Vítr energie Budoucnosti
Vážení čtenáři, obnovitelné zdroje energie (dále jen OZE) se i v naší zemi již staly nedílnou součástí skupiny zdrojů energie energetického mixu. (dále jen VtE) do celkového množství vyrobené energie z OZE zatím přispívají pouze malým dílem, ale my společnosti pro větrnou energii věříme, že i má využití energie budoucnost. Motivací k této víře nám je dosavadní vývoj v zahraničí, kde se tento obor stal jedním z nejdynamičtěji se rozvíjejících energetických odvětví. V našich podmínkách se navíc jedná o nejlevnější zdroj elektřiny z obnovitelných zdrojů výkupní cena energie z VtE je od roku 2008 nejnižší ze všech druhů OZE. O VtE se v médiích objevují různé více či méně seriozní informace, a proto jsme pro Vás připravili tuto brožuru, která Vás jednoduchou formou seznámí s naším oborem, s technologií, kterou využívá, a s pravidly, kterými se řídí od fáze projektu až po vlastní provoz. Věříme, že na Vaše otázky zde naleznete odpověď, a pokud ne, obraťte se na nás na níže uvedených kontaktech nebo navštivte naše webové stránky www.csve.cz. Tým autorů ČSVE vzdelavani@csve.cz web@csve.cz legislativa@csve.cz
Jaký mají přínos a proč se Jedná se o čistě obnovitelný zdroj s nulovou produkcí CO 2 (nevyužívá spalovací proces), neohrožující exhaláty zdraví obyvatelstva, neboť má nulovou produkci SO 2, prachu a popílku, pro jeho provoz není potřebná voda a odkalovací nádrž, neprodukuje nebezpečný odpad. Jediná moderní VtE o jmenovitém výkonu 2 MW ročně vyrobí v průměru 4 430 MWh elektřiny, což představuje roční spotřebu 1 265 domácností, tj. asi 3 200 osob. V roce 2010 vyrobily VtE 335 000 MWh elektrické energie, což odpovídá spotřebě 95 700 domácností, tj. 240 000 osob. 335 000 MWh by bylo možno vyrobit spálením 335 000 tun uhlí, čímž se vyprodukuje 336 000 tun CO 2. VtE disponují krátkou návratností energie spotřebované při jejich výrobě a instalaci, dle výrobců se jedná o 3 6 měsíců. VtE mají relativně jednoduchou montáž a demontáž. Po skončení životnosti se VtE demontují a lokalita se uvádí do původního stavu. VtE mají nízké náklady na likvidaci, cena získaných surovin je vyšší než tyto náklady. VtE mají minimální nároky na zábor zemědělského půdního fondu v poměru k množství vyrobené elektřiny. Pokud vybudujeme v ČR všechny VtE, které jsou nyní reálně plánovány, tak se stále jedná o množství, které nemá zásadní vliv na stabilitu sítí ani na potřebu záložních zdrojů. Moderní stroje při správném projektování splňují veškeré hygienické limity. V podmínkách ČR se jedná o druh OZE s nejnižší výkupní cenou, jejíž hodnota je nejbližší k ceně elektřiny silové. Cena silové elektřiny na burze v některých momentech dokonce překračuje výkupní cenu elektřiny z VtE. Nezanedbatelná část výroby komponentů pro VtE a činností při jejich výstavbě je vykonávána českými firmami a peníze investované do energetiky tak podporují i domácí ekonomiku a pracovní místa a neodplynou do zahraničí. Po dobu životnosti VtE její provozovatel finančně přispívá obci, v jejímž katastrálním území je projekt umístěn, a podporuje tak rozvoj dané obce. Máte zájem dozvědět se více? Čtěte dál! Jaký mají 2
Jaký mají Principem VtE je její schopnost přeměnit kinetickou energii větru na energii elektrickou prostřednictvím rotoru a generátoru. Až na nepatrné výjimky jsou všechny VtE instalované v ČR v poslední době nové, moderní stroje, které jsou vyrobeny s využitím nejnovějších poznatků a inovativních technologií. Tím je dána jednak vysoká bezpečnost jejich provozu, ale také jejich hospodárnost vzhledem k vysoké míře využití ho potenciálu lokalit, kde jsou postaveny. ~ 250 km/h Hmotnost listu ~ 6,5 tuny Anemometr + směrová růžice vstupní údaje o větru do řídícího systému Hmotnost rotoru ~ 40 tun Pracovní rychlost větru 4 25 m/s Hmotnost strojovny ~ 70 tun Tloušťka ocelové stěny 15 20 mm Průměr rotoru 80 100 m Délka lopatky 39 49 m Výška 80 125 m Hmotnost 150 225 tun Stožár kvůli přepravě dělen až na 5 segmentů Tloušťka ocelové stěny až 70 mm ø 4,5 m 40 tun armovací výstuže 500 m 3 betonu celková hmotnost ~ 1150 tun 16x16 m nebo ø 15 m ~ 2 m 3
ROTOR Vítr fouká na lopatky rotoru VtE a obtéká je. Lopatky mají aerodynamický profil, podobný tomu, který se používá na křídlech letadel. Jestliže je takovýto profil obtékán vzduchem, vzniká vztlaková síla obdobně, jako na křídle letadla i na lopatce rotoru VtE. Tato vztlaková síla dokáže udržet letadlo ve vzduchu a u VtE roztočí rotor. Vítr Rychlost proudění větru ale v čase neustále kolísá. Abychom dokázali využít vítr o malé i velké rychlosti, jsou lopatky rotoru VtE natáčeny kolem jejich podélné osy, přičemž jejich poloha se může upravovat i během každé otáčky rotoru. Díky tomu jsou lopatky stále optimálně ofukovány a VtE tak dokáže využít maximum energie větru. Při extrémní rychlosti větru je z důvodu její životnosti a bezpečnosti VtE Vztlak Vztlak Odpor Natáčení listů 15 ot./min odstavena z provozu. Děje se to tak, že se její rotorové lopatky natočí tzv. do praporu, tedy nastaví se do takové polohy, že kladou větru minimální odpor a vítr tedy není schopen roztočit rotor. Rotorová lopatka je vyrobena ze sklolaminátu. Laminováním do negativních forem jsou vyrobeny horní a spodní polovina listu, zvlášť se laminuje hlavní nosník, který přenáší většinu zatížení a dává listu pevnost. Tyto tři díly jsou pak k sobě slepeny. Do listů jsou také zabudovávány bleskosvodné pásky a provozní senzory, případně vytápění, které zabraňuje tvorbě námrazy na listech nebo umožňuje její rychlejší a bezpečné odstranění. Lepidlo Účelem rotoru VtE je přeměna přímočarého proudění větru na otáčivý pohyb. Soustrojí v gondole pak dokáže tento pohyb přeměnit na elektrickou energii. STROJOVNA Hlavní nosník Horní polovina listu Lepidlo Spodní polovina listu Čím větší je průměr rotoru, tím nižší je počet jeho otáček za minutu (rotor o průměru 90 m má pracovní otáčky 15 ot/min). Elektrické generátory mají ale podle typu pracovní otáčky 1000, 1500 či 3000 ot/ min. Mezi rotorem a generátorem tedy musí být umístěna převodovka. Ta je vždy několikastupňová, s převodovým poměrem v rozmezí 1:80 1:150. Mezi převodovkou a generátorem bývá umístěna třecí kotoučová brzda, která dokáže v pří- Jaký mají 4
Jaký mají 9 8 1 3 4 5 9 2 6 1. hlavní hřídel 2. nosný ocelový rám 3. převodovka 4. kotoučová třecí brzda 5. generátor 6. elektropohon natáčení strojovny do azimutu větru 7 Strojovna (Zdroj: Bosch) 7. hydraulický pohon (čerpadlo, řídící jednotka) pro brzdu, natáčení listů či parkovací brzdu 8. parkovací brzda rotoru v době údržby 9. systém natáčení listů (pomocí elektromotoru či hydraulického válce) padě potřeby během několika sekund zastavit otáčení rotoru. Generátor může být dle typu soustrojí asynchronní, synchronní či velice specifický mnohapólový spínaný generátor, který převodovku nepotřebuje, neboť jeho pracovní otáčky jsou stejné, jako otáčky rotoru VtE. Ve VtE se odehrávají tři základní kinematické děje: rotorové listy se natáčí kolem podélné osy podle síly větru, rotor se otáčí a roztáčí tak celé soustrojí, strojovna i s rotorem se natáčí do azimutu větru tak, aby rotor byl stále kolmo vůči směru větru. VtE vyrábí při větru 4 25 m/s Pracovní otáčky rotoru 5 20 ot/min Převodový poměr 1:80-1:150 G TŘECÍ BRZDA PŘEVODOVKA GENERÁTOR 5
Celé soustrojí je umístěno na mohutném ocelovém rámu. Některé systémy strojovny, jako je brzda či natáčení listů, jsou hydraulické, a proto je ve strojovně umístěno i hydraulické hospodářství s čerpadlem a rozvody. Stožár Moderní VtE, které se budují v Evropě, mají většinou ocelový stožár mírně kónického válcového tvaru, který je sestaven ze 3 5 segmentů (dle výšky stožáru). Výška stožárů se pohybuje v rozmezí 80 125 m. Běžná výška je dnes nad 100 m. Hmotnost stožáru se pohybuje od 150 do 225 t. Součástí stožáru je vnitřní žebřík, případně i výtah umožňující přístup do strojovny a také kabeláž umožňující vyvedení vyrobené elektřiny ze strojovny dále do sítě. V patě stožáru se pak nachází další řídící vybavení. ZÁKLAD Betonový základ - charakteristika: půdorys může být čtvercový s rozměry 16 x 16 m a výškou 1,8 2,0 m, či kruhový nebo mnohostranný s průměrem 16 18 m obsahuje 300 500 m 3 betonu o hmotnosti 1100 1200 tun beton je vyztužen 40 50 tunami ocelových armovacích prutů celková hmotnost betonového základu činí 1150 1250 tun Příklad postupu prací při stavbě základu pro VtE: Nejprve se pomocí bagru provede skrývka zeminy. Spodní vrstva zeminy se zhutní a na ni se vylije betonová deska o tloušťce 8 cm. Tím se vytvoří stabilní podklad pro umístění základového prstence, tzv. fundamentu. Fundament je vlastně první díl stožáru VtE. Je to ocelový díl vážící cca 26 tun, v jehož stěně jsou připraveny otvory pro armovací výztuže a vyvedení elektrokabeláže. Staví se na distanční šrouby, které umožňují jeho ustavení do vodorovné polohy. Na jeho horní přírubu se umísťuje první segment stožáru. Tato příruba musí být umístěna do naprosto vodorovné roviny (tolerance je 1 mm na průměru 4,5 m). Když je fundament umístěn, připraví se bednění pro budoucí betonáž a provede se zaarmování fundamentu, při němž se spotřebuje zhruba 40 tun armovacích výztuží. Souběžně s armováním se instalují trubky-chráničky, které slouží pro vyvedení kabeláže, a celá armatura se řádně uzemní. Poté se základ vylévá betonem, který se musí řádně zhutnit, hlavně v oblasti základové sekce, aby bylo dosaženo optimální pevnosti betonu. Po vyzrání betonu, které trvá až 5 týdnů, se ještě provede po celém povrchu asfaltový penetrační nátěr. Oblast styku fundamentu a betonového základu je pak natřena plastickým nátěrem, který je Jaký mají 6
Jaký mají schopen kompenzovat jejich vzájemný pohyb a odlišnou teplotní roztažnost. Má za úkol zabránit pronikání vlhkosti mezi styčné plochy základového prstence a betonu. Pak již následuje pouze protažení kabeláže až dovnitř fundamentu a zavezení celého základu zeminou a její zhutnění. Nakonec se provedou jen konečné terénní úpravy. Kam putuje vyrobená energie z větru? Jestliže jako příklad použijeme VtE o výkonu 2 MW, která má asynchronní generátor, pak z generátoru vystupuje elektrický proud 3 000 A a napětí 690 V. Proud o těchto parametrech je transformován na požadované napětí okolní sítě buď přímo v gondole VtE, v patě stožáru, či v rozvodně - předávacím místě vně VtE. Ve vnější rozvodně jsou pak umístěny ochranné a řídící prvky sítě a obchodní měření. Odtud je proud zemním kabelem distribuován do rozvodné sítě 22 kv či 35 kv, které jsou v držení místních distributorů elektřiny. Uvedený typ generátoru potřebuje okolní síť k buzení. Pokud je použit synchronní generátor, může tato elektrárna pracovat i v tzv. ostrovním provozu, tedy bez připojení k distribuční síti. G ČEPS 400 kv 690 V 3000 A - Ochrany linky - Odpojení linky - Spínací stanice Přístupné obchodní měření 22 kv či 35 kv ČEZ či E-ON Jaký je životní cyklus? Výroba jednotlivých komponent VtE listy rotoru rotorová hlava strojovna gondola stožár betonový základ ostatní vybavení Doprava a konečná instalace VtE skloubit výrobu a dopravu tolika odlišných dílů je logistiky náročné většina dílů se přepravuje jako nadměrný náklad vlastní montáž trvá v závislosti na povětrnostních podmínkách 3-5 dnů Provoz a údržba moderní VtE své provozní hodnoty hlásí správci online na server, tedy jsou stále pod kontrolou na VtE provádí technici pravidelnou údržbu s periodou cca půl roku Demontáž, likvidace, recyklace po skončení životnosti se VtE demontuje, betonový základ se zlikviduje a místo se uvede do původního stavu většina materiálu z VtE se zrecykluje (sklolaminát, ocel, měď ) likvidace VtE je ekonomicky výnosná a je o ni zájem 7
Vývoj velikosti větrných elektráren Vývojová řada VtE (Zdroj: EWEA) Jaký mají 160 m Ø Průměr rotoru (m) 15 m Ø 112 m Ø 126 m Ø Airbus A380 rozpětí křídel 80 m 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2012? Rok zprovoznění 0,05 0,3 0,5 1,3 1,6 2 4,5 5 8/10 20? Instalovaný výkon (MW) Obecným trendem je vývoj a stavba stále větších VtE, což je dáno snahou o maximální využití ho potenciálu vhodných lokalit. Se zvětšujícími se rozměry VtE (výška stožáru a průměr rotoru) se zvyšuje i výkon jejich generátorů. Větší rotor dokáže sesbírat z ho proudění více energie a vyšší stožár umožňuje využít klidnější a silnější vítr, který již není tolik ovlivněn okolními terénními překážkami. před 20 lety se budovaly VtE o výkonu 50 kw s rotorem o průměru 20 30 m a výškou stožáru 30 40 m. dnes se standardně budují VtE o výkonu 2 MW s 90 100m rotorem a s osou rotoru ve výšce 80 125 m. V takových výškách je již proudění větru méně turbulentní a i v našich zeměpisných podmínkách vhodné pro provozování VtE. testují se prototypy VtE o výkonu 6 7,5 MW. Tyto stroje jsou ale většinou určeny pro instalace v moři tzv. off-shore (přímořské) instalace. Na rýsovacích prknech jsou již ale i 20MW stroje. Instalace VtE v jednotlivých letech podle výkonů (Zdroj: DEWI GmbH Deutsches Windenergie-Institut, 2011) 2 500 2 000 1 500 1 000 >=3000 kw 2300-2500 kw 1800-2050 kw 1300-1650 kw 750-1000 kw 500-660 kw Sonstige Ostatní 200-300 kw 100-150 kw 50-80 kw 1-49 kw 500 0 1982-1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 1989 8
Jaký mají Životní prostředí a ohled na budoucnost produkuje čistou energii bez emisí. energie je zdroj, jehož využívání není omezeno surovinovou dostupností. OZE jsou prakticky nevyčerpatelné jejich energie pochází ze Slunce, jehož záření je transformováno do přírodních sil Země. Všechny OZE mají ze své podstaty tu výhodu, že je lze používat prakticky do nekonečna, jsou nevyčerpatelné, jelikož se obnovují (biomasa) nebo jsou součástí koloběhu přírodních sil, jejichž zdrojem energie je Slunce či Země (vítr, voda, sluneční záření, geotermální energie). Mezi jejich další nesporné výhody patří i bezpečnost pro okolí. U OZE sice také může dojít k haváriím, ovšem případné škody jsou prakticky zanedbatelné ve srovnání se škodami u havárií konvenčních zdrojů elektřiny, jako jsou například jaderné, nebo při těžbě a přepravě ropy či zemního plynu. Zároveň OZE nemají negativní dopad na regionální čistotu ovzduší ani na globální klima, jak se to daří elektrárnám na fosilní paliva. napomáhá snižovat emise skleníkových plynů a šetří fosilní zdroje pro jejich budoucí lepší využití. Tyto základní vlastnosti OZE začaly být zřejmé od 70. let a teprve později k nim přistoupila i otázka klimatických změn způsobených vlivem uvolňování uhlíku, který byl po stamilióny let vázán ve fosilních zdrojích. Až po roce 2000 s dalším velkým růstem spotřeby, vyčerpáváním zdrojů a s tím souvisejícím růstem cen ropy, si lidstvo skutečně uvědomilo, že i fosilní paliva jednoho dne dojdou a budeme je muset něčím nahradit. Nejvhodnější variantou jsou právě místně vhodné OZE, mezi nimiž má energie významný potenciál. 9
Energetická bezpečnost a nezávislost VtE přispívají ke snížení energetické závislosti na zahraničních zdrojích. je závislá pouze na místní dostupnosti větru a ta nemůže být omezena politickými rozhodnutími a ani nezpůsobuje závislosti na druhých zemích. VtE představují decentralizovaný (rozptýlený) zdroj energie, který není možné vyřadit najednou. k zásahům do zahraniční i domácí politiky dovozce či vývozce (Rusko, oblast Perského zálivu). Dalším faktorem je tendence ke vzniku totalitních a zkorumpovaných režimů či občanských i mezinárodních válek ve státech financovaných těžbou nerostného bohatství, zejména černého zlata. V současné době spotřebováváme ročně tolik fosilních paliv, kolik se v minulosti ukládalo po dobu tří milionů let, a spotřeba stále narůstá. Podle většiny odborníků je evidentní, že těžba fosilních zdrojů naráží na své limity, jejich dostupnost se bude zhoršovat a cena poroste, což je již nyní velmi patrné zejména u ropy. Jaký mají Od sedmdesátých let, v souvislosti s ropnými šoky, si většina zemí světa začala uvědomovat, že využívání OZE má jeden velmi významný pozitivní vliv, kterým je zvýšení vlastní energetické soběstačnosti, a tudíž snížení závislosti na energetických zdrojích ze zahraničí. V posledních desetiletích se již několikrát prokázalo, jak omezující pro normální chod společnosti mohou být různé krize spojené se zastavením dodávek ropy nebo plynu, s nárůstem cen daných komodit v případě krize v některém z vyvážejících států nebo s potížemi v důsledku závislosti na jaderných zařízeních. V souvislosti s dovozy energetických zdrojů ze zahraničí se velmi často zapomíná i na ekonomické hledisko, kdy je vývozce významně finančně posilován na úkor dovozce, upevňuje se závislost dovozců, a často dochází až 10
Jaký mají Jako příklad vhodné alternativy se v oblasti dopravy ukazují elektromobily, které již většina světových automobilek zařazuje do svého výrobního programu. V mnoha zemích světa se také předpokládá, že automobily budou napájeny především z OZE a že se zde plně využije konceptu smart grids, tzv. chytrých sítí, které jsou schopny velmi dobře využít fluktuaci výroby u slunečních a větrných elektráren a velmi efektivně šetřit fosilní zdroje. Obnovitelné zdroje, jsou-li domácího původu, výrazně zvyšují energetickou bezpečnost dané země, protože biomasu si můžete vypěstovat na svém poli a vítr, voda, slunce či teplo země nepodléhají nikomu, a není možno je tedy zneužít. Diverzifikace zdrojů navíc zvyšuje stabilitu systému, který není ohrožován výpadkem jednoho z velkých zdrojů. Výroba energie ze zdrojů závislých na počasí (vítr, slunce, voda) sice kolísá, toto kolísání je však možno předpovídat a efektivně využít v rámci energetického mixu. Vzhledem k rozptýlenosti elektráren využívajících OZE také částečně dochází ke vzájemné kompenzaci kolísání jejich výkonu. V případě krizové situace pak lze například turbínu VtE zastavit mnohem snáze než jaderný reaktor. Ekonomik větrných elektráren V současnosti již nelze postavit nový zdroj elektřiny, jehož výroba by byla levnější než u VtE. Ekonomická podpora energetiky je jasně čitelná, nejsou v ní žádné skrytě dotované externality. Jako všechny OZE jsou i VtE posuzovány nejen z hlediska svých přínosů, ale i z hlediska ekonomického. Na rozdíl od klasických zdrojů se u OZE již státy vyhnuly jejich skrytému dotování, které se praktikuje u klasických zdrojů formou nezapočítávání externích dopadů. Jedná se například o zdravotní a ekologické následky těžby a spalování fosilních paliv, náklady na dlouhodobé uložení jaderného odpadu, či o státní garance investic. OZE jsou již od počátku dotovány přímo, aby bylo zřejmé, jaké jsou jejich skutečné náklady. Předpokladem bylo, že bude-li tato politika úspěšná, dojde jednoho dne k narovnání trhu a OZE budou ekonomičtější než klasické zdroje. 11
Existují prakticky tři základní modely, jakými jsou OZE otevřeně dotovány: daňové zvýhodnění nebo osvobození od daně, pevné výkupní ceny nebo systém zelených bonusů připočítávaných k tržní ceně elektřiny a povinnost distributorů nebo obchodníků s elektřinou mít v nabízeném portfoliu určitý podíl OZE, který musí nakoupit na trhu. Velmi rozšířené jsou kombinace těchto modelů. S otevřenou podporou souvisí také právo přednostního připojení k elektrické síti a výkupu jejich čisté energie. Výhodné ekonomické parametry energetiky mají vliv na to, že země s vysokou spotřebou elektřiny velmi výrazně podporují rozvoj energetiky a mají v úmyslu tak činit i nadále. Dobrým příkladem je Čína, která se sice příliš neohlíží na ekologii, ale svým státně plánovaným hospodářstvím odstartovala obrovský boom VtE, kdy v letech 2004 09 každoročně zdvojnásobovala instalovaný výkon, aby se roku 2010 stala s 42 GW instalovaného výkonu světovou jedničkou. Do roku 2020 plánuje rozšířit výkon svých VtE na 200 GW, což je více, než je dnes instalováno na celém světě. Jen pro srovnání, instalovaný výkon všech jaderných elektráren je asi 350 GW a roční přírůstky jsou spíše záporné. Jaký mají 12
Jaký mají Z pohledu ekonomiky projektu se za přibližnou hranici rentability výstavby VtE považuje průměrná roční rychlost větru na lokalitě 6 m/s ve výšce 100 m nad zemí. Dle studie Ústavu fyziky atmosféry AV ČR je v ČR větrný potenciál pro výstavbu cca 2500 MW VtE. Rostoucí velikost větrných elektráren umožňuje využívat stabilnější a silnější proudění ve větších výškách. Rychlosti větru a O tom, kde mají VtE smysl, rozhodují nejen daného místa, ale i náklady spojené s jejich výstavbou a provozem. Pokud jsou tyto náklady vysoké, jsou i požadavky na větrný potenciál míst pro výstavbu vyšší. V České lze využívat stávající energetické a dopravní infrastruktury, což VtE zlevňuje oproti odlehlým oblastem nebo mořským větrným farmám (tam jsou náklady obzvláště vysoké) a umožňuje tak využívat i místa s relativně nižší rychlostí větru. Z pohledu ekonomiky projektu se za přibližnou hranici rentability výstavby VtE Rychlost větru 5 7 m/s Nízké turbulence Rychlost větru 4-5 m/s Vysoké turbulence Výška 40 50 m Výška 80 125 m 13
považuje průměrná roční rychlost větru na lokalitě 6 m/s ve výšce 100 m nad zemí. V konkrétním případě je to o něco více nebo méně podle náročnosti projektu. Při takových rychlostech větru se VtE vyplatí i při dnešních nízkých výkupních cenách energie z větru. Rychlost větru a výška větrných elektráren Někdy se lze setkat s otázkou, proč vlastně musejí být VtE tak vysoké. Důvodem je chování vzdušného proudění. Motorem pro pohyb vzdušných mas je sluneční záření, které vytváří proudění napříč atmosférou. V blízkosti země se však větru kladou překážky stromy, budovy či hřebeny hor, ale třeba i stonky trávy či vlny na vodě. Díky těmto překážkám rychlost větru u zemského povrchu klesá a roste jeho turbulence. Pro VtE je však výhodné klidnější a silnější proudění ve větší výšce. Nárůst rychlosti větru a jeho energie s výškou nad zemí není vůbec zanedbatelný. Současné VtE mají turbínu zpravidla ve výšce kolem 100 m. Bude-li v této výšce průměrná rychlost větru kolem 6 m/s, pak moderní VtE s výkonem 2 MW a průměrem rotoru 90 m vyrobí kolem 4 500 MWh elektřiny ročně. Pokud by však výška měla být pouze 40 m, pak by pro dosažení stejného instalovaného výkonu muselo být postaveno 6 7 menších elektráren. Ty by však dohromady za rok vyrobily pouze 2/3 elektřiny, kterou vyrobí jedna velká VtE. Roční výroba by tedy byla Jaký mají Pole průměrné rychlosti větru ve výšce 100 m nad povrchem (Zdroj: UFA) 14
Jaký mají o 1/3 nižší. Průměrná roční rychlost větru totiž v takovém případě ve 40 m nad zemí klesne pod 5 m/s a pokles výroby energie bude ještě mnohem silnější. Relativně malé rychlosti větru nízko nad zemí jsou také důvodem, proč si dosud větší oblibu nenašly malé VtE určené třeba na zahrádku nebo na střechu domu. Vhodné lokality pro v ČR Přibližnou představu o rychlostech větru dává mapa. Je vidět, že VtE není vhodné stavět zdaleka všude, ale příznivých míst není málo a to i po vyřazení oblastí, kde jejich stavba nepřipadá v úvahu (například z důvodu ochrany přírody). Nejrozsáhlejší oblasti se nacházejí v Krušných horách, v Nízkém Jeseníku a na Českomoravské vrchovině, nalézt vhodná místa však lze i jinde, např. na Drahanské vrchovině či v západních Čechách. Největrnější lokality jsou zejména na hřebenech Krušných hor; není proto divu, že právě sem se od počátku soustřeďuje největší zájem investorů. Zde se průměrná rychlost větru pohybuje i kolem 7 m/s ve 100 m nad zemí, což odpovídá například přímořským oblastem Německa. V ostatních oblastech jde spíše o rychlosti větru mezi 6 a 7 m/s (tyto rychlosti odpovídají například německému vnitrozemí). 15
Větrný potenciál Reálné možnosti výstavby VtE jsou ale omezeny řadou dalších okolností, například nutností dostatečného odstupu od obydlených míst. Podle studie Ústavu fyziky atmosféry lze reálně postavit přibližně 1 200 VtE o celkovém výkonu 2 500 MW, což odpovídá hustotě méně než 2 VtE na 100 km 2. V takovém scénáři, který počítá s velmi přísnými omezeními, by VtE vyrobily přibližně 7 % elektřiny spotřebované. Skutečné možnosti jsou značně vyšší, záleží však na tom, do jaké míry bude energie akceptována. V současné době je zde silná tendence tento zdroj upozaďovat, proto se i uvedených 2 500 MW jeví utopicky - nikoli však z důvodu nedostatečné větrnosti území či nedostatku vhodných míst. tedy nikdy nebudou tvořit dominantní zdroj elektrické energie, mohou však nezanedbatelným dílem přispět k dosažení ekologického, na zahraničních zdrojích nezávislého a nevyčerpatelného energetického mixu. Jaký mají 16
k výsta Záměr stavby větrných elektráren Na začátku celého projektu stojí investor a jeho nápad postavit v určité lokalitě jednu nebo více větrných elektráren. Než s takovou myšlenkou přijde na veřejnost, nejprve danou lokalitu prověří z hlediska několika kritérií: Dá se předpokládat, že v dané lokalitě bude dost foukat? mapa Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd ČR, případně data z Českého hydrometeorologického ústavu nebo blízkých stanic, zhodnocení terénu a jeho reliéfu (kopce, údolí, lesy, zástavba). Není daná lokalita chráněna zákonem? Zvláště chráněná území, NATURA 2000, lesy, bezprostřední blízkost významných památek. Jsou v lokalitě pro možnou výstavbu? Dostatečná vzdálenost od obydlí, silnic, přístup pro dopravu dílů VtE, vhodné podloží, předpoklad připojení do rozvodné elektrické sítě. Posouzení vlivu na životní prostředí Jako první přichází na řadu většinou proces posouzení vlivů na životní prostředí EIA, kde se hodnotí možný dopad plánovaných VtE na jejich blízké i vzdálenější okolí zvířata, rostliny, půdu, krajinu, obyvatele a jejich zdraví a pohodu. Z vyhodnocení vzejdou další požadavky na projekt, jeho výstavbu a provoz. V naprosté většině projektů VtE probíhá tzv. velká EIA. Územní plán obce Výstavba VtE musí být také v souladu s územním plánem obce. Pokud s touto stavbou územní plán nepočítá, musí obec zajistit jeho změnu. Je pouze na investorovi, kdy změnu územního plánu iniciuje, změna může probíhat současně s procesem EIA nebo před ním, pokud to příslušný kraj připustí. 2m investor 20d úřady a 10d úřad vyd 12m investor 10d úřad dok 30d úřady a úřad zad 60d zpracov 10d úřad pos 30d úřady a 10d vypořád a návr 30d úřad vyd 7d úřad ozn 5d veřejn 2m 24 měsíců 1m Obec a občané Na základě tohoto předběžného vyhodnocení připraví investor konkrétnější podobu projektu a pokusí se s ním oslovit příslušnou obec a získat její souhlas a podporu, tzn. představí projekt zastupitelstvu obce a obyvatelům. Obec často k dané otázce uspořádá anketu či místní referendum mezi obyvateli obce. Právě obec je investorovi při realizaci projektu největším partnerem, protože hlavně obec rozhoduje o využití vlastního katastru, spolupráce a podpora je také nezbytná v dalších řízeních. Na základě souhlasu obce se investor pustí do přípravy podkladů pro projekt a povolovací řízení: zjištění stavu elektrické sítě a možnosti připojení (dříve investor v případě souhlasu obce kapacitu v síti pro připojení plánovaných VtE rezervoval, změnou podmínek pro připojení je však nutné nejprve zajistit také soulad s územním plánem obce) zajištění souhlasu vlastníků příslušných pozemků zajištění vyjádření některých úřadů k projektu a studií pro následující řízení (např. ornitologický průzkum) ideálně vlastní měření větru na lokalitě po dobu min. 1 roku Rezervace kapacity v elektrické síti Prokáže-li investor soulad jeho projektu s územním plánem obce, může požádat o rezervaci kapacity v elektrické síti a určení místa připojení. Než mu bude potřebná kapacita přislíbena, nechá zpracovat nezávislým odborníkem tzv. studii připojitelnosti, která prověří nejrůznějšími výpočty bezpečnost a spolehlivost sítě po připojení projektu.
vbě připraví tzv. oznámení a doručí jej příslušnému úřadu ámení zveřejní veřejnost mohou zaslat vyjádření k oznámení á závěr zjišťovacího řízení zajistí vypracování dokumentace a doručí ji úřadu umentaci zveřejní veřejnost mohou zaslat vyjádření k dokumentaci á zpracování POSUDKU k dokumentaci ání posudku a doručení úřadu udek zveřejní veřejnost mohou zaslat vyjádření k posudku é projednání ání připomínek k posudku a z veřejného projednání h stanoviska á stanovisko (souhlasné či nesouhlasné) Stavební řízení Projde-li investor úspěšně územním řízením a získá pravomocné územní rozhodnutí o umístění stavby, může požádat o vydání stavebního povolení. Samotné stavební řízení už řeší spíše technickou stránku stavby a jejího provedení. Stavba Než se investor propracuje od nápadu ke stavebnímu povolení, uplyne 3 5 let, v některých případech i více. Samotná stavební fáze je pak relativně krátká, v závislosti na velikosti projektu, typu technologie, vzdálenosti budovaného podzemního připojení, počítá se na týdny až několik měsíců. Montáž je pak otázkou 3-5 dní v závislosti na povětrnostních podmínkách. Poznámka Písmena d a m jsou označením pro den a měsíc. Kolaudační řízení Po skončení zkušebního provozu ještě stavební úřad v kolaudačním řízení ověří, že stavba byla provedena řádně dle předložené dokumentace, případně stanoví nutné pro provoz a povolí řádné užívání stavby a ostrý provoz. 6 měsíců 6 měsíců 6 měsíců 3m 6 měsíců 2m 20 let Financování projektu Na základě pravomocného stavebního povolení zajišťuje investor financování projektu (např. bankovní úvěr), závazně objednává, jejich výrobu a dopravu. Provoz Územní řízení Před zahájením územního řízení, které již řeší samotné umístění stavby a provedení výstavby, musí investor požádat o závazná stanoviska tzv. dotčené orgány, často orgány, které se vyjadřovaly již v rámci procesu EIA. Jedním ze stanovisek je i souhlas příslušného úřadu se zásahem do krajinného rázu. Součástí územního řízení je opět i účast veřejnosti. Zkušební provoz Bezprostředně po výstavbě a připojení VtE nebo ho parku k síti následuje několikadenní, až několikaměsíční zkušební provoz, kdy provozovatel v úzké spolupráci s výrobcem VtE a provozovatelem sítě, ke které je VtE připojena, ověřuje elektrárnu v provozu, její vlivy a dolaďují její nastavení.
Jaký mají Je energie drahá? Podílí se energie výrazně na zvýšení ceny elektřiny pro konečné spotřebitele? Právě díky nízké ceně má energie ve světě velký úspěch. energie má dlouhodobě v ČR nejnižší výkupní cenu ze všech OZE. energie není dotována žádným jiným způsobem, než garantovanou výkupní cenou platnou pro daný rok. Výkupní cena elektřiny z VtE je aktuálně 2,23 Kč/kWh (cena platná pro rok 2011). Uhelné mají výkupní cenu pod 2 Kč/kWh. Pokud ale k jejich výkupní ceně připočteme externality, které v ní nejsou započteny, dostává se cena elektřiny z uhlí nad úroveň ceny elektřiny z větru. energie je nejlevnější energií z OZE (s výjimkou vodních elektráren v příznivých lokalitách takových je však omezený počet a například v Česku jsou jejich možnosti prakticky vyčerpány). Právě díky nízké ceně má energie ve světě obrovský úspěch, takto lze totiž vyrobit velké množství energie, aniž by to příliš prodražilo výslednou cenu pro zákazníka (či vyčerpalo státní pokladnu). Zcela bez podpory se energie stále ještě neobejde. Například je v současnosti podpora (neboli výkupní cena) elektřiny z VtE těsně nad 2 Kč/ kwh (v průběhu provozu VtE jsou ceny podle dosavadních předpisů valorizovány obvykle o 2 % ročně). Je to nejnižší výkupní cena ze všech OZE (viz tabulka). Srovnání výkupních cen elektrické energie z obnovitelných zdrojů v ČR Zdroj Cena 2007 (CZK/kWh) Cena 2008 (CZK/kWh) Cena 2009 (CZK/kWh) Cena 2010 (CZK/kWh) Cena 2011 (CZK/kWh) Fotovoltaika 13,46 13,46 12,79 12,15 5,50 VĚTRNÉ ELEKTRÁRNY 2,46 2,46 2,34 2,23 2,23 Malé vodní 2,39 2,60 2,70 3,00 3,00 Biomasa 3,37 4,21 4,49 4,58 4,58 Bioplyn z BPS 3,04 3,90 4,12 4,12 4,12 19
14 12 10 8 6 4 2 2007 2008 2009 2010 2011 Jaký mají 0 Fotovoltaika Malé vodní Biomasa Bioplyn z BPS Srovnání výkupních cen elektrické energie z obnovitelných zdrojů v ČR v Kč/kWh V tabulce i grafu jsou v případě rozmezí cen uváděna maxima (jedná se zejména o biomasu a bioplyn), u fotovoltaiky je uvedena cena pro FVE s výkonem nad 30 kw (pro rok 2009-10), resp. nad 100 kw (pro rok 2011). Je však potřeba si uvědomit, že všechny ostatní zdroje energie jsou dotovány také, byť často skrytým a nepřímým způsobem, který si běžný spotřebitel neuvědomuje. Takzvané externality (tj. např. vliv na zdraví obyvatelstva, poškození krajiny a životního prostředí atd.), které nejsou přímo zahrnuty v nákladech a cenách za elektřinu, jsou u OZE a především energie nesrovnatelně nižší než u klasických zdrojů (jádro, uhlí). Podpora VtE bývá někdy spojována s podporou výroby elektřiny z fotovoltaických zdrojů jako jeden z viníků značného nárůstu cen elektřiny. Toto tvrzení je mystifikací a důrazně se proti němu ohrazujeme! Zatímco fotovoltaika byla v době svého českého boomu v letech 2009 2010 zdaleka nejdražším OZE, vítr je zdrojem nejlevnějším. Zatímco ve fotovoltaice je instalováno aktuálně takřka 2 000 MW, ve VtE je to řádově méně. Škodí rázu krajiny? Jsou stejně dominantním prvkem jako kterákoliv jiná stavba (výškový dům, stožár vysokého napětí, televizní věže atd.) Stavba je z hlediska vlivů na životní prostředí pečlivě posuzována v procesu EIA. Stavba zabírá minimální plochu a v jejím okolí je možno dále provozovat běžné zemědělské činnosti. Jedná se o stavbu dočasnou na cca 20 25 let. Po ukončení provozu je provozovatel povinen VtE průkazně zlikvidovat a uvést místo stavby do původního stavu. 20
Jaký mají VtE jsou jedním z mnoha krajinných prvků či staveb, které mění krajinný ráz. Dosud není známa žádná výzkumná studie, která by potvrdila v Česku oblíbené úsloví, že VtE ničí krajinný ráz. Že jej mění je neoddiskutovatelný fakt, ale změna a vývoj je jedním ze základních atributů kulturní krajiny (Evropská úmluva o krajině). Krajina v ČR se po staletí měnila lidskou činností a až na výjimky lze těžko mluvit o krajině původní. Při posuzování projektů VtE je tak zapotřebí brát zřetel nejen na vznikající nové dominanty, ale také na jejich kladný přínos pro životní prostředí v širším slova smyslu a trvale udržitelný rozvoj. Vliv VtE na krajinný ráz je přísně posuzován již v jejich projekční fázi v rámci posuzování vlivu záměru na životní prostředí (EIA) formou vizualizací, map viditelnosti a odborných posudků. Je také nutné říci, že posouzení vizuálního dojmu z VtE je značně subjektivní záležitost a průzkumy provedené mezi lidmi žijícími v okolí VtE ukazují, že akceptace těchto strojů v krajině je mezi místními obyvateli překvapivě vysoká. 21 Foto: B. Koč
Hrozí v Česku nestabilita sítě díky větrným elektrárnám? Jaký mají Dnes máme v ČR instalováno přes 200 MW výkonu VtE, tzv. Národní akční plán počítá se 750 MW, realizovatelný potenciál je ještě vyšší. Pro porovnání nejvyšší okamžitá spotřeba v ČR je 11 300 MW. V tomto poměru nejsou VtE rozhodně hrozbou pro stabilitu sítě. Podmínkou nově instalovaných elektráren je jejich vybavení zařízením umožňujícím omezování výkonu, tedy ani označení VtE za neregulovatelný zdroj již není na místě. Možnost zapojení většího objemu OZE do sítě, aniž by byla ohrožena jejich bezpečnost a stabilita, se řeší na celoevropské úrovni. Řešením je modernizace sítí a budování tzv. SMART GRIDS (chytrých sítí). Díky českým VtE nestabilita sítě rozhodně nehrozí. V ČR je v současnosti provozováno méně než 250 MW instalovaného výkonu VtE, které jsou rozprostřeny v různých regionech republiky. Kolísání jejich výkonu, které se navíc neodehrává u všech strojů současně, nemůže mít na chod naší elektrizační soustavy žádný významný vliv. Problém nastává, pokud je výroba energie silně koncentrována v některé oblasti, kde neexistuje dostatečná poptávka po energii. Pokud v takovém případě nastane výrazně období, je nutno vyrobenou energii transportovat na velké vzdálenosti, což zahlcuje zejména dálková vedení nejvyššího napětí. Problém lze Diagram denní spotřeby elektrické energie v ČR dny maximální spotřeby. Do grafu zeleně doplněn výkon všech VtE v ČR nyní postavených (Zdroj: ERU) 215 MW instalovaného výkonu VtE v ČR 22
Jaký mají samozřejmě řešit výstavbou nových elektrických vedení (podobně jako například při plánované dostavbě Temelína, což je podobně koncentrovaný zdroj), to je však zdlouhavé a drahé. Tento problém ovšem nastává teprve při opravdu vysoké koncentraci VtE jako je tomu v případě severního Německa (ale nově například i v severní Číně či na americkém Středozápadě). Při m počasí v severním Německu se vyrobená energie roztéká všemi směry, a protože se neřídí hranicemi ani obchodními toky, ale fyzikálními zákony, tak za nepříznivých okolností zatěžuje i českou přenosovou soustavu, jak je často prezentováno jejím provozovatelem, společností ČEPS, a.s. Že se jedná o ohrožení, jehož význam není zásadní, je možné se přesvědčit například v sousedním Německu či v jiných zemích. Tam je již nyní řádově vyšší zastoupení energie, než je vůbec reálné v dohledné budoucnosti, a přesto zde k žádnému hroucení sítě nedochází. Kolísající výrobu energie lze totiž poměrně úspěšně a bez enormních nákladů balancovat mixem dalších zdrojů a prostředků. Ve zcela výjimečných případech pak lze VtE (s výjimkou nejstarších typů) nouzově vypnout, což je rozhodně méně komplikované, než u velkých energetických bloků například jaderných či uhelných elektráren. Jsou hlučné? Produkují infrazvuk? Hluk VtE je přísně monitorován a již v projekční fázi je nastavena dostatečná vzdálenost od nejbližších obydlí, aby byly dodrženy hlukové limity. Během zkušebního provozu VtE probíhá kontrolní měření hluku. Infrazvuk je u VtE natolik podlimitní, že je nižší než práh lidského vnímání. VtE neemitují infrazvuk do šíršího okolí. VtE je stroj poháněný prouděním vzduchu. Již z principu její činnosti při její funkci vzniká hluk, jehož zdrojem je jednak proudění vzduchu kolem rotorových listů, a dále činnost mechanických a elektrických systémů ve strojovně. Z důvodu dodržení přísných hygienických limitů daných naší legislativou jsou proto VtE stavěny ve vzdálenosti mnoha set metrů od lidských obydlí. Tato vzdálenost ale není náhodná, je dána speciální hlukovou studií, která bere v úvahu místní konfiguraci terénu a je zpracovávána nezávislou odbornou laboratoří již v přípravné fázi projektu. Po uvedení VtE do zkušebního provozu následuje kontrolní hygienické měření, jehož výsledky mají vliv na povolení trvalého provozu. Měřením zjištěnou hlučnost VtE ukazuje obrázek dále. V souvislosti s hlukem VtE je také často zmiňována otázka infrazvuku. Realita do- 23
ložená měřeními Národní referenční laboratoře je, že emise infrazvuku jsou u absolutní většiny moderních VtE hluboce podlimitní, tedy výrazně nižší, než je práh vnímání, a to i při poměrně krátké vzdálenosti od zdroje. Mohou se vyskytnout pouze výjimečně a krátkodobě při nějaké mechanické poruše. Jedná se proto o problém veskrze hypotetický, ale díky časté účelové desinformaci stále znovu diskutovaný. 50 db 100 db Jaký mají 40 db 40 db 600 m Jaká je energetická návratnost větrných elektráren? Energie vložená do výroby, instalace, montáže a dopravy jedné moderní VtE je vrácena jejím provozem již po 3 6 měsících. Pro větší názornost uvádíme na následujícím obrázku životní cyklus VtE z pohledu energie vynaložené na výrobu, při likvidaci Během životnosti 20 25 let je moderní VtE schopná vyprodukovat mnohonásobně více energie, než je spotřebováno během celého jejího životního cyklu. se část energie vrací díky recyklaci zpět do procesu. Výroba energie během životního cyklu (Zdroj: VESTAS) Skládka/ Spalovna odpadů Odpad Recyklace +27 % Surové materiály a zdroje -83 % Dodavatelé VESTAS (výrobce VtE) Doprava a montáž Obnovitelná energie -9 % -8 % +2 433 % 24
Jaký mají Způsobují stroboskopický efekt? Ano, ale vrhání stínů je rozlišitelné do vzdálenosti max. 0,6-0,7 km. Převážná většina staveb VtE se umísťuje ve vzdálenosti kolem 1 km od obydlí. Technicky se dá vrhání stínů řešit pomocí simulačního softwarového systému, který dokáže v případě potřeby VtE odstavit v inkriminovaný moment. Stroboskopický efekt, neboli míhání stínů vrhaných pohybujícím se rotorem VtE, se na základě zkušeností s realizovanými projekty výrazněji projevuje do vzdálenosti max. 0,6 0,7 km. VtE se dnes staví s odstupem nejméně 0,6 km od obydlí, tedy na samé hranici možného dosahu stroboskopického efektu. Při větší vzdálenosti jsou obrysy stínů již tak rozostřené, že je jejich viditelnost a rozeznatelnost malá. K tomu, aby stroboskopický efekt mohl nastat, musí být splněny 3 základní předpoklady: VtE pracuje, sluneční svit není stíněný žádnou oblačností a rotor VtE je nastaven kolmo k pozorovateli. Již při základním návrhu rozmístění strojů na lokalitě je hledisko možného stroboskopického efektu zohledňováno. Pomocí simulačního software je možné velmi přesně stanovit, ve kterých dnech a hodinách k němu může docházet, a je-li to nutné, VtE je v inkriminovaných časech mimo provoz. Mají zásadní vliv na živočichy? VtE nemají prakticky žádný negativní vliv na ptáky nebo zvěř v porovnání s ostatní lidskou činností. Nevládní organizace (Ngo s) pro ochranu ptáků považuje změnu klimatu za hlavní hrozbu pro ptačí druhy a energie je jedním z klíčových řešení pro změnu klimatu. farmy se primárně neumísťují v oblastech, které by mohly ohrožovat větší množství ptáků či netopýrů, jako jsou jejich migrační trasy a hnízdiště. Vliv VtE na chráněné druhy zvířat je podrobně analyzován již v přípravné fázi projektu v rámci posouzení vlivu záměru na životní prostředí (EIA). V rámci tohoto posouzení se provádí minimálně roční monitoring lokality z hlediska přítomnosti chráněných druhů ptáků a netopýrů s tím, že jejich přítomnost znamená zpravidla omezení nebo i zánik projektu. Nicméně zkušenosti s již provozovanými větrnými parky ukazují, že zvěř si na jejich přítomnost rychle zvykla a běžně se mezi stožáry 25
pohybuje, o čemž svědčí i častá přítomnost mysliveckých posedů v blízkosti VtE. Při analýze úmrtnosti ptáků v závislosti na její příčině byly pomocí dlouhodobých výzkumů zjištěny tyto závěry: Z dlouhodobého monitoringu mortality ptactva vyplývá, že na 1 opeřence uhynulého vlivem kolize s VtE připadá uvedený počet opeřenců uhynulých v důsledku následujících vlivů: Budovy/okna: Vedení vysokého napětí Kočky Kamiony Pesticidy Komunikační věže VtE 19.300 ks Zdroj: EWEA : Erickson W., Johnson, G. and Young, D. (2005) 4.560 ks 3.510 ks 2.810 ks 2.350 ks 158 ks 1 ks Jaký mají 26
v ČR Souhrn statistiky za rok 2010 v ČR V ČR bylo v roce 2010 nainstalováno 23 MW energii, což je o 45 % méně než v roce 2009. V souhrnu bylo do roku 2010 v ČR instalováno 215 MW. Celková výroba v roce 2010 činila 335 000 MWh = pokrytí spotřeby energie ve zhruba 95 700 domácnostech. 87,0 Ústecký 36,0 Karlovarský 0,0 Praha Souhrn instalací VtE v MW Rok Přírůstek v daném roce Celkový výkon na konci roku 2005 28 2006 26 54 2007 62 116 2008 32 148 2009 44 192 2010 23 215 Zdroj statistických informací: ČSVE 0,0 Plzeňský 6,0 Středočeský 0,0 Jihočeský 27
Výroba z větrných elektráren v ČR (v GWh) + ekvivalentní spotřeba el. energie z větru v přepočtu na počet domácností (Zdroj: ČSVE a Energetický regulační úřad) 100000 350 90000 80000 300 70000 250 Počet domácností 60000 50000 40000 30000 200 150 100 GWh 20000 10000 50 4,3 Liberecký 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Počet domácností GWh 0 0,0 Královehradecký 19,2 Pardubický 4,0 Moravskoslezský 11,8 Vysočina 8,3 Jihomoravský 37,2 Olomoucký 0,2 Zlínský Výkon v MW v ČR (Zdroj: ČSVE)
v Evropě Souhrn statistiky za rok 2010 v Evropě V EU bylo v roce 2010 nainstalováno 9 259 MW energii, což je o 10 % méně než v roce 2009. 16,7 % z celkové instalované kapacity všech zdrojů elektřiny v loňském roce činily instalace ve větru. Objem nových instalací v OZE v roce 2010 vzrostl v EU o 31 % v porovnání s rokem 2009. Celkové instalace v OZE činily 41 % z nově instalovaných kapacit v roce 2010 = 22 645 MW z celkem 55 326 MW. Nově v 2009 Konec 2009 Nově v 2010 Konec 2010 Belgie 149 563 350 911 Bulharsko 57 177 198 375 Česká republika 44 192 23 215 Dánsko 334 3,465 327 3,752 Estonsko 64 142 7 149 Finsko 4 147 52 197 Francie 1,088 4,574 1,086 5,660 Irsko 233 1,310 118 1,428 Itálie 1,114 4,849 948 5,797 Kypr 0 0 82 82 Litva 37 91 63 154 Lotyšsko 2 28 2 31 Lucembursko 0 35 7 42 Maďarsko 74 201 94 295 Malta 0 0 0 0 Německo 1,917 25,777 1,493 27,214 Nizozemí 39 2,215 32 2,237 Polsko 180 725 382 1,107 Portugalsko 673 3,535 363 3,898 Rakousko 0 995 16 1,011 Rumunsko 3 14 448 462 Řecko 102 1,087 123 1,208 Slovensko 0 3 0 3 Slovinsko 0.02 0,03 0 0,03 Španělsko 2,459 19,160 1,516 20,676 Švédsko 512 1,560 604 2,163 Velká Británie 1,077 4,245 962 5,204 Celkem EU-27 10,315 74,919 9,259 84,074 Celkem EU-15 9,702 73,346 7,961 81,202 Celkem EU-12 461 1,574 1,298 2,872
ve světě Souhrn statistiky za rok 2010 ve světě V roce 2010 bylo ve světě nainstalováno celkem 35 800 MW výkonu VtE, což představuje meziroční nárůst o 22,5 %. V roce 2010 měla Asie poprvé více instalací ve větru než tradiční světové trhy v Evropě nebo Severní Americe. Celkový instalovaný výkon VtE ve světě dosáhl hodnoty 194,4 GW. Nejvyšších hodnot nově instalovaného výkonu VtE v loňském roce dosáhly Čína (16 500 MW), USA (5 115 MW), Indie (2 139 MW), Španělsko (1 516 MW) a Německo (1 493 MW). Instalovaný výkon v EU-27 a ve světě v letech 2004 až 2010 Instalovaný kumulativní výkon v MW Rok EU-27 Podíl EU-27 na světovém výkonu Svět USA + Kanada Čína 2004 34 205 72 % 47 620 7 169 764 2005 40 504 69 % 59 091 9 835 1 260 2006 43 069 58 % 74 052 13 035 2 604 2007 56 535 60 % 93 820 18 664 6 050 2008 64 949 54 % 120 291 27 606 12 104 2009 74 919 47 % 158 738 38 405 25 805 2010 84 074 43 % 194 390 44 189 42 287 Celkový instalovaný větrný výkon (Zdroj: GWEC) [ MW ] 200,000 150,000 100,000 50,000 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 6,100 7,600 10,200 13,600 17,400 23,900 31,100 39,431 47,620 59,091 74,052 93,820 120,291 158,738 194,390
Jaký mají Myšlenkou dnešní Evropy je být energeticky pokud možno nezávislým a ekologickým kontinentem. V dosažení tohoto cíle bude hrát velice významnou roli. Evropa do roku 2020 (tzv. strategie 20-20-20) Země EU se rozhodly pro strategii 20 20 20 (do roku 2020 dosáhnout 20% podílu OZE na spotřebě energií, 20% úspor energií a tím 20% snížení emisí skleníkových plynů) a Evropská komise očekává, že do roku 2050 bude 85 90 % všech energií získáváno bez použití fosilních paliv. Cíl 20 % ze spotřeby veškerých energií znamená nárůst podílu OZE na výrobě elektřiny ze současných cca 20 % na 34 %. Země EU si mohly svobodně stanovit, jakou technologií hodlají dosáhnout závazných cílů stanovených jednotlivým členským zemím. Svoji vizi zakotvily v tzv. Národních akčních plánech pro OZE, přičemž většina se rozhodla pro velmi výrazný podíl energetiky, u které je plánováno zvýšení ze současného 5,3% podílu na 14% v roce 2020, což představuje asi 500 TWh. Pouze ČR, Slovensko, Slovinsko se rozhodly mít maximálně 2% podíl energie ve svém mixu, ale například sousední Rakousko, i přes nevýhodu vysokých hor, které nejsou příliš vhodné pro výstavbu VtE, počítá, že bude z větru získávat 6,5 % elektřiny. Evropa a její výhledy do roku 2050 EU počítá, že 100% elektřiny se bude vyrábět s využitím OZE, podmínkou je ale integrace trhů a kompletní propojení a posílení přenosových sítí. Evropská asociace energie (EWEA) předvídá další masivní rozvoj energetiky, a to na úroveň 1 100 TWh elektřiny vyrobené z větru v roce 2 030 a 2 000 TWh v roce 2050. Další instituce jsou v predikování vývoje skromnější a očekávají, že v roce 2030 naroste výroba z VtE pouze na 700 TWh, což je asi devítinásobek současné produkce veškeré elektřiny v ČR. Pokud by se splnil scénář EWEA, bylo by asi 50 % veškeré elektřiny v roce 2050 z větru. 31
Podíl evropských států na spotřebě elektřiny z obnovitelných zdojů podle NAP v roce 2020 (Zdroj: EWEA) Austria Sweden Latvia Portugal Denmark Ireland Romania Spain Greece Slovenia Germany Netherlands Finland United Kingdom France Italy Slovakia Lithuania Bulgaria Belgium Poland Estonia Cyprus Malta Czech Republic Luxembourg Hungary EU Energie Vodní Biomasa Fotovoltaika Koncentrovaná solární energie Geotermální Přílivová 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% Evropa a obnovitelná energie v roce 2010 a v roce 2050 (Zdroj: EWEA)
www.csve.cz Údaje o nově instalovaném výkonu VtE ve statistikách nezohledňují výkon VtE vyřazených v daném roce z provozu. Některé texty v brožuře vznikly překladem a korekcemi původních podkladů z níže uvedených zdrojů. Fotografie a grafy pak byly využity se souhlasem jejich autorů a s uvedením zdroje. www.ewea.org www.gwec.net www.neueenergie.net www.windpowermonthly.com www.vestas.com www.ufa.cas.cz www.dewi.de www.awea.org www.bosch.com www.eru.cz www.mpo.cz VÍTR ENERGIE BUDOUCNOSTI 2011
Foto: B. Koč
Česká společnost pro větrnou energii je dobrovolná organizace fyzických a právnických osob, které pracují v oboru využívání energie nebo mají k tomuto oboru zájmový vztah. Cílem společnosti je podpora využívání energie větru, zejména na území ČR, na základě nejnovějších vědeckých, technických a ekonomických poznatků v souladu se zájmy občanské společnosti. Brožura vznikla za finanční podpory Zelené energie a ve spolupráci s EWEA a Vestas. projekt podpořila Zelená energie projekt podpořila Zelená energie projekt podpořila Zelená energie projekt podpořila Zelená energie ukázky použití symbolu a základní doprovodné anotace na podkladové barvě PANTONE www.vestas.com www.zelenaenergie.cz optimální šířka sloupce je šířka loga / symbolu www.ewea.org