Přečtěte si: Smart city a elektromobilita pro praktický užitek a jejich aktuální výzvy
|
|
|
Přečtěte si: Smart city a elektromobilita pro praktický užitek a jejich aktuální výzvy |
 
      |
Jaderná energie a obnovitelné zdroje: srovnání různých bezemisních zdrojů elektrické energie z pohledu plochy na dosažení výkonu19.2.2021 V debatách o vhodných zdrojích elektřiny obvykle schází jejich územní nároky: větrné elektrárny zaberou 530krát více místa než jaderné elektrárny, u pozemní fotovoltaiky je to 107krát. O porovnání různých bezemisních zdrojů elektrické energie z pohledu plochy na dosažení výkonu se lze dočíst v analytickém článku České nukleární společnosti z února 2021, založeném na výsledcích evropské studie beroucí jako příklad mimo jiné Českou republiku.
Studie Cesta k evropské klimatické neutralitě do roku 2050 a její scénáře Kdybychom chtěli, aby všechnu elektřinu v Česku vyráběly větrné elektrárny, zabraly by téměř 15 000 km2, tedy pětinu území republiky. Pozemní solární parky by pokryly přes 3000 km2 (téměř 4 % území státu), jaderné elektrárny by oproti tomu zabraly jen zhruba 28 km2. K takovým závěrům došla odborná studie zadaná skupinou europoslanců z frakce Evropští konzervativci a reformisté, jejíž výsledky prezentovali nedávno Evropskému parlamentu. Studie Cesta k evropské klimatické neutralitě do roku 2050 srovnává podmínky výstavby různých nízkoemisních zdrojů z hlediska prostorových nároků na příkladu České republiky a Nizozemí, tedy typického vnitrozemského a přímořského státu. Bere v potaz místní geografické a meteorologické podmínky a z nich vyplývající technické možnosti porovnávaných technologií (například reálné koeficienty ročního využití zdrojů). Pracuje při tom se dvěma scénáři: • V prvním scénáři zkoumá prostorové nároky zdrojů, pokud by zajišťovaly veškerou produkci elektřiny samy o sobě. • Ve druhém scénáři pak rozděluje požadovanou roční produkci 700 PJ (petajoulů, tedy 1015 Joulů) v elektřině rovným dílem mezi všechny čtyři studované technologie: vítr, pozemní solární panely, střešní solární panely a jaderné zdroje tedy vyrábějí každý čtvrtinu z požadovaného množství. Závěry studie pro Českou republiku: první scénář Ze závěrů pro Českou republiku vyplývá, že v prvním scénáři by větrné elektrárny musely pokrýt asi 14 860 km2, což odpovídá téměř pětině rozlohy celé země (78 870 km2). Pozemní solární parky by pokryly 3000 km2, tedy území šestkrát větší než Praha. Střešní solární panely by si vyžádaly 1194 km2 střech. To už nezní tak nereálně – vždyť budov existuje mnoho a na rozdíl od velkých oplocených areálů v zemědělské krajině fotovoltaiky na střechách nikoho nedráždí. Jenže jiné odborné studie (např. ENACO) zkoumající potenciál výstavby střešních solárních panelů v Česku odhadují reálnou velikost skutečně vhodných ploch pro tyto instalace jen na 78 km2, tedy 15krát menší, než by bylo potřeba. Ale i kdybychom přistoupili na to, že se bude fotovoltaika instalovat i na střechách s nevhodným sklonem a orientací, problematickou nosností apod., stoupne teoretický potenciál střešních solárů na nějakých 245 km2, takže jsme stále 4,5krát v deficitu. Na druhé straně, pokud by veškerou elektřinu v Česku měly dodávat výhradně jaderné elektrárny, vyžadovalo by to území 28 km2. Areály Temelína a Dukovan dnes zabírají cca 2,7 km2, přičemž v Temelíně je prostor dimenzován na 4 bloky o celkovém výkonu přes 4 000 MWe. K úplnému zajištění energetických potřeb by tedy stačilo provozovat 10 Temelínů. Závěry studie pro Českou republiku: druhý scénář A jak vypadá druhý scénář, kdy každý ze zdrojů vyrábí čtvrtinu požadované elektřiny? U větru prostorové nároky činí na první pohled mnohem snesitelnějších 3 716 km2. Větrníky by v tomto případě zabraly dvě třetiny dostupné plochy vhodné pro jejich výstavbu (tedy např. mimo chráněné oblasti, ochranné zóny kritické infrastruktury apod.). I tak to představuje zábor místa, kam by se Praha vešla 7,5krát. Bohužel, u střešních solárních panelů jsme při čtvrtinové výrobě stále téměř 4krát nad hranicí vhodných ploch. U jaderných zdrojů by stačilo 7 km2, takže necelý trojnásobek současné plochy. Zábor půdy jako environmentální faktor Evropské sdružení FORATOM už dlouho upozorňuje, že při posuzování „udržitelnosti“ různých výrobních zdrojů by se měly v úvahu brát i environmentální vlivy jako je zábor půdy. Na zabírání volných přírodních ploch betonem a ocelí totiž není vůbec nic udržitelného. Z logiky věci tedy vyplývá, že pro přírodu jsou vhodnější zdroje s vyšší výkonovou hustotou (density factor). Ta uvádí výkon (MW) přepočtený na zabranou plochu (km2). Asi nepřekvapivě i zde čísla mluví ve prospěch jádra. I pesimistické odhady u něj odhadují density factor 250 MW/km2, zatímco ty optimistické si troufají tvrdit až 1500 MW/km2. Střešní solární panely se pohybují mezi 134 –176 MW/km2, pozemní solární panely jsou v tom lepším případě zhruba poloviční (88 MW/km2), ale vítr pokulhává na slabých 9 MW/km2. Proto ty enormní rozdíly v záborech půdy. Kapacitní faktor jako indikátor efektivnosti bezemisních zdrojů Zajímavým ukazatelem je rovněž tzv. kapacitní faktor neboli koeficient ročního využití zdrojů. Roční využití českých jaderných elektráren se pohybuje kolem 89 %, v průměru tedy generují téměř 90 % své teoretické maximální kapacity. Oproti tomu pozemní větrné elektrárny mají v našich podmínkách průměrný kapacitní faktor cca 22 % a solární dokonce jen zhruba 14 %. Zjednodušeně to znamená, že jaderný zdroj o daném instalovaném výkonu vyrobí za rok čtyřikrát více energie než větrné turbíny a šestkrát více než solární elektrárny o stejném výkonu. A naopak, abychom dosáhli stejných hodnot výroby jako v jaderných zdrojích, museli bychom postavit čtyřikrát větší instalovaný výkon ve větrných turbínách a šestkrát větší v solárních panelech. Česká nukleární společnost, redakčně upraveno Ilustrační foto © archiv redakce Proelektrotechniky.cz Studie Cesta k evropské klimatické neutralitě do roku 2050 (v angličtině), z níž tento článek čerpá, je k dispozici zde.
|
|
Naše tipy |
|
Copyright © 2012 – 2024 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services |
| |
Přečtěte si také:
