Najčistejšia energia?

Zdroj: (vložte zdroj)

Energiu vieme stále „uskladniť“ len v obmedzenom množstve – v batériách, resp. v prečerpávacích vodných elektrárňach.

Dáta Medzinárodného panelu pre zmenu klímy, uverejnené v roku 2014, nám ukazujú, že najčistejšími zdrojmi energie sú veterná a jadrová energia, nasledované vodnou, geotermálnou a solárnou energiou. Spolu s technologickým pokrokom sa zlepšuje aj efektívnosť jednotlivých zdrojov energie, spočívajúca aj v redukcii emisií CO2. U nových veterných elektrární aj jadrových elektrární III. generácie sa predpokladá ďalšie zníženie emisií, s ktorými sa pri tomto veľkom výskume nerátalo, všeobecné trendy medzi nízkoemisnými a vysokoemisnými zdrojmi sa však ani v roku 2022 nezmenili.

Zvyšné druhy zdrojov energií, či to je biomasa, plyn, ropa alebo uhlie, vychádzajú už viac než desaťkrát horšie než „premianti“ vietor a jadro, čo sa týka intenzity uhlíka vyprodukovanej pri jednej kilowatthodine elektriny vyrobenej z daného druhu energie.

Paradoxne, práve uhlie, ropa a zemný plyn majú výhodu v skladovateľnosti a v rýchlej použiteľnosti, vhodnej pre najfrekventovanejšie hodiny ráno či navečer. Napriek ich uhlíkovej stope ich popularita globálne neklesá. Po utlmení ekonomík cez pandémiu koronavírusu tento rok zaznamenal dopyt po uhlí historické maximá s ôsmimi miliardami ton. Jeho dodávky však komplikuje ruská invázia na Ukrajinu, ktorá čiastočne vyradila bohaté ukrajinské a ruské ložiská.

Z dát je jasné, že budúcnosť Európy by sa mala uberať za použitia piatich vyššie spomenutých energií. Podľa klimatických cieľov EÚ by do roku 2030 mali obnoviteľné zdroje energie (OZE) tvoriť minimálne 40 % energetického mixu EÚ ako celku. Tento cieľ ešte ambicióznejšie navýšil plán RePowerEU z mája 2022, ktorý už aj v novej bezpečnostnej realite a snahe znížiť závislosť od ruských fosílnych palív stanovil hodnotu OZE v mixe EÚ v roku 2030 až na 45 %. Nárast elektromobility si aj pri úsporách a šetrení bude vyžadovať naďalej významné elektrické zdroje, ktoré nahradia postupne vyraďované fosílne zdroje.

Príklad intenzity uhlíka pri výrobe elektriny v európskych krajinách, dáta z minulého týždňa. Čím zelenšie, tým lepšie, čím hnedšie, tým horšie. Zdroj: electricitymap.com

Ako sú na tom štáty v Európe?

Premiantmi sú Nórsko, Švédsko, Fínsko, Francúzsko a Švajčiarsko. V nízkouhlíkovej výrobe štáty s významným zastúpením vodnej či veternej energie a jadra dokážu vyrábať energiu s emisiami menšími ako 100 g (gCO2eq/kWh). Francúzsko vo štvrtok minulý týždeň, kedy boli čerpané dáta pre článok, vyrábalo elektrinu s intenzitou 103 g (gCO2eq/kWh). Nemecko ju v rovnakom čase vyrábalo štyrikrát špinavšie – 419 g (ElectricityMap). Slovensko minulý týždeň elektrinu vyrábalo s intenzitou 196 g, zo susedov na tom boli o trochu lepšie len Rakúšania so 184 g. Intenzitu Slovensku zhoršuje import časti energií z Poľska závislého stále na uhlí, čoho by sme sa mali zbaviť po spustení Mochoviec 3,4. To sa už práve teraz postupne deje, keďže v piatok ráno boli do reaktoru 3. bloku zavezené prvé palivové kazety, na plnom výkone by reaktor mal byť po novom roku.

Ako bolo uvedené vyššie, fosílne palivá majú výhody v skladovaní a preprave, pre stopy CO2 sú ale najhoršou voľbou (Poľsko a Estónsko, závislé na uhlí a plyne vyrábajú často a aj minulý týždeň vo štvrtok s intenzitou takmer 700 g). Problémom je aj takmer výhradná závislosť EÚ, s výnimkou uhlia, na ich dovoze.

Cesta pre Slovensko

Potenciál veternej či solárnej energie sa v Európe významne líši naprieč štátmi. Využiteľnosť solárnej energie sa naprieč Európou zvyšuje, čím južnejšie sa presúvame. Súvisí, samozrejme, s priemernými ročnými teplotami a najmä množstvom slnečných hodín v rámci roka.

Potenciál na využívanie solárnej energie z dát z rokov 1994 – 2020. Zdroj: Solar resource map © 2021 Solargis https://solargis.com/maps-and-gis-data/download/europe

Veterná energia sa naopak v Európe mení primárne vo vzdialenosti od pobrežia, kde sú vetry v priemere najsilnejšie. Vo všeobecnosti sú kapacity pre veterné elektrárne na Britských ostrovoch, v Beneluxe či Škandinávii oveľa vyššie než v južnej či strednej Európe.

Potenciál na využívanie veternej energie v európskych štátoch. Zdroj: Ryberg et al: The Future of European Onshore Wind Energy Potential: Detailed Distribution and Simulation of Advanced Turbine Designs https://www.researchgate.net/figure/Turbine-design-conventions-applied-to-Europe-where-100-m-average-site-wind-speeds-are_fig3_329736422

Slovensko v tomto meradle obnoviteľných zdrojov energie naráža na zjavné limity toho, že sa nenachádza ani na pobreží, ani na juhu svetadielu. Je však nutné povedať, že aj napriek nie ideálnej geografickej polohe je vhodné za účelom diverzifikácie zdrojov budovať aj kapacity pre tieto druhy elektrární. Využívať by sme však na to mali brownfieldy, t. j. opustené priemyselné areály, resp. fungujúce areály, a nie premieňať na veterné či solárne parky naše lúky či polia.

Potenciál vodnej energie bol v našej krajine takisto vyčerpaný takmer na maximum. Gabčíkovo a vážska kaskáda poskytujú významnú časť nášho energetického mixu, ale priehrady na ďalších riekach by boli už len malým prínosom, a to za cenu tvorby neprekonateľných bariér pre živočíchy žijúce vo vodách.

Jadrová energia je spolu s vyššie zmienenými OZE prirodzenou voľbou aj pre budúcnosť našej energetiky. Máme s ňou dlhoročné skúsenosti, know-how a vďakabohu aj dostatočne silné vodné toky na chladenie reaktorov. Nevýhodou jadra a fosílnych palív zostáva závislosť na dodávkach. Pri jadre nie je taká akútna ako pri rope či plyne, keďže palivové kazety vydržia v reaktore aj päť či šesť rokov; okruh firiem, ktoré sú schopné takýto vysokošpecializovaný produkt vyrobiť, je však veľmi úzky. Svetovému trhu s jadrovým palivom dominujú americký Westinghouse, americko-japonský GNF, francúzska Areva a ruský TVEL. Zo všetkých oblastí, kde sa Európska únia chystá prehlbovať spoluprácu, spolupráca na výrobe jadrových palív na spoločnej európskej báze však zatiaľ nejestvuje.

Jadrovú energiu ako potrebnú súčasť boja proti zmene klímy v poslednom čase podporili aj významní svetoví lídri v oblasti technológií ako Bill Gates či Elon Musk.

Druhým zdrojom energie, na ktorého využívanie máme na Slovensku dobré predpoklady, no zatiaľ sa aj pre legislatívne nastavenia takmer vôbec nevyužíva, je geotermálna energia. Má pritom potenciál pre vykurovanie aj výrobu elektriny. Tejto téme sa budeme podrobnejšie venovať v ďalšej analýze.