Energie a změny klimatu: pohled do budoucnosti

Energie a změny klimatu: Energie a změny klimatu: pohled do budoucnostipohled do budoucnosti

Jaroslav MaroušekJaroslav Maroušek

SEVEnSEVEn

Obsah prezentaceObsah prezentace

Globální oteplování: současnGlobální oteplování: současnýý stav poznání stav poznání Světový trh s energií, ověřené zásoby a obnovitelné Světový trh s energií, ověřené zásoby a obnovitelné

zdroje zdroje Spotřeba energie a potřeba energie: cesty k vyšší Spotřeba energie a potřeba energie: cesty k vyšší

účinnosti a stabilita trhuúčinnosti a stabilita trhu Ekonomické aspekty užití energie a technologických Ekonomické aspekty užití energie a technologických

změn: cena snížení emisí a nebezpečí oteplovánízměn: cena snížení emisí a nebezpečí oteplování Aktivní nebo pasivní reakce?Aktivní nebo pasivní reakce? Strategie EU, strategie Strategie EU, strategie

ČR, centrální vs. decentrální řízení změn, příkladyČR, centrální vs. decentrální řízení změn, příklady aktivních krokůaktivních kroků

Direct Observations of Recent Climate ChangeDirect Observations of Recent Climate Change

Gobal mean temperature

Global averagesea level

Northern hemisphereSnow cover

Global-average radiative forcing estimates and Global-average radiative forcing estimates and rangesranges

Human and Natural Drivers of Climate Human and Natural Drivers of Climate ChangeChange

The understanding of The understanding of anthropogenic anthropogenic warming warming and coolingand cooling influences on climate influences on climate has improved has improved since the Third Assessment Report (TAR), leading since the Third Assessment Report (TAR), leading to to very high confidencevery high confidence that the globally averaged that the globally averaged net effect of human activities since net effect of human activities since 1750 has been 1750 has been one of warmingone of warming, with a radiative forcing of , with a radiative forcing of

+1.6 [+0.6 to +2.4] W m+1.6 [+0.6 to +2.4] W m-2-2..

AttributionAttribution are observed are observed

changes changes consistent with consistent with

expected expected responses to responses to forcings forcings

inconsistent with inconsistent with alternative alternative explanationsexplanations

Observations

All forcing

Solar+volcanic

Frequency of occurrence of cold or warm temperatures for 202 global stations for 3 time periods: 1901 to 1950 (black), 1951 to 1978 (blue) and 1979 to 2003 (red).

1979-2003

1951-1978

1901-1950

Warm nights are increasing; cold nights decreasing

fewer more fewer more

Projections of Future Changes in ClimateProjections of Future Changes in Climate

There is now higher confidence in There is now higher confidence in projected patterns of warming and other projected patterns of warming and other regional-scale features, including regional-scale features, including changes in wind patterns, precipitation, changes in wind patterns, precipitation, and some aspects of extremes and of and some aspects of extremes and of ice.ice.

SnowSnow cover is projected to contract cover is projected to contract Widespread increases in thaw depth most Widespread increases in thaw depth most

permafrostpermafrost regions regions Sea iceSea ice is projected to shrink in both the is projected to shrink in both the

Arctic and AntarcticArctic and Antarctic In some projections, In some projections, Arctic late-summer Arctic late-summer

sea icesea ice disappears almost entirely by the disappears almost entirely by the latter part of the 21st centurylatter part of the 21st century

PROJECTIONS OF FUTURE CHANGES IN PROJECTIONS OF FUTURE CHANGES IN CLIMATECLIMATE

• Very likely Very likely that that hot extremes, heat waves, and heavy hot extremes, heat waves, and heavy precipitation eventsprecipitation events will continue to become more will continue to become more frequentfrequent

LikelyLikely that future that future tropical cyclonestropical cyclones will become more will become more intense, with larger peak wind speeds and more intense, with larger peak wind speeds and more heavy precipitation heavy precipitation less confidence in decrease of total numberless confidence in decrease of total number

Extra-tropical storm tracksExtra-tropical storm tracks projected to move projected to move poleward with consequent changes in wind, poleward with consequent changes in wind,

precipitation, and temperatureprecipitation, and temperature patternspatterns


Based on current model simulations, it is Based on current model simulations, it is very very likely likely that the that the meridional overturning meridional overturning circulation (MOC) of the Atlantic Oceancirculation (MOC) of the Atlantic Ocean will will slow down during the 21st century. slow down during the 21st century. longer term changes not assessed with confidencelonger term changes not assessed with confidence

Temperatures in the AtlanticTemperatures in the Atlantic region are region are projected to projected to increaseincrease despite such changes due despite such changes due to the much larger warming associated with to the much larger warming associated with projected increases of greenhouse gases.projected increases of greenhouse gases.


Anthropogenic warming and sea level rise Anthropogenic warming and sea level rise would would continue for centuriescontinue for centuries due to the due to the timescales associated with climate processes timescales associated with climate processes and feedbacks, even if greenhouse gas and feedbacks, even if greenhouse gas concentrations were to be stabilized. concentrations were to be stabilized.

Temperatures in excess of 1.9 to 4.6°C warmer Temperatures in excess of 1.9 to 4.6°C warmer than pre-industrial sustained for millennia…than pre-industrial sustained for millennia…eventual melt of the Greenland ice sheet.eventual melt of the Greenland ice sheet. Would raise sea level by 7 m. Comparable to Would raise sea level by 7 m. Comparable to 125,000 years ago.125,000 years ago.


Vývoj cen ropy od r. 1970 (nominální Vývoj cen ropy od r. 1970 (nominální ceny)ceny)

Růst spotřeby ropy v posledních deseti letechRůst spotřeby ropy v posledních deseti letech a očekáváná spotřeba v letech 2006 a 2007 a očekáváná spotřeba v letech 2006 a 2007

Země s nejvyšší spotřebou ropy v r. 2005Země s nejvyšší spotřebou ropy v r. 2005

Vliv poptávky po energiiVliv poptávky po energii

Cena ropy je silně ovlivněna poptávkouCena ropy je silně ovlivněna poptávkou Spotřeba v průmyslově vyspělých státech neustále Spotřeba v průmyslově vyspělých státech neustále

rosteroste Nové trhy vyžadují stále více kapalných paliv: Nové trhy vyžadují stále více kapalných paliv:

Asijské země (Čína)Asijské země (Čína)

Růst spotřeby ropy v Číně – odhad vývoje do Růst spotřeby ropy v Číně – odhad vývoje do r. 2020r. 2020

Vývoj spotřeby energieVývoj spotřeby energie

Rozvojové země: relativně vysoké tempo přírůsků Rozvojové země: relativně vysoké tempo přírůsků spotřeby energie – závisí na ekonomickém růstuspotřeby energie – závisí na ekonomickém růstu

Rozvinuté země: v posledních 10 až 15ti letech mírný Rozvinuté země: v posledních 10 až 15ti letech mírný růst:růst: Analýza růstu spotřeby ukazuje na dva klíčové faktoryAnalýza růstu spotřeby ukazuje na dva klíčové faktory

Roste spotřeba kapalných paliv v dopravěRoste spotřeba kapalných paliv v dopravě Roste spotřeba elektřinyRoste spotřeba elektřiny Ostatní druhy pv a en většinou stagnují, nebo i klesají (vyjímka ZP Ostatní druhy pv a en většinou stagnují, nebo i klesají (vyjímka ZP

jako substitut uhlí v některých zemích, ale celková bilance ZP+uhlí jako substitut uhlí v některých zemích, ale celková bilance ZP+uhlí ve vyspělých zemích opět neroste)ve vyspělých zemích opět neroste)

Vývoj spotřeby energie ve Vývoj spotřeby energie ve vybraných evropských státechvybraných evropských státech

Gross energyIndex 1995 = 100

85,0

90,0

95,0

100,0

105,0

110,0

115,0

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

Ind

ex

19

95

=1

00

SWE

AUT

CHE

CZK

SVK

FRA

DEUDNK

Final energy consumption - Industry

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000

Year

[PJ]

EGU 1971

EGU 1978

EGU 1979

EGU 1982

VUPEK 1986

VUPEK 1990

Energy Statistics and Forecasts for the Year 2000PrognozyPrognozy Spolehlivost Spolehlivost

dlouhodobýchdlouhodobých prognoz prognoz je velmi maláje velmi malá

Energetické prognozy Energetické prognozy jsou obvykle jsou obvykle „dodavatelské“ „dodavatelské“ předpovědi, nikoliv předpovědi, nikoliv spotřebitelské (detailní spotřebitelské (detailní technická analýza technická analýza spotřeby je téměř spotřeby je téměř nemožná)nemožná)

Obnovitelné zdrojeObnovitelné zdroje Dvojí efekt:Dvojí efekt:

Snížují emise skleníkových plynůSnížují emise skleníkových plynů Přispívají k poklesu závislosti na dovozech energie z nestabilních Přispívají k poklesu závislosti na dovozech energie z nestabilních

oblastíoblastí Zatím komerčně prosaditelné jen ve velmi omezeném rozsahuZatím komerčně prosaditelné jen ve velmi omezeném rozsahu Státní zásahy ve prospěch OZE v téměř všech státech EUStátní zásahy ve prospěch OZE v téměř všech státech EU Cíl EU: 20% OZE do r. 2020Cíl EU: 20% OZE do r. 2020 ČR má jednu z nejsilnějších podpor: pevné výkupní ceny ČR má jednu z nejsilnějších podpor: pevné výkupní ceny

navíc posílené možnostmi dotací z různých fondůnavíc posílené možnostmi dotací z různých fondů Platná Energetická politika ČR počítala s 15-16% OZE do r. Platná Energetická politika ČR počítala s 15-16% OZE do r.

20302030

Ceny a potenciál výroby elektřiny z Ceny a potenciál výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů v CR (nové obnovitelných zdrojů v CR (nové

zdroje)zdroje)

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Electricity produced from RES [TWh/year]

Co

sts

[CZ

K/k

Wh

]

Water waste treatment - average Land-fills Water - I.Water - II. Water - III. BIOM thermal power plant - fluidBiogas - min Water - IV. BIOM thermal power plantWind - min Water - V. Water - VI.Water - VII. BIOM CHP in DH - wood+straw BIOM CHP in DH - woodWind - feasible Water - VIII. Biogas - averageWater - IX. Wind - less feasible BIOM CHP in industry - wood+strawWind - non-profitable Biogas - max BIOM ORC technologies

5.3 TWh

5.3 TWh (2010) + 0.5 TWh (2000) = 8% of gross el. consumption (2010)

Obnovitelné zdroje: jdeme Obnovitelné zdroje: jdeme ekonomicky optimální cestou?ekonomicky optimální cestou?

Energy Efficiency vs. RenewablesEnergy Efficiency vs. Renewables

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 100 200 300 400 500 600

Potential [ PJ ]

Pric

e [ C

ZK/G

J ]

RES EE

Spotřeba energie a potřeba energie:Spotřeba energie a potřeba energie:

Existuje velký rozdíl mezi existující spotřebou energie a Existuje velký rozdíl mezi existující spotřebou energie a skutečnou potřebou energie, tzv. Užitečnou spotřebou: většina skutečnou potřebou energie, tzv. Užitečnou spotřebou: většina energie je stále přeměňována v neužitečné ztáty, jen asi 15% energie je stále přeměňována v neužitečné ztáty, jen asi 15% až 25% dokážeme smysluplně využítaž 25% dokážeme smysluplně využít

Teoretický potenciál úspor je značnýTeoretický potenciál úspor je značný Jejich praktické využití se s vývojem společnosti a technickým Jejich praktické využití se s vývojem společnosti a technickým

pokrokem neustále zvyšuje (dokonce i bez našeho pokrokem neustále zvyšuje (dokonce i bez našeho cílevědomého působení)cílevědomého působení)

Urychlení procesu vyšší energetické efektivnosti centrálním Urychlení procesu vyšší energetické efektivnosti centrálním řízením je nesmírně obtížné (pravděpodobně bez zlepšení řízením je nesmírně obtížné (pravděpodobně bez zlepšení dalších souvisejích parametrů nemožné)dalších souvisejích parametrů nemožné)

Měrná spotřeba tepla na vytápění Měrná spotřeba tepla na vytápění objektuobjektu

(kWh/m(kWh/m22, rok), rok)

0 50 100 nad 150

Nové budovy (vyhláška MPO č. 219/2001)

Pasivní budovy

Stávající budovyNízkoenergetické budovy

Geometrickácharakteristika

Měrná spotřeba tepla navytápění objektu

A/V (*)(1/m)

eVN(kWh/m3 a)

0,2 23,80,3 28,40,4 31,00,5 33,60,6 36,20,7 38,90,8 41,50,9 44,01,0 46,7

““Energetický žebříček” zásad nízkoenergetických domůEnergetický žebříček” zásad nízkoenergetických domů

Zónování a vhodná orientace objektuZónování a vhodná orientace objektu Optimalizovaná dimenze tepelně-technických Optimalizovaná dimenze tepelně-technických

parametrů obalových konstrukcí parametrů obalových konstrukcí Účinný systém technického zařízení budovy Účinný systém technického zařízení budovy Řízené větrání s rekuperacíŘízené větrání s rekuperací Minimalizace tepelných mostůMinimalizace tepelných mostů Zajištění vzduchotěsnosti obvodového pláštěZajištění vzduchotěsnosti obvodového pláště Kvalitní realizaci a provedení konstrukčních detailůKvalitní realizaci a provedení konstrukčních detailů Využití pasivních solárních ziskůVyužití pasivních solárních zisků Využití obnovitelných zdrojů energie (solární Využití obnovitelných zdrojů energie (solární

systém na přípravu TUV)systém na přípravu TUV) Celkové spolupůsobení všech součástí navržených Celkové spolupůsobení všech součástí navržených

systémů a jejich snadné účelové využívání a systémů a jejich snadné účelové využívání a ovládáníovládání

Bytový dům pro město Sušice

Rodinné domy

Energetické služby se zárukouEnergetické služby se zárukou

Nikdo ve skutečnosti nepotřebuje paliva ani elektřinu: Nikdo ve skutečnosti nepotřebuje paliva ani elektřinu: potřebujeme pouze služby, které pomocí těchto médií získávámepotřebujeme pouze služby, které pomocí těchto médií získáváme

Podnikání na úsporách energie prodává přímo tyto energetické Podnikání na úsporách energie prodává přímo tyto energetické služby a zajišťují celkové snížení plateb za energii při udržení služby a zajišťují celkové snížení plateb za energii při udržení standardu energetických služebstandardu energetických služeb

Energetické služby ve Fakultní nemocnici v Motole:Energetické služby ve Fakultní nemocnici v Motole:

- 8mi letý kontrakt- 8mi letý kontrakt- cca 200 mil.Kč ročně- cca 200 mil.Kč ročně

- snížení spotřeby energie o více než 50 mil. Kč ročně- snížení spotřeby energie o více než 50 mil. Kč ročně

Relevantní směrnice EU:Relevantní směrnice EU:

Emisní obchodováníEmisní obchodování Účinnost v konečné spotřebě a energetické Účinnost v konečné spotřebě a energetické

službyslužby EPBDEPBD Štítkování spotřebičůŠtítkování spotřebičů Podpora výroby elektřiny z OZEPodpora výroby elektřiny z OZE Energetická daňEnergetická daň ....................

Energie a změny klimatu: pohled do budoucnosti

Documents