VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRN
BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF ENERGY
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE RENEWABLE ENERGY SOURCES
BAKALÁ SKÁ PRÁCE BACHELOR´S THESIS
AUTOR PRÁCE
MARTIN MAŠEK
AUTHOR
VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR
BRNO 2011
doc. Ing. JAN FIEDLER, Dr.
Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Energetický ústav Akademický rok: 2010/2011
ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE student(ka): Martin Mašek který/která studuje v bakalářském studijním programu obor: Strojní inženýrství (2301R016) Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č.111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma bakalářské práce: Obnovitelné zdroje energie v anglickém jazyce: Renewable Energy Source Stručná charakteristika problematiky úkolu: Obnovitelné zdroje energie v ČR s důrazem na využití větrné energie Cíle bakalářské práce: Popis využití obnovitelných zdrojů energie zejména v ČR Větrné elektrárny - typy, provozní a technické údaje Popis elektrárny v konkrétní lokalitě
Seznam odborné literatury: Kolektiv: Obnovitelné Zdroje energie, FCC -PUBLIC, Praha 2004
Vedoucí bakalářské práce: doc. Ing. Jan Fiedler, Dr. Termín odevzdání bakalářské práce je stanoven časovým plánem akademického roku 2010/2011. V Brně, dne 14.10.2010 L.S.
_______________________________ doc. Ing. Zdeněk Skála, CSc. Ředitel ústavu
_______________________________ prof. RNDr. Miroslav Doupovec, CSc. Děkan fakulty
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
ABSTRAKT Bakalá ská práce se zabývá popisem a vyuţití obnovitelných zdroj energie v České republice. Úvodem jsou charakterizované jednotlivé obnovitelné zdroje energie a jejich dnešní vyuţití. V hlavní části práce se podrobn ji v nuji v trné energii, zejména technickým popisem v trné elektrárny. Zbývající část práce obsahuje popis malé funkční v trné elektrárny a její ekonomickou analýzu.
KLÍČOVÁ SLOVů Voda, slunce, biomasa, tepelná čerpadla, bioplyn, vítr, obnovitelné zdroje energie, v trná elektrárna
ABSTRACT My bachelor’s thesis deals with description and use of renewable energy resources in the Czech Republic. At the beginning of my thesis I characterize individual renewable energy resources and its today’s use. In the main part of the thesis I focus on wind energy in more details, especially technical description of the wind power plant. In the end of my thesis there is a description of the small workable wind power plant and its economic analysis.
KEYWORDS Water, sun, biomass, heat pumps, biogas, wind, renewable energy sources, wind power plant
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
BIBLIOGRůFICKÁ CITůCE MůŠEK, M. Obnovitelné zdroje energie. Brno: Vysoké učení technické v Brn , Fakulta strojního inţenýrství, 2011. 33 s. Vedoucí bakalá ské práce doc. Ing. Jan Fiedler, Dr.
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, ţe tato práce je mým p vodním dílem, zpracoval jsem ji samostatn pod vedením doc. Ing. Jana Fiedlera, Dr. a s pouţitím literatury uvedené v seznamu.
V Brn dne 15. kv tna 2011
…….……..………………………………………….. Jméno a p ímení
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
POD KOVÁNÍ Pod kování pat í doc. Ing. Janu Fiedlerovi, Dr., který mi svými odbornými znalostmi, vst ícností a ochotou umoţnil vypracovat tuto bakalá skou práci a také chci pod kovat panu Petru Slezákovi za v novaný čas p i získání informací o jeho v trné elektrárn v Horních Loučkách.
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
OBSAH Úvod ........................................................................................................................................... 9 1
Vodní energie ................................................................................................................... 11
2
Sluneční energie ............................................................................................................... 12
3
Energie z biomasy ............................................................................................................ 14
4
Energie z bioplynu ............................................................................................................ 15
5
Tepelná čerpadla ............................................................................................................... 15
6
V trná energie................................................................................................................... 17
7
6.1
Historie ....................................................................................................................... 17
6.2
Vítr ............................................................................................................................. 18
6.3
Rozd lení v trných motor ........................................................................................ 18
6.4
Základní části v trné elektrárny ................................................................................. 20
6.4.1
Rotor ................................................................................................................... 20
6.4.2
Strojovna ............................................................................................................. 21
6.4.3
Stoţár .................................................................................................................. 22
6.4.4
Základ ................................................................................................................. 22
6.5
Výkon ......................................................................................................................... 23
6.6
Výkupní ceny ............................................................................................................. 23
6.7
Budoucnost ................................................................................................................ 23
V trná elektrárna v Horních Loučkách ............................................................................ 24 7.1
Povolení, jednání a stavba.......................................................................................... 24
7.2
Pouţitý typ Windtower WT10P ................................................................................. 25
7.3
Provoz a návratnost investic ...................................................................................... 27
Záv r ......................................................................................................................................... 30 Seznam pouţitých zdroj .......................................................................................................... 31 Seznam pouţitých zkratek a symbol ...................................................................................... 33 Seznam pouţitých veličin ......................................................................................................... 33
8
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
ÚVOD Ţijeme v dob , kdy je energie pro nás nepostradatelnou součástí ţivota. Nezáleţí, zda je ve form tepla a vytápí byty či domy nebo jestli je ve form stále čast ji vyuţívající elektrické energie. Energii jsme pro ţivot pot ebovali, pot ebujeme a ješt ve v tší mí e pot ebovat budeme. Zatím se v tšina energie vyrábí z ropy, zemního plynu a uhlí. Jsou to však zdroje vyčerpatelné, navíc škodí našemu ţivotnímu prost edí a zvyšují podíl skleníkových plyn , které mají za následek globální oteplování. Nabízí se tak otázka, jak tyto zdroje nahradit a zárove neškodit ţivotnímu prost edí. Našt stí máme k dispozici n kolik variant. Tou první jsou jaderné elektrárny. N kdo je za čistý zdroj energie povaţuje, nebo jen z malé kostičky obohaceného uranu lze vyrobit mnohonásobn více energie neţ jiným zdrojem a zárove neznečiš ují ţivotní prost edí. N kdo je povaţuje za stejn významné, jako ostatní energetické suroviny, protoţe po št pné reakci z stane radioaktivní odpad, který se musí ukládat do podzemních úloţiš . Je pravdou, ţe problémem je také nedostatek uranu a jeho odpad, ale v budoucnu je moţné tzv. jadernou fúzí tento odpad, který v sob skrývá odhadem ř5 % nevyuţité energie, op t vyuţít. Vy ešili by se tak všechny problémy na dostatečn dlouhou dobu. Nikdo si však není jist, kdy to bude, a proto je nutné hledat i jiné varianty. Další moţností jsou obnovitelné zdroje energie. P edstavují speciální skupinu, která vyuţívá tém nekonečné mnoţství energie a zárove nemá ţádný negativní vliv na ţivotní prost edí. Mezi n pat í v nejv tší mí e slunce, vítr, voda a biomasa. Kaţdý z nich má však své výhody a nevýhody a kaţdý se hodí do jiných oblastí Zem . Na otázku, proč se tedy nevyuţívají více, je jednoduchá odpov . Stále se mnohem více vyplatí vyráb t elekt inu z vyčerpatelných zdroj energie a tento ekonomický faktor hraje a bude hrát d leţitou roli aţ do doby, kdy se vyčerpají všechny neobnovitelné energetické suroviny. Podíl jednotlivých elektráren v ČR znázor uje Graf 1.
Graf 1: Podíl instalovaného výkonu v elektrárenských soustavách ČR (k 31. 12. 2010) [5] Stále parní (tepelné) elektrárny zaujímají významnou část výroby elekt iny v ČR. Našt stí se však vývoj ubírá k rozvoji a zvyšování podílu obnovitelných zdroj energie na výrob elekt iny. V roce 2010 byl tento podíl v ČR p es Ř,51 %, p ičemţ závazek v či Evropské unii na rok 2010 činil Ř % a p edpokládá se další nár st. Závazek na rok 2020 je 13 % [8]. 9
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
Problémem v ČR je otázka, jaký obnovitelný zdroj energie zvolit, aby byl pro nás ten nejuţitečn jší a nejvýhodn jší. Nejsou zde totiţ nejlepší podmínky ani pro jeden ze zp sob . Proto je nutné všechny tyto OZE vhodn zkombinovat tak, aby se jako celek významn podíleli na výrob energie. Na Grafu 2 vidíme nyn jší podíl všech OZE.
Graf 2: Podíl jednotlivých obnovitelných zdroj na podpo e výroby elekt iny [6] Ve své práci bych proto cht l popsat základní OZE a jejich vyuţití. Nejvíce se však zam ím na v trnou energetiku a jedno snadné vyuţití energie v tru v malé vesnici Horní Loučky.
10
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
1 VODNÍ ENERGIE V ČR má vodní energie dlouholetou tradici. První vybudovaná vodní elektrárna se datuje od roku 1ŘŘŘ, postavená v Písku. U tohoto obnovitelného zdroje energie je podstatné rozd lení. D lí se na 2 základní skupiny, malé vodní elektrárny s výkonem do 10MW a velké vodní elektrárny s výkonem nad 10 MW. Podle EU se za ízení nad 10MW mezi obnovitelné zdroje nepočítá, ale jsou významné jak pro výrobu elekt iny v ČR (instalovaný výkon p es 1 GWe, asi 8 % z celkového instalovaného výkonu zdroj pro výrobu energie), tak i pro zachování ţivotního prost edí. Z hlediska OZE mají na výrob elekt iny u nás stále nejv tší podíl, p es 52 % výroby [3]. Z pohledu VVE naše toky sice nemají pot ebný spád ani dostatečné mnoţství vody, ale i tak nám výborn slouţí jako dopl kový zdroj výroby elektrické energie. Mají navíc velkou výhodu v tom, ţe umoţ ují najet na velký výkon a tím operativn vyrovnat okamţité energetické bilance v elektrizační soustav ČR. Výstavba VVE však není dále reálná, nebo u nás jiţ nejsou p íznivé podmínky. Mezi nejv tší postavené VVE pat í Orlík se svoji výrobou 474,4 GW∙h za rok 2009, Slapy (360,8 GW∙h) a Lipno I (146,9 GW∙h). Pro srovnání uvádím hrubou výrobu elekt iny ve vodních elektrárnách, která v roce 2010 dosáhla 3366 GW∙h [3], [19]. Potenciál vodních elektráren, který tvo í desetinu v současnosti vyuţívaného výkonu, se v ČR dnes týká jen malých vodních elektráren, jeţ jsou charakterizované do výkonu 10 MW. Lze je ješt dále rozd lit na MVE do výkonu 1MW e a na MVE o výkonu 1-10 MWe. Podíl výkonových kategorií VE na výrob elekt iny je uveden v Grafu 3.
Graf 3: Podíl výkonových kategorií VE na hrubé výrob elekt iny [3] Jednou z moţností, jak zvýšit p ísun energie z vodních zdroj , jsou jiţ zmín né malé vodní elektrárny. ešení je jak v jejich výstavb (cca 100 MW potenciálního výkonu), tak také v rekonstrukci, nebo více neţ 60 % t chto elektráren obsahuje zastaralou technologii, která se s tou moderní liší niţší účinností (aţ 15 %) [1]. Další moţností je vyuţití retenčních nádrţí a rybník , kde se vyuţívá vhodného rozdílu hladin s málo se m nícím spádem, nebo vyuţití vodárenských objekt (vyuţívány jako zásobárny pitné nebo uţitkové vody), kde lze získat konstantní vysoké spády s pr toky bez v tších zm n [1].
11
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
2 SLUNEČNÍ ENERGIE Vyuţití sluneční energie lze rozd lit na dva základní systémy její p em ny. Prvním systémem je fototermální p em na. P i této p em n jde o to, aby se viditelné zá ení p em nilo na teplo. D je se tak ve speciálních za ízeních k tomu určených a navrhnutých. Nazývají se kolektory slunečního zá ení. Druhým systémem je fotovoltaický systém. P i této p em n jde naopak o to, aby se sluneční zá ení p em nilo na elektrickou energii. Tento systém tak p edstavuje zapojení n kolika fotovoltaických součástek do et zce [2]. Rozlišujeme n kolik základních druh fotovoltaických systém a jejich aplikace: Systémy nezávislé na rozvodné síti (grid-off), tzv. ostrovní systémy Tyto systémy se staví na místech vzdálených od rozvodu elektrické sít , kde není výhodné budovat p ípojku. D lí se na 3 základní druhy: - systémy s p ímým napájením - vystačí nepravidelný p ísun elektrické energie p i svitu slunce (nap . čerpání vody pro závlahu, napájení ventilátor , nabíjení akumulátor malých p ístroj atd.), - systémy s akumulací elektrické energie - je nutná spot eba elektrické energie, i kdyţ slunce nesvítí (nap . zdroj elektrické energie pro chaty nebo domy, ve ejné osv tlení, napájení dopravní signalizace atd.), - hybridní ostrovní systémy - nutný celoroční provoz s vysokým zatíţením, často je tento zdroj dopln n pomocnými generátory, v trnou nebo vodní elektrárnou atd.). Sí ové fotovoltaické systémy (grid on) V oblastech s hustou elektrorozvodnou sítí. Systém má fotovoltaické pole a m nič nízkého nap tí. Pro vysokonap ové systémy se pouţívají transformátory, výkonné spínače a ochranné prvky. Výkon se pohybuje v kW aţ MW [1]. Ekonomická návratnost solárních panel s ţivotností p es 30 let se pohybuje kolem 3 let, u lepších 2 roky a jejich účinnost se pohybuje v pr m ru kolem 20-25 %. eší se problém akumulace elektrické energie získané p ímou p em nou slunečního zá ení. Jedním z ešení je systém výroby vodíku (elektrolýza), jeho skladování a zpracování [1]. Fotovoltaické systémy jsou v ČR vyuţívány mimo velké elektrárny r znými zp soby. V tšinou se jedno-panelové systémy montují na chaty (výkon 10-100 W). Ve m stech se instalují menší nap . na parkovací automaty, v terénu na r zná m ící za ízení a jsou vybudovány i v tší za ízení na st echách n kterých budov (3-20 kW) [1], [2]. V roce 2003 byla zaznamenána podpora této energie. Státní fond poskytuje dotace 30 % na výstavbu, která je podpo ena výkupní cenou ve výši 6 Kč/kW∙h. Do konce roku 2010 se počet slunečních elektráren tém zčty násobil díky více jak zdvojnásobené výkupní cen a výkon tak stoupl na 1Ř53 MW (rok 200ř činil 463 MW). Z tohoto d vodu vláda sníţila výkupní ceny pro tyto elektrárny postavené v lednu 2011 na polovinu (z 12,6 Kč/kW∙h na 5,5 Kč/kW∙h). M ţeme si dnešní vývoj porovnat s plánem Evropské unie, který byl v roce 2001 pro ČR vym en. V roce 2010 m l instalovaný výkon dosahovat hodnot Ř4 MW a v roce 2020 541 MW [1], [7].
12
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
Obrovský nár st počtu provozoven slunečních elektráren je patrný na Grafu 4.
Graf 4: Stav počtu slunečních elektráren a instalovaných výkon k 1. 3. 2011 [9] V budoucnu by solární panely mohly být součástí st ech a fasád, protihlukových bariér podél dálnic a ţeleznic, st ech vlakových a autobusových nádraţí, parkoviš či sportovních areál . Záporným faktem však stále z stává nestabilita sluneční energie, která je dána st ídáním denních dob, ročních období a prom nlivostí počasí. Další nevýhoda je plocha, kterou zabírá p i pot ebném výkonu. Pro srovnání: 1 GW elektrické energie ze sluneční elektrárny získáme p i dnešních technologiích z 86 km2 plochy, zatímco tuto energii lze získat z jaderné elektrárny, kde by to p edstavovalo 0,3 km2 [1], [2].
13
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
3 ENERGIE Z BIOMASY Biomasa je organická hmota rostlinného p vodu vznikající p sobením slunečního zá ení. Lze také íci, ţe biomasa je sm s biologického p vodu, která obsahuje rostlinou a ţivočišnou biomasu, vedlejší organické produkty a organické odpady. Jejich energetickým vyuţíváním se rozumí spalování d evní nebo rostlinné hmoty za účelem výroby elekt iny a tepla (lze kombinovat i s fosilními palivy) [2]. Podíl biomasy na výrob elektrické energie z hlediska OZE tvo í 30 % (vyrobeno 1396 GW∙h elekt iny v roce 2009) a stále roste. V současné dob je 55 % elektrické energie dodáváno do sít , zbytek je vyuţit na vlastní spot ebu [3]. Mezi hlavní výhody a nevýhody tohoto energetického zdroje pat í: - Palivo na bázi biomasy neobsahuje tém ţádnou síru a oproti fosilním paliv m jsou škodliviny v emisích p ízniv jší, - vyuţití p dy nepot ebné nebo neţádoucí pro výrobu potravin k p stování energetických rostlin na výrobu fytopaliv, - pro p ípravu fytopaliv je moţné vyuţít r zné rostlinné a d evní zbytky nebo odpady, - niţší energetická hustota (problém p i doprav , skladování) a často vyšší obsah vody (niţší výkonnost a spalování), - speciální kotle a jejich vyšší cena, - v ČR je stále i p es zavedené dotace výhodn jší energie z fosilních paliv, které zatím nedokáţe ve v tším m ítku konkurovat [1], [2]. Pro p stování na volných p dách, zejména na svazích v horských a podhorských oblastech, na zaplavovaných, problémových nebo v chrán ných oblastech se pouţívají rychle rostoucí d eviny. Ţádné vyhran né nároky na stanovišt nemají ani rostliny bylinného charakteru. V oblasti ČR je nutno zmínit asi nejperspektivn jší plodinu, š ovík energetický – Uteuša (spalné teplo aţ 1ř MJ/kg) [1]. Pro vytáp ní rodinných domk je nutná standardizace biopaliv, jejich briketování a peletizace. Biomasu lze kombinovat i s uhlím (p edevším d evinné piliny), nebo z ní anaerobní digescí vyrobit bioplyn obsahující metan (14 aţ 27 MJ/m-3) a ten následn spálit. Nejčast jší vyuţití biomasy je výroba tepla spalováním v kotlích (zejména d eva). Jednotlivý podíl druh biomasy na výrob elekt iny znázor uje Graf 5 [1].
Graf 5: Podíl jednotlivých druh biomasy na výrob elekt iny v roce 2009 [3]
14
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
Mezi naše nejv tší elektrárny spalující biomasu pat í elektrárna v Hodonín se svoji výrobou 197,9 GW∙h za rok 2010, v Po íčí (87,4 GW∙h) a v Tisové (12,7 GW∙h). V Hodonín je jeden blok, který spaluje čistou biomasu, o výkonu 30 MW a denn si vyţádá 1600 tun biomasy [4]. Do nových p ístup a technologií se adí nap . spalovací mikroturbína a kogenerační za ízení na bázi palivového článku nebo Stirlingova motoru [1].
4 ENERGIE Z BIOPLYNU P vodn byla energie bioplynu vyuţívána pro vlastní pot ebu provozu v komunálních čističkách odpadních vod. Dnes je však patrný vysoký nár st výroby v kvalitn realizovaných bioplynových stanicích. Princip činnosti t chto za ízení spočívá ve zpracování široké škály materiál nebo odpad organického p vodu prost ednictvím anaerobní digesce v uzav ených reaktorech. Zde vzniká bioplyn, který slouţí k výrob tepla a elekt iny. V roce 200ř se zvýšil počet t chto za ízení a instalovaný výkon dosahuje hodnoty ř6 MW (roční výroba elekt iny je 440 GW∙h). V porovnání podílu jednotlivých kategorií bioplynu na výrob elekt iny mají nejv tší zastoupení bioplynové stanice (5ř %), skládkový plyn (22 %), komunální ČOV (1Ř %) a zbytek dopl ují pr myslové ČOV (1 %). Potenciál vyuţití bioplynu z komunálních čistíren a odpadních vod je jiţ vyčerpán, p edpokládá se konstantní nár st pouze u bioplynových stanic [3].
5 TEPELNÁ ČERPůDLů Princip funkčnosti tohoto za ízení je obdobný jako domácí chladnička. Pouze se odlišuje v tom, ţe na rozdíl od chladničky, která odebírá teplo potravinám uvnit a oh ívá kuchyni, tepelné čerpadlo odebírá teplo okolnímu prost edí (okolí domu, podzemní či povrchové vody, p d atd.) a oh ívá vnit ní prostory domu. Je však výhodné mít d m zateplený. Vyuţití stále roste, dokládá to Graf 6 [2].
Graf 6: Hrubý vývoj počtu tepelných čerpadel [17] 15
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
ČINNOST TEPELNÉHO ČERPADLA Chladivo ve výparníku p i nízkém tlaku odebere ochlazované látce (okolní prost edí – nízká teplota) teplo, následn dojde k varu a kapalné chladivo, které je ve výparníku, se postupn p em ní v páru. Z výparníku jsou páry odsáty, dále stlačeny na kondenzační tlak a nakonec v kondenzátoru p edají kondenzační teplo oh ívané látce (vytáp né prostory), a tím se jejich skupenství op t zm ní na kapalné. Po sníţení tlaku kapalného chladiva je op t p ivedeno do výparníku, kde doplní vypa ené chladivo. Cyklus se pak opakuje. Rozlišují se 3 základní druhy tepelných čerpadel: - kompresorová – nejpouţívan jší, motor kompresoru (pístový, rotační) lze pohán t r znými zp soby, nejčast ji však elekt inou, - absorpční – z ídka pouţívané - hybridní – na zakázku Moţnosti vyuţití tepelného čerpadla nap . v kancelá ských prostorách, zaloţené na principu vzduch/vzduch. Lze vyuţít nejen v zim jako p ínos tepla, ale i v lét jako chladící za ízení (umoţ uje to tzv. reverzní chod). V zem d lství chlazení mléka m ţe oh ívat teplou uţitkovou vodu, v pr myslu vyuţití obou kombinací, chlazení i oh ívání uţitkové vody [2], [17].
16
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
6 V TRNÁ ENERGIE Jako všechny jiţ zmín né obnovitelné zdroje energie i energie v tru má své d leţité postavení p i výrob tzv. čisté energie. Stává se tak st edem pozornosti mnoha lidí, kterým se tento zp sob výroby líbí, avšak je stále spousta lidí, kterým se v trná elektrárna nezamlouvá, protoţe je hlučná nebo kazí ráz krajiny. Mn osobn se tato výroba energie líbí a rád bych se jí te v noval a co nejlépe charakterizoval.
6.1 HISTORIE Lze íci, ţe vyuţití v trné energie na výrobu elektrické energie je sice velmi mladá technická oblast, ale samotné vyuţívání energie v tru bylo praktikováno jiţ mnohem d íve. Vyuţívány byly v trné mlýny na mletí mouky, čerpání vody a dodnes je stále uţitečný jako pohon plachetnic. Nejv tší zájem však byl zaznamenán na počátku 70. let minulého století po 1. ropné krizi. V tomto období si pr myslová společnost začala uv domovat hrozby vyčerpání obnovitelných zdroj energie v globálním rozsahu. Mezi první, kdo započal rozvoj a stavbu v trných elektráren, pat ilo USA, Dánsko a N mecko. V ČR začala výroba v trných elektráren na rozmezí Ř0. a ř0. let minulého století. Jedním z pr kopník byl závod Mostárny ve Frýdku-Místku, který byl součástí Vítkovických ţelezáren. Ten pak následovn dal impuls ke vzniku dalším společnostem. Bohuţel díky nízké výkupní cen elektrické energie a nemoţné certifikaci pro export tyto společnosti zanikly. Pro nezájem státních orgán jsme po roce 1řř5 p išli o prvenství p ed Rakouskem v instalovaném výkonu v trných elektráren a došlo k dlouhodob jší stagnaci. K pr lomu došlo na p elomu roku 2003, kdy se počet elektráren začal pozvolna zvyšovat. V roce 2010 ČR vyrobila 335,6 GW∙h v trné elekt iny ročn , ádov desetiny procenta svého potenciálu. Na grafu 7 je vid t vývoj r stu instalovaného výkonu v trných elektráren. [1], [10]
Graf 7: Instalovaný výkon v trných elektráren b hem posledních deseti let [14]
17
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
6.2 VÍTR Vítr vzniká v místech, kde je t eba vyrovnat tlakové rozdíly mezi tlakovou níţí a výší. Tyto níţe a výše se vytvo í za p sobení slunečního zá ení, které oh ívá nerovnom rn zemský povrch a od n j se oh ívá i vrstva vzduchu, která je následn lehčí neţ vzduch studený a stoupá nahoru. Vzniká vítr, který vane vţdy od tlakové výše k tlakové níţi. Vliv rotace určí v tru konečnou podobu tvaru spirály. Nad pevninou vzniká vítr nestálý, nad mo em nebo pob eţím je vítr v tšinou vţdy stálý. Abychom mohli postavit v trnou elektrárnu, je d leţité znát intenzitu v tru. Tu získáme jen dlouhodobým m ením rychlosti v tru v dané lokalit . ůby se nám stavba vyplatila, musí být zm ená pr m rná rychlost v tru za rok minimáln 4,Ř m.s-1. V ČR t chto míst moc není, nachází se p eváţn v horských oblastech. V trná mapa je na Obr. 1. [1], [2]
Obr. 1: V trná mapa ČR [12]
6.3 ROZD
LENÍ V TRNÝCH MOTOR
Podle principu práce nebo vzniku sil na lopatce v trného motoru rozlišujeme dva základní typy motor : 1) Typ odporový - jedná o tzv. mističkovité lopatky pracující na odporovém principu. Nevýhodou je nízká účinnost. 2) Typ vztlakový - jsou zde lopatky ve tvaru k ídla vyuţívající vztlakovou sílu jako sílu hnací. Disponují mnohem vyšší účinností, aţ desetinásobek. Podle sm ru osy rotace: 1) Typ vrtulový – osa rotace je p ibliţn horizontální a ve sm ru rychlosti v tru 2) Typ rotorový – osa rotace vertikální a kolmá na sm r v tru
18
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
Nejčast ji pouţívaným a vid ným typem je typ vrtulový. Vztahy pro výpočet p sobících sil a sloţek jsou zaloţené na výpočtech leteckých vrtulí, mají pouze opačná znaménka. Schéma rozloţení sil na listu vrtule je na Obr. 2. Z obrázku je také vid t, ţe p i malé zm n úhlu sm ru v tru (sv te fialová) se zm ní sm r i velikost vztlakové síly.
Obr. 2: ez listu se složkami p sobících sil [10] Podle výkonu rozlišujeme: 1) Malé v trné elektrárny Obsahují turbíny s výkonem menším neţ 40 kW. Staví se u rodinných nebo rekreačních domk a slouţí pro vlastní výrobu elekt iny, vytáp ní, oh ev vody atd., nebo pro prodej elektrické energie do rozvodné sít . 2) Velké v trné elektrárny Budují se za účelem podnikatelského zám ru. Vyrobená elektrická energie se prodává do rozvodných sítí za určenou výkupní cenu. Investice jsou mnohdy velice vysoké, nutná je často p jčka z banky. Návratnost investic je asi Ř,5 aţ 14 let p i ţivotnost asi 20 let. [2], [10]
19
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
6.4 ZÁKLůDNÍ ČÁSTI V
TRNÉ ELEKTRÁRNY
EÚ FSI VUT BRNO
6.4.1 ROTOR Počet list rotoru v trné elektrárny závisí na tzv. koeficientu rychlob ţnosti rotoru (s menší hodnotou je zapot ebí pokrýt v tší plochu kruhu rotoru rotorovými listy). Z Grafu 8 je vid t závislost výkonového součinitele na rychlob ţnosti [10].
Graf 8: Rozd lení rotor v trných elektráren dle rychlob žnosti rotor [10] REGULůCE VÝKONU VRTULE P i vysokých rychlostech v tru m ţe dojít k poškození elektrárny, proto existují 2 základní regulační systémy, „stall“ a „pitch“. „Pitch“ regulace je aktivní systém, který m ní úhel nastavení list proti sm ru proud ní vţdy, kdyţ dostane signál o p ekročení výkonu generátoru. Zajiš uje tak kontrolu výkonu v celém rozsahu rychlosti v tru. Tento systém je více vyuţívaný oproti regulaci „stall“ hlavn u v trných elektráren velkých výkon (nad 1 MW). „Stall“ regulace je u rotor , které mají p vn nastavené listy s autoregulací výkonu. Výhodou oproti „pitch“ regulacím je jednoduchá konstrukce a snadn jší údrţba. V posledních letech se uplat uje kombinace obou systém , nazývaná „aktivní stall“.[1], [10]
20
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
6.4.2 STROJOVNA USPO
ÁDÁNÍ
Kaţdý výrobce má r zné varianty strojoven a v nich uspo ádaných častí v soustrojí. Na obrázku Obr. 3 je zobrazena jedna z nejčast jších variant reprezentující firmu Siemens. Rotor je umíst n na h ídeli (1), která p enáší výkon do p evodovky (3). Spojení mezi p evodovkou a generátorem (4) pohání generátor (5) za zvýšených otáček z p evodovky. Jsou zde i hydraulické systémy (7) a sytém natáčení strojovny (6). Celé soustrojí je umíst no na nosném rámu strojovny (2). [10]
Obr. 3: Zjednodušený nákres strojovny v trné elektrárny firmy Siemens [10] P
EVODOVKů
Vyrábí se i v trné elektrárny bez p evodovky. Systém bez p evodovky je zaloţen na vyuţití nízkorychlostních multipólových generátor . Mají však velké rozm ry, které m ţou zp sobit problém p i p eprav . Není však pot eba n kterých strojních součástí, zmenší se gondola a je i jednodušší údrţba. Je však nepravd podobné, ţe by vytlačili z trhu systémy s p evodovkami, nebo současné p evodovky mají ţivotnost 20 let, vým na olej není častá, transport a montáţ je snadná a navíc klesla i jejich hlučnost. [10]
21
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
6.4.3 STOŽÁR Existují t i základní druhy stoţár v trných elektráren. První typem, v Evrop nejčast ji instalován, je ocelový tubusový stoţár. Je tvo en segmenty o délce 20 m vyrobených z ocelových plát , které jsou skruţeny do prstenc a následn k sob sva eny. Lepších vlastností dosahuje p íhradový stoţár. Tvarem a konstrukcí je stejný jako stoţáry vysokého nap tí. P eprava a montáţ je jednodušší, díky pozinkování není pot eba nát r. Výhodou je menší mnoţství oceli a menší zabraná plocha na stavbu základ . Vyuţívá se p i stavb stoţár vyšších jak 100 m. T etím a také v poslední dob rozvíjejícím typem je betonový stoţár. Je tvo en betonovými poloskruţemi, které se vyrobí v betonárce a na míst pak spojí do skruţí. Pevnost je zajišt na p edepjatými lany, které jsou vedeny dutinami ve skruţích od paty stoţáru aţ k jeho vrcholu. Výhodou oproti ocelovým stoţár m je lehčí výsledná hmotnost, snadn jší p eprava, neomezenost výšky, velmi vysoká ţivotnost a skoro ţádná údrţba, navíc tlumí lépe vibrace a tím sniţuje hlučnost elektrárny a zvyšuje ţivotnost rotoru. [10] 6.4.4 ZÁKLůD Pro stavbu základu je velice d leţité provést d kladný geologický pr zkum. Zjistí se stabilita prost edí ve spodních vrstvách zeminy. Rozm r základu pro 2 MW elektrárnu je zhruba 16 x 16 x 2 m, coţ je hmotnost i s hustou ocelovou armovací výztuţí asi 1200 tun. V trné elektrárny se čím dál čast ji staví v pob eţí mo í, kde je stálý vítr. Moţné varianty základ jsou na Obr. 4. [10]
Obr. 4: P íklady možných typ základ , či spíše zakotvení VE u mo ských instalací [11]
22
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
6.5 VÝKON Chceme-li si danou elektrárnu určitým zp sobem charakterizovat, nejlepším parametrem je její výkon, ten si m ţeme jednoduchým zp sobem orientačn spočítat z následujícího vztahu:
P kde
1 v3 c P S 2
P … výkon v trné elektrárny [W] … hustota vzduchu [kg.m-3] v … rychlost proud ní [m.s-1] cP … účinnost stroje [–] S … plocha rotoru [m2]
Ze vztahu vyplývá, ţe výkon je závislý p edevším na t etí mocnin rychlosti proud ní v tru a také na druhé mocnin pr m ru rotoru (S = . d2 / 4). [10]
6.6 VÝKUPNÍ CENY Vývoj výkupních cen elekt iny v trných elektráren je v Tab. 1: Rok Výkupní cena CZK/MWh
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2600
2460
2460
2460
2340
2230
2230
Tab. 1: Výkupní ceny elekt iny v trných elektráren [11] Je patrné, ţe v ČR není v trná energetika tak podporována, jako ostatní obnovitelné zdroje energie. Rozdíl je patrný ve srovnání se sluneční energií, kde výkupní cena je 5500 Kč/MW∙h.
6.7 BUDOUCNOST V současné dob je zám rem stav t čím dál v tší elektrárny s v tším pr m rem rotoru a vyšším stoţárem. Je to pochopitelné, protoţe stavbou v tších elektráren se docílí v tších výkon , a tím i lepšího vyuţití potenciálu v dané lokalit . P ed 20 lety se instalovaly v trné elektrárny s výkonem 250 kW, p ed deseti lety byli výkony v ádov v MW a v roce 2007 se postavil první 6 MW prototyp, který m l pr m r rotoru 126 m. Do budoucna jsou v plánu 10 MW elektrárny s pr m rem rotoru 145-150 m. Dokonce se v tzv. UpWind projektu zjistilo, ţe je moţné v budoucnu vyrobit VE o výkonu 20 MW a pr m ru rotoru 200 m. Evropská v trná asociace EWEů p edpovídá, ţe do roku 2030 by m la v trná energie zahrnovat 26-34 % celkové poptávky po elektrické energii. [10], [18]
23
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
7 V TRNÁ ELEKTRÁRNů V HORNÍCH LOUČKÁCH Asi 30 km severozápadn od Brna, v obci Horní Loučky, na podzim roku 200Ř postavil podnikatel Petr Slezák malou v trnou elektrárnu. Jeho d m stojí na svahu kopce a elektrárnu postavil 50 m nad svým domem.
7.1 POVOLENÍ, JEDNÁNÍ ů STůVBů Stavba elektrárny byla plánována koncem roku 2004, avšak postavit se ji poda ilo aţ v zá í roku 200Ř. Prodleva tém 4 let m la své d vody, proto bych se rád v následující části zmínil o tom, co m ţe zastihnout i jiné podnikatele s tímto druhem obnovitelné energie. Problémem nebyl nedostatek finančních prost edk , či schválení na ú adech, ale ten, ţe sousedé si tuto stavbu nep áli. Na Obr. 5 jsou vid t parcely jednotlivých pozemk .
Obr. 5: Ortofografie pozemk pod VE se žlut vyznačenou katastrální mapou. M ítko 1:2000 [13] Nejprve svou stavbu plánoval v horní části svého pozemku. Všechna povolení a vyjád ení od ú ad obdrţel bez problém , ale nanešt stí se proti této stavb ohradil jeden ze soused , který na začátku roku 2004 dokončil stavbu rodinného domku. I p es doloţené vyhovující zkoušky hlučnosti a vyjád ení m stského ú adu, odboru ţivotního prost edí, který stavbu povolil, nenabylo stavební povolení právní moci. D vodem byly r zné vymyšlené skutečnosti, které soused neustále podával k projednání, a tím se stavba odsouvala. Nad je na vy ešení sporu se objevila po domluv se sousedem, který by nezp sobit další odsuny stavby, pokud by se elektrárna vybudovala o n kolik metr výše, kde ovšem nebyl sousedem 24
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
p edpokládán odkup pozemku. V zá í roku 200Ř byl pozemek odkoupen, v trná elektrárna firmou dovezena a postavena, avšak slib souseda dodrţen nebyl. Neustále soused podává oznámení a stíţnosti. V trná elektrárna spl uje všechny hlukové zkoušky jak ve dne, tak i v noci s velkou rezervou. V noci je hranice samoz ejm p ísn jší, a proto se m ení provádí hlavn v noci p i dostatečném v tru. Tato elektrárna dosahuje maximální hlučnosti 36–38 dB p i denním provozu, kdy je vítr siln jší neţ v noci. V noci je limit 40 dB. Stavební povolení však stále nenabylo právní moci a elektrárna pracuje v tzv. zkušebním reţimu uţ p es 2 roky. D vodem je, ţe se stále nepoda ilo uskutečnit po právní stránce korektní m ení v noci, i kdyţ mnohem p ísn jším nočním limit m, kdy je vítr slabší, vyhovuje i korektní m ení ve dne. Ú ad tedy nem ţe stavbu povolit, a tak je kaţdý rok ud lováno nové povolení ke zkušebnímu provozu. Díky všem t mto okolnostem, vy izováním, jednáním a také zvýšení sazby DPH se cena elektrárny podle odhadu majitele vyšplhala z 200 000 korun na 500 000 korun.
7.2 POUŽITÝ TYP WINDTOWER WT10P Elektrárna byla koupena od firmy WINDTOWER spol. s.r.o. Tato firma, která sídlila na ulici K iţíkov v Brn , jiţ bohuţel neexistuje. Na Obr. 6 jsou základní rozm ry v trné elektrárny. Sama stavba a uvedení do provozu p i jiţ vybetonovaném základu nezabere více neţ n kolik hodin.
Obr. 6: Základní rozm ry VE typu Windtower WT10P [15]
25
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
PARAMETRY Rotor Pr m r: 5400 mm Počet list : 3 Typ brzdy: elektromagnetická, ovládání elektronické Regulace: Pitch atabas Otáčky: 200 ot/min Materiál: GRP Hlučnost: 3Ř dB v pásmu 10 m Generátor Typ: ůsynchronní Provozní účiník: 0,ř5 ind – 1 Otáčky: 1000 ot/min Nap tí: 400 V Regulace: Mikroprocesorem P ipojení k síti: Tyristory Jmenovitý výkon: 10 kW Frekvence: 50 Hz P evodovka Typ: Planetová Stoţár Pr m r trubkové v ţe: 42ř mm Jednodílný Výška: 12 m (v základu 2 m) Základ 2650 x 1900 x 2000 mm vloţena trubka na vsunutí stoţáru Charakteristika Zapojovací rychlost v tru: 3,5 m/s Vypínací rychlost v tru 20 m/s Hmotnost Gondola: 400 kg Stoţár: 1400 kg Ţivotnost: 20 let.
26
EÚ FSI VUT BRNO
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
Vliv rychlosti v tru na výkon Závislosti rychlosti v tru na výkonu elektrárny je vid t na Grafu 9. Z n j je patrné, ţe daný typ pracuje na sv j maximální výkon 10 kW p i rychlosti v tru 11 aţ 12 m.s-1. [15]
W
12
V
10
8
6
4
2
0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
R
Graf. 9: K ivka závislosti rychlosti v tru na výkonu elektrárny [16]
7.3 PROVOZ ů NÁVRůTNOST INVESTIC Elektrárna majiteli slouţí výhradn na pokrytí vlastní spot eby elektrické energie ve velkém rodinném dom . V p ípad nadbytku ji dodává do distribuční sít . D m obsahuje elektrické vytáp ní místností a n kterých podlah. Elekt ina je také vyuţita na oh ev uţitkové vody a oh ev bazénu. Z údaj obdrţených od majitele elektrárny, m ţeme spočítat celkový výkon za rok, zisk za rok a návratnost počátečních investic i celkový zisk do uplynutí ţivotnosti elektrárny. Majitel udává tyto informace: - Celková účinnost elektrárny b hem celého roku je 20 %, µ = 0,2 (mezi tuto účinnost jsou započítány i dny, kdy elektrárna nepracuje nebo pracuje s niţším výkonem nap . v noci), - pr m rn ř5 % elektrické energie je určeno pro vlastní spot ebu, 5 % je dodáváno do distribuční sít za výkupní cenu 2,70 Kč za kW∙h. Z účinnosti lze vypočítat mnoţství elektrické energie, kterou elektrárna za rok vyrobí: µ ∙ 365 dní ∙ 24 hod ∙ výkon = 0,2 ∙ 365 ∙ 24 ∙ 10 = 17520 kW∙h/rok
27
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
Víme, ţe majitel spot ebuje ř5 % a prodá 5 % vyrobené elektrické energie. Cena elekt iny je 4,54 Kč za kW∙h a výkupní cena je 2,70 Kč za kW∙h. M ţeme si tedy spočítat, kolik majitel ušet í za rok, kdyţ elekt inu nekupuje, ale vyrábí pro vlastní spot ebu: 0,ř5 ∙ 17520 ∙ 4,54 = 75 563,76 Kč/rok Zisk z prodeje nevyuţité elekt iny: 0,05 ∙ 17520 ∙ 2,70 = 2 365,2 Kč/rok Celkový zisk za rok zahrnující ušet ené peníze za spot ebu své vlastní vyrobené elekt iny a za prodej do distribuční sít : 75 563,76 + 2 365,2 = 77 ř2Ř,ř6 Kč/rok Návratnost 1. Teoretická návratnost elektrárny, která vyrábí v tšinu elektrické energie pro vlastní spot ebu majitele, je p i počáteční investici 200 000 Kč: 200 000 / 77 928,96 = 2,57 let 2. Díky odklad m a problém m se cena investice vyšplhala na 500 000 Kč a tím i konečná teoretická návratnost stoupla: 500 000 / 77 928,96 = 6,42 let Teoretický zisk od splacení elektrárny do její garantované ţivotnosti (20 let): V 1. p ípad : (20 – 2,57) ∙ 77 ř2Ř,ř6 = 1 35Ř 301,05 Kč Ve 2. p ípad : (20 – 6,42) ∙ 77 ř2Ř,ř6 = 1 058 275,2Ř Kč Kdyby majitel vyrobenou elekt inu pouze prodával do distribuční sít , zisk za rok by byl: 1,00 ∙ 17520 ∙ 2,70 = 47 304 Kč/rok Návratnost počátečních investic by p i 200 000 Kč byla: 200 000 / 47 304 = 4,23 let a p i 500 000 Kč: 500 000 / 47304 = 10,57 let Majitel by však musel elekt inu pro sv j d m kupovat zp t za cenu 75 563,76 Kč/rok. Z výpočt je patrné, ţe se v tomto konkrétním podnikatelském zám ru se jednoznačn vyplatí elekt inu vyrobit a spot ebovat, neţ ji prodávat. Je to dáno tím, ţe výkupní cena je dvojnásobn niţší neţ cena nákupní ze sít .
28
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
Fotka zkoumané v trné elektrárny v Horních Loučkách je na Obr. 7.
Obr. 7: Zkoumaná elektrárna je zastavena kv li menší oprav
29
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
ZÁV R Je spousta zp sob , jak bychom mohli vyráb t tzv. „čistou“ energii z obnovitelných zdroj energie. Je však na nás, abychom posoudili, pro jakou lokalitu je vhodný práv tento zdroj. Bakalá ská práce se zabývá popisem OZE a jejich vyuţití v ČR. Zam uje se na energii vody, biomasy, slunce, v tru, také se zmi uje o energii z bioplynu a vyuţití tepelných čerpadel. Energie vody má v ČR nejv tší podíl na výrob elekt iny z OZE. Budoucnost tohoto zdroje spočívá ve výstavb a hlavn v rekonstrukci jiţ postavených MVE. S velkým nár stem fotovoltaiky stoupá d leţitost výroby energie z vody, protoţe lze očekávat, ţe sluneční elektrárny, které nejsou schopny regulovat sv j výkon, zp sobí velké rozdíly v energetické bilanci elektrizační soustavy a jedin vodní elektrárny jsou schopny účinn vzniklé rozdíly částečn zredukovat. Obrovský nár st výstavby slunečních elektráren byl vládou zastaven na konci roku 2010. P íčinnou výstavby byl výhodný podnikatelský zám r. Plán podílu OZE na výrobu elektrické energie byl tímto zdrojem spln n, ale v budoucnu jsou očekávány problémy s prom nlivým výkonem. Biomasa zaznamenává velký nár st. Velké energetické společnosti skupují lesy a budují elektrárny na spalování biopaliv. Nezanedbatelný podíl na výrob elekt iny mají i bioplynové za ízení. Rozvoj a nár st je však uţ jen u bioplynových stanic. Tepelná čerpadla nejsou určena pro výrobu elektrické energie, ale naopak tuto energii mírn spot ebovávají pro lepší vyuţití tepla okolí na vytáp ní vnit ních prostor. Jejich počet stále stoupá, ale je d leţité v d t, ţe jsou výhodná jen tehdy, jestliţe je nap . rodinný d m zateplen. V hlavní části práce je podrobn ji studována problematika výroby elektrické energie z v trných elektráren. Zpracována je historie v trné energetiky, rozd lení a konstrukce VE, její podpora v podob výkupních cen a pohled na vývoj do budoucna. Na záv r práce je popsána malá VE v lokalit obce Horní Loučky. Tato elektrárna je dobrým p íkladem vhodného vyuţití obnovitelných zdroj energie. Obdivuhodné je, jak energeticky náročný d m, p izp sobený na spot ebu výhradn elektrické energie, lze snadno zásobit elekt inou z v trné elektrárny. K zamyšlení je i informace, ţe s postavenou malou v trnou elektrárnou se nevyplatí prodej elekt iny v tak velké mí e, jako p i spot eb pro vlastní vyuţití. ůvšak ne všechny lokality mají dostatečné podmínky na stavbu VE, jako jsou zde. Do budoucna je nutné nahrazovat neobnovitelné zdroje energie t mi obnovitelnými nejen z d vodu nedostatku uhlí nebo ropy, ale také proto, ţe p íroda je pro nás tou nejd leţit jší součástí ţivota a její zničení by znamenalo konec i pro nás.
30
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
SEZNůM POUŽITÝCH ZDROJ [1]
MOTLÍK, Ing. Jan, et al. Obnovitelné zdroje energie a možnosti jejich uplatn ní v České republice. Praha: ČEZ, 2003. 143 s.
[2]
KOLEKTIV ůUTOR . Obnovitelné zdroje energie. Praha: FCC PUBLIC, 2001. 208 s.
[3]
Ministerstvo pr myslu a obchodu ČR. Zpráva o pln ní indikativního cíle výroby elekt iny z obnovitelných zdroj energie za rok 200ř. [online]. 2. 12. 2010 [cit. 201103-11]. Dostupné na WWW:
[4]
Skupina ČEZ. Elektrárny ČEZ spalující biomasu [online]. 2011 [cit. 2011-02-04]. Dostupné z WWW:
[5]
Energetický regulační ú ad. Instalovaný výkon v ES ČR (k 31. 12. 2010) [online]. 2011 [cit. 2011-02-05]. Dostupné z WWW:
[6]
BUFKA, ůleš, BECHNÍK, Bronislav. P ehled rozvoje obnovitelných zdroj energie. Stavebnictví, úspory energií, technická za ízení budov [online]. 8. 3. 2010 [cit. 201103-04]. Dostupné z WWW:
[7]
Novinky.cz. Minulý rok v Česku čty násobn stoupl výkon solárních elektráren [online]. 1. 2. 2011 [cit. 2011-03-19]. Dostupné z WWW:
[8]
BECHNÍK, Bronislav. Obnovitelné zdroje: cíl Ř% v roce 2010 bude spln n. Stavebnictví, úspory energií, technická za ízení budov [online]. 15. 11. 2010 [cit. 2011-03-04]. Dostupné z WWW:
[9]
Energetický regulační ú ad. Informace o výrob elekt iny ze solárních zdroj . [online]. 2009, 18. 3. 2011 [cit. 2011-03-19]. Dostupné z WWW:
[10]
Česká společnost pro v trnou energii. Vzd lávání. [online]. 2011 [cit. 2011-02-04]. Dostupné z WWW:
[11]
Česká společnost pro v trnou energii. Vývoj výkupních cen v trné energie a ostatních obnovitelných zdroj . [online]. 2011 [cit. 2011-03-11]. Dostupné z WWW:
31
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
EÚ FSI VUT BRNO
[12]
Česká společnost pro v trnou energii. V trná mapa [online]. 2011 [cit. 2011-02-04]. Dostupné z WWW:
[13]
Český ú ad zem m ičský a katastrální. Katastr nemovitostí [online]. Praha 2011 [cit. 2011-3-1Ř] Dostupné z WWW:
[14]
Česká agentura pro obnovitelné zdroje energie. V trná energie. [online]. 2009 [cit. 2011-03-11]. Dostupné z WWW:
[15]
Ekosolár. Veterné elektrárne sie ové. [online]. 2011 [cit. 2011-03-04]. Dostupné z WWW:
[16]
Windtower. Windtower WT10P. [online]. 2011 [cit. 2011-03-04]. Dostupné z WWW:
[17]
Ministerstvo pr myslu a obchodu ČR. Tepelná čerpadla v roce 2009. [online]. 17. 8. 2010 [cit. 2011-03-04]. Dostupné z WWW:
[18]
Česká společnost pro v trnou energii. V trné turbíny o výkonu 20 megawatt jsou reálné. [online]. 16. 03. 2011 [cit. 2011-03-1Ř]. Dostupné z WWW:
[19]
Energetický regulační ú ad. Bilance elekt iny ES ČR za leden až prosinec 2010 [online]. 2011 [cit. 2011-02-05]. Dostupné z WWW:
32
MůRTIN MůŠEK
OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE
Seznam použitých zkratek a symbol EU ČOV ČR MVE OZE VE VVE
Evropská unie Čistička odpadních vod Česká republika Malá vodní elektrárna Obnovitelné zdroje energie V trná elektrárna Velká vodní elektrárna
Seznam použitých veličin P V cP S µ
[W] [kg.m-3] [m.s-1] [–] [m2] [–]
výkon v trné elektrárny hustota vzduchu rychlost proud ní účinnost stroje plocha rotoru účinnost
33
EÚ FSI VUT BRNO
