OZE [tryb zgodnoœci]

1
2
Odnawialne źródła energii
- zastosowanie dla poprawy charakterystyki energetycznej budynku
1. Energia słoneczna
ogrzewa Ziemię mocą ok. 81·109 MW, natomiast światowe zużycie wszystkich postaci energii wynosi ok.
0,01·109 MW (8 tys. razy mniej).
W ciągu godziny Ziemia otrzymuje ze słońca tyle energii ile ludzkość zużywa w ciągu roku.
W Polsce potencjał do produkcji ciepła i energii elektrycznej: 1340 PJ, 80% w okresie kwiecień-wrzesień.
Rok 2020 – szacowane wykorzystanie na poziomie 20 PJ (tj. niecałe 1,5%).
3
1. Energia słoneczna – metody pozyskania
4
Heliotermiczna – doprowadzenie ciepła do turbiny parowej napędzającej generator produkujący energię
elektryczną. Heliostaty lub paraboloidy – zwierciadła, absorber, czynnik roboczy (np. pary litu) ponad
500°C napędza turbinę.
Słoneczne kolektory termiczne – przygotowanie c.w.u. i wspomaganie ogrzewania (kolektory
płaskie/skupiające i próżniowe).
Helioelektryczna – bezpośrednia przemiana energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną
(ogniwa/baterie fotowoltaiczne), dynamiczny rozwój, bardzo szerokie zastosowanie.
2. Energia geotermalna
energia wnętrza Ziemi zgromadzona w skałach i wodach podziemnych, pochodzi z rozpadu pierwiastków
promieniotwórczych/ciepło pierwotne.
Temperatura wzrasta o 25 K/km, jądro 6000°C.
Zmagazynowane ciepło ok. 35·106 MW.
Do głębokości 10 km zgromadzona energia geotermalna jest 50 tys. razy większa niż energia zgromadzona
we wszystkich złożach gazu i ropy.
Przy temperaturze czynnika > 120°C do produkcji energii elektrycznej, przy niższej w ciepłownictwie,
klimatyzacji, ogrzewanie szklarni, hodowla ryb.
5
2. Energia geotermalna – źródła i wykorzystanie
6
Grunty i skały do gł. 2,5 km – pompy ciepła (sondy)
Wody gruntowe – pompy ciepła (dolne źródło)
Wody gorące i ciepłe – wykorzystanie bezpośrednie
Para wodna – elektrownie lub elektrociepłownie geotermalne
Wysady solne – energia odprowadzana przy pomocy solanki
Gorące skały – energia odbierana przez wodę cyrkulacyjną (elektrownie geotermalne lub na cele
grzewcze)
3. Energia wiatru
energia ruchu atmosfery, wywołana różnicą w nagrzewaniu lądów i mórz, biegunów i równika oraz przez siłę
Coriolisa, przekształcona forma energii słonecznej.
Optymalna prędkość wiatru to 4-25 m/s.
Wiatry mają potencjał energetyczny ok. 40·106 MW, jest to ponad 200 razy więcej niż moc zainstalowanych
na świecie elektrowni.
W Polsce możliwe do wykorzystania zasoby energetyczne wiatru to 10% obecnego zapotrzebowania na
energię elektryczną.
7
3. Małe elektrownie wiatrowe (do 100 kW)
8
Coraz bardziej popularne i tańsze
Praca w ekstremalnych warunkach (oś pionowa)
Prosta budowa w porównaniu do dużych turbin
Niski koszt wytwarzania prądu
Systemy hybrydowe (ogniwa fotowoltaiczne, generator spalinowy, bateria akumulatorów)
Magazynowanie energii cieplnej tańsze niż energii elektrycznej
Produkcja na potrzeby własne (domy jednorodzinne, szklarnie, suszarnie)
4. Energia wody
Śródlądowe – w turbinach wodnych zamiana energii potencjalnej na kinetyczną, następnie w
hydrogeneratorach (prądnicach) na energię elektryczną – ograniczone zasoby, trudny dostęp, duże koszty
inwestycyjne budowli hydrotechnicznych.
Pływy morskie, falowanie, prądy oceaniczne, energia wynikająca z różnic zasolenia, energia termiczna
wód oceanicznych.
9
5. Energia biomasy
Substancje organiczne pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego lub wynik „metabolizmu społecznego”.
1
Substancje organiczne pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego lub wynik „metabolizmu społecznego”.
Zasoby biomasy to ok. 276 EJ/rok, co stanowi ok. 10% energii zużywanej na świecie.
Drewno, słoma, odpady komunalne (np. makulatura), odpady produkcyjne, plantacje, biogaz, fermentacja na
wysypiskach śmieci, oleje, alkohole (bioetanol).
2 tony suchego drewna są równoważne 1 tonie węgla.
Kotły, piece kominkowe (płaszcz wodny), biogazownie rolnicze.
2