6.1 VPLYV ELEKTROENERGETIKY NA ŽIVOTNÉ PROSTREDIE

 

V tejto kapitole sú vysvetlené oblasti energetického komplexu a ich spôsoby ich vplyvu na životné prostredie. Vplývať môžu priamo pri výrobe elektrickej energie, ale aj nepriamo pri skladovaní a zneškodňovaní odpadov vzniknutých v technológii výroby. Znehodnocujú tým životné prostredie a vznikajú ekonomické škody a vyvolané náklady na ochranu životného prostredia.

 

 

 

Obsah kapitoly 6.1

6.1.1 Elektroenergetika a životné prostredie
6.1.2 Ekologické náklady
6.1.3 Otázky ku kapitole 6.1
     

 

 

 
 

6.1.1 ELEKTROENERGETIKA  A  ŽIVOTNÉ PROSTREDIE

 

Pod pojmom elektroenergetika rozumieme celý energetický komplex skladajúci sa z troch oblastí: oblasť výroby energie, oblasť spotreby energie a oblasť nadväzujúcich odborov.

 

Oblasť výroby (zaobstarávania) energie

V tejto oblasti sa obnoviteľné aj neobnoviteľné prírodné energetické zdroje (prírodné zásoby fosílnych a jadrových palív, hydroenergetický potenciál, geotermálna a slnečná energia) premieňajú na tzv. dodávkové formy energie (tuhé, kvapalné a plynné palivá, pohonné hmoty, elektrickú energiu a teplo), ktoré sa dodávajú spotrebiteľom vo výrobnej a nevýrobnej sfére.

Pri posudzovaní ekologických vplyvov výrobnej oblasti je nutné brať do úvahy celý energetický komplex, všetky jeho subsystémy a všetky jeho prvky vrátane ich vstupov a výstupov a to nielen v prevádzke, ale aj v štádiu ich výstavby, rekonštrukcie a likvidácie. Aby daný subsystém mal vôbec zmysel, musí za dobu svojej životnosti vyrobiť podstatne viac energie, než koľko bolo vynaložené na výstavbu, prevádzku a likvidáciu všetkých jeho článkov. Napríklad klasicky definovaná účinnosť elektrárne berie do úvahy len vstup a výstup hlavných foriem energie pri prevádzke a nerešpektuje, koľko energie je potrebné vložiť do jej výstavby, ale tiež prevádzky a likvidácie a to nielen priamo, ale aj na výrobu a dopravu stavebných hmôt, celých zariadení, na prípravu potrebných pracovných síl a ich udržanie (v období produktívnom aj tproduktívnom).

Ako príklad je možné uviesť slnečnú fotovoltickú elektráreň. V podmienkach strednej Európy je schopná za celú dobu svojej životnosti vyrobiť približne trojnásobok energie vynaloženej na jej výstavbu.

Vplyvy celého výrobného subsystému na životné prostredie, nepriaznivé ale aj priaznivé, sú dané „sumou“ vplyvov všetkých jeho jednotlivých článkov a môžu sa určiť len identifikáciou a kvantifikovaním ekologických faktorov. Tieto faktory sú väčšinou technickej povahy a delia sa na vstupné (napr. spotreba energie na výstavbu) a výstupné (emisie, odpady, riziká havárie). Na základe poznania ekologických faktorov je možné vyhodnotiť ekologické a zdravotné dôsledky daného subsystému a upozorniť na tie, ktoré je potrebné predovšetkým obmedziť príslušnými technickými opatreniami, alebo prechodom na inú technológiu.

 

Oblasť spotreby (užitia) energie

V tejto oblasti sa dodávkové formy energie premieňajú na užitočné, ako je napríklad mechanická energia pre pohon a trakciu, tepelná energia pre vysoko-, stredno- a nízkotepelné procesy, ale aj chladiarenstvo, svetelná (žiarivá) energia pre osvetľovanie a ožarovanie, alebo elektrická energia pre elektrochemické, elektrostatické a oznamovacie procesy.

V oblasti spotreby energie sa vykonáva premena energie a jej využitie vo výrobných a nevýrobných procesoch. Táto premena elektrickej energie sa uskutočňuje s dobrou účinnosťou a ekologicky takmer úplne čisto (až na nebezpečie úrazu) t. j. takmer bez energetickej a ekologickej náročnosti. V niektorých oblastiach je nenahraditeľná (napr. účely elektrochemické, elektrostatické, oznamovacie, osvetľovacie), inde je nahraditeľná (nízkopotenciálne teplo na vykurovanie).

Tuhé (fosílne) palivá sa (po zániku parnej trakcie a parných strojov vôbec) využívajú na výrobu tepla rôznych potenciálov a v chemickom priemysle. Kvapalné a plynné palivá sa premieňajú na :

  • mechanickú energiu pre účely dopravy a pre mechanizmy nezávislé na elektrickej sieti, pre použitie v stavebníctve, poľnohospodárstve, lesníctve a pod,

  • teplo všetkých potenciálov (od kúrenia po zváranie),

  • svetlo.

Pri spaľovaní fosílnych palív vznikajú miestne emisie v oblasti výroby elektrickej energie a tepla (elektrárne a teplárne ich rozptyľujú vysokými komínmi), ale aj spotreby (automobily bez rozptylu komínom, ale len zmenou polohy).

Oblasť spotreby energie je oproti oblasti výroby menej prehľadná (procesov využívania energie je veľmi veľa a odlišujú sa kvalitatívne, ale aj kvantitatívne) a je organizačne roztrieštená do množstva výrobných a nevýrobných odvetví o nerovnakej technickej (a tiež energetickej a ekologickej) úrovni. Celková účinnosť spotrebiteľských zariadení je ťažko zistiteľná.

 

Oblasť nadväzujúcich odborov

Do tejto oblasti patrí energetické strojárenstvo, energetické stavebníctvo, energetická doprava, ktoré zabezpečujú fungovanie (rozvoj, chod a reprodukciu) výroby a spotreby energie dodávkami materiálov, zariadení, stavieb a služieb.

Oblasť nadväzujúcich odborov je v podstate súčasťou oblasti spotreby. Je tu však potrebné rešpektovať, že je zároveň neoddeliteľnou súčasťou zovšeobecnenej „vlastnej spotreby“ oblasti výroby a existuje len preto, aby sa oblasť výroby mohla budovať a rozvíjať. Primárnou nutnosťou je energiu využívať a nie ju vyrábať. V tomto zmysle je celý energetický komplex službou (možno aj slúžkou) pre potrebné užívanie energie v celom hospodárstve. Od požiadaviek hospodárstva závisí rozsah, v akom sa energetika musí rozvíjať. Ak sa zanedbá jej rozvoj, dochádza k energetickej kríze a zo slúžky sa stane pán, ktorému sa musí mnohé podriadiť.

 

Dnes by sme už ťažko našli takú hospodársku činnosť, ktorá by viac alebo menej nevplývala negatívne na životné prostredie. Je tiež všeobecne známe, že vývoj ľudskej spoločnosti a intenzívny hospodársky rozvoj štátov v minulých desaťročiach priniesol so sebou aj závažnú degradáciu (znehodnotenie) životného prostredia. Okrem iných antropogénnych vplyvov (majú pôvod v činnosti človeka alebo ľudskej spoločnosti) rôznych odvetví a činností v hospodárskom a spoločenskom živote, žiaľ, má na tomto jave svoj podiel aj elektroenergetika.

Zaťaženie životného prostredia z využívania prírodných energetických zdrojov je problémom, ktorý v súčasnosti ešte stále musia riešiť vo všetkých štátoch sveta. Energetická výroba (ťažba, úprava a doprava palív, výroba elektrickej energie, výroba tepla, doprava energií, ale aj spôsob spotreby) postupne znižuje svoj negatívny vplyv na životné prostredie. Tento stav je dôsledkom väčšej starostlivosti hlavných znečisťovateľov o životné prostredie, podmienenej vedecko-technickým vývojom, medzinárodnými záväzkami i tlakmi verejnosti a ochrancov prírody na riešenie týchto problémov. Pomôcť tu môžu aj spotrebitelia elektrickej energie najmä racionálnou spotrebou všetkých foriem energie.

V súvislosti s hodnotením vplyvu akýchkoľvek veľkých technických a technologických zariadení a stavieb (čiže aj vrátane elektrární) je nevyhnutné si uvedomiť, že tieto diela nie je možné postaviť tak, aby nemali absolútne žiadny vplyv na životné prostredie. To znamená, že ak si ľudská spoločnosť želá stavať takéto diela, musí si byť zároveň vedomá aj možných negatívnych vplyvov a musí prijať z toho vyplývajúce riziko vplyvov na životné prostredie. Problém je teda v tom, či vôbec stavať takéto diela a ak áno, tak v tom, aby sa našiel kompromis medzi požiadavkami na minimalizáciu vplyvov a technickými a ekonomickými možnosťami realizátora a prevádzkovateľa diela. Z hľadiska zložiek životného prostredia môžeme najdôležitejšie vplyvy elektroenergetiky na životné prostredie rozdeliť ako vplyvy na:

  • atmosféru – najmä produkciu oxidov síry, oxidov dusíka a popolčeka,

  • hydrosféru – najmä vypúšťaním odpadových vôd, presakovaním úložísk a výstavbou vodných elektrární,

  • pedosféru (pôdu) – najmä záberom pôdy, imisiami a ukladaním odpadov,

  • nerastné bohatstvo – najmä vyčerpávanie ložísk fosílnych palív a ovplyvňovanie okolia ťažobným procesom,

  • rastlinstvo, živočíšstvo a na človeka – najmä prostredníctvom v prírode rozptýlených škodlivín.

Odpady

Pri výrobe a využití elektrickej energie vznikajú odpady vo forme odpadových vôd, látok znečisťujúcich ovzdušie, rádioaktívnych odpadov, odpadov ukladaných v podzemných priestoroch, výsypok a úložísk.

 

Odpadom je vec, ktorej sa chce jej majiteľ zbaviť, alebo tiež hnuteľná vec, ktorej odstránenie (zneškodnenie) je potrebné z hľadiska starostlivosti o zdravé životné podmienky a ochrany životného prostredia. Odpady sa zaraďujú podľa „Katalógu odpadov“ uvedeného vo Vyhláške 284/2001 Z. z. do skupín, druhov a kategórií. Podľa kategórie sa členia na nebezpečné a ostatné. Napr. pod skupinou 10 01 sú zaradené odpady z elektrární a iných spaľovacích zariadení.

Nebezpečný odpad je taký zvláštny odpad, ktorý svojimi vlastnosťami (najmä toxicitou, infekčnosťou, dráždivosťou, výbušnosťou, horľavosťou, chemickými vlastnosťami, karcinogénnymi, teratogénnymi a mutagénnymi vlastnosťami) je alebo môže byť nebezpečný pre zdravie obyvateľstva alebo životné prostredie. Odpad, ktorý má aspoň jednu nebezpečnú vlastnosť, sa vždy zaradí do kategórie nebezpečného odpadu.

Druhotnou surovinou je surovina alebo materiál získaný z odpadu, ktorý je spôsobilý na ďalšie hospodárske alebo iné využitie, zostáva pritom odpadom až do ďalšieho spracovania.

Odpadovým hospodárstvom sa rozumejú činnosti zamerané na predchádzanie a obmedzovanie vzniku odpadov a na nakladanie s odpadmi. Nakladaním s odpadmi je akákoľvek činnosť, ktorej predmetom sú odpady, najmä zhromažďovanie, preprava, skladovanie a zneškodňovanie odpadov, včítane starostlivosti o miesto zneškodňovania, zber, výkup, úpravu, triedenie, spracovanie a využívanie odpadov ako zdrojov druhotných surovín a energie. Prevádzkovateľ je povinný využívať vzniknuté odpady ako zdroj druhotných surovín predovšetkým pri svojej vlastnej činnosti a len odpady takto nevyužité ponúknuť inému. V prípade, že ich ďalšie využitie nie je možné, je nutné zabezpečiť zneškodnenie odpadov.

Skladovanie odpadov je dočasné uloženie odpadov medzi jednotlivými činnosťami pri nakladaní s ním v sklade odpadov. Sklad odpadov musí mať označené nádoby a kontajnery, v ktorých sa odpad skladuje. Odpady možno skladovať najdlhšie po dobu 1 roka, to znamená, že odvoz každého druhu odpadu musí byť aspoň jedenkrát do roka. Výnimkou je odpad, ktorý obsahuje polychlórované bifenyly (PCB), alebo polychlórované terfenyly (PCT). Takýto odpad musí byť uskladnený vo zvláštnych skladoch na to určených.

Zneškodňovanie odpadov je najmä ich ukladanie, spaľovanie alebo neutralizácia, pri ktorej poškodzovanie životného prostredia alebo ohrozovanie zdravia ľudí nepresiahne mieru ustanovenú osobitnými predpismi. Právnické a fyzické osoby zodpovedajú za nakladanie s odpadmi a sú povinné vznik odpadov čo najviac obmedzovať. Pri nakladaní s odpadmi je každý povinný chrániť zdravie obyvateľstva a životné prostredie, pritom je povinný vytvárať predpoklady pre využívanie a zneškodňovanie odpadov. Pôvodca odpadu je povinný využívať vzniknuté odpady ako zdroj druhotných surovín alebo energie, predovšetkým pri svojej vlastnej činnosti, odpady takto nevyužité ponúknuť inému a zabezpečiť zneškodnenie odpadov v prípade, že ich využitie nie je možné. Za uloženie odpadov platia právnické a fyzické osoby poplatky obci, na území ktorej sa odpad ukladá.

 

 

6.1.2 EKOLOGICKÉ NÁKLADY

Niektorí autori, zaoberajúci sa rozborom znehodnocovania životného prostredia, zavádzajú pojem ekologické náklady (EN). Tieto sú definované ako súhrn nákladov spoločenskej práce určenej na :

a) ekonomické škody (EŠ), skutočné alebo možne vzniklé t. j.:

  • kompenzáciu negatívnych sociálne ekonomických dôsledkov znečisťovania životného  prostredia,

  • realizáciu opatrení na vyhnutie sa týmto dôsledkom pri trvaní znečisťovania.

b) náklady na ochranu životného prostredia (N), t. j.:

  • zamedzenie vzniku znečistenia životného prostredia.

Hlavnou úlohou ekonomickej analýzy daného prostredia je nájsť vzťah medzi minimom ekologických nákladov pri rešpektovaní cieľovej kvality životného prostredia.

Súčasná technológia výroby elektrickej energie z hnedého uhlia znečisťuje ovzdušie a spôsobuje sociálne a ekonomické škody. Napriek tomu sa v tejto výrobe pokračuje, pretože úžitok, ktorý prináša, prevažuje nad ekonomickou škodou. Na obr. 6.1 je zobrazená závislosť medzi stupňom znečistenia životného prostredia (Z) a rozsahom škôd vzniknutých z tohto znečistenia.

 

Obr. 6.1. Závislosť ekonomických škôd od znečistenia

 

Priebeh funkcie škôd je daný fyzickým, chemickým a biologickým vzťahom medzi druhom a rozsahom znečistenia a schopnosťou príjemcov odolávať škodlivému pôsobeniu.

Aktívnym riešením dôsledkov znečistenia je jeho zníženie na prah absorpčnej schopnosti prírody. Dosiahnutie tohto cieľa je pri nezmenených podmienkach spoločenskej produkcie funkciou nákladov na ochranu. Na obr. 6.2 sú zobrazené priebehy nákladov na ochranu životného prostredia N v závislosti od stupňa znečistenia Z. Posun krivky N0 do polohy N1 znamená väčšiu efektívnosť opatrení na ochranu a tým zmenšenie ekonomických škôd. Na obr. 6.3 sú spojené nákladové krivky s krivkami škôd. V bode Z0 sú ekologické náklady (EN) najnižšie, t. j. minimum ekologických nákladov predstavuje minimálnu ekologickú záťaž, ktorá je považovaná za hospodárnu. Všetky ostatné stavy znečistenia sú spojené s vyššími ekologickými nákladmi, z ekonomického hľadiska nehospodárnymi a neefektívnymi.

Ako príklad je možné uviesť škody spôsobené SO2 pri výrobe elektrickej energie v tepelných elektrárňach, keď sa spaľuje fosílne palivo. Tieto škody je potrebné pripočítať k vlastným nákladom elektrárne, tým sa však zvyšujú výrobné náklady na produkciu elektrickej energie a to sa premieta do zisku elektrárne.

 
Obr. 6.2. Závislosť nákladov od znečistenia Obr. 6.3. Spojenie nákladov a ekonomických škôd

 

Škody je možné rozdeliť do 5 okruhov:

  • zdravotníctvo (vyššia nemocnosť, náklady na lieky, náklady na hospitalizáciu a pod.),

  • komunálne a bytové hospodárstvo (vyššie náklady na údržbu, starostlivosť o zeleň),

  • poľnohospodárstvo (nižšie hektárové výnosy, zhoršovanie zdravotného stavu hospodárskych zvierat),

  • lesné hospodárstvo (devastácia porastov, vplyv na zásoby vody, erózia pôdy),

  • škody na základných priemyselných fondoch ( vyššia korózia, častejšie nátery, starnutie plastov, rozpad stavebných materiálov).

 

 

 

6.1.3 Otázky ku kapitole 6.1

 

  1.    Čo je odpad, ako sa skladuje a zneškodňuje?

  2.    Ako sú definované ekologické náklady?