ELEKTRIFIKACE A VZDĚLÁNÍ

ELEKTRIFIKACE A VZDĚLÁNÍ Milan Smrž Elektrifikace je základním požadavkem rozvoje. Vliv dostupnosti elektrické energie se promítá do nejrůznějších oblastí lidské činnosti. Bez elektřiny se rodí při svíčkách nebo s ruční svítilnou pod bradou, protože většina porodů se odehrává v noci. Bez elektrifikace studenti platí za celý rok nezanedbatelné částky za nouzové osvětlení svíčkami či za provoz benzínových generátorů - navíc obtěžujících okolí zplodinami a hlukem. Bez elektřiny se jen velice těžko prodlužuje krátký tropický večer. Bez elektřiny nelze efektivně provozovat malou opravárenskou dílnu s vrtačkou a bruskou. Bez elektřiny musí především velmi mladé dívky desítky minut denně pumpovat ručně vodu z velkých hloubek i přes 50 či 70 metrů. S elektrickým čerpadlem by mohly být více dětmi. Energie a rozvoj Rozvoj lidské společnosti je pevně svázán se spotřebou energie. Tato skutečnost je dokumentována v níže uvedeném grafickém vyhodnocení jako spotřeba energie v různých kulturních obdobích vývoje lidské společnosti. Z obecného hlediska je spotřeba energie mírou rozvoje jakéhokoliv společenství, a zdá se, že tento trend bude pokračovat. V následujícím grafu lze sledovat nárůst jednotlivých položek energetické spotřeby na hlavu v 1000 kcal za den. V posledních dvou etapách je vidět obrovský nárůst spotřeby energie na bydlení, průmyslovou a zemědělskou produkci a především na dopravu, zatímco energie potřebná na výživu roste jen zvolna a zřejmě dosáhne svého limitu. Obr. 1 Nárůst spotřeby energie v různých obdobích lidských společností Denní spotřeba energie v 1000 kcal na osobu; in: Earl Cook: The Flow of Energy in an Industrial Society (Tok energie v průmyslové společnosti), Scientific American 9/1971, str. 135 1

Elektrifikace se podílí na růstu veškeré výroby i spotřeby. Spotřeba energie nemá smysl per se, ale vždy umožňuje a rozšiřuje možnosti, spotřebu zboží a požitků. Podle OSN a podle IEA je v současné době přes 1,4 miliardy lidí bez přístupu k elektrické energii. Z následující tabulky je vidět, že dvě velké oblasti s velkým počtem lidí (Afrika, především subsaharská, a jižní Asie) mají nejnižší procento celkové elektrifikace. Mezi nejhůře elektrifikované oblasti světa patří jednoznačně venkovské oblasti subsaharské Afriky. Tabulka č. 1: Dostupnost elektřiny v různých regionech světa region miliony lidí bez elektřiny % celkové elektrifikace % elektrifikace ve městech % elektrifikace na venkově severní Afrika 2 98.9 99.6 98.2 subsaharská Afrika 587 28.5 57.5 11.5 Afrika 589 40.0 66.8 22.7 Čína a východní Asie 195 90.2 96.2 85.5 jižní Asie 614 60.2 88.4 48.4 rozvojová Asie 809 77.2 93.5 67.2 Střední Východ 21 89. 1 98.5 70.6 Latinská Amerika 34 92.7 98.7 70.2 rozvojové země 1453 72.0 90.0 58.4 tranzitní země a OECD 3 99.8 100.0 99.5 svět 1456 78.2 93.4 63.2 ref.: WEO (World Energy Outlook) 2009 Energetická specifika rozvojových zemí Africké země patří mezi nejméně hustě obydlené země na světě. Jakkoliv mají některé země mimořádně zajímavý technický potenciál výroby elektřiny z vodní energie, není to řešením pro rozsáhlé venkovské oblasti. Důvodem jsou nejenom obrovské náklady na výstavbu, provoz a údržbu energetických sítí, ale rovněž i obrovské ztráty v elektrických sítích. Mezi země, kde jsou nejvyšší ztráty, patří především: Uganda 40 %, Súdán 32 %, Angola 28 %, Etiopie a Keňa 19 %. Samotná energie není dostačující k odstranění chudoby, představuje ale významný krok ve většině Rozvojových cílů tisíciletí (MDGs) vyhlášených OSN. Dostupná elektrická energie může především sehrát významnou roli v následujících Rozvojových cílech tisíciletí: MDG 1 Snížení hladu možností skladování potravin v chladu, zajištění lepšího přístupu k pitné vodě díky elektrickým čerpadlům. MDG 2 Zlepšení vzdělávání díky osvětlení a komunikačním technologiím. Zlepšení životní úrovně učitelů v odloučených oblastech. 2

MDG 3 Zlepšení postavení žen snížením práce potřebné pro zajištění paliva a vody. MDG 4,5,6 snížení dětské a mateřské úmrtnosti, infekcí a pandemií zajištěním skladování léků, vakcín a sér i přístupem k modernímu lékařskému vybavení. Zlepšení postavení personálu. MDG 7 používání ekologicky únosných technologií pro zajištění přístupu k elektřině je významný příspěvek ke globální udržitelnosti životního prostředí. Mezi základní specifika rozvojových zemí patří především chybějící infrastruktura a na převážné části celoroční dostatek slunečního svitu. To predestinuje především využití samostatně koncipované fotovoltaiky offgrid, případně velkých solárně termických elektráren připojených na elektrické sítě. V některých oblastech je možno počítat s větrem jako vhodnou kombinací s fotovoltaickým systémem. Tam, kde je lokálně stálý přísun organických odpadů nebo jiné zkvasitelné biomasy, lze použít pro větší systémy bioplynovou digesci s kogenerační výrobou elektřiny a tepla. Pro malé autonomní systémy je ale základním a nejjednodušším systémem fotovoltaické ostrovní zapojení. Nejnovější prognózy rozvoje fotovoltaiky vytvořené ve spolupráci profesních svazů a ekologických organizací naznačují velký rozmach tohoto odvětví v budoucnosti, především ale ve světovém měřítku. Tabulka č. 2 Předpokládané instalace fotovoltaiky ve vybraných regionech a na světě v rámci různě progresivních scénářů. referenční scénář předpokládané instalace fotovoltaiky (GW) rozvojové země Asie Afrika svět 2020 2 4 77 2030 11 15 156 zrychlený scénář 2020 19 16 345 2030 70 62 1081 změna paradigmatu 2020 24 21 688 2030 83 85 1845 ref.: Solar generation 6, Solar photovoltaic electricity empowering the Word, EPIA/Greenpeace 2011 Fotovoltaické aplikace mají mnoho výhod. Především je lze instalovat pro široké rozmezí aplikací a instalace malých a středních systémů může být velice rychlá, mnohem rychlejší než výstavba jiných zdrojů, případně připojení i k nepříliš vzdálené síti. Rovněž cena je s ohledem na výkon velmi příznivá. 3

Bez elektrifikace není moderní vzdělání Bez přístupu k elektřině nelze v podmínkách tropických zemí studovat ve večerních hodinách, protože se v tropech velmi brzy a rychle stmívá. Studium při svíčkách nelze považovat za rovnocennou náhradu dobrého osvětlení. Elektřina v procesu vzdělávání ale přináší nejenom světlo, ale i současné moderní technologie. Použiti počítačů, včetně přístupu k internetu, otevírá neobyčejné možnosti využívání studijních materiálů: encyklopedie na CD, sdílené encyklopedie, další obsáhlé informační zdroje. Elektřina umožňuje také velmi efektivní interaktivní práci s datovými projektory, které se může aktivně účastnit celá třída či skupina. V následující tabulce jsou uvedena data z různých zemí, především rozvojových, která zohledňují procento osob bez přístupu k elektřiny a procento osob alfabetizovaných. Data jsou v roku 2008. Tabulka č. 3 Procento populace v jednotlivých zemích bez přístupu k elektrické energii / aflabetizace stát % populace bez elektřiny % alfabetizace % enrollment Maledivy 0 98,4 -- Mauritius 1 87,6 95,0 Tonga 8 99,0 95,4 Jižní Afrika 25 89,0 87,1 Ghana 46 65,8 65,0 Sao Tome a Principe 52 88,3 96,7 Pobřeží slonoviny 53 54,6 56,0 Nigerie 53 60,1 -- Botswana 55 83,3 -- Nepal 56 57,9 83,3 Senegal 58 41,9 76,2 Zimbabwe 59 91,4 81,9 Bangladéš 59 47,5 93,4 Jemen 62 60,9 75,3 Gabon 63 87,0 76,7 Namibie 66 88,2 72,2 Eritrea 68 65,3 47,0 Súdán 69 69,3 43,2 Mauretánie 70 56,8 72,2 Svazijsko 70 86,5 -- Kamerun 71 75,9 73,6 Angola 74 69,6 52,6 4

Benin 75 40,8 78,2 Kambodža 76 77,6 -- Togo 80 64,9 78,1 Vanuatu 81 81,3 93,8 Madagaskar 81 70,7 92,5 Zambie 81 70,7 88,9 Lesotho 84 89,5 -- Ethiopie 85 35,9 61,4 Keňa 85 86,5 79,9 Šalamounovy ostrovy 86 76,6 63,0 Burma 87 91,9 90,2 Mozambik 88 54,0 -- Tanzanie 89 72,6 91,4 Guinea-Bissau 89 51,0 45,0 Kongo DR 89 66,6 54,0 Niger 91 28,7 -- Uganda 91 74,6 -- Malawi 91 72,8 94,5 Gambie 92 45,3 72,8 Sierra Leone 95 39,8 43,3 Rwanda 95 70,3 73,7 Burundi 97 65,9 60,5 Čad 97 32,7 61,0 zdroje: alfabetizace - Wikiprogress. stat, national literacy rates (2008) přístup k elektřině - WHO, UNDP, The Energy Access Situation in Developing Countries (2009) enrollment - Education Statistics, School enrollment, primary, % net by country 5

Obr. č. 2 Závislost gramotnosti v procentech alfabetizované populace na stupni elektrifikace v procentech osob bez přístupu k elektřině Grafické zobrazení vyjadřuje závislost gramotnosti na stupni elektrifikace. S klesajícím stupněm elektrifikace roste negramotnost. I když především v oblasti hodnot s více jak 50 % populace bez přístupu k energii je zřetelný značný rozptyl hodnot alfabetizace, je trend závislosti významným kvantitativním kriteriem. Obr. č. 3 Závislost procent zápisu dětí do základní školy na stupni elektrifikace v procentech osob bez přístupu k elektřině 6

Grafické zobrazení vyjadřuje závislost procenta zápisu do základní školy (enrollment) na stupni elektrifikace. S klesajícím stupněm elektrifikace klesá rovněž podíl zápisu do základní školy Případové studie Projekt Masuku Empowered - Zambie V roce 2005 byla v rámci projektu Masuku empowered oficiální české rozvojové spolupráce elektrifikována mimo další objekty také střední škola v Masuku (MHS) Distrikt Choma, Jižní provincie v Zambii. V rámci elektrifikace bylo zavedeno elektrické světlo do všech učeben, pracoven a kabinetů učitelů, a do některých studentských ubytoven. Do školy byly v rámci projektu také darovány počítače, kopírka a dataprojektor. Na elektrifikaci se ve spolupráci s místnímu autoritami a nevládními organizacemi podílely české organizace (ADRA Česká republika, Ekumenická akademie Praha a Eurosolar.cz) mající zkušenost s elektrifikací pomocí obnovitelných zdrojů a s rozvojovou spoluprací v subsaharské Africe. V roce 2006 projekt pokračoval elektrifikací rovněž v domech učitelů, aby si mohli kvalitně zpracovávat přípravu na budoucí hodiny. Současně s pokračováním projektu byla provedena evaluace první fáze elektrifikace. Závěry evaluace projektu elektrifikace Masuku High School V roce 2005 bylo na MHS 5 tříd, v roce 2006 bylo otevřeno 7 tříd. Další třídy byly otevřeny v letech 2008 9. Počet studentů v jednotlivých třídách ale příliš neklesl, protože se zvýšil celkový počet studentů o 55 až 100, takže počet studentů na třídu v tomto případě stále převyšuje celostátní průměr. Podle seznamu zaměstnanců se zvýšil počet učitelů oproti roku 2005 (10) o 40 % na 14 osob. Vzrostl počet učitelů, kteří si zvýšili svou kvalifikaci. V roce 2006 dokončili tři členové učitelského sboru dálkové studium a získali diplom. Dva jiní stálí učitelé zažádali o další studium v roce 2006, když byli motivováni možností učit se nejenom ve třídách v ranních a večerních hodinách, ale nově i ve svých domovech. V letech 2000 2005 nikdo diplom nezískal. Začal se stabilizovat učitelský sbor. V roce 2005 opustili školu dva učitelé, další dva v roce 2006, ale 6 nových bylo v témže roce zaměstnáno. Podle zástupce ředitele a vedoucího učitele v současné době nechce žádný z učitelů školu opustit. Zlepšení studijních výsledků studentů. V evaluaci byly srovnány percentní výsledky zkoušek na podzim 2005 a testů v roce 2006. Bylo zjištěno zlepšené skóre testů u juniorů o 3 % a u seniorů o 14 %. Od té doby je situace stabilní. Instalace světel v prostoru před školou a zdravotním centrem vedla ke zvýšení bezpečnosti v době ranní tmy, kdy začíná vyučování či večerního přístupu do tříd. Podle ředitele školy se venkovní prostor stal bezpečnějším a již nejsou úrazy. 7

Projekt elektrifikace škol - Keňa Elektrifikace škol v Keni byla realizována v letech 2004 až 2006 ve spolupráci občanského sdružení Narovinu, o.s. a firmy Solartec. Cílem projektu elektrifikace škol v Keni bylo především zlepšení podmínek výuky, umožnění večerní výuky, zlepšení administrativy a řízení a zvýšení kvalifikace učitelů. Důležitým aspektem je rovněž možnost výuky s moderními technologiemi a zvýšení kvalifikace učitelů. V rámci projektu byly do každé školy poskytnuty v první fázi vždy jeden a posléze dva počítače a tiskárna. Pro elektrifikaci byl vždy použit vždy stejný ostrovní systém pozůstávající z 5 panelů o minimálním výkonu 500 W, regulátoru nabíjení, invertoru 24/230 V a záložních olověných baterií. Projekt elektrifikace škol v Keni probíhal ve dvou etapách. V první etapě byly za spolupráce s odbornými pracovníky produkční a instalační české firmy Solartec elektrifikovány 3 školy. V následujícím období byly další instalace a údržba prováděny místními vyškolenými pracovníky. Tato etapa byla postavena na dobrovolnické práci a bylo v ní proškoleno celkem 90 osob. Během obou fázích tříletého projektu bylo v Keni elektrifikováno dvacet škol. Elektrifikace umožnila používání prostor škol i pro další činnosti, pro večerní výukové kurzy, práce na PC ale i další jako šití, řemesla, které mohly probíhat i večer díky osvětlení. Projekt demonstruje možnost elektrifikace obnovitelnými zdroji elektřiny a učí komunity pracovat s moderní technologií a používat elektřinu. Počítačové kurzy pokračují dodnes. Mohou je navštěvovat děti a mládež ze středních a vyšších škol. Kladně jsou hodnoceny intenzivní počítačové kurzy pro mládež, která bude pokračovat v dalším studiu. Důležitým aspektem projektu je vzdělávání učitelů. Byli proškoleni pracovníky občanského sdružení v rámci měsíčního kurzu základní práce s PC. Nabyté znalosti usnadňují učitelům práci a umožňují vzdělávání přes internet i spolupráci na dalších projektech mají možnost zpracovávat data a spolupracovat na dálku s rozvojovými organizacemi. Obnovitelné zdroje energie, coby hlavního aktéra energetické proměny v rozvojovém světě, nelze pojímat jenom jako facilitaci vzdělávacího procesu, ale i jako vzdělávání samo. Inspirací mohou být následující příklady. Solární systém pro zásobování vodou - Filipíny World Water Corporation zajistil vodu pro asi 100 000 osob v provincii Cebu na Filipínách na základě programu, který kombinoval sluneční energií poháněná vodní čerpadla s lokálním distribučním vodním systémem. Tímto způsobem bude zásobováno vodou celkem 110 vesnic ve 26 obvodech a uživatelé za vodu budou platit poplatek. V každé vesnici byly vyškoleny skupiny mladých lidí, aby se uměly starat o systém vodního zásobování od dodávky zařízení až po jeho instalaci a údržbu. Projekt byl financován Filipínskou Land Bank a Filipínskou národní bankou celkovou částkou 10 milionů USD. Vybraní mladí lidé byli vyškoleni také k tomu, aby na počátku vše vysvětlili vesničanům, ještě před tím, než se začnou vybírat provozní poplatky. Přínosy tohoto programu byly uvedeny v časopise YES: "V budoucnu to budou dobře vyškolení mladí lidé, kteří se budou se vzrůstající měrou angažovat ve školení ostatních pro výrobu, instalaci a údržbu obnovitelných energetických systémů. To zahrnuje programy, které byly iniciovány soukromými společnostmi v Thajsku, Srí Lance, Číně, Peru, Indii, Rumunsku a Bolívii. Mladí lidé se školí 8

v důležitých oblastech průmyslového růstu, řízení kvality, ochraně životního prostředí, technických normách, ve funkcích a regulaci elektrických zařízení, ve výkonových normách a standardech. Užitek z takových investic nelze vyčíslit. Tréninkem mladých lidí v technologiích obnovitelných energií investujeme do budoucích generací a do zdravého životního prostředí." http://www.yesweb.org/projects/renewable/newsletter.pdf Síť udržitelných univerzit Eco-campus představuje síť projektů, osob (studentů, výzkumníků a profesorů) a univerzit s více jak 188 členy, kteří aktivně podporují udržitelný rozvoj univerzit cílený na otázky životního prostředí. Cílem je orientovat univerzity v oblasti výuky, administrativy a vědeckého výzkumu na principy udržitelného rozvoje, které zahrnují povědomí odpovědnosti k budoucím generacím a které budou používat všechny materiálové a energetické zdroje tak, aby minimalizovaly jejich vliv na životní prostředí. Aby se tohoto cíle dosáhlo, jsou propojeny aktivity studentů, učitelů a administrativních pracovníků pohodlným a levným systémem komunikace pro výměnu zkušeností a znalostí, včetně možnosti dalšího rozvoje. Důležitým cílem je rozvoj spolupráce ekologických zástupců na univerzitách a spolupráce s dalšími sítěmi především mladých lidí a univerzit. Používané nástroje se především orientují na udržitelnou spotřebu a udržitelný rozvoj a prosazují ochranu zdrojů energie, mobility, staveb a odpadů. Studenti reprezentují v této síti 32 procent a výzkumníci 33 procent. Většina osob kooperujících v rámci sítě je mladších 35 let. http://www.eco-campus.net Závěr Elektrifikace je základní charakteristikou rozvoje a jedním z významných kroků k zajištění Rozvojových cílů tisíciletí. Její vývoj ekologicky únosnou měrou, tj. bez exploatace neobnovitelných zdrojů a bez zvyšování exhalací skleníkových plynů, je mimořádně důležitým aspektem redukce chudoby, hladu, rozvoje zdravotní péče i aspektu rovnosti pohlaví i ekologické udržitelnosti a spolupráce. Na základě dat z různých, především rozvojových zemí je ve studii dokumentován vliv elektrifikace na alfabetizaci společnosti a je doplněn stručnými příklady o vlivu elektrifikace na proces vzdělávání a propojení výuky a obnovitelných zdrojů. 9