Zamestnanie v oblasti obnoviteľných zdrojov energie

Transkript

1 Zamestnanie v oblasti obnoviteľných zdrojov energie Príručka pre výchovných a kariérnych poradcov Prehľad zdrojov energie a príklady povolaní v OZE Koordinátor projektu: EkoFond, n. f. Mlynské nivy 44/A Bratislava Slovenská republika

2

3 Príručka je financovaná z Programu celoživotného vzdelávania Podprogram Leonardo da Vinci Prenos inovácií Číslo zmluvy: Číslo projektu: SK1-LEO Našou snahou je, aby ľudia mohli využiť odborné rady, ľahko dostupné zdroje a pracovné príležitosti v oblasti obnoviteľných zdrojov energie a zároveň podporovať rast sektora obnoviteľných zdrojov energie. Za obsah tejto príručky zodpovedá výlučne kolektív autorov. Príručka nereprezentuje názor Európskej komisie. Európska komisia ani žiadna osoba konajúca v mene Komisie nezodpovedá za použitie informácií obsiahnutých v tejto publikácii. Názory vyjadrené v tejto publikácii Komisia žiadnym spôsobom neprijala ani neschválila a nemali by byť považované za vyhlásenie názorov Komisie.

4

5 Autori príručky: EkoFond, neinvestičný fond SPP Mlynské nivy 44/A, Bratislava Slovenská republika Kontaktná osoba pre projekt: Renata Proková tel.: renata.prokova@spp.sk IDEC S.A. 96, Iroon Polytechnicou Ave, Piraeus Grécko Kontaktná osoba pre projekt: Evangelia Anthopoulou tel.: lila@idec.gr SOŠ elektrotechnická Trnava Sibírska 1, Trnava Slovenská republika Kontaktná osoba pre projekt: Ing. Iveta Bakičová tel.: ivetabakic@gmail.com SOŠ technická Prešov Volgogradská 1, Prešov Slovenská republika Kontaktná osoba pre projekt: Ing. Peter Príhoda tel.: peterweb@centrum.sk Integrovaná střední škola Sokolnice Sokolnice 496, Sokolnice Česká republika Kontaktná osoba pre projekt: Eva Dařenová tel.: darenova@iss-sokolnice.cz Štátny inštitút odborného vzdelávania Bellova 54/a, Bratislava Slovenská republika Kontaktná osoba pre projekt: Ing. Alena Galanová tel.: galanova@siov.sk Spojená škola Banská Bystrica Kremnička 10, Banská Bystrica Slovenská republika Kontaktná osoba pre projekt: Ing. Janka Zázrivcová tel.: zazrivcova@stavebnabb.eu

6 Vydal EkoFond, n. f., Mlynské Nivy 44/a, Bratislava Jazyková a grafická úprava: JAGA GROUP, s. r. o. November 2013 Všetky práva vyhradené. Doslovné ani čiastočné preberanie tohto materiálu nie je povolené bez predchádzajúceho písomného povolenia vydavateľa EkoFond, n. f.

7 OBSAH PREDHOVOR ÚVOD ZDROJE ENERGIE NEOBNOVITEĽNÉ ZDROJE ENERGIE Uhlie Zemný plyn Ropa Jadrová energia OBNOVITEĽNÉ ZDROJE ENERGIE Slnečná energia Veterná energia Geotermálna energia Energia z biomasy Vodná energia ZÁVER ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY...42 Príloha: Povolania v oblasti energetiky Povolania v Slovenskej republike Povolania z Národnej sústavy povolaní Slovenskej republiky Povolania končiace sa stredným odborným vzdelaním (SOV) s výučným listom Stavebný elektrikár Mechanik klimatizačných a chladiarenských zariadení Inštalatér Prípravár a montér kovových konštrukcií Zvárač kovov Elektromontér trakčnej siete Elektromontér a opravár elektrického vedenia Mechanik, opravár vodomerov, plynomerov Povolania končiace sa úplným stredným odborným vzdelaním (ÚSOV) s maturitným vysvedčením Montážny pracovník (operátor) elektronických zariadení Technik zabezpečovacích, poplachových a oznamovacích systémov Mechanik, opravár elektronických zariadení Dispečer prenosu a distribúcie elektrickej energie Dispečer vo výrobe elektrickej energie z alternatívnych zdrojov Technik prípravy a realizácie investícií Mechanik, opravár meracích a regulačných zariadení Technik energetických zariadení budov Technik systémov zberu dát v energetike...80

8 Technik kontroly kvality v energetike Technik technickej kontroly a diagnostiky v elektrotechnike a energetike Technik správy elektrickej siete Povolania končiace sa vyšším odborným vzdelaním (VOV) s vysvedčením o maturitnej skúške Skúšobný technik elektrických a elektronických zariadení Dispečer v plynárenskom priemysle Dispečer v teplárni Metrológ chemik Povolania končiace sa vysokoškolským vzdelaním 1. stupňa (VŠ 1. st.) s titulom Bc./bakalár Energetik technológ Technik automatických riadiacich systémov energetických zariadení Technik prevádzky, údržby distribučnej sústavy a rozvodu v energetike Technik rozvoja distribučnej sústavy a rozvodu plynu Revízny technik Povolania končiace sa vysokoškolským vzdelaním 2. stupňa (VŠ) s titulom Ing./inžinier Stavebný špecialista projektant stavebných konštrukcií (autorizovaný stavebný inžinier projektant stavebných konštrukcií) Konštruktér neštandardných meracích systémov Technik elektrickej stanice Technik energetik, projektant a konštruktér Špecialista energetik kontroly a riadenia kvality Špecialista energetik technológ Špecialista energetik vo výskume a vývoji Špecialista energetik prevádzky riadiacej techniky Špecialista energetik prípravy prevádzky Špecialista energetik technického a technologického rozvoja Špecialista energetik projektant a konštruktér Elektroinžinier projektant Špecialista elektrotechnik vo výskume a vývoji Povolania nezaradené v Národnej sústave povolaní SR Zhotoviteľ hlinenených konštrukcií murár, omietkar a dekoratér Zhotoviteľ slamených konštrukcií Fleet manager flotily elektrovozidiel Projektový manažér pre fotovoltické zariadenia Energetický dizajnér Projektový manažér vo fotovoltickom priemysle Odborná sila pre OZE v budovách Poradca pre energetickú hospodárnosť budov (EHB) Kachliar Povolania vo vybraných krajinách EÚ Grécko, Španielsko, Taliansko, Francúzsko a Veľká Británia Administratívny manažér Architekt Chemický inžinier Stavebný inžinier Vrtný inžinier Vŕtač...150

9 2.1.7 Elektrotechnik Energetický poradca Environmentálny inžinier Hydrogeológ Krajinný architekt Právnik Výrobný inžinier Vedúci marketingu Materiálový vedec Strojný inžinier Meteorológ Inžinier pre mikrolokalizáciu Poradca pre plánovanie Projektový manažér Manažér pre vzťahy s verejnosťou Posudzovateľ zariadení na výrobu OZE Výskumný pracovník Technik predaja Sociálny poradca Technik špecializujúci sa na OZE v rámci budov Technik špecializujúci sa na OZE v rámci priemyslu Česká republika Administratívny pracovník Architekt urbanista Inžinier chémie Stavebný inžinier Inžiniersky geológ Vŕtač Elektrotechnik Poradca systému manažérstva ochrany životného prostredia Ekológ špecialista Hydrogeológ Urbanista Právnik Výrobný riaditeľ Odborný pracovník marketingu Inžinier chémie, výskumný a vývojový pracovník Strojný inžinier Meteorológ Manažér projektu Projektový špecialista Riaditeľ vývoja Obchodný zástupca veľkoobchodu Rakúsko...180

10

11 Predhovor Táto príručka s názvom Zamestnanie v oblasti obnoviteľných zdrojov energie predstavuje významný nástroj pre výchovných a kariérnych poradcov, prostredníctvom ktorého môžu poradiť žiakom a ostatným záujemcom o povolanie v oblasti energetiky, alebo pre tých, ktorí uvažujú o zmene svojej kvalifikácie smerom k novému povolaniu v oblasti obnoviteľných zdrojov energie (ďalej aj OZE). Pomáha výchovným poradcom základných a stredných škôl, ktorí môžu pomocou príručky poskytnúť žiakom nielen základné informácie o obnoviteľných zdrojoch energie, ale najmä prehľad povolaní, v ktorých nájdu uplatnenie v tejto rozvíjajúcej sa novej oblasti. Táto príručka je jedným z výstupov projektu REFUGE (Renewable Energy for Future Generations Obnoviteľná energia pre budúce generácie) podporeného Programom celoživotného vzdelávania Európskej únie, podprogramom Leonardo da Vinci Prenos inovácií. Príručka sa skladá z dvoch častí. Prvá časť poskytuje základné informácie o tom, akými spôsobmi sa získava energia, prehľad o najviac využívaných prírodných zdrojoch energie a rôznych technológiách v rámci jednotlivých odvetví výroby energie z obnoviteľných zdrojov. Druhá časť príručky, tzn. jej prílohy, poskytuje prehľad povolaní, ktoré buď priamo, alebo nepriamo súvisia s prípravou, výrobou a technológiami v oblasti obnoviteľných zdrojov a existujú na trhu práce v oblasti produkcie energie na Slovensku. Mnohé povolania sú relevantné pre širokú škálu odvetví súvisiacich s výrobou energie z obnoviteľných zdrojov, a aj keď sa vyskytujú rôzne obmeny v rôznych krajinách a firmách, opisy povolaní by mali pokryť čo najširšie možné spektrum. Súčasťou prílohy sú aj povolania súvisiace s OZE, ktoré existujú v rámci EÚ, ale aj zoznam študijných odborov, ktoré je možné študovať v Rakúsku, a zamerané sú na obnoviteľné zdroje energie alebo rôzne kurzy na témy úzko súvisiace s OZE. Ďakujeme za pomoc a spoluprácu všetkým, ktorí svojimi poznatkami a skúsenosťami prispeli k tvorbe príručky. Kolektív autorov 9

12

13 úvod 1 ÚVOD Význam energie a najmä jej získavanie z obnoviteľných zdrojov je pre trvalo udržateľný rozvoj ľudstva všeobecne uznávaný a s rastom znepokojenia nad zmenou globálnej klímy a bezpečnosťou dodávok energie sa naďalej zvyšuje. Jednou z hlavných prekážok úspešného rozvoja obnoviteľných zdrojov energie a dosiahnutia cieľov stanovených nielen v Európe, ale aj vo svete je nedostatok kvalifikovaných pracovníkov, ktorí umožnia potrebný rozmach tohto odvetvia a jeho podporu. S rozvojom v oblasti obnoviteľných zdrojov energie sa rozvíja po celej Európe nová sústava povolaní. Žiaci aj jednotlivci, ktorí sa zaujímajú o túto oblasť, nemajú dostatok informácií o možnostiach zamestnať sa v nej. Narážajú nielen na ťažkosti pri hľadaní potrebného kariérneho poradenstva, ale problémom môže byť aj slabé všeobecné povedomie o rozsahu pracovných príležitostí v oblasti obnoviteľných zdrojov energie. Projekt REFUGE (Renewable Energy for Future Generations Obnoviteľná energia pre budúce generácie) mal prostredníctvom vytvorených kľúčových materiálov pomôcť informovať a tým získavať do povedomia ľudí existujúce povolania v novovznikajúcich odboroch obnoviteľných zdrojov energie. Tento projekt aj s príručkou boli v rámci prenosu inovácií prebraté z iného podobného projektu a rozpracované na podmienky Slovenska v spolupráci so všetkými partnermi projektu viac informácií na Ciele projektu REFUGE zlepšiť povedomie o obnoviteľných zdrojoch energie a pracovných príležitostiach v oblasti obnoviteľných zdrojov energie poskytnúť ľahko dostupné informácie a materiály o možnostiach zamestnania sa na Slovensku v rôznych odvetviach výroby energie z obnoviteľných zdrojov zvýšiť mieru zamestnanosti, prezentovať úspešné povolania pre jednotlivcov v oblasti obnoviteľných zdrojov energie Cieľové skupiny projektu výchovní poradcovia základných a stredných škôl kariérni poradcovia spolupracujúci najmä s ľuďmi na trhu práce, so základnými a strednými školami žiaci základných a stredných škôl a ich rodičia ľudia na trhu práce uvažujúci o zmene súčasnej kvalifikácie smerom k novej profesii v oblasti obnoviteľných zdrojov energie inštitúcie podieľajúce sa na vzdelávaní a rozvoji výchovných a kariérnych poradcov úrady práce Materiály vytvorené v rámci projektu REFUGE príručka Zamestnanie v oblasti obnoviteľných zdrojov energie učebné osnovy pre školenie výchovných a kariérnych poradcov o OZE učebné texty (predmety: Energetické zdroje; Energetické služby a poradenstvo, týkajúce sa OZE) 11

14 zdroje energie 2 ZDROJE ENERGIE Energia sa získava buď z neobnoviteľných zdrojov, alebo z obnoviteľných zdrojov. Tradične sa využívajú neobnoviteľné zdroje, t. j. fosílne palivá, ako je uhlie, ropa a zemný plyn. Dlhé roky sa zabúdalo na obnoviteľné zdroje a ich súčasné využitie je niekedy také neprofesionálne, že sa verejná mienka stavia proti nim. Existuje mnoho definícií, ale v zásade energiu rozdeľujeme: 1. podľa pôvodu jadrová, chemická, mechanická, elektrická, gravitačná, elektromagnetická, tlaková, elektrostatická a magnetická energia, anihilačná, neutrinostatická, neutrínová, mezónová a gravitónová energia tieto sú menej známe; 2. podľa jej obnoviteľnosti a) energia z neobnoviteľných zdrojov získava sa využívaním neobnoviteľných zdrojov energie, ku ktorým patria fosílne a jadrové palivá. Ich zásoby sa v prírode postupne vyčerpávajú, b) energia z obnoviteľných zdrojov získava sa prirodzenými prírodnými procesmi alebo činnosťou ľudí, trvalo sa obnovujú a nedochádza tak k vyčerpávaniu ich zásob. Patria k nim: slnečná energia, vodná energia, energia veterná, energia morí a oceánov, energia z biomasy, geotermálna energia a ďalšie; 3. podľa zdroja v procese premeny a) prvotné zdroje energie v prírode sa nachádzajú priamo. Patria k nim fosílne a jadrové palivá, ale aj druhy obnoviteľných zdrojov energie (ďalej len OZE) slnečná, veterná, vodná, geotermálna energia, energia morských vĺn a z biomasy, b) druhotné zdroje energie získavajú sa premenou prvotných zdrojov, napríklad z uhlia, ktorého spálením sa získa teplo, alebo používaním jadrových reaktorov na ohrev vody alebo vykurovanie. Súčasná situácia na Slovensku v oblasti energie je takáto: energia z fosílnych palív (uhlie, ropa, zemný plyn) predstavuje 14 % z celkovej produkcie, energia z OZE (vrátane vody) 17 % z celkovej vyprodukovanej energie na Slovensku, energia z jadrových elektrární 29 % Mochovce, 26 % Bohunice z celkovej produkcie. Zdroj: V tejto príručke sa budeme zaoberať neobnoviteľnými aj obnoviteľnými zdrojmi energie. 12

15 neobnoviteľné zdroje energie 3 NEOBNOVITEĽNÉ ZDROJE ENERGIE Dnes si len málokto uvedomuje, že ľudstvo stojí na prahu novej energetickej revolúcie. Bez podstatnej zmeny vo využívaní palivových zdrojov totiž nebude pravdepodobne možné zabezpečiť rozvoj spoločnosti v horizonte rokov (Emil Bédi Koniec ropnej éry) Neobnoviteľné zdroje energie sa nachádzajú priamo v prírode, kde sa ťažia a ďalším spracúvaním sa pripravujú na ďalšie mnohonásobné využitie. Ich zásoby sa pri stále rastúcich nárokoch ľudstva na energie postupne vyčerpávajú. Pri ich spaľovaní vzniká veľké množstvo skleníkových plynov. Patria sem: fosílne palivá uhlie, ropa, zemný plyn, jadrové palivá urán, plutónium. 3.1 Uhlie Uhlie (čierne zlato) je čierna alebo hnedočierna horľavá hornina, ktorá je veľmi dôležitou energetickou surovinou. Získava sa z povrchových alebo hlbinných baní a používa sa predovšetkým ako palivo. Väčšina svetovej výroby elektrickej energie sa získava práve v uhoľných tepelných elektrárňach. Uhlie je zložené predovšetkým z uhlíka, obsahuje však rozmanité zložky vrátane sírnych zlúčenín. Uhlie vzniklo z rastlinných a živočíšnych zvyškov, ktoré sa uložili v anaeróbnom vodnom prostredí, kde nízky obsah kyslíka zabraňoval ich hnitiu (úplnému rozkladu a oxidácii). Hnedé a čierne uhlie sa od seba líšia geologickým vekom a vlastnosťami. Mladšie hnedé uhlie obsahuje menej uhlíka, viacej škodlivých zlúčenín síry ako iné druhy uhlia a má menšiu výhrevnosť. Staršie čierne uhlie obsahuje viac uhlíka a má vyššiu výhrevnosť. Najkvalitnejšie uhlie sa nazýva antracit. Uhlie je najčastejšie používaným tuhým palivom na výrobu tepla a elektriny spaľovaním. Na svete sú síce pomerne veľké zásoby uhlia, spaľovanie uhlia však najviac prispieva ku globálnemu otepľovaniu. Najrýchlejší a najzásadnejší spôsob, ako môže ľudstvo zastaviť rast koncentrácie CO 2 v atmosfére, je výrazne znížiť, resp. zastaviť spaľovanie uhlia. Obmedziť spotrebu uhlia je možné jeho efektívnejším využívaním napríklad kombinovanou výrobou tepla a elektriny alebo zvyšovaním účinnosti spaľovania uhlia v peci využitím moderných technológií (napr. jeho rozdrvením na prášok technológia fluidného spaľovania). Výsledkom je viac elektriny a menej znečistenia. Obr. 3.1 Princíp získavania energie z uhlia Zdroj: 13

16 neobnoviteľné zdroje energie EKO tip: Novodobým riešením je výmena konvenčných kotlov kondenzačnými kotlami. Umožňujú, aby podstatná časť vodných pár kondenzovala ochladením ešte v prístroji a uvoľnené kondenzačné teplo sa pritom využilo na vykurovanie. Kondenzačné kotly spotrebujú energiu paliva oveľa lepšie ako bežné konvenčné typy, pričom dosahujú účinnosť až 108 % a znižujú tak spotrebu paliva a tvorbu emisií. Na Slovensku sú najmä zásoby hnedého uhlia, čierne uhlie sa dováža z Českej republiky. Svetová spotreba uhlia je okolo miliónov ton ročne, z toho je asi 75 % využívaných na výrobu elektrickej energie. Na celkovej spotrebe energie na svete sa podieľa približne 28 %, pričom zabezpečuje asi 40 % výroby elektrickej energie. Podľa odborníkov pri udržaní súčasnej spotreby vystačia zásoby uhlia približne na 130 rokov. Zdroj: Zemný plyn Zemný plyn pokrýva približne 21 % energetických potrieb na svete. V porovnaní s ropou a uhlím je šetrný k životnému prostrediu, preto sa niekedy označuje aj ako zelený zdroj energie. Tvoril sa v priebehu mnohých fáz vývoja Zeme a vznikal postupným rozkladom organického materiálu spoločne s ropou a uhlím a často sa tiež s ropou vyskytuje. Zemný plyn je prírodný horľavý plyn. Prirodzene je bez farby a zápachu, ale aby bolo možné rozoznať jeho prítomnosť vo vzduchu (z bezpečnostných dôvodov), pridáva sa do neho chemikália, ktorá spôsobuje jeho charakteristický intenzívny zápach. Zemný plyn tvorí zmes uhľovodíkov, z ktorých vyše 90 % objemu tvorí metán a nehorľavé zložky (najmä dusík a oxid uhličitý). Okrem metánu obsahuje aj propán, bután a ďalšie látky. Propán-bután je skvapalnená zmes propánu a butánu. Používa sa ako palivo samostatne alebo ako významná časť skvapalneného ropného plynu (LPG liquid petroleum gas). Neobsahuje takmer žiadnu síru a má väčšiu výhrevnosť ako uhlie alebo ropa. Je tiež často opisovaný ako najčistejší fosílny zdroj, ktorý produkuje menej oxidu uhličitého na joul ako uhlie a ropa a výrazne menej znečisťujúcich látok ako iné fosílne palivá. Nachádza sa v podzemných náleziskách buď samostatne, alebo spoločne s ropou a vodou. Získava sa ťažbou a prepravuje sa plynovodmi alebo vo forme skvapalneného plynu v tankeroch. Zemný plyn sa používa ako palivo na vykurovanie a vo forme stlačeného zemného plynu (CNG) ako palivo pre motorové vozidlá, ďalej je surovinou pre priemysel (výroba hnojív, plastov, látok, farieb, ocele) a v domácnostiach sa okrem vykurovania používa aj na prípravu teplej vody a na varenie. Pre vysoký obsah metánu (93 98 %) však aj zemný plyn prispieva ku globálnym emisiám skleníkových plynov. Metán je 20-krát účinnejší skleníkový plyn ako oxid uhličitý, čo znamená, že tona metánu v atmosfére zachytí rovnaké množstvo slnečnej radiácie ako 20 ton oxidu uhličitého (zdroj: KEY WORLD ENERGY STATISTICS, Medzinárodná energetická agentúra, 2009). Ďalšie environmentálne riziká zemného plynu sú spojené s prieskumom ložísk (devastácia krajiny) a s únikmi metánu v zariadeniach na prepravu zemného plynu (skleníkový efekt). Zdravotné riziká súvisia s nedokonalým spaľovaním plynu, keď vzniká aj nebezpečný oxid uhoľnatý (CO), ktorý pri úniku ohrozuje zdravie. Preto je nevyhnutné dodržiavať bezpečnostné opatrenia pri používaní plynových spotrebičov, pravidelne vetrať a robiť pravidelnú revíziu zariadení na plyn (kotol, bojler, ohrievač, sporák...). Zemný plyn je relatívne čistý zdroj energie. V pôvodnej forme, bez potreby ďalšieho spracovania, je vhodný na priame použitie v domácnosti či vo výrobe. Vďaka svojim vlastnostiam (je k dispozícii 24 hodín denne bez ohľadu na klimatické podmienky, je cenovo výhodný a plynové spotrebiče sa ľahko ovládajú) je komfortným zdrojom na vykurovanie domácností. 14

17 neobnoviteľné zdroje energie Obr. 3.2 Princíp získavania energie zo zemného plynu Zdroj: EKO tip: Viete, čo je CNG? Skratka CNG znamená Compressed Natural Gas, teda zemný plyn stlačený kompresorom plniacej stanice na tlak 20 MPa. V tejto stlačenej forme sa plní do tlakovej nádrže vo vozidle. Dopravný podnik Bratislava má aktuálne v prevádzke 160 CNG autobusov, čo predstavuje 40 % vozového parku. Úspora nákladov na palive oproti nafte predstavuje približne 30 %. Výhody: Pri použití stlačeného zemného plynu na pohon vozidiel sa nevytvárajú mechanické nečistoty, palivo nezapácha, vozidlo produkuje o % menej plynných emisií (zdroj: SPP). Zo štatistík vyplýva, že ak by polovica autobusov jazdiacich po Slovensku jazdila na CNG, do ovzdušia by sa dostalo o 12 ton menej nežiaducich emisií ročne (zdroj: Natankuj SME: -pohonna-latka-je-vyhodnejsi-ako-benzin.html). Rovnaký zdroj uvádza, že CNG je približne o polovicu lacnejší ako najpredávanejší benzín. Ekonomická výhodnosť spočíva v tom, že CNG netreba vyrábať tak ako benzín a naftu a navyše stlačený zemný plyn nie je zaťažený spotrebnou daňou z motorových palív. Obr. 3.3 Vozidlo Dopravného podniku Bratislava na CNG pohon Ťažba zemného plynu na Slovensku predstavuje asi 5 % z celkovej spotreby na Slovensku. Väčšina plynu sa dováža. Zemný plyn sa podieľa v SR asi na 30 % spotreby primárnych zdrojov energie. Skoro všetok ho dovážame plynovodom z Ruska ročne ide o miliónov m 3, pretože z domácej ťažby máme len 197 miliónov m 3 (zdroj: Martin Bajus: GTL TECHNOLÓGIE, STU, 2007). Okrem Ruska má veľké zásoby zemného plynu Kanada a USA. Irak má druhé najväčšie zásoby. 15

18 neobnoviteľné zdroje energie Obr. 3.4 Mapa objemu ťažby zemného plynu v metroch kubických za rok Zdroj: EIA Natural Gas Issues and Trends 1998 Zdroj obrázka: Overené zásoby plynu tak pri súčasnej spotrebe tohto zdroja vydržia maximálne na 100 rokov. Zdroj: Ropa Čo môžeme povedať bez štipky pochybnosti, je, že ropný človek bude do konca storočia na prahu vyhynutia. S tým súvisí tŕnistá, ťažká otázka: Budú príslušníci Homo sapiens dostatočne múdri a vyriešia, ako žiť bez ropy, ktorá je krvným riečišťom skutočne všetkého? (Colin Campbell, zakladateľ a čestný predseda Asociácie pre výskum ropného vrcholu, ASPO) Ropa (krv modernej spoločnosti) je horľavá kvapalina tvorená zmesou uhľovodíkov a polárnych zlúčenín (živice, asfaltény a iné). Ťaží sa najčastejšie čerpadlom alebo vyviera sama pod tlakom. Je spracovávaná v rafinériách. Základom spracovania ropy je frakčná destilácia. Rôzne frakcie sa uvoľňujú pri rôznych teplotách, od najľahších po najťažšie. Najľahšie sú plynné uhľovodíky (metán, propán, bután), ďalšie sú benzín, petrolej, letecký benzín, motorová nafta, ľahký vykurovací olej, mazacie oleje a zvyšok je mazut. Z ropy sa vyrábajú najmä palivá, chemikálie používané na výrobu plastov, liekov, hnojív a vykurovacie oleje. Ropa obsahuje zlúčeniny síry. Pri jej spaľovaní uniká do ovzdušia oxid siričitý, ktorý má veľmi negatívne vplyvy na životné prostredie. Približne 85 % svetových ropných zásob pozostáva z druhov s vysokým obsahom zlúčenín síry. Mnohé elektrárne spaľujúce mazut nemajú nainštalované odsírovacie zariadenia, a tak vypúšťajú do ovzdušia stovky ton oxidu siričitého denne. Plasty sú ďalším environmentálnym rizikom. Vplývajú na životné prostredie vo všetkých fázach od ťažby ropy a plynu cez výrobu plastov až po konečné spracovanie odpadu. Napr. polyvinylchlorid (PVC) sa nachádza vo veľkom množstve výrobkov ako obaly, fľaše, platobné karty, imitácia kože, stavebný materiál (okenné rámy, káble, potrubia, podlahoviny), ale tiež v interiéroch áut a v nemocniciach (jednorazový medicínsky materiál). Pri výrobe PVC, ale aj na skládkach odpadov vznikajú jedny z najnebezpečnejších látok dioxíny. Ftaláty sú zas nebezpečné zmäkčovadlá v detských hračkách. O ich toxickom účinku na organizmus pri uvoľňovaní týchto látok z hračiek sa vie už takmer dvadsať rokov. Spaľovaním uhľovodíkov dochádza k znečisťovaniu životného prostredia skleníkovým plynom CO 2. Ropa znečisťuje prírodu aj mnohými haváriami tankerov, ich čistením a inými únikmi (napr. priesaky ropy znečistili bohaté ekosystémy v delte rieky Niger) do životného prostredia. Najväčší producenti ropy (r. 2008): Saudská Arábia, Rusko, USA, Irán, Čína (zdroj: US Energy Information Administration, Najväčší spotrebitelia ropy (r. 2008): USA, Čína, Japonsko, India, Rusko (zdroj: US Energy Information Administration, EKO tip: Moderná poľnohospodárska veľkovýroba je energeticky veľmi náročná jej súčasťou je preprava potravín aj tisíce kilometrov, používanie ťažkej mechanizácie, syntetických hnojív a pesticídov. Vždy keď sa to dá, dajme prednosť domácim, sezónnym potravinám z nášho regiónu, ideálne z ekologickej poľnohospodárskej výroby. 16

19 neobnoviteľné zdroje energie Obr. 3.5 Ilustračný obrázok (foto: o. z. Za matku Zem) Ropa je najväčší primárny zdroj energie vo svete a predstavuje asi 35 % celkovej primárnej spotreby. Problém je, že moderná spoločnosť je od ropy závislá vo všetkých oblastiach jej života a že zásoby ropy sa rýchlo míňajú. Navyše takmer dve tretiny ropy sa spotrebúvajú ako palivo v doprave, preto je do budúcna ropu dôležité nahradiť inými zdrojmi energie. Zásoby ropy sa podľa viacerých štúdií odhadujú na 40 až 50 rokov. Zdroj: Jadrová energia Jadrová energia je najkontroverznejšia spomedzi všetkých energií. Má svojich zástancov, ktorí ju považujú za energetický zdroj budúcnosti, ale aj silných oponentov, a to nielen medzi environmentálnymi aktivistami a v radoch širokej verejnosti, ale aj na úrovni národných vlád (napr. Rakúsko). Obr. 3.6 Princíp získavania energie z uránu jadrová energia Jadrová energia je príliš drahá, nebezpečná a budúcim generáciám zanecháva nevyriešený problém trvalého uskladnenia vyhoreného jadrového paliva. V koncepciách udržateľnej spoločnosti preto nemá miesto. Jadrová energia predstavuje približne 6 % svetovej výroby energie. 17

20 neobnoviteľné zdroje energie Jadrová alebo atómová energia je energia, ktorá sa uvoľňuje pri jadrovej reakcii v jadrových elektrárňach v jadrovom reaktore. Pri jadrových reakciách sa časť energie uvoľňuje v podobe tepla. Surovinou pre výrobu jadrovej energie je urán. Urán je chemický prvok, čím sa líši od iných primárnych palív (uhlie, ropa a zemný plyn sú zlúčeninami uhlíka). Na druhej strane, koncentrácia energie ukrytej v uráne je mnohonásobne vyššia ako vo fosílnych palivách. Preto nám na výrobu elektrickej energie stačí oveľa menej uránu, ako by sme potrebovali napríklad z uhlia. Urán sa získava z uránových rúd, kde je zastúpený len v malých percentách. Najlepšie rudy obsahovali až 20 % uránu, ale dnes sa ťažia aj rudy obsahujúce len 0,01 % uránu a toto číslo sa bude pravdepodobne ďalej znižovať. Jadrová energia slúži na výrobu elektrickej energie v jadrových reaktoroch. Okrem výroby elektrickej energie sa tiež používajú na pohon lodí a ponoriek, na výrobu izotopov na ďalšie využitie a na výskum, zároveň sa (väčšinou ako vedľajší produkt pri výrobe elektriny) využívajú na vykurovanie či ohrev vody. Vysoko rádioaktívne plutónium, ktoré je vedľajším produktom štiepnej reakcie, sa používa ako surovina na výrobu jadrových zbraní. Na Slovensku pokrýva cca 60 % jej potreby. Jadrová technológia uvoľňuje rádioaktivitu do vzduchu, pôdy a vody ako súčasť normálnej prevádzky. Rádioaktívne látky uvoľňujú alfa a beta častice a gama lúče, ktoré môžu poškodiť živé bunky. Spôsobujú vážne a trvalé zdravotné problémy ožiarenej osobe. Neexistuje žiadna bezpečná úroveň radiačného ožiarenia (zdroj: Príručka bezpečnej energie, Združenie za Matku Zem Slovensko). Ťažba uránu ničí miestne spoločenstvá a životné prostredie. Vietor roznáša radónový plyn a rádioaktívny prach. Znečistená dažďová voda sa dostane do pôdy, do vodných tokov a nakoniec do potravinového reťazca, ohrozujúc zdravie ľudí. Na následky najhoršej jadrovej havárie v dejinách v Černobyle (1986) zomreli desiatky tisíc ľudí. Po explózii zamoril rádioaktívny mrak veľkú časť Európy, pričom 70 % rádioaktívneho spadu skončilo v Bielorusku. Je ťažké presne zaznamenať počet úmrtí spôsobených udalosťami v Černobyle odhady sa pohybujú od tisícov až po 2,3 milióna ľudí (zdroj: rokov.html). Už 24 rokov je mesto Pripjať (pred haváriou tam žilo ľudí) opustené a dostalo prívlastok mesto duchov. Obr. 3.7 Mesto Pripjať (foto: Pavol Široký) Jadrová energia nemôže nahradiť fosílne palivá. Ovplyvňuje to viacej faktorov, napr. čas výstavby jadrových elektrární sa v súčasnosti pohybuje medzi rokmi, sú veľmi nákladné, nie sú vyriešené problémy likvidácie, resp. bezpečného oddelenia vyhoreného jadrového paliva od životného prostredia, účinnosť premeny energie v uránovom palive na elektrinu je iba 30 %, zvyšných 70 % uniká chladiacimi vežami, nie sú nikdy 100 % bezpečné, sú rizikovými objektmi z hľadiska ochrany územia pred teroristickými útokmi, jadrová energetika nerieši závislosť našej krajiny od dovozu energetických surovín zo zahraničia všetok urán dovážame z Ruska atď. 18

21 neobnoviteľné zdroje energie Jadrová energia má asi 17-percentný podiel na výrobe elektriny vo svete a asi 7-percentný podiel na spotrebe energie celkovo. Celkové zásoby uránu sa odhadujú asi na 22 miliónov ton. Pri dnešnom počte reaktorov by tak zásoby uránu mali vydržať maximálne do roku 2050 (zdroj: URANIUM RESOURCES AND NUCLEAR ENERGY, Background paper prepared by the Energy Watch Group, December 2006). Slovenská republika je takmer na 90 % závislá od dovozu primárnych energetických zdrojov: jadrové palivo (100 %), zemný plyn (98 %), ropa (99 %) a uhlie (68 %) (zdroj: Návrh energetickej politiky SR, Ministerstvo hospodárstva SR, str. 16). Slovenská republika má vyvážený podiel jadrového paliva a fosílnych palív na hrubej domácej spotrebe energie. Podiely jednotlivých zdrojov na hrubej domácej spotrebe boli v r takéto: zemný plyn 26 %, uhlie 22 %, jadrové palivo 22 %, ropa 21 %, obnoviteľné zdroje vrátane vodných elektrární 9 %. Koncepcia rozvoja energetiky je zameraná na optimalizáciu energetického mixu z hľadiska energetickej bezpečnosti. Zdroj: 19

22 obnoviteľné zdroje energie 4 OBNOVITEĽNÉ ZDROJE ENERGIE Vzhľadom na to, že sa zásoby prírodných zdrojov pri stále rastúcich nárokoch ľudstva na energie postupne vyčerpávajú, je nevyhnutné, aby sa ľudstvo obracalo tam, kde nedochádza k vyčerpávaniu zdrojov zásob, teda k obnoviteľným zdrojom energie. Tieto sa získavajú prirodzenými prírodnými procesmi alebo činnosťou ľudí a trvalo sa obnovujú. K obnoviteľným zdrojom energie patria hlavne: energia slnečná, veterná, geotermálna, energia z biomasy a vodná energia. Postupný prechod na čisté, obnoviteľné zdroje energie, ktoré závisia predovšetkým od slnka ako prvotného zdroja energie na Zemi, sa javí ako nevyhnutný. Zmena globálnej klímy, ktorú spôsobuje neustále zvyšovanie koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére v dôsledku ľudskej činnosti, je jedným z najvýznamnejších environmentálnych problémov v súčasnom svete. Narastajúca teplota vedie k zmenám v rôznych ekosystémoch vrátane negatívnych vplyvov na život človeka. Energetická politika SR je výrazne ovplyvnená cieľmi EÚ, ktoré sa týkajú zníženia emisií skleníkových plynov o 20 %, zvýšenia energetickej efektívnosti o 20 % a využitia obnoviteľných zdrojov energie na 20 % do roku Preto ciele a priority energetickej politiky Slovenska sú stanovené tak, aby napĺňali aj tieto ciele stanovené na úrovni EÚ. Nízkouhlíková stratégia Európskej únie pre rok 2050 a Energetická cestovná mapa do roku 2050 vytvárajú rámec pre dlhodobé opatrenia v oblasti energetiky a v ďalších súvisiacich sektoroch. Európska únia má za cieľ zníženie emisií skleníkových plynov o % do roku 2050 v porovnaní s rokom V tomto kontexte je potrebné navrhnúť základné ciele a vypracovať dlhodobé trendy vývoja v energetike za horizont roku 2030 až do obdobia roku 2050 (zdroj: Návrh energetickej politiky Slovenskej republiky; Ministerstvo hospodárstva SR). Na dosiahnutie uvedených cieľov je potrebné obmedziť spaľovanie fosílnych palív, zabrániť narastajúcemu odlesňovaniu, rozumne obrábať pôdu, hospodáriť s odpadom, šetriť energiou, súhrnne povedané správať sa zodpovedne tak na strane výroby, ako aj na strane spotreby. Musíme investovať do nových technológií, využívať obnoviteľné zdroje energie, stavať úsporné obydlia, preferovať moderný čistý priemysel, využívať ekologické dopravné prostriedky. Prechod k nízkouhlíkovej ekonomike je nielen veľkou príležitosťou, ale aj výzvou k zvyšovaniu energetickej nezávislosti, vzniku nových pracovných miest, ako aj rozvoju vedy a výskumu. Zvyšovanie podielu obnoviteľných zdrojov energie na výrobe elektriny a tepla s cieľom vytvoriť primerané doplnkové zdroje potrebné na krytie domáceho dopytu je jednou zo základných priorít Energetickej politiky SR. Obnoviteľné zdroje energie prispievajú k posilneniu a diverzifikácii štruktúry priemyslu a poľnohospodárstva, podporujú inováciu a rozvoj informačných technológií, otvárajú priestor pre nové smerovania a sú jedným z pilierov budovania znalostnej ekonomiky. Racionálny manažment domácich obnoviteľných zdrojov energie je v súlade s princípmi trvalo udržateľného rozvoja, čím sa stáva jedným z pilierov zdravého ekonomického vývoja spoločnosti (zdroj: Národný akčný plán pre obnoviteľné zdroje energie, 2010). Slnko zohrieva atmosféru a našu Zem, vytvára vietor, zohrieva oceány, spôsobuje odparovanie vody, dáva silu vodným tokom a tiež rastlinám, aby mohli rásť... Slnečná energia a z nej pochádzajúce obnoviteľné zdroje energie veterná, vodná a biomasa môžu byť využité na výrobu všetkých foriem energie, ktoré dnes ľudstvo využíva. Priemysel obnoviteľných zdrojov energie (ďalej OZE) je v súčasnosti jedným z najrýchlejšie rastúcich priemyselných odvetví vo svete. Európska únia takisto kladie veľký dôraz na zvýšenie podielu využívania OZE, jednak z dôvodu zníženia závislosti členských štátov EÚ od dovozu energie a zvýšenia energetickej bezpečnosti, jednak aj z dôvodu znižovania emisií skleníkových plynov. 20

23 obnoviteľné zdroje energie 4.1 Slnečná energia Slnečná energia alebo solárna energia je energia získaná zo Slnka. Je to najdostupnejšia a najčistejšia forma obnoviteľnej energie. Slnečná energia je hnacím motorom života na Zemi. Na Zem dopadá vo forme žiarenia. Skladá sa z tepelnej a svetelnej energie. Prichádzajú vo forme elektromagnetických vĺn. Vyžívanie slnečnej tepelnej energie má svoje nesporné výhody: vysokú energetickú kvalitu, nízky vplyv na životné prostredie a jej prirodzený a nevyčerpateľný charakter. Nevýhodou je, že táto energia dopadá na Zem v rozptýlenej podobe, v dôsledku čoho môže byť jej získavanie ako obchodného artikla zložité, a aj to, že po zachytení sa dá táto energia ťažko skladovať. Na zachytávanie slnečnej energie sa používajú: slnečné kolektory a fotovoltické články. Rozdiel medzi nimi je, že slnečné kolektory sa používajú na ohrievanie vody a fotovoltické články na výrobu elektriny. Spôsoby využitia slnečnej energie Podľa toho, v akej forme a prostredníctvom akých technických prostriedkov bude slnečná energia využitá, hovoríme o pasívnom alebo aktívnom využívaní slnečnej energie. 1. Pasívne využitie: to sú napríklad niektoré prvky budov, napríklad presklené časti domu, zimné záhrady alebo skleníky. Pre typickú budovu môže príspevok pasívneho slnečného dizajnu predstavovať až 15-percentnú úsporu energie na vykurovanie, pričom pre pasívnu stavbu je to omnoho viac. Keď si uvedomíme, že na Slovensku sa až 40 % spotrebovanej energie (v prípade domácností až 78 %) využíva na vykurovanie budov, zistíme, že v slnečnej architektúre sa skrýva obrovský potenciál úspor. 2. Aktívne využitie: slnečné kolektory na prípravu teplej vody, resp. vykurovanie priestorov budov, fotovoltické články na výrobu elektrickej energie slnečnými alebo inými systémami koncentrujúcimi slnečné žiarenie, tepelné čerpadlá na využitie teploty prostredia vzduchu, vody alebo pôdy Slnečné kolektory Slnečné kolektory fungujú na systéme ohrievania kvapaliny slnečným žiarením. Pohlcujú slnečné žiarenie, ktoré premieňajú na teplo, ktoré sa potom používa na prípravu teplej vody v domácnostiach, školách alebo priemysle. V domácnostiach sa ohriata voda využíva ako teplá úžitková voda v bazéne, pri vykurovaní, prípadne aj chladení budov či na sušenie rastlín. Množstvo získaného a odovzdaného tepla závisí od konštrukcie a umiestnenia kolektora. Umiestnenie slnečného kolektora by malo byť v smere najväčšieho dopadu slnečného žiarenia na plochu kolektora. Tepelný výmenník Obr. 4.1 Princíp získavania energie zo Slnka slnečné kolektory Zdroj: 21

24 obnoviteľné zdroje energie Slnečné kolektory je možné montovať na strechách, ale aj na vhodne orientovaných fasádach obytných a firemných budov, aj na iných nevyužitých plochách v ich blízkosti (parkoviská, chodníky, cesty...). V klasických rodinných domoch sa dá ekonomicky rozumným spôsobom solárnymi kolektormi ušetriť asi % energie na prípravu teplej úžitkovej vody (TÚV) a 30 až 40 % tepla na prikurovanie. Na podporu vykurovania sú vhodné objekty, ktoré majú dobré tepelnoizolačné parametre, a objekty s nízkoteplotným vykurovacím systémom (napr. stenové alebo podlahové). Počet nainštalovaných kolektorov závisí od veľkosti budovy. Výhody slnečná energia je obnoviteľný zdroj energie, na výrobu teplej vody a dokurovanie možno slnečnú energiu využiť prakticky všade, lokálny nosič energie, pri montáži solárnych panelov sa podporuje lokálna zamestnanosť, ľahká inštalácia a údržba solárnych zariadení, relatívne rýchla návratnosť (bez dotácií sa návratnosť inštalácií pohybuje od 7 a viac rokov), na mieste spotreby nedochádza k produkcii emisií skleníkových plynov. Nevýhody potreba záložného dokurovania, vyššie investičné náklady, získavanie energie je závislé od počasia, keďže fotovoltické zariadenia sú v zmysle smernice Európskeho parlamentu a Rady č. 201/19/EÚ elektroodpadom, je potrebné nastaviť procedúru ich recyklácie (SR je povinná túto smernicu transponovať do národnej legislatívy ) a úhrady nákladov s tým spojených. Slovenská republika má pomerne dobré podmienky na využitie slnečnej energie. Naša republika sa nachádza približne medzi 48. a 50. stupňom zemepisnej šírky. V našich zemepisných podmienkach energia dopadajúca na plochu 1 m 2 dosahuje hodnotu až kwh/rok (cca 5 GJ). Najväčší výskyt slnečného žiarenia počas roka je na Slovensku v Piešťanoch, Hurbanove a Košiciach. V súčasnosti sa vyrábajú tri hlavné typy solárnych kolektorov: otvorené ploché kolektory Vyrobené sú najčastejšie z plastického materiálu a sú priamo vystavené slnečnému žiareniu. Tento jednoduchý typ kolektora sa využíva najmä na bazény, pretože môže vyrobiť teplotu len do C); uzavreté ploché kolektory Skladajú sa zo skleneného krytu umiestneného nad zaizolovanou absorpčnou plochou. Kolektory využívajú tzv. skleníkový efekt a môžu produkovať teploty medzi C; vákuové kolektory Navrhnuté sú tak, aby znížili tepelné straty, teplo zachytené každým prvkom (vákuovou trubicou) sa prenesie na absorbér v trubici, ktorý je zvyčajne vyrobený z medi. Vďaka vákuovému efektu sú znížené tepelné straty a tak je možné dosiahnuť teploty C. Slnečné kolektory, podobne ako fotovoltické moduly, by mali byť umiestnené v lokalitách so žiadnym alebo minimálnym zatieneným, orientované/naklonené podľa pokynov výrobcu a upevnené na stabilný povrch. Potenciál Trh so slnečnou termickou energiou prudko rastie v dôsledku rozumných kapitálových a inštalačných nákladov a nízkych nárokov na údržbu, a, samozrejme, aj z dôvodu rastúcich nákladov dodávok energie z konvenčných zdrojov vo väčšine krajín. Vysoko industrializované krajiny využívajú prírodné zdroje stále rýchlejšie. 22

25 obnoviteľné zdroje energie V súčasnosti sú v Európe vedúcimi krajinami vo výrobe termických panelov Španielsko, Francúzsko a Taliansko. Na propagáciu slnečnej termickej technológie je potrebná inštitucionálna podpora. Francúzska vláda podporuje vznik týchto zariadení dotáciami vo výške až do 40 % investičných nákladov. Taliansko podporuje solárnu termickú energiu vydávaním certifikátov, ktoré oprávňujú inštaláciu panelov pri dodržaní niekoľkých osobitných predpisov (napr. ak sú panely pri umiestňovaní správne orientované a upevnené na vhodných povrchoch a netienené). Podporu výroby elektriny z OZE na Slovensku komplexne rieši zákon o podpore OZE. Upravuje najmä podmienky výroby elektriny z OZE a vysoko účinnou kombinovanou výrobou elektriny a tepla, ako aj práva a povinnosti výrobcov biometánu. Súčasne sa vytvorila garancia výkupných cien elektriny na 15 rokov, čo znamená stabilné podnikateľské prostredie aj pre malé a stredné podniky na investovanie do výroby elektriny. Výrobca elektriny z OZE má nárok na prednostné pripojenie zariadenia na výrobu elektriny do distribučnej sústavy, prednostný prístup do distribučnej sústavy, prednostný prenos, distribúciu a dodávku elektriny bez ohľadu na výkon zariadenia. Zákon o podpore OZE stanovuje hranicu podpory, ktorou je maximálny celkový inštalovaný výkon 125 MW, ktorý sa zvyšuje na 200 MW, ak je elektrina vyrábaná vysoko účinnou kombinovanou výrobou a energetický podiel OZE v palive je vyšší ako 20 %. Najvýznamnejšia podpora je podpora doplatkom, ktorá sa vzťahuje na všetku elektrinu vyrobenú z OZE v zariadení s celkovým inštalovaným výkonom do 10 MW, resp. 15 MW pri veterných elektrárňach. Napriek odlišnostiam v podnebí a dostupnosti zdroja slnečnej energie v krajinách Európskej únie bude solárna termická technológia schopná dodať dostatok energie, aby sa mohla významne podieľať na pokrývaní energetických potrieb domácností v každej krajine. Stojí za zmienku, že 77 % z celkového množstva energie spotrebovanej v bežnej domácnosti ide na vykurovanie, varenie a ohrev teplej vody Fotovoltika Fotovoltické články sa používajú na priamu premenu svetla na jednosmerný elektrický prúd. Keďže energia dodaná jedným článkom je nedostatočná, články sú spájané a spolu tvoria solárny panel. Tieto panely sú najčastejšie umiestňované napríklad na strechách alebo fasádach obytných a firemných budov. Fotovoltický článok Obr. 4.2 Princíp získavania energie zo Slnka fotovoltika Zdroj: Fotovoltický článok je vlastne veľkoplošná polovodičová dióda, na ktorej vzniká napätie. Podstatou celej premeny slnečného žiarenia na elektrickú energiu je vnútorný fotoelektrický jav. Základným materiálom článku je väčšinou kremík. 23

26 obnoviteľné zdroje energie Fotovoltický jav bol objavený pred 150 rokmi. Vtedy francúzsky fyzik Bequerel zistil, že slnečné žiarenie je možné premeniť na elektrinu. Fotovoltický jav zaznamenal svoj prelom až vtedy, keď sa začal využívať vo vesmírnych letoch. Príklad využitia technológie na Slovensku: AquaCity Poprad. Výhody pri montáži solárnych panelov sa podporuje lokálna zamestnanosť, lokálny nosič energie, ľahká inštalácia a údržba solárnych zariadení, relatívne rýchla návratnosť (bez dotácií sa návratnosť inštalácií pohybuje od 7 a viac rokov), na mieste spotreby nedochádza k produkcii emisií, v prípade využitia v domácnostiach nedochádza k žiadnemu ovplyvneniu životného prostredia, napríklad zastavaním zelených plôch, solárne panely nemajú pohyblivé časti, preto nedochádza pri nich k poruchám, nie je potrebná ich údržba, pri chode solárnych panelov sa neprodukujú žiadne emisie ani odpad, nevytvárajú hluk. Nevýhody inštalácia solárnych panelov si vyžaduje vysoké investičné náklady, výroba solárnych panelov nie je úplne bezproblémová, pretože je potrebný kremík a jeho výroba je vysoko energeticky náročná, pričom vznikajú emisie vrátane skleníkového plynu CO 2, pri likvidácii solárnych zariadení po období ich životnosti vznikajú pomerne vysoké náklady v dôsledku obsahu kremíka, v dôsledku nepredvídateľnosti intenzity slnečného žiarenia u nás je potrebné mať zavedené aj iné zdroje výroby tepla a elektriny, pri nadbytku získaného tepla v letnom období dochádza k jeho mareniu. Potenciál Potom, ako sa začala fotovoltika využívať pri vesmírnych letoch, nasledovali postupné kroky na jej využitie na Zemi. Bola použitá na napájanie od vreckových kalkulačiek a náramkových hodiniek cez signalizáciu pohotovosti až po rádioreléové stanice, neskôr na napájanie horských chát a hospodárskych budov vo vyšších polohách. Vo všetkých týchto prípadoch ide o výrobu elektriny z fotovoltických článkov v tzv. ostrovnej prevádzke, teda bez spojenia s verejnou energetickou sieťou, ktorou sa zásobujú spotrebiče alebo budovy. Prírodné podmienky v Slovenskej republike sú priaznivé pre trvalé využívanie slnečného žiarenia ako zdroja elektriny. Technologické zázemie tu tiež existuje. Máme firmy a odborníkov, ktorí vedia vyrobiť slnečný kremík, kvalitné fotovoltické články a panely, navrhnúť, vyprojektovať a inštalovať fotovoltický systém. Vzhľadom na miestne podmienky sa však zatiaľ orientujú takmer výhradne na export. Ak naša spoločnosť dospeje k rozhodnutiu a rýchlejšiemu presadzovaniu tohto perspektívneho zdroja energie v SR, potom sa nám podarí prekonať doterajšie bariéry (vysoké investičné náklady a cenu) a môžeme dohnať vyspelé krajiny, ktoré už tieto bariéry s úspechom prekonali a vstupujú tak do energetiky zajtrajška, založenej na požiadavke trvalo udržateľného života. Povolania v EÚ v oblasti fotovoltiky Na základe výskumu vykonaného Európskou asociáciou fotovoltického priemyslu (EPIA) bolo medzi rokmi 1995 a 2004 celosvetovo vytvorených odhadom pracovných miest v odvetví fotovoltiky. Väčšina z týchto pracovných miest však nebola vytvorená v oblasti výroby, ale skôr v oblasti inštalácie a servisu fotovoltických systémov. Podľa výsledkov tohto výskumu a analýzy sa rozvojom solárnej energetiky na celom svete do roku 2020 vytvorí odhadom 2,25 milióna pracovných miest na plný úväzok. Viac ako polovicu z nich by tvorili pracovné miesta v oblasti inštalácie a marketingu systémov. 24

27 obnoviteľné zdroje energie Povolanie Inžinier elektronik Strojný inžinier Výrobný technik Elektrotechnik Fyzik Materiálový vedec Architekt Stavebný inžinier Technik elektronik Technik mechanik Ekonóm Právnik Možné oblasti zamestnania v odvetví fotovoltiky Výroba ingotov/článkov, výroba a marketing modulov, návrhy fotovoltických systémov, elektronika (invertory, nabíjačky atď.), výroba batérií, vývoj softvéru, zákony a normy, rozvoj trhu s energiou. Výroba ingotov/článkov, výroba a marketing modulov, návrhy fotovoltických systémov, inštalácia fotovoltických systémov, marketing G systémov, výroba kovových konštrukcií, vývoj softvéru, rozvoj trhu s energiou, legislatíva. Výroba ingotov/článkov, elektronika (invertory, nabíjačky atď.), výroba batérií alebo káblov. Elektronika (invertory, nabíjačky atď.), vývoj softvéru, inštalácia fotovoltického systému, marketing fotovoltického systému, výroba káblov. Vývoj a charakterizácia fotovoltických materiálov a článkov, výroba ingotov/článkov, návrhy fotovoltických systémov (meteorológia), výroba batérií, vývoj softvéru. Výroba fotovoltických materiálov, ingotov/článkov, výroba batérií, káblov, kovových konštrukcií. Návrhy fotovoltických systémov a fasád (stavebníctvo). Inštalácia fotovoltických systémov, vývoj softvéru. Inštalácia fotovoltických systémov, elektronika (invertory, nabíjačky atď.), výroba batérií. Inštalácia fotovoltických systémov, elektronika (invertory, nabíjačky atď.), výroba batérií, výroba kovových konštrukcií. Výroba a marketing modulov, marketing fotovoltických systémov, vývoj trhu s energiou, legislatíva. Vývoj trhu s energiou, legislatíva. 4.2 Veterná energia Vietor sa oddávna používa ako zdroj energie. V minulosti bol využívaný napríklad pri veterných mlynoch na mletie obilia či prečerpávanie vody, alebo na pohon lodí pri plachetniciach. Dnes vietor pomocou zariadení veterných turbín dokáže vyrábať elektrickú energiu. Veterné elektrárne využívajú energiu prúdenia vzduchu na výrobu elektriny. Viac veterných turbín v spoločnej lokalite vytvára veterný park, resp. veternú farmu. Prvý veterný park na Slovensku bol uvedený do prevádzky v roku 2003 pri obci Cerová. Tvoria ho štyri turbíny. Vhodnými miestami na využitie veternej energie sú také územia, kde je priemerná ročná rýchlosť vetra vo výške 60 metrov minimálne 6 m/s. Obr. 4.3 Princíp získavania energie vetra Zdroj: 25

28 obnoviteľné zdroje energie Vhodné oblasti na inštalovanie veterných elektrární ležia v horských oblastiach a na nížinách. Výstavba veterných turbín je vylúčená na územiach národných parkov. Čo sa týka podmienok na Slovensku, môžeme konštatovať, že existuje relatívne dosť vhodných lokalít na výstavbu veterných parkov. Treba však spomenúť, že okrem dobrých veterných podmienok je rozhodujúcim faktorom na výstavbu veterného parku aj možnosť pripojenia do distribučnej siete, nezasahovanie do chránených krajinných území a členitosť osídlenia jednotlivých území. Veterná energia je za posledných 10 rokov okrem zemného plynu najrýchlejšie rastúcim zdrojom energie v EÚ. Pri navrhovaní turbín je zvyčajne potrebné zistiť tieto dve možnosti: koľko energie potrebujeme a aká je priemerná rýchlosť vetra v danom mieste vo výške rotora turbíny. Veterné turbíny kriticky závisia od polohy a dostatku vetra. Bežne sa veterné turbíny umiestňujú na kopcoch a miestach vyčnievajúcich nad okolitým terénom. Výhodou je, keď je turbína umiestnená v smere prevládajúcich vetrov s minimom prekážok v jej okolí. Malé veterné turbíny tiež možno využiť na prípravu teplej vody. Tieto zariadenia dodávajú jednosmerný prúd, ktorý využíva elektrická špirála umiestnená v zásobníku vody. Špirála vodu ohrieva, pričom zásobník tu funguje ako batéria skladujúca energiu. Česká republika má inštalovaný výkon veterných elektrární 215 MW, Maďarsko 295 MW a Rakúsko MW (údaje sú ku koncu roka 2010). Podľa Americkej asociácie pre veternú energiu nerobí veterná farma (viacero veterných elektrární) vo vzdialenosti m väčší hluk ako obyčajná chladnička vo vašej kuchyni. Čoraz častejšie sú populárne aj veterné elektrárne na mori. Dôvodom je vyššia rýchlosť vetra na mori ako na súši. Veterné elektrárne sa podľa výkonu sa rozdeľujú na: malé veterné zariadenia (výkon okolo kw) určené sú na dobíjanie batérií pre rekreačné objekty, vodárne, meracie stanice a pod., stredne veľké elektrárne (výkon do 500 kw) určené sú na dodávku striedavého prúdu do siete, veľké elektrárne (výkon nad 500 kw) určené sú na dodávku striedavého prúdu do siete. Rozdelenie turbín podľa polohy osi: turbíny s horizontálnou osou sú najbežnejším typom turbín. Veľké turbíny majú rotor s dvoma alebo troma listami umiestnenými na vrchu stožiara. Rotor môže mať aj viac listov. Takéto agregáty sa využívajú napr. na čerpanie vody; turbíny s vertikálnou osou tieto turbíny sa nemusia natáčať k smeru vetra. Účinnosť je lepšia ako pri turbínach s horizontálnou osou, môžu sa umiestniť aj na streche mestských domov, elektrickú energiu vyrábajú aj pri búrlivom vetre. Výhody vietor je obnoviteľný zdroj energie, veterná elektráreň pri svojej prevádzke neprodukuje žiadne emisie, pri budovaní veternej turbíny sa zastavia minimálna plocha, po skončení jej prevádzky sa dá ľahko zlikvidovať bez stôp v krajine, investičná náročnosť vybudovania elektrárne je v porovnaní s inými technológiami veľmi nízka, najmä ak sú turbíny vyrobené priamo v krajine, kde sú inštalované. Nevýhody veterná energia má malú koncentráciu treba výstavbu mnohých turbín, výkon turbíny je ovplyvnený intenzitou vetra, elektrárne vplývajú na okolitú krajinu vtáctvo, netopiere, rastliny tým, že narúšajú ich prirodzené biotopy; napríklad zasahujú do oblastí, cez ktoré migrujú vtáky. Zdroj: 26