Rola odnawialnych źródeł - Mazowieckie Forum Biznesu, Nauki i Kultury
Transkrypt
Rola odnawialnych źródeł - Mazowieckie Forum Biznesu, Nauki i Kultury
Ekologia dodatek edukacyjny pozyskiwanie energii ze źródeł alternatywnych - to się opłaca Publikacja sfinansowana ze środków Starostwa Powiatu Wołomińskiego Odnawialne źródła energii (OZE) mogą nie tylko mieć duży wkład w lokalny bilans energetyczny, ale też przyczynić się do rozwoju gospodarczego gmin i powiatów. Przede wszystkim OZE poprawiają zaopatrzenie w energię tam, gdzie infrastruktura energetyczna jest słabo rozwinięta. Wszak głównym odbiorcą z lokalnych OZE będą rolnicy, gospodarstwa agroturystyczne, przetwórnie rolne itp. Rola odnawialnych źródeł energii w rozwoju lokalnym Również, co ważne, odnawialne źródła energii przyczyniają się do zmniejszenia bezrobocia. Produkcja kompo n e n t ó w d o b i o p a l i w c z y biomasy wymaga rąk do pracy, tak jak obsługa elektrowni wodnych czy wiatrowych. Nie można także zapominać, że komponenty do biopaliw oraz biomasy mogą być uprawiane na glebach słabych lub zanieczyszczonych. Dzięki temu nierentowne dotąd gospodarstwa mają szansę wypracować zysk netto. Większość ekspertów zgadza się, że umiejętne i racjonalne wykorzystanie OZE może przyczynić się nie tylko do poprawy gospodarki na r ynku lokalnym, ale też korzystnie wpłynąć na ochronę środowiska. Wszak dzięki rozwojowi energetyki odnawialnej zmniejsza się zużycie paliw kopalnych, któr ych wykorzystanie w energetyce powoduje emisję dwutlenku węgla i tlenków siarki, a także przyczynia się do zniszczenia krajobrazu (np. kopalnie odkr ywkowe). Dzięki odnawialnym źródłom e n e rg i i m o g ą w i ę c o c a l e ć całe ekosystemy! Pamiętajmy jednak, że odnawialne źródła energii też mogą negatywnie oddziaływać na środowisko. Wiatraki mogą zabijać przelatujące ptaki, zwłaszcza gdy zbudowane są na trasie ich przelotów, produkcja biokomponentów może zmniejszać bioróżnorodność itp. Rozwaga i umiar jest więc wszędzie potrzebna. Tymczasem zachęcamy do lektur y drugiej „wkładki te- matycznej” poświęconej odnawialnym źródłom energii. Tym razem przybliżymy Państwu m.in. zagadnienia związane z elektrowniami wodnymi, małą retencją oraz produkcją prądu z ogniw fotowoltaicznych. Miłej lektury! - OZE mogą nie tylko mieć duży wkład w lokalny bilans energetyczny, ale też przyczynić się do rozwoju gospodarczego. Przede wszystkim OZE poprawiają zaopatrzenie w energię tam, gdzie infrastruktura energetyczna jest słabo rozwinięta - mówi Krzysztof Napiórkowski z Zielonkowskiego Forum Samorządowego Energia cieplna zgromadzona w ziemi ma zbyt niską temperaturę do ogrzania mieszkania. Wszak już na głębokości pół metra ziemia ma temperaturę niewiele większą niż 10 stopni latem. Dlatego, żeby „dobrać się” do tej energii potrzebne jest odpowiednie urządzenie. Taką instalację, która pomoże nam wykorzystać energię ziemi do podniesienia tempaeratury budynku nazywamy pompą ciepła. „Jak to działa” W wewnętrznym obwodzie pompy ciepła, znajduje się specjalna ciecz wrząca w temperaturach poniżej -10°C. W wymienniku, do którego dostarczana jest energia cieplna z ziemi, odbywa się parowanie czynnika chłodniczego. Jak zawsze parowanie jest związane z pobieraniem ciepła z otoczenia. W tym przypadku ciecz parująca ma na przykład -10°C i w związku z tym pobiera ciepło od wody, tak "ogrzana" para cieczy mając już temperaturę +3°C jest zasysana przez sprężarkę. W sprężarce wzrasta ciśnienie. Po opuszczeniu sprężarki para może podnieść temperaturę do około +70°C. Para o tej temperaturze oddaje ciepło w drugim wymienniku do wody obiegu grzewczego. Oddanie ciepła oznacza jednocześnie zamianę pary w ciecz, czyli jej skroplenie. Dlatego pierwszy z omawianych wymienników jest parownikiem a drugi skraplaczem. Ciepło pobierane z ziemi to np. 12 kW, z energii elektrycznej wówczas są pobierane 3 kW i w rezultacie do mieszkania oddawana jest energia 15 kw. Rysunek: www.wikipedia.pl Schemat prostej sprężarkowej pompy ciepła: 1) skraplacz, 2) zawór dławiący (lub kapilara), 3) parownik, 4) sprężarka. Biuro Reklamy tel. 22-787-77-83, 22-787-29-11, e-mail: [email protected] Pompy ciepła wykorzystanie energii z Ziemi do ogrzania domu Pompa sama ciepła nie wy- takich możliwości (czyli najczętwarza tak jak. np. piec gazowy. ściej) należy wybrać kolektor Ona pobiera jedynie energię gruntowy. Do oddawania ciepła z otoczenia. Rolą pompy jest w pomieszczeniu najlepsze jest zamiana niskotemperaturowej ogrzewanie podłogowe. energii z otoIstnieją czenia i podtakże pompy wyższenie jej ciepła służące Istnieją także pompy do poziomu do ogrzewaciepła służące do umożliwiająogrzewania wody. Jest nia wody. Jest cego ogrzato najczęściej to najczęściej bojler nie budynku. bojler, w któPompa wyko- w którego górnej części r e g o g ó r n e j rzystuje w tym znajduje się mała pom- części znajduje pa ciepła pobierająca celu energię się mała pompa elektr yczną, ciepła pobieraenergię z powietrza ale jej pobór jąca energię w porównaniu z powietrza. z energią przez pompę dostar- Parownik ma wtedy postać czaną jest niewielki. Pompa nie chłodnicy, która zabiera ciepło wymaga konserwacji, nie grozi z powietrza i pompuje go do wybuchem ani nie hałasuje. skraplacza, który jest zanurzony Może być z powodzeniem in- w izolowanym zbiorniku bojlera. stalowana w domach. Najważ- W rezultacie powietrze ogrzewa niejszą kwestią przy decyzji wodę! Takie urządzenie ma o montażu pompy ciepła jest zastosowanie tam, gdzie mamy wybór sposobu pozyskiwania nadmiar ciepłego powietrza, np. ciepła. To źródło ciepła decyduje w kuchniach w restauracjach. o końcowych kosztach. Najlepiej Dodatkową korzyścią jest fakt, jest korzystać z ciepła wody je- że pompa taka skutecznie osuziora lub stawu. Jeżeli nie mamy sza powietrze. Kiedy zainstalowanie pompy ciepła ma sens •na działce można łatwo zbudować wymiennik ciepła jako dolne źródło dla pompy (wskazana duża działka); •dom jest kiepsko ocieplony i jego ocieplenie jest niemożliwe (np. stara konstrukcja), •dostęp do innych źródeł energii kosztowny; •źródło ciepła w domu musi być bezobsługowe (odpadają więc kominki z płaszczem wodnym) •dom jest bardzo duży i zużywa dużo ciepła, •pompa ciepła jest brana pod uwagę już na etapie projektowania domu. Kalkulacja kosztów Koszt pompy ciepła z zainstalowaniem wynosi około 25 000 zł. Rocznie do ogrzania metra kwadratowego powierzchni potrzeba w dobrze ocieplonym domu aż 30 kWh. A zatem, rocznie cały dom o powierzchni dajmy na to 160 m2 na cele ogrzewcze potrzebuje 4 800 kWh. Przy korzystaniu z pompy ciepła o średniorocznym współczynniku wydajności COP = 3 koszt ogrzania domu (tylko cele grzewcze) wyniósłby ok. 650 PLN. Dla zwykłych grzejników elektrycznych wyniósłby ok. 1900 PLN. Rocznie o 1 250 PLN mniej. Koszt zakupu zwróciłby się po ok. 20 latach. Im mamy mniej skutecznie ocieplony dom tym czas zwrotu jest krótszy. www.zyciepw.pl 8 ekologia 14 październik 2010 Publikacja sfinansowana ze środków Starostwa Powiatu Wołomińskiego Energia wody to powszechnie występujące źródło energii odnawialnej. Światu dostarcza ona ponad 20% energii elektrycznej, natomiast Polsce zaledwie 1,5%. Elektrownie wodne nie emitują gazów cieplarnianych, nie powodują powstania zanieczyszczeń wody i powietrza ani nie produkują odpadów. Co ważne – o ile energii wiatru czy słońca nie można zgromadzić – energię wody jak najbardziej tak. Woda zgromadzona w zbiorniku zaporowym stanowi rezerwę energetyczną na „cięższe czasy”. Zaletą elektrowni wodnych jest to, że koszty ich użytkowania są niskie (np. inne wymagają dowożenia surowca), ale wadą – mała ilość dobrych miejsc na ich wybudowanie, pod względem ekonomicznym i ekologicznym. Co to jest? Jak to działa? Elektrownia wodna to zakład energetyczny produkujący energię elektryczną dzięki spadkowi (przepływowi wody). Przyjęło się, że elektrownie wodne dzielą się na duże i małe. Małe (skrót MEW) mają moc poniżej 5 MW (megawatów) i są zaliczane do odnawialnych, niekonwencjonalnych źródeł energii. Duże elektrownie są tak rozpowszechnione, że są uważane za producenta energii „tradycyjnej”. Duże elektrownie tak mocno przekształcają środowisko, że już od dawna nie są uważane za czyste, ekologiczne źródło energii. Inaczej rzecz ma się z MEW, które umiejętnie stosowane, mogą przyczynić się do poprawy środowiska naturalnego. Typowa elektrownia wodna składa się ze zbiornika piętrzącego, turbiny, generatora i transformatora. Dzięki spiętrzeniu wody w zbiorniku uzyskujemy różnicę wysokości pomiędzy lustrem wody przed i za zaporą. Dodatkowo zbiornik pozwala „zmagazynować” nadmiar wody do wykorzystania w okresie suszy i niższych przepływów. Wykorzystując siłę grawitacji przepuszcza się wodę przez specjalne otwory w zaporze. Woda przepływa przez turbinę i dzięki temu napędzany jest generator prądotwórczy. Transformator pozwala uzyskać prąd akceptowalny do przesłania do sieci energetycznej. Elektrownie wodne W Polsce najlepsze warunki do budowy elektrowni wodnych występują w dorzeczu Wisły w Karpatach i na Roztoczu, a także w Sudetach i rzekach Przymorza. Szacuje się, że realny potencjał ekonomiczny wody w Polsce wynosi 5 terawatogodzin rocznie i jest wykorzystywany w zaledwie 41%. W 2009 roku wytworzono w naszym kraju 1 616 039,309 MWh energii z elektrowni wodnych. Zasoby techniczne szacuje się na poszczególnych dorzeczach: dorzecze Wisły 9 270 GWh/a 77,6 % dorzecze Odry 2 400 GWh/a 20,1 % rzeki Przymorza 280 GWh/a 2,3 % (źródło: pigeo.org.pl) W Polsce nie ma niestety tak dobrych warunków do rozwoju energetyki wodnej jak np. w Norwegii (98% pokrywanego zapotrze- bowania!). Nasz krajowy potencjał wart jest jednak zainteresowania. Polska wykorzystuje zaledwie 10% możliwej do uzyskania mocy z „wody”. Energetyka wodna ma w Polsce największe tradycje historyczne, pomimo, że warunki geograficzne nie należą u nas pod tym względem do najlepszych. Świadczą o tym nazwy miejscowości, historyczne zapisy przywilejów i praw do wykorzystania urządzeń wodnych. Pierwszy udokumentowany młyn wybudowano w 1264 roku na rzece Czarnej w Połańcu. Kilka wieków później takich młynów było już kilkanaście tysięcy. Młynom towarzyszyły młockarnie, urządzenia hutnicze, tartaki i stawy rybne – można powiedzieć, że system małej retencji wodnej sprzyjał rozwojowi gospodarczemu I Rzeczypospolitej. Przykładowo w Zielonce na rzece Długiej młyn wykorzystujący energię wody został wybudowany w XVII w. Przed wojną również to elektrownie wodne były podstawowym źródłem energii elektrycznej w Polsce. Nie sieci linii przesyłowych, pracowały natomiast elektrownie, młyny, pompy wodne, których było ponad 8000. W 1954 r. Centralny Zarząd Elektryfikacji Rolnictwa zewidencjonował na terenie Polski ok. 6600 czynnych i 800 nieczynnych siłowni wodnych. Większość z tych urządzeń nie przetrwała kolejnych lat socjalizmu i pod względem rozwoju małej retencji cofnęliśmy się daleko. Gdy w latach 80. przeprowadzono inwentaryzację istniejących elektrowni wodnych - było już ich tylko 600. Obecnie w kraju działa 400 hydroelektrowni, z czego tylko kilkanaście dużych. Obecnie obserwuje się jednak znaczny wzrost ilości MEW. Od 1991 roku osoby prywatne i spółki mogą eksploatować takie elek- W Polsce nie ma niestety tak dobrych warunków do rozwoju energetyki wodnej jak np. w Norwegii (98% pokrywanego zapotrzebowania!) trownie. W roku 2000 przekazały one do sieci energetycznej około 150 GWh energii elektrycznej. Budowa małych elektrowni to nasza przyszłość ze względów ekonomicznych, społecznych i ekologicznych. MEW nie posiadają wad wielkich inwestycji (patrz Ekologia dużych elektrowni wodnych Jeszcze do połowy lat ’80 elektrownie wodne – te duże, budowane na nizinach - były uważane za czyste źródło energii, nieszkodliwe dla środowiska naturalnego. W końcu podczas wytwarzania energii nie są emitowane zanieczyszczenia, a i poziom hałasu nie jest duży. Obecnie te poglądy są mocno weryfikowane i ostały się chyba tylko w środowisku hydrotechników „Starej szkoły” i lobby firm budowlanych. Elektrownia wodna, a przede wszystkim towarzysząca jej zapora ze zbiornikiem wodnym mocno przekształcają krajobraz i zmieniają ekosystemy. Zalewa się ogromne obszary, przekształca koryto rzeczne i często wysiedla całe wsie. Tracą swe siedliska gatunki, żyjące na brzegach rzek. Zbiornik zaporowy zawiera wodę stojącą, a więc żyją w nim inne gatunki niż w wodzie płynącej. Na dodatek w zbiorniku osadza się niemal cały muł i zawiesina niesiona przez rzekę. Jezioro ciągle się więc zamula i wymaga kosztownego pogłębiania. Wraz z osadami w zbiorniku deponowane są zanieczyszczenia. Taką sytuację mamy obecnie w zbiorniku przy zaporze we Włocławku, gdzie w dnie skumulowane są zanieczyszczenia niesione przez Wisłę. Hipotetyczne uszkodzenie zapory, oprócz strat materialnych spowodowałoby również poderwanie trujących osadów, zanieczyszczenie Wisły aż do ujścia oraz części morza Bałtyckiego. Znamienny jest również przykład Egiptu, gdzie po wybudowaniu tamy w Asuanie Nil przestał wylewami nawozić glebę, jak czynił od tysięcy lat i pola egipskie wymagają sztucznego nawożenia. Rodzaje elektrowni wodnych Każda elektrownia wodna posiada turbinę, elektrownie różnią się jednak sposobem doprowadzania wody do turbiny. Można na tej podstawie wyróżnić następujące typy elektrowni wodnych: Elektrownia przepływowa - mieści się w budowli przegradzającej rzekę, ale niepiętrzącej wody. Taka elektrownia może pracować non-stop, wykorzystując siłę przepływu wody, jednak ilość energii zależy od ilości przepływającej wody – ta nie jest bowiem magazynowana w zbiorniku. Elektrownia zbiornikowa – w porównaniu z elektrownią przepływową nie jest tak narażona na wahania produkowanej mocy – ilość wody jest bowiem mniej więcej taka sama dzięki zbiornikowi magazynującemu. Dzięki piętrzeniu elektrownia zbiornikowa może też produkować więcej energii niż wynosi chwilowy dopływ. Ten typ elektrowni jest najczęściej stosowany na świecie. Elektrownia szczytowo-pompowa - ta elektrownia posiada dwa zbiorniki, górny i dolny, położone na różnych wysokościach. Dolnym zbiornikiem może być jezioro naturalne lub sztuczne a nawet rzeka. Zbiornik górny jest z reguły sztucznego pochodzenia, ale zdarzają się elektrownie szczytowo-pompowe mające dwa zbiorniki naturalne (np. w górach czy w krajobrazie polodowcowym). W okresie małego zapotrzebowania ogólnego na prąd, elektrownia pompuje wodę ze zbiornika dolnego do górnego, oczywiście samemu przy okazji zużywając energię elektryczną. Z kolei gdy lokalnie zapotrzebowanie na energię wrasta, woda ze zbiornika górnego przepuszczana jest przez turbiny i spływa z powrotem do zbiornika dolnego. W ciągu doby następują jeden lub dwa takie cykle. Zysk elektrowni związany jest z tym, że „kupuje” ona prąd tańszy w czasie poza szczytem, a sprzedaje drożej, gdy w całym kraju jest szczyt poboru energii (np. rano). Elektrownie szczytowo-pompowe często towarzyszą elektrowniom atomowym – pozwalają bowiem zagospodarować nadmiar mocy elektrowni w pompowanie wody do górnego zbiornika. Podobny mechanizm miał funkcjonować w Polsce – w Żarnowcu wybudowano elektrownię szczytowo-pompową, elektrownia atomowa jednak nigdy nie powstała. W Polsce na elektrownie szczytowo-pompowe przypada najwięcej, bo około 1350 MW mocy posiadanych przez elektrownie wodne. Najbardziej znane polskie elektrownie szczytowo-pompowe to Żarnowiec, Porąbka-Żar i Żydowo. Elektrownia pływowa – jest to elektrownia produkująca energię z przypływów lub odpływów morza i oceanu. By wykorzystać ruch fal przegradza się zaporami rzeki u ujścia i przepuszcza wodę przez turbiny ze strony morza w stronę lądu w czasie przypływu i w kierunku morza ze strony lądu w czasie odpływu. Niestety, w morzu Bałtyckim pływy praktycznie nie występują, nie ma więc warunków do wybudowania takiej elektrowni. Na wybrzeżu atlantyckim takie konstrukcje używane do mielenia ziarna budowano już w średniowieczu. największa elektrownia pływowa świata została uruchomiona w 1966 roku we Francji przy ujściu rzeki La Rance do kanału La Manche, w miejscu, gdzie maksymalna amplituda pływów wynosi 13,5 m, a minimalna 5 m. Elektrownia falowo-wodna – produkuje energię z ruchu fal lub ruchu powietrza wywołanego falowaniem wody. Takie elektrownie również znajdują się przede wszystkim w krajach położonych nad Atlantykiem. Elektrownia oceanotermiczna – praktycznie mało znana szerszej publiczności. Do produkcji prądu wykorzystuje się tutaj nie ruch wody, ale różnicę temperatur pomiędzy wodami powierzchniowymi a wodami głębinowymi. Takie elektrownie powstają w gorącym klimacie w krajach położonych przy Oceanie Spokojnym i Indyjskim. www.zyciepw.pl ramka), a mają wszystkie jej zalety. Dodatkowo mała retencja zmniejsza ryzyko powodzi (czego nie robią wielkie zbiorniki nizinne), nie przekształca tak krajobrazu, nie wymaga przesiedlania całych wsi. Małe zbiorniki wodne przyczyniają się skutecznie do poprawy wilgotności oraz wzrostu bioróżnorodności. Szacuje się, że MEW zwracają się po 10 latach eksploatacji przy budowie od podstaw, a przy wykorzystaniu istniejących budowli – szybciej. Czas na budowę małych spiętrzeń jest bardzo sprzyjający. Państwa Unii Europejskiej zobowiązały się do osiągnięcia w 2010 r. celu minimum - 12 % udziału energii odnawialnej w bilansie energetycznym UE. Budowa elektrowni wodnych może mieć w tych 12% swój znaczny udział. Małe spiętrzenia to nie tylko energia elektryczna. Powstały staw pełni funkcję turystyczną – jako kąpielisko czy miejsce do dogodnego wybudowania np. smażalni ryb lub małej restauracji. Zapora na rzece to zwykle też dodatkowy most, co sprzyja rozwojowi lokalnemu, a także zbiornik wody p-poż, co poprawia stan bezpieczeństwa. Od kilku lat funkcjonuje Towarzystwo Rozwoju Małych Elektrowni Wodnych (TRMEW). TRMEW udziela fachowych porad również osobom spoza Towarzystwa, a chcącym samemu wybudować MEW. Najważniejsze dokumenty niezbędne do rozpoczęcia budowy małej elektrowni wodnej to operat wodno-prawny, projekt, pozwolenie na budowę i umowa z zakładem energetycznym na przyłączenie elektrowni do sieci przesyłowej. Dofinansowanie Małych Elektrowni Wodnych ze środków unijnych i krajowych Przedsiębiorcy, którzy chcą zainwestować w MEW mogą liczyć na zyski z tytułu sprzedaży prądu oraz bonusy w postaci dofinansowania z tytułu produkcji „zielonej energii”. Nie będą to klasyczne dotacje do 85% – mamy tu doczynienia bowiem z pomocą publiczną – ale i tak inwestorzy otrzymują warunki lepsze od standardowych rynkowych. Najważniejszym źródłem wsparcia dla projektów OZE, w tym MEW jest Działanie 9.4 Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko: "Wytwarzanie energii ze źródeł odnawialnych". Działanie to jest dofinansowane ze środków unijnego Funduszu Spójności. W trybie konkursowym można ubiegać się o dotacje na elektrownie o mocy do 10MW z kosztami projektu zawartymi pomiędzy 10 a 40 mln zł. W ramach inwestycji można stosować wyłącznie urządzenia nowe, oraz koszty przyłączenia się do sieci. Bardzo ważna jest gotowość do szybkiego rozpoczęcia realizacji projektu, dlatego preferowane będą projekty z gotową dokumentacją. Projekty będą w oparciu o wskaźniki efektywności: • Wartość projektu podzielona przez roczny przyrost produkcji energii (zł/MWh) • Wartość projektu podzielona przez wzrost zainstalowanej mocy (zł/MW) • Ilość rocznej produkcji energii dzielona przez moc zainstalowaną jednostki wytwórczej (MWh/MW). Nabor y prowadzi Instytut Paliw i Energii Odnawialnej w Warszawie. Dotacje dla mniejszych projektów Programy Operacyjne dofinansowane z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Każde województwo wprowadza własne zasady, kryteria szczegółowe i ew. ograniczenia co do projektów. Dla inwestycji w miejscowościach należących do gminy wiejskiej, miejsko-wiejskiej z wyłączeniem miast powyżej 5 tys. mieszkańców oraz w miejscowościach gminy miejskiej o liczbie mieszkańców mniejszej niż 5 tys., dotacje można uzyskać z Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich (www.minrol.gov.pl), jeśli projekt nie przekracza wartości 3 mln PLN. Inną formą pomocy w finansowaniu MEW, są pożyczki preferencyjne i dopłaty do kredytów w ramach "Programu dla przedsięwzięć w zakresie odnawialnych źródeł energii i obiektów wysokosprawnej kogeneracji" prowadzonego przez fundusze ochrony środowiska i gospodarki wodnej (NFOSiGW i WFOSiGW). Wsparcie ma być udzielone w latach 2009-2012 i ma wynieść 1,5 mld PLN. Z tej puli 20% budżetu przeznaczone jest na wsparcie MEW do 5MWe. W NFOŚiGW można uzyskać od 4 do 50 mln PLN (jednak nie więcej niż 75% kosztów kwalifikowanych projektu) pożyczki o oprocentowaniu 6% w skali roku na okres do 15 lat od pierwszej wypłaty. Przewidziane są także umorzenia nawet do 50% kwoty pożyczki, jednak warunki ich uzyskania są bardzo restrykcyjne, także nie będzie to najprawdopodobniej powszechnie stosowane wsparcie. Biuro Reklamy tel. 22-787-77-83, 22-787-29-11, e-mail: [email protected] więcej wiadomości na www.zyciepw.pl 9 ekologia Publikacja sfinansowana ze środków Starostwa Powiatu Wołomińskiego Słońce jest największym dostarczycielem energii dla Ziemi i ludzkości. Niestety, mimo postępu nauki, ciągle nie potrafimy dobrze zmagazynować tej energii w inny sposób niż biomasa. Fotoogniwa (ogniwa słoneczne) „Jak to działa” Do produkcji prądu z promieni słonecznych służą ogniwa fotowoltaiczne, a sam proces nazywany jest konwersją fotowoltaiczną. Proces ten odkryty został już w XIX wieku przez Becquerela, który jako pierwszy badał powstanie siły motorycznej pod wpływem promieniowania słonecznego. Wykorzystał w tym celu selen pokryty warstwą złota. Sprawność tego układu wynosiła zaledwie 1%, ale był to pierwszy krok na drodze do „prądowego” ujarzmiania słońca. Obecnie, najważniejszym budulcem ogniwa jest krzem (płytki krzemowe), a także połączenia elektryczne pomiędzy warstwami krzemu. Płytki mają grubość od 0,2 do 0,4 mm. W skutek padania na płytki fotonów z promieniowania słonecznego wybijane są elektrony. Powstałe w ich miejscu „dziury” (czyli różnice potencjałów) zapełniane są sąsiednimi elektronami co w konsekwencji prowadzi do ruchu elektronów i przepływu prądu. Pr a c e n a d o p t y m a l n y m wykorzystaniem i zmagazynowaniem energii słonecznej ciągle trwają. Ciekawym eksperymentem są australijskie wyścigi samochodów napędzanych wyłącznie promieniami słońca. Produkcja ogniw rośnie z roku na rok. W 2008 roku wyprodukowano ogniw o łącznym potencjale 7,3 GW, w tym roku produkcję szacuje się na ponad 30 GW. Największym ich producentem są Chiny, ale państwa europejskie nie pozostają daleko w tyle. Jednak Polska to nie Australia i dni słonecznych mamy znacznie mniej. Szacuje się, że promieniowanie słoneczne dostarcza na terenie naszego kraju od 3 do 4 GJ/ m2/, które można zamienić na produkcję energii elektrycznej i cieplnej. Odpowiada to wartości opałowej 120 kg tzw. paliwa umownego. Do produkcji energii elektrycznej z promieni słońca służą ogniwa fotowoltaiczne. Koszt produkcji energii z ogniw jest jednak ciągle wysoki, głównie za sprawą kosztów produkcji samych ogniw i stosunkowo niewielkiej ilości dni słonecznych w Polsce. Pomimo tego, stosowanie fotowoltaiki jest opłacalne dla urządzeń o niskim poborze prądu, położonych w miejscach trudno dostępnych, Koszt produkcji energii z ogniw jest jednak ciągle wysoki, głównie za sprawą kosztów produkcji samych ogniw i stosunkowo niewielkiej ilości dni słonecznych w Polsce z daleka od linii energetycznych. Najlepszym przykładem są stacje przekaźnikowe w komunikacji, „świecące” znaki drogowe, automatyczne stacje meteorologiczne, systemy alarmowe, ochrona pastwisk itp. Wymyślane są t e ż ko l e j n e z a s t o s o w a n i a , np. do parkometrów. foto: www.wikipedia.pl W jaki sposób dobrać ogniwo do swoich potrzeb? Najpierw należy rozpoznać swoje potrzeby. Określamy potrzebne nam napięcie (np. 6 lub 12 V), moc pobieraną przez nasze urządzenie i dobowy czas pracy urządzenia. Przykład: chcemy oświetlić dwiema żarówkami typu LED wejście do naszej altanki na działce. Żarówki mają moc 3W, wykorzystują napięcie 12 volt i powinny świecić 4 godziny na dobę. Wyliczamy więc zapotrzebowanie: 4 godziny x 6 W = 24 Wh (watogodziny) Wyliczmy teraz potrzebną pojemność akumulatora: 24Wh/12 V= 2 Ah (amperogodziny) Ponieważ czas ładowania akumulatora wynosi co najmniej 8 godzin, to potrzebujemy ogniw fotowoltaicznych zdolnych wytworzyć w ciągu 8 godzin 24 Wh. Wyliczmy więc potrzebną moc baterii słonecznych: 24 Wh/8h = 3 W Wychodzi więc na to, że potrzebujemy panel 12V o minimalnej mocy 3 W. Pamiętajmy jednak, że nie zawsze czas „słoneczny” wynosi 8 godzin. Warto więc zaopatrzyć się w silniejszą baterię słoneczną, co by nasze żarówki świeciły również w nocy po pochmurnym dniu! Kolejna gmina na terenie powiatu wołomińskiego, którą jest Zielonka, przystępuje do projektu związanego z pozyskaniem środków na kolektory słoneczne. Poniżej przedstawiamy warunki przystąpienia do projektu. Warunki otrzymania dofinansowania do kolektorów słonecznych na przykładzie Gminy Zielonka 1. Kolektory słoneczne wraz z osprzętem będą stanowiły przez 5 lat własność Gminy Zielonka. Gmina Zielonka użyczy uczestnikom projektu sprzęt pozostający w jej ewidencji. Umowa będzie obowiązywała maksymalnie do 31 grudnia 2017 roku. 3. Środki na kolektory będą pochodziły – w przypadku otrzymania dofinansowania przez Gminę Zielonka - w 70% z Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego – Działanie 4.3 „Ochrona powietrza, energetyka”. Pozostałe 30% opłacą użytkownicy. 2. Uczestnik projektu (osoba, która chce mieć zainstalowane kolektor y słoneczne dofinansowane ze środków UE) użyczy gminie nieodpłatnie 6m2 budynku mieszkalnego oraz umożliwi prace związane z montażem. 4. Kosz kolektora szacuje się na 14 000-20 000 zł. 5. Zestaw kolektora słonecznego instalowany przez Gminę Zielonka będzie składał się z następujących elementów: • kolektorów płaskich, Biuro Reklamy tel. 22-787-77-83, 22-787-29-11, e-mail: [email protected] • zasobnika z dwoma wężownicami, • układu pompowego, • układu bezpieczeństwa, • układu hydraulicznego, • układu sterowania z funkcją odwróconego sterowania, • izolacji, • stelaży do mocowania kolektorów. 6. Gmina Zielonka zabezpieczy realizację celu projektu tj. zgodnie z przepisami ustawy Prawo zamówień publicznych, wyłoni wykonawcę zestawu kolektora słonecznego, ustali harmonogram realizacji prac, będzie sprawować bieżący nadzór inwestorski przeprowadzi odbiory końcowe oraz rozliczenie finansowe projektu. 7. Wykonawca instalacji zestawu kolektora słonecznego sporządzi projekt techniczny instalacji oraz dokona indywidualnej wyceny instalacji planowanej w nieruchomości będącej własnością/współwłasnością osoby zainteresowanej „solarami”. 8. Szczegółowe określenie miejsca lokalizacji urządzeń, ich zestaw oraz sposób ich montażu, zostaną określone zgodnie ze sporządzonym w tym zakresie projektem technicznym i technologicznym uwzględniającym obowiązujące normy branżowe i standardy techniczne, określenie warunków własnościowych i eksploatacyjnych. 9. Po zakończeniu prac instalacyjnych, sprzęt i urządzenia wchodzące w skład zestawu kolektora słonecznego, pozostają własnością Gminy Zielonka przez cały czas trwania projektu, tj. minimum 5 lat, licząc od dnia zatwierdzenia końcowego raportu z realizacji projektu. Po upływie okresu czasu, o którym mowa w ust. 1, całość zestawu kolektora słonecznego wraz z dokumentacją przejdzie nieodpłatnie na własność Gminy. 10. Właściciel zobowiązuje się do przeprowadzania we własnym zakresie i na własny koszt przeglądów serwisowych zgodnych z warunkami określonymi w karcie gwarancyjnej, przekazanej przez wykonawcę zestawu kolektora słonecznego oraz do ponoszenia w tym czasie wszelkich kosztów niezbędnych do utrzymania całego zestawu do prawidłowej eksploatacji. Źródło: www.zielonka.pl www.zyciepw.pl 10 14 październik 2010 ekologia Publikacja sfinansowana ze środków Starostwa Powiatu Wołomińskiego Czym są domy pasywne? Czy warto zastosować ten standard w budownictwie? Czy inwestycja jest opłacalna? Na te jak i inne pytania znajdziecie państwo odpowiedź niżej. Domy pasywne nowy standard w budownictwie i wykorzystanie energii odnawialnej Czym jest dom pasywny? Jak to działa? Dom pasywny jest nowym standardem wznoszenia obiektów budowlanych, który wyróżniają bardzo dobre parametry izolacyjne oraz szereg innych rozwiązań, mających na celu zminimalizowanie zużycia energii w trakcie eksploatacji. Praktyka pokazuje, że zapotrzebowanie na energię w takich obiektach jest ośmiokrotnie mniejsze niż w tradycyjnych budynkach wznoszonych według obowiązujących norm. Dom pasywny charakteryzuje się wyśmienitą izolacją cieplną, odpowiednią architekturą umożliwiającą korzystanie z energii słonecznej oraz z systemem wentylacji odzyskującej ciepło. Pozyskiwanie ciepła do ogrzania domu odbywa się z ciepła ludzi i zwierząt, urządzeń gospodarstwa domowego, systemu odzysku ciepła i przeszklonych fasad. Najważniejsze jest kompleksowe połączenie wszystkich elementów - baterii słonecznych, wymienników ciepła, nowoczesnych układów wentylacyjnych z zastosowaniem materiałów o wysokiej jakości i doskonałych współczynnikach przenikania ciepła. Na początku lat ’90 dwóch niemieckich inżynierów zadało sobie pytanie: czy w naszych warunkach klimatycznych, może funkcjonować dom bez systemu centralnego ogrzewania? Chociaż pytanie trąci „herezją budowlaną” innowatorzy wyznaczyli sobie za cel tak pomniejszyć straty ciepła, aby dom praktycznie nie potrzebował ogrzewania. Pasywne i odnawialne źródła ciepła jak ludzie, urządzenia gospodarstwa domowego i ciepło odzyskiwane z powietrza oraz ze źródeł naturalnych, (np. energia słoneczna), miały pokrywać jak największą część zapotrzebowania na ciepło. Od idei przeszli do czynów. W 1991 roku wybudowano w Darmstadt w Niemczech pierwszy W 1991 roku wybudowano w Darmstadt w Niemczech pierwszy dom pasywny, który miał za zadanie potwierdzić teorię niemieckich inżynierów. Praktyka wykazała słuszność idei takich domów dom pasywny, któr y miał za zadanie potwierdzić teorię niemieckich inżynierów. Praktyka wykazała słuszność idei takich domów. W stosunku do zwykłych domów, budowanych według przyjętych norm zużywają one o 90% mniej ciepła! Do ogrzania przez cały rok 1 m2 powierzchni użytkowej domu wystarczy 15 kWh energii, czyli w przeliczeniu 1,5 m3 gazu, za który płacimy coraz więcej. Należy tu dodać, że zwykły, nawet najlepiej ocieplony dom zużywa minimum 50 kwH/m2 rocznie. Różnica jest więc dla zwykłych domów 10-krotna, a dla niskoenergetycznych aż 4-krotna! Warto pomyśleć o takim rozwiązaniu dla własnego gospodarstwa domowego. Najważniejsze elementy domu pasywnego Wentylacja: wysokoefektywna i centralna, która oddaje ciepło powietrza wywiewanego strumieniowi powietrza zasysanego za pomocą wymienników. Powietrze do domu przechodzi systemem rur przez grunt, ogrzewając się zimą i chłodząc latem i dociera bezpośrednio do pomieszczeń dziennych oraz sypialnych. Dla odmiany wyciąganie powietrza odbywa się z pomieszczeń kuchennych i łazienek. Ogrzewanie: budynek ogrzewany jest nawiewanym powietrzem z systemu wentylacji. Powietrze ogrzewane jest elektrycznie lub przepływając systemem wymienników wokół zbiorników z ciepłą wodą. W przypadku braku tradycyjnej instalacji c.o., może występować kominek. Ciepła woda: ogrzewana przez kolektory słoneczne lub pompy ciepła. Jej zużycie minimalizowane jest przez stosowanie perlatorów i innych urządzeń mechanicznych. źródło: wikipedia.pl Pierwszy dom pasywny na świecie Ciekawe strony poświęcone energii odnawialnej •www.mos.gov.pl – strona ministerstwa środowiska •www.pigeo.org.pl – strona Polskiej Izby Energii Odnawialnej •www.energia-odnawialna.info – strona poświęcona energii odnawialnej •www.seo.org.pl – strona Stowarzyszenia Energii Odnawialnej •www.ngfosigw.gov.pl – strona Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, zawiera informacje o możliwościach dofinansowania OZE •www.wfosigw.pl – strona Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, zawiera informacje o możliwościach dofinansowania OZE •www.bosbank.pl – strona banku finansującego kredyty na cele ekologiczne •www.czystybiznes.pl – strona promująca stosowanie energii ze źródeł odnawialnych wśród przedsiębiorców •www.cire.pl – strona Centrum Informacji o Rynku Energii •www.mg.gov.pl – strona Ministerstwa Gospodarki www.zyciepw.pl Biuro Reklamy tel. 22-787-77-83, 22-787-29-11, e-mail: [email protected]