Z d r o j:
Nazov casopisu: Zivotne prostredie
Vydavatel: Ustav krajinnej ekologie SAV Bratislava
Rocnik: 1996, Cislo: 2

K otazkam zivotnosti svetovych zdroju energie

 Energy and ecology. These two notions are in a very close connection. Today the permanently growing power consumption, limited capacity of its sources and an extreme load of the environment by harmful materials are a serious problem. There is a danger of equilibrium disturbance of the whole system and therefore we search for limits of utilization of fuel sources, possibilities of minimization of negative influences, systems of regulation of their utilization and alternative solutions. We know no new energy resources, renewable sources will be always of local character and the only solution to this situation is to reduce the power consumption and to increase energy saving.

 Energetika a ekologie. Tyto dva pojmy, ktere kazdy vidi v ostrem protikladu, jsou prave tim protikladem uzce svazany. V obecnem pojeti je nutno chapat energetiku jako system zabezpecovani trvale a exponencialne rostoucich potreb energie. System vyuziva vsech dostupnych energetickych zdroju, vyznamnou prevahu vsak maji fosilni paliva (obr. 1). Jejich spalovani vede v soucasne dobe k vaznym environmentalnim problemum. Tato paliva totiz vznikala transformaci prebytku biomasy v obdobi karbonu, byla dlouhodobe zakonzervovana a teprve od konce minuleho stoleti se vyuzivaji s narustajici intenzitou. Z techto energetickych konzerv prichazi do biosfery velke mnozstvi produktu spalovacich procesu a tuhych zbytku, z nichz mnohe jsou toxicke a vetsina z nich negativne ovlivnuje kvalitu zivotniho prostredi. Hrozi naruseni rovnovahy celeho systemu, a proto se hledaji limity vyuzivani palivovych zdroju, moznosti minimalizace negativnich vlivu, pouzitelne systemy regulace jejich vyuzivani a alternativni reseni. K objektivnimu oceneni budoucich moznych reseni je nutne vychazet z realne soucasne situace.

 Svetova bilance zasob

 Tab. 1. Maximalni odhad svetovych zasob fosilnich paliv
     Uhli            300 000 Q
    Ropa            10 000 Q
    Zemni plyn    20 000 Q

 Tab. 2. Kryti rocni spotreby energie
     Ropa                      136 Q
    Zemni plyn                 74 Q
    Vodni elektrarny        21 Q
    Jaderne zdroje           20 Q

 Tab. 1, ve ktere je pouzita jednotka energie Quad (1Q=1018J), uvadi maximalni odhady svetovych zasob fosilnich paliv. Z tab. 2 vidime, ze zhruba 2 % rocni spotreby se zajistuji vyuzivanim obnovitelnych zdroju (mimo vodnich elektraren). Pocatkem tretiho tisicileti se ocekava vzrust tohoto podilu na dvojnasobek. Pomer kapacity zasob a rocni spotreby vede k hrubemu odhadu zivotnosti zdroju. Takovy odhad je vsak znacne nepresny a k tomu, aby byl pouzitelny, musi byt doplnen odhadem rustu svetove spotreby energie. Na pristich zhruba sto let je uveden na obr. 2, kde horni krivka predstavuje rust spotreby, a tedy cerpani energetickych zdroju na soucasne technicke urovni, zatimco dolni krivka predstavuje dosazitelne snizeni spotreby zvysenim ucinnosti premeny energie. (Pro predstavu: zvyseni ucinnosti bylo do odhadu zahrnuto tak, ze pri 33-letem cyklu obnovy zdroju se zvysi ucinnost o 33 % v prvnim cyklu, o 16 % v druhem a o 8 % ve tretim.)
Pri takto omezenem rustu spotreby energetickych zdroju lze pak vyjadrit prubeh vycerpani svetovych zdroju, jako je to na obr. 3 uvedeno pro ropu a zemni plyn. Dve krivky, charakterizujici vycerpani zdroju zemniho plynu, se lisi tim, ze pro vyssi z nich je odhadovana kapacita dosud neobjevenych zasob na urovni zasob znamych. Predstavuji tedy meze moznych prubehu.
Je nepochybne, ze svetovou energetiku ocekava v brzke dobe vzrust cen uslechtilych kapalnych a plynnych paliv. A je soucasne velmi zadouci usilovat o jejich maximalne efektivni vyuzivani. Uvedena cisla soucasne potvrzuji prognozy budouciho vyznamneho postaveni uhli jako zdroje energie.

 Uhli jako zdroj energie

 V blizke budoucnosti se bude uhli podilet na kryti energeticke spotreby jeste vyznamneji, nez dosud. K tomu, aby tak mohlo byt, je nutne zejmena vratit mu jeho dobre jmeno. Vyzaduje to prokazat, ze uhelna elektrarna nemusi predstavovat majoritniho znecistovatele v regionu, ktery navic produkuje dalsi problematicke odpady, ze proces premeny energie muze dosahovat podstatne vyssi ucinnosti, nez je tomu dosud a konecne, ze cena energie ziskane z uhli muze uspesne konkurovat ostatnim zdrojum. Priklady z nejvyspelejsich zemi sveta svedci o tom, ze prvni kroky na teto ceste jiz byly ucineny. Uplatnuji se vysoce progresivni technologie a intenzivni vyzkum dosahuje v nekterych pripadech hranice mezi realitou a vedeckou fikci. To vse podporuje rust zajmu o tento obor a spolu s vytvarenim novych kvalifikovanych pracovnich mist zvysuje jeho posramocenou prestiz.
Vyznam uhli jako zdroje energie spociva zejmena ve skutecnosti, ze vsechny dosavadni odhady a prognozy kapacity svetovych zdroju uvadeji nejmene petinasobnou zivotnost ve srovnani s ostatnimi fosilnimi palivy. Jedna se tedy o zdroje energie pro pocatek tretiho tisicileti.

 Obnovitelne zdroje

 Znacna pozornost se dnes venuje vyuziti obnovitelnych zdroju energie jako environmentalne prijatelne alternative vyuzivani fosilnich paliv. Skutecny vyznam techto zdroju se casto velmi precenuje, stejne, jako jejich moznosti. Bez vodnich elektraren predstavuji pouha 2 procenta svetove produkce energie. O ekonomickych relacich pak vypovida tab. 3.

 Tab. 3. Ekonomicke relace vyuziti svetovych obnovitelnych zdroju energie
 
 

 Priblizne 70 % energie z obnovitelnych zdroju pochazi ze spalovacich procesu. Patri sem zejmena spalovani komunalnich odpadu (pripadne bioplynu z nich ziskaneho) a biomasy. Protoze se vetsinou jedna o termickou likvidaci odpadu, jsou instalovane vykony pomerne vysoke (celosvetove jsou to tisice MW) a vyssi cena pro produkovane energie neni na zavadu. Ocenit vyznam dalsich obnovitelnych zdroju (vetrna, solarni, geotermalni energie) umozni nasledujici udaje:

-- v soucasne dobe je ve svete instalovano celkem ca 3200 MW ve vetrnych elektrarnach,
-- instalovany vykon pres 100 MW vykazuji USA (1725 MW), Dansko (520 MW), SRN (330 MW), Velka Britanie (145 MW) a Holandsko (132 MW),
-- rocni vyuziti instalovaneho vykonu se pohybuje okolo 30 %,
-- celosvetovy instalovany vykon vetrnych elektraren predstavuje zhruba ctvrtinu instalovaneho vykonu Ceskych energetickych zavodu v uhelnych elektrarnach,
-- z vyjmenovanych obnovitelnych zdroju je vyuzivani energie vetru bezkonkurencne nejvetsi.

Ulohy pro nejblizsi budoucnost

 Svetova energetika se pozoruhodne blizi stavu, kdy nebudou k dispozici bezne zdroje energie na prirozene zajisteni stale rostoucich potreb. Narustajici spotreba fosilnich paliv navic extremne zatezuje zivotni prostredi plynnymi i tuhymi produkty spalovacich procesu a existuji vazne obavy, zda nehrozi naruseni citlive rovnovahy v biosfere teto planety. Ve snaze resit zodpovedne uvedene problemy je zejmena nutne:
 

• Cenit si vsech zdroju energie, k zadnemu se neobracet zady a usilovat o dosazeni co nejvyssich ekonomickych a ekologickych parametru jejich vyuzivani.
• Venovat maximalni pozornost vyvoji novych energetickych systemu, pracujicich s vyssi ucinnosti a vyrazne snizenymi negativnimi vlivy na zivotni prostredi.
• Vsemi dostupnymi a prijatelnymi prostredky vyvijet tlak na dosahovani uspor energie, na snizovani jeji spotreby.

 Literatura

• Center for Energy and Economic Development, 1995: Energy Choices in a Competitiv Era. Virginia.
• Gray, D., Tomlinson, G., 1995: Coal Liquids - who needs them? Proceedings of the Twelfth Annual International Pittsburgh Coal Conference "Coal-Energy and the Environment". Pittsburgh.
• Wolk, H. R., Holt, N. A., 1994: Overview of Global Utility Market for Advanced Coal Fired Systems. Proceedings of the Coal-Fired Power Systems 94. West Virginia, Morgantown.

Texty pod obrazky:

 l. Podil zdroju na svetove spotrebe energie
 2. Predpokladany rust svetove spotreby energie. Horni krivka: za predpokladu nezmenene ucinnosti energetickych zdroju na urovni r. 1990. Dolni krivka: pri 33-letem cyklu obnovy zdroju se zvysenim ucinnosti o 33 % v prvnim cyklu, 16,3 % v druhem a 8,25 % ve tretim.
3. Krivky vycerpani svetovych zasob ropy a zemniho plynu