Obnovljivi viri energije (OVE)

Obnovljivi viri energije (OVE) vključujejo vire energije, ki jih zajamemo iz naravnih procesov, kot so veter, vodni tok v rekah ali potokih, sončno sevanje, fotosinteza, s katero rastline gradijo biomaso in geotermalna energijo.

Proizvajanje energije iz obnovljivih virov (OVE) v Sloveniji je izvedeno na osnovi energetskega zakona z uredbami in sklepi vlade RS. Vsi proizvajalci, ki ustrezajo pogojem, ki so natančno določeni v zakonodaji, si pridobijo status kvalificiranega proizvajalca električne energije in pripadajoče ugodnosti.

Obnovljivi viri energije imajo številne pozitivne učinke. Danes lahko s pomočjo sončnih elektrarn omogočimo samooskrbo z električno energijo za velik del gospodinjstev. Pri izrabi sončne energije za proizvodnje električne energije je vodilna Kenija, kjer letno prodajo več kot 30.000 sončnih celic.

Številni projekti obnovljivih virov energije lhako v svetu pripomorejo k zmanjšanju stopnje revščine in hkrati ponujajo cenejšo elektriko za razvoj podjetij, ki posledično pripelje do novih zaposlitev.

Prednosti obnovljih viro:

• Zmanjšujejo odvisnost od fosilnih virov energije in povečujejo energetsko varnost.
• Obnovljivi viri energije prispevajo k zmanjšanju emisij CO2 in drugih negativnih vplivov na okolje.
• Neomejena količina obnovljivih virov, kar pomeni, da z njeno izrabo pripomoremo k trajnostni rabi virov.
• Majhni stroški – Sama donosnost obnovljivih virov energije je odvisna od posameznega vira energije. Toplotne črpalke zrak-zrak so kar 3 do 6 manj učinkovite od toplotnih črpal v geotermalnih sistemih.
• Povrnitev stroškov investicije v sisteme, ki omogočajo učinkovito rabo obnovljivih virov se običajno povrne v 5 do 25 letih.
• Zanesljivost – Predvsem sistemi, ki izkoriščajo izrabo geotermalne energije so izjemno zanesljivi. Geotermalna energija omogoča natančno načrtovanje previdene toplotne moči, skozi ves čas izrabe, kar jo naredi izjemno zanesljivo v primerjavi s preostalimi obnovljivimi viri energije.
• Spodbujajo razvoj lokalnih skupnosti.
• Spodbujajo lokalno zaposlenost.
• Postajajo konkurenčni jedrskim in fosilnim virom.
• Njihova razklopljenost omogoča demokratizacijo energetskega sektorja.
• Prilagajanje vrste energije lokalnim potrebam.
• Nenehni tehnološki napredki na področju rabe obnovljivih virov energije omogočajo visoko energetsko učinkovitost. Glede na trende razvoje je mogoče pričakovati, da bodo naraščala tudi finančna upravičenost naložbe v tovrstne sisteme.

Slabosti obnovljivih virov energije:

• Nezanesljivost delovanja – Hidroenergija, energija vetra in sončna energije so vse odvisne od vremenskih razmer, kar pomeni, da je njihova izraba in učinkovitost zelo nepredvidljiva. Pri obnovljivih virih najbolj izstopa geotermalna energija, ki je v primerjavi s preostalimi viri veliko bolj zanesljiva in je na voljo konstantno skozi celotno leto.
• Oddaljenost od porabnikov – Sistemi za rabo obnovljivih virov energije so pogosto locirani na bolj odročnih krajih, kar pomeni dolgo transportno mrežo do končnih porabnikov. Sama izgradnja zahteva uporabo fosilnih goriv in negativen vpliv na okolje, kar pa postavi upravičenost tovrstnih sistemov pod velik vprašaj.
• Velike površine – Jedrska elektrarna v primerjavi s sončnimi elektrarnami potrebuje za proizvodnjo enake količine električne energije, kar 4 krat manjšo površino.
• Visoki stroški skladiščenja presežkov energije – Zaradi neenakomernosti proizvodnje, pogosto pride do presežkov elektrike, kar pomeni, da je potrebno presežke skladiščiti, to pa povzroči dodatne visoke stroške.
• Odvisnost od lokacije – Izraba določenih obnovljivih virov energije je omejena na lokacije, kjer pogoji za njeno izrabo žal niso ustrezni.
• Poseganje v naravo – Čeprav obnovljivi viri energije veljajo za čisti vir električne energije, je krčenje gozda za potrebe pridobivanja goriv iz biomase, namestitev vetrnih turbin in gradnjo hidroelektrarne posegati v naravo, kar poveča negativni vpliv v okolje. Tudi krčenje gozda za potrebe pridobivanja goriv iz biomase

Paradoks obnovljivih virov energije

Samo ime »alternativni vir energije« je lahko zavajajoče, saj vsi alternativni viri energije niso nujno alternativni.

Ko govorimo o alternativnih virih energije je potrebno vzeti v obzir:

• Koliko energije nam posamezni alternativni vir prinese skozi celotno življenjsko dobo rabe.
• Koliko energije je potrebno za izgradnjo in delovanje alternativnega vira energije.

Ob rabi obnovljivih virih energije se porajajo številna vprašanja in pomisleki. Mnogi posamezniki, društva za zaščito okolja in nevladne organizacije opozarjajo, da pri proizvodnji električne energije iz obnovljiv virov prihaja do obsežnih posegov v okolje, saj za postavitev sistemov krčimo gozdove in posegamo v naravne habitate živali.

Za primer vzamemo vetrno energijo. V zadnjih desetletjih je energija vetra predstavlja kot sinonim za čisto energio. Vetrna turbina res proizvaja brezogljično elektriko, vendar pri tem pogosto pozabimo, koliko energije in materialov je potrebno za izgradnjo in delovanje vetrnih elektrarn.

Za izgradnjo ene vetrne turbine potrebujemo:

• Pribl. 900 ton železa,
• 2500 ton betona,
• 45 ton plastike, ki je ni mogoče reciklirati.

Vrste obnovljivih virov energije

• Biomasa: rastlinska olja, les, bio-plin in biohidrogen.
• Vetrna energija: (vetrne elektrarne).
• Geotermalna energija: površinska in globoka geotermalna energija.
• Vodna energija: energija tokov, energija plimovnja, toplotno izkoriščanje
• Sončna energija: Sončne elektrarne, solarna kemija in solarne termoelektrarne.

Sončna energija

Sončna energije se izrablja za proizvodnjo toplotne in električne energije. Sončna energija se lahko uporablja za osvetljevanje in ogrevanje prostorov s sončnimi kolektorji ter za proizvodnjo električne energije s fotovoltaičnimi sistemi. Slabosti izkoriščenosti sončne energije so predvsem nezanesljivost sistema in odvisnost od vremena.

V primeru oblačnega dneva sončne elektrarne proizvedejo manj električne energije. Poglavitne prednosti so neizčrpnost in brezplačnost vir, okolja sprejemljivost in omogočanje oskrbe z energijo na bolj odročnih področjih. Gradnja sončnih elektrarn je vedno bolj razširjena tudi v gospodinjstvih, saj se z razvojem tehnologije konstantno znižujejo stroški izgradnje.

Trenutno sončna energije predstavlja dobre 3 % skupne rabe obnovljivih virov energije v Sloveniji.

Vetrna energija

Vetrna energija izrablja vektorsko kinetično energijo. Velikost kinetične energije je odvisna od hitrosti vetra in se povečuje proporcionalno s hitrostjo vetra na tretjo potenco. Izkoriščanje vetrne energije je primerno tam, kjer vetrovi dosegajo konstantno visoke hitrosti.

Moderne vetrne elektrarne potrebujejo za pričetek delovanja hitrost okoli 5m/s. Največ električne energije proizvedejo pri hitrosti vetra med 12 in 24 m/s. Pri hitrostih nad 25m/s se vetrne elektrarne samostojno zaustavijo, da zaradi visokih hitrosti ne bi prišlo do poškodb.

Slabost vetrnih elektrarn prestavlja nestanovitnost proizvodnje električne energije, vizualni vpliv na okolico, odvisnost od vremenskih razmer ter ob neustreznem umešanju v prostor imajo lahko negativni vpliv na živalske vrste.

Hidroenergija

Trenutno prestavlja najpomembnejši obnovljivi vir energije za proizvodnjo električne energije. Izkoriščanje hidroenergije poteka v hidroelektrarnah, kjer s pomočjo vode proizvajajo elektriko.

Količina proizvedene električne energije je odvisna od višinske razlike vodnega padca in od količine vode.

Poznamo različne tipe hidroelektrarn:

• Pretočne hidroelektrarne,
• Akumulacijske hidroelektrarne,
• Pretočno-akumulacijske hidroelektrarne,
• Črpalne hidroelektrarne.

Prednost hidroelektrarne je, da ne onesnažujejo okolja. Objekti imajo nizke obratovalne stroške in dolgo življenjsko dobo.

Slabost je, da predstavljajo velik poseg v okolje in imajo pogosto negativne učinke ekosisteme.

Biomasa

Biomasa, ki se uporablja za energetske namene, vključujemo lesne odpadke, rastlinska olja, energetske rastline in drug organske dele, iz katerih je mogoče pridobivati energijo. Biomasa je bila prvotno namenjena pridobivanju toplote za ogrevanje in za proizvodnjo električne energije.

Prednosti biomase:

• Gre za obnovljiv vir energije, ki zagotvalja razvoj podeželja in omogoča lokalno samozadostnost pri rabi energije.

Slabosti biomase:

• Pri kurjenju biomase v zrak spuščamo CO2 in druge izpuste, ki so problematični predvsem pri napravah, ki nimajo ustreznih filtrov in čistilnih naprav.

Biogorivo

Se pridobiva in biomase. Med tekoča goriva pridobljena iz biomase spadajo bioalkohol, bioetanol, bioidizel. Med plinast goriva pridobljena iz biomase spadajo sintetični plin, bioplin in deponijski plin.

Bioetanol se pridobiva s fermentacijo sladkorja in dodanih škrobnih rastlih. Etanol se pridobiva iz celulozne biomase, ki je pridobljena iz trave in dreves. Etanol je uporaben kot gorivo za prevozna sredstva in se uporablja kot dodatek bencinu za izboljšanje emisij in povečanje oktanskega števila. Biodizel je izdela iz živalskih maščob, reciklirane masti in rastlinskih olj in se uporablja kot dodatek za zmanjšanje ravni ogljikovega monoksida pri dizelskem pogonu.

Geotermalna energija

Z izrazom geotermalna energijo opisujemo toploto, ki nastaja in je shranjena v notranjosti Zemlje. Izkoriščamo jo lahko s hlajenjem vročih kamnin ali neposredno z zajemom toplih vodnih ali parnih vrelcev.

Uporaba geotermalne energije je pogojena s temperaturo vode. Ločimo visoko-temperaturne geotermalne vire nad 150°C, ki se uporabljajo za proizvodnjo električne energije in nizko-temperaturne geotermalne vire pod 150°C, ki se uporabljajo za ogrevanje.

Možnost koriščenja geotermalne energije kot nizkotemperaturnega vira je možno v treh različnih intervalih.

Koriščenje geotermalne energije je za pridobivanje električne energije je možno v zgornjem temperaturnem intervalu, ogrevanje stanovanjskih hiš in industrijskih objektov je mogoče v srednjem temperaturnem intervalu ter ogrevanje rastlinjakov in ribogojnic je možno v nizkotemperaturnem intervalu

Rast obnovljivih virov energije

Med letoma 2004 in 2009 je bil razvoj obnovljivih virov energije v primerjavi s preostalimi viri zrasel za 60 %. Najhitreje se je povečal razvoj fotonapetostnih sistemov in izraba vetrne energije.

Obnovljivi viri energije v Sloveniji

Delež OVE (obnovljivi viri energije) v Sloveniji predstavljajo 21 % skupne energetske rabe. Največji prost deleža obnovljivih virov je bilo moč zaznati med letoma 2008 in 2017, predvsem na področju ogrevanja in hlajenja, kjer je rast znašala 14 % in sedaj znaša 33 % skupne rabe.

Nacionalni energetski in podnebni načrt

NEPN ali celovit nacionalni energetski n podnebni načrt je akcijsko strateški dokument, ki za obdobje od leta 2030 do leta 2040 določa cilje in ukrepe na petih razsežnostih energetske unije.

1. Razogljičenje (emisije toplogrednih plinov in obnovljivi viri energije).
2. Energetska učinkovitost.
3. Energetska varnost.
4. Notranji trg.
5. Raziskave, inovacije in konkurenčnost.

Nacionalni cilji rabe obnovljivi virov energije

Za izpolnitev krovnega cilja bo potrebno še ustaviti rast porabe končne energije, uveljaviti učinkovito rabo energije kot prioriteto gospodarskega razvoja in intenzivno spodbujati povečevanje rabe energije iz obnovljivih virov energije do leta 2030 in nadalje.

Za dosego teh ciljev zagotavljamo ustrezno podporno okolje za:

• Energetsko sanacijo obstoječih stavb predvsem v javnem sektorju ter gradnjo aktivnih stavb, ki predstavljajo tehnološko najbolj napredne objekte.
• Nadomeščanje kurilnega olja za ogrevanje z lesno biomaso in drugimi obnovljivimi viri energije.
• Sisteme daljinskega ogrevanja na obnovljive vire energije in soproizvodnjo toplote in električne energije.
• Nadomeščanje električne energije za pripravo sanitarne tople vode s sončno energijo in drugimi obnovljivimi viri energije.
• Proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov energije.
• Povečanje deleža železniškega in javnega prometa.
• Uvajanje biogoriv in ostalih obnovljivih virov energije v prometu in kmetijstvu ter uvajanje električnih vozil.
• Razvoj distribucijskih omrežij za vključevanje razpršene proizvodnje električne energije vključno z razvojem aktivnih/pametnih omrežij.
• Razvoj industrijske proizvodnje tehnologij učinkovite rabe energije in obnovljivih virov energije.