Větrná elektrárna

Pro jednoduchý výpočet malé větrné elektrárny lze použít tento postup

http://www.ve.mzf.cz/index.php?nc_postup_vypoctu

Větrná mapa ČR

Vodní elektrárna
Bioplynová stanice

Co je větrná energie a jakou roli hraje v České republice ve srovnání s EU?
Větrná energie je klíčový obnovitelný a nevyčerpatelný zdroj, který přeměňuje kinetickou energii větru na elektřinu s nulovými emisemi skleníkových plynů během provozu. Na globální úrovni je široce adoptována, přičemž v zemích jako Dánsko pokrývá 40 % spotřeby elektřiny a v Německu 25 %. Průměrný podíl větrné energie na celkové spotřebě v Evropské unii dosahuje 15 %. Navzdory značnému domácímu potenciálu, větrné elektrárny v České republice pokrývají k roku 2024 pouze zhruba 1 % celkové spotřeby energie, což je výrazně pod evropským průměrem. Tento nízký podíl je překvapivý, protože mnoho lokalit v ČR nabízí větrné podmínky srovnatelné se sousedním Německem.

Jaké jsou hlavní výhody a nevýhody větrných elektráren?
Výhody:

Ekologické přínosy: Nulové emise skleníkových plynů během provozu, čistá a obnovitelná forma energie.
Ekonomické a provozní efektivita: Vítr je bezplatné palivo, což vede k velmi nízkým provozním nákladům po počáteční investici.
Využití půdy: Turbíny zabírají minimální plochu na úrovni terénu, což umožňuje jejich instalaci na zemědělské půdě bez významného narušení produkce a s možností dodatečného příjmu pro zemědělce.
Energetická nezávislost: Větrná energie může být získávána lokálně, snižuje závislost na importovaných fosilních palivech a posiluje národní energetickou bezpečnost.
Technologický pokrok: Neustálý vývoj vede k účinnějším, tišším a bezpečnějším turbínám.
Nevýhody:

Vizuální dopad: Mohou narušovat přirozený ráz krajiny.
Hlučnost: Při provozu mohou být hlučné, i když moderní technologie hluk výrazně snižují.
Vliv na faunu: Riziko kolize ptáků a netopýrů, ačkoli výzkumy naznačují, že toto riziko je menší než u silničního provozu nebo vysokého napětí.
Vysoké počáteční náklady: Pořizovací náklady na turbíny a infrastrukturu jsou značné.
Intermitence: Výroba elektřiny závisí na proměnlivé síle větru, což vyžaduje záložní zdroje nebo akumulaci pro stabilitu sítě.
Životnost: Typická životnost turbíny je přibližně 20 let.
3. Jaké jsou typické náklady na větrné elektrárny v ČR a jak rychle se energeticky vrátí investice?
Náklady se liší podle velikosti a účelu. Pro komerční větrnou turbínu o výkonu 100 kW se kapitálové výdaje (CapEx) pohybují kolem 567 500 USD (cca 13,3 mil. Kč), s ročními provozními náklady (OpEx) kolem 11 800 USD (cca 277 300 Kč). Celkové náklady na výstavbu jedné moderní 4 MW větrné elektrárny se mohou pohybovat kolem 150 milionů Kč. Kromě nákupu turbíny zahrnují náklady také projekční a schvalovací činnosti, zajištění pozemků, stavební práce, připojení k síti a příspěvky obcím. Energetická návratnost investice, tedy doba, za kterou větrná turbína vyrobí stejné množství energie, jaké bylo spotřebováno na její výrobu a instalaci, je velmi rychlá – zhruba šest měsíců. To podtrhuje silnou environmentální a energetickou efektivitu větrné energie v dlouhodobém horizontu.

Kde jsou větrné elektrárny v ČR nejvíce rozmístěny a proč?
Většina větrné energie v České republice je generována v severozápadní části země. V roce 2023 pocházelo téměř 62 % veškeré větrné energie z Ústeckého, Karlovarského a Libereckého kraje, následovaných severní Moravou (Olomoucký a Moravskoslezský kraj). Důvody tohoto rozmístění jsou primárně přírodní větrné podmínky, zejména v horských oblastech jako Krušné hory a Jeseníky, které nabízejí průměrné rychlosti větru nad 100 metrů kolem 6 m/s, což je ekonomicky efektivní hranice. Dalšími faktory jsou historické povolování, které bylo v těchto oblastech snadnější, a také vliv veřejné akceptace a legislativních omezení v jiných potenciálně vhodných regionech (např. Kraj Vysočina), kde odpor místních obyvatel nebo vliv Ministerstva obrany a památkářů brání výstavbě.

Jaký je aktuální stav a historický vývoj instalovaného výkonu větrných elektráren v ČR?
K 31. prosinci 2023 přesáhl celkový instalovaný výkon větrných elektráren v České republice 342 MW. Historicky se instalovaný výkon postupně zvyšoval z 17 MW v roce 2004 na současnou úroveň, ale s pomalejším tempem růstu ve srovnání s jinými evropskými zeměmi. Například, Národní akční plán počítal s 743 MW instalovaného výkonu do roku 2020, což nebylo dosaženo. I když vládní plány počítají s výrazným zvýšením až na 1 500 MW v nejbližších letech, současné tempo je nedostatečné pro splnění národních a evropských klimatických a energetických cílů.

Kolik elektřiny vyrábějí větrné elektrárny v ČR a jaký je jejich podíl na celkové spotřebě?
V roce 2023 vyrobily větrné elektrárny v České republice celkem 701 GWh brutto, což představovalo pouze 1,03 % hrubé konečné spotřeby elektřiny v zemi. Pro rok 2024 se uvádí výroba kolem 700 GWh. Průměrný roční koeficient využití větrných elektráren v ČR se pohybuje kolem 20 %. Tento podíl je výrazně pod průměrem EU (15-20 %), což naznačuje systémové problémy a promarněné příležitosti. Studie Ústavu fyziky atmosféry (ÚFA) však odhaduje, že do roku 2040 by větrná energie mohla pokrýt 6.2 TWh, což by představovalo 10 % roční spotřeby elektřiny v ČR.

Jaký je potenciál větrné energie v ČR a jaké překážky brání jeho plnému využití?
Česká republika disponuje značným technickým potenciálem pro větrnou energii, odhadovaným kolem 2 750 MW. Některé starší studie dokonce uváděly potenciál až 29 GW s roční výrobou 71 TWh. K dosažení tohoto potenciálu však brání několik významných překážek:

Povolovací procesy: Jsou složité a zdlouhavé, mohou trvat i více než 7 let. Nová legislativa má za cíl tyto procesy zkrátit, ale existuje skepse ohledně oslabení NIMBY efektu.
Veřejná akceptace: Nesouhlas místních obyvatel (NIMBY efekt) je častou brzdou výstavby, ovlivněný obavami z vizuálního dopadu a hluku, a také vlivem Ministerstva obrany a památkářů. Pozitivní je, že 59 % Čechů by podpořilo výstavbu větrných parků ve svém regionu.
Síťová infrastruktura: Současná distribuční síť není plně připravena na potřebný nárůst podílu obnovitelných zdrojů, což vyžaduje značné investice do jejího posilování.
Nedostatek státní podpory: Historicky byl významnou překážkou, ačkoli v současnosti existuje podpora prostřednictvím aukcí.

Jak se náklady na větrnou energii srovnávají s ostatními obnovitelnými zdroji a jadernou energií?
Globálně jsou solární a větrná energetika v současnosti považovány za nejlevnější zdroje elektřiny. Užitkové fotovoltaické elektrárny s bateriemi jsou výrazně levnější než jaderné elektrárny (LCOE pro FV s bateriemi 24-96 USD/MWh oproti 141-221 USD/MWh pro JE). LCOE (Levelized Cost of Energy) pevninských větrných elektráren se pohybují mezi 3,94 a 8,29 €cent/kWh s očekávaným poklesem. Větrné a solární elektrárny mají navíc inherentní výhodu nulových nákladů na palivo, což je odlišuje od ostatních zdrojů. Pro biomasu se LCOE pohybují mezi 7.22 a 17.26 €cent/kWh. Pro plné využití potenciálu větrné energie v ČR je nezbytná komplexní strategie zahrnující zjednodušení povolovacích procesů, aktivní zapojení veřejnosti a investice do posílení energetické sítě, podpořené významnými finančními prostředky z EU (odhadem 213 miliard Kč na nové FV a větrné elektrárny do roku 2030).