Súčasnosť a perspektívy využívania obnoviteľných zdrojov energie na Slovensku

Európska únia vo svojej Bielej knihe z decembra 1995 vytýčila tri kľúčové ciele energetickej politiky: zvýšenie konkurencieschopnosti, dosiahnutie bezpečnosti v zásobovaní energiami a ochrana okolitého životného prostredia. V rámci Európskej únie sa otázky smerovania energetiky jednotlivých štátov posudzujú neustále. Do roku 2020 sú pre rozvoj obnoviteľných zdrojov energie (OZE) stanovené konkrétne ciele. V januári 2008 Európska komisia zverejnila klimaticko-energetický balíček. Tento má naplniť ciele Rady EÚ z marca 2007:  20 % zníženie emisií, 20 % podiel obnoviteľných zdrojov energie na konečnej spotrebe energie a 10 % podiel biopalív v doprave v roku 2020.

Obnoviteľné zdroje energie vo svete a v Európskej únii
Podľa údajov World Energy Council bol roku 1990 energetický prínos z využívania OZE na celom svete 65 272 PJ, čo predstavovalo 17,7 % z globálnej potreby primárnych energií vo svete. V sumárnom vyjadrení prevažovala za všetky regióny biomasa s podielom 67,4 %, druhým najmohutnejším zdrojom bola vodná energia s podielom 31,0 %. Rovnakou mierou sa využívala slnečná a geotermálna energia, obe mali podiel 0,8 %. Veterná energia tvorila len 0,1 % z celkového využiteľného potenciálu OZE.

Výhľadová prognóza do roku 2020 je vypracovaná podľa dvoch scenárov (druhý scenár je uvedený v tab. 1). Podľa týchto scenárov sa v roku 2020 očakáva využívanie OZE s energetickým prínosom 119 000 až 137 243 PJ, čo predstavuje 21 až 30 % z celkovej potreby primárnej energie.

Tab. 1: Predpokladaný svetový vývoj využívania OZE

Európska únia ako celok závisí z viac ako 50 % od dovozu primárnych zdrojov energie, často z politicky či ekonomicky nie veľmi stabilných regiónov. Stratégia EÚ v oblasti energie sa preto sústreďuje najmä na energetickú efektívnosť a využívanie OZE, ktorých potenciál v jednotlivých členských krajinách nie je zanedbateľný.

Základnú filozofiu v oblasti využívania OZE predstavuje Zelená kniha. Konkrétne ciele na európskej úrovni stanovuje oznámenie Európskej komisie pod názvom Energia pre budúcnosť: obnoviteľné zdroje energie – Biela kniha pre stratégiu a akčný plán spoločenstva. Biela kniha odporúča indikatívny cieľ podielu 12 % pre energiu z obnoviteľných zdrojov z hrubej vnútornej spotreby spoločenstva v roku 2010, teda približne dvojnásobné zvýšenie oproti roku 1995. Hlavnými nástrojmi komisie na dosahovanie tohto ambiciózneho cieľa sa stali viacročný program akcií v oblasti energetiky Inteligentná energia – Európa, rámcové programy EÚ v oblasti vedy a výskumu a aj u nás dostupné štrukturálne fondy EÚ v štrukturálnej politike.

Z pohľadu európskej legislatívy sú dôležité najmä:

• smernica Európskeho parlamentu a rady č. 2001/77/ES o podpore elektriny vyrobenej z OZE na vnútornom trhu s elektrinou, ktorá zaväzuje členské štáty vytvárať a presadzovať podmienky na postupný rast podielu krytia spotreby elektriny z OZE podľa stanovených národných indikatívnych cieľov,
• smernica č. 2003/30/ES o podpore používania biopalív alebo iných obnoviteľných palív v doprave,
• smernica č. 2004/8/ES o podpore kogenerácie založenej na dopyte po využiteľnom teple na vnútornom trhu s energiou,
• smernica č. 2002/91/ES o energetickej hospodárnosti budov, ktorá stanovuje povinnosť zvážiť pri výstavbe nových budov využitie decentralizovaných systémov dodávok energie na báze OZE.

V štádiu príprav je aj návrh smernice na podporu výroby tepla a chladu z OZE.

Európska komisia odsúhlasila Národný rozvojový plán, ktorý zahŕňa operačné programy prijaté aj u nás pod názvami Spoločný operačný program Priemyselná infraštruktúra a Operačný program Životné prostredie, do ktorých patrí aj energetika. V rámci programov sa zvýšená pozornosť venuje podpore projektov na využívanie OZE – najmä biomasy, geotermálnej energie, malých vodných elektrární a energie slnečného žiarenia. Vývoj využitia OZE v Európskej únii zobrazuje tab. 2.

Tab. 2: Vývoj využitia OZE v Európskej únii

Porovnanie súčasného vývoja s cieľmi stanovenými Bielou knihou
Z uvedeného prehľadu hlavných strategických dokumentov a nástrojov vyplýva, že EÚ sa snaží riešiť svoju závislosť od dovozu primárnych zdrojov energie najmä podporou využívania domácich OZE a kladie na túto prioritu naozaj veľký dôraz. Avšak s využívaním OZE, či už na výrobu tepla, alebo elektriny, sa spája celý rad problémov, ktoré musia jednotlivé členské štáty riešiť, aby došlo aspoň k čiastočnému naplneniu veľmi ambicióznych cieľov EÚ v tejto oblasti.

Prehľad súčasných trendov vo využívaní OZE naznačuje, že na európskej úrovni dosiahneme stanovené ciele zrejme len vo využívaní veternej a geotermálnej energie a vo fotovoltike. Pokrok vo využívaní OZE na národnej úrovni sa v jednotlivých krajinách značne líši. Za úspech v oblasti veternej energie sú zodpovedné v podstate tri krajiny – Nemecko, Španielsko a Dánsko, ktoré zabezpečujú až 84 % inštalovaného výkonu veterných elektrární v krajinách bývalej EÚ-15. Tieto krajiny zaviedli atraktívne podporné mechanizmy, odstránili administratívne bariéry a garantujú dostupnosť energetických sietí.

Predpokladá sa výrazné rozšírenie slnečných termálnych kolektorov (inštalácia 100 miliónov m² do roku 2010). Menšie prínosy sa predpokladajú z fotovoltických článkov, geotermálnej energie a tepelných čerpadiel. Význam sa pripisuje pasívnym solárnym energetickým systémom, ktoré môžu mať hlavný prínos v znížení požiadaviek na tepelnú a chladiacu techniku budovy. Odhady ukazujú, že nimi možno do konca roku 2010 dosiahnuť až 10-percentné zníženie spotreby tepelnej energie v budovách. Na európskom trhu majú najvýznamnejšie postavenie v inštalovanej ploche kolektorov na obyvateľa Cyprus, Grécko, Rakúsko, Dánsko a Nemecko (tab. 3).

Tab. 3: Prehľad inštalovaných slnečných kolektorov v štátoch Európy

Podmienky využívania OZE na Slovensku
OZE sa v súčasnosti nevyužívajú rovnomerne a dostatočne, hoci mnohé z nich sú dostupné vo veľkom rozsahu a ich reálny ekonomický a energetický potenciál je značný. Ak posudzujeme súčasný stav technicky využiteľného potenciálu OZE na Slovensku (tab. 4), najväčší podiel má vodná energia (55,3 %), za ňou nasledujú biomasa (39,7 %), geotermálna energia (4,9 %), slnečná energia (0,15 %) a veterná energia (0,05 %).

Tab. 4: Prehľad využiteľného potenciálu a podielu OZE na Slovensku

Slnečná energia a slnečné energetické systémy sa využívajú v rodinných domoch, bytových domoch a v individuálnych stavbách počas letného obdobia. V súčasnosti možno konštatovať, že inštalovaná plocha kolektorov predstavuje v posledných rokoch 4 000 až 7 000 m² ročne (tab. 5) a slúži na prípravu teplej vody a čiastočne na podporu vykurovania. V porovnaní s inými krajinami EÚ je to však zanedbateľný údaj. Pričinil sa o to určite aj fakt, že na Slovensku dosiaľ nebol žiadny stimul na podporu slnečných energetických systémov pre fyzické osoby.

Tab. 5: Podiel využívania slnečnej energie a energetických systémov

Geotermálna voda sa v Slovenskej republike využíva v sektore poľnohospodárstva, na centralizované zásobovanie teplom mestských a sídelných aglomerácií (vykurovanie a príprava teplej vody), na zabezpečenie prevádzky rekreačných zariadení a v konečnom stupni aj na chov rýb.

Celkové množstvo geotermálnej energie využívanej v 27 lokalitách predstavuje hodnotu tepelného výkonu 88,52 MWt s výdatnosťou 764 l/s. Overený tepelný výkon v existujúcich projektoch je 314,3 MWt (pričom je predpoklad, že geotermálna voda sa vychladí na referenčnú teplotu θ_r = +15 °C). Údaje o využívaní zdrojov geotermálnej energie na jednotlivé účely sú uvedené v tab. 6.

Tab. 6: Využívanie geotermálnej energie k 31. 12. 2004

V podmienkach Slovenska sa geotermálna energia využíva najmä na rekreačné účely – výkon 118,3 MW predstavuje podiel 63,0 %, ďalej na vykurovanie skleníkov a fóliovníkov – výkon 31,8 MW predstavuje podiel 16,9 % a na vykurovanie budov – pri výkone 31,6 MW ide o podiel 16,8 %. Doplnenie využívania geotermálnej energie tvoria aplikácie pre rybné hospodárstvo s výkonom 4,6 MW a podielom 2,5 % a tepelné čerpadlá s výkonom 1,4 MW a podielom 0,7 %. Aplikácie absorbčných tepelných čerpadiel majú veľkú perspektívu pri zlepšení prevádzky celého geotermálneho energetického systému.

Záver
Celkový potenciál slnečnej ako aj geotermálnej energie na Slovensku je značný, ale stupeň jeho využitia bude závisieť od technických a ekonomických podmienok štátu. Od neho sa očakáva intenzívna podpora projektov a nevyhnutná štátna dotácia na slnečné kolektory, tepelné čerpadlá, prípadne na kotly spaľujúce biomasu, ktoré sa budú realizovať najmä v objektoch individuálnej bytovej výstavby alebo na zabezpečenie potreby tepla pre sektor poľnohospodárskej a priemyselnej malovýroby.

Využívaním slnečnej a geotermálnej energie sa ušetrí veľké množstvo klasických energetických zdrojov, uhlia, ropy a zemného plynu. Zároveň sa do okolitého životného prostredia nevypustia škodliviny, ktoré by vznikali spaľovaním klasických primárnych energetických zdrojov. V konečnom dôsledku sa prispieva k plneniu troch kľúčových cieľov energetickej politiky krajín Európskej únie, ktoré deklaruje Biela kniha (zvýšenie konkurencieschopnosti, dosiahnutie bezpečnosti v zásobovaní energiami a ochrana okolitého životného prostredia).

doc. Ing. Otília Lulkovičová, PhD.
Foto: Dano Veselský

Autorka je vedúcou Katedry technických zariadení budov Stavebnej fakulty STU v Bratislave.

Literatúra
1. Petráš, D. a kol.: Nízkoteplotné vykurovanie a obnoviteľné zdroje energie. Bratislava: JAGA, 2001.
2. Lulkovičová, O.: Perspektívy podpory projektov na využívanie slnečného žiarenia financovaním zo štrukturálnych fondov. In: Zborník z medzinárodnej konferencie ENEF 2004.
3. Lulkovičová, O. a kol.: Predikcia energetických a ekologických dopadov na minimalizáciu zaťaženia životného prostredia využívaním obnoviteľných zdrojov energie pri zásobovaní budov teplom. VEGA 1/2143/05 – Záverečná správa. Bratislava: Stavebná fakulta STU, 2007.
4. Takács, J.: Využívanie geotermálnej energie v areáloch rekreačných zariadení. In: Geotermálne vody, ich využitie a zneškodňovanie: Zborník z konferencie s medzinárodnou účasťou. Liptovský Mikuláš, 5. až 8. 11. 2007. Bratislava: Výskumný ústav vodného hospodárstva, 2007, s. 125 – 130.

Článok bol uverejnený v magazíne Správa budov.