviteľné zdroje energie, ktoré pri výrobe elektriny neprodukujú žiadne škodlivé emisie.

Zároveň však platí, že najmä veľké vodné diela majú negatívne dopady na životné prostredie a lokálne ekosystémy. Z environmentálneho hľadiska sa preto za prijateľné zdroje pokladajú vodné elektrárne s menším inštalovaným výkonom (do 10 MW), tzv. malé vodné elektrárne (MVE).

Tým sa teraz dáva prednosť aj na Slovensku.

Prvá vodná elektráreň u nás vyrástla v Krompachoch v roku 1889 s inštalovaným výkonom 22kW a vyrábala jednosmerný prúd s napätím 110 V.

Prvá vodná elektráreň so striedavým prúdom bola spustená do prevádzky v roku 1894 na rieke Poprad.

Dopyt po elektrickej energii stúpal priamo úmerne s rozvojom priemyslu. Medzi rokmi 1900 - 1918 bolo na Slovensku uvedených do prevádzky až 46 vodných diel. Presne 100 ich začalo fungovať v roku 1945, ich celkový výkon bol 2760 kW. Išlo teda najmä o MVE.

Nasledoval boom výstavby veľkých vodných diel, ktorý sa zastavil až v roku 1989.

Na Slovensku je v súčasnosti v prevádzke 222 zariadení MVE, z ktorých 126 má výkon do 100 kW. Veľkých vodných elektrární je 24 s celkovým inštalovaným výkonom 1 531 MW.

Najväčšia vodná elektráreň na Slovensku

Najväčšou vodnou elektrárňou na Slovensku je elektráreň Gabčíkovo, ktorá stojí na rovnomennom vodnom diele. Prvý agregát bol spustený do prevádzky v októbri 1992, celú elektráreň sprevádzkovali až o štyri roky neskôr.

Dnes vyrába pomocou vody z Dunaja a ôsmich turbín 2 200 GW elektrickej energie ročne, čo je približne 8 % celkovej spotreby u nás.

Jej výstavbu ako aj prevádzku sprevádzali medzinárodné spory rovnako ako výhrady environmentalistov.

Po viac ako 25 rokoch prevádzky si najväčšia vodná elektráreň na Slovensku vyžaduje zásadnú rekonštrukciu.

Okrem výroby elektrickej energie slúži Vodné dielo Gabčíkovo aj ako protipovodňová ochrana nielen pre Slovensku, ale aj pre susedné Maďarsko.

Výhody a nevýhody využívania vodnej energie

Aj využívanie vody ako zdroja energie na výrobu elektriny má svoje výhody a nevýhody.

Medzi tie prvé sa zaraďuje relatívne dlhá životnosť, minimum ľudí potrebných na ich prevádzku (vodné elektrárne sa dajú riadiť na diaľku) aj veľmi rýchly nábeh výroby elektriny.

Za plusy sa dá považovať aj to, že priehrady slúžia na rekreačné účely aj ako zdroj pitnej vody alebo zdroj vody pre priemysel.

Po rokoch prevádzky sú však jednoznačne známe aj ich nevýhody, a to najmä v prípade veľkých vodných elektrární. Ich výstavba je časovo aj finančne náročná a nedokáže sa zaobísť bez zatopenia veľkého územia.

Priehrady dokážu do istej miery zabraňovať povodniam, zároveň je však ich prevádzka a výkon závislá na stabilnom prietoku vody. Elektrina sa v nich nemôže vyrábať pri slabom, ale ani pri príliš silnom prietoku, ktorý by mohol poškodiť zariadenie elektrárne.

V neposlednom rade je negatívnym dôsledkom výstavby vodných elektrárni narúšanie biotopov riečneho ekosystému. Bariéry, ktoré sú budované kvôli vzdúvaniu vodnej hladiny, zabraňujú rybám v migrácii.

Preto sa v posledných rokoch nebudujú veľké, ale iba malé vodné elektrárne.

Vietor človek dokázal vo svoj prospech využívať už pred tisíckami rokov, ale veterná energia premieňaná v turbínach na elektrickú energiu je pomerne mladý zdroj.

Kým v okolitých krajinách sú celé oblasti pokryté veternými turbínami, u nás je ich len pár. Dá sa veterná energia na Slovensku využívať?

Princíp fungovania veternej elektrárne je v zásade jednoduchý. Ide o premenu kinetickej energie (energie pohybu) na elektrickú. Je to prírodný a obnoviteľný zdroj energie, ktorý by mal podľa očakávaní tvoriť hneď po solárnej energii druhý najvýznamnejší zdroj energie ľudstva.

Ako funguje veterná elektráreň?

Zariadenia, ktoré premieňajú veternú energiu na elektrickú, sa nazývajú veterné turbíny. Dosahujú výšku niekoľkých desiatok metrov.

Hoci sa skladajú z takmer 8 000 rôznych komponentov, ich základné časti sú iba tri: rotor, generátor a systém natáčania rotora podľa smeru vetra.

Vrtule rotora prenášajú zachytenú veternú energiu na hriadeľ, ktorý sa vďaka tomu pomaličky otáča.

S hriadeľom je spojený generátor.

Aj na starých veterných mlynoch bola možnosť otáčať lopatky vrtule po smere vetra. Robilo sa to však ručne. Dnes túto úlohu zvládajú sofistikované systémy, ktoré prispôsobujú lopatky rotora vždy tak, aby sa do nich opieral vietor.

Klasické horizontálne veterné turbíny musia mať okrem toho aj dômyselný systém brzdenia lopatiek a odolnosť voči turbulenciám.

Novšie a zatiaľ menej známe vertikálne turbíny sú v porovnaní s nimi stabilnejšie, tichšie, odolnejšie voči silnému vetru a keďže dokážu fungovať aj pri nižšej sile vetra, sú spoľahlivým zdrojom energie. Preto sú vhodné aj do obcí a miest.

Koľko stojí veterná elektráreň

Hoci vietor fúka zadarmo, veterná energia zadarmo nie je. Postaviť veternú elektráreň, ktorá bude silu vetra premieňať na elektrickú energiu, si totiž vyžaduje značné vstupy.

Každá jedna turbína stojí desiatky až stovky tisíc eur – podľa veľkosti a princípu fungovania. Prirátať treba aj stavebné povolenia, výstavbu a prevádzku elektrárne, ktorá však tvorí iba zlomok z celkovej ceny.

Dlho diskutovanou je otázka bezvetria, keď je priemerný výkon veternej elektrárne nižší ako jej inštalovaný výkon, čo znamená finančné straty.

Prax ukazuje, že využívanie veternej energie je ekonomicky a energeticky výhodnejšie, keď sú veterné turbíny rozložené na dostatočne veľkej ploche. Inak povedané, čím viac je v krajine veterných turbín, tým viac sa dá spoľahnúť na tento zdroj energie a zároveň je lacnejšia.

Za veterný park (veternú farmu) sa považujú tri veterné turbíny postavené v jednej lokalite. Postaviť ich blízko seba je lacnejšie, zároveň však platí, že sa takto turbíny vzájomne ochudobňujú o výkon.

Preto krajiny s prístupom k moru (Nemecko, Veľká Británia, Dánsko) budujú čoraz viac veterných turbín na mori neďaleko pobrežia. Vzdialenosti medzi jednotlivými turbínami sú väčšie ako na pevnine a vďaka vyššej sile vetra dosahujú aj vyššie výkony.

Najväčšia veterná elektráreň na svete

Aj najväčšia veterná elektráreň na svete je postavená na vode. Stojí 90 km východne od Britských ostrovov a postavila ju dánska energetická spoločnosť Orsted.

Hornsea 2, ako sa projekt volá, tvorí 165 veterných turbín, každá s výkonom 8 MW. Do prevádzky bola spustená v januári tohto roka a ešte je vo fáze testovania.

Keď však začne fungovať na plný výkon, bude nielen najmladšou, ale aj najvýkonnejšou veternou elektrárňou na svete. Dokáže zabezpečiť elektrickú energiu pre viac ako 1,3 milióna domácností.

Čoskoro má byť však jej prvenstvo prekonané, pretože dánsky Orsted už pracuje na projektoch Hornsea 3 (elektrina pre 2 milióny domácností) a Hornsea 4.

Veľká Británia sa týmto projektom stala svetovou jednotkou vo využívaní veternej energie.

Čínsky obor

Prvenstvo, pokiaľ ide o najväčšiu veternú turbínu na svete, si zatiaľ drží Čína. Minulý rok oznámila spoločnosť MingYang Smart Energy vývoj morskej veternej turbíny, ktorá bude ešte väčšia ako obrovská turbína Haliade-X od spoločnosti GE.

Dostala meno MySE 16.0-242 a pôjde o 242 metrov vysoké monštrum s výkonom 16 MW. Jedna turbína tak zvládne uspokojiť energetické nároky až 20-tisíc domácností.

Zvyšovanie počtu veterných elektrární rovnako ako zväčšovanie ich rozmerov bude pravdepodobne viesť k znižovaniu ceny elektrickej energie vyrobenej z vetra.

Veterná energia na Slovensku

Na Slovensku máme zatiaľ jediný veterný park, a to v obci Cerová na Záhorí. Od roku 2003 vyrábajú štyri veterné turbíny s priemerom 47 metrov 4 000 MWh elektriny ročne.

Veterný park by mal teoreticky vyrásť aj neďaleko obcí Rohov a Popudinské Močidľany. Ministerstvo životného prostredia aktuálne posudzuje dva projekty od dvoch rôznych spoločností.

Oba rátajú s výstavbou siedmich turbín, no každá s iným variantom technológie.

Proti výstavbe tohto veterného parku sa zdvihla vlna odporu verejnosti. Stanoviská štátnych orgánov ešte nie sú známe.

Teoretický potenciál na využívanie veternej energie na výrobu elektriny je u nás v horských oblastiach (Orava, Kysuce, Spiš, Malé Karpaty) a v tých lokalitách Podunajskej nížiny, kde vietor dosahuje rýchlosť aspoň 5 m/s.

Odhadovaný potenciál veternej energie pre Slovensko je podľa enviroportálu 600 GWh ročne, čo je v porovnaní s inými alternatívnymi zdrojmi energie veľmi málo.

Je teda zrejmé, že veterná energia sa na našom území veľmi využívať nebude.

Výhody a nevýhody veternej energie

Tak ako všetko na svete, aj využívanie veternej energie má svoje plusy a mínusy.

Medzi výhody veterných elektrární nesporne patrí to, že pri prevádzke nevyužívajú žiadne zdroje a zároveň nevytvárajú odpad.

Zastavaná plocha, na ktorej turbína stojí, je minimálna a dbá sa o to, aby materiály, z ktorých je zložená, boli recyklovateľné.

Tento zelený zdroj energie má však aj svoje negatíva. Pod jeho lopatkami ročne uhynú stovky vtákov a netopierov. Rotory zároveň vytvárajú akustický zvuk aj infrazvuk a narúšajú elektromagnetický signál.

Nevýhodou využívania veternej energie je aj nestálosť zdroja. Ak nefúka alebo, naopak, fúka veľmi silný vietor, rotory stoja a elektrina, ktorá prúdi do siete z veternej elektrárne, musí byť nahradená iným zdrojom.

Zaujímavosti o veternej energii

Využívanie veternej energie je veľmi staré. Ľuďom tento prírodný zdroj energie slúžil na mletie obilia, čerpanie vody do zavlažovacích zariadení aj na pohon dopravných prostriedkov.

Dnes sa veľa úsilia, práce aj finančných prostriedkov sústreďuje na veternú energiu ako zelený zdroj elektrickej energie.

Faktom stále je, že veterné elektrárne patria medzi najmenej predikovateľné zdroje elektriny. Nové nádeje určite prinesie možnosť uskladnenia elektrickej energie vyrobenej takýmto spôsobom. Zatiaľ je to však iba hudba budúcnosti.

Aktuálne tvorí veterná energia asi 10 % celosvetového energetického mixu.

Súčasné moderné veterné turbíny sa princípom v podstate nelíšia od prvej turbíny, ktorá bola postavená v roku 1941 vo Vermonte v USA. Samozrejme, medzitým sa zásadne zdokonalili najmä materiály, z ktorých sa veterné elektrárne vyrábajú.

Lopatka tej prvej zlyhala už po 1 000 hodinách práce. K poškodeniu došlo na jej slabom mieste, ktoré nebolo posilnené pre nedostatok suroviny spôsobný druhou svetovou vojnou.

Malú veternú turbínu na dvore alebo na dome môžu mať aj jednotlivé domácnosti. Určite to nebude hlavný zdroj elektrickej energie, ale môže slúžiť ako doplnkový zásobník na napájanie niektorých spotrebičov.

Jadrové elektrárne na Slovensku, ale aj vo svete polarizujú spoločnosť aj odborníkov. Kým pre jedných ide o efektívny a nízkoemisný zdroj energie, pre druhých je to ekologická hrozba s veľkými zdravotnými rizikami.

Fakt je, že jadro je palivo s mimoriadne vysokou energetickou účinnosťou. Z 500 g obohateného uránu sa dá vyrobiť rovnaké množstvo elektrickej energie ako zo spálenia 1 000 ton uhlia.

Fakt je aj to, že z ekologického hľadiska má jadrová energetika jeden z najlepších emisných profilov spomedzi všetkých druhov energií. Moderná jadrová elektráreň vypustí do ovzdušia také nízke emisie CO₂, že v porovnaní s inými zdrojmi na výrobu elektrickej energie (napríklad uhlie) prakticky neexistujú.

Po vypuknutí vojnového konfliktu na Ukrajine zaradila Európska únia zemný plyn aj jadrovú energiu medzi zelenú energiu.

Urán – základ jadrovej energie

Základom jadrovej energie je (obohatený) urán. Je to chemický prvok, ktorý vznikol pravdepodobne pred 6,6 miliardami rokov v supernove. Nachádza sa všade – v horninách, vo vode aj v ľudskom tele (ukladá sa v štítnej žľaze, nadobličkách a kostiach).

Najčastejšie sa nachádza v životnom prostredí a v našom tele ako izotop ²³⁸U (izotopy sú atómy s rovnakým počtom protónov a rozdielnym počtom neutrónov), ktorý takmer nie je rádioaktívny, pretože doba jeho rozpadu je až 4,5 miliardy rokov.

Urán objavil v roku 1789 nemecký chemik Martin Heinrich Klaproth zo vzorky rudy smolinca (dnes sa nazýva uraninit), ktorý pochádzal z jáchymovských strieborných baní (Česká republika).

Až o 52 rokov neskôr dokázal čistý urán izolovať francúzsky chemik Eugéne-Melchior Péligot.

Ani on, ani nikto iný vtedy ešte netušil, že ide o rádioaktívny prvok. Na to prišiel až Henri Becquerel v roku 1896. Zistil, že nestabilné atómy sa premieňajú na atómy iného typu, pričom vyžarujú energiu – rádioaktívne žiarenie.

Čo je obohatený urán?

V priemysle sa urán začal využívať až na konci druhej svetovej vojny. Aby sa dala energia ukrytá v atómoch uránu usmerňovať a cielene využívať, urán sa obohacuje – zvyšuje sa koncentrácia jeho izotopov.

Na využitie v jadrovej energetike treba koncentráciu zvýšiť na 6 až 8 %. Na využitie v jadrovej zbrani až na 90 %.

Jadrová energetika

Prvá jadrová elektráreň na svete bola postavená v ruskom meste Obninsk neďaleko Moskvy a do prevádzky bola uvedená v roku 1954. Počet inštalovaných jadrových reaktorov stále narastá, zároveň sa však vyraďujú staré reaktory.

V lete 2022 bolo na svete v prevádzke približne 440 jadrových reaktorov, ktoré zabezpečovali desatinu (10 %) celkovej produkcie elektriny na svete.

Okrem výroby elektriny sa jadrové reaktory využívajú na pohon (ponorky, lode), na výskum (220 reaktorov v 50 krajinách), na výrobu priemyselných a medicínskych izotopov a na vzdelávanie.

Ako funguje jadrová elektráreň

Jadrová elektráreň (zaužívané slovné spojenie „atómová elektráreň“ sa v odborných kruhoch považuje za nesprávne, pretože v elektrárni nedochádza k štiepeniu atómov, ale k štiepeniu jadra) je zariadenie, v ktorom sa jadrová energia premieňa na elektrickú energiu.

Princíp fungovania jadrového reaktora je veľmi podobný princípu fungovania parnej elektrárne. Využíva sa pri tom voda a palivo.

Zjednodušene povedané, obohatený urán (palivo) je umiestnený v palivových kazetách, ktoré sú uložené v tlakovej nádobe jadrového reaktora. V kazetách dochádza k štiepnej reakcii atómov obohateného uránu, pričom vzniká teplo. V tlakovej nádobe sa nachádza upravená voda, ktorá kanálikmi prechádza cez kazety a odvádza vzniknuté teplo zo štiepnej reakcie (ohreje sa na cca 297 °C). Potom prechádza potrubím do parogenerátora (tepelného výmenníka), kde teplo odovzdáva vode privádzanej iným potrubím.

Ochladená voda sa vracia späť do tlakovodnej nádoby reaktora, kým zohriata voda v druhom okruhu v podobe pary poháňa lopatky turbíny. Hriadeľ turbíny je spojený s generátorom, v ktorom vzniká striedavé napätie 15,6 kV.

To sa ďalej v transformátore premieňa (transformuje) na vysoké (110 kV) alebo veľmi vysoké (440 kV) napätie. Medzitým sa para v tepelnom výmenníku premení znova na vodu a vracia sa do parogenerátora po ďalšiu dávku tepla.

Takýmto spôsobom sa elektrická energia z jadra vyrába desiatky rokov.

„Proces výroby elektriny z jadra sa meniť nedá, dá sa len zlepšiť kontrola a bezpečnosť prevádzky. Zavedením viacstupňovej ochrany, meraním fyzikálnych veličín, ktoré charakterizujú štiepnu reakciu, včasným odovzdávaním informácií riadiacemu centru, následne zlepšovaním algoritmu vyhodnocovania týchto údajov a skrátením reakčného času na vzniknuté situácie, zavádzaním moderných a vysokovýkonných riadiacich systémov, ktoré dokážu v reálnom čase odovzdávať a spracúvať informácie,“ hovorí Ing. Erik Vicena, zástupca generálneho riaditeľa pre obchod PPA CONTROLL, a. s.

Výhody a nevýhody jadrovej energie

Výhody jadrových elektrární sú nesporné – z malého množstva paliva a s takmer nulovou uhlíkovou stopou je možné vyrobiť enormné množstvo elektrickej energie.

Za nevýhody sa považuje vysoká investičná náročnosť výstavby elektrární, spôsob získavania paliva a taktiež následné zhodnocovanie, respektíve uskladňovanie vyhoreného paliva.

Ľudia považujú jadrové elektrárne aj za environmentálnu a zdravotnú hrozbu.

„Jadrová energetika vyvoláva kontroverzie a rozdielne názory. Vodou na mlyn sú aj posledné dve veľké havárie v Černobyle a Fukušime. No ako sa hovorí, všetko zlé je na niečo dobré a v prípade jadrovej energetiky to platí dvojnásobne. V Európe došlo k výraznému sprísneniu predpisov týkajúcich sa bezpečnosti prevádzky jadrových zdrojov, ktoré viedli k množstvu nových technických opatrení na fungujúcich jadrových elektrárňach a ešte vo väčšom rozsahu pri budovaní, spúšťaní a prevádzke nových zdrojov,“ vysvetľuje E. Vicena.

Bezpečnosť jadrových elektrární sa teda zvýšila, čo posilnilo výhody tohto zdroja na výrobu elektrickej energie.

Jadrové elektrárne na Slovensku

Na Slovensku vyrobia jadrové elektrárne (Mochovce, Jaslovské Bohunice) viac ako polovicu spotrebovanej elektrickej energie, čo robí z jadrovej energetiky hlavný pilier energetického mixu Slovenska.

Kým v jadrovej elektrárni v Mochovciach sú v prevádzke dva bloky, v Jaslovských Bohuniciach je už prvý z dvoch reaktorov odstavený.

Od roku 1987 je vo výstavbe tretí a štvrtý blok jadrovej elektrárne Mochovce, pričom tretí blok by mal byť spustený do prevádzky v najbližšom období. V roku 2035 by sa mohlo začať s výstavbou nového bloku v jadrovej elektrárni Jaslovské Bohunice. Ten bude dôležitý po plánovanom odstavení reaktora V2 po skončení jeho životnosti.

Pri spustení tretieho a štvrtého bloku jadrovej elektrárne v Mochovciach vyrobí Slovensko až 70 % elektrickej energie z jadra.

PPA CONTROLL aktuálne pracuje na všetkých existujúcich blokoch jadrových elektrární na Slovensku vrátane likvidácie bloku V1 v Jaslovských Bohuniciach a výstavby 3. a 4. bloku v Mochovciach. „Zároveň sa nám darí aj s jadrovými elektrárňami vo viacerých európskych krajinách, kde momentálne plníme dodávky a vykonávame inžinierske činnosti,“ doplnil E. Vicena.

Ďalšie využitie jadra

Hoci využívanie jadrovej energie úzko súvisí s pokrokom vedy a techniky aj s informačnými technológiami, urán používali už starí Rimania (v roku 79 p. n. l.) ako farbivo na keramické glazúry a sklo.

Ochudobnený urán – vzniká ako odpad pri výrobe obohateného uránu – je veľmi ťažký, odolný a zároveň funguje ako štít pred röntgenovým žiarením, čo predurčuje jeho ďalšie využitie.

Využíva sa v leteckom, zbrojárskom aj chemickom priemysle, ale aj v medicíne ako závažie, výstuž, výplň, strelivo, ochranné štíty či chemické činidlo.

Budúcnosť jadra

Odborníci na jadrovú energiu sú presvedčení, že urán a jadro ešte zďaleka nepovedali posledné slovo.

Veľa sa očakáva od poznatkov, ktoré odhalí projekt ITER. Podieľa sa na ňom 35 krajín z celého sveta vrátane Slovenska a participujú na ňom aj odborníci z PPA CONTROLL.

Výsledkom projektu ITER bude spustenie najväčšieho fúzneho reaktora na svete.

Solárna energia k nám prúdi zo slnka a ako taká je zadarmo. Okrem toho, že sa dá využívať na výrobu elektrickej energie, ohrev vody či varenie, má slnečná energia „na svedomí“ aj ďalšie druhy energie – napríklad veternú alebo vodnú.

Slnečná energia k nám prúdi bez toho, aby sme sa o to akokoľvek pričinili. Patrí teda medzi najdostupnejšie a zároveň najčistejšie obnoviteľné zdroje energie na našej planéte.

Keby sme ju ako ľudstvo vedeli využívať naplno, nepotrebovali by sme žiadny iný zdroj energie a napriek tomu by sme mali dostatok elektrickej energie, teplej vody, tepla na kúrenie aj pohon dopravných prostriedkov.

Technológie využívajúce solárnu energiu sú síce z roka na rok dokonalejšie, ale aj tak pokrýva energia získaná zo slnka zatiaľ len zlomok z celkovo vyrobenej elektrickej energie.

Napríklad v Európskej únii mali v roku 2021 solárne zdroje 10-percentný podiel na výrobe elektrickej energie. V solárnych paneloch sa vtedy vyrobilo 39 terrawatthodín (TWh) elektriny, čo bolo o takmer 11 TWh viac ako v roku 2018.

Na čo má vplyv solárna energia?

Hoci zatiaľ nedokážeme využívať potenciál slnečnej energie prichádzajúcej na zem naplno, platí zákon zachovania energie, podľa ktorého sa všetka solárna energia po dopade na našu planétu premení na iné formy energie.

Znamená to, že vplyv slnečnej energie sa prejavuje aj na iných zdrojoch energie – aj zelených. Slnečná energia je napríklad hybnou silou pre kolobeh vody, teda vodnú energiu. Ohrievanie vzduchu a jeho prúdenie by tiež nebolo možné bez slnečnej energie. Takže sa podieľa aj na veternej energii.

Slnečná energia je potrebná rovnako tak na existenciu energie z biomasy, pretože bez slnka by nemohla prebiehať fotosyntéza.

Tieto druhy slnečnej energie sú zadarmo.

Solárna energia a jej využitie

Využívať slnečnú energiu cielene znamená nechať ju dopadať na zariadenia, ktoré ju vedia ďalej premieňať na iné druhy energie.

Takými zariadeniami sú napríklad slnečné (solárne) kolektory, fotovoltické články (solárne panely), slnečná pec, slnečný varič a slnečná (prúdová) veža. Nimi sa dá solárna energia premieňať na elektrickú a/alebo tepelnú energiu.

Ako sa to deje? Energia, ktorá sa dostáva na zem zo slnka (na jeho povrchu je teplota cca 6 000 °C), je vo forme žiarenia. To sa skladá zo svetla, UV žiarenia a tepelného žiarenia.

Energia zo slnka je ukrytá vo fotónoch, malých časticiach, ktoré sú neustále v pohybe, majú rýchlosť svetla a nulovú hmotnosť. Vlastnosti fotónov sa využívajú pri premene slnečnej energie na iný druh energie.

Táto energia je v podstate zadarmo, náklady na ňu tvoria iba kúpa, montáž a prevádzka zariadení.

Solárne kolektory

Slnečné kolektory sú zariadenia, ktoré sa využívajú na ohrev vody. Doma nám tak môže v sprche alebo v podlahovom vykurovaní prúdiť voda, ktorú zohrialo slnko.

Solárny kolektor je v podstate každé zariadenie (vec), ktoré dokáže zachytávať slnečné lúče, premeniť ich energiu na teplo a následne toto teplo odovzdať teplonosnej látke.

V domácnostiach sa na ohrev vody v bazéne využívajú napríklad plastové absorbéry, ktoré sa skladajú z plastovej hadice navinutej na špirále.

Na ohrev úžitkovej vody sa používajú ploché a trubicové vákuové kolektory.

Pre väčšie prevádzky sú vhodné koncentrické zrkadlové kolektory. Fungujú na princípe zachytenia a nasmerovania slnečných lúčov do jedného miesta (ohniska), kde sa nachádza potrubie. V ňom cirkuluje teplonosná kvapalina, ktorá sa zohrieva energiou z lúčov. Používa sa na ohrev vody, ale môže slúžiť aj na pohon parnej turbíny, ktorá vyrába elektrickú energiu.

Fotovoltika

Fotovoltické články sú zariadenia, ktoré premieňajú slnečnú energiu na elektrickú. Články sú v podstate veľké bloky pokryté polovodičmi (najčastejšie kremíkovými), v ktorých sa energia z fotónov premieňa na jednosmerný elektrický prúd. Ten sa z panelov odvádza do zariadení, ktoré ho menia na striedavý prúd.

Odtiaľ sa cez rozvádzač vedie elektrický prúd buď priamo do budovy, úložného miesta (baterky) alebo do siete elektrizačnej a prenosovej sústavy.

Jednoduchým príkladom na využívanie slnečnej energie ako zdroja energie pre zariadenia je solárna kalkulačka, hodinky, solárne nabíjačky či vesmírne sondy.

Samozrejme, fotovoltické články sú aj základným komponentom fotovoltických elektrární. Vďaka pokroku vedy a využívaniu stále nových materiálov sa cena fotovoltických článkov z roka na rok rapídne znižuje, vďaka čomu sú náklady na nákup fotovoltickej sústavy na výrobu vlastnej elektrickej energie čoraz dostupnejšie. Tým sa skracuje aj dĺžka návratnosti tejto investície.

Na nezaplatenie je zároveň väčšia nezávislosť od komerčného dodávateľa elektrickej energie.

Slnečná pec

Slnečná pec je zariadenie, ktoré sústreďuje slnečné lúče do jedného bodu pomocou zrkadiel. Tie sú usporiadané tak dômyselne, že teplota v ohnisku môže mať aj 3 000 °C, preto sa dá takéto zariadenie využívať napríklad na tavenie ocele, výrobu vodíka ako pohonnej hmoty alebo na generovanie elektrickej energie.

V praxi sa však využíva veľmi málo, pretože výkon a stabilita slnečnej pece sú veľmi závislé od počasia.

Doteraz bola najväčšia slnečná pec postavená na Pyrenejach vo francúzskej horskej obci Odeillo.

Slnečný varič

Slnečný varič pracuje na obdobnom princípe ako slnečná pec, ale ide o oveľa menšie zariadenie. Využívajú ho napríklad humanitárne organizácie v krajinách tretieho sveta, kde je dostatok slnečného žiarenia, no náročný prístup k iným druhom palív alebo zdrojom energie.

Malé prenosné solárne variče získavajú čoraz väčšiu popularitu aj pri kempovaní a pobytoch v prírode. Bez zakladania ohňa sa v nich dá pripraviť chutné jedlo.

Intenzita tepla (varenia) sa reguluje takmer primitívne – posúvaním nádoby tak, aby slnečné lúče dopadali na malú plochu nádoby buď čo najintenzívnejšie, alebo iba na jej časť.

Využívanie slnečnej energie na Slovensku

Na Slovensku sa solárna energia využíva na ohrev vody a získavanie elektrickej energie v domácnostiach a firmách, ako aj na výrobu elektrickej energie v slnečných parkoch (fotovoltické elektrárne).

Napriek tomu využívame iba zlomok potenciálu slnečného žiarenia na Slovensku. Ministerstvo hospodárstva SR stanovilo využiteľný potenciál slnka u nás na 9 450 GWh ročne. Solárna energia by tak mohla byť druhý najvýznamnejší zdroj obnoviteľnej energie na Slovensku. Prvým je biomasa, ak neberieme do úvahy atómovú energiu, ktorá bola oficiálne zaradená medzi udržateľné zdroje.

Investícia do sebestačnosti

Podľa odborníkov by domácnosti, ale aj firmy mali v nasledujúcich rokoch investovať do solárnych zariadení, čím ušetria náklady na drahé energie a zároveň zvýšia svoju sebestačnosť.

To by podľa nášho názoru mohlo zabezpečiť udržateľnú konkurencieschopnosť slovenského hospodárstva.

Investícia do fotovoltického systému vo výške 10-tisíc € znamená každoročne 10-tisíc kilowatthodín elektrickej energie. Ak sa cena za kilowatthodinu vydelí životnosťou zariadenia (čo je približne 20 rokov), už dnes je takto získaná elektrina lacnejšia než elektrina z klasických zdrojov.

Energia je potrebná na všetky deje. Na každý, aj ten najmenší úkon človeka, napríklad na žmurknutie. Rastliny potrebujú energiu na svoj rast. Ani priemysel a stroje sa nezaobídu bez energie.

A tu sa dostávame k podstate. Kým človek získava energiu napríklad stravou a oddychom, priemysel, stroje, autá aj váš telefón či tablet, na ktorom toto práve čítate, potrebuje externý zdroj energie.

Energia potrebná na chod celých systémov – od priemyslu cez dopravu, až po každodenný život v našich domácnostiach, sa získava z obnoviteľných alebo neobnoviteľných zdrojov energie. V blogu sa budeme venovať niektorým zdrojom, z ktorých sa vyrába elektrická energia a teplo.

Hľadanie nových zdrojov energie

Riešením sa stalo využívanie fosílnych palív – najmä uhlia, ropy a zemného plynu, neskôr aj jadra.

Bez nich by dnes väčšina sveta nemala elektrickú energiu, teplo, svetlo. Priemysel by nemohol vyrábať, spôsoby dopravy by boli veľmi obmedzené.

Využívaním fosílnych palív v podstate využívame energiu minulosti. Uhlie, ropa aj zemný plyn vznikli rozkladom tiel rastlín a živočíchov, v kombinácii so všetkými látkami a prvkami, ktoré sa nachádzali v pôde.

Fosílne palivá majú teda organický, prírodný pôvod. Zatiaľ sú iba ťažko nahraditeľným zdrojom energie, no okrem toho, že ich ťažba a využívanie majú veľmi negatívny dopad na životné prostredie, ich zásoby sú limitované. Napríklad uhlie vznikalo viac ako 300 miliónov rokov, ale jeho zásoby na získavanie energie spaľovaním človek (takmer) vyčerpal v priebehu niekoľkých storočí.

Medzi obnoviteľné zdroje energie, ktorým sa budeme venovať, patrí:

 

Využívanie obnoviteľných zdrojov energie

Všetky obnoviteľné zdroje energie majú jedno spoločné – stále sa hľadajú efektívnejšie, jednoduchšie, ľahšie a lacnejšie spôsoby, ako ich využívať na získavanie tepelnej a elektrickej energie. Súčasné poznatky vedy kombinované s technickým pokrokom sú už relatívne efektívne.

Problémom ostáva nestabilita dostupnosti niektorých obnoviteľných zdrojov energie (najmä slnečného žiarenia a vetra, ale aj vodnej energie).

Výzvou je aj vyriešenie problému uskladnenia alebo iného využitia energie získanej z obnoviteľných zdrojov, v prípade, že sa v reálnom čase nespotrebuje nimi vyrobená kapacita.

 

Význam obnoviteľných zdrojov energie z pohľadu kvality života

Dnes si už nikto nedovolí spochybňovať reálnosť klimatickej krízy, ktorej čelí celá planéta. A málokto pochybuje o tom, že jednou z kľúčových ciest je čo najrýchlejšie nahradenie fosílnych, neobnoviteľných zdrojov energie obnoviteľnými.

Vieme, že tento proces nebude bezbolestný a bude si vyžadovať značné finančné prostriedky. No čím skôr sa s prechodom na obnoviteľné zdroje energie začne, tým to bude lacnejšie.

Skupina spoločností PPA CONTROL už dnes robí veľa aktivít smerujúcich k získavaniu energie cestou nulových emisií. „Riešenia na dosiahnutie uhlíkovej neutrality budú určite lacnejšie než odstraňovanie škôd, ktoré by vznikli, ak by sa teraz nerobili žiadne opatrenia,“ je presvedčený zástupca generálneho riaditeľa PPA CONTROLL, Ing. Erik Vicena.

Dôkazy o pravdivosti jeho slov sa dajú nájsť napríklad v štatistikách škôd spôsobených prírodnými katastrofami. Reálnym zrkadlom sú aj štatistiky o zhoršujúcom sa zdravom stave obyvateľov planéty, najmä nárast takzvaných civilizačných chorôb, s ktorými súvisia predčasné úmrtia.

Spoločným menovateľom tohto stavu sú enormne rastúce emisie škodlivých látok v ovzduší, ktoré spôsobujú aj zmeny klimatických podmienok.

 

Využitie obnoviteľných zdrojov energie na Slovensku

V roku 2020 sa podľa údajov Eurostatu Slovensku podarilo prelomiť rekord, keď dosiahlo 17,4-percentný podiel výroby elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov. Splnili sme tak aj záväzok, ktorý sme dali voči EÚ.

Číslo je to pekné, ale viažu sa k nemu minimálne dve ALE.

Prvým „ale“ je, že Slovensko zásadne nezmenilo podiel výroby energie z obnoviteľných zdrojov. Zmenili sa len spôsoby zbierania a triedenia dát, takže zmena čísla je kozmetická.

Druhým „ale“ je fakt, že sme zďaleka nedosiahli kapacitu, ktorú Slovensko vďaka svojej polohe, rozlohe, klimatickým podmienkam a prístupe k technológiám, má. Obnoviteľné zdroje môžeme teoreticky na výrobu elektrickej energie a tepla využívať v oveľa väčšej miere

Aké obnoviteľné zdroje energií máme k dispozícii na Slovensku? V prvom rade slnečnú energiu, v niektorých lokalitách je čiastočne využiteľná veterná energia. Slovensko má veľký potenciál využívať vodnú energiu a geotermálnu energiu.

Určite väčšiu podporu a edukáciu si vyžaduje využívanie biomasy ako zdroja energie dostupného napríklad pre domácnosti. A v oblasti priemyslu treba diskusiu, vedomosti aj finančné prostriedky sústrediť napríklad na zelený vodík.

Solárna energia

Solárna energia, respektíve energia zo Slnka, je jednou z najdostupnejších a najčistejších foriem energie, ktoré môžeme využívať.

Množstvo slnečnej energie, ktorá dopadá na Zem, mnohonásobne prevyšuje súčasnú celosvetovú spotrebu energie. Kým Slnko nevyhasne, ide o nevyčerpateľný zdroj energie. Navyše využívanie slnečnej energie má nulový negatívny dopad na životné prostredie.

Existuje veľa spôsobov, ako solárnu energiu využiť na výrobu elektriny alebo ohrev vody. Jedným zo spôsobov využívania solárnej energie, populárny aj na Slovenku, je priama premena slnečnej energie na elektrickú vo fotovoltických článkoch.

Fotovoltické články pracujú na princípe fotoelektrického javu – fotóny (častice svetla) dopadajú na fotovoltické články, kde dajú do pohybu elektróny a vzniká jednosmerný elektrický prúd. Ten sa dá využívať na napájanie malých domácich spotrebičov (napríklad) lampy, ale aj elektrární s výkonom v megawattoch (MW).

 

Využitie slnečnej energie na Slovensku

Na Slovensku sa intenzita slnečného žiarenia, ktoré vieme teoreticky využiť na získanie elektrickej energie, pohybuje v rozmedzí 1 000 – 1 205 kWh/m2/rok. Čo je asi 200-krát viac, než je aktuálna spotreba energie na Slovensku.

Samozrejme, nie celý objem žiarenia vieme premeniť na elektrinu alebo ohrev vody.

Ministerstvom hospodárstva bol technicky využiteľný potenciál stanovený na 9 450 GWh ročne, čo robí zo Slnka po biomase druhý najvýznamnejší obnoviteľný zdroj energie na Slovensku. Predbehol teda aj geotermálnu energiu a vodné elektrárne.

V súčasnosti však dosahujú všetky fotovoltické elektrárne inštalovaný výkon pod 1 GW, čo je žalostne málo.

Väčšina výkonu fotovoltických elektrární bola na Slovensku inštalovaná okolo roku 2011. Aktuálne sa nová fotovoltická elektráreň za 60 miliónov eur buduje v susedstve dvoch jadrových blokov v Jaslovských Bohuniciach. Nový slnečný park má mať výkon 48 MW a má ambíciu byť najväčšou fotovoltickou elektrárňou na Slovensku.

„Prevádzkovateľ každej takejto elektrárne musí disponovať sofistikovaným systémom riadenia procesov správy,“ vysvetlil Ing. Michal Kolimár, riaditeľ Strediska distribúcie energií v spoločnosti PPA Power DS, s.r.o., ktorá patrí do skupiny spoločností PPA CONTROLL. „Vďaka tomu, že my takýto systém máme, dosahujú nami prevádzkované fotovoltické elektrárne najväčšiu výrobnú účinnosť.“

Vodná Energia

Už sme spomínali, že energiu vody využívali na pohon už naši predkovia. Či už pomáhala roztočiť mechanizmus v obecnom mlyne, alebo premenená na paru poháňala lokomotívy, umožňovala ľudstvu napredovať.

Vedeli ste, že s výrobou elektrickej energie z vody sa začalo v septembri 1882 na rieke Fox v Appletone v americkom štáte Wisconsin?

Výstavbu vodnej elektrárne inicioval majiteľ miestnej papierne H.J. Rogers, ktorý sa inšpiroval plánmi Thomasa Edisona na výstavbu elektrárne v americkom New Yorku.

V čase otvorenia produkovala prvá hydroelektráreň 12,5 kW elektrickej energie, čo vystačilo na osvetlenie továrnikovho domu, samotnej elektrárne a priľahlých budov s papierenskými strojmi. Neskôr pridali ďalší generátor a svetlo aj za tmy si užívali aj obyvatelia ostatných domov.

Z toho sa tešili, naopak rozčuľovalo ich, že musia za elektrinu platiť (paušál, elektromery neexistovali) a tiež nutnosť stále vymieňať žiarovky, ktoré kvôli nestabilnej intenzite elektrického prúdu, ktorý sa menil v závislosti od mohutnosti vodného toku, praskali.

V priebehu prvého roka sa tieto problémy podarilo odstrániť a dnes považujeme vodné elektrárne za spoľahlivý obnoviteľný zdroj na výrobu elektrickej energie.

Výhody a nevýhody vodnej energie

Jednoznačnou výhodou využívania vodnej energie na výrobu elektriny je flexibilita vodných elektrární a taktiež skutočnosť, že pri výrobe elektriny neprodukujú škodlivé emisie.

Pri veľkých vodných elektrárňach a vodných dielach sa však preukázali aj ich negatívne dopady na životné prostredie a lokálne ekosystémy.

Z hľadiska klímy, ekológie a udržateľnosti sa preto za najvhodnejšie považujú elektrárne s menším inštalovaným výkonom (takzvané malé vodné elektrárne).

Európska únia stanovila ich výkon na 10 MW, niektoré jej členské štáty však stlačili hodnotu ešte nižšie. Napríklad Nemecko na 5 MW a Taliansko 3 MW.

 

Vodná energia na Slovensku

V našej krajine využívame na výrobu elektrickej energie z vody najmä potenciál rieky Váh, na ktorej je vybudovaná sústava 22 vodných elektrární, ktoré sa spoločne nazývajú Vážska kaskáda.

Veľké vodné elektrárne sú súčasťou priehrad. Najväčšou a najkontroverznejšou z nich je Vodné dielo Gabčíkovo, najmladšouVodné dielo Nová Bystrica, ktoré bolo skolaudované v roku 1989.

Odvtedy sa priehrady, ktoré majú devastačný vplyv na životné prostredie a vyžadujú si zatopenie veľkého územia, nestavajú.

Ich výkon je pritom veľký. Prečerpávacia vodná elektráreň Čierny Váh má inštalovaný výkon 735 MW, Vodné dielo Gabčíkov 720 MW. Nasleduje Liptovská Mara (203 MW), Vodné dielo Žilina (72 MW) a Oravská priehrada (21,75 MW).

V porovnaní s tým malé vodné elektrárne na Slovensku ročne vyrobia približne 450 GWh elektrickej energie. Medzi ne patrí aj najstaršia vodná elektráreň kežmarská Turbína, ktorej zariadenie pochádzajúce z roku 1910 je dodnes v prevádzke.

Veterná Energia

Kým veterné mlyny sa v minulosti využívali na mletie obilia, či čerpanie vody, moderné veterné turbíny dokážu vyrábať elektrickú energiu.

Ide o pomerne mladý zdroj, prvá veterná turbína bola postavená v roku 1939 (v štáte Vermont, USA) s vtedy smiešnym výkonom 1,25 MW.

Pre porovnanie, najmodernejšie veterné turbíny, ktoré sa stavajú pri pobrežiach oceánov (Atlantik), majú výkon od 8 do 20 MW a sú schopné vyprodukovať elektrickú energiu pre tisícky domácností.

Veterné turbíny sú vysoké aj 60 metrov, čo je výška 20-poschodovej budovy a hoci na pohľad vyzerajú jednoducho, skladajú sa až z 8 000 rôznych komponentov. Mnohé z nich vedia meniť orientáciu „vrtule“ podľa smeru vetra.

Ako vlastne vyrábajú elektrickú energiu? Premenou kinetickej energie vetra na mechanickú. Tú potom generátory premieňajú na elektrickú.

Najviac inštalovaného výkonu veternej energie je v Nemecku a za ním nasleduje Španielsko. Doháňajú to aj USA a Čína. Ak sa táto dynamika rastu udrží, bude veterná energia schopná do roku 2050 splniť jednu tretinu globálnych energetických požiadaviek.

Samozrejme, pod podmienkou, že bude fúkať vietor, pretože napríklad v roku 2021 boli Nemecko aj Francúzsko nútené riešiť dodávky elektrickej energie kvôli bezvetriu využívaním takmer už odstavených uhoľných a jadrových elektrární a nákupom od zahraničných výrobcov.

 

Výhody a nevýhody veternej energie

Medzi výhody využívania veternej energie patrí minimálna záťaž pre životné prostredie a minimálne prevádzkové náklady po postavení turbín.

Okrem súše sa dajú stavať aj na mori a na plávajúcich plošinách. Ide síce o väčšiu investíciu, ktorá si okrem iného vyžaduje inštaláciu podmorských káblov, ale so zaručeným výkonom v podstate 24/7.

Zaujímavé pritom je, že vietor na mori je zvyčajne silnejší počas dňa, čo umožňuje stabilnejšiu a efektívnejšiu výrobu energie, keď je dopyt spotrebiteľov na vrchole. Naopak väčšina suchozemských veterných zdrojov je silnejších v noci, keď sú nižšie nároky na elektrinu.

Veterné turbíny majú aj svojich odporcov a kritikov, lebo spôsobujú hluk a rušia obyvateľov v okolí. Pomaly sa pohybujúce lopatky turbín sú tiež kritizované za škodenie vtákom a netopierom.

Podľa informácií Centra pre biologickú diverzitu sú každý rok zabité stovky dravcov (orlov, sokolov, jastrabov), ktorí sa dostanú do stretu s lopatkami turbín postavených pozdĺž ich každoročnej migračnej trasy.

Ďalšou nevýhodou vetra ako zdroja energie je nestálosť. Ak z nejakého dôvodu nefúka, výroba elektriny sa zastaví a dodávky energie do siete sa musia nahradiť inými zdrojmi.

 

Využívanie veternej energie na Slovensku

U nás je potenciál na využívanie energie z vetra najmä v horských oblastiach (Kysuce, Orava, Spiš, Malé Karpaty) a na Podunajskej nížine, kde vietor dosahuje rýchlosť aspoň 5 m/s.

Podľa ministerstva životného prostredia by sme z vetra mohli ročne získať 600 GWh, čo je v porovnaní s vodou alebo biomasou veľmi málo.

V prevádzke je u nás veterný park pri obci Cerová – pozostáva zo štyroch turbín s výkonom 660 kWh.

Výstavba ďalších veterných parkov v lokalitách s vhodnou silou vetra by sa nezaobišla bez výrubu lesov a narušenia biotopov, čo nie je v záujme Slovenska ani v súlade s pravidlami NATURA 2000. Veterná energia sa tak na Slovensku bude pravdepodobne využívať minimálne.

Geotermálna Energia

Nielen gejzíry (teda prúdy horúcej vody uvoľňované z útrob zeme), ale aj sopky, horúce pramene a parné výrony sú označované ako zdroje geotermálnej energie.

Zem ju získala už pri svojom vzniku z materskej hmloviny a následnými zrážkami s kozmickými telesami. Čiastočne je táto energia generovaná aj rádioaktívnym rozpadom niektorých prvkov vnútri planéty.

Ľudstvo využíva geotermálnu energiu najmä v podobe termálnych vôd (niekde aj pár horúcich 150 °C). Využíva sa na vykurovanie aj výrobu elektrickej energie.

Výhody a nevýhody využívania geotermálnej energie
Výhody geotermálnej energie sú vysoký výkon a nulová produkcia škodlivín.

Nevýhodou je, že využívanie tejto energie zvyšuje množstvo zemetrasení, prepadávanie sa zemskej kôry, riziko úniku jedovatých zlúčenín z vrtu a finančná náročnosť procesu „skrotenia“ horúcej vody alebo pary.

Geotermálna energia na Slovensku

Krajinou, ktorá najviac využíva potenciál geotermálnej energie, je Island.

Na území Slovenska sa nachádza 25 perspektívnych oblastí s geotermálnymi zdrojmi s teplotou vody do 150°C v hĺbkach do 5 000 metrov. Tieto pramene sa dnes využívajú na vykurovanie kúpalísk s geotermálnou vodou, vykurovanie nemocnice a sídliska (Galanta).

Budúci potenciál je v možnosti využívať geotermálnu energiu s nižšími tepelnými hodnotami v tepelných čerpadlách, ktoré pracujú na princípe termodynamického chladiaceho obehu.

Biomasa a Biopalivá

Hoci slovo biomasa by mohlo evokovať, že ide o všetko živé, v kontexte energií, výroby tepla a elektrickej energie sa pojmom biomasa označuje biologicky rozložiteľná zložka výrobku alebo zvyšku rastlín a živočíšnych látok z poľnohospodárstva, lesníctva, priemyselného a komunálneho odpadu.

Povedané ľudskou rečou sú to biologicky rozložiteľné produkty prírody alebo ľudskej činnosti, v ktorých je naakumulovaná energia.

Nachádza sa napríklad v dreve, drevnej štiepke, briketách a peletách, v slame a ďalších poľnohospodárskych plodinách (kukurica, obilie, repka), ale aj v odpadoch.

Pevná biomasa sa u nás zatiaľ využíva najmä na vykurovanie. Čoraz viac domácností prechádza z tuhých fosílnych palív ako sú uhlie či ekohrášok, na drevné brikety a pelety, ktoré sa vyrábajú z pilín a hoblín, teda z čistého dreveného odpadu.

Ide o biopalivá s neutrálnym uhlíkovým cyklom, čo znamená, že pri ich spaľovaní sa síce uvoľňuje CO2, ale iba toľko, koľko ho stromy (prípadne iné rastliny), do seba počas života absorbovali, keď premieňali oxid uhličitý na kyslík (fotosyntéza).

Pri splyňovaní biomasy a spálení plynu v kogeneračných jednotkách sa dá energia z biomasy využiť aj na výrobu elektrickej energie.

Vodík – obnoviteľný aj neobnoviteľný zdroj?

Veľká pozornosť sa aktuálne venuje vodíku, ktorý má potenciál byť zeleným palivom budúcnosti.

Vodík je najľahší plynný, chemický, bezemisný a netoxický prvok, z ktorého sú zložené až dve tretiny všetkej vesmírnej hmoty.

Napriek tomu, že ide o jeden z najrozšírenejších prvkov aj na našej planéte (nachádza sa vo vode, vo vzduchu, v zemnom plyne, etanole), takmer nikdy sa nevyskytuje ako samostatná molekula – vždy tvorí zlúčeninu.

Kým v čase svojho objavu (1776, Henry Cavendish) nenašiel vodík využitie v priemysle, dnes sa kontúry využitia vodíka v priemysle aj doprave črtajú čoraz jasnejšie.

Skúsenosti sú bohaté, veď ako palivo pre rakety, ale aj zdroj energie na výrobu elektriny, tepla a vody sa využívali vodíkové palivové články už počas kozmických letov misií Apollo v 60. rokoch 20. storočia.

Vďaka tomu, že sa vodík veľmi ľahko viaže s inými látkami, dá sa využiť na skladovanie elektrickej energie. Ideálne vyrobenej zeleným spôsobom, ale v danom momente nespotrebovanej odberateľmi.

Je vodík obnoviteľným zdrojom?

Vodík sa považuje za zelený a obnoviteľný zdroj energie iba vtedy, ak sa v procese jeho výroby elektrolýzou využívajú obnoviteľné zdroje energie (napr. slnko, voda, vietor). Ak sa vodík vyrába z fosílnych palív (napr. zemný plyn), tak nie je považovaný za obnoviteľný zdroj.

Zlou správou je, že 96 % vodíka sa vyrába práve z fosílnych palív. Iba zvyšné 4 % vznikajú elektrolýzou vody.

Odborníci aj ekológovia vidia budúcnosť jedine v tzv. zelenom vodíku. „Sme presvedčení, že do budúcnosti by mala byť ťažiskom výroba zeleného vodíka elektrolýzou, čo si vyžaduje čistú a zvyšnú elektrinu z obnoviteľných zdrojov, ktorá by sa inak nespotrebovala a bolo by ju potrebné uskladniť,“ naznačuje cestu budúcnosti Ing. Vladimír Lásik z PPA CONTROLL.

Takáto energia sa bude dať v podmienkach Slovenska zatiaľ získať najmä z fotovoltických elektrární, keďže využívanie vetra je kvôli našej polohe výrazne limitované a elektrina získaná z jadra sa nepovažuje za čistú.

Neobnoviteľné Zdroje Energie

V súčasnosti sa neobnoviteľné zdroje energie využívajú na väčšine planéty ako hlavný zdroj výroby elektrickej energie, tepla a na pohon dopravných prostriedkov.

Medzi neobnoviteľné zdroje energie, z ktorých sa vyrába elektrická energia alebo teplo, patrí:

 

Veľkou výhodou fosílnych palív je to, že ich premena na využiteľnú energiu je relatívne jednoduchá, rýchla a lacná.

No keď sa na misky váh položí vplyv takto získanej energie na životné prostredie a ľudské zdravie, výhody neobnoviteľných zdrojov energie sú neporovnateľne menšie ako ich nevýhody.

V aktuálnej situácii by Slovensko len ťažko dokázalo existovať bez využívania neobnoviteľných zdrojov energií. Hoci negatívny vplyv využívania ropy, uhlia či zemného plyn na životné prostredie je zásadný, iba pomaly a ťažko sa nahrádzajú zelenými zdrojmi energie.

 

Uhlie - svetlo na konci tunela

Slovensko sa na klimatickej konferencii v Glasgowe zaviazalo, že z uhlia už v roku 2023 elektrickú energiu vyrábať nebude.

Nielen prevádzkovatelia uhoľných elektrární, ale aj výkonná moc v štáte teraz musí vyriešiť problém, čím špinavé, ale energeticky výdatné uhlie nahradiť.

„Nahradiť uhlie ako lacný zdroj energie nebude jednoduché. Zelené zdroje nemajú také parametre, na aké sme boli pri uhlí zvyknutí,“ skonštatoval expert z PPA CONTROLL.

Ako reálna náhrada sa javí byť biomasa, konkrétne spaľovanie dendromasy, teda biopalív z dreveného dopadu a spaľovanie upraveného komunálneho odpadu.

„Naše skúsenosti nás utvrdzujú v presvedčení, že spaľovanie odpadu v moderných spaľovniach je efektívne a ekologické riešenie. Namiesto hromadenia na skládkach a nečisťovania ovzdušia a vody sa môže odpad využiť na výrobu tepla aj elektrickej energie,“ pokračuje V. Lásik.

Zemný Plyn

Je to bezfarebná, vysokohorľavá látka v plynnom skupenstve. Pri kontrolovanom dokonalom spaľovaní sa mení na zmes oxidu uhličitého a vodnú paru, pričom vzniká teplo.

Zemný plyn sa využíva na vykurovanie, varenie aj ohrev vody, v elektrárňach, v teplárňach, v kongeneračných jednotkách aj v doprave.

Zemného plynu je podľa pôvodu, spôsobu ťažby, spôsobu spracovania a chemických vlastností viacero druhov. V súčasnosti sa najviac využíva tzv. naftový zemný plyn, ktorý vznikal spolu s ropou.

Výhody a nevýhody zemného plynu

Za výhodu sa pri využívaní zemného plynu na energetické účely považovala jeho nízka cena, čo už dnes neplatí, a nízke emisie CO2 (napríklad v porovnaní s uhlím) aj nižší obsah tuhých častíc (PM – partulate matter). Tie sú nebezpečné najmä preto, lebo voľne poletujú v ovzduší a následne sa usádzajú v ľudskom organizme (v pľúcach, ale aj iných orgánoch), kde môžu spôsobovať rôzne problémy.

Najnovšie dáta ukazujú, že tuhé častice, ktoré vznikajú pri spaľovaní plynu, sú podstatne menšie, než sa doteraz tvrdilo, čo zvyšuje ich rizikovosť.

Faktom stále ostáva, že pri využívaní zemného plynu dochádza k zvyšovaniu uhlíkovej stopy aj k znečisťovaniu ovzdušia. Ďalšou veľkou nevýhodou zemného plynu je jeho výbušnosť.

Medzi nevýhody tohto zdroja energie z pohľadu Slovenska (a Európy) možno zaradiť aj závislosť na jeho dodávkach z Ruska. Aktuálne sa ozývajú hlasy, ktoré nabádajú k vylúčeniu tohto zdroja na energetické účely, pričom by plyn mohla nahradiť geotermálna energia, biomasa a spaľovanie odpadov. Touto cestou sa má vybrať celá Európska únia. Každému je ale jasné, že tak zásadný prerod nebude jednoduchý a rýchly, ale potrvá dlhšiu dobu. Hlavne ak dopyt po energiách neustále rastie a uvedené zdroje nemajú také parametre, aby pokryli súčasnú potrebu.

Nekonvenčné Zdroje Energie

Na výrobu elektrickej energie, tepla alebo pohonných hmôt sa využívajú aj nekonvenčné zdroje energie. Ide o fosílne a vyčerpateľné zdroje, ktorých hlavným charakteristickým znakom je ich úzka previazanosť na lokalitu.

Medzi nekonvenčné zdroje energie patrí napríklad rašelina, bituminózne bridlice a piesky a hydráty zemného plynu.

Rašelina

Pozostáva zo zvyšku odumretých machov, tráv a stromov. Tvorí asi 2 % zemského povrchu a je v nej ukrytých asi 8 miliárd terajoulov energie.

Obsahuje však aj veľa minerálov, preto sa využíva najmä v poľnohospodárstve (hnojivo, kompost), ale aj v chemickom priemysle.

Rašelina zlisovaná do tvaru brikety sa využíva aj ako palivo. V neprospech širšieho využívania rašelinových brikiet na kúrenie však hovorí ich vysoký, až 50-percentný podiel nespáliteľných látok (popola), devastácia životného prostredia pri ťažbe rašeliny a tiež fakt, že Európska únia označila tento nekonvenčný zdroj energie za fosílne palivo (jeho zdroje sa neobnovujú).

Bituminózne bridlice a piesky

Obsahujú ropné látky nazývané bitúmeny. Hovorí sa im aj dechtové alebo živicové piesky.

Ich ložiská sa nachádzajú na celom svete, ale zatiaľ nie sú dostatočne preskúmané. Zmapovanie týchto nekonvenčných zdrojov energie komplikuje fakt, že pokiaľ sa nenachádzajú priamo pod povrchom zeme, ich ťažba je komplikovaná, neekonomická a neekologická.

Ide totiž o tuhú hmotu, ktorá sa dá z útrob zeme získať iba vtedy, keď sa zmieša s horúcou vodnou parou. To si vyžaduje masívnu injektáž horúcich vodných pár priamo do ložiska, čo nie je možné bez bezprostrednej blízkosti výdatného vodného zdroja.

Výsledkom je nielen vyťažená ropná látka, ale aj enormné množstvo znečistenej vody.

Dostatočné množstvo horúcej vody treba aj v prípade, že sa bituminózne piesky ťažia v povrchových baniach.

Vyťažený materiál sa následne premiešava s horúcou vodou, aby sa z neho uvoľnili ropné bitumény. Sú oveľa hustejšie ako ropa. Aby sa mohli ďalej transportovať ropovodom, musia sa zmiešať s ľahkou ropou alebo sa štiepia krakovaním.

Na výrobu jedného barelu bridlicovej ropy je potrebné vyťažiť až dve tony bridlicových pieskov.

Hydráty zemného plynu

Sú to štruktúry podobné ľadu, ktoré obsahujú plyn, najčastejšie metán. Okrem toho, že sú potenciálne zdrojom obrovskej energie, sú aj vysoko explozívne a málo preskúmané, pretože sa nachádzajú v zemskej kôre, ktorá je navyše zaliata masou vody oceánov.

Jadro

Každý zdroj energie má svoje výhody a nevýhody. Týka sa to aj jadra.

Jadrové elektrárne produkujú 15 % celosvetovej spotreby elektrickej energie, pričom platí, že takto získaná energia je nízkouhlíková (v porovnaní napríklad s uhlím sa pri zohľadnení celého palivového cyklu dokonca považuje za bezuhlíkatú).

Výhodou je mimoriadne vysoká energetická účinnosť tohto zdroja. Z 500 g obohateného uránu sa získa rovnaké množstvo energie ako z 1 000 ton uhlia.

Medzi nevýhody patria vysoké náklady na výstavbu jadrových elektrární, vysoké náklady na ich likvidáciu po skončení životnosti, doteraz nevyriešené problémy s uskladnením (využitím) vyhoreného rádioaktívneho odpadu a nebezpečenstvo úniku rádioaktívnych látok.

Všetky tieto problémy ešte treba vyriešiť. To, že sa vedú dlhé diskusie o tom, či je jadro ekologické palivo, alebo nie, je dobré a užitočné, pokiaľ sú to debaty opreté o fakty.

Veľa odpovedí určite prinesie aj projekt ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor – Medzinárodný termonukleárny experimentálny reaktor), ktorého súčasťou je aj skupina spoločností PPA CONTROLL.

Ide o najambicióznejší energetický projekt vo svete. Jeho cieľom je dokázať možnosť jadrovej fúzie ako veľkého a bezuhlíkového zdroja energie.

Kým sa dozvieme ďalšie odpovede o jadre, ktoré odkryje ITER, presviedča o význame a bezpečnosti jadra záver Európskej komisie, podľa ktorej je jadro klasifikované ako udržateľný zdroj na výrobu energie.

Toto rozhodnutie prinieslo úľavu krajinám, ktoré sa vybrali cestou budovania nových a bezpečných jadrových elektrárni. Patrí medzi ne napríklad aj ekologicky vyspelé Fínsko a ďalšie škandinávske krajiny, ale aj Česká republika alebo Maďarsko.

Jadrová energia na Slovensku

Z hľadiska situácie na Slovensku zatiaľ nie je reálne nahradiť existujúce jadrové elektrárne (Mochovce, Jaslovské Bohunice) bez toho, aby nebola ohrozená stabilita elektrizačnej sústavy a aby bol zároveň pokrytý dopyt priemyslu a domácností po elektrickej energii. Vyrábajú totiž 51 % všetkej elektrickej energie.

Cestou je modernizácia existujúcich a výstavba nových a bezpečných jadrových elektrární. „Atómové elektrárne dneška už nie sú to, čo boli pred desiatkami rokov. Bezpečnosť je v nich na vysokej úrovni a pri zodpovednej prevádzke neznamenajú žiadne riziko pre ľudstvo,“ vysvetlil expert z PPA CONTROLL.

Čo je zelená energia

Zelená energia sa často používa ako synonymum pre obnoviteľné energie, avšak v skutočnosti existuje rozdiel medzi týmito pojmami.

Zelená energia pochádza z obnoviteľných zdrojov, ktoré neprodukujú emisie CO2. Obnoviteľné energie sú také zdroje energie, ktoré pochádzajú z obnoviteľných zdrojov, pričom sa neberie ohľad na ich dopad na životné prostredie alebo produkciu CO2.

Nie všetky obnoviteľné zdroje energie sú aj zelenými energiami. Za zelené zdroje energie môžeme považovať solárnu energiu, pretože je obnoviteľná a jej proces vytvárania energie neprodukuje skleníkové plyny. To isté platí aj pre malé vodné elektrárne.

Veterné elektrárne taktiež zaraďujeme k zeleným energiám, aj keď majú negatívny vplyv na vtáctvo, oproti ostatným zdrojom energie je iba minimálny. Geotermálna energia síce uvoľňuje oxid uhličitý, ale jeho množstvo je zanedbateľné, takže ju považujeme za zelený zdroj energie.

Na druhú stranu obnoviteľné zdroje energie, ktoré majú negatívny dopad na prostredie, sú veľké vodné elektrárne, keďže ich výstavba produkuje skleníkové plyny a obmedzujú prúd vody, teploty a pohyb vodných živočíchov.

Medzi zelené zdroje energie sa nezaraďuje ani biomasa, ktorá využíva prevažne drevené palivo na spaľovanie. Stromy síce zachytávajú z ovzdušia CO2 a následne počas spaľovania ho vracajú naspäť, čo znamená, že biomasa je minimálne uhlíkovo neutrálna, ale niektorí vedci nepovažujú biomasu za zelenú, keďže sa obávajú zvýšenej intenzity odlesňovania bez vysádzania nových stromov, čo v konečnom dôsledku zníži kapacitu ukladania uhlíka a zvýši jeho množstvo v atmosfére.

Medzi zelené zdroje energie, ktoré využívame na Slovensku, zaraďujeme:

Energetický mix

Kvôli bezpečnosti, nezávislosti, ale aj s ohľadom na životné prostredie je ideálne, pokiaľ sa na výrobu elektrickej energie a tepla využíva vhodne skombinovaný energetický mix rôznych zdrojov.

O kľúčovom význame dobre nastaveného energetického mixu sa teraz Európa, ale aj zvyšok sveta presviedčajú na pozadí vojenskej invázie Ruska na Ukrajinu.

To, ako je nastavený energetický mix Slovenska, odráža dedičstvo minulosti, ale naznačuje aj možné cesty v budúcnosti.

V roku 2021 sa 48 % všetkej elektrickej energie vyrobilo v jadrových elektrárňach, 14 % pochádzalo zo zemného plynu, 3 % z uhlia a úhrnne 30 % z nekonvenčných zdrojov energie (biomasa, slnko, veterná a vodná energia). Predvlani boli tieto čísla mierne iné. Jadro malo podiel 51 %, zemný plyn 15 %, uhlie 7 % a nekonvenčné zdroje 24 %.

Pri napĺňaní cieľov Európskej únie o uhlíkovej neutralite do roku 2050, ku ktorým sa zaviazalo aj Slovensko, sa dá predpokladať, že fosílne palivá budú postupne ubúdať a nahrádzať ich budú obnoviteľné a/alebo udržateľné zdroje (jadro) energie.

Veda a technika prinášajú aj ďalšie, úplne nové možnosti získavania elektrickej energie, zatiaľ sú však skôr v rovine teórií a počiatočného testovania.

„Nech sa bude elektrina vyrábať akokoľvek, treba v prvom rade vyriešiť otázku jej skladovania. Okrem krátkodobých úložísk, akými sú batérie či prečerpávacie vodné elektrárne, sa javí, že najväčší potenciál na dlhodobé uskladnenie má vodík,“ uzatvára V. Lásik.

Slovensko je krajina zamorená odpadom, ktorý by sa pritom dal výborne energeticky zhodnotiť. Naša spoločnosť si tento fakt uvedomuje a svoje skúsenosti sa snaží pretaviť do užitočných projektov. (viac…)

Vlastník elektromobilu si okrem pokuty za rýchlosť, či parkovanie musí dávať pozor aj na pokuty za prekročenie odberu elektriny pri nabíjaní.

Nabíjanie elektromobilu

Počet elektromobilov na Slovensku postupne rastie, za čo môžu aj dotácie na nákup elektromobilov  či budovanie infraštruktúry nabíjacích staníc. Keďže nabíjanie na verejných staniciach je však stále pomerne drahé, množstvo vlastníkov elektromobilov a hybridov sa snaží nabíjať lacnejšie na vlastnej nabíjačke doma, či v zamestnaní.  Majitelia áut na elektrický pohon aj majitelia nehnuteľností s nabíjacími stanicami však môžu byť nemilo prekvapení pokutami za odber elektriny pri nabíjaní.

Na čo myslieť pri budovaní nabíjacích staníc?

Elektromobil, ktorý sa nabíja, predstavuje pre elektrické rozvody budovy významnú záťaž. Pri montáži nabíjačky sa však na tento faktor obvykle neberie ohľad. A to je chyba. Ak je nabíjačiek viac, elektrikári pri montáži zvýšia aj hlavný istič budovy, čo však vyústi do vyšších mesačných fixných poplatkov za elektrický výkon. Ak má budova predimenzovaný hlavný istič, môžu sa zbytočné náklady vyšplhať aj nad 1000 €/mesiac.

Ak má budova, kde sú nabíjačky pripojené, hlavný istič naopak poddimenzovaný, môže byť situácia ešte horšia. Ak napríklad počas teplého dňa budú rozvody elektriny zaťažené chladením budovy a zároveň sa prídu nabíjať elektrické vozidlá, môže sa sieť preťažiť, čo bude mať za následok výpadok elektriny v celej budove.

Naša spoločnosť PPA Power DS rieši tento problém inteligentným riadením nabíjania, čím dosahuje maximálnu bezpečnosť, aj úsporu v poplatkoch za elektrickú energiu. Riadiaci systém sleduje elektrické rozvody budovy a v prípade nedostatku voľnej kapacity, mierne znižuje rýchlosť nabíjania. Systém vie nabíjačke, aj elektrickému vozidlu "povedať" koľko môže v danom okamihu zo siete odoberať. Tým sa optimalizuje zaťaženie elektrických rozvodov budovy a tiež nehrozí riziko výpadku elektriny. Základnú funkcionalitu tohoto systému vieme dodať už v cene nabíjačiek.

Optimalizácia nabíjania elektromobilov

Podobná situácia je v obchodných centrách, hoteloch a na firemných parkoviskách. V týchto objektoch sa stáva, že niektoré dni nenabíja nikto, inokedy sú obsadené aj všetky nabíjačky. Obchodné centrá aj hotely sú obvykle napojené na rozvody vysokého napätia a majú zmluvný limit výkonu, ktorý sa nazýva rezervovaná kapacita. Za prekročenie rezervovanej kapacity účtujú distribútori elektriny vysoké pokuty, až 33€ za každý kW prekročenia.

Predstavme si, že je teplý letný deň, chladenie beží naplno a obchodné centrum je na hornej hranici rezervovanej kapacity. Príde majiteľ bežného elektrického auta, nabíja sa výkonom 50 kW a zatiaľ si dá obed. O 45 minút spokojný odchádza z nákupného centra s nabitým vozidlom. Spokojný však nebude majiteľ centra, ktorému v takejto situácii príde o mesiac pokuta za prekročenie výkonu 50 kW x 33 € čo je 1 650 €!

Riešenia od PPA Power DS

Riešenie od PPA Power DS by takejto situácii nielen zabránilo, ale ju aj predvídalo. Systém monitoruje odber obchodného centra na minútovej báze a v prípade nedostatočnej kapacity včas upozorní majiteľa na potrebu jej zvýšenia. Naša spoločnosť tiež inštaluje v takýchto objektoch batériové zásobníky malých rozmerov, ktoré vedia v krízovej situácii zabrániť prekročeniu výkonu a v ostatnom čase sa využívajú ako záložný zdroj.

Spoločnosť PPA Power DS prevádzkuje aj početné fotovoltické inštalácie. Spojením fotovoltiky, obchodných centier a batérií vznikajú zaujímavé synergie. Počas maxím slnečného žiarenia vyrábajú naše FVE elektrárne najviac elektriny a práve v tom čase aj obchodné centrá ktoré prevádzkujeme potrebujú najviac elektriny na chladenie. Pokročilými technológiami vieme tieto synergie využiť a prispievať tak k stabilite celej elektrizačnej sústavy a k úspore nákladov pre našich zákazníkov.

PPA CONTROLL, a. s., je už od začiatkov svojej histórie považovaná za komplexného dodávateľa a riešiteľa projektov v oblasti jadrovej energetiky. Postupne sa stala kľúčovým hráčom pri zabezpečovaní zdrojov elektrickej energie nielen na Slovensku, ale aj zahraničí.

Azda nie je nutné osobitne zdôrazňovať, že zabezpečenie výroby dostatku elektrickej energie je pre ľudstvo nevyhnutnosťou. V súčasnosti sa čoraz väčší dôraz kladie na minimalizovanie záťaže pre životné prostredie a stabilitu z hľadiska dodávky a bezpečnosti. Po nešťastných jadrových haváriách v Černobyle na Ukrajine či v japonskej Fukušime je téma jadrových elektrární pre mnohých strašiakom.

Aj preto je potrebné, aby sme sa pri diskusiách o jadrovej energii držali faktov.

Jadrová energia má stále využitie

• Jadrové elektrárne produkujú viac ako 10 % celosvetovej energie. Na celom svete je v súčasnosti stále v prevádzke viac ako 450 reaktorov.

• Aktivity v oblasti prevádzky a modernizácie existujúcich technológií budú pretrvávať minimálne nasledujúce polstoročie.

• Ani na Slovensku zatiaľ nie je reálne nahradiť existujúce jadrové elektrárne tak, aby nebola ohrozená stabilita elektrizačnej sústavy a aby sa zároveň podarilo pokryť dopyt po elektrine zo strany zákazníkov.
• Plán Ministerstva hospodárstva SR prijatý v decembri 2018 definuje vývoj energetiky v súlade s princípmi trvalo udržateľného rozvoja. Počíta s využívaním jadrovej energie ako hlavného bezuhlíkového zdroja elektriny.

• Sprísnenie európskej legislatívy týkajúce sa bezpečnosti sa pretavilo do množstva nových technických opatrení (tzv. pofukušimské opatrenia), ktoré je nevyhnutné vykonať na fungujúcich jadrových elektrárňach a ešte vo väčšom rozsahu pri budovaní, spúšťaní a prevádzke nových zdrojov.

• Tieto aktivity budú vyžadovať kompetentných odborníkov schopných zabezpečiť takúto údržbu a modernizáciu.

Bezpečnosť jadrových elektrární

Jadrová energetika k sebe pustí len skutočných odborníkov. Vo všetkých fázach kladie s ohľadom na bezpečnosť mimoriadne prísne nároky na odbornosť a profesionalitu.

Konkurenčná výhoda spoločnosti PPA ENERGO je najmä v dobrej znalosti technológií jadrových elektrární, ktorá výrazne ovplyvňuje aj kvalitu samotného riešenia.

Mimoriadnou devízou je taktiež kontinuita pri realizácii viacerých projektov v jadrovej energetike. „Táto kontinuita je nielen na Slovensku, ale aj v teritóriu Európy jedinečná a veľa firiem ju nemá možnosť reálne zažiť,“ konštatuje Zoltán Lovász, riaditeľ spoločnosti PPA ENERGO, s. r. o.

Aké sú naše skúsenosti s jadrovou energetikou?

Skúsenosti PPA ENERGO, s. r. o., sú komplexné a zjednodušene sa dajú zhrnúť do týchto bodov:

• Výstavba nového jadrového zdroja - od návrhu až po finálnu realizáciu.
• Prevádzka jadrového zdroja. Ide najmä o tri oblasti činností – rekonštrukciu, údržbu a inovácie.

Náš tím je zložený zo starších skúsenejších pracovníkov poznajúcich jednotlivé technológie a mladších odborníkov na tvorbu a používanie moderných softvérových riešení. To je výborný základ úspešného zvládnutia aj takých náročných projektov, aké sa vyskytujú v jadrovej energetike.

Schopnosť mobilizovať a manažovať dostatočný počet odborníkov stavia PPA CONTROLL, a. s., do pozície lídra na slovenskom trhu a preferovaného partnera aj pre mnohých zahraničných investorov v oblasti jadrovej energetiky.

Aj keď história automobilov na elektrický pohon odštartovala už v 19. storočí, sú u nás elektromobily stále veľmi kontroverznou témou. Jednoznačne však ide o stúpajúci trend, preto je pre PPA CONTROLL dôležitým predmetom záujmu, ktorý pomáha vytvárať lepšiu budúcnosť pre všetkých. Zhrnuli sme niekoľko mýtov a faktov tohto fenoménu.

CENA

Cena je pri jednotlivých položkách elektromobilu relatívny pojem, pretože musíme brať do úvahy mnohé prevádzkové faktory, nie je to len o nabíjaní. Pri jazde elektromobilom treba  rozlišovať medzi jazdou v meste a jazdou po diaľnici.

Jazda elektromobilom v meste: V meste dosahuje elektromobil vynikajúce parametre. Pri priemernej rýchlosti 50 km/h je aerodynamický odpor minimálny a náklady sa pohybujú okolo 2,31 €/100 km. Úspora je značná a využívanie v mestskom režime je mimoriadne výhodné. Na porovnanie benzínový motor dosahuje náklady nad 7 €/100 km.

Jazda elektromobilom po diaľnici: Na rozdiel od jazdy po meste na diaľnici elektromobil nie je až tak výhodný. Z dôvodu vysokého aerodynamického odporu a vyššej rýchlosti vychádzajú náklady pri elektromobile na cca 4 €/100 km pri domácom nabíjaní, ak však využijeme verejnú nabíjačku, čo pri cestovaní po diaľnici na dlhšiu vzdialenosť je nutnosť, náklady vzrastú až na 12 €/100 km. Pri spaľovacom motore sa však náklady pohybujú približne na úrovni 8 €/100 km, z čoho vyplýva, že s elektromobilom na diaľnici je šetrenie nákladov otázka ceny energie na verejných nabíjacích staniciach.

Cena nabíjania a dostupnosť nabíjacích staníc

Elektromobil dnes nabijete v každom regióne Slovenska a čoskoro sa spustí ďalších viac ako 80 nových staníc na diaľniciach, cestách 1. triedy v rôznych mestách SR. Najčastejšie sa nabíjacie stanice vyskytujú v obchodných a biznis centrách, ale sci-fi nie je ani nabíjanie v pohodlí domova, čo vyjde podstatne lacnejšie než na verejných staniciach. Spoločnosť PPA Power DS, s. r. o., dodáva preto viaceré druhy domácich a podnikových nabíjačiek pre firmy, hotely či nákupné centrá.

Pri nabíjaní z vlastných zásuviek a nabíjačiek vyjde cena elektriny približne 150 €/MWh. Plné nabitie auta Nissan Leaf, ktoré má vo svojom vozovom parku aj spoločnosť PPA Power DS, stojí približne 6 €. Naproti tomu verejné nabíjačky pri cestách dosahujú cenu aj 450 €/MWh a tu nás nabitie toho istého vozidla stojí 18 €.

Ak teda nabíjate rozumne, môžete dosiahnuť oveľa nižšie prevádzkové náklady.

ŽIVOTNOSŤ BATÉRIE 

Dojazd elektromobilov je snáď najdiskutovanejšou témou. Ak máte potrebu natankovať už pri dojazde 200 km, môžete mať obavy, či včas dorazíte k nabíjacej stanici. Pri elektromobiloch platí, že čím je batéria bližšie k plnému nabitiu, tým sa nabíja pomalšie, ak sa teda ponáhľate, neoplatí sa čakať na jej úplné nabitie. „Čo sa týka cien batérie, tak z globálneho hľadiska sme už v súčasnosti svedkami rapídneho znižovania cien batérií, čo výrazne ovplyvňuje aj vývoj a posilňovanie trhového segmentu produktov na uskladňovanie elektrickej energie,“ konštatuje Ing. Michal Kolimár, riaditeľ Strediska distribúcie energií v spoločnosti PPA Power DS, s.r.o. Čím lacnejšie sú batérie, tým efektívnejšie sú projekty zamerané na uskladnenie elektrickej energie a to opäť nahráva ďalšiemu znižovaniu cien batérií.

Na záver len dodáme, že ak chcete vďaka elektromobilu ušetriť, musíte lacno nabíjať. Nabíjačky z našej dielne s tým počítajú – pomôžu vám náklady znížiť veľmi výhodne a dokonca umožňujú manažovať zaťaženie. To znamená, že je možné nabíjať viac elektromobilov súčasne bez toho, aby dochádzalo k preťaženiu rozvodov budovy alebo k výpadku ističov. Výhodou nabíjacích staníc dodávaných spoločnosťou PPA Power DS je teda optimalizácia procesu nabíjania, keď zákazník dostáva informáciu o veľkosti výkonu, ktorým možno aktuálne auto nabíjať. Nabíjacie stanice sú navyše súčasťou inteligentného meracieho systému, ktorý poskytuje prostredníctvom rôznych mobilných aplikácií používateľsky príjemné rozhranie s množstvom praktických informácií.