Prosazování čisté energie z obnovitelných zdrojů

Změnit jazyk
Article Publikováno 25.09.2017 Poslední změna 28.09.2017
13 min read
Investice do čisté energie musí jít ruku v ruce s energetickou účinností a úsporami energie. Inovativní řešení mohou zásadně změnit způsob, jakým energii vyrábíme, skladujeme, přepravujeme a využíváme. Přechod od fosilních paliv k čisté energii z obnovitelných zdrojů může v krátkodobém měřítku zasáhnout komunity závislé na fosilních palivech. Díky cíleným politikám a investicím do nových profesních dovedností může čistá energie přinést nové ekonomické příležitosti.

©Nikolaos Kalkounos, Picture2050 /EEA

Energii v podobě, ve které ji získáváme, je téměř vždy nutné přeměnit na palivo vhodné pro zamýšlené použití. Například větrnou nebo solární energii je nutné před tím, než je můžeme využívat, přeměnit na elektřinu. Podobně i surová ropa vytěžená ze země se před použitím v letadlech, automobilech a domácnostech přemění na benzín a naftu, petrolej, letecké palivo, zkapalněný ropný plyn, elektřinu, atd.

Část této prvotní potenciální energie se během procesu přeměny ztratí. I v případě surové ropy, která má větší energetickou hustotu ([1]) než většina konvenčních paliv, lze na elektřinu přeměnit pouze okolo 20 % tohoto potenciálu.

Energetická účinnost: zabývat se energetickou ztrátou je zcela nezbytné

Elektrárny k výrobě elektřiny často používají teplo získané spalováním primárního paliva, například uhlí. Základní aspekty tohoto procesu jsou velmi podobné chodu primitivního parního stroje. Voda se přivede k varu, vzniká pára a ta se ve své plynné podobě rozpíná, což roztáčí turbíny. Tento mechanický pohyb (mechanická energie) vyrábí elektřinu. Nezanedbatelná část vstupního paliva je však ztracena v podobě zbytkového tepla při přeměně. Podobně jako notebooky, automobily nebo mnoho jiných elektronických zařízení vytvářejí elektrárny při provozu teplo a mají systémy chlazení, aby se zabránilo jejich přehřátí.

Elektrárny nebo ropné rafinerie potřebují energii k procesu přeměny, ale i pro svou každodenní provozní činnost. Není překvapením, že i chladicí systémy (např. větráky v počítačích) vyžadují ke svému fungování energii. I chladicí systémy v elektrárnách mohou uvolňovat zpět do přírody teplo, nejčastěji v podobě teplé vody a teplého vzduchu.

K tomuto druhu neefektivity, tedy energetické nebo tepelné ztrátě, nedochází jen při přeměně energie z jedné formy na jinou. Každý den, když vytápíme své domovy, jezdíme auty nebo vaříme, vlastně pokaždé, když využíváme energii, část z ní přijde nazmar. Například auto poháněné fosilním palivem využije jen okolo 20 % svého paliva k uvedení vozidla do pohybu, zatímco 60 % je ztraceno v podobě tepla z motoru. Budovy spotřebují 40 % celkové energie v EU a přibližně 75 % z nich je energeticky neúčinných ([2]). Energetická neúčinnost znamená, že ztratíme nezanedbatelnou část našich zdrojů včetně peněz a zároveň znečišťujeme ovzduší více než je nutné. Jak lze těmto ztrátám předcházet? Jak můžeme zvýšit energetickou účinnost? Můžeme získat více ze stejného množství energie?

Určitou část energetických ztrát mohou pomoci minimalizovat technologie a politiky. Například energeticky účinná žárovka využije o přibližně 25–80 % energie méně než tradiční žárovka a může vydržet 3–25krát déle. Některé elektrárny zachycují teplo, které by jinak bylo ztraceno (proces známý jako kombinovaná výroba nebo kombinovaná výroba tepla a elektrické energie), a využívají je k dálkovému vytápění a chlazení pro místní komunity. Stejně tak i zateplování starých budov moderními izolačními materiály může snížit spotřebu energie i účty za ni.

Skladování a doprava energie

V některých případech lze teplo, které by jinak bylo ztraceno, využít i jiným způsobem. Teplo vydávané lidským tělem nejspíš není zdrojem energie, který se nám vybaví, ale i toto teplo lze získávat a měnit na použitelnou energii. Hlavním vlakovým nádražím ve Stockholmu denně projde přibližně 250 000 cestujících. Přebytečné teplo neodvětrávají pryč, ale místo toho jej využívají k ohřevu vody, která pak vytápí kancelář na protější straně ulice, čímž budově klesají výdaje za energii během studených švédských zim.

Tyto inovativní přístupy budou klíčové i pro umožnění skladovat čistou energii a její dopravu v potřebném rozsahu. Fosilní paliva se dají poměrně snadno skladovat a přepravovat. Ropa po vytěžení je kdykoliv připravena k použití. Lze ji přepravovat v existujících sítích a je dostupná prostřednictvím rozsáhlé a dobře zavedené infrastruktury. Toto ne vždy platí pro obnovitelné zdroje energie, ale díky inovacím by tomu tak být mohlo. Zachycování solární energie v letních měsících a její skladování v podobě teplé vody v podzemních nádržích k použití v měsících zimních může poskytnout dostatek tepla pro celé komunity. Díky účinnějším bateriím, které dokáží uchovat více energie, a díky rozsáhlé dobíjecí infrastruktuře by dálková doprava mohla být teoreticky zcela elektrická.

Některá elektrická přepravní řešení mohou také přesahovat rámec bateriových systémů díky velké skladovací kapacitě energie. Některé trasy veřejné dopravy v rakouském Grazu nebo bulharské Sofii již experimentují s elektrickými autobusy, které mají lehčí a rychleji se dobíjející baterie. Po dobití po dobu 30 vteřin, než cestující nastoupí a vystoupí, mohou tyto autobusy ujet dalších 5 kilometrů až do další zastávky vybavené dobíjecí stanicí.

Přicházejí inspirující inovace

Potřebujeme dostatek energie pro pohon strojů a vytápění svých domovů, ale tato energie nemusí nutně pocházet z fosilních paliv. Mohli bychom zachycovat více sluneční energie? Solární panely obsahují fotovoltaické články, které přeměňují část slunečního záření na elektřinu. V posledních letech technologický pokrok umožnil, že díky fotovoltaickým článkům zachycujeme větší podíl této surové solární energie s nižšími náklady. Čím větší je plocha panelu, tím více elektřiny vyrobí. Zaplnění celé krajiny solárními panely může vyvolávat obavy ohledně vizuálního znečištění v místních komunitách nebo bránit využívání půdy k jiným účelům. Co kdyby se tyto panely staly neviditelnou součástí našich každodenních životů?

Výzkumný projekt financovaný programy EU pro výzkum se přesně tímto zabývá. Projekt Fluidglass usiluje o přeměnu oken na neviditelné kolektory solární energie. V rámci projektu dochází ke vložení tenké vrstvy vody obohacené o nanočástice mezi vrstvy skla. Nanočástice by zachycovaly solární energii a měnily ji na elektřinu, která by se mohla použít v budově. Nanočástice by také světlo filtrovaly, a udržovaly tak v místnosti příjemnou teplotu během horkého počasí. Podle projektového týmu by potenciální úspory energie mohly dosáhnout 50-70 % u zateplených budov a 30 % u novostaveb, které jsou již navržené tak, aby využívaly méně energie.

Tento výzkumný projekt je pouze jednou z mnoha iniciativ v celé Evropě, které přicházejí s řešeními a zlepšeními v oblasti energie z obnovitelných zdrojů, energetické účinnosti a energetických úspor. Celkový potenciál těchto inovací týkající se hospodářského růstu a neomezené čisté energie je obrovský. Dalším krokem je usnadnit jejich zavádění. Veřejné orgány, investoři, spotřebitelé a různé subjekty činné v klíčových odvětvích (např. stavebnictví), se budou muset zasadit o jejich rozšíření.

Evropská investiční banka je jedním ze subjektů poskytujícím tolik potřebné finanční prostředky. Jedním z nevyužitých zdrojů přírodní a čisté energie je energie z mořských vln. Energie z mořských vln by možná dokázala uspokojit nejméně 10 % celosvětové potřeby energie. Jedna finská společnost vyvíjí podvodní panely, které přemění energii mořských vln na elektřinu. Panel instalovaný na pobřeží Portugalska může naplnit potřebu elektřiny 440 domácností. Kromě podpory mnoha dalších průkopnických řešení Evropská investiční banka také poskytla úvěry na podporu většího rozšíření této technologie.

Od uhlí k solární energii: investice do nových odborných dovedností

Jednou z překážek na cestě k čistší energii by mohlo být nedostatečné přijetí ze strany místní komunity. Některé komunity se obávají vizuálního a také hlukového znečištění. Solární panely a větrné turbíny rozeseté po krajině mohou být v idylické venkovské krajině považovány za neestetické. Některé z těchto obav lze řešit lepším plánováním a zapojením místních komunit do rozhodování o umístnění větrných farem. Zásadnější problém však představují pracovní místa, příjmy a kvalita života díky stabilním příjmům. Uzavření jednoho odvětví, například produkce uhlí, bez vytvoření nových ekonomických příležitostí může zvednout místní úroveň nezaměstnanosti. Město závislé na produkci uhlí bude pochopitelně velmi obezřetné při zavádění zásadních změn do místní ekonomiky. Navzdory rozsahu tohoto úkolu je tento druh hospodářské transformace možný a někteří průkopníci již ukazují cestu.

Po objevení uhlí v regionu Porúří v Německu v roce 1840 se město Gelsenkirchen stalo jedním z nejvýznamnějších těžebních měst v Evropě. Po více než 100 let město formovala produkce uhlí a později rafinace ropy. Dnes v Gelsenkirchenu nejsou žádní horníci. Stále je však městem energetiky. Aby vyřešilo desetiletí trvající vysokou nezaměstnanost a ukončení produkce uhlí, město aktivně přijalo a podporovalo inovace v oblasti čistých technologií. Snaží se stát centrem solární technologie v Německu s vysoce kvalifikovanou pracovní silou a přitahuje nejen další odvětví čisté energie, ale i odvětví financí a služeb. Místní komunity kdysi závislé na fosilních palivech nyní zapáleně obhajují a využívají čistou energii.

Přesun pracovní síly z jednoho odvětví do jiných není snadný. Každá práce vyžaduje zvláštní soubor dovedností a znalostí. Osvojit si nové dovednosti vyžaduje čas a téměř vždy finanční zdroje. Takto zasaženým lidem může pomoci se snižováním sociálních nákladů tohoto typu socioekonomické transformace nabídka příležitostí k odborné přípravě. Podobně i snižování ekonomické závislosti na jediném odvětví podporou široké škály aktivit může pomoci místní ekonomice růst. Aby tyto změny byly účinné, je třeba je zavádět včas a provádět je po určitou dobu. Například míru zaměstnanosti je třeba snižovat plynule, aby se zabránilo velkým šokům pro komunitu závislou na uhlí, zatímco vzdělávací systém, a to zejména odbornou přípravu, je třeba koncipovat tak, aby nové uchazeče o zaměstnání směřovala k novým odvětvím a od hornictví.

Zaměřeno na politiky EU pro čistou energii

Úspory energie a energetická účinnost jsou klíčovými prvky politik Evropské unie v oblasti energie a klimatu. Vzhledem k úzké souvislosti mezi spalováním fosilních paliv a změnou klimatu povede jakékoliv snížení celkové spotřeby fosilních paliv ke snížení emisí skleníkových plynů, což přispěje k cílům EU v oblasti klimatu. V listopadu roku 2016 předložila Evropská komise rozsáhlý legislativní balíček opatření v oblasti čisté energie. Cílem tohoto balíčku je nejen urychlit směřování EU k čisté energii, ale také vytvářet pracovní místa posílením hospodářských odvětví, která se podílejí na evropské energetické transformaci.

Legislativní balíček staví energetickou účinnost na první místo a navrhuje závazný cíl ve výši 30 % do roku 2030. Nastiňuje také cíle pro obnovitelné zdroje energie a posílení postavení spotřebitelů. Přesněji řečeno, do roku 2030 by polovina elektřiny v Evropě měla pocházet z obnovitelných zdrojů a do roku 2050 by produkce elektřiny měla být zcela bezuhlíková. Spotřebitelé by také měli mít větší kontrolu nad svými rozhodnutími v oblasti energie a mít více informací o spotřebě a cenách.

EU podporuje přechod na čistotu energii prostřednictvím různých nástrojů a politik. Energetická unie je jednou ze současných 10 politických priorit Evropské komise, které zároveň podporují další zastřešující politiky, včetně politiky pro oběhové hospodářství, plán pro dovednosti a inovace. Tento politický závazek je podporován z fondů EU, včetně příspěvků z Evropského fondu pro strategické investice, Evropského fondu pro regionální rozvoj a Fondu soudržnosti.

Zaváděná opatření

K uskutečnění politických cílů EU byla zavedena i kombinace opatření na podporu výzkumu, investic a zavádění čisté energie. Některá z těchto opatření EU, například směrnice EU o energetické náročnosti budov nebo strategie EU pro nízkoemisní mobilitu se zaměřují na klíčová odvětví. EU také učinila opatření zabývající se klíčovými cíli, jako je energetická účinnost a usnadnění investic a výzkumu, včetně směrnice o energetické účinnosti a iniciativy pro inteligentní financování inteligentních budov.

Uvedené politiky a investice se vyplácejí. Například rámce EU pro ekodesign a energetické štítky uspoří odhadem 175 milionů tun ekvivalentu ropy ročně primární energie do roku 2020, což je více než je roční spotřeba primární energie v Itálii. Jinými slovy, jen díky těmto dvěma rámcům EU se očekává, že Evropané každoročně ušetří téměř 500 EUR na domácnost v účtech za energii. Kromě vytvoření extra zisků a pracovních míst přispívají tyto rámce také k bezpečnosti dodávek energie, jelikož snižují dovoz energie ve výši odpovídající 1 300 milionů barelů ropy ročně. To zabrání 320 milionů tun emisí oxidu uhličitého ročně, což je významným příspěvkem k cílům EU v oblasti klimatu.

Srozumitelnější energetické štítky na domácích spotřebičích jsou pouze malým příspěvkem. Tyto legislativní rámce jsou součástí větších cílů EU pro oběhové hospodářství, které usilují o efektivnější využití zdrojů v celém evropském hospodářství. Způsob jakým navrhujeme výrobky, města a budovy by měl usnadnit snižování vstupních zdrojů, včetně energie, se stejnými nebo vyššími výstupy či zisky. Ekodesign by měl usnadnit rozmontování výrobků a umožnit opětovné využití různých součástek. S rostoucí účinností využívání zdrojů by Evropa v tomto kontextu ve skutečnosti uspořila energii jako vstupní zdroj. Například šetřením vody a jejím účinnějším využíváním by Evropa také ušetřila energii na její získávání, přepravu, úpravu, atd. Podle studie provedené Evropskou komisí by Evropa mohla ušetřit energii odpovídající 2 % až 5 % celkové spotřeby primární energie jen účinnějším využíváním vody.


([1]) Energetická hustota je množství energie na jednotku objemu.

([2]) Odhady na základě posouzení dopadů provedeného k pozměňovacímu návrhu směrnice o energetické náročnosti budov.

Související obsah

Novinky a články

Related infographics

Související publikace

Viz také

Geographic coverage

Temporal coverage

Evropská agentura pro životní prostředí (EEA)
Kongens Nytorv 6
1050 Copenhagen K
Dánsko
Telefon: +45 3336 7100