Józef Paska Technologie rozproszonych Ÿróde³ energii

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Józef Paska Technologie rozproszonych Ÿróde³ energii"

Laura Klimek
7 lat temu
Przeglądów:

1 Józef Paska Technologie rozproszonych Ÿróde³ energii Grudzieñ 2011

2 PODRÊCZNIK DLA ELEKTRYKÓW praca zbiorowa pod redakcj¹ Jana Strojnego Technologie rozproszonych Ÿróde³ energii Autor: prof. dr hab. in. Józef Paska Recenzent: prof. dr hab. in. Waldemar Kamrat Tekst dostarczono w grudniu 2011 r. Od Wydawcy Generacja rozproszona stanowi obecnie jedn¹ z najbardziej aktywnie rozwijanych ga³êzi krajowej energetyki. Praca p. prof. Józefa Paski przedstawia technologie stosowane w rozproszonych Ÿród³ach energii elektrycznej i ciep³a, stanowi¹ce od lat dziewiêædziesi¹tych XX wieku przedmiot zainteresowania nowoczesnej energetyki. W szerokim zakresie omówione zosta³y technologie Ÿróde³ rozproszonych: ma³ych elektrowni wodnych, elektrowni s³onecznych, wiatrowych, wykorzystania biomasy i geotermii, ogniwa paliwowe i inne Ÿród³a. Tematyka zeszytu wpisuje siê w aktualne tendencje rozwoju zrównowa- onego i zwi¹zane z tym zmiany ustawowe, wyra aj¹ce siê przez projekt ustawy o odnawialnych Ÿród³ach energii. Powstaj¹ca ustawa uzupe³nia nowelê Prawa energetycznego i ma wspieraæ energetykê rozproszon¹, niewielkie Ÿród³a energii i rozwój inteligentnej sieci energetycznej, wprowadzaj¹c m.in. nowy system wspó³czynników korekcyjnych, tzw. zielonych certyfikatów, zale nych od rodzaju Ÿród³a. Projektowana ustawa wprowadza pojêcie mikroÿród³a, tj. elektrowni (w tym wodnej) o mocy do 40 kw, która mo e byæ dodatkowo uprzywilejowana poprzez podwy szenie wspó³czynników korekcyjnych oraz bezp³atne i uproszczone pod³¹czenie do sieci. Publikacja mo e s³u yæ nie tylko pracownikom energetyki i studentom lecz tak e in ynierom praktykom ró nych specjalnoœci. Copyright by: COSiW SEP Zak³ad Wydawniczy INPE w Be³chatowie Utwór w ca³oœci ani we fragmentach nie mo e byæ powielany, ani rozpowszechniany za pomoc¹ urz¹dzeñ elektronicznych, mechanicznych, kopiuj¹cych, nagrywaj¹cych i innych bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich. Miesiêcznik INPE Informacje o Normach i Przepisach Elektrycznych Rok wyd. XVI Podrêcznik INPE dla Elektryków Zeszyty monotematyczne (bezp³atny dodatek dla prenumeratorów miesiêcznika) ISSN Wydawca i Redakcja: SEP COSiW w Warszawie, Zak³ad Wydawniczy INPE w Be³chatowie, ul. Czapliniecka 44, Be³chatów, tel , fax , redinpe@neostrada.pl Adres dla korespondencji: ul. Kalinowa 5, Be³chatów Kierownik ZW Redaktor Naczelny: Tadeusz Malinowski tel , kom Z-ca Redaktora Naczelnego: Jan Strojny tel Biuro i Ksiêgowoœæ: Ma³gorzata Filipiak, tel , kom Sk³ad komputerowy: KON Tekst Kraków, Druk: Leyko Kraków Nak³ad: do 5500 egz. 2 Podręcznik

3 SPIS TREŒCI Wprowadzenie 6 Wykaz pojêæ 7 1. Wprowadzenie do wytwarzania rozproszonego energii elektrycznej i ciep³a Przyczyny rozwoju rozproszonych Ÿróde³ energii, definicje i klasyfikacja Technologia wytwarzania energii w Ÿród³ach rozproszonych Aktualny stan wytwarzania rozproszonego Rozproszone Ÿród³a energii z silnikami t³okowymi, turbinami i mikroturbinami gazowymi oraz silnikami Stirlinga Spalinowe silniki t³okowe Turbiny oraz mikroturbiny gazowe Silniki Stirlinga Przyk³ady rozwi¹zañ rozproszonych Ÿróde³ energii z silnikami t³okowymi i turbinami gazowymi rod³a rozproszone wykorzystuj¹ce odnawialne zasoby energii Ma³e elektrownie wodne Elektrownie wiatrowe Elektrownie s³oneczne Inne rodzaje Ÿrode³ rozproszonych Ogniwa paliwowe Ogniwa galwaniczne, ogniwa paliwowe, akumulatory Budowa, zasada dzia³ania i rodzaje ogniw paliwowych Wykorzystanie ogniw paliwowych ród³a rozproszone do skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciep³a Idea wytwarzania skojarzonego w Ÿród³ach rozproszonych Wytwarzanie skojarzone z wykorzystaniem turbin gazowych i silników t³okowych Wytwarzanie skojarzone z wykorzystaniem biomasy Wytwarzanie skojarzone z wykorzystaniem ogniw paliwowych i energii geotermicznej Zasobniki energii w energetyce rozproszonej Potrzeba stosowania i podzia³ zasobników energii Baterie akumulatorów Superkondensatory Nadprzewodz¹ce magnetyczne zasobniki energii elektrycznej 107 3

4 6.5. Zasobniki kinetyczne Pneumatyczne zasobniki energii W³aœciwoœci i zastosowania zasobników energii Zakoñczenie 115 Bibliografia Podręcznik

5 Technologie rozproszonych Ÿróde³ energii STRESZCZENIE Ksi¹ ka dotyczy zagadnieñ technologii rozproszonego wytwarzania energii elektrycznej i ciep³a. Przedstawiono w niej przyczyny rozwoju rozproszonych Ÿróde³ energii, podstawowe definicje i klasyfikacjê, aktualny i prognozowany stan energetyki rozproszonej. Omówiono wykorzystanie w Ÿród³ach rozproszonych silników t³okowych, turbin i mikroturbin gazowych oraz silników Stirlinga. Kolejny rozdzia³ poœwiêcono Ÿród³om rozproszonym wykorzystuj¹cym odnawialne zasoby energii, jak: ma³e elektrownie wodne; elektrownie wiatrowe; elektrownie s³oneczne; inne rodzaje Ÿróde³ rozproszonych pozwalaj¹ce na wykorzystanie biomasy, energii geotermicznej oraz energii mórz i oceanów. Nastêpny rozdzia³ dotyczy problematyki ogniw paliwowych, w tym: podzia³ na ogniwa galwaniczne, paliwowe i akumulatory; budowa, zasada dzia³ania i rodzaje ogniw paliwowych; wykorzystanie ogniw paliwowych. Przedstawiono tak e zagadnienia wytwarzania skojarzonego energii elektrycznej i ciep³a w Ÿród³ach rozproszonych, w tym ideê wytwarzania skojarzonego, Ÿród³a skojarzone wykorzystuj¹ce turbiny gazowe, silniki t³okowe i ogniwa paliwowe, biomasê i energiê geotermiczn¹; oraz zasobników energii, w tym: potrzebê stosowania i podzia³ zasobników energii, baterie akumulatorów, superkondensatory, nadprzewodz¹ce magnetyczne zasobniki energii, zasobniki kinetyczne i pneumatyczne, w³aœciwoœci i zastosowania zasobników energii. Technologies of distributed energy sources ABSTRACT This book covers the issues of technology of distributed generation of electricity and heat. In it are presented: reasons for distributed energy sources development, basic definitions and classification, present and forecasted status of distributed generation. Utilization in distributed energy sources of piston engines, gas turbines and microturbines as well as Stirling engines are described. The following chapter is devoted to distributed energy sources utilizing renewable energy resources, like: small hydro power plants; wind power plants; solar power plants; other distributed energy sources allowing to utilize biomass, geothermal energy and seas' and oceans' energy. The next book's chapter covers problems of fuel cells, including: division into galvanic cells, fuel cells and rechargeable chemical batteries (accumulators); structure, principle of operation and kinds of fuel cells; utilization of fuel cells. Also the issues of combined heat and power generation (CHP, cogeneration) in distributed energy sources, including the idea of cogeneration, distributed CHP sources utilizing gas turbines, piston engines and fuel cells, biomass and geothermal energy; as well as the issues of electricity storage systems, including: the need of application and division of energy storage systems, battery electricity storage systems, supercapacitors, superconductive magnetic energy storage systems, kinetic energy and compressed air storage systems, properties and application areas of energy storage systems; are presented. 5

Podobne dokumenty

Urz¹dzenia elektryczne w strefach zagro onych wybuchem

Micha³ Œwier ewski Urz¹dzenia elektryczne w strefach zagro onych wybuchem Kwiecieñ 2012 PODRÊCZNIK DLA ELEKTRYKÓW praca zbiorowa pod redakcj¹ Jana Strojnego Urz¹dzenia elektryczne w strefach zagro onych