Jaderná energetika a ekologické aspekty
V souvislosti s obavami z globálního oteplování se význam JE Dukovany a JE Temelín neustále zvyšuje. Jde totiž o elektrárny, které vyrábějí elektřinu v základním zatížení, a přitom neemitují skleníkové plyny.
V současné době provoz jaderných elektráren ve světě snižuje emise CO2 o 2,6 mld. tun a mnoho milionů tun SO2, NOx a prachových částic ročně. Např. německé jaderné elektrárny zamezily jen v roce 1997 emisím 160 mil. tun CO2 (za léta 1961 až 1997 emisím 2,6 mld. tun tohoto "skleníkového" plynu). V případě USA jde za rok o 5 mil. tun SO2 a 2,5 mil. tun NOx.
V USA se v roce 1998 na snižování emisí CO2 podílely jaderné elektrárny z 47,2 %, ostatní typy elektráren z 28,5 % (alternativní zdroje energie z 17,5 % a ostatní průmysl z 4,7 %). Zvýšení výroby elektřiny v jaderných elektrárnách je tedy nejjistější a nejrychlejší cestou ke snižování emisí CO2. Bez jaderné energie nelze dosáhnou ani cílů obsažených v protokolu z Kjóta.
Jaderná energetika může přispět ke snížení ekologického zatížení i jinak, např. spoluprací s uhelným průmyslem. Jednou z možností je zplyňování uhlí pro výrobu čistějšího paliva využitelného ekonomičtějším způsobem. Pro zplyňování je nutné dodat 50 % další energie. Pokud by touto energií bylo zase uhlí, byl by proces neefektivní a nadále neekologický (uvolňoval by se CO2.) Synergické využití jaderné energie a energie z fosilních paliv je již dnes proveditelné a efektivní. Nelze opomenout ani fakt, že přinese omezení závislosti zemí EU na dovozu ropy a zemního plynu (značná část dovozu prochází z regionů, které jsou považovány za politicky a ekonomicky nestabilní). Evropská komise odhaduje, že v roce 2020 bude EU muset dovážet asi 70 % uhlí (oproti dnešním 50 %) a závislost na dovážené ropě a zemním plynu bude v tomtéž roce dosahovat 80 až 90 %.
Klasické elektrárny versus životní prostředí
Výrazné zlepšení životního prostředí, kdy volná krajina není zatěžována odpady a emisemi, je výsledkem více než 50 miliardových investic v 90. letech minulého století největšího výrobce elektrické energie v ČR, energetické společnosti ČEZ. O odpovědném přístupu k životnímu prostředí svědčí snížení emisí popílku o 97 %, emisí oxidu siřičitého o 93 %, oxidů dusíku o 60 % a oxidu uhelnatého o 80 %. Téměř 90 % vedlejších energetických produktů již dnes nepatří do kategorie odpadů, ale lze je dále využít.
Nejrozsáhlejší a nejrychlejší ekologický program v Evropě, který v ČR proběhl v letech 1992-1998, představoval instalaci 28 odsiřovacích jednotek a 7 fluidních kotlů v klasických elektrárnách, rekonstrukce odlučovačů popílku a modernizaci řídicích systémů elektráren. Celkově bylo odsířeno 6 462 MW instalovaného výkonu. Z této hodnoty připadá 5 930 MW na odsíření pomocí tzv. vypírky kouřových plynů (5 710 MW mokrá vápencová vypírka, 220 MW polosuchá vápenná metoda), 497 MW je odsířeno pomocí náhrady starých kotlů moderními s fluidním spalováním, u 35 MW došlo ke změně paliva. Zároveň s postupem prací na vyčištění modernějších uhelných zdrojů se rozeběhl i útlumový program nejstarších zařízení. V současné době všechny klasické elektrárny emisní i imisní limity plní, v mnoho případech se pohybují výrazně pod stanovenou hranicí.
Technologie a parametry pro snížení emisí látek znečišťujících ovzduší, které se používají v ČR, odpovídají úrovni nejlepších dostupných technik doporučovaných Evropskou unií a umožňují plnit požadavky nových právních předpisů pro ochranu ovzduší.
Největší vliv na zvýšení účinnosti výroby elektřiny v uhelných elektrárnách a tudíž i na minimalizaci množství emisí CO2 má vyšší účinnost tepelného cyklu. Vyšší účinnost současně znamená úspornější nakládání se strategickou surovinou – hnědým uhlím. Cesta k vyšší účinnosti tepelného cyklu vede pouze přes dosažení vysokých parametrů bloku, přes tzv. nadkritické parametry páry, s nimiž počítá plán obnovy uhelných elektráren ČEZ, a. s.
Součástí ochrany ovzduší je zjišťování jeho kvality v měřicích imisních stanicích; ty jsou umístěny tak, aby bylo za základ měření možné objektivně posoudit vliv provozu uhelných elektráren na stav ovzduší. Stanice jsou vybaveny moderním zařízením - zejména pro měření imisí oxidu siřičitého a oxidů dusíku. Na měřené hodnoty přejímá Imisní informační systém kvality ovzduší ČR.
Průběžnému měření podléhá i tzv. technická odpadní voda z uhelných elektráren. Znečištění vypouštěných odpadních vod nepřekračuje limitní hodnoty stanovené právními předpisy.
Ekologický přínos vodních elektráren
Vodní elektrárny mají nejen energetický a vodohospodářský význam, ale i význam ekologický (vyznačují se velkou pohotovostí, představují levný zdroj elektrické energie využívaný zejména v období špičkové spotřeby a nezatěžují přitom životní prostředí odpady). Přečerpávací vodní elektrárny navíc umožňují i účelné využití elektřiny produkované méně flexibilními energetickými zdroji v období nízké spotřeby.
Provozovatelé vodních elektráren v současné době všemi dostupnými technickými a organizačními opatřeními zabraňují únikům škodlivých látek do vodních toků. Úzkou souvislost s ochranou životního prostředí má i vyrovnávání průtoků a omezování povodňových vln na řekách.
Biomasa může v ČR ušetřit ročně spálení 100 vlaků uhlí
Za ekologickou výrobu elektrické energie je dnes považováno spalování a spoluspalování biomasy. Ve velkém probíhá v klasických elektrárnách, nejlépe biomasa hoří ve formě dřevní štěpky smíchané s uhlím ve fluidních kotlích s recirkulací (elektrárny Tisová, Hodonín, Poříčí, Vítkovice) a v roštových kotlích (Teplárna Dvůr Králové).
Spalování čisté biomasy a spoluspalování biomasy s energetickým uhlím ve větším množství se v závislosti na případné změny související legislativy jeví jako perspektivní směry energetického využívání obnovitelných zdrojů v ČR.
Hlavní výhodou biomasy je skutečnost, že pro její využití není třeba budovat nová zařízení, nutné jsou pouze úpravy na stávajících kapacitách. Např. v elektrárně Hodonín byl v roce 2009 této souvislosti uveden do provozu zcela nový fluidní kotel na spalování biomasy. Biomasu lze spalovat v moderních fluidních kotlích, kterými je vybavena řada dnešních tepelných elektráren. Využití samotné biomasy ve fluidních kotlích není z technických důvodů reálné. Většímu rozšíření spoluspalování biomasy v elektrárnách brání v současné době nedostatek stabilních a dlouhodobých dodavatelů vhodné biomasy.
Elektrárny jsou schopny využívat materiál vzniklý tzv. štěpkováním zbytků z průklestů lesa nebo při likvidaci napadených lesních porostů - tedy dřevo, které v současné době nemá jiné praktické využití než pro otop. Postupně bude možné v budoucnu využívat i cíleně pěstované energetické plodiny - jednoleté i vytrvale rostoucí.
Využití biomasy je nejrealističtější a nejekonomičtější cestou k tomu, jak se v oblasti využívání obnovitelných zdrojů energie přiblížit plnění závazku ČR vůči Evropské unii. Česká vláda se zavázala, že v roce 2010 dosáhne v ČR podíl obnovitelných zdrojů energie na hrubé domácí spotřebě elektřiny hodnoty 8 %. V roce 2020 by mělo jít o 13,5 % výroby z obnovitelných zdrojů energie na celkové hrubé spotřebě energií.
nahoru