zpravodajství životního prostředí již od roku 1999

Výroba svetla a tepla v pestovateľských objektoch zvýši potravinovú a energetickú bezpečnosť (1)

04.01.2019
Zemědělství
Energie
Výroba svetla a tepla v pestovateľských objektoch zvýši potravinovú a energetickú bezpečnosť (1)

Ľudská populácia neustále narastá. Rastie dopyt po potravinách a energiách. Ide o vážne globálne problémy...

Na začiatku prelomovej elektrifikácie v 19. storočí poznal človek energiu veľmi málo. Dnes bez nej už nedokáže ľudstvo existovať, ale dôkladne jej rozumie. Deklarovný nedostatok energie je preto diskutabilný. Na vyriešenie problémov takéhoto rozsahu a charakteru je potrebný komplexný pohľad odborníkov. Aby to bolo možné, je potrebné vnímať životný cyklus ako súčasť uzavretého energetického cyklu, ktorý si v prírode formuje život sám. Efektívne riešenie je preto potrebné hľadať v prírode samotnej.

Človek, potraviny, energia, či len jednoducho biomasa?

Vhodné zdroje voľne dostupnej energie svet neustále hľadá. Keď začne využívať ten posledný vyčerpateľný zdroj, bude nutné vykonať vážne kroky a rozhodnutia. Hľadať správne atribúty včasného riešenia na globálny problém znamená uvedomiť si, že energia sa v pravom slova zmysle nadá spotrebovať. Je možné ju len premeniť na iné formy. Keďže nositeľom energie pre človeka sú potraviny je možné vyvodiť cielenú premenu energie pri hľadaní toho správneho riešenia. Pestovateľské objekty sú dôležitou súčasťou poľnohospodárskeho sektora. Ak sa stanú kľúčovou súčasťou toho energetického, budú mať vyššiu pridanú hodnotu.

Nejednotnosť energetických odborníkov

Energetika sa od svojho vzniku radikálne zmenila. Historické, súčasné a predovšetkým budúce pohľady na ňu sú radikálne rozdielne. Zjednocovanie energetickej sústavy v minulosti bolo jedinou zárukou expanzie a zvyšovania dostupnosti elektrickej energie pre všetkých. Dnes je však situácia diametrálne odlišná. Dochádza k decentralizácií sústavy nasadzovaním obnoviteľných zdrojov energií (OZE). Ich početnou aplikáciou, aj keď s malými výkonmi, dochádza k vytváraniu výhodnejších inteligentných elektrických sietí menších rozmerov (smart a mikro grid).

Na elimináciu dopadov klimatických zmien je nevyhnutné nasadzovať fotovoltické elektrárne a veterné turbíny. Malé nízkouhlíkové zdroje elektriny decentralizujú výrobu, čo logicky otáča historický cieľ energetiky (jednotnosť). Aby bolo možné v budúcnosti vytvárať výhodnejšie elektrické siete, je nutné riešiť premenu energie na iné formy. Fotovoltické a veterné elektrárne síce vyrábajú čistú energiu, avšak ich výroba je intermitentná. Na základe predpovede počasia a historických údajov podnebia je možné predikovať množstvo ich výroby. Rovnako je možné z historických a plánovaných aktivít charakterizovať spotrebiteľa z pohľadu potrebného množstva energie. To však neznamená, že je možné v plnom rozsahu a všade zabezpečiť výkonovú rovnováhu v čase medzi nimi.

Rastúca integrácia OZE v elektrickej sústave je zdrojom mnohých príčin, ktorých následkom je výkonová nerovnováha medzi výrobou a spotrebou elektriny. Túto nerovnováhu je len ojedinele možné energeticky a ekonomicky efektívne akumulovať. Historická výstavba elektrickej sústavy nerátala s takýmito prvkami a dynamickými zmenami, ktoré OZE dokážu spôsobiť. Regulácia výkonového prebytku v sústave so štandardnými zdrojmi elektriny je veľmi náročná. Hlavne kvôli zotrvačnosti mechanických častí generátora. OZE predstavujú akýsi neriadený zdroj čistej elektriny, ktorý vyrobí elektrinu aj v čase, kedy nie je potrebná.

Energetickí odborníci sa tak postupne rozdelili na dva tábory. Prvá skupina výrazne podporuje nasadzovanie OZE. Opodstatnenosť ich úsilia je nespochybniteľná. Zásoby fosílnych palív sú vyčerpateľné. Je našou povinnosťou zabezpečiť dostatok energie pre budúcu generáciu. Opodstatnenosť rozširovania OZE nespochybňuje ani druhý tábor. Ten má zdanlivo zodpovednejší prístup k zachovaniu základného pravidla energetiky, ktorou je výkonová rovnováha medzi výrobou a spotrebou. Kým prvý tábor rieši všeobecne nedostatok energie, druhý varuje pred blackoutom. Je preto nezmysel hľadať kompromisy medzi týmito dvoma tábormi. Potrebné je spoločne nájsť komplexné a efektívne riešenie pre realizáciu zmysluplného úsilia oboch táborov. [1,2]

Svetlo na konci tunela

Slnko je nevyčerpateľný a nevyhnutný zdroj energie pre všetok život na zemi. Počas celej existencie je človekom a prírodou využívaný ,,duálny energetický potenciál" slnečného žiarenia - svetlo a teplo. Sú najdôležitejším prvkom pri prevádzke pestovateľských objektov (biomasy). Svetlo je preto kľúčovým atribútom pri hľadaní správneho komplexného riešenia. Je nositeľom dvoch energií potrebných pre organický život. V technike sa viac krát osvedčila inšpirácia a poznatky z prírodných javov. Nebude tomu inak ani pri využívaní duálneho energetického potenciálu svetla z umelých svetelných zdrojov. Práve tie sú totiž nevyhnutné v pestovateľskom objekte na nepretržitú produkciu zdravých potravín.

Vysoká efektívnosť komplexného riešenia je dôležitá. Vysokoúčinná kombinovaná výroba elektriny a tepla je nevyhnutný proces pri premene energií. Technicky ide o nežiadané generovanie odpadového tepla pri spaľovacom procese.

Totožné generovanie odpadového tepla nastáva aj pri svietení s umelými svetelnými zdrojmi. Cieleným technickým procesom je vhodná kombinovaná výroba svetla a tepla v pestovateľskom objekte. Tá však musí dostatočne zohľadniť premenlivé tepelné podmienky počas roka. Jej aplikovateľnosť je nevyhnutná bez ohľadu na geografickú polohu a klimatické podnebie.

Autoři:

Zoltán Kováč, Juraj Kubica, František Janíček, Miriam Szabová, Kristián Slovák, Peter Káčerik

MESLED ENERGY, s.r.o.

Slovenská technická univerzita v Bratislave, Fakulta elektrotechniky a informatiky,
Ústav elektroenergetiky a aplikovanej elektrotechniky

Pokračování příště..

Komentáře k článku. Co si myslí ostatní?

Další články
Chystané akce
25
1. 2019
25.1.2019 - Seminář, školení
30
1. 2019
30.1.2019 - Seminář, školení
Kongresové centrum BVV, Brno
6
2. 2019
6.2.2019 - Seminář, školení
Teplice
7
2. 2019
7.2.2019 - Seminář, školení
Plzeň
12
2. 2019
12.2.2019 - Seminář, školení
České Budějovice
Podněty ZmapujTo
Mohlo by vás také zajímat
Naši partneři
Složky životního prostředí