Alternativní energie

Zdeněk Kučera
Nový zákon pro ochranu ovzduší
Nový zákon o kvalitě vnějšího ovzduší a čistším ovzduší pro Evropu vyžaduje evropská směrnice, jejíž požadavky musí národní legislativy převzít do června 2010. Stávající právní úprava neumožňuje regulovat emisně a imisně významné sektory a skupiny zdrojů znečišťování ovzduší, zejména spalovací zdroje v domácnostech a dopravu. Zákon nově zavádí tzv. "nízkoemisní zóny". Obce a města budou moci vyhlásit nízkoemisní zónu, kam bude umožněn vjezd pouze vozidlům, splňujícím dané emisní parametry. Zákon také zavádí emisní a technické požadavky pro malé zdroje znečištění. Špatný provoz kotlů na pevná paliva může kromě zdravotních rizik obtěžovat zápachem a kouřem. Doposud byly tyto situace prakticky neřešitelné a lidé museli takové chování trpět. Vzhledem k tomu, že u domácností není možné, na rozdíl od podnikatelských subjektů, v případě neplnění požadavků zákona zakázat provoz zdroje, obsahuje návrh zákona možnost provozovat i nevyhovující spalovací zdroj. Takový zdroj však bude možné provozovat za poplatek, který alespoň částečně kompenzuje jeho negativní vliv na zdraví spoluobčanů a kvalitu ovzduší. Znečišťující zdroje budou zpoplatněny od roku 2015, což poskytuje dostatek času na případné pořízení vyhovujícího spalovacího zdroje nebo přechod na jiný způsob vytápění.

Petr Měchura
Diskuse k programu Zelená úsporám
Autor poukazuje na nedostatky a koncepční chyby v zadávání podmínek pro čerpání finančních zdrojů z programu Zelená úsporám. V kapitole Zateplování budov poukazuje na to, že se sice částky na m2 zvýšily, ale o zcela nepodstatných 11 až 19 %, takže nic neovlivní, neboť hlavním důvodem malého zájmu jsou přísně nastavené podmínky a ty zůstávají zcela beze změn. Změnou je, že se tento podprogram vztahuje i na panelové domy. Bylo by to senzační, kdyby ale skoro polovina paneláků nebyla již zateplena z jiných dotačních programů, takže teď už jsou na řadě především paneláky se skoro již ukončenou životností z padesátých a šedesátých let minulého století, které v sousedním Německu raději demolují, protože jejich opravy se již nevyplatí. A my naopak do nich nacpeme miliardy, abychom je za pár let zbořili a nalepené drahé zateplení nákladně recyklovali. V další části svého příspěvku konstatuje, že se v programu, který se týká podpory novostaveb v pasivním energetickém standardu vůbec nezmiňuji domy nízkoenergetické.

Bořivoj Šourek, Tomáš Matuška ÚTP, FS, ČVUT
Metodika bilancování solárních soustav podle TNI 73 0302 - postup a výpočetní program
Článek je komentářem k nově vydané TNI 73 0302 - Energetické hodnocení solárních tepelných soustav. Nabízí zjednodušený výpočet, popis výpočetního programu BilanceSS založeného na této metodice a osvětlení chybného používání metodiky v rámci programu Zelená úsporám.

Ján Struška
Hermann Sheer k projektu DESERTEC
Již někdy v 50. letech minulého století vyslovil francouzský jaderný chemik Fréderic Joliot Curie svůj názor, že se Sahara stane jednou zdrojem pro zásobování Evropy energií. Dnes dochází k oživení této myšlenky a možnosti realizace v projektu DESERTEC. Názory odborné veřejnosti na reálnost projektu DESERTEC se velmi rozcházejí. Známý německý odborník a zakladatel evropského sdružení EUROSOLAR Dr. Hermann Scheer střízlivě odhaduje, že v nadějném očekávání efektu tohoto projektu mohly být podceněny očekávané skutečné náklady. Rozhodující námitkou je předpoklad: dříve, než bude tento projekt přiveden k uplatnění, může se v Německu umožnit dodávka elektrického proudu z tuzemských obnovitelných zdrojů za nižších nákladů a cen, než bude činit import solárního proudu ze severní Afriky. Do tří let bude výroba solárního proudu v Německu dosahovat na cenový práh tzv. "grid parity", tedy nákladů, odpovídajících současným cenám proudu z fosilních zdrojů. U energie z větrných elektráren bylo tohoto vyrovnání nákladů ve srovnání s novými fosilními elektrárnami právě dosaženo.

Tomáš Matuška, ÚTP, FS ČVUT
Solar Keymark
Na počátku stála prostá otázka potenciálního zákazníka: "Jak poznám, že nabízený solární kolektor je kvalitní?" První normy pro zkoušení solárních kolektorů byly v České republice, podobně jako v Rakousku zaváděny na konci 80. let. Zpracovávání evropských norem pro solární zařízení začalo kolem roku 1995 na základě požadavků rychle se rozvíjejícího solárního průmyslu. Ve snaze pomoci zákazníkům v orientaci v nepřeberném množství nabízených druhů a typů solárních kolektorů a soustav a pro zvýšení jejich důvěry byl Evropskou komisí pro normalizaci (CEN) zaveden systém dobrovolné certifikace třetí stranou pro udělení značky Solar Keymark, vyvinutou za podpory Evropské federace pro průmysl solární tepelné techniky ESTIF . Solar Keymark je jednou z oficiálních značek certifikačního systému CEN (systém Keymark), kterou se konstatuje splnění požadavků evropských norem. Je uznávanou evropskou i mezinárodní značkou. Výrobci (exportéři) již nemusí opakovaně zkoušet a certifikovat výrobky podle národních certifikačních programů jednotlivých států a zavedení Solar Keymarku jim přináší úsporu nákladů na zkoušení (pouze jedna zkouška).

Jan Suchánek
Sluneční kolektory a vítr II
Konstrukce kolektorů bývají nejčastěji umisťovány na střechy, kde jsou minimálně zastiňovány okolím. Na tyto konstrukce působí vlastní hmotnost a zatížení sněhem a větrem. První zatížení můžeme stanovit přesně, působí trvale, zatížení sněhem můžeme odhadnout poměrně přesně, ale jeho maximální hodnota může být dosažena teoreticky 1x za 80 let. Obě tato zatížení působí pouze svisle. Zato zatížení větrem působí z jakéhokoli směru, vesměs vodorovného. Četnost dosažení maximální hodnoty je stejná, jako u zatížení sněhem - pokud ovšem konstruktér dobře toto zatížení odhadne.

Bronislav Bechník, Czech RE Agency.
Kdy skončí boom fotovoltaiky?
Současný boom fotovoltaických elektráren v České republice v dohledné době skončí. Energetický regulační úřad (ERÚ) opakovaně upozorňoval, že náklady na podporu výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů mohou vyrůst na úroveň, která může být z hlediska konečných odběratelů nepřijatelná. Situace vypadala dramaticky poprvé již v polovině minulého roku, výkupní cena v ČR v té době patřila k nejvýhodnějším v EU. Oznámení ERÚ, že pro rok 2009 sníží výkupní ceny o 5 % pak způsobilo horečné dokončování rozpracovaných projektů - více než polovina výkonu instalovaného v loňském roce byla uvedena do provozu v prosinci. Jak z hlediska finančního zatížení konečných odběratelů elektřiny, tak z hlediska firem podnikajících v oboru fotovoltaiky, je z dlouhodobého hlediska vhodnější spíše pomalejší růst, ale stabilní roční přírůstek výkonu. Byl by proto vhodnější rychlejší pokles výkupní ceny. K tomu je však nutno novelizovat současný zákon na podporu obnovitelných zdrojů energie (OZE), který v průběhu 5 let zastaral ve srovnání s obdobnou legislativou v jiných státech Evropy. Nutno však upozornit, že v době přijetí byl zákon č. 180/2005 Sb. považován v rámci EU za jeden z nejpokrokovějších a že v původním návrhu byl zakotven meziroční pokles výkupní ceny až o 10 %.

David Appleyard, Renewable Energy World Magazine, London
Recyklace PV materiálů
Mimořádný rozvoj fotovoltaického trhu v posledních letech upozornil na potřebu trvale udržitelného způsobu likvidace fotovoltaických panelů, jakmile dosáhnou konce své životnosti. V současné době se to týká asi 3800 tun, celkové množství fotovoltaického odpadu v Evropě je stále relativně malé. Nicméně můžeme počítat s tím, že toto číslo bude růst na dvojnásobek každé dva až čtyři roky, a předpokládá se, že v roce 2020 dosáhne 35.000 tun. Podíl na trhu, ceny surovin, dostupnost surovin během výroby a spotřeby, to všechno jsou faktory, které určují ekonomický práh pro využití materiálů, PV moduly obsahují různé vysoce hodnotné materiály, které mohou v mnoha případech být ekonomicky využity. Pozoruhodný příklad se týká křemíku, v důsledku omezení růstu jeho užití v tomto odvětví a zvýšení cen. Recyklace je jednou z možností, jak je možno omezit dodávky potřebného materiálu. Na trhu je dostatečně další široká nabídka produktů, od nichž se vyžadují různé přístupy k recyklaci a k dalšímu využití. V současné době existují dvě hlavní skupiny, krystalický a tenkovrstvý film. Pro moduly ze solárních článků využívající křemík, kovy a zvláště stříbro jsou zvláště důležité. Pro tenké, tzv. filmové technologie s vysokou hodnotou jsou používané kovové materiály, především tellur a indium. Přestože mnoho společností aktivně zvažuje otázku dalších postupů, First Solar a Deutsche Solar AG, jejichž systémy obsahují krystalický křemík modulů, jsou jedinými výrobci, kteří jsou schopni vyrábět recyklovatelné moduly.

Výstavba FV elektrárny s finanční podporou
Projektů na ekologickou výrobu energie v České republice přibývá. Důvodem je zabezpečená návratnost investice do nových elektráren využívajících obnovitelných zdrojů energie, jako je fotovoltaika, spalování biomasy nebo vodní a větrné elektrárny. Alternativní elektrárny vyžadují poměrně vysoké vstupní náklady, které pro společnosti není účelné a často ani možné, financovat z vlastních zdrojů. Proto UniCredit Leasing vytvořil pro tuto oblast speciální produkt "Leasing obnovitelných zdrojů", který postihuje specifika financování energetických projektů a umožňuje financovat celé technologické celky, případně i ve spojení s nemovitostmi. Majitelé již hotových elektráren mohou využít zpětného leasingu.

Prologis vytvořil globální skupinu pro obnovitelnou energii
Do seznamu zájemců o čistou energetiku vstupuje v poslední době celá řada subjektů, která dosud v energetice nikterak nepůsobila. Například společnost ProLogis, poskytovatel distribučních nemovitostí, jiným i slovy provozovatel skladových hal a logistických systémů. Vytvořil Globální skupinu pro obnovitelnou energii s hlavním cílem tvořit nové projekty, spravovat solární instalace a stávající projekty obnovitelné energie. V současné době ProLogis zahajuje instalaci nového 4,8 MW solárního projektu na osmi střechách logistického areálu u Barcelony. Většina distribučních hal má střechy s malou nosností, proto společnost využívá lehkých fotovoltaických systémů, které střechy tolik nezatěžují. Celý systém parku bude vybaven lehkými fotovoltaickými panely Uni-Solar PVL.

Břetislav Koč
Vodíkový ostrůvek Utsira
Norský ostrůvek Utsira byl donedávna zásobován elektrickou energií podmořským kabelem (22 kV, max. 1 MW) a předtím dieselovým agregátem s generátorem. Nyní elektrickou energii zajišťují dvě větrné elektrárny vybavené elektrolyzérem vyrábějícím vodík, který je palivem pro spalovací motor, pohánějící v případě potřeby elektrický generátor. K projektu, realizaci a spuštění provozu celého zařízení na přelomu let 2005 až 2005 se spojili výrobci instalovaných větrných elektráren (Enercon) a norská společnost Norsk Hydro (nyní Statoil Hydro), zabývající se kromě jiného i problematikou výroby vodíku, včetně vývoje a produkce elektrolyzérů, jeho skladováním a možnostmi jeho využití jako prostředku akumulace "přebytečné" energie i jako paliva pro pohon aut.

Degerenergie
Sledovací systémy dosáhnou o 40 % vyššího zisku
Najít a získat vhodný pozemek na výstavbu fotovoltaické elektrárny v západoevropských zemích začíná být problém. A protože ceny pozemků podléhají rostoucímu zájmu a národní legislativy začínají být pozorné proti zabírání půdy s jakoukoli zemědělskou bonitou, stávají se zajímavými pozemky z oblasti tzv. brown-fields, jinými slovy pozemky s bývalým průmyslovým nebo skládkovým využitím. Stejnou cestu zvolila společnost DEGERenergie, která vybudovala FV elektrárnu u města Freudenstadt Horb-Rexingen na místě bývalé skládky. Energetický systém zásobuje elektrickou energií zhruba 800 čtyřčlenných domácností. Není divu, že tyto informace motivují další potenciální investory a provozovatele uzavřených skládek, což jsou zpravidla města, obce nebo okresy, pro které je využití takových lokalit zajímavé. A konečně lepší využití těchto lokalit stěží najdeme, nemluvě už ani o zisku vyplývajícím z energetických systémů, který potěší obecní pokladnu.

Břetislav Koč
Větrných megawattů přibývá
Využívání větrné energie nejen v Evropě, ale i ve světovém měřítku roste a co víc, dynamický je i trend meziročních přírůstků instalovaných výkonů větrných elektráren zejména v regionu Severní Ameriky a Asie. Podle posledních údajů světové asociace větrné energetiky (GWEC) se světovou jedničkou v instalované kapacitě větrných elektráren staly USA, v první pětce světového pořadí již figurují i Čína a Indie. Evropské "větrné lize" nadále podle údajů evropské asociace větrné energetiky (EWEA) vévodí Německo před Španělskem, v obou případech činily loňské přírůstky instalované kapacity na větrných elektrárnách více než 1600 MW. Největší přírůstek však v celosvětovém měřítku zaznamenaly USA (+ 8358 MW) a Čína (+ 6300 MW) i v tomto pořadí třetí Indie (+ 1800 MW). Větrná energetika se silně rozvíjí v Evropě, Severní Americe a v Asii, výrazně méně už v Jižní Americe, v Africe, ve středovýchodní a pacifické oblasti. Celosvětově je instalováno skoro 121 tis. MW "větrného" výkonu, z čehož země z pořadí "top ten" mají více než 86% podíl. Vzhledem k citelné orientaci Ameriky na ekologičtější energetiku, využívání obnovitelných zdrojů, zvýšení strategické energetické nezávislosti a masivní podpoře výzkumu a vývoje v těchto oblastech se dá očekávat její výrazné odtržení na čele pořadí již v tomto roce, v příštích letech by ji snad mohla následovat Čína s netušeným potenciálem přírodních podmínek, financí i schopností zavádět nové technologie a výroby bez velkých ohledů na "původnost" řešení...

Ctirad Bryol
Vytápění peletami v českých zemích
Když se v roce 2000 začaly objevovat první dotazy na téma topení peletami, debaty na toto téma nebyly příliš obsáhlé. Posléze v roce 2003 vyšla první publikace v češtině s názvem Pelety - palivo budoucnosti, debat na webech zabývajících se energiemi, instalacemi a stavitelstvím začalo přibývat a na veletrzích a výstavách začal zájem návštěvníků postupně narůstat. Dnes mají peletky už řadů příznivců, na druhé straně také odpůrců. Pelety, především ty vyrobené ze dřeva svět nespasí, budou existovat na trhu s palivy vedle mnoha jiných, ale mají řadu výhod: jsou vyrobeny z materiálu definovatelného složení, obnovujícího se v přírodě, dovolují plně automatické vytápění = vytápění s vysokým uživatelským komfortem, oproti kusovém dřevu vykazují stabilní vlastnosti z pohledu vlhkosti, oproti kusovém dřevu šetří místo potřebné na skladování, jsou vyrobené z domácích zdrojů, což slibuje i cenovou stabilitu, při jejich výrobě a distribuci se uplatňuje domácí pracovní síla.

Tomáš Dvořáček, CZ Biom - České sdružení pro biomasu
Základní problémy přípravy a provozu BPS
Na počátku nové vlny bioplynových stanic došlo u několika projektů k problémům, které zadaly veřejnosti příčinu pro zjednodušení, že každá bioplynová stanice neúměrně zapáchá. Obtěžující zápach bioplynové stanice je většinou ukazatelem jejího nesprávného návrhu či provozování, nikoliv nutným ukazatelem existence zařízení. Důležitým předpokladem bezproblémového provozu bioplynových stanic je vstupní surovina, správný návrh technologie s ohledem na používanou surovinu, kvalitní systém uzavřených fermentorů a také odborné zacházení s fermentačním zbytkem - digestátem.

Petr Novák, Pavel Bernát, (TERMIZO a.s. Liberec), Jiří Doucha, Vilém Zachleder, Irena Doušková, (MBÚ AV ČR Třeboň), František Straka, (ÚVP Praha), Tomáš Brányik, (VŠCHT Praha), Lucie Skálová, (TU Liberec)
Výrobu biopaliv z odpadu spalovny umí jenom řasy?
Spalovna komunálních odpadů společnosti TERMIZO Liberec je jednou ze tří spaloven (Praha, Brno) v České republice, která od roku 2000 řeší trvale problematiku energetického využívání komunálního odpadu. Pro zajištění vysoké úrovně rozkladu perzistentních organických látek (POPs) byla po složitém výběru zvolena technologie katalytického rozkladu organických látek na textilních filtrech americké firmy Gore. Díky této technologii se tyto toxické organické látky rozloží na neškodné sloučeniny (primárně H₂O, CO₂) a na malé množství HCl odstraněné v dalším stupni čištění spalin. Rozkládají se i jiné nebezpečné organické látky (PAU, PCB, chlorované fenoly). TERMIZO požadovalo optimalizovat funkci této technologie a použít ji poprvé na světě na místě, které je optimální z hlediska reakčních teplot, ale kde spaliny ještě nejsou dokonale vyčištěné a jsou tedy poměrně agresivní. Proto jsme byli v letech 2004-6 hlavním řešitelem evropského výzkumného projektu EUREKA DIOXIN. Projekt byl velmi úspěšný a filtr pracuje již šestý rok při původní účinnosti cca 95 % a s původními 676 trubicemi. Na tento výzkumný projekt navázal v roce 2006 nový projekt EUREKA DIOXIN2, který ověřil doplnění této americké technologie originální českou patentovanou technologii CMD. Technologie CMD katalyticky rozloží i zbytky POPs na popílku z tohoto filtru (ale i další podobně kontaminované pevné fáze) s účinností vyšší než 98 %. Tedy technologie čištění spalin od POPs při aplikaci obou postupů může být bezodpadová.

Peter Horbaj, Gerhard Braunmiller
Porovnanie využitia geotermánej energie Nemecko - Slovensko II
Článek navazuje na předchozí první část, která vyšla v Alternativní energii 4/2009 a Dále popisuje rozvoj využití geotermální energie na Slovensku, které má 26 slovenských hydro-geotermálních struktur. Článek představuje lokality okolo Galanty a Košic.