Stav větrné energetiky v Evropě a České republice

 

 

S postupným vyčerpáváním klasických zdrojů elektrické energie a nutným hledáním a rozvojem obnovitelných zdrojů se začíná stále více uplatňovat větrná energetika. Předpokládaný výrazný nárůst nově postavených VE v členských zemích EU s sebou kromě pozitivních přínosů přináší i určitá negativa, na která reaguje jak odborná, tak především laická veřejnost.

 

Lidé žijící v blízkosti VE si často stěžují na jejich hlučnost, necitlivé umístění větrné elektrárny do krajiny, stroboskopický efekt vznikající problikáváním slunečního svitu mezi lopatkami rotoru, stíny vrhané otáčejícími se lopatkami rotoru nebo na pouhou přítomnost větrné elektrárny v sousedství. Právě veřejností negativní vnímání větrných elektráren má za následek formování různých občanských iniciativ a sdružení, které se snaží zastavit rozvoj větrné energetiky na lokální úrovni.

 

Tento článek má za cíl ukázat, že podíl větrné energetiky v Evropě již v současné době není zanedbatelný. Článek analyzuje podíl a stav větrné energetiky v Evropě a ČR a dokládá, že jestliže se má větrná energetika dále rozvíjet a udržet si pozici jednoho z nejvýznamnějších obnovitelných zdrojů energie, je zapotřebí se dívat na problematiku v širších souvislotech – především na ni nahlížet jako na dlouhodobý proces, ve kterém je zapotřebí spolupráce s veřejností [1].

Člověk využívá větrnou energii již celá staletí. Například už 200 let př. n. l. staré civilizace v Číně využívaly sílu větru k čerpání vody (větrná čerpadla), v Persii byl vítr využíván v mlýnech pro mletí obilí. Ve středověku se větrné mlýny rozšířily i do Evropy a v 16. a 17. století patřila energie větru společně s vodní energií k ”průmyslově” nejvyužívanějším formám energie.

 

První počátky přeměny větrné energie na energii elektrickou se datují do roku 1888^*). Vzhledem k průmyslovému rozvoji poté dochází k útlumu a zájem o energii větru byl obnoven až v 70. letech 20. století v průběhu dvou enegretických krizí, kdy si Evropa začala uvědomovat možnost vyčerpání klasických energetických zdrojů. Od té doby zaznamenává větrná energetika rychlý rozvoj.

 

 

 

V České republice je historicky doloženo postavení prvního větrného mlýna na jejím území v roce 1277 na zahradě Strahovského kláštera v Praze, k největšímu rozvoji mlýnů s tímto pohonem došlo v 19. století. Ve 20. letech 20. století se větrné elektrárny začaly na území ČR využívat v konstrukčním spojení s vodními čerpadly^*).

 

 

Výroba velkých VE v České republice začala v 80. až 90. letech 20. století, především ve Frýdku-Místku. Vývoj VE ustal v roce 1996 a zároveň poklesl i zájem o větrnou energetiku. V posledních několika letech zažívá větrná energetika v ČR opět velký boom, a to zejména zásluhou politiky EU [2].

 

V roce 1995 byl celkový instalovaný výkon zdrojů elektrické energie v EU 532 GW, který do konce roku 2007 vzrostl na hodnotu 775 GW. V porovnání s rokem 1995 se rozložení zdrojů podílejících se na celkovém instalovaném výkonu změnilo. Využívání energie pocházející ze spalování uhlí (tepelné elektrárny) zůstalo přibližně na stejné úrovni, naopak využívání energie zemního plynu se zdvojnásobilo (na 21 %). Ostatní zdroje – jaderné a vodní elektrárny - zaznamenaly mírný pokles, naopak využití větrné energie vzrostlo o 7 % (obr. 5).

 

Největší přírůstek celkového instalovaného výkonu (o 200 GW) je evidován od roku 2000. Nejvíce k této změně přispěl dvojnásobný přírůstek zdrojů využívajících plyn (164 GW), instalovaný výkon VE se zvýšil z 13 GW na 57 GW. Největšími producenty větrné energie v EU jsou Dánsko, Španělsko, Portugalsko, Irsko a Německo – více než 5 % z celkové poptávky po elektrické energii je pokryto právě výrobou elektrické energie z větrných elektráren^*) (viz obr. 4) [3].

 

 

V současné době je EU navrhováno, aby v příštích 25 letech byl podíl výroby elektrické energie z VE výrazně vyšší. V březnu 2008 vydala Evropská asociace pro větrnou energii EWEA (European Wind Energy Association) dokument, ve kterém je nastíněn předpokládaný vývoj využití větrné energie až do roku 2030. V letech 2005 až 2030 se počítá s celkovým instalovaným výkonem ze všech zdrojů 862 GW, přičemž 300 GW připadá právě na větrné elektrárny (120 GW je plánováno pro VE umístěné v moři – tzv. „offshore“ VE, viz tab. 1). Tento plán předznamenává významné rozšíření budování nových VE v členských zemích EU.

 

Celková kapacita instalovaného výkonu v ČR je přibližně 17 610 MW (stav k 31. 5. 2008) [9]. Podpora využití obnovitelných zdrojů energie (dále OZE) je implementována zejména v zákoně č. 180/2005 Sb., o podpoře využívání obnovitelných zdrojů, a je míněna především stanovením příznivých výkupních cen elektrické energie z OZE Energetickým regulačním úřadem.

 

V České republice patří mezi OZE vodní elektrárny, biomasa, bioplyn, větrné elektrárny, biologicky rozložitelná část spalovaného komunálního odpadu, fotovoltaické systémy a kapalná biopaliva (viz tab. 2). Výroba elektřiny z OZE je vztahována k hrubé domácí spotřebě elektřiny a podle předběžných dat Energetického regulačního úřadu a Ministerstva průmyslu a obchodu ČR, hrubá výroba elektřiny z OZE se v roce 2007 podílela na celkové hrubé tuzemské výrobě elektřiny asi 3,9 %. V porovnání s rokem 2006 (4,2 %) se jedná o mírný pokles, zapříčiněný především nižší výrobou elektřiny vodními elektrárnami z důvodu horších hydrologických podmínek. Ostatní OZE zaznamenaly meziroční nárůst výroby elektrické energie. Větrné elektrárny vyrobily přibližně 125 GW·h, což je meziroční nárůst o 153 %, nicméně finální statistika OZE bude publikována v srpnu 2008 [4]. Je zřejmé, že podíl OZE bude postupně růst, neboť Česká republika se zavázala do roku 2010 zvýšit podíl OZE na 8 % výroby elektrické a 6 % výroby veškeré energie z OZE v poměru k hrubé domácí spotřebě. V roce 2030 by poměr výroby elektřiny z OZE měl vzrůst dokonce až na 20 %.

 

Využitelný energetický potenciál větru v ČR je odhadován přibližně na 1 200 MW [5]. K 31. 5. 2008 měla Česká republika 133,7 MW instalovaného výkonu ve VE, přičemž 63 MW bylo instalováno v roce 2007, a do roku 2010 se počítá s růstem instalovaného výkonu VE na 250 MW (tento údaj se liší v závislosti na různých studiích, autorkám článku přijde nejvíce realistický) [2, 9].

 

Větrné elektrárny s doposud největším instalovaným jednotkovým výkonem v ČR (technologie WinWinD, výška stožáru 88 m, průměr osy rotoru 100 m, výkon 2 x 3 MW) byly postaveny u obce Pchery na přelomu roků 2007 a 2008 (obr. 7 a 8) Celková průměrná roční výroba VE Pchery je plánována na zhruba 11 GW·h [6].

 

S ohledem na životní prostředí člověka nese s sebou růst počtu VE i četné problémy. Předchozí údaje ukázaly, že výroba elektřiny z VE zabírá významné místo na energetickém trhu a že v následujících letech její podíl výrazně poroste. Plán EU ohledně rozšiřování OZE, mezi které patří i VE, souvisí se snahou o snižování emisí CO₂ a především s potřebou hledání energetické nezávislosti Evropy na dodávkách ropy a zemního plynu. Politika EU je přejímána politikou členských států, jejíž důsledky se často projeví právě na lokální úrovni při výstavbě nových VE. V roce 2006 čtyři roky trvající výzkum EU Eurobarometr (EB64), sledující postoje obyvatel Unie ukázal, že lidé většinou podporují OZE (v případě VE je schvalovala téměř polovina obyvatel 25 členských států EU) a vítají jejich další rozšiřování.

 

Právě při plánované výstavbě nových VE se často kříží zájmy provozovatelů VE a obyvatel obcí, v jejichž blízkosti je nebo má být VE postavena. Na jedné straně jsou lidé přesvědčováni o neškodlivosti VE ze strany provozovatelů a výrobců VE, již jsou vedeni hlavně ekonomickými zájmy, a ekologickými organizacemi, jejichž prvotním hlediskem je čistá výroba elektrické energie bez relativně negativních dopadů na životní prostředí. V tomto bodě podpora OZE obyvatelstvem většinou končí a v místě plánovaného větrného parku či výstavby solitérní VE dochází často ke vzniku občanských iniciativ protestujících proti VE. V USA byl tento jev pojmenován jako syndrom NIMB („Not In My Back Yard“ – přeneseně: Ne na mém dvorku!, pozn. red.).

 

Jak již výše uvedeno, lidé žijící v blízkosti větrných elektráren si často stěžují na jejich necitlivé umístění do krajiny, stroboskopický efekt vzniklý problikáváním slunečního svitu mezi lopatkami rotoru, stíny vrhané otáčejícími se lopatkami rotoru, na pouhou přítomnost VE v sousedství a na hluk produkovaný VE. Kromě posledního faktoru jsou všechny ostatní jmenované viditelné a dobře kvantifikovatelné, avšak kolem hluku existuje celá řada nepřesností [7, 8].

 

Je tedy zřejmé, že při plánování instalace nových VE je třeba respektovat postoje veřejnosti vůči větrným elektrárnám, jelikož výstavba VE je v současné době hodně diskutovaným tématem, vyvolávajícím emoce na stranách obyvatel a provozovatelů VE. Protože při stávající hustotě osídlení v ČR není možné postavit VE mimo oblast, kde obyvatelstvo bydlí, není ani problematika výstavby nových VE jen problémem technickým.

V tomto článku byl přiblížen stav větrné energetiky v EU a v ČR z pohledu analýzy instalovaného výkonu VE a v souvislosti se vztahem obyvatelstva k větrným elektrárnám. Lze předpokládat, že větrná energetika bude mít v budoucnosti trvalé zastoupení i v ČR jako jeden z důležitých OZE. Každopádně se jedná o celospolečenskou problematiku, protože při stávající hustotě osídlení v ČR není možné postavit VE mimo oblast, kde obyvatelstvo bydlí, a proto není ani problematika výstavby nových VE jen problémem technickým.

Práce vznikla v rámci řešení výzkumného záměru MSM 4977751310 - Diagnostika interaktivních dějů v elektrotechnice - řešeného na pracovišti autorek. e-mail: tumova@ket.zcu.cz, evejvodo@ket.zcu.cz

[1] WAGNER, S. - RAINER, B. - GUIDATI, G.: Wind Turbine Noise. Stuttgart, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 1996, ISBN 3-540-60592-4.

[2] Kolektiv autorů: Obnovitelné zdroje energie a možnosti jejich uplatnění v České republice. ČEZ, Praha, 2003, 144 s.

[3] ZERVOS, A. - KJAER, Ch.: Pure Power - Wind Energy Scenarios up to 2030. The European Wind Energy Association, Brussels, 2008.

[4] ROSECKÝ, D.: Hrubá výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů energie v roce 2007 - předběžná data. Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR, Praha, 2008.

[5] GEBAUER, P.: Role větrné energetiky v ČR – Plnění cílů vs přínos pro energetickou bilanci. Ministerstvo průmyslu a obchodu ČR, Praha, 2007.

[6] Větrná elektrárna Pchery. ČKD Blansko, Holding, Blansko, 2007.

[7] VEJVODOVÁ, E.: Analysis of Wind Turbine Noise Propagation. ZČU v Plzni, Plzeň, 2008, 73 s.

[8] Kolektiv autorů: Attitudes towards Energy - Special Eurobarometer 247/Wave 64.2. TNS Opinion & Social. European Comission, Brussels, 2006.

[9] Měsíční zpráva o provozu. Energetický regulační úřad, Praha, 2008.