Budoucnost v sobě stále skrývá mnohá tajemství, ale to, že objevy nových způsobů výroby, uskladnění a distribuce energie budou klíčem ke globálnímu rozvoji, mezi ně rozhodně nepatří. Naopak, při čtení tohoto článku se zdá, že budoucnost se těm, kdo v ní umí číst, zjevuje zcela zřetelně. Energetické zdroje v roce 2050 Budoucnost bude patřit obnovitelným zdrojům. Fosilní zdroje se brzy vyčerpají a lidé si už nebudou chtít více zamořovat planetu a ničit životní prostředí. Výstavba větrných parků a solárních elektráren bude probíhat v masovém měřítku. Energie získaná z větru je totiž bezkonkurenčně nejlevnější. A nové technologie, jako jsou generátory s přímým pohonem a speciální design listů rotoru, který umožňuje využívat k výrobě elektrické energie i malé rychlosti větru, způsobí další pokles cen. Očekává se, že v roce 2050 se cena za kilowatthodinu elektřiny získané z pevninské větrné elektrárny ustálí na hodnotě kolem tří euro centů. To ale neznamená, že by tradičnější způsoby výroby energie přestaly existovat. Nezapomínejme, že v některých výrobních procesech, jako je například ocelářství, je zapotřebí energie ve formě tepla. V průmyslově rozvinutých zemích je podíl tepla na celkové spotřebě energie velmi výrazný. S uhlím nes koncujeme Dokonce ještě i v roce 2050 zde bude stále prostor pro vysoce účinné plynové a kombinované paroplynové turbíny. V současnosti instalované plynové turbíny mají vysokou, až 60% účinnost, a produkují malé množství emisí CO2. Dá se očekávat, že tyto jejich parametry se v budoucnu ještě více zlepší. Moderní uhelné elektrárny jsou již standardně vybaveny zařízením, které umožňuje flexibilně měnit teploty spalování. Význam uhelných zdrojů ale bude v budoucnu především záviset na místě jejich využití. Uhlí je rovnoměrně rozprostřeno po celém světě a jeho zásoby by měly prokazatelně vystačit na nejméně dalších 170 let. Využité uhlí se pochopitelně bude podstatně odlišovat v Evropě a v nově se rozvíjejících ekonomikách. Evropa disponuje jinými moderními technologiemi, které dokážou tento způsob výroby plně nahradit, a, navíc, výrazným faktorem jsou přísné směrnice Evropské unie vzhledem k ochraně životního prostředí. Energetický mix Energetiku budoucnosti budou charakterizovat slova jako je rozmanitost, flexibilita a efektivita. Bude to skutečně pestrý energetický mix s velkým podílem obnovitelných zdrojů, na kterém se výrazně budou podílet i samotní spotřebitelé, nově také v roli výrobců. Spotřeba elektrické energie však nadále poroste a čím dál tím více lidí na ní bude zcela závislých. Zvyšovat se bude i podíl elektřiny vůči teplu, zvláště v rezidenčních oblastech. Tento trend je již dobře patrný dnes – čím dál tím více bytů a domů je vytápěno elektřinou a ne plynem. Pozn. red.: Zapomenout bychom ale neměli ani na jadernou energetiku, která bude stále hrát významnou roli. Nejen jako jeden z největších zdrojů výroby elektrické energie vůbec, ale také jako klíčový záložní zdroj, bez kterého se zřejmě neobejdeme, pokud budeme tak hojně využívat obnovitelné zdroje, jak je plánováno. Jaderné elektrárny jsou schopny velice pružně a efektivně vyrovnávat výkyvy v dodávkách elektrické energie z těchto zdrojů, které jsou, bohužel, jejich největší slabinou. Pionýrská léta elektrotechnologií Žádný jiný zdroj energie není tak flexibilní jako elektřina. Lze ji využít v podstatě ke všemu, dá se vyrábět nejrůznějšími způsoby a je možné ji perfektně přenášet. Budoucnost ale nebude jen o přenosu z místa na místo, ale o celých sítích pro přenos stejnosměrného napětí. Ve srovnání se střídavým proudem totiž stačí k transportu daného množství elektrické energie poloviční koridor a také přenosové ztráty jsou mnohem menší. Supersítě na stejnosměrný proud by technicky neměly mít v podstatě žádný problém. Us kladnění elektrické energie Vznik takto pestrého energetického mixu ještě dále podnítí potřebu řešení skladování elektrické energie. Ve skutečnosti jsou již dnes některé oblasti výrazně přezásobeny elektřinou. I když v současnosti disponujeme řadou excelentních technologií, jak přeměnit mechanickou energii na elektřinu, obrácený proces je velmi komplikovaný a řadí se mezi vědecké problémy, které dosud nebyly uspokojivě vyřešeny. Energii sice můžeme „skladovat“ v přečerpávacích elektrárnách nebo ve formě ohřáté vody či v bateriích, nicméně žádný z těchto způsobů neřeší problém, který nastává s boomem obnovitelných zdrojů – potřebu uskladnit trvale se měnící množství energie, včetně obrovského množství. Jako velmi nadějné řešení se jeví rozklad molekul vody na vodík, který by se následně využíval jako základní zdroj energie zvláště pro města. Hlavní roli v těchto úvahách hraje transformovatelnost vodíku – energie se přemění ve vodík a následně se znova spálí v elektrárně. Z hlediska účinnosti ale tento proces nijak dokonalý není. Na konci mohou ztráty energie přesáhnout celou polovinu vstupního množství. IT a chytré sítě Budoucnost energetiky budou stoprocentně formovat také tzv. smart grids. Pokud budeme mít přístup a budeme schopni zpracovávat veškerá nezbytná data, měli bychom být schopni řídit celý energetický systém, včetně regulace poptávky ze strany průmyslu i domácností. Řešení skladování, která jsou integrovaná do sítí a posilují celý energetický systém, jsou také z mnoha důvodů lepší než izolované entity. Představíme-li si milion domácností vybavených fotovoltaikou, rozhodně nebude zapotřebí, aby každá z nich měla také vlastní baterii. Místo toho bude potřeba, aby existovala skladovací stanice začleněná do sítě, která bude centrálně přístupná. Informační technologie dnes umožňují výstavbu sítí, které ještě před deseti lety nebyly ani představitelné. Očekávání pro takto dlouhý časový horizont, jakým je rok 2050, jsou proto obrovská a dnes se v podstatě ani nedokážeme dohadovat, kam obor IT dospěje. Výpočetní kapacity a rychlosti jsou mnohem rychlejší, než bývaly, a rovněž se budou dále vyvíjet. Narůstající počet senzorů umístěných podél celého energetického konverzního řetězce a aplikovaná prediktivní analýza jistě urychlí i vývoj celého oboru energetiky. Vše se tedy možná odehraje mnohem rychleji, než si třeba teď myslíme.
