Cena ČEZ 2005 - Vítězové šetří elektřinu

Dvě nejúspěšnější diplomové práce letošního ročníku soutěže mladých mozků Cena ČEZ mají stejného jmenovatele. Je jím něco výjimečného, neskladovatelného, neporovnatelného. Něco, co však potřebujeme ve všech oblastech života. Elektřina!

„Pocházím ze severozápadních Čech, a když se projdete krajinou Krušných hor, vidíte negativní vliv energetiky na první pohled. To byl první impuls, proč jsem se rozhodl napsat diplomovou práci Optimalizace dodávky elektrické energie v ČR z hlediska vlivu na životní prostředí,“ říká vítěz soutěže Cena ČEZ o nejlepší diplomovou práci Miloslav Fialka z fakulty elektrotechnické pražského ČVUT. „S tím souvisí i další impuls a to je současný trend západní společnosti, kdy hlavní hledisko života je zisk, tedy i při výrobě elektrické energie jde hlavně o ekonomický užitek. Přitom už dneska máme možnost nehledět jenom na naše potřeby, zábavu a spotřebu, ale zabývat se něčím vznešenějším, třeba vlivem životního prostředí na náš budoucí život.“

Umyjeme elektřinu.
A jak neničit při výrobě elektřiny přírodu? „V úvodní části diplomky jsem představil metody, které životní prostředí skutečně chrání. Vedle záměny tradičních zdrojů elektrické energie za alternativní a jaderné zdroje se jedná o úpravu stávajících zdrojů. Sem se řadí odsiřování, snižování emisí oxidů síry a dusíku. Ale patří sem i ekonomické nástroje, které nutí energetické výrobce snižovat produkce emisí CO2. Česká republika také musí splnit požadavky Kjótského protokolu a Evropské unie a snížit produkci emisí skleníkových plynů o 8 % v letech 2008 až 2012 v porovnání se stavem v roce 1990,“ popisuje student Fialka.

Kde se bere elektřina? ,
„Do současného spektra výrobních zdrojů elektřiny patří klasické uhelné elektrárny, jaderné, vodní a plynové elektrárny, ale i elektrárny využívající obnovitelné zdroje energie. Ze spektra těchto zdrojů jsem na základě současné spotřeby elektrické energie v České republice sestavil scénář pokrytí této spotřeby elektřiny. Ten jsem pokládal za základní a porovnávací. Porovnávací scénář jsem se pak snažil upravit tak, aby došlo ke zlepšení enviromentálních a ekonomických výstupů. Využil jsem modelovací program GEMIS, který pomocí spojení vstupních informací a jednotlivých technologických procesů produkce elektřiny analyzuje navržené varianty výroby elektrické energie. Tato analýza umožňuje vyhodnotit emisní, environmentální a nakonec ekonomické parametry navržených scénářů dodávky elektrické energie.“ Vznikly tři možné scénáře, každý z nich „nadržoval“ určitému zdroji elektrické energie. Jaderný scénář preferoval jadernou energetiku, uhelný scénář preferoval zdroje uhelné a zelený scénář nadržoval zdrojům obnovitelným, jak jsou voda, vítr, biomasa.

Uhlí je levné, ale zatěžuje přírodu.
„Ukázalo se, že tzv. zelený scénář sice produkuje nejméně emisí a minimálně negativně působí na životní prostředí, zároveň ale nejvíc zatěžuje ekonomiku, je prostě pořád nejdražší. Navíc není možné, aby se celé energetické hospodářství orientovalo pouze na výrobu elektřiny z obnovitelných zdrojů energie, protože spotřebitelé (zákazníci) kladou vysoké nároky na spolehlivost dodávky energie. A výrobou elektřiny pouze prostřednictvím obnovitelných zdrojů energie nelze zajistit konstantní dodávku a vysokou kvalitu elektřiny,” vysvětluje Miloslav Fialka. „Uhelný scénář dopadl nejhůře, co se týče vlivu na životní prostředí, ale ukázal se jako nejlevnější možnost výroby elektřiny z hlediska investičních nákladů. Tato varianta výroby elektřiny naopak zatěžuje nejvyššími externími náklady, čili ekonomickým vyjádřením škodlivých účinků na životní prostředí. Velmi dobře ale dopadl z hlediska enviromentálního hodnocení scénář jaderný. Byl šetrný k životnímu prostředí, ale stejně tak byl přijatelný z pohledu externích nákladů, což neplatí pro vysoké investiční náklady.”

Pohled do křišťálové koule.
„Moje diplomová práce dokazuje, že nelze přemýšlet černobíle a orientovat se jen na jeden zdroj, například jaderný. Spotřeba elektřiny nejenom v ČR má rovněž špičkový charakter v určitých denních intervalech a naopak v noci je spotřeba minimální. Kdybychom používali pouze jaderné zdroje elektrické energie, nebyli bychom schopni dostatečně efektivně tyto špičky výrobou pokrýt. Jaderný zdroj nelze jednoduše regulovat v širokém rozsahu výkonu. Proto potřebujeme i jiné pohotové zdroje, které se dají rychle spouštět a vypínat. Tyto nároky splňují plynové nebo některé vodní elektrárny, jež mají vlastnosti rychlého najetí na určitý výkon, což jaderné elektrárny nemají, ty totiž vyrábějí během dne konstantní objem elektřiny. Podle mých scénářů se ukazuje, že pro naše hospodářství bude nejlepší zmíněné zdroje kombinovat. A jestli budeme chtít chránit přírodu, nejlépe vychází varianta jaderná v kombinaci s dalšími zdroji, které jsou schopné krýt špičky spotřeby elektřiny.”