Energetika ve faktech a cislech - zcu.cz...1990 2000 2010 Severní Amerika 1.488 1.663 1.859 Západní Evropa 972 1.089 1.206 Východní Evropa (vč. býv. SSSR) 1.297 1.048 1.293

Energetika ve faktech a číslechFrantišek Hezoučký

Listopad 2003, doplněno v listopadu 2006 a v lednu 2009

„Rozvoj, který pokrývá potřeby a aspirace současnégenerace bez omezení schopnosti dalších

generací pokrývat vlastní potřeby.“

(Trvale udržitelný rozvojpodle “Bruntlandské” komise z roku 1987)

CO JE NUTNÉ BRÁT V ÚVAHU PŘI VÝROBĚ ELEKTRICKÉ ENERGIE?

• Dostupnost paliva a jeho použití• Zábor půdy (plocha potřebná pro produkci)• Vliv odpadů na životní prostředí• Možnosti recyklace• Dostupnost a konkurenceschopnost• Vliv na změny klimatu

Energetika ve faktech a číslech

OBSAH ENERGIE V ENERGETICKÝCH MATERIÁLECH (V NOSIČÍCH ENERGIE)Množství a druh paliva Obsah tepelné energie (kWh)

1 kg palivového dřeva 2,36

1 kg energetického hnědého uhlí 3,14

1 kg energetického černého uhlí 6,14

1 m3 zemního plynu 9,44

1 kg topného oleje 11,44

1 kg přírodního uranu 18.600.000,00


MOŽNOSTI VÝROBY ELEKTRICKÉ ENERGIEMnožství a druh paliva Výhřevnost

(MJ/kg, MJ/m3) Výroba el. energie

(kWh) 1 kg palivového dřeva (biomasa) 8,50 0,85 1 kg energetického hnědého uhlí 11,30 1,13 1 kg energetického černého uhlí 22,10 2,21 1 m3 zemního plynu (v PT) 34,00 2,83 1 m3 zemního plynu (v PPC) 34,00 4,91 1 kg topného oleje (v PT) 41,20 3,32 1 kg topného oleje (v PPC) 41,20 5,83 1 kg přírodního uranu (v reaktorech s pomalými neutrony)

-

35. 000,00

1 kg přírodního uranu (v rychlých množivých reaktorech)

-

2.100.000,00


Poznámka: • 1 kg přírodního uranu nahradí cca 31 tun hnědého energetického uhlí za stávajícího stavu a cca 18.580 tun energetického hnědého uhlí při využití rychlých množivých reaktorů• hnědé energetické uhlí v ČR postačí při současné těžbě na cca 35 let

ODHAD SVĚTOVÝCH URANOVÝCH REZERVKategorie Milióny tun Roky pro pokrytí

současné světové spotřeby

Hotové palivové tyče 0,2 3 Uran z jaderných zbraní 0,6 9 Známá ložiska v zemi 4,5 70 Předpokládaná ložiska 11 170 Odhad obsahu v fosfátech 22 340 Uran v mořské vodě 4.000 60.000

Objem jaderného paliva, jeho doprava, plocha záboru půdy a množství odpadů jsou mnohem menší než u uhelné elektrárny


POTŘEBA ZÁBORU PRO ELEKTRÁRNU O INSTALOVANÉM VÝKONU 1000 MWTyp elektrárny Množství půdy (km2) Jaderná - včetně ochranného pásma - bez ochranného pásma

1 - 4 0,25 - 0,35

Uhelná - včetně složiště tuhých odpadů 0,85 - 1,35 Plynová - pouze s plynovými turbínami i pro paroplyn

0,16 - 0,25

Sluneční 20 - 50 Větrná 50 - 150 Biomasa 4.000 - 6.000


Poznámka:• rozloha České republiky je 78 862 km2 • výkon pro pokrytí zatížení České republiky je cca 12 000 MW

ROČNÍ OBJEMY ODPADŮ Z ELEKTRÁRNY O VÝKONU 1000 MW (doba využití pro výrobu 7.370 hodin / rok)

Typ elektrárny spotř.paliva vtunách

pevné produktyk uložení (prodeji)

v tunách

emise škodlivin do ovzdušív tunách

škvárapopel

energo-sádrovec

CO2 popílek SO2 NOx CO

Uhelná hnědé uhlí 6,52 mil. 1,41 mil. 610 tis. 6,4 mil. 1.730 14.600 14.400 580

V pevných látkách je obsaženo 4576 kovů/r (arsen, rtuť, kadmium, vanad, mangan, zinek, měď,molybden, kobalt, baryum, uran, atd. v popelu) a z toho je 1000 t/rok těžkých kovů

Uhelná černé uhlí 3,33 mil. 814 tis. 81 tis. 6,4 mil. 1.400 5.550 10.300 416

V pevných látkách je obsaženo 2120 kovů/r (arsen, rtuť, kadmium, vanad, mangan, zinek, měď,molybden, kobalt, baryum, uran, atd. v popelu) z toho je 571 t/rok těžkých kovů

El. s plynovouturbínou

- - 6,4 mil. 34saze

66 1.600 -

Paroplyn - - 4,1 mil. 21,8saze

42 2.310 -

Jaderná 23,8 použitého paliva - lze jej přepracovat a znovu využít125 m3 nízkoaktivního odpadu, emise - jódy, aerosoly, vzácné plyny


Poznámka: • na mezinárodních fórech je diskutován poplatek za produkci CO2 v ceně 200 EUR/t• tento poplatek by zatížil roční výrobu elektrické energie z uhelné elektrárny o 48 miliard Kč/r, tj. o cca 6.513 Kč/MWh

MĚRNÉ NÁKLADY NA DODANOU ELEKTŘINUzdroj elektřiny: provozované ČEZ, a.s.

využití instal. výkonu (hod/rok)

průměrná cena (Kč/kWh)

Elektrárny na hnědé uhlí 4.270 0,840 Elektrárny na černé uhlí 2.930 0,989 Jaderná elektrárna Dukovany 7.017 0,568 Vodní elektrárny - průtočné 1.208 0,408 Vodní elektrárny - přečerpávací 422 1,654 Větrné elektrárny 46 14,461 Solární elektrárny 600 7,833 Jaderná elektrárna Temelín - celkem 5.760 0,899 nové zdroje - výpočet Spalování hnědého uhlí 5.350 0,865 Spalování černého uhlí 5.150 1,043 Plynový blok s kombinovaným cyklem 3.550 1,165 Spalování biomasy 5.450 2,223 Vodní elektrárny 10 MW 3.550 1,535 Větrná elektrárna 1.000 3,867


Poznámka: současné ceny z provozovaných větrných a solárních zdrojů jsou ovlivněny náběhem do provozu.

MĚRNÉ NÁKLADY NA DODANOU ELEKTŘINU I.

4270

2930

7017

1208

422

46

600

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

hnědé uhlí

černé uhlí

JE Dukovany

vodní průtočné

vodní přečerp.

větrné

solární


/ 0,840 Kč/kWh

Graf znázorňuje využití instalovaného výkonu (hodin/rok)a průměrnou cenu (Kč/kWh) u zdrojů provozovaných ČEZ, a.s.

/ 0,989 Kč/kWh

/ 0,568 Kč/kWh

/ 0,408 Kč/kWh

/ 1,654 Kč/kWh

/ 14,461 Kč/kWh

/ 7,833 Kč/kWh

MĚRNÉ NÁKLADY NA DODANOU ELEKTŘINU II.

5350

5150

3550

5450

3550

1000

5760

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

hnědé uhlí

černé uhlí

plyn blok

biomasa

vodní 10MW

větrné

JETE celkem


/ 1,535 Kč/kWh

Graf znázorňuje využití instalovaného výkonu (hodin/rok)a průměrnou cenu (Kč/kWh) u nových zdrojů.

/ 3,867 Kč/kWh

/ 0,899 Kč/kWh

/ 1,553 Kč/kWh

/ 1,165 Kč/kWh

/ 1,043 Kč/kWh

/ 0,865 Kč/kWh

MĚRNÉ VÝROBNÍ NÁKLADY (na prahu elektrárny)zdroj výroby elektřiny cena (Kč/kWh) Spalování hnědého uhlí 1,028 Spalování černého uhlí 1,259 Plynový blok s kombinovaným cyklem 1,581 Spalovací turbína - zemní plyn 3,482 Spalování biomasy 2,741 Spalování odpadů 2,070 Solární fotovaltický 6,150 Solární termální 4,890 Vodní elektrárna 10MW 1,743 Větrná elektrárna 4,271 Jaderná elektrárna Dukovany 0,585 Jaderná elektrárna Temelín - celkem 0,899 Jaderná elektrárna Isar 1 (SRN) 1,090 Jaderná elektrárna Isar 2 (SRN) 2,710 Uhelné elektrárny (SRN) 1,800 - 3,310


V současné době je jaderná energie nejlacinější energií při níž není produkován CO

2

PROGNÓZA EMISÍ CO2 VE SVĚTĚ (Gt uhlíku)

Světadíl (jeho část) Rok1990 2000 2010

Severní Amerika 1.488 1.663 1.859Západní Evropa 972 1.089 1.206Východní Evropa (vč. býv. SSSR) 1.297 1.048 1.293Asie a Oceánie (mimo Číny) 1.012 1.546 2.241Čína 655 889 1.191Latinská Amerika 258 329 465Afrika 195 263 351Svět 5.877 6.827 8.606



CO2

300 000 000 LET

Fosilní paliva vznikala v průběhu stovek miliónů let absorpcí kysličníku uhličitého z atmosféry:

s pomocí reakce fotosyntézy byl kyslík uvolňován zpět do atmosféry a uhlík ukládán do zelené masy.


CO2

300 (?) LET

Kysličník uhličitý je dnes při spalování fosilních paliv emitován do atmosféry milionkrát rychleji než byl před

stamilióny lety z atmosféry odebírán.


Budou-li fosilní paliva spotřebovávána dnešním tempem, budou jejich dokázané zdroje zřejmě vyčerpány v průběhu : • nafta cca 40 let, • zemní plyn cca 60 let, • uhlí cca 230 let).



Dobrá vůle aktivistů (Vídeň 30.8.2007)


Světová populace explozivně roste


Bohatí

Chudí

20.0%

80.0%

Bohatí

Chudí

80.0%

20.0%

Obyvatelstvo Spotřeba Energie


World Bank, 1998

Počet zemí Charakt. Obyv.

(milióny)

Spotřeba energie na

obyv. a rok v Toe

HND na ob. v dol.

Dětská úmrtn.

Střed. doba života muži

Střed. doba života ženy

16 Nejbohatší 764 5.5 28280 5.7 75 814 Největší 2202 0.5 621 49 65 6726 Nejchudší 671 0.05 232 95 51 53

Energie a kvalita životaEnergie a kvalita života

World Bank, 19985.5 Toe = 64 Mwh or 230 GJ0.5 Toe = 5.8 Mwh or 21 GJ0.047 Toe = 0.55 Mwh or 2 GJ

Poznámka:


HND na osobu v $OECD versus země na jih od Sahary

Dagens Nyheter, 6.8.2000

1975 1985 19980

2

4

6

8

10

12

14

16Tisice $

Země na jih od SaharyOECD

Dagens Nyheter, 6.8.2000


Národní energetické strategie

Nejen Česká republika musí vážně přemýšlet o budoucnosti


Kritéria pro Národní Energetické Strategie:

• politická,• bezpečnostní,• technologická,• ekologická,• sociální,• ekonomická a finanční,• legislativní.


Spolehlivá, přijatelná a z hlediska životního prostředí zdravá

energie pro budoucnost Ameriky




Očekávaný deficit





2002-05-28

...AND CONGRESSIONAL DELEGATION TO TALK ENERGY IN MOSCOW...

A delegation of 14 members of the U.S. Congress headed by Pennsylvania Republican Kurt Weldon will tour Russia, Uzbekistan, China, and South Korea this week, ITAR-TASS reported on 25 May. In Russia, the delegation will meet

with their Russian counterparts under the auspices of the Duma-Congress interparliamentary group, of which Weldon is the co-chair, and with

representatives of leading Russian energy companies, the news agency reported. The main topic of discussion will be expanding Russian access to U.S. energy

markets. ...AS REPORT WARNS OIL RESERVES ARE DWINDLING

A report by the Natural Resources Ministry asserts that Russia might exhaust its explored oil reserves by 2040 at current rates of exploitation and exploration,

dpa and ITAR-TASS reported on 28 May. The report claims that if, as expected, Russia increases production to 400 million tons per year by 2020 and if the

search for new oil deposits is not stepped up, current reserves will be depleted by 2040.

http://www.rferl.org/newsline/



EU spotřebovává víc a víc energie a importuje víc a víc energetických produktů. Výroba Společenství je nedostatečná vzhledem k energetickým požadavkům Unie. Důsledkem je rostoucí vnější závislost na energii…Pokud nebudou učiněna opatření, v průběhu dalších 20-30 let bude 70% energetické potřeby Unie, ve srovnání s dnešními 50%, pokrýváno importem.

Bezpečnost dodávek nevyžaduje maximalizaci energetické soběstačnosti ani minimalizaci závislosti, ale je zaměřena na zmenšení risik způsobených takovou závislostí. Měla by být dosažena rovnováhou mezi a diversifikací různých zdrojů energie (podle produktů a podle zeměpisných oblastí).


EU

• Neuskutečnitelnost energetické soběstačnosti• Zdaleka ne dokonalé možné zdroje energie• Nové kritérium : Vliv na klimatické změny


In Europe, as in other regions of the world, I think we face two major policy challenges: Ensuring that the supply of energy is secure in the short as well as in the longer term. Reducing to a minimum the harmful environmental effects related to the production, transportation and use of energy. Governments need to act now to address these issues, not only for ourselves, but also for future generations. However, meeting these objectives will not be easy:

o It will require policy leadership to bring energy to the top of the policy agenda and to keep it there;o It will require vision to anticipate problems well ahead of time so that they can be addressed in an orderly manner; It will require political courage to make difficult choices, notably for the trade-offs between the welfare of the present versus future generations.

Energy Policy: Key Challenges for the 21st CenturyDonald J. Johnston, Secretary-General, Organisation for Economic Co-operation and DevelopmentInformal Ministerial Seminar on Energy, Pamplona, Spain, 26 - 28 April 2002


Energetická politika(schválená usnesením vlády České republiky č. 50

ze dne 12. ledna 2000)

Znovu se diskutuje, fakta zůstávají

STÁTNÍ ENERGETICKÁ KONCEPCEČESKÉ REPUBLIKY(schválená usnesením vlády České republiky č. 211 ze dne 10. března 2004)

Praha 2004

Rok 2008, znovu se diskutuje, fakta zůstávají – komise prof. Pačesa


• MAXIMÁLNÍ NEZÁVISLOST –Nezávislost na cizích zdrojích energie –Nezávislost na zdrojích energie z rizikových oblastí –Nezávislost na spolehlivosti dodávek cizích zdrojů

• BEZPEČNOST –Bezpečnost zdrojů energie včetně jaderné bezpečnosti –Spolehlivost dodávek všech druhů energie –Racionální decentralizace energetických systémů

• UDRŽITELNÝ ROZVOJ –Ochrana životního prostředí –Ekonomický a sociální rozvoj




5 690

6 050

6 325

6 375

6 950

7 515

12 100

13 000

14 600

15 200

6 470

4 945

4 080

3 770

5 093

4 830

5 310

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000

Portugal

Grece

Italy

Spain

Czech Republic

Irland

GB

Germany

Denmark

Holland

Austria

France

Belgium

USA

Luxemburg

Finland

Sweden

Spotřeba elektrické práce v České republice v porovnání se zeměmi EU a USA


Ceny elektřiny, výroba a spotřeba na jednoho obyvatele (2002)domácnost do 2000 kWh spotřeba výroba__________________________________________________________________________________________________________________

cena v eurocentech/kWh kWh/osoba kWh/osoba__________________________________________________________________________________________________________________Dánsko 31,59 6.791 7.191

Švýcarsko 25,20 8.616 9.237

Nizozemí 25,12 7.020 5.999

Německo 19,27 7.150 7.114

Lucembursko 18,24 15.424 7.891

Belgie 17,78 8.746 8.006

Rakousko 16,97 7.759 7.673

Irsko 16,62 6.461 6.332

Francie 15,32 7.914 9.174

Španělsko 14,39 6.195 6.063

Portugalsko 14,21 4.763 4.575

Švédsko 14,18 17.124 16.525

Česká republika 12,93 6.344 7.456

Itálie 10,40 5.764 4.892

Maďarsko 10,14 3.967 3.548

Řecko 7,93 4.950 4.630

USA * 13.878 13.811

EU * 7.172 7.068____________________________________________________________________________________________________________________Zdroj: INRA, IEA


ÚSTÍ n.L

MĚLNÍK

PRAHAK.VARY

Ledvice

Tuš imice

Počerady

PrunéřovTis ová

PLZEŇ

VranéŠtěchovice

SlapyKamýk

Orlík

Kořens koHněvkovice

Poříč í

HRADEC KR.

PARDUBICEChvale tice

Daleš ice

BRNOHodonín

Dlouhés tráně

Dětmarovice

OSTRAVA

Č.BUDĚJOVICE

Lipno

ZLÍN

NPP Coal PP

Hydro PP

Mohelno

ÖSTEREICH

SLOVENSKO

BRD

České elektroenergetické zdroje

DukovanyTemelín



Elektroenergetické výkony ČR - listopad 2003

UhelnéUhelné 10 642 MW 10 642 MWJadernéJaderné 3 760 MW (Dukovany + Temelin) 3 760 MW (Dukovany + Temelin)PlynovéPlynové 765 MW 765 MW

z nich z nich 374 MW zplynování hnědého uhlí374 MW zplynování hnědého uhlíHydroHydro 2 135 MW 2 135 MW

z nich 1 145 MW přečerpávacíz nich 1 145 MW přečerpávacíAlternativníAlternativní 1 MW1 MW


Zdroj v současnosti možnostBiomasa 17 390 61 770Odpady 1 520 3 560Využívání solární energie pro vytápění 140 11 500Fotovolt., solár. energie 0 80Tepelná čerpadla 30 6 670Vítr 30 3 710Malé vodní elektrárny 2 340 5 660Velké hydroelektrárny 4 500 4 500 Celkem 25 950 97 450

Česká produkce primárních energetických zdrojů [TJ/rok] Podle Národní energetické

studie


0

5000

10000

15000

20000

25000

MW

Potenciál zdrojů VTE a FTV v ČR

VTE 12000 3000 30FTV 22000 5300 0

technický dostupný využívaný


Elektroenergetické zdroje ČEZ v průběhu let

Vodní zdrojeJaderné elektrárnyUhelné elektrárny s odsiřovánímUhelné elektrárny bez odsíření

0

10

20

30

40

50

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

TWh

27 %

70 %

3 % 3 %

49 %

48 %


Vyhodnocení naplňování cílů a sociálních dopadů realizaceStátní energetické koncepce

Vyhodnocení naplňování cílů SEKStátní energetická koncepce (SEK) obsahuje čtyři hlavní cíle, 15 cílů dílčích, a 11 indikativních ukazatelů. K jejich naplnění je určen soubor 31 nástrojů. Cíle SEK a indikativní ukazatele mají převážně dlouhodobý charakter, do roku 2030; vedle toho SEK obsahuje cíle střednědobé do roku 2010 a krátkodobé cíle do roku 2005. Předmětem provedeného prvého vyhodnocení plnění cílů SEK je především vyhodnocení plnění cílů stanovených do roku 2005, čímž se hodnotí i předpoklady k naplnění cílů střednědobých a dlouhodobých. Realizace cílů SEK má dopad i do sociální oblasti. Součástí hodnocení plnění cílů SEK je proto rovněž hodnocení jejích dopadů do zaměstnanosti v sektoru energetiky a do výdajů obyvatelstva za paliva a energii.


Vývoj energetické efektivnosti v letech 2000 až 2005 v hlavních oblastech spotřeby energie







BRNO 30. května 2002 (ČTK) - Nefunkční a v podstatě neexistující energetická politika státu ovlivňuje činnost společnosti ALSTOM, která působí mimo jiné na trhu energetického strojírenství. Zemský ředitel ALSTOM pro ČR a Slovensko Dan Ťok uvedl, že politika by měla "nalajnovat hřiště", například stanovit priority v energetických zdrojích nebo struktuře energetiky.

Energetická politika státu by měla nejen vymezit pravidla pro tento obor, ale také zavést odpovídající nástroje na vynucení jejich dodržování, řekl Ťok. Politiku energetického trhu ovlivní i nový vlastník, který má vzejít z připravované privatizace ČEZ. Doplnil, že ALSTOM ovlivňuje neexistence energetické politiky především v pozastaveném investování do energetických zařízení.

56

Zájmy a požadavky různých společenských skupin jsou velmi rozdílné

–Fakta

–Kompromisy

–Naléhavost řešení

Zaměstnanci „sociální výhody“

Životní

prostředí

„zelená

energie“ EU

„trvale

udržitelný růst

“

ČEZ

„požadavky na

zisk pro

akcionáře „

Politici„růst průmyslu“

Obyvatelé „nízká cena za elektřinu“

57

59,8

•2003

60,9

•2004

63,4

•2005

Spotřeba elektrické energie

TWhSpotřeba v r. 2020, jestliže HDP poroste a nebudeme šetřit

101

110

•2020

Předpoklady:– Zhruba stejné rozdělení

spotřeby elektřiny jako dnes– Průměrný roční růst HDP bude

4% do 2012, a pak 3% (v „high scenario“: 5% do 2012 a pak 3,5% )

+37,1

High consumption scenario

101,0

58

0

20

40

60

80

100

120

2005 2010 2015 2020 2025 2030

Odstavování současných elektráren a růst spotřeby přinese nedostatek elektrické práce

Plyn a obnovitelné zdroje

Jaderné elektrárny

Současné uhelné elektrárny59-68 TWh

87-110 TWh

Domácí spotřeba

Chybějící výrobní kapacity

•101-110 TWh

•123-146 TWh

•Hydro

100 TWh ~ 14.000 MW instal. výkonu při využití 7000 h/rok

TWh

Kde elektřinu brát ?

•? Uhelné a jaderné zdroje

Deficit elektřiny v roce 2020

59-68 TWh

•?

•?

•?

•?

Šetření

Import

Obnovitelné

Plyn

1

5

4

3

2

1

– Kolik elektřiny lze ušetřit a kolik získat importem ?

– Jaký je optimální palivový mix pro nové výrobní kapacity potřebné pro pokrytí deficitu?

– Kdy začít stavět zdroje pro pokrytí potřeby roku 2020?

60

23

59-68 TWh

Úspory

Chybějící výroba v r.

2020~ 36-45

TWh

Celkový objem úspor, který tedy bude v roce 2020 možné dosáhnout, je 23 TWh. A významně tedy sníží chybějící objem elektrické energie.

– 10% chladniček bude zaměněno

– Každá domácnost vymění jednu žárovku za účinnější

– Tepelná isolace 10 000 RD ušetří na el. vytápění

Domácnosti

– Příklady v domácnostech

– Každá z nich může ušetřit 0,2 TWh za rok

– Celkové šetření 20,4 TWh v 2020

– El. náročnost průmyslu (z 1,31 MWh/HDP na 0,95 do 2020)

– El. náročnost služeb (z 0,5 MWh/HDP na 0,38 do 2020)

Průmysl a služby

23,4

61

Dovoz ? - Odkud ?

– Nelze se spoléhat na dovoz ze sousedních zemí

– Celkové odstavení zdrojů ve střední Evropě v r. 2020 bude přes 30 GW

– Chybějící zdroje ~ 15 GW

Polsko

Slovensko

MaďarskoRakousko

SRN

* Nováky, Vojany, Jaslovské Bohunice

– Odstavení 1 600 MW do r. 2008*– Slovensko se stane importérem

– Okolo 3 500 MW uhelných elektráren bude do r. 2015 odstaveno z důvodů elologických limitů (NOx), dalších 7 000 MW možná rovněž

– Odstavené 3 500 MW učiní z Polska zemi závislou na dovozu

– Dnes nemá Polsko žádnou elektrárnu ve výstavbě, ani plánovanou

-Dovoz v 2005 byl 16,3 TWh- Dnes Rakousko závislé na dovozech ve špičkách- T.č. plánuje nový zdroj

– Odstavení JE (27% °současné spotřeby) z politických důvodů

– Navzdory současným investicím Německo bude schopno pokrýt jen své potřeby

– Největší dovozce ve střední Evropě (18% spotřeby)

– Žádně plány na výstavbu dosud– Palivová základna omezena

62

0

20

40

60

80

100

120

2005 2010 2015 2020 2025 2030

• Plyn a obnovitelné zdroje


Současné uhelné elektrárny

• Domestic consumption included savings

Výroba vs. předpokládaný růst spotřeby

• Hydro

23 TWh

23 TWh úspory

40 TWh úspory

– Do r. 2015 je možné pokrýt spotřebu výrobou v uhelných elnách plánovaných v ČEZ

– Po r. 2015 současná těžba nebude dostatečná

Obnovené či nové uhelné elektrárny

12 TWh

Energetika ve faktech a číslech - Nové uhelné elektrárny řeší problém jen do roku 2015

63

• Plyn a obnovitelné zdroje


Sučasné uhelné elektrárny

• Domestic consumption included savings

• Hydro

Obnovené či nové uhelné elektrárny

Energetika ve faktech a číslech - Nové uhelné elektrárny řeší problém jen do roku 2015

Kde elektřinu brát ?

•? Uhelné a jaderné zdroje

Deficit elektřiny v roce 2020

59-68 TWh

•?

•?

•?

•?

Šetření je významné, ale „jen“ 23 TWh nepomůže

Import – nebude odkud

Obnovitelné – větrná +biomasa? Větrná vyžaduje zálohování

Plyn – drahý a strategicky zranitelný. Cena ještě poroste

1

5

4

3

2

1

Asi jediná cesta - ale už je třeba začít stavět

Uhelné – potřeba otevření nových dolů

Jaderné – dlouhý povolovací proces


Zdroje energie• fosilní paliva• staré obnovitelné zdroje:

• hydro• geothermální

•nové obnovitelné zdroje: • slunce• vítr• biomassa

• jaderná včetně ADTT, thoriových cyklů a nových reaktorů (G III a III+, G IV ?)• thermojaderná neřeší blízkou budoucnost


• G III, G III+, G IV, fuse,…

1950 201019901970 2030 2050

První prototypy

Současné JE

PWR, BWR, CANDU,VVER, RBMK

Pokročilé JE

EPR, EU APWR, VVER 1000-92, AP 1000

G IV

G III, G III+

G II

G I

… Fuse


Vynalezen v 1950 Igorem Jevgenievičem Tammem a Andrejem Sacharovem inspitovaným původní ideou O.A. Lavrent'eva.



2.5 GW fusní energetický reaktor potřebuje ročně: 150 kg Tritia a 100 kg Deuteria


Problémy nových obnovitelných zdrojů

• 10 GW tepelných elektráren by vyžádalo pro pěstování biomasy plochu přibližně 55.000 km2 (celková plocha ČR 78.864 km2)• Lokální důsledky pro ovzduší a zdraví při spalování tak ohromného množství organických látek


Problémy nových energetických zdrojů

Výroba etanolu z kukuřice, údaje DOE, panel prof. Pimentela, Cornell University (podzim 2001):

• Jeden gallon etanolu obsahuje 77.000 Btu (23 kWh).• Výroba jednoho gallonu etanolu si však vyžádá 131.000 Btu (39.3 kWh).


Problémy nových energetických zdrojů a EROEI

Zdroj Hodnota EROEI podle WikipediaRopa z blízkého východu do 50 let 20.století 100

Ropa z blízkého východu v současnosti 30

Zemní plyn 20

Vodní energie 10-45

Uhlí 10-25

Ropa mimo nalezišť středního východu (průměr) 10-15

Větrná energie 4-10

Benzin 10

LNG 8

Jaderná energie 5-20

Solární energie 1,5-5

Ropné břidlice 1,5

Etanol z Brazílie 1,1-2

Etanol ze zemí EU 0,9-1


Technologie

EROEI EROEI EROEI

(Elliott) (Hore-Lacy) Další autoři

Velké hydroelektrárny 50-250 50-200

Malé vodní elektrárny 30-270

Nafta ve “zlatých časech” t.j. do 1970 50-100

Nafta dnes 5-15

Větrné elektrárny 5-80 20

Jaderná energetika 5-100 10-60 <1

Fotovoltaika filmové vrstvy 25-80

Fotovoltaika konvenční (křemík) 3-9 4-9 <1

Uhlí 2-7 7-17

Příroídní plyn 5 - 6

Biomasa 3-5 5-27

Bioetanol 0.6-1.2

Bitumenové písky <1?

Problémy nových energetických zdrojů a EROEI – pokrač.


Rakouští energetici: Větrná energie problém elektřiny nevyřeší 5. listopadu 2003 06:48 SALCBURK (ČTK) - Rakouská energetika v současnosti čelí zvyšování spotřeby elektrické energie o dvě procenta ročně. Krytí tohoto růstu by měly v budoucnu zajistit pokud možno ekologické zdroje, ale větrné elektrárny to zřejmě nebudou - nejsou toho schopny. A zdroje na bioplyn také ne. K těmto závěrům došli představitelé rakouské a německé energetiky na úterním večerním zasedání v Salcburku. Obnovitelné zdroje energie mohou jen velmi omezeně přispět k rovnoměrnému zásobování elektřinou. V mnoha případech, jako třeba u větrné energie, vyvolávají více nových problémů, než kolik řeší, cituje ze závěrů zasedání agentura APA. Rakousko bude mít na konci roku větrné elektrárny o instalovaném výkonu 450 MW, využití jimi vyrobeného proudu je ale problematické. V severní části země, kde je jich většina, je dost ekologického proudu z říčních elektráren, na jih země do Štýrska, které má nedostatek zdrojů, je nárazové převádění proudu zase limitováno.


Rakouští energetici: Větrná energie problém elektřiny nevyřeší (2)"Když začne foukat vítr, máme s tím problémy, protože síť je přetěžována," připustil Heinz Kaupa, člen představenstva přenosové soustavy Verbund-Austrian Power Grid (APG) s tím, že přenosová síť má "úzká hrdla". Využití větrné energie proto jako podmínku vyžaduje posílení přenosových kapacit vedení 380 kV, což jsou nemalé investice, shodují se rakouští odborníci. Jejich názory podpořil i Wolfgang Schröppel z německého Svazu elektroprůmyslu (VDE), podle nějž vyžadují instalované větrné elektrárny pětinásobně více záložních zdrojů než jiné elektrárny. "To snižuje investiční úsporu z větrných elektráren na pouhých deset až 15 procent oproti klasickým elektrárnám," řekl.

Jako extrémní příklad uvedli němečtí specialisté situaci v Severním Porýní-Vestfálsku, kde kvůli nedostatku větru bylo z instalovaných 4600 MW vytěženo pouze 200 MW elektřiny. V celém Německu běží větrné elektrárny z možných 8700 hodin za rok fakticky něco mezi 1600 a 2000 hodinami. Konvenční elektrárny proto nemohou zatím nahradit – spíše naopak. Energetici poukázali také na to, že během příštích 20 let musí být v EU obnovena třetina kapacit tepelných elektráren, které zastaraly. Nijak nadšeně nekomentovali, že nové předpisy Evropské unie na ochranu povodí řek omezují možnosti výstavby a výkonu vodních elektráren. Jen roční nárůst spotřeby v Rakousku by vyžadoval výstavbu jedné vodní elektrárny stejné kapacity, jako je nejmodernější Freudenau na Dunaji ve Vídni.


Rakouští energetici: Větrná energie problém elektřiny nevyřeší (3)

Štěstím je, že podle odhadů Rakousko nebude příštích 20 let potřebovat novou kapacitu. Přesto by se mělo snažit, aby nynější 70procentní podíl vodních elektráren na národní produkci elektřiny zůstal zachován.

Ani biomasa a bioplyn dohromady nedokáží nahradit úbytek výroby elektřiny, který vyvolá realizace evropských předpisů o vodní energetice: bioelektrárna o výkonu 10 MW vyžaduje ročně na 26.000 kamionů dřevních štěpků, kterých se stejně již v současnosti až čtvrtina do Rakouska dováží. Bez dotací by systém zatím nefungoval, perspektivně však musí být všechny dotace z energetiky odstraněny a systém bioenergie se musí osvědčit sám, míní rakouští energetici.


Poznámka: Švédské jaderné elektrárny vyrábí až 70 TWh elektøiny roènì!!!

3

2

5

0.0001 0.05 0.1

0

1

2

3

4

5

6

TWh

SLUNCE

Švédská prognóza z roku 1978 pro rok 1989 a skutečnost 1993

(Obnovitelné zdroje)

VÍTR

ENERG.LESY

Poznámka: Švédské jaderné elektrárny vyrábí až 75 TWh elektřiny ročně!!!


Globální výroba elektřiny versus globální výroba elektřiny z nových obnovitelných zdrojů

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

0

2

4

6

8

10

12

14Thousands TWh

Výroba z nových obnov. zdrojůGlobální výroba elektřiny

Během desetiletí 1990-2000 byly nové obnovitelné zdroje velice štědře podporovány ze státních prostředkůZdroj: DOE, 2000-2001


Otázky, které (snad) pomohou řešit problémy energetiky

Nové technologie (úspory energie)• Transmise (supravodivé kabely)• Vodíková energetika• Palivové články

http://www.blisty.cz/art/19482.html25.8.2004 Výzvy energetických potřeb pro 21. století

http://www.blisty.cz/art/19482.html


„Některé věci jsou tak vážné že o nich lze mluvit pouze

žertem.“

(Niels Bohr)

Documents

Energetika ve faktech a cislech - zcu.cz...1990 2000 2010 Severní Amerika 1.488 1.663 1.859 Západní Evropa 972 1.089 1.206 Východní Evropa (vč. býv. SSSR) 1.297 1.048 1.293