Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince 20081/27 Czech Physics Society Energetická situace a příslušný fyzikální výzkum v České Republice S.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince 20081/27 Czech Physics Society Energetická situace a příslušný fyzikální výzkum v České Republice S."— Transkript prezentace:

1 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince 20081/27 Czech Physics Society Energetická situace a příslušný fyzikální výzkum v České Republice S poděkováním za materiály od Ministerstva průmyslu a obchodu ČR, Evropské komise, ČEZ, KTE Stockholm, Západočeské Univerzity a dalších Jan Mlynář Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i. Za Slovankou 3, Praha 8, Odborná skupina energetika České fyzikální společnosti

2 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince 20082/27 Czech Physics Society Globální situace v energetice Primary energy sources / Electricity production / Policies / Gas & Oil / Renewables / Future strategies / Research / Energy Commission / Concluding remarks Obsah přednášky

3 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince 20083/27 Lidé potřebují více energie a potřebují čistší energii Celosvětová spotřeba energie poroste, a to hlavně ze dvou příčin: Přibývá lidí, a některé chudé země bohatnou. Příklady současné roční spotřeby energie na hlavu: USA 12.5 TCE (tun ekvivalentu uhlí) západní Evropa 6.0 TCE (ČR 6.8) Čína 1.4 TCE Indie 0.7 TCE Při úsporách lze dobře žít s 3 TCE. IEA očekává zdvojnásobení poptávky po energii do Dobrá zpráva: Stále jsme ve spotřebě energie o řád níže než živá příroda. Globální situace

4 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince 20084/27 Czech Physics Society Spotřeba energie na hlavu Průměrný „příkon“ člověka je kolem 250 W, ve vyspělých zemích je ovšem až v řádu kW. Jen čtvrtina lidí má nadprůměrnou spotřebu.

5 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince 20085/27 Existující energetické zdroje  Fosilní paliva Levná, běžná, sociálně přijatá. Zdroj znečištění a CO 2, dostupnost, transport. Jaderné zdroje Výkonné, bez emisí, dlouhodobý potenciál. Aktivní produkty, proliferace, obavy veřejnosti. Obnovitelné zdroje Dlouhodobě udržitelné, čisté. Nevýkonné, nespolehlivé, drahé.

6 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince 20086/27 Fosilní paliva vznikala milióny let. Za jejich vytěžení nás budoucí generace nepochválí. Fosilní paliva - lokalizované zdroje  geopolitické a kulturní střety - klimatické změny (CO2) - lokální znečištění Nehledě na…

7 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince 20087/27 Czech Physics Society Zásoby paliv Ropa Plyn Uhlí Uran Roky Ověřené ekonomické zásoby paliv při současné spotřebě

8 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince 20088/27 globální oteplování (CO 2 ) (?) znečištění* zajištění dodávek…? také časově omezené Možnost ukládání CO 2 (sequestration) ale je to drahé Obtíže fosilních paliv *7.4 millionů člověko-roků je ročně ztraceno jen v Číně kvůli poškození zdraví ze znečištění vzduchu. Ekonomická škoda se odhaduje na 54 miliard $ ročně

9 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince 20089/27 Czech Physics Society Zdroje energie podle emisí CO 2

10 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Ekonomika klimatických změn Britská vládní studie, 2006 („Stern review“) Pokud oteplování souvisí s lidskou činností, pak můžeme buď investovat alespoň 1% HDP do změn činnosti, nebo počítat s 20% poklesem HDP. ….prostředky na výzkum přitom stagnují….

11 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Zanedbatelné emise CO 2 – renesance? (jaderné zdroje ušetřily víc CO 2 než Kyótský protokol) Potenciál k dlouhodobému řešení (ovšem nikoli s dnešními tzv. pomalými reaktory) dlouhožijící vysoce radioaktivní vyhořelé palivo nebezpečí zneužití paliva (proliferace) obavy veřejnosti z hlediska bezpečnosti Jaderné štěpení Kozloduj, Bulharsko Cernavoda, Rumunsko

12 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 -čím dál důležitější, nicméně v současné době dokáží krýt jen zlomek celosvětové poptávky -Jde o rozptýlené a nestálé zdroje – OK pokud se navzájem doplňuje s mohutnými zdroji v základním režimu. -opět se vynořují geopolitické a „NIMBY“ problémy Obnovitelné zdroje

13 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 -Dostatečný potenciál je pouze ve sluneční energii – ale naše současné znalosti neříkají, jakým způsobem by ho šlo využít. -Průměrná hustota výkonu dopadajícího slunečního záření v ČR je okolo 100 W/m 2 Průměrný „příkon“ naší civilizace je cca 15 TW Energie slunečního záření

14 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Ekonomika zdrojů energie

15 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Dva zásadní závěry V dohledné době se z hlediska zásobování energií žádné jednoduché a univerzální řešení nenabízí. Proto: (i) Je třeba podporovat široký „mix energetických zdrojů“ (ii) Nemůžeme si dovolit ignorovat žádný potenciálně přijatelný zdroj.

16 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Fakta o energii v České republice Česká republika je z hlediska energetiky bohatá země (s výjimkou obnovitelných zdrojů) + naše energetická závislost je jedna z nejnižších v EU dovoz energie 25 % ČR / 50 % EU + relativně velká bezpečnost dovozu plynu i ropy + pokles ve spotřebě uhlí (o 35%), nárůst ve spotřebě jaderné energie a plynu Vlastníme přírodní zdroje: Hnědé a černé uhlí, uran, dokonce i ropu (4% spotřeby) Provozujeme a umíme stavět jaderné elektrárny -- máme vysokou měrnou spotřebu 4.3 / 3.7 toe / hlavu ( 2004 ) Kvůli průmyslu! Spotřeba domácností a dopravy je pod průměrem. -- vysoká energetická náročnost641 / 185 toe / milión Eur -- vysoká úroveň emisí CO / 8.2 t / cap -- malý podíl obnovitelných zdrojů3.1 % / 12 %

17 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Zdroje v České republice Primární energetické zdroje Pevná paliva Ropa Plyn Jádro Obnovitelné Jiné

18 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Dodávka primárních energií podle zákazníka Zdroje v České republice Průmysl Doprava Domácnosti Obchod aj.

19 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Výroba elektrické energie v ČR

20 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Energetická rovnováha v EU vývoz elektrické energie v TWh roce 2006

21 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 kapacita 800 MW tranzit s Polska (ev. Ukrajina, Rusko) kapacita 1200 MW Export Německo, Itálie Kapacita 400 MW, export Rakousko Kapacita 1200 MW Export Maďarsko, Slovensko, Balkán Tranzit a export elektrické energie

22 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Sokolovská pánev ze satelitu

23 Uhelné elektrárny Prunéřov 1,5 GWe

24 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 4x 0,5 GWe VVER Jaderná elektrárna Dukovany

25 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 2x 1 GWe VVER Jaderná elektrárna Temelín

26 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Lipno, 120 MW Orlík, 364 MW Slapy, 144 MW Dlouhé stráně, 650 MW Vodní elektrárny

27 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Komentáře k elektroenergetice v ČR V naší zemi spotřeba roste, zatímco instalované kapacity budou muset poklesnout kvůli a) životnosti zařízení, která se mnohde blíží k závěru b) zákonným limitům na těžbu hnědého uhlí Současná situace tedy není idylická s ohledem na dobu, která je potřeba ke schválení a stavbě nových kapacit Naše vláda a energetické společnosti podporují politiku EU otevření volného trhu s energiemi. V důsledku toho - jsou ceny energií pro naše občany nezvykle vysoké (což vede např. k renesanci vytápění domácností uhlím) - vyvážíme elektřinu, zatímco není tlumena povrchová těžba - energetické společnosti mají enormní zisky, vedoucí k neracionálním odměnám pro jejich management Obecné otázky: Udržitelnost, spolehlivost a bezpečnost dodávek  kontrola emisí, dotace pro obnovitelné zdroje, omezený import, diverzifikace Zatím je veřejnost vcelku příznivě naladěna pro rozvoj energetiky včetně JE, ale: Dvě klíčová & politická témata: 1) Prolomení současných limitů těžby power play strany Zelených2) Stavba nových jaderných zdrojů

28 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Scénáře elektroenergetiky v ČR TWh ročně Roky A co dovoz? NE: více než 30 instalovaných GWe bude zavřeno do roku 2020, očekává se deficit více než 15 GW. Přepokládaná úroveň vývozu elektřiny

29 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Návrh nové investice, 1 – 1,5 GW (kogenerace) Celková vyrobená energie 5 TWh Emise CO 2 jsou o 50% nižší než plynu Flexibilní zdroj, schopný regulovat VN soustavu a podpořit špičkovou výrobu Velká závislost na dovozu z Ruska Podstatně dražší elektřina než elektřina z uhelných a jaderných zdrojů Vysoká investiční rizika Deficit TWh Současná strategie pro udržení rovnováhy v roce 2020 Plyn Obnovitelné ?? Úspory Plyn v ČR: základní fakta Výhody plynu: Nevýhody plynu: V budoucnosti má být hlavní rolí plynu vytápění, kde má nahradit z 50% vytápění uhlím (nicméně, právě investice do plynofikací jsou často nevyužité)

30 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Zásobování plynem Také tranzitní role

31 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Cena plynu USD CZK Ropa: Podobná situace (dva ropovody – z Ruska (Družba) a ze středomoří (IKL napojený na Transalpine tj. na Trieste), tranzit + výhoda tvrdnoucí měny

32 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Pokrýt 20% spotřeby EU z obnovitelných zdrojů Emise skleníkových plynů -20% ve srovnání s 1990 Záleží na HDP – některé země budou muset „kupovat čistou energii“ Závazek ČR 13% Emission trading scheme ostatní (doprava, domácnosti) Stejné pro všechny - 21% Bohužel pro nás se odvozuje od národní úrovně emisí v roce 2001 Záleží na HDP ČR + 9% Evropský klimatický balíček 3x20 EU země se zavazují do roku 2020

33 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Závazek 13% z obnovitelných zdrojů 2006: 6,5 % 2020: 13 %

34 Větrné elektrárny v České republice

35 Hlavní fotovoltaické instalace v České republice V rámci evropského projektu “PV Enlargement” byly na českých technických univerzitách postaveny 20 kW demonstrační a vzdělávací elektrárny

36 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Do roku 2020 je nutné postavit nové uhelné či jaderné zdroje s roční výrobou 24 – 33 TWh (do roku 2030 pak 25 – 58 TWh) To odpovídá instalovanému výkonu GWe. Uhlí – omezené zásovy i když by došlo k prolomení limitů Bylo rozhodnuto postavit nový 2 x 660 MWe zdroj (očekávané spuštění 2010 a 2012) Obnovitelné zdroje – limitovaný potenciál, důležité ale ne postačující Jaderné štěpení – zřejmě nejrozumnější řešení Strategie výroby elektřiny Očekávaný vývoj ve výrobě elektřiny v ČR: TWh Současná strategie pro udržení rovnováhy v roce 2020 plyn obnovitelné dovoz a/nebo jádro a/nebo uhlí úspory

37 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Výzkum v ČR – jaderné štěpení VR-1, FJFI ČVUT Praha LVR-15, ÚJV Řež

38 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Termojaderná fúze Tokamak COMPASS Ústav fyziky plazmatu AV ČR, Praha

39 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 - UNIVERZITY (sluneční energie, energie větru, inteligentní budovy) - AKADEMICKÉ ÚSTAVY Projekt IAV Technologické centrum - REZORTNÍ A PODNIKOVÉ VÝZKUMNÉ ORGANIZACE Další výzkum

40 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Nezávislá energetická komise 5 7 NEK byla ustavena vládou a vedena předsedou AV ČR prof Václavem Pačesem. Závěry nezávislé energetické komise - Vláda by měla aktivně podporovat každé opatření, které povede k prohloubení konkurence na energetických trzích. - Vláda má umožnit a usnadnit zahájení posuzovacích procesů produkce všech typů energie (včetně jaderných) - Význam hnědého uhlí bude v dlouhodobém horizontu klesat, nicméně bude představovat stále významný energetický zdroj. Vláda by neměla omezovat podnikatelská rozhodnutí v této oblasti a měla by připustit diskusi o těžebních limitech podle jasně vymezených pravidel.

41 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince / Nezávislá energetická komise Vláda by měla považovat podporu procesů, vedoucích k úsporám energií, za prioritu a mimořádně významnou součást formování dlouhodobé energetické strategie. Jaderná energetika představuje jednu z variant výroby elektrické energie a je důležitou součástí energetického mixu. Vláda bude považovat obnovitelné zdroje za nezpochybnitelnou součást budoucího palivo-energetického mixu. Vláda by měla využít tranzitní elektrickou přenosovou síť k posílení pozic ČR na energetickém trhu. Vláda by měla přehodnotit energetickou a související legislativu ČR a EU tak, aby nedocházelo přednostně k řešení dílčích energetických úkolů na úkor důležitých energetických potřeb společnosti, zejména stability odvětví včetně přenosu energie.

42 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 JB Závěr obrazem… 5 7

43 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 The average target –20% in 2020 (as compared to 1990) can be met only thanks to the decrease of emissions in the “new countries” in 1990s, still the – 21% are requested based on 2005 data. EU ,7% EU % Energy situation in the Czech RepublicVarenna, 7-8 th April /27 Trouble with ETS

44 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 Areas of interest: - growth mechanism of microcrystalline silicon - optical and electronic properties of silicon films (amorphous and microcrystalline) - transport properties of microcrystalline silicon - optical properties of transparent conductive oxide and back reflectors - modeling of quantum efficiency of micromorph cell R&D in Photovoltaics Within the framework of the EU project “PV Enlargement” 20 kW power stations for demonstration and education were built at the following universities: - Charles University, Faculty of Mathematics and Physics, Prague - Brno University of Technology - Technical University Ostrava - University of West Bohemia Plzen - Technical University Liberec while further 3 kWp system exists at Czech Technical University, Prague The research includes: - diagnostics of large area solar cell homogeneity - thermograph studies, noise spectroscopy - diagnostics of materials and solar cells by - measurement of photoelectric properties of semiconductors - measurement of diffusion length of minority carriers and parameters of the space charge regions in PV relevant inorganic and organic materials

45 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince / MW Transit from Poland (and Ukraine and Russia) 1200 MW Export to Germany and Italy 400 MW, Export to Austria 1200 MW Export to Hungary, Slovakia, Baltic states Power balance in CR Electric energy in TWh

46 Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince /27 59, , , Perspective electric power consumption based on the GDP expected increase Assumptions: Consumption linearly increases with GDP GDP increase: 4% p.a. until 2012 and 3% p.a. later +37,1 High consumption scenario Predicted demand


Stáhnout ppt "Energetika a výzkum v ČRU3V FJFI ČVUT, 4. prosince 20081/27 Czech Physics Society Energetická situace a příslušný fyzikální výzkum v České Republice S."

Podobné prezentace


Reklamy Google