U tohoto článku nebylo technicky možné zajistit fotografie a obrázky.
PŘÍLIŠ DRAHÁ ENERGIE?
Kategorie: Finance | Autor: Karel Štech
Ohledy k životnímu prostředí u jedněch nebo chybějící elektropřípojka u druhých nutí ohlížet se po jiných zdrojích energie. Jako nejdostupnější se nabízí energie slunečního světla a tepla, případně využívání energie větru či vody. Jenže tato řešení nejsou tak snadná, jak se na první pohled zdá.
Sluneční energie
Pro ilustraci – sálavý výkon Slunce je asi 3,87 x 10 23 kW, z toho na Zemi dopadá 173 x 10 12 kW (173 bilionů kW), na povrch v průměru 0,2 kW/m 2 . V České republice se celková doba slunečního svitu ve dnech bez oblačnosti pohybuje od 1600 do 2200 hodin za rok, přičemž množství solární energie dopadající kolmo na 1 m 2 plochy dosahuje hodnoty až 1000 W. Z toho si můžeme vypočítat, že za rok je možno získat až 1100 kWh z každého čtverečního metru. Pokud bychom uvažovali 50% účinnost použitého solárního systému, pak bychom při 10 m2 plochy obdrželi až 6000 kWh, což je asi třetina tepla potřebného pro rodinný domek, popřípadě asi 80 % energie pro celoroční ohřev užitkové vody pro čtyřčlennou rodinu. Jenže: potřebné solární panely přijdou nejméně na 30 tisíc korun, k tomu je nutný nabíjecí regulátor (ceny podle výkonu od 2 do 8 tisíc korun), speciální akumulátorová baterie (obyčejná autobaterie funguje v tomto režimu s mnohem horší účinností) v ceně 5 až 15 tisíc korun (podle kapacity), dále střídač pro přeměnu stejnosměrného napětí dodávaného solárními články na napětí střídavé, které většina spotřebičů vyžaduje, v ceně od 10 do 50 tisíc korun, popřípadě střídač se sinusovým průběhem výstupního napětí v ceně od 30 tisíc korun. Solární panely je nutno namontovat na střechu, pokud je ke Slunci správně natočena (na jih, se sklonem 30-45°). Panely je však nutno dobře zabezpečit, aby je – vzhledem k jejich ceně – nikdo neukradl, občas je otřít, protože prach na nich usazený snižuje jejich účinnost, a ještě před nákupem ohlásit záměr instalace stavebnímu úřadu, protože jde o změnu vnějšího vzhledu chalupy. Jestliže jde o starší vesnické stavení, jehož ráz by namontováním solárních panelů utrpěl, souhlas ke stavbě zřejmě neobdržíme. Množství nutných formalit a skutečnost, že za špatného počasí ani drahé solární panely nezaručí dostatek elektrického proudu, může způsobit ústup od tohoto záměru. Buď budeme na víkendy vozit nabité velké akumulátory jako dosud, nebo se odhodláme podstoupit martyrium běhání po úřadech. Pro výstavbu přípojky musíme totiž získat nejen příslib rozvodných závodů, že objekt někdy k rozvodu proudu připojí, ale také od všech institucí, jejichž jakákoli zařízení by mohla být výkopem rýhy pro kabel či zasazením sloupů nějak ohrožena (dálkové kabely, spojové a datové kabely, potrubí všeho druhu); povolení je nutno získat i od všech sousedů, kteří mají pozemky v místech, kudy bude procházet kabel či kde by měly stát sloupy venkovního vedení.
Síla větru
Ekonomicky využitelný výkon větru v České republice je odhadován na 300 až 600 MW elektřiny, využitelná kapacita činí 2 100 000 MWh, což je množství úctyhodné. Jestliže však některý chalupář bude mít zájem o proud z větrné elektrárny, nebude to mít ani v tomto případě snadné. V našich krajích totiž místa s trvalým vanutím větru dostatečné intenzity těžko najdeme. Měnící se síla větru a jeho krátké nápory nejsou pro využití vhodné, vyžadují dobře dimenzovanou nosnou konstrukci značné výšky a náročnou elektronickou regulaci výstupního proudu. Proměnné otáčky vrtule způsobují, že střídavý generátor – alternátor dává proud o měnícím se kmitočtu i napětí. V praxi se tento problém řeší tak, že získané napětí se usměrňuje a nabíjí akumulátory, z nichž se napájí spotřebiče buď přímo, nebo přes měnič, vyrábějící střídavý proud o průmyslovém kmitočtu 50 Hz. I zde jsou zapotřebí speciální a drahé akumulátory, stejně jako veškerá další zařízení shodná s příslušenstvím fotovoltaických článků. Množství nutných povolení bude tentokrát zřejmě vyšší: k tomu, aby větrná elektrárna vykazovala alespoň nějaký výkon, musí výška jejího stožáru dosahovat nejméně 15 metrů. Konstrukce pak musí mít bytelné základy a příslušný posudek od statika. Stožár a rotor s rozměrnými listy (například průměr vrtule 6-8 metrů, výška stožáru 12-18 m) bude ovšem zdaleka viditelný, takže je vysoce reálné, že příslušné pracoviště ochrany přírody a krajiny nebo památkové péče jeho stavbu nepovolí. Otáčející se listy rotoru ruší, a údajně imohou usmrcovat, ptactvo; vrtule jsou navíc hlučné (v oblasti nízkých tónů až infrazvuku) a mimoto mohou rušit rozhlasový a televizní příjem.
Vodní elektrárny
Jestliže malá vodní elektrárna nemá působit jen jako ozdoba, pak jsou základními požadavky dostatečný spád i množství vody ve vodním toku. Aby elektrárna dodávala výkon nad 1 kW, což je minimální množství energie potřebné pro nenáročnou domácnost, musí být rozdíl hladin aspoň 1,5 metru a průtok nejméně 0,9 m 3 /s. Pro vybudování jezu zajišťujícího požadovaný spád je nutno získat povolení příslušného vodohospodářského orgánu, jez by musel být vystavěn na pozemku stavebníka, nikoli na obecním. Protože vzdutí hladiny postihne celý vodní tok nad jezem, bylo by nutno získat povolení od všech majitelů pozemků, kudy potok prochází a pravdě podobně i od hydrologických institucí a rybářských spolků. Vzhledem k těmto komplikacím i k ceně turbiny, alternátoru a dalších součástí není pro většinu chalupářů ani tato cesta schůdná.
Jiné zdroje
Spalování biomasy, které by přicházelo v úvahu spíše na celoročně obývaných farmách, je podle posledních zjištění velmi problematické. Při spalování dochází totiž k vývinu množství plynných oxidů dusíku a síry, takže ani tato metoda není ekologicky vhodná, o nízké účinnosti nemluvě. A tak zřejmě jediná ekologická metoda, kterou mohou majitelé chalup a chat využívat, je ohřev topných médií v kolektorech, což jsou jednoduché nádrže s topným médiem (voda, olej). Slunečním paprskům jsou vystaveny absorbéry, jejichž povrch je upraven tak, aby je dopadající teplo s co nejvyšší účinností zahřívalo. Teplá voda se přečerpává do zásobníků, které jsou dostatečně tepelně izolovány a v nichž se energie dá uchovat do okamžiku spotřeby. Toto řešení má ovšem také některé nevýhody: 1. Na území našeho státu nejsou natolik výhodné klimatické podmínky, aby používání kolektorů uživatele dostatečně motivovalo. 2. Zatímco tepla je v létě většinou dost, v zimních měsících systémy s kolektory pracují s velmi malým výkonem. Délka a intenzita slunečního svitu na ohřátí dostatečného množství vody na požadovanou teplotu nestačí a žádný tepelný akumulátor nemá natolik dobrou účinnost, aby topné médium ohřáté v létě uchoval do zimy. 3. Výroba kolektorů, ať již jsou z hliníku, mědi (či jejich kombinací) nebo z umělých hmot, je natolik energeticky náročná, že v našich klimatických podmínkách za dobu životnosti těchto zařízení kolektor neodevzdá tolik energie, kolik jí na něj bylo vynaloženo (v podobě energeticky náročné výroby hliníku z bauxitu, tavby, svařování a podobně).
Diskuse
Výše uvedený článek má být podnětem k diskusi o výhodnosti alternativních zdrojů energie. Přivítáme připomínky a názory od odborníků i laiků, vaše zkušenosti s výrobou, nákupem, instalací a provozem těchto zdrojů. Společně budeme hledat ty nejlepší, nejšetrnější a nejvýhodnější možnosti získávání energie nezbytné pro život.
