fbpx

Partneři sekce

Extrémní energetika – soláry za polárním kruhem, větrné elektrárny do tajfunů0

Obnovitelné zdroje energie mohou dobře fungovat i v extrémních podmínkách. Výjimkou nejsou třeba solární elektrárny za polárním kruhem. Podívejte se na některé netradiční energetické projekty.

Větrná farma na ostrove Hokkaidó. Foto Wikipedia.org

Solární elektrárny za polárním kruhem

Fotovoltaické elektrárny (FVE) jsou spojené s představou slunečného letního dne. Přesto fungují i v podmínkách zcela opačných. Příkladem je solární farma Willow s roční výrobou 1,35 MWh, která leží asi 50 mil severně od Anchorage na Aljašce, kde v zimních měsících svítí slunce méně než šest hodin denně. Ještě severněji, asi 200 mil pod severním polárním kruhem, je v provozu farma Fairbanks’s Golden Valley. Oba tyto projekty jsou rentabilní především díky vysoké ceně elektřiny na Aljašce, která je téměř dvojnásobná než průměr v USA.

V zimě sice padá výkon farmy Willow téměř na nulu, ale už v březnu, kdy je slunce ještě nízko nad obzorem, ale všude kolem leží sníh, který odráží jeho záření na panely, vyrábí kolem 800 kWh denně a v letních měsících může denní výroba přesáhnout i 8 000 kWh. Za jeden červnový den tak farma vydělá více než za celý prosinec.

Ve vyšších nadmořských výškách pracují soláry lépe

Fotovoltaika dobře funguje i ve větších nadmořských výškách. Na jezeře Lac des Toules ve Wallis uprostřed švýcarských Alp ve výšce 1800 metrů nad mořem zahájila pilotní provoz plovoucí elektrárna s ročním výkonem 8 MWh, což je až o 50 % více, než vyrobí plovoucí solární elektrárny podobného výkonu v nízkých nadmořských výškách. Slunce na horách září silněji a v zimě zde, stejně jako na Aljašce, funguje efekt odrazu světla od okolních svahů pokrytých sněhem. Ještě výš bude ve švýcarských Alpách stát 2,2 MW solární elektrárna u přehrady Muttsee. Zatím nejvýše položenou solární elektrárnou na světě bude Oruru v Bolívii ve výšce 3737 metrů. Na tento zdroj o výkonu 100 MW přispěla grantem ve výši 8,5 milionu EUR i Evropská unie.

Vizualizace solární elektrárny Muttsee ve Švýcarsku. Obr.: Axpo

Japonské větrné elektrárny berou energii z tajfunu

Největší slabinou větrných elektráren, které začínají pracovat při rychlosti větru 4 metry za sekundu, nejlepší výkon dosahují v rozmezí 10–15 m/s a automaticky se odstavují při rychlostech kolem 25 – 30 m/s, je silný vítr. Přesto letos na jaře ohlásilo Japonsko, které chce do roku 2050 dosáhnout nulových emisí skleníkových plynů, výstavbu velkého větrného parku Dohoku na ostrově Hokkaido, který je pověstný drsným počasím s častými vichřicemi. Dodavatelem větrných turbín se má stát společnost Siemens Gamesa, která ve spolupráci s japonskou technologickou firmou Eurus Energy už vyvíjí turbíny o jednotkovém výkonu 4,3 MW odolávající po deset minut větru o rychlosti až 57 m/s a třísekundovým nárazům větru o rychlosti až 80 m/s. Přepočteno je to téměř 290 kilometrů v hodině, což je rychlost tajfunů, které často útočí na pobřeží nejen Japonska, ale i dalších zemí jihovýchodní Asie. 

Proto vyvíjí novou platformu pobřežních turbín odolných proti tajfunům také čínská společnost MingYang. Pro instalace v jihočínském moři připravuje větrnou elektrárnu, která bude podle dostupných údajů dokonce největší na světě. Kolos má tři 118metrové lopatky, výkon 16 MW a bude schopen zásobovat zelenou elektřinou až 20 000 domácností. Tato elektrárna by navíc měla být odolná i vůči zemětřesením, která jsou v Číně také poměrně častá a silná.

Jaderné a vodní elektrárny mají přísnější seismická bezpečnostní kritéria

Daleko větší nebezpečí ale představuje zemětřesení pro jaderné a vodní elektrárny. Při otřesech na východě Japonska v březnu roku 2011 se sice tamních jedenáct jaderných bloků automaticky a bezpečně vypnulo, ale následná vlna tsunami, kterou zemětřesení způsobilo, zničila náhradní zdroje elektřiny v elektrárně Fukušima, jejíž tři reaktory pak v důsledku ztráty chlazení havarovaly. Vzhledem k tomu, že na celém světě pracuje přibližně pětina jaderných reaktorů v oblastech se značnou seismickou aktivitou, zavedla Mezinárodní agentura pro atomovou energii pro jaderná zařízení (MAAE) mnohem přísnější kritéria bezpečnosti, než jsou ta, která musí splňovat jiné průmyslové stavby. Jejich přehled je obsažen v dokumentu Bezpečnostní příručka o seismických rizicích jaderných elektráren, kterou MAAE průběžně aktualizuje a doplňuje.

Stále přísnější předpisy platí i při budování přehradních vodních elektráren. Vědci z postupimské univerzity v Německu tvrdí, že 25 procent z 273 vodních děl, která jsou již v provozu, ve výstavbě nebo se plánují v indickém, nepálském a bhutánském Himálaji, je vážně ohroženo možnými sesuvy půdy způsobenými zemětřesením a doporučují, aby byl další rozvoj vodní energetiky v celém himalájském regionu pečlivě zvážen.

Vybrané zdroje: BBC, Euractiv, Euronews, solarpowereurope.org, swissinfo.ch, futurenetzero.com

Autor: Jan Pergl

Autor se zabývá hlavně stavebnictvím a moderními technologiemi