Energetika Elektrická energia je jednou z možných foriem prenosu energie kinetická, potenciálna ... Pre chod našej spoločnosti nepostrádateľná. Na jej základe, alebo aspoň za jej prispenia prebieha všetka naša činnosť a preto ju považujeme za samozrejmosť. Hoci tvorí ťažobný a energetický priemysel len 6-8% priemyselnej výroby sveta, tvoria základ novodobej spoločnosti a hospodárstva. Sú finančne veľmi náročné, majú vysoké nároky na dopravu, spotrebujú rozsiahle plochy a hlavne značne poškodzujú životné prostredie. Do začiatku 19. storočia užívali ľudia prevažne obnoviteľných zdrojov palív a energie. (Biomasa, práce zvierat, ľudí, voda, vietor, slnečné žiarenie). Spotreba bola nízka a takmer bezodpadovej. V roku 1850 pripadalo na fosílne palivá a vodnú energiu iba 11,5% spotreby všetkej energie sveta, v roku 1910 však už 69% a dnes asi 89% (vrátane jadrovej energie). Posun od obnoviteľných k neobnoviteľným zdrojom sa vyznačoval výrazným zvýšením celkovej spotreby primárnych energetických zdrojov. Je to výsledok priemyselnej revolúcie a vedeckotechnickeho rozvoja v 19. a 20. storočia. PEZ: · Neobnoviteľné · Klasické: fosílne palivá: uhlie čierne, hnedé, lignid, ropa, zemný plyn, urán ... · Alternatívne: syntetické palivá: splyňovanie alebo skvapalňovanie uhlia, spracovania ropných bridlíc a pieskov · Obnoviteľné · Klasické: vodná energia: akumulačné, prietokové a prečerpávacie elektrárne, biomasa · Alternatívne: H2O: prílivu, příbojová, rozdiely teplôt vôd, biomasa (bionafta..) Veterná, slnečná a geotermálna energia Základom energetiky 19. storočia sa stalo uhlia (parný stroj, rozvoj továrenskej výroby, hutníctva a železničnej dopravy). V dvadsiatom storočí prevzala hlavnú úlohu ropa (rozmach automobilizmu a chemického priemyslu), k nej sa pridal zemný plyn a na záver jadrová energetika. Stabilné súčasťou je vodná energetika ako najväčší obnoviteľný zdroj. Nárast spotreby bol stále väčší, hoci sa vedeckým pokrokom znížila spotreba palív na jednotku výroby. Vývoj spotreby PEZ a elektriny prerobí v 21. storočia zmeny, ktoré budú mať ekonomické, sociálne i politické dôsledky. Po vyčerpaní zdrojov ropy sa zvýši tlak na oblasti, kde je životnosť zásob dlhšia (Perzský záliv). Pravdepodobne dôjde k opätovnému vzostupu využívaniu uhlia, ktorého zásoby sú niekoľkokrát väčšie, než ropy. Ďalšími možnosťami sú jadrová energetika,, pokrok vo využití alternatívnych a obnoviteľných zdrojov energie a hlavne úspory. Základné možností, ako riešiť závislosť na fosílnych palivách, je rozvoj vedy a techniky a zmena hodnôt ľudskej spoločnosti - myšlienka trvalo udržateľného rozvoja. Obtiažnosť riešenie energetickej situácie naznačujú možnosti vývoja v 21. storočia. Pri úzkej väzbe medzi počtom obyvateľov, rozvojom hospodárstva a spotrebou palív, možno očakávať až 5x väčšiu spotrebu palív, na ktorej sa budú čoraz viac podieľať málo ekonomicky rozvinuté štáty, ako treba India. Uhoľné elektrárne Uhoľné elektrárne v SR: Dětmarovice Hodonín Chvaletice Ledvice Mělník Počerady Poříčí Prunéřov Tisová Tušimice Hlavnými výrobnými bloky uhoľných elektrární sú bloky s výkonom 200 MW. Sú inštalované v elektrárňach Tušimice II, Počerady, Prunéřov II (210 MW), Chvaletice a Dětmarovice. Väčšina uhoľných elektrární v Českej republike je vykonaná v tzv blokovom usporiadaní, 200mW bloky v ňom pracujú všetky. Najväčší je blok 500 MW v Elektrárni Mělník. V súčasnej dobe je vo všetkých uhoľných elektrárňach ČEZ, as, hotový rozsiahly ekologický program. Zahŕňa odsírenie dymových plynov, zníženie emisií oxidov dusíka, oxidu uhoľnatého a prachu, zmenu v spôsobe ukladania odpadov. Všetky úpravy boli hotovy do konca roka 1998. Uhoľné elektrárne ČEZ, as, potom vyrába elektrinu s minimálnym dopadom na životné prostredie. ČEZ preinvestoval od roku 1992 do 2000 cez 50 mld korún ČEZ, a. s. - Vodné elektrárne Všetky veľké vodné elektrárne s výnimkou Dalešice a Dlhých Strání sú situované na toku Vltavy, kde tvorí kaskádový systém - Vltavská kaskádu. Predstavujú svojim výkonom viac ako 17% celkového inštalovaného výkonu ČEZ, as Majú energetický, vodohospodársky aj ekologický význam. Vyznačujú sa veľkou pohotovosťou, nezaťažujú životné prostredie žiadnymi odpadmi a predstavujú lacný zdroj elektrickej energie, ktorý sa využíva najmä v období špičkové spotreby. Lipno I, II, Hněvkovice, Kořensko, Orlík, Kamýk, Slapy, Štěchovice, Vrané, Mohelno, Žilina. JED má výkon asi 20% Druhá, JETEE mal byť podiel atómovej energetiky asi 20%. Prvá veterná elektráreň ČEZ, as, o výkone 315 kW bola uvedená do skúšobnej prevádzky v novembri 1993 v Krušných horách (lokalita Dlhá Lúka u Oseka). Na tejto demonštračné elektrárni prebieha mnoho skúšok a meraní, napríklad vplyvu turbulencie vzduchu na výkon, vplyvu námrazy a atmosférickej elektriny na prevádzku elektrárne, ekologických vplyvov elektrárne na okolie, optimalizácia prevádzky apod GEOTERMÁLNĺ ELEKTRÁRNE Geotermálnej elektrárne využívajú tepelnej energie vnútra Zeme, uvoľňujúce sa rádioaktívnym rozpadom izotopov v zemskom magmy. SLUNEČNÍ ENERGIE Slnko je v podstate obrovský termonukleárneho reaktor, v ktorom dochádza k syntéze (zlučovanie) jadier hélia z jadier vodíka (protónov) v tzv "vodíkovom cyklu". Vodíkový cyklus prebieha pri teplote 10 miliónov stupňov Kelvina, čo zodpovedá pomerom vo vnútri slnka. Termonukleárnej procesy na Slnku prebiehajú už 5 miliárd rokov. Zásoba vodíka vystačí ešte na ďalších 15 miliárd rokov. Slnečná energia môže za priaznivých podmienok (obloha bez oblakov) v našej geografickej polohe dosiahnuť hodnotu približne 1 kW/m2 plochy orientované kolmo k dopadajúcemu žiarenia. Prenos elektriny Prenos elektrickej energie sa uskutočňuje medzi elektrárňami a veľkými elektrickými stanicami. Tento prenos môže byť drôtový alebo bezdrôtový, ktorý patrí medzi perspektívne metódy (pozri heslo Bezdrôtový prenos elektrickej energie). Vzhľadom k tomu, že pri prenose striedavého prúdu sú straty úmerné štvorcu prúdu je výhodné aby doručovali čo najvyššie napätie. Atómová energia vo svete. Stále viac sa ukazuje, že úloha energie z jadra len tak neoslabí, skôr naopak. Pretože energetické nároky stále stúpajú, fosílnych palív stále ubúda a žiadna použiteľná alternatíva zdrojov elektrickej energie stále neprichádza, vyzerá to, že jadro bude dominovať. Tiež sa žiaden zo štátov EÚ nehrnie do odstraňovania tohto zdroja. Napríklad Francúzsko v roku 2001 zvýšila výrobu elektriny o 1,9%. Z tohto množstva bolo 76,2% vyrobené v jadrových zdrojoch (oproti roku 2000 došlo k zvýšeniu o 1,5%). V Zürichu sa konala v minulom roku konferencie Západná Európa bez jadrovej energie?, Z ktorej vyplynulo, že obmedzenie výroby elektrickej energie jadra by malo neúnosné ekologické následky. EÚ (a nielen ona) sa teda bude skôr snažiť o jadrovú bezpečnosť. Rusko: roku 2001 nárast o 3,3% proti 2000. Podiel jadra na celkovej domácej výroby elektriny bol 15,4% (v roku predchádzajúcom 14,9%). Tento trend predstavuje v posledných dvoch rokoch stabilný ročný nárast o 0,5%. Vo výstavbe sú v súčasnosti štyri jadrové elektrárne: Bulharsko: Podiel jadra na celkovej výrobe elektriny bol 44,6%. Španielsko: Deväť španielskych jadrových blokov vyrobilo v roku 2001 o 2,3% elektr. Energ proti 2000). Podiel jadra na celkovej domácej výroby elektriny bol 27%. Spotreba elektriny v minulom roku v Španielsku narástla o 5,9%, v predchádzajúcom roku to bolo 6,9%. Ukrajina: Trinásť prevádzkovaných ukrajinských jadrových blokov vyrobilo v minulom roku celkovo 76,2 TWh, čo znamená oproti predchádzajúcemu roku mierny pokles. Tento výsledok o 7,5% predstihol ciele, ktoré si Ukrajina na rok 2001 stanovila. Záporožie, najväčšia jadrová elektráreň Európy, vyrobila 50,4% podielu z celkovej výroby z jadra. Švédskej jadrovej elektrárne sa budú aj naďalej podieľať na výrobe el. energie v tomto iv budúcom roku celými 47%, rovnako ako ich najväčší konkurent - vodné elektrárne. Čo sa týka z politických dôvodov odstavené Jadrové elektrárne Barseback-1, došlo ku kuriózne situácie. 600 MW z odstavenej jadrovej elektrárne Barseback-1 bude podľa prognóz chýbať. Pretože výkon tejto jadrovej elektrárne predstavoval asi 6% výroby vo Švédsku, tak sa očakáva, že namiesto predchádzajúcich vývozu el. energie (cca 10 TWh / rok) bude musieť v tomto roku Švédsko doviezť asi 3,2 TWh a 3,8 TWh v roku 2001. Dovoz sa uskutoční pravdepodobne z dánskych uhoľných elektrární. Odstavenie Jadrové elektrárne Barseback-2 sa preto odsúva na neurčito - až budú k dispozícii náhradné zdroje. Od 30. novembra 1999, kedy bola JE Barseback-1 odstavené, bolo spáliť v dánskych elektrárňach 347 000 t uhlia z Poľska a Ruska, aby bol nahradený výkon odstavenej JE. Tento neúspešný postup švédskej vlády má významný negatívny vplyv na životné prostredie v tejto oblasti. Fínska vláda schválila dňa 17. januára 2002 výstavbu nového, v poradí už piateho jadrového reaktora vo svojej krajine. Tomuto kroku predchádzali vzrušené diskusie a pomer hlasov nakoniec vyznel desať ku šiestich v prospech rozvoja jadrovej energie. Nový reaktor by mal byť hotový najskôr v roku 2008, jeho predpokladaný výkon sa pohybuje medzi 1000 až 1600 megawattov. Návrh na vybudovanie predložila súkromná spoločnosť Industrins Kraft ao povolení k stavbe požiadalo v roku 2000 vládu fínske ministerstvo energetiky Jadrová energetika pokrýva fínskou spotrebu elektrickej energie z 32%, tento podiel by mal po uvedení nového reaktora do prevádzky vzrásť na 35%. USA V Spojených štátoch dochádza postupne k zmene v prístupe k ďalšiemu rozvoju jadrovej energetiky. Komisia Senátu pre energiu a prírodné zdroje Kongresu USA predkladá návrhy na zaradenie jadrovej energie medzi čistý zdroj energie z dlhodobého hľadiska a vyžaduje predloženie nových položiek na výskum v tejto oblasti. Predseda výboru Frank Murkowskii a ďalšie senátori verí, že takýmto spôsobom bude možné zabezpečiť potrebné zdroje energie pre budúcnosť a súčasne eliminovať obavy z globálneho otepľovania Zeme, vrátane dodržania Protokolu z Kyoto o výpusťou skleníkových plynov. Maďarská jadrová politika Maďarsko je krajinou, ktorá je rozlohou aj počtom obyvateľov veľmi blízka Českej republike. V krajine, ktorá má pomerne málo energetických surovín (uhlie, lignit, ropa, zemný plyn) preto uvítali priemyselné nasadenie jadrovej energie na výrobu elektriny. Ročná výroba elektrickej energie v JE Paks predstavuje asi 49% elektrickej energie vyrobenej ročne v Maďarsku. Ďalšími významnými zdrojmi elektrickej energie sú uhoľné elektrárne (asi 31%), elektrárne na vykurovací olej (asi 15%) a ostatné (asi 5%). Prevádzka JE Paks umožnil znížiť ročný objem dovozu elektrickej energie na úroveň asi 25% z celkovej ročnej spotreby Maďarska (v r.1990).