Energetyka słoneczna rozwiązania techniczne i zastosowanie

Transkrypt

1 Energetyka słoneczna rozwiązania techniczne i Tallinn

2 Energetyka słoneczna rozwiązania techniczne i Cele seminarium Przegląd możliwości wykorzystania energii słonecznej w małych i średnich firmach przez kolektorów i ogniw słonecznych Priorytety - Dlaczego energia słoneczna? - Podaż energii słonecznej - Możliwości wykorzystania energii słonecznej - Rozwiązania techniczne i przykłady zastosowania - Koszty, dotacje i korzyści - Doradztwo

3 Energetyka słoneczna rozwiązania techniczne i Przegląd tematów Dzień pierwszy (09:00-18:00) - Dlaczego energia słoneczna? - Możliwości zastosowania energii słonecznej - Budowa i funkcje kolektorów słonecznych - Planowanie i wymiarowanie - Montaż, rozruch i konserwacja - koszty i korzyści, aspekty ekonomiczne

4 Energetyka słoneczna rozwiązania techniczne i Przegląd tematów Dzień drugi (9:00-17:00) - Duże kolektory słoneczne - Sytuacja na rynku ogniw fotowoltaicznych - Budowa i działanie ogniw fotowoltaicznych - Koszty i korzyści - Aspekty ekonomiczne - Doradztwo Dzień trzeci (9:00-13:00 Uhr) - opcjonalnie - zwiedzanie obiektu wykorzystującego energię słoneczną

5 Dlaczego energia słoneczna? - Rosnące ceny energii - Zmniejszające się zasoby źródeł kopalnych - Źródła wysokiego ryzyka: energia atomowa (promieniowanie, odpady) - Konkurencyjność - Spełnienie zaostrzonych wymogów, ustaw - Aktywna walka z ociepleniem, zmianami klimatycznymi - Wizerunek przedsiębiorstwa BSR QUICK Energia słoneczna rozwiązania techniczne i

6 Dlaczego energia słoneczna? Obszary zagrożone topnieniem lodowców Grenlandii (podwyższenie poziomu o 6-7m; wszystkie lodowce +Antarktyda: o 60-70m)

7 Dlaczego energia słoneczna? Rosnąca emisja dwutlenku węgla na świecie

8 Quelle: tecson, u.a. Dlaczego energia słoneczna? Durchschnittliche Energiepreissteigerung ca. 7% per anno ca. 7,5% / a (150$ ) ca. 4,5% / a (45$ ) BSR QUICK energetyka słoneczna rozwiązania techniczne i Strona: 8

9 Energiepreis in EUR Dlaczego energia słoneczna? Koszty energii dziś i jutro 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0, Jahre 4% 7% 10% 15% Wzrost kosztów energii o 4,7,10 lub 15%

10 Dlaczego energia słoneczna? Energie odnawialne: potencjał

11 Podaż energii słonecznej Wykorzystanie energii słonecznej Podaż energii słonecznej wahania spowodowane czynnikami astronomicznymi i meteorologicznymi

12 Podaż energii słonecznej Energia słoneczna Europa: Różnice w ilości promieniowania rocznego (kwh/m 2 rok)

13 Podaż energii słonecznej Energia słoneczna Estonia: Różnice w ilości promieniowania rocznego (kwh/m 2 rok) kwh/m 2 to odpowiednio ok. 100 oleju opałowego

14 Podaż energii słonecznej Podaż energii słonecznej w Estonii (promieniowanie całkowite) Tallinn Tartu Vilsandi 960 kwh/m 2 rocznie 969 kwh/m 2 rocznie kwh/m 2 rocznie

15 Możliwości wykorzystania energii słonecznej Wykorzystanie energii słonecznej - kolektory słoneczne Konwersja energii promieniowania słonecznego na ciepło (ciepła woda, ogrzewanie) - ogniwa fotowoltaiczne przetwarzanie energii słonecznej na elektryczną (użytek własny lub przyłączenie do sieci)

16 Kolektory budowa i działanie Strona: 16

17 Kolektory słoneczne - komponenty Budowa kolektorów słonecznych

18 Kolektory słoneczne - komponenty Kolektory

19 Kolektory słoneczne - komponenty Kolektory próżniowo-rurowe

20 Kolektory słoneczne - komponenty Zasobnik

21 Kolektory słoneczne - montaż (Wagner & Co., Cölbe)

22 Kolektory słoneczne - monataż (Wagner & Co., Cölbe)

23 Kolektory słoneczne - montaż (Wagner & Co., Cölbe)

24 Kolektory słoneczne przykład małych obiektów Strona: 24

25 Kolektory słoneczne przykład obiektów średnich Strona: 25

26 Kolektory słoneczne Płaskie czy rurowe? Kolektor płaski: + dobry stosunek ceny / wydajności + zalecany przy dobrych warunkach ramowych Kolektor rurowy: + 30% mniejsza powierzchnia + płaski dach: można montować w poziomie + niekorzystne położenie w stosunku do stron świata (można obrócić) + wysokie temperatury Strona: 26

27 Kolektory słoneczne - controlling

28 Kolektory słoneczne - bilans Strona: 28

29 Kolektory słoneczne - wymiarowanie Kolektory słoneczne - Planowanie i wymiarowanie Wymiarowanie: 60 litrów (60 C) ciepłej wody na m 2 pow. kolektora zasobnik: 60 litrów na m 2 pow. kolektora

30 Kolektory słoneczne - wymiarowanie Ciepła woda: - Pow. kolektora: ok. 1-1,5 m² na osobę 1) - Wielkość zasobnika: ok. 80 litrów na osobę 1) 1m 2 dla kolektorów rurowo-próżniowych, 1,5m 2 dla płaskich Strona: 30

31 Kolektory słoneczne - wymiarowanie Dodatkowe ogrzewanie z energii słonecznej: - powierzchnia kolektora ok. 2-3 m² na osobę 1) - wielkość zasobnika: ok. 50 litrów zasobnika na m² powierzchni kolektora 2) 1) 2m 2 dla kolektorów rurowo-próżniowych 3m 2 dla kolektorów płaskich 2) 60 l dla kolektorów płaskich 80 l dla kolektorów rurowo-próżniowych Strona: 31

32 Kolektory słoneczne - Duże obiekty - budynki mieszkalne (jedno- i wielorodzinne) - domy opieki dla osób starszych - szpitale - branża hotelarska (hotele, pensjonaty) - campingi - pralnie - myjnie samochodowe - browary - obiekty sportowe -... obiekty o dużym zużyciu wody ciepłej w ciągu całego roku (przynajmniej latem)

33 Kolektory słoneczne przykłady dużych obiektów Strona: 33

34 Kolektory słoneczne przykłady dużych obiektów Strona: 34

35 Kolektory słoneczne przykłady dużych obiektów Strona: 35

36 Kolektory słoneczne duży obiekt Przepływ do zasobnika z dodatkowym podgrzewaczem Strona: 36

37 Kolektory słoneczne - wymiarowanie moc [kwh/m²a] 500 zalecenia: wykorzystanie [litr (60 C) /m²] wykorzystanie [litr/m²] Seite: 37

38 Kolektory słoneczne koszty i korzyści Koszty i korzyści Specjalne koszty inwestycyjne w zależności od wielkości ok euro / metr kwadratowy powierzchni kolektora (Estonia: ok zł / metr kwadratowy powierzchni kolektora) Moc z kolektora słonecznego kwh/m 2 Jahr Oszczędność energetyczna w stosunku do całego zapotrzebowania na ciepło uzależniona od wielkości obiektu i koncepcji ok % W domach słonecznych do 100 %

39 Instalacje fotowoltaiczne Budowa i działanie

40 Instalacje fotowoltaiczne podstawy Budowa i funkcje ogniwa słonecznego Rozdzielenie ładunków Rekombinacja Niewykorzystana energia słon. Promienie odbite i zacienione Strona: 40

41 Instalacje fotowoltaiczne podstawy Strona: 41

42 Instalacje fotowoltaiczne podstawy Porównanie ogniw z warstwą cienkiej z ogniwami krystalicznymi BSR QUICK Solarenergie Techniken und Anwendungen Strona: 42

43 Instalacje fotowoltaiczne rozwiązania techniczne Seite: 43

44 Instalacje fotowoltaiczne systemy wyspowe

45 Instalacje fotowoltaiczne przyłączone do sieci (1) Generator fotowoltaiczny: moduły podłączone szeregowo i równolegle, mocowane na konstrukcji (2) Skrzynka przyłącza (z zabezpieczeniami) (3) Obwód prądu stałego (4) Główny przełącznik dc (5) Falownik (6) Obwód prądu zmiennego (7) Licznik z rozdzielnikiem prądu, licznikiem poboru i odprowadzenia

46 Instalacje fotowoltaiczne komponenty Budowa modułu

47 Instalacje fotowoltaiczne komponenty moduł / ogniwa falownik

48 Ogniwa fotowoltaiczne - montaż Strona: 48

49 Instalacje fotowoltaiczne Potrzebna powierzchnia materiał ogniwa monokryształ sprawność potrzebna powierzchnia na 1 kw p polikryształ (EFG) polikryształ cienka warstwa miedzi-induselenu (CIS) cienka warstwa bezpost.

50 Instalacje fotowoltaiczne - przykłady Seite: 50

51 Instalacje fotowoltaiczne - przykłady Seite: 51

52 Instalacje fotowoltaiczne - przykłady

53 Instalacje fotowoltaiczne Wymiarowanie Na 1 kw p potrzeba ok. 10m 2 powierzchni 1 kw p to około 800 kwh/rok Warunki: - powierzchnie niezacienione - położenie między płd.-wsch. a płd-zach.

54 Instalacje fotowoltaiczne Koszty 1 kw p kosztuje ok euro 1 kw p wytwarza ok. 800 kwh/rok Pokrywa > 30% zużycia własnego Dla przyłącza do sieci wynagrodzenie zgodnie z ustawą (EEG) Estonia: zwolnienia podatkowe, kredyty, zielone certyfikaty

55 Instalacje fotowoltaiczne Zmiany kosztów w Niemczech Koszty instalacji fotowoltaicznych w Niemczech

56 Dobre przykłady: kolektory słoneczne Przykład 1 - camping miejsc: 400 powierzchnia kolektorów: 30m² wielkość zasobnika: 1800 l obliczone oszczędności: 70% Strona: 56

57 Dobre przykłady: kolektory słoneczne Przykład 2 - Hotel W ramach kompleksowej modernizacji hotelu zainstalowano kolektory słoneczne do ogrzewania wody. Kolektory o powierzchni 51 m 2 podgrzewają litrów w zasobniku buforowym. Dzięki temu osiągnięto oszczędności energetyczne w wysokości 70% rocznie. Koszty inwestycyjne wyniosły euro, otrzymano subwencję w wysokości euro, dzięki czemu inwestycja zamortyzowała się w ciągu 8 lat. Strona: 57

58 Dobre przykłady: kolektory słoneczne Przykład 3 zakład budowy maszyn i produkcji stali Ogrzewanie na drewno: 100 kw Kolektory słoneczne do ogrzewania wody i jako dodatkowe ogrzewanie, powierzchnia kolektorów: 80 m 2 Przeciętne promieniowanie słoneczne: 381 kwh / m 2 i rok Zasobnik buforowy: l Dzięki temu możliwa redukcja CO 2 : kg / rok Strona: 58

59 Dobre przykłady: kolektory słoneczne Beispiel 4 GOSPODARKA MIESZKANIOWA Osiedle Gartenstadt Farmsen staje się osiedlem słonecznym. Do końca 2009 około mieszkań otrzymało dodatkowo ogrzewanie i ciepłą wodę ze źródeł odnawialnych. Zainstalowano ok m² kolektorów słonecznych, wytwarzających rocznie ok kwh energii. Cel: rozbudowa kolektorów do 2014 do powierzchni ok m² dla mieszkań (71,5% całości mieszkań na osiedlu) Strona: 59

60 Dobre przykłady: instalacje fotowoltaiczne Przykład 5 instalacje fotowoltaiczne w PRZEMYŚLE Fronius zajmuje się już od 1992 roku elektroniką słoneczną, w szczególności projektowaniem i produkcją falowników fotowoltaicznych, stosowanych w systemach niezależnych i dla odprowadzenia do sieci. Największą obecnie instalację fotowoltaiczną zainstalowano w Austrii na dachu budynku firmy Fronius w Sattledt w Górnej Austrii: moc 604 kwp Strona: 60

61 Dobre przykłady: instalacje fotowoltaiczne Przykład 6 instalacje fotowoltaiczne dla WARSZTATÓW Warsztaty ROST oferują usługi w dziedzinie drukowania, reklamy oraz budowy stoisk targowych. Ogniwa fotowoltaiczne zainstalowano tam na dachu jednospadowym. - wielkość instalacji: 101 kwp - produkcja prądu: kwh/ rok Strona: 61

62 Dobre przykłady: instalacje fotowoltaiczne Przykład 7 instalacje fotowoltaiczne w ROLNICTWIE Na budynkach obór w gospodarstwie rolnym zainstalowano razem 109 kwp ogniw fotowoltaicznych. Wytwarzają one rocznie ok kwh prądu. Koszty inwestycyjne wyniosły ok euro i inwestycja zrefinansuje się w ciągu 10 lat, dzięki wynagrodzeniu za odprowadzany do sieci prądu (zgodnie z ustawą niemiecką). Strona: 62

63 Energetyka słoneczna - rynek Ciepło i prąd z energii słonecznej w Estonii W Estonii najważniejszym źródłem energii są łupki bitumiczne. Udział energii odnawialnych w całkowitym zużyciu energii wyniósł w Estonii w roku ,5 %. Na pierwszym miejscu znajdują się bioenergia i energia wiatrowa. Energia słoneczna jest w Estonii wykorzystywana w niewielkim stopniu. Realizuje się obecnie pierwsze projekty, mające na celu wprowadzenie ogrzewania z energii słonecznej (np. kolektory słoneczne dla szpitala w Vändra, wioska dziecięca SOS w Keila). Dzięki wprowadzeniu ustawy o rynku energii elektrycznej za prąd fotowoltaiczny przysługuje wynagrodzenie: od ,37 centów/kwh

64 Energetyka słoneczna programy wsparcia Wytyczne UE i programy wsparcia wytyczne/przepisy: Energie odnawialne: Dyrektywa 2009/28/EC Cel: Zwiększenie udziału energii odnawialnych do 20 % do 2020 roku. W tym Krajowe Plany Działania (Estonia: udział w zużyciu energii od 18 % w 2005 do 25% w 2020).

65 Energetyka słoneczna programy wsparcia Unijne programy wsparcia (bezpośrednie i pośrednie) Wniosek na bezpośrednią pomoc z UE wymaga ogromnych nakładów czasowych i biurokratycznych! Dotyczy to bezpośrednich programów unijnych takich jak LIFE III, Inteligentna energia dla Europy, Marco Polo czy Leonardo da Vinci. Projekty te muszą uzyskiwać europejską wartość dodaną (konsorcjum z innymi partnerami). Korzystniejsze są programy, w których środki unijne z funduszy strukturalnych i spójności można zyskać pośrednio na płaszczyźnie krajowej lub regionalnej. Szczególnie korzystny dla projektów MŚP jest Europejski Fundusz Rozwoju Regionalnego. Przykład dla Polski: Sektorowy Program Operacyjny Wzrost Konkurencyjności Przedsiębiorstw (7 mld. na lata )

66 Energetyka słoneczna doradztwo dla klientów Różne fazy rozmowy doradczej 1. poznanie się budowa mostów 2. pytania określenie potrzeb 3. zaoferowanie rozwiązania argumenty i negocjacje 4. osiągnięcie celu zawarcie transakcji BSR QUICK Energia słoneczna rozwiązania techniczne i

67 Energetyka słoneczna rozwiązania techniczne i Wnioski Podsumowanie - fakty - ważne strony internetowe Feedback - Strona merytoryczna? - Forma prezentacji? - Czy osiągnięto cele? - Czy są korzyści, własne? - Czego brakowało? - Propozycje poprawy BSR QUICK Energia słoneczna rozwiązania techniczne i