Alternativní energie

Zdeněk Kučera
FOR ARCH 2008 s naší účastí
Ze stavebních materiálů si odnesl ocenění také Porotherm Dryfix systém firmy Wienerberger. Exponát je pozoruhodný zpracováním broušených cihel, kdy se místo malty pro tenké spáry řady cihel pevně spojují pomocí pěny Dryfix

Bořivoj Šourek
Využití sluneční energie v rodinných a bytových domech
V dnešní době se i přes ne příliš uspokojivou situaci v podpoře obnovitelných zdrojů energie obchod v tomto odvětví stává zajímavým. Na trhu se tak vedle solidních firem objevují i firmy, které to se zákazníky nemyslí příliš vážně a slibují nereálné úspory nebo prodávají výrobky, které by jen trochu poučený zákazník nikdy nekoupil. A pokud má zákazník opravdu smůlu, narazí na firmu, která slibuje nereálné úspory s výrobky, které by nikdy neměl koupit. Jednou ze základních informací o energetických možnostech solárních soustav je informace o energii dopadající a o možném energetickém zisku. Energetický zisk solární soustavy je silně závislý na typu solární soustavy, na použitých komponentech a na jejím provozu. Důležitý je typ absorbéru. Při standardním provozu se chová většina typů absorbérů podobně a vliv na energetickou bilanci je zanedbatelný. Velmi rozdílné chování se však může projevit při tzv. stagnaci, to jest v době oslunění kolektoru bez odběru tepla (výpadek elektřiny, přehřátá akumulační nádoba ap.).

Aleš Bufka
Solární systémy s kapalinovými kolektory - statistika roku 2007
Oddělení surovinové a energetické statistiky MPO připravuje od roku 2003 pravidelné statistické přehledy využívání solární tepelné energie. Solární kolektory se v České republice instalují do systémů pro ohřev vody od konce 70. let minulého století. Za 30 let rozvoje bylo instalováno přes 20 tisíc solárních systémů různé velikosti s kapalinovými kolektory s kovovým absorbérem. Pravděpodobně ještě větší počet systémů byl instalován s plastovými a textilně-plastovými absorbéry pro rodinné bazény se sezónním využitím. Na základě statistického šetření lze upřesnit celkovou plochu činných zasklených solárních kolektorů na konci roku 2007 na 130 tisíc m2. Celkem bylo v letech 1977-2007 v České republice instalováno cca 185 tisíc m2 zasklených kolektorů s kovovým absorbérem. Dodávka zasklených solárních kolektorů činila v roce 2007 celkem 25 tisíc m2, meziroční nárůst tak činí přes 20 %. Zhruba 24 % této plochy tvoří vakuové trubicové kolektory. Těch bylo v roce 2007 dodáno na český trh přes 6 tisíc m2. To je překvapivě mnohem více než jich bylo v témže roce prodáno v Rakousku (3400m2), současně to ale odpovídá údajům z Německa. Celkový instalovaný tepelný výkon zasklených kolektorů činí 91 MWt. Podle odhadu vyrobily tyto kolektory v roce 2007 cca 152 TJ využité tepelné energie.

Jaroslav Peterka
Nové solární sídliště Ackermannbogen v Mnichově
V Mnichově bylo zrealizováno pilotní nízkoenergetické sídliště s 319 byty (celková podlažní plocha 30 400 m2), které je centrálně zásobováno dálkovým teplem a částečně i solárním teplem. Další dokončovaná část sídliště bude solárním teplem zásobována úplně. Akci dotuje Ministerstvo životního prostředí a má za úkol získat zkušenosti i pro další německá města. Uvažuje se s tím, že cena solárního tepla (neutrální na oxid uhličitý) se dříve nebo později srovná s cenou dálkového tepla ze spalování uhlí (5,6 centů/kWh) a dominujícím efektem bude vysoce žádaná ochrana životního prostředí. V Mnichově je elektřina vyráběna kogenerací a proto je považována za velmi "zelenou".

Martin Schreier, ČEZ
Biomasa a bioplyn znamenají elektřinu
Biomasa se používá v elektrárnách Hodonín, Poříčí a Tisová a v teplárně Dvůr Králové a také v polských elektrárnách Skawina a Chorzów ELCHO. Nejvýznamnější položkou v celkově spálené biomase v ČR jsou rostlinné materiály (zbytky) se 174 114 tunami, což je meziročně o 79 % více. Cíleně pěstovaných rostlin se spálilo 1995 tun, tj. o 80 % více než za prvních šest měsíců roku 2007. V rámci portfolia obnovitelných zdrojů Skupiny ČEZ je biomasa druhou nejvýznamnější položkou po vodních elektrárnách. Dobré vyhlídky má výstavba bioplynových stanic. První by měla být uvedena do provozu v roce 2011.

Dalibor Šamanský, Jan Hájek
Před bleskem musíme chránit i bioplynové stanice
Nebezpečí ohrožení bleskem hrozí i bioplynovým stanicím. Zdroj (reaktor) je ve své podstatě nádoba, kde se díky hnilobnému procesu vytváří bioplyn, který se dále jímá a zpracovává. Bioplyn obsahuje především metan, který nepatří mezi netečné plyny, a přestože má vysoký bod samozážehu, k explozi stačí i malá jiskra. Málokterá z obcí, která souhlasí s instalováním uvedeného zařízení ve své blízkosti, si tuto formu ohrožení uvědomuje. Některá zařízení jsou bohužel postavena tak, že by zřejmě neabsolvovala první zkoušku bleskem úspěšně.

Vladimír Stupavský
Mají biopaliva negativní vliv na rostoucí ceny potravin?
Rostoucí ceny potravin a s nimi spojené stálé prohlubování problému chudoby zemí třetího světa si logicky hledá převážně v médiích svého viníka. Na pomyslném piedestalu hlavních škůdců již po několik měsíců trůní biopaliva. Ještě před několika málo měsíci měla biopaliva mohutnou podporu Evropské komise a byla připravena závazná kritéria plnění konkrétních cílů v energetických portfoliích jednotlivých členských států EU pro obnovitelné zdroje energie. Ze zprávy Evropského parlamentu vyplývá, že se pro EU připravuje kontrola plnění závazných cílů vyrábět do roku 2020 20% veškeré energie spotřebované v EU z OZE. Podle zprávy Evropského parlamentu z března 2008 ale prý existují jasné důkazy, že by měl být opuštěn závazek 10% biosložky v pohonných hmotách. Letos v dubnu Evropská agentura pro životní prostředí (EEA) doporučila pozastavit plán na dosažení desetiprocentního podílu biopaliv v pohonných hmotách do roku 2020 s tím, že biomasa by se spíš měla využívat k topení a výrobě elektřiny, než k pohonu aut. Největšími iniciátory rostoucích cen potravin podle všeho nejsou biopaliva, ale ceny ropy.

Henrik Stiesdal, Siemens Wind Power
Větrné turbíny s technologií přímého pohonu
Společnost Siemens oznámila, že bude v západním Dánsku testovat dvě větrné turbíny o výkonu 3,6 MW s technologií přímého pohonu. První testovací turbína byla nainstalována v létě, druhá bude následovat ještě v tomto roce. Siemens tyto dvě větrné turbíny s přímým pohonem podrobí komplexnímu testování po dobu minimálně dvou let. Hlavní výhodou větrných turbín s přímým pohonem je jejich přímočarý design, který se obejde bez převodovek.

Zdeněk Kučera
Budoucnost energetiky ve stavebnictví
Tolik vášní jako návrh architekta Kaplického na Národní knihovnu nerozpoutala v Česku asi žádná jiná stavba. Pomineme-li průběh výběrového řízení, musíme připustit, že kromě podoby z modelu o ní nic nevíme. Budova, která by měla uchovávat miliony spisků a cenných knih bude muset mít bezesporu dokonalou klimatizaci - vytápění, větrání i chlazení. Každý, kdo se o tyto věci zajímá, ví, že energetická náročnost budovy je dnes jedna z nejdůležitějších podmínek jakékoliv stavby. Velmi kvalitní izolace, které zajistí budově dokonalé zateplení, úsporné, leč výkonné technologie na klimatizaci a především technologie, které částečně zajistí vlastní energetické zdroje. Od příštího roku bude v Německu povinně každá nová obytná, či nebytová budova využívat obnovitelné zdroje energie. Rozhodla o tom německá vláda, aby tak naplnila záměr zvýšit podíl obnovitelných zdrojů energie na výrobě tepla ze současných cca 6,6% na 14% v r. 2020. Nejdůležitější změna přijatého zákona spočívá v tom, že pro nové bytové i nebytové budovy se povinně předepisuje minimální podíl spotřeby tepla, které musí být hrazeny z OZE minimálně 15% z termických slunečních kolektorů, 50% z tuhé biomasy (např. pelety), kapalné biomasy (např. bioolej ve spalovacím kotli) nebo teplo z okolí (tepelné čerpadlo, 30% z bioplynu při kombinované výrobě elektřiny a tepla.

Jana Hrstková
Pražské dotace do OZE
Úspory energií a zavádění ekologických programů směřujících ke zlepšení životního prostředí na území hlavního města Prahy jsou dlouhodobým cílem všech pražských institucí Významným krokem je modernizace topných systémů, větší využití technologií na bázi OZE - ve městě především solárních kolektorů a tepelných čerpadel. Tady dává hl. m. Praha příklad dalším krajům a městům svým dotačním programem určeným pro domácnosti. Pražský program dotací (Program dotací hl.m.Prahy na přeměnu topných systémů a využití obnovitelných zdrojů energie) má již dlouholetou tradici. Vznikl v roce 1994 jako důležitý motivační nástroj ke zlepšení kvality ovzduší a zpočátku byl určen výhradně na podporu přeměn topných zdrojů spalujících především tuhá paliva na ekologické formy vytápění v domácnostech. Od nastartování programu podpořilo město ze svého rozpočtu instalace ekologických zdrojů ve více než čtyřiceti tisících bytových jednotkách úctyhodnou částkou 415 miliónů korun. V letošním roce je počet instalací ve prospěch OZE ve srovnání s rokem 2007 dvojnásobný, ještě markantnější nárůst je u projektů fotovoltaických elektráren.

Tepelné čerpadlo s neobvyklým řešením
Jedním ze žadatelů dotace na nákup tepelného čerpadla byla Základní umělecká škola, Na Popelce v Praze 5. Letos v dubnu bylo zapojeno a uvedeno do zkušebního provozu. Jde o pilotní projekt na vytápění objektu tepelným čerpadlem, využívajícím teplo odpadních vod z kanalizační sítě. Tepelné čerpadlo dosahuje výkonu 50 kW, nepokrývá tedy celkovou tepelnou ztrátu a je schopno zásobovat objekt školy teplem minimálně do venkovní teploty - 1°C. Jako dodatkový zdroj byly v tomto případě s ohledem na dřívější provoz zvoleny opět kotle na zemní plyn.

Jan Vodenka
Pec... kdopak nám ji postaví...
Změnou způsobu života ve městech a na vesnicích, rozvojem nové energetické techniky, se pec začala z chalup vytrácet. Nahrazovaly ji modernější sporáky, kamna, kotle, přímotopy a radiátory, v nichž se topilo převážně uhlím, posléze plynem a elektřinou. Až v nedávné době se začala obnovovat profese pecařů a v mnoha rekreačních chalupách, ale i rodinných domech a se pec vrací do interiéru jako neodmyslitelná součást současného života. Dílem za to může růst cen energetických zdrojů, ekologické důvody a návrat k racionálním a ekonomickým zkušenostem našich předků. Předpokladem pro účelný a ekonomický provoz pece je co nejintenzivnější použití. Má-li chalupa nebo rodinný domek dostatek prostoru, nosnou podlahu a dobře fungující komín, objekt je trvale obydlen a v rodině se vaří pro více osob, stojí za úvahu pořízení takové investice.

Menno Bart
Severní moře: budoucí zdroj alternativní energie v Nizozemsku?
Nizozemské ministerstvo obchodu vydalo letos v létě Energetickou zprávu s dlouhodobou energetickou vizi. Jeden z mnoha)plánů se týká využití Severního moře jako trvale udržitelného zdroje energie. Severní moře tedy není pouze místem pro získávání větrné energie nebo těžbu zemního plynu. Jedním z budoucích energetických zdrojů je tzv. "modrá energie", která vzniká díky rozdílu mezi slanou a sladkou vodou. Také dmutí a pohyby vln mohou být zdrojem energie. Inovativní nizozemské podniky se intenzivně zabývají vývojem konkrétních řešení ve všech těchto oblastech.

Ján Struška
Řasy a jejich perspektivy pro snižování emisí CO2
Vzhledem k problematice vlivu CO2 na skleníkový efekt spadají řasy i do oblasti zájmu klimatologů. Pro obsah cenných látek, vytvářených v procesu fotosyntézy - bílkovin, vitaminů, mastných kyselin a hodnotných metabolitů se o řasy zajímá komerce, především průmysl potravinářský, krmivářský, farmaceutický a kosmetický a v poslední době okrajově i výrobci motorových paliv Očekává se také jejich uplatnění v budovaných bioplynových stanicích, kde vzniká oxid uhličitý ze spalování bioplynu při výrobě elektřiny.

Jan Pařízek
Tepelná čerpadla, součást našeho života
Nejrozšířenější jsou kompresní tepelná čerpadla. Malá tepelná čerpadla na ohřev užitkové vody a na vytápění rodinných domků jsou většinou poháněna elektromotory, velká zařízení také plynovými motory. Tyto plynové motory, které jsou stejné jako spalovací motory, mají výhodu vysoké primárně energetické účinnosti, mimo jiné může být teplo chladicí vody motoru předáváno dále jako užitkové teplo do výměníku. Naproti tomu jsou specifické investiční náklady stejně jako provozní náklady a náklady na údržbu vyšší. Pracuje se na vývoji tepelných čerpadel o malém výkonu poháněných plynovými motory. Využití teploty okolí se v jednom bodě podstatně odlišuje od využití jiných druhů obnovitelné energie. Tepelné čerpadlo potřebuje totiž pro svůj pohon podstatnou část cizí energie. V závislosti na vnějších podmínkách to může být čtvrtina až polovina následně využívané tepelné energie. Proto je možno tuto technologii zařadit do oblasti racionálního využití energie, tepelná čerpadla je možno včlenit do řady úsporných kotlů na vytápění. Tepelná čerpadla nevyužívají pouze energii přiváděnou pro jejich pohon, ale také přídavně energii z okolí. Rozhodující je, zda obnovitelná energie převažuje. Tak se tepelná čerpadla stávají dvojníkem mezi úsporným konvenčním využitím energie a obnovitelnou energií. Energeticky výhodnější jako zdroj tepla je proto např. zemní vrstva. V hloubce 1 až 2 m neklesá teplota i v zimě zpravidla pod 5 oC. Teplotní rozdíl v tepelném čerpadle se tak během roku udržuje na relativně konstantní hodnotě a dodávka vnější energie je konstantní. Na druhou stranu jsou zemní kolektory, jak se potrubí v zemi nazývá, v porovnání s využitím vzduchu dražší.

Milan Trs
Využívání stavebních konstrukcí budov pro ukládání energie
Stále více projektů technických zařízení budov obsahuje tepelná čerpadla, jako jediný zdroj pro vytápění a ohřev TV. Znalost problematiky nasazení tepelných čerpadel u většiny projekčních kanceláří stoupá a investoři se pouštějí do stále zajímavějších projektů. K získání nízkopotenciální energie pro tepelné čerpadlo využíváme řadu zdrojů. Vhodný systém vždy podmiňuje místní situace stavby. U většiny instalací jsou navrženy hlubinné vrty. V případě možnosti záběru velké plochy pozemku je možné realizovat plošný kolektor. Investičně nejvýhodnější a nejefektivnější je možnost využití stavebních konstrukcí budov resp. základů budov. Instalování registru potrubí do základů budov se nazývá podle způsobu instalace jako energetické piloty, energetické stěny, energetické základy. Tato technologie se omezuje pouze pro nasazení u novostaveb. Dodatečné instalování potrubních systémů do budovy je nemožné. Řadu možných instalací zhatí neznalost projektantů řešících samotnou budovu. Pokud s využitím základů nepočítají již v prvopočátku návrhu samotné stavby, je komplikované dodatečně upravovat projektovou dokumentaci a začlenit systém jako součást stavby a stavebních prací.

Pavel Sýkora
Zkušenosti s tepelnými čerpadly
Mezi tepelnými čerpadly jsou obrovské rozdíly. Někdo má tepelné čerpadlo, protopí 36 000 Kč a je spokojen Jiný protopí na obdobném objektu 12 - 15 000 Kč a je taky spokojen. Přičemž, to které je úspornější, bývá kupodivu levnější. Čím bychom se tedy měli řídit při výběru technologie? Značka není tolik důležitá. Je vhodné obrátit se na zkušenou firmu. To nejdražší a nejcennější, co firmy mají, jsou zkušenosti. Ty Vám žádná firma nedá zdarma. V praxi dochází velmi často k tomu, že stejným tepelným čerpadlem začínající firma nevytopí větší rodinný dům, zatímco zkušená firma, úplně stejnou mašinou dokáže vytápět fabriku. Drahé značkové tepelné čerpadlo ještě nemusí být kvalitní. Mnozí nadnárodní výrobci špičkových plynových kotlů nakupují tepelná čerpadla pro doplnění sortimentu. Bohužel, často se jedná, z hlediska chlaďařského o 20 let starou technologii. A můžete si vybrat, stejný výrobek pod 4 - 5 různými značkami.

Solární okenní fólie bez přísady kovů
Společnost 3M se připojila k iniciativě Clinton Climate Initiative (CCI), jež si klade za cíl dosáhnout globálního snížení emisí oxidu uhličitého. Do programu přispěje vývojem cenově dostupných okenních fólií, které pomohou snížit spotřebu energie v budovách. Společnost 3M poskytne v rámci této iniciativy ze své nabídky pět typů okenních fólií. Fólie využívají nejmodernějších technologických řešení a velice účinně brání teplu pronikat sklem okna, což přináší nižší nároky na klimatizaci a celkovou úsporu energie v letních měsících nebo v oblastech s teplým klimatem. Mezi takto nabízenými fóliemi jsou i dvě fólie řady Prestige, což jsou vůbec první naprosto čiré solární fólie bez přísady kovů. Tyto fólie efektivně brání pronikání tepla a UV paprsků, nicméně přirozené světlo propouštějí bez jakéhokoliv dopadu na jeho kvalitu a při pohledu zvenku nezrcadlí.

Břetislav Koč
Desetiletí pro obnovitelné zdroje ve Vilémově
Pravoslavná akademie ve Vilémově na Olomoucku se do vědomí příznivců obnovitelných zdrojů energie zapsala takřka historickým činem, když v prosinci roku 2002 postavila větrnou elektrárnu s výkonem 100 kW u Protivanova na Drahanské vrchovině. Tomu předcházely "malá" demonstrační fotovoltaika s výkonem 115 W, vytápění objektu kanceláří Pravoslavné akademie biomasou roku 2000, "velká" fotovoltaika roku 2003 a malá vodní elektrárna na Slovensku roku 2006.

Gabriela von Goerne
Elektrárna bez emisí CO2 - nereálný pokus nabarvit uhlí na zeleno
Je tu řeč o elektrárnách, které neprodukují žádný oxid uhličitý, o čistém uhlí, které neškodí životnímu prostředí a chrání klima. Je řeč o udržitelnosti, o zachycování a uskladňování oxidu uhličitého (Carbon Capture and Storage - CCS). Provozovatelé uhelných elektráren objevili ochranu klimatu. V budoucnu by využívání uhlí neměly stát v cestě žádné emise klimaticky škodlivého CO2. To znamená, že by se CO2 v nových uhelných elektrárnách separoval, komprimoval a transportoval do podzemních zásobníků. Potud teorie, sliby průmyslu a naděje částí politiky. Co se ale skrývá za touto technologií skutečně? Elektrárny spalující fosilní paliva nejsou a nikdy nebudou bez CO2. Při spalování uhlí samozřejmě vzniká oxid uhličitý a nyní by již neměl odcházet komínem do atmosféry. Ale ani pomocí nové technologie CCS to nebude úplně možné, protože lze zachytit asi jen 85 % celkového v elektrárně vznikajícího CO2. Další emise vznikají díky ztrátám při transportu a uložení. Pakliže vezmeme v potaz celý proces, tak při výrobě proudu z uhlí bude v tomto případě vznikat asi 220 až 250 g/kWh (pro srovnání konvenční elektrárna, při níž vzniká na 1 kWh asi 820g CO2 při spalování kamenného uhlí). Bez emisí CO2 jsou jenom obnovitelné energie, například solárnětermické elektrárny nebo vodní elektrárny, kde se neprodukuje žádný oxid uhličitý.