Spis treści Wstęp 1. Problemy energetyczne współczesnej gospodarki Polski i Europy 2. Problem ochrony środowiska. Energia konwencjonalna vs.

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Spis treści Wstęp 1. Problemy energetyczne współczesnej gospodarki Polski i Europy 2. Problem ochrony środowiska. Energia konwencjonalna vs."

Transkrypt

1 Spis treści Wstęp 1. Problemy energetyczne współczesnej gospodarki Polski i Europy 2. Problem ochrony środowiska. Energia konwencjonalna vs. Odnawialne źródła energii 3. Akty prawne z zakresu energii odnawialnej 4. Odnawialne źródła energii 4.1. Energia wiatru Rozwój energetyki wiatrowej na świecie Zalety i wady energetyki wiatrowej Konwersja energii wiatru na energię elektryczną Możliwości wykorzystania energii wiatru w Polsce 4.2. Energia wody Rozwój energetyki wodnej na świecie Zalety i wady energetyki wodnej Rodzaje elektrowni wodnych i sposoby konwersji energii wody na elektryczną Możliwości wykorzystania energii wody w Polsce Inne źródła energii wody 4.3. Energia słoneczna Obszary i przykłady zastosowań ogniw słonecznych Rozwój fotowoltaiki w Polsce Fotowoltaika na świecie Konwersja energii słonecznej na elektryczną Zalety i wady ogniw słonecznych 4.4. Energia geotermalna Zasoby geotermalne w Polsce Wykorzystanie energii geotermalnej w Polsce Zalety i wady energii geotermalnej Konwersja energii geotermalnej na elektryczną 4.5. Energia biomasy Konwersja energii biomasy Biopaliwa w Polsce i na świecie Zalety i wady stosowania biopaliw 4.6. Ogniwa paliwowe 2

2 Zakończenie Literatura Rodzaje ogniw paliwowych Zastosowanie ogniw paliwowych Ogniwa paliwowe w Polsce i na świecie Zalety i wady ogniw paliwowych 3

3 Wstęp Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie źródeł energii odnawialnej, ich znaczenia gospodarczego oraz metod ich wykorzystywania. Niniejsze opracowanie ma przybliżyć studentom oraz wszystkim zainteresowanym odbiorcom niezwykle istotną tematykę zielonej energii. Rozwój cywilizacji wiąże się nieodmiennie ze wzrostem zużycia energii elektrycznej, na co mają wpływ rosnąca wielkość populacji, dynamiczny rozwój średniej klasy dochodowej oraz postęp technologiczny. Powyższe czynniki charakteryzują się wysokim tempem rozwoju i powodują: - gwałtowny wzrost zapotrzebowania na coraz bardziej ograniczone zasoby energetyczne i surowce naturalne, - masowy transfer bogactwa do krajów bogatych, który wyraźnie dzieli świat na tych, co posiadają energię elektryczną i tych, co jej nie posiadają, - szybko rosnące straty bioróżnorodności 1. Każdy z powyższych problemów jest na tyle istotny, że przy niewłaściwym zarządzaniu, może wywołać katastroficzne skutki, oddziaływujące na wiele pokoleń. Wzrostowi czynników wpływających na gospodarowanie energią towarzyszy doskonalenie metod konwersji energii na energię elektryczną, mechaniczną i cieplną 2. Energia jest pojęciem wielopłaszczyznowym i niejednoznacznie definiowanym. Powszechnie przyjmuje się, że energia jest wielkością fizyczną służącą do ilościowego opisu różnych procesów i rodzajów oddziaływania. Energia podlega różnym prawom, nie może jednak podlegać produkcji i zużyciu. Występuje w formie energii: mechanicznej (kinetycznej lub potencjalnej), cieplnej, elektrycznej, jądrowej i potencjałów termodynamicznych. Można także definiować ją ze względu na rodzaj pierwotnych nośników energii. Wówczas wyróżnia się: Nieodnawialne źródła energii występujące w ograniczonych zasobach węgla, ropy i gazu ziemnego. Ich eksploatacja i wykorzystanie powodują wyczerpywanie się. Wymienione nośniki energii określa się w literaturze jako organiczne lub przyrodnicze. Na odrębną uwagę zasługuje forma energii nieodnawialnej jaką jest energia jądrowa. Odnawialne źródła energii występujące w postaci energii wody, wiatru, słońca, biomasy. Odnawianie ich jest wystarczająco szybkie, a ich zasoby nie wyczerpują się na skutek eksploatacji i potrafią się uzupełniać. 1 F. Krawiec, Rola odnawialnych źródeł energii w rozwiązywaniu globalnego kryzysu energetycznego, s G. Jastrzębska, Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne, s

4 Nieodnawialne źródła energii w postaci surowców naturalnych, takich jak węgiel, ropa, gaz ziemny są wydobywane na całym świecie, także w Polsce. Następnie różnymi sposobami (transportem morskim tankowce, gazowce; lądowym drogowym, kolejowym lub rurociągami) są transportowane z miejsca wydobycia do elektrowni i rafinerii, gdzie są przetwarzane. Po stronie konsumenta istotna jest sieć dystrybucji końcowego produktu (ropy, benzyny, gazu, energii elektrycznej), a więc stacje benzynowe i sieci przesyłowe dostarczające energię wprost do odbiorcy końcowego. W literaturze przedmiotu można spotkać się z określeniem brudne paliwa, jest to nazwa stosowana dla zobrazowania wpływu, jaki te paliwa mają na środowisko i klimat. Brudne paliwa jako nieodnawialne źródła energii mają określone zasoby. Ze względu na przestrzenne ich występowanie nie wszystkie zasoby nadają się do wydobycia ze względów technologicznych i ekonomicznych. Mimo realizacji programów oszczędnościowych przez wiele państw już teraz można określić, przynajmniej przybliżoną, datę wyczerpania zasobów paliw naturalnych. Konsumpcja paliw kopalnych do końca XVII wieku była minimalna, gwałtowny wzrost nastąpił w XIX wieku. Szacuje się, że cywilizacja ziemska zużyła energię równoważną 500 mld ton paliwa umownego 3, z czego aż 2/3 w ciągu ostatniego stulecia. Przewiduje się, że w XXI w. nastąpi wzrost zużycia energii o kolejne %. W różnych źródłach podaje się daty wyczerpania zasobów paliw kopalnych. Z danych Instytutu Badań Systemowych PAN wynika, że zasoby węgla zostaną wyczerpane ok roku, ropy naftowej ok roku, gazu ziemnego ok roku. W związku z perspektywą braku surowców energetycznych prowadzi się na całym świecie intensywne prace nad wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii. 3 Termin paliwo umowne stosuje się w celu porównania różnych paliw kopalnych i energii odnawialnej. Jest to tak zwany równoważnik paliw kopalnych. 5

5 1. Problemy energetyczne współczesnej gospodarki Polski i Europy Energetyka Polski stoi obecnie na rozdrożu. Rozrywana przez dyrektywy Unii Europejskiej, krajową politykę oraz prywatny biznes ledwo radzi sobie z bieżącymi problemami. Długo to jednak nie potrwa jeśli obecny pat energetyczny się nie zakończy w naszych gniazdkach zabraknie prądu. Aby poznać obecny stan rynku energii elektrycznej w Polsce należy wziąć pod uwagę kilka zasadniczych elementów. Upraszczając można wskazać 5 najważniejszych: możliwości produkcyjne elektrowni węglowych, zapotrzebowanie na prąd, wytyczne Unii Europejskiej związane z emisją CO2 i odnawialnymi źródłami energii, możliwości przesyłowe sieci energetycznych oraz bezpieczeństwo energetyczne kraju. Uporządkowanie wymienionych czynników pozwoli przyjąć właściwą dla Polski politykę energetyczną. Zadanie to nie jest łatwe, bo ile stron tyle zdań na ten temat. Węgiel i stara technologia Zacznijmy jednak od początku możliwości produkcyjne elektrowni węglowych są coraz mniejsze ze względu na ich stan techniczny. Ma to dość istotne znaczenie, bo udział węgla w produkcji energii elektrycznej w 2012 roku wyniósł 88,6%. Wprawdzie łatwo dostępnego surowca mamy coraz mniej, ale tak na prawdę nie to jest najważniejsze Przede wszystkim większość naszych elektrowni lata świetności ma już dawno za sobą są nieefektywne, a ich obecny stan nie pozwala wyprodukować tyle energii, ile jest nam potrzebne. Zaś potrzeby systematycznie rosną według Urzędu Regulacji Energetyki w tempie ok. 1,2% rocznie. Nie pomoże tutaj nawet budowa elektrowni w Opolu. Najprawdopodobniej prądu będzie brakowało w porach szczytowych już za dwa lata. Sieci przesyłowe w opłakanym stanie Nie mniej ważnym elementem w obserwowanej obecnie dyskusji dotyczącej energii elektrycznej w Polsce istnieje problem sieci przesyłowych. Linie, którymi płynie prąd mają o kilkadziesiąt lat za dużo i nie były planowane na tak duży przesył ich znaczna część pochodzi z lat 30. Owszem, stale trwa ich wymiana oraz budowa nowych nitek, ale nie zmienia to faktu, że zaległości w tym zakresie są poważne. W tym roku zostało znowelizowane prawo, które ułatwia stawianie nowych linii. Istnieje zatem szansa, że przynajmniej w tym aspekcie zostaną uruchomione wzmożone działania wyrównawcze. Twarde warunki Unii Europejskiej Kolejnym kłopotem związanym z naszymi elektrowniami jest ilość dwutlenku węgla jaki emitują do atmosfery. Dotychczasowe limity narzucone przez Unię Europejską tak nisko stawiały poprzeczkę, że elektrownie nie musiały wiele inwestować, by spełnić wymogi. Co 6

6 więcej Polska zarobiła na sprzedaży CO2 już całkiem sporo (do listopada 2012, blisko 700 mln zł). To jednak zmieni się w najbliższych latach. Już w tym roku darmowe limity mają zostać obniżone o 10%. Co więcej Unia Europejska obok wprowadzenia limitów emisji dwutlenku węgla, wymaga również od krajów członkowskich rozwoju odnawialnych źródeł energii (OZE). Zgodnie z planami Brukseli Polska ma do 2020 roku osiągnąć 15-procentowy udział odnawialnych źródeł energii w całym bilansie produkcji energii. Jeśli wspomniane wymogi nie zostaną spełnione, grozi Polsce kara w wysokości 130 tys. euro za każdy dzień zwłoki. Polityka, czyli emocje ponad rozsądkiem W całej dyskusji o kwestiach energii w Polsce nie mogłoby zabraknąć elementów politycznych. Po pierwsze rząd boi się podjąć decyzje niekorzystne dla górnictwa, po drugie instrumentem walki partyjnej stało się tzw. bezpieczeństwo energetyczne kraju. W przypadku górnictwa działania podejmowane przez aktualną władzę są zrozumiałe z perspektywy nadchodzących wyborów samorządowych. Natomiast aspekt bezpieczeństwa wymaga zdroworozsądkowego podejścia. Od dawna wiadomo przecież, że nie jesteśmy niezależni energetycznie, jeśli chodzi o gaz i ropę naftową. Rozważenia wymaga korzystanie z zasobów energetycznych naszych sąsiadów, co nie wykluczone może okazać się konieczne. Z powodu niedoborów energii nie dawno, chociażby Szwajcaria sięgnęła po prąd z Francji. Niegospodarność Mimo tego, że sytuacja energetyczna Polski jest bardzo skomplikowana, wcale nie oznacza katastrofy. Najważniejsze, aby działania były podejmowanie z uwzględnieniem szerokiej perspektywy. Przed rządzącymi jest sporo wyzwań oraz niepopularnych decyzji. W dyskusji o energetycznych problemach Polski bardzo mało uwagi poświęca się kwestiom marnotrawienia energii. Według raportu Biura Bezpieczeństwa Narodowego w 2011 roku całkowita strata w przesyle energii elektrycznej w Polsce wyniosła GWh za sumę 2,1 mld zł i stanowiła 7,3 proc. z całej energii wprowadzonej do systemu. Do najważniejszych przyczyn zalicza się wiek linii, ich długość oraz odległość, na jakiej odbywa się przesył prądu. Im większa odległość, tym większy poziom strat. Powody są też bardzie prozaiczne np. sieci energetyczne nie są często dobrze zabezpieczone na terenach leśnych. Drzewa rosnące przy liniach nie tylko od czasu do czasu je zrywają, ale skutecznie pobierają prąd, który przewodzą prosto w ziemię. Problem niegospodarności dotyczy również odbiorców energii. Gospodarstwom domowym często wręcz nie opłaca się inwestować w rozwiązania mniej energochłonne lub pozyskujące zieloną energię. Co warte podkreślenia, nowa ustawa tzw. trójpak energetyczny ma taką tendencję odwrócić. 7

7 Zielona energia koniecznym uzupełnieniem Kwestia odnawialnych źródeł energii to temat wzbudzający wiele emocji. Niestety, w tej sprawie pojawiło się sporo niedomówień. Warto więc uporządkować dostępną wiedzę. Najpopularniejszymi w Polsce są elektrownie wodne (775 instalacji) i wiatrowe (765). Kolejnymi pod względem ilości są elektrownie biogazowe, których jest 211. Elektrownie wiatrowe generują blisko 58% energii powstałej ze źródeł odnawialnych ich łączna moc wynosi 2807 MW (według danych Urzędu Regulacji Energetyki). Jeszcze w 2012 roku w całym koszyku energii, ta pochodząca z odnawialnych źródeł stanowiła około 10%. Przewidziane unijne minimum, czyli 15% w 2020 roku stało się wówczas całkiem realne. Pierwsza połowa 2013 roku okazała się jednak bardzo trudna dla całej branży OZE. Według danych Urzędu Regulacji Energetyki sektor zielonej energii jest w zapaści. Zielony prąd wyprodukowany do połowy lipca stanowi niespełna jedną czwartą tego, co udało się uzyskać w całym 2012 roku. Przyczyną takiego stanu jest niewłaściwy system wspierania energetyki. Pozornie mogłoby się wydawać, że skoro energia z odnawialnych źródeł jest tak droga, to nie powinna być w Polsce wykorzystywana. Należy jednak wyraźnie podkreślić OZE są nam potrzebne. Argumentów koronnych jest przynajmniej kilka przede wszystkim chodzi o zmniejszenie strat związanych z przesyłem energii, dostarczanie energii w rejony, gdzie jej brakuje lub koszt doprowadzenia energii z tradycyjnych źródeł jest zbyt kosztowny. Nie należy zapominać również o wymogach Unii Europejskiej dotyczących emisji CO2, udziału OZE w ogólnym koszyku energetycznym oraz oszczędzaniu surowców naturalnych. W rozwoju odnawialnych źródeł energii argumentem przeciw jest kwestia finansowa. Obecnie produkcja zielonego prądu jest kilkakrotnie wyższa, w porównaniu do wytworzonego w wyniku spalania węgla. Tak wygląda sytuacja w przypadku cen jednostkowych za 1 KW. Jeśli jednak spojrzymy na problem szerzej może okazać się, że energia z OZE wcale nie jest dla kraju tak droga, jak mogłoby się wydawać. W wyliczeniach cen energii wytwarzanej w wyniku spalania węgla brakuje, chociażby kosztów społecznych (m.in. przywilejów górników, rekultywacja terenów pokopalnianych) oraz wzrostu kosztów produkcji ze względu na zmniejszające się limity emisji CO2. Niebawem także regularność dostaw zielonej energii do pewnego stopnia przestanie być wadą. Możliwe jest to poprzez produkcję OZE w różnych zespołach (np. siłownia wiatrowa w powiązaniu z biogazownią), lub gdy rozwinie się technologia gromadzenia energii pierwotnej, czy też zamieniania jej w energię wiązań chemicznych w związkach łatwych do energetycznego wykorzystania. Coraz większe znaczenie nabiera zielona energia związana ze spalaniem odpadów zawierających węgiel organiczny. Chodzi szczególnie o ich 8

8 biodegradowalne składniki (np. odpady komunalne i przemysłowe), których koszt gromadzenia jest coraz wyższy. Energia z atomu w Polsce lub od sąsiada Od dłuższego już czasu prowadzona jest dyskusja na temat zastosowania energii przemian jądrowych w energetyce naszego kraju. W polskim przyszłościowym miksie energetycznym uwzględnia się także energię z tego źródła. Jesteśmy jedynym dużym powierzchniowo i licznym ludnościowo krajem UE, w którym nie zbudowano dotychczas elektrowni atomowych. Jedną z głównych przyczyn takiego stanu jest brak świadomości dotyczącej zalet i wad wykorzystania atomu. Niestety, nad Wisłą pokutuje przeświadczenie dużego prawdopodobieństwa wybuchu i skutków podobnych do tych w Czarnobylu. Należy pamiętać jednak, że nowoczesne technologie nuklearne posiadają znacznie lepsze niż kiedyś, wielokrotnie powtarzane pasywne systemy bezpieczeństwa, co oznacza w przypadku zagrożenia samoczynne wyłączenie i schłodzenie reaktorów, bez ingerencji załogi, a także bez zasilania. Kraj nasz zaakceptuje tylko nowoczesne rozwiązanie techniczne, sprawdzone w praktyce, cechujące się najwyższymi standardami bezpieczeństwa. W tym celu została przygotowana odpowiednia infrastruktura prawna. Podobnie jak w przypadku OZE, energia z atomu stanowiłaby uzupełnienie koszyka energetycznego Polski. Zasadniczą zaletą elektrowni atomowej jest to, że jest bardzo tania i nie emituje ona dwutlenku węgla do atmosfery. Barierą związaną z inwestycją w elektrownię atomową są wysokie koszty budowy. Węgiel w nowej roli Nasze przywiązanie do energetyki opartej węglu jest w pełni uzasadnione. Warto jednak to właściwie ukierunkować. Nagła zmiana paliwa dla gospodarki nie jest ani możliwa, ani potrzebna. Zmiany w tej dziedzinie są jednak niezbędne w sposobie wykorzystania tego paliwa. Należy zatroszczyć się o rozwój tzw. czystych technologii węglowych. Surowiec ten nie będzie traktowany tylko jako źródło energii, lecz także (a może głównie) jako substrat w procesach chemicznych generujących energię. Obok konwencjonalnych procesów spalania, rozwijać należy technologie pirolityczne powiązane z bezpłomieniowym spalaniem katalitycznym, ze zgazowaniem (zarówno konwencjonalnym jak i przy użyciu palników plazmowych). Do tego należy dodać możliwości używania we wspomnianych podejściach powietrza lub tylko tlenu). Tego typu procesy prowadzą nie tylko do pozytywnych wyników energetycznych, lecz także do znacznych redukcji gazów odlotowych, a zwłaszcza zawartych w nich niepożądanych w środowisku składników. Jaką strategię przyjąć? 9

9 Obranie strategii energetycznej dla Polski powiedzmy na kolejne 30 lat jest obecnie zadaniem karkołomnym. Powodem takiego stanu jest sytuacja makroekonomiczna oraz rozwój technologii związanych z produkcją energii. Obecnie mamy wiele niewiadomych. Trudno przewidzieć jak rozwinie się kwestia gazu. Nie chodzi jedynie o badane obecnie złoża gazu łupkowego w Polsce, ale również politykę związaną z tym paliwem przez rząd Stanów Zjednoczonych, które niebawem będą go wydobywać najwięcej na świecie. Rewolucja łupkowa w USA tylko w ostatnim roku spowodowała obniżkę cen gazu o kilkadziesiąt procent. Technologia może również drastycznie wpłynąć na koszt produkcji energii z odnawialnych źródeł energii oraz węgla. Z wymienionych względów potrzebna jest polityka polegająca na dywersyfikacji źródeł energii. W ten sposób będziemy mogli w łatwy sposób przestawiać się na najbardziej korzystne rozwiązania. Aby takie podejście mogło być realizowane potrzebujemy nowoczesnej sieci przesyłowej oraz świadomych odbiorców, którzy będą korzystali z energii w sposób odpowiedzialny. Przyszłość energetyczna świata i Polski Liczba ludności zamieszkującej nasz glob przekroczyła 6,5 miliarda. Od dwóch wieków (tzn. od lat ), kiedy wynosiła ona jeden miliard, krzywa przedstawiająca przyrost liczby ludności ma charakter niemal wykładniczy. Wzrostowi zaludnienia globu towarzyszy wzrost industrializacji. Ludzie chcą żyć w lepszych warunkach, a temu towarzyszy coraz większe zapotrzebowanie na różne formy energii. Wzrost liczby ludności, wyższe standardy życia, rosnąca urbanizacja i uprzemysłowienie nie są bez znaczenia dla stanu środowiska naturalnego. Problemy związane z ochroną środowiska naturalnego i z wyczerpywaniem zapasów naturalnych stają się udręką ludzkości. Najtrudniejszymi z nich są zagadnienia związane z rozwojem energetyki, jej wpływem na środowisko naturalne i cenami paliw kopalnych. Spalanie węgla, gazu i ropy naftowej związane jest z emisją olbrzymiej ilości zanieczyszczeń do atmosfery. Niestety, jak wskazują prognozy, paliwa te będą głównym źródłem energii i w przyszłości (Chmielewski, 2004). Jedynym rozwiązaniem problemu jest większe wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, w tym biopaliw oraz energetyki jądrowej (EJ). Zapotrzebowanie energetyczne świata i główne źródła pierwotne stosowane do jej wytwarzania są podane w tabeli 1 (IEA, 2006). Udział transportu w ogólnej konsumpcji surowców energetycznych wzrósł z 24,2% w 1973 r. do ok. 30% w roku Światowe zużycie energii wzrasta mimo rosnącej efektywności pojazdów, instalacji przemysłowych i urządzeń domowych. Wzrost ten dotyczy zarówno krajów rozwiniętych, jak i rozwijających 10

10 się. Według bardzo wiarygodnego źródła, jakim jest US Energy Information Administration, światowe zapotrzebowanie na dostawę różnych form energii zwiększy się w roku 2035 o 49% względem roku 2007, wzrost ten wyniesie 84% w krajach nienależących do OECD i 14% w krajach należących do tej organizacji. Tendencja ta zadaje kłam twierdzeniom, że oszczędność energii jest jedynym antidotum na rozwiązanie kryzysu energetycznego. Obserwowane pozytywne zjawisko wzrostu efektywności wykorzystania energii nie prowadzi do zahamowania zapotrzebowania na nią, z uwagi na fakt, że rosnące standardy życia ludności wzmagają jej oczekiwania dotyczące zapewnienia jeszcze lepszych warunków pracy i odpoczynku. Przykładem może być program Euro 2012, popierany przez nas wszystkich, związany jednak z olbrzymimi, energochłonnymi inwestycjami, jak np. stadiony, zaspokajającymi odwieczną potrzebę człowieka do uczestniczenia w igrzyskach dawniej w turniejach gladiatorów, teraz w turniejach piłki nożnej. W biednych rozwijających się krajach, programy elektryfikacji terenów wiejskich i miast, łącznie z rosnącym zapotrzebowaniem przemysłu i transportu, prowadzą do wzrostu zapotrzebowania na źródła energii. Mieszkańcy Europy Zachodniej przesiadają się z samochodów na rowery, a mieszkańcy Chin odwrotnie, z rowerów do samochodów. W wielu przypadkach wzrost zapotrzebowania na energię pierwotną jest szybszy od przyrostu ludności. Jednak nadal około 2,4 mld mieszkańców naszego globu wykorzystuje tradycyjnie biomasę do gotowania i ogrzewania mieszkań. Liczba ta wzrośnie do 2,6 mld w roku W krajach rozwijających się biomasa dalej będzie zaspokajała połowę potrzeb domowych na energię przez następne 30 lat. Jeśli nie nastąpią zmiany w polityce wykorzystania energii, a wszystko na to wskazuje, że tak będzie, zapotrzebowanie na energię będzie stale rosło o około 1,7% rocznie, to znaczy nieco wolniej niż w ciągu ostatnich 30 lat, kiedy wzrost ten wynosił 2,1% rocznie. Paliwa kopalne pozostaną głównymi źródłami pierwotnymi energii w następnym trzydziestoleciu i zapotrzebowanie na nie wzrośnie do roku 2030 o ok. 90%. Około 1,6 mld ludzi jedna czwarta populacji świata nie ma w ogóle dostępu do elektryczności, 80% z nich żyje w Indiach i w Afryce subsaharyjskiej. W ostatnim z tych regionów zaczyna też brakować drewna na opał. Emisja zanieczyszczeń gazowych i pyłów Ditlenek węgla jest emitowanym w największych ilościach antropogennym gazem cieplarnianym, jego emisja od roku 1971 wzrosła o ok. 68%. Przewidywany w skali światowej wzrost emisji dwutlenku węgla, związany z wytwarzaniem energii, wyniesie 55% w przedziale czasowym między rokiem 2004 a 2030, co oznacza ok. 1,7% wzrostu rocznie, jak podaje scenariusz przyjęty przez IEA. Emisja tego gazu wyniesie 40 Gt w roku 2030, co oznacza wzrost rzędu Gt ponad poziom emisji roku Energetyka, która jest obecnie 11

11 odpowiedzialna za około 40 50% emisji całkowitej, będzie miała 50% udziału w tym wzroście (ca. 7 Gt). Emisja ditlenku węgla ze środków transportu będzie odpowiedzialna za 25% tego wzrostu, a sektory komunalny, handel i przemysł za pozostały przyrost. Nieco inaczej od trendów obserwowanych w ostatnim ćwierćwieczu, emisje będą rosły nieco szybciej (o 69%), niż popyt na pierwotne źródła energii (wzrost o 66%), co jest związane ze wzrostem zawartości węgla w surowcach energetycznych w stosunku do zawartości wodoru. Udział emisji ze spalania węgla wynosi ok. 40%, począwszy od wczesnych lat siedemdziesiątych, podczas gdy udział emisji ze spalania gazu wzrósł z 14% w 1973 do 20% w 2001, a ze spalania pochodnych ropy naftowej zmalał z 51% do 42%. Stężenie ditlenku węgla w atmosferze wzrosło od czasów epoki przedprzemysłowej z 280 ppm do 379 ppm w roku 2005 i stężenie to przekracza stężenie naturalne obserwowane podczas ostatnich lat (wahało się ono w zakresie od 180 do 300 ppm), jak wykazały badania odwiertów lodowcowych. Roczny przyrost stężenia ditlenku węgla w okresie ostatnich 10 lat był większy (średnia : 1,9 ppm rocznie) od obserwowanego od chwili rozpoczęcia stałego monitoringu jego stężenia w atmosferze ( : 1,4 ppm rocznie), chociaż należy zaznaczyć, że wartość przyrostu mierzona w różnych latach waha się w pewnym stopniu (WMO/UNEP, 2007). Niektórzy eksperci podważają istnienie efektu cieplarnianego; oczywiście o zjawisku decyduje bilans energii pochłoniętej przez atmosferę i powierzchnię Ziemi. Jednak z fizykochemicznej wiedzy o widmach cząsteczek wiemy, że cząsteczki zbudowane z więcej niż dwu atomów, a więc CO2, CH4, H2O, N2O etc, pochłaniają promieniowanie podczerwone. Inne zanieczyszczenia gazowe: SO2 i NOx, emitowane głównie podczas spalania węgla i ciężkich frakcji ropy naftowej (utlenione do bezwodników kwasów siarkowego i azotowego, w połączeniu z parą wodną lub zaabsorbowane w wodzie ciekłej), są odpowiedzialne za występowanie kwaśnych deszczy w Europie, Chinach i Ameryce Północnej. ( ) Problem ten dotyczy głównie takich krajów jak Polska, w której węgiel pozostaje głównym paliwem dla produkcji elektryczności i energii cieplnej. Aktualnie rozpoznanym problemem jest emisja cząstek pyłu o wymiarach mniejszych od 2,5 mikrona, tzw. PM 2,5. Duże stężenie tych pyłów w powietrzu wdychanym przez człowieka prowadzi do szkodliwych dla zdrowia ludzkiego efektów. W niektórych regionach Europy, np. na Śląsku, średni czas życia mieszkańców jest o kilka miesięcy krótszy od czasu życia przewidywanego dla mieszkańców żyjących w strefach czystych. Przy spalaniu węgla emitowane są również pewne ilości rtęci. W Stanach Zjednoczonych elektrownie opalane węglem emitują jedną trzecią rtęci emitowanej ze źródeł antropogennych (48 ton/rok) w Europie, co najmniej 20 ton/rok (Weem, 2011). Obawy dotyczące tej emisji są związane z 12

12 faktem, że związki rtęci łatwo wbudowują się w łańcuch pokarmowy człowieka. Nowym problemem związanym ze spalaniem paliw jest także emisja lotnych zanieczyszczeń organicznych, w tym wielopierścieniowych związków organicznych. Lista 18 związków o możliwych działaniach kancerogennych została ogłoszona przez EPA i WHO (Stephen, 1998). Emisja zanieczyszczeń gazowych powoduje znaczne straty ekonomiczne, wg danych niemieckich wynosiły one dla każdej wyemitowanej tony SO2, NOx i PM 2,5, odpowiednio, 6000; 5000; USD (w cenach roku 1990). Straty EU-15 (1990) związane z efektem cieplarnianym wyniosły 4, , USD. W Holandii liczba zgonów powodowanych przez PM 10 jest większa od będącej wynikiem wypadków samochodowych (Brunkreef i Holgate, 2002). Mapa opublikowana przez EU (EU, 2005) przedstawia regiony, w których przewidywany czas życia jest krótszy nawet o 36 miesięcy w związku z dużymi stężeniami PM 2,5 (Rys. 2.). Niestety dotyczy to również szeregu regionów w Polsce. To są ciche Czarnobyle, które spowodowały utratę większej liczby istnień ludzkich niż ta tragiczna w skutkach katastrofa 1986 roku. Technologie oczyszczania spalin Usuwanie SO2, NOx i odpylanie lotnych zanieczyszczeń organicznych i Hg, a wreszcie sekwestracja (wyodrębnienie) CO2 wymagają stosowania różnych, skomplikowanych i kosztownych technologii. Odsiarczanie i odazotowanie spalin opiera się głównie na metodach mokrych wapiennych (FGD) i redukcji katalitycznej (SCR). Jednakże rozwijane są nowe zaawansowane technologie plazmowe, rozwijane w ramach programu europejskiego PlasTEP, m.in. wykorzystujące akceleratory elektronów, pozwalające na jednoczesne usuwanie tlenków siarki i azotu. Największa w świecie instalacja wykorzystująca tę technologię, oparta na polskich patentach, została zbudowana w Elektrowni Pomorzany w Szczecinie (Chmielewski, 2005). Oceniane koszty ograniczenia emisji NOx w Europie są trzy razy większe od kosztów ograniczenia emisji SO2. Sumaryczne koszty usuwania tych obu zanieczyszczeń wynoszą rocznie od 1 do 2% obecnego GDP (Van Harmelen i inni, 2002). Schemat sekwestracji CO2 obejmuje trzy zasadnicze stadia: wychwycenie CO2 emitowanego ze źródła wraz z jego oczyszczeniem, osuszeniem i sprężeniem, jego transport do miejsca magazynowania, wpompowanie CO2 w geologiczny zbiornik składowania. Typowy koszt wychwycenia CO2 z gazów spalinowych elektrowni (przy użyciu najlepiej opanowanej technologii polegającej na absorpcji gazu w roztworze amin) wynosi ok Euro/t (Damen i inni, 2005). Technologie związane z usuwaniem rtęci polegają głównie na zastosowaniu sorbentów. Z kolei lotne zanieczyszczenia organiczne są emitowane w bardzo małych stężeniach i nie 13

13 istnieją jeszcze metody ciągłego monitoringu on line. Niezbędne jest stosowanie żmudnych metod polegających na poborze próbek, zatężaniu zanieczyszczeń i analizie opartej na metodzie GC/MS (Chmielewski i inni, 2003). Dlatego też w praktyce ograniczenia dotyczą głównie emisji dioksyn ze spalarni śmieci. Udokumentowane zasoby paliw kopalnych Wiemy, że zasoby paliw kopalnych są ograniczone (EIA, 2007). Oceniane zasoby ropy naftowej na dzień 1 stycznia 1997 r. wynosiły 1018,5 1160,1 mld baryłek (7, J). Średnia konsumpcja w roku 1998 wynosiła 74,9 mln baryłek dziennie ( J/dobę, J/a). Oceniany okres do pełnego wyczerpania zasobów wynosił 42,5 roku. Oceniane zasoby ropy naftowej na dzień 1 stycznia 1999 r. wynosiły 967,5 1033,2 mld baryłek. Średnia konsumpcja w roku 1998 to mln baryłek dziennie. Okres wyczerpania zasobów 38,4 roku. Oceniane zasoby gazu ziemnego na dzień 1 stycznia 1997 r. wynosiły trylionów m3 (5, J) Konsumpcja w roku 1996 wyniosła 81, J. Zasoby miały starczyć na 65,5 roku. Od tego czasu sytuacja nie zmieniła się wiele i jeszcze w tym wieku zasoby ropy naftowej i gazu ziemnego zostaną całkowicie wyczerpane. Ponad 68% zasobów ropy naftowej i 67% zasobów gazu naturalnego znajduje się w rejonie Bliskiego Wschodu i w Rosji. Złoża węgla kamiennego istnieją niemal w każdym kraju, ale ich eksploatacja jest możliwa w 70 krajach (Coal Facts, 2006). Przy obecnym poziomie wydobycia zasoby węgla wystarczą na 155 lat. Aspekt ochrony zasobów surowcowych Każdy chemik łatwo udowodni tezę, że z punktu widzenia gospodarki o zachowaniu surowców dla przyszłych pokoleń (rozwój zrównoważony), spalanie gazu oraz pochodnych ropy naftowej w dużych kotłach energetycznych jest szkodliwe społecznie. Proceder ten powinien być zakazany prawnie. Kopalne węglowodory są głównymi surowcami dla przemysłu chemicznego i petrochemicznego (produkcja tworzyw sztucznych, nawozów sztucznych), ponadto stanowią one materiały napędowe dla środków transportu i są podstawowym źródłem ciepła dla gospodarstw domowych. Teoria maksimum Hubberta mówi, że dla danego regionu, dla zasobów od pojedynczego otworu do całości zasobów globalnych, wykres przedstawiający krzywą wydajności produkcji ropy w czasie ma kształt dzwonu. Association for the Study of Peak Oil and Gas (ASPO) przewiduje, że maksimum na krzywej zostało osiągnięte w roku 2010 (Peak Oil, 2010). Charakterystyczny jest fakt, że politycy, o ile podnoszą sprawę kryzysu energetycznego, zupełnie zapominają o powiązanym z nim kryzysie surowcowym (Swieboda, 2006). 14

14 2. Problem ochrony środowiska. Energia konwencjonalna vs. Odnawialne źródła energii Rozwój współczesnej cywilizacji jest nieodmiennie związany ze wzrostem zużycia energii. Gwałtowny wzrost populacji świata, przede wszystkim rozwój średniej klasy społeczeństwa, rozwój techniczny spowodowały w ostatnich dekadach znaczący wzrost konsumpcji energii. Środowiska naukowe szacują, że nasza cywilizacja zużyła energię, która odpowiada ok. 500 mld tpu (ton paliwa umownego), przy czym aż 2/3 tej energii zużyliśmy w ciągu ostatnich 100 lat. W początkowych okresach rozwoju technicznego naszej cywilizacji, gdy energia była wykorzystywana głównie do sporządzania posiłków i ogrzewania, podstawowym nośnikiem energii było drewno. Rozwój cywilizacji, przede wszystkim rozwój miast zdeterminował do poszukiwań wydajniejszych źródeł energii, którym na początku stał się torf. W XX wieku te źródła energii, w dobie procesów uprzemysłowienia, mechanizacji produkcji, podwyższenia komfortu życia, okazały się niewystarczające. Z uwagi na wysoką emisję CO2, spalanie węgla uważane jest za najmniej ekologiczną technologię produkcji energii. Dodatkowo eksploatacja złóż węgla przyczynia się do niszczenia terenów, na których prowadzi się odkrywkę. Dlatego rozwijane są alternatywne metody pozyskiwania energii, wpisujące się w zrównoważone kształtowanie środowiska i racjonalne korzystanie z jego zasobów, a także przeciwdziałanie zanieczyszczeniom. Ochrona środowiska wymaga obecnie wykorzystywania odnawialnych źródeł energetycznych, czego przykładem może być zwiększenie udziału biomasy w wytwarzaniu energii. Czy jest to jednak technologia w pełni przyjazna środowisku? Analizując dane dotyczące ilości dwutlenku węgla powstałego podczas spalania paliw kopalnych, dochodzimy do wniosku, że energia węglowa i ochrona środowiska to terminy kompletnie się wykluczające. Niemal 1/3 emisji CO2 do atmosfery pochodzi właśnie z tej gałęzi przemysłu. Szacunki pokazują, że jeżeli w ciągu 20 lat zużycie węgla wzrośnie o kolejne 60% oznaczać to będzie katastrofę klimatyczną. Nie da się ukryć, że Polska ma olbrzymi udział w produkcji energii elektrycznej z węgla. Ponad 90% zapotrzebowania energetycznego stanowi właśnie spalanie węgla. Znajdujemy się też w czołówce krajów o największej emisji gazów cieplarnianych. Tymczasem w naszym kraju wciąż planowane są nowe kopalnie. Przykładem może tu być dyskutowana żywo budowa odkrywki Tomisławice. Organizacje ekologiczne przestrzegają, że tego typu inwestycje, poza oczywistymi skutkami dla klimatu, pociągają za sobą negatywne skutki zarówno dla przyrody jak i mieszkańców - często bowiem oznaczają 15

15 konieczność wysiedlenia mieszkańców oraz zniszczenie wielu hektarów terenów (również leśnych). W ramach konsultacji społecznych do rządowej propozycji Polityki energetycznej Polski do 2030 roku" mieliśmy możliwość zapoznania się ze stanowiskiem Koalicji Klimatycznej, która poddała krytyce dalsze podtrzymanie centralnej energetyki w oparciu o węgiel. Zdaniem Koalicji, do zmniejszenia skutków zmian klimatu i negatywnego oddziaływania na środowisko prowadzić może wyłącznie uniezależnienie się od węgla oraz rozwój inwestycji w czyste, odnawialne źródła energii. Mając na względzie powyższe minusy, jest oczywiste, że to właśnie ochrona środowiska powinna być podstawowym argumentem dla działań na rzecz zmniejszenia zużycia węgla i prowadzeniu polityki energetycznej w taki sposób, aby ostatecznie wyjść z ery kopalnej do odnawialnej. Obiecujący wydaje się rozwój energetyki opartej na biomasie. W Polsce obserwuje się wyraźny wzrost w tej branży, a obecny rok ma być przełomem. Zwiększane są nakłady na modernizację elektrociepłowni, gdzie powstają bloki na biomasę. Rząd formułuje programy zachęt oraz dofinansowania dla rolników prowadzących plantacje upraw roślin energetycznych. Spalanie biomasy jest uważane powszechnie za korzystniejsze dla środowiska niż spalanie paliw kopalnych, z uwagi na niską zawartość szkodliwych pierwiastków. Według szacunków technologia ta przynosi redukcję emisji CO2 rzędu 98% w porównaniu z węglową. Czy jest to jednak technologia czysta i przyjazna środowisku na każdym etapie produkcji? Niepokojąco brzmi najnowszy raport brytyjskiego resortu ochrony środowiska (Environment Agency), według którego pozyskiwanie energii ze spalania biomasy może w niektórych przypadkach zrobić więcej szkody niż pożytku w walce o zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych. Według Agencji Ochrony Środowiska zaorywanie ziem pod uprawy roślin energetycznych przyczyni się do większej produkcji CO2 do roku 2030 niż spalanie paliw kopalnych, jeżeli nie będzie prowadzone w sposób zrównoważony. Badania wykazały, że najbardziej przyjazne środowisku jest wykorzystywanie odpadów z drewna, w odróżnieniu od wierzby, topoli i nasion rzepaku. Zdaniem EA uprawa roślin energetycznych i ochrona środowiska idą w parze tak długo, jak długo to co jest spalane będzie zastępowane nowymi uprawami. Istotne jest również zachowanie nisko-emisyjnego sposobu zbiorów i transportu upraw. Dlatego Agencja opowiedziała się za wprowadzeniem obowiązkowych sprawozdań, dotyczących poziomów emisji gazów cieplarnianych przez firmy. 16

16 Biomasa ma potencjał, aby odegrać istotną rolę w zaspokojeniu zapotrzebowania na energię. Wymaga to zrównoważonych upraw i zachowania niskiej emisyjności podczas produkcji. Jeśli te wymogi nie będą spełniane, ochrona środowiska nadal będzie pustym hasłem w dyskusji o odnawialnej, zielonej energii. 17

17 3. Akty prawne z zakresu energii odnawialnej Polska jako państwo członkowskie Unii Europejskiej jest zobowiązana do wprowadzania do polskiego ustawodawstwa wspólnotowych aktów prawnych, w tym prawa stanowiącego o ochronie klimatu oraz odnawialnych źródłach energii. Unia Europejska daje wyraz w wielu inicjatywach, w tym stanowieniu prawa, że kwestie energetyczne są dla niej jednymi z bardziej istotnych. Jak wiadomo, adresowane do państw członkowskich dyrektywy Parlamentu Europejskiego dla osiągnięcia swojej skuteczności wymagają transpozycji do prawa krajowego oraz stworzenia krajowych ram instytucjonalnych do ich stosowania i przestrzegania. Polska ma znaczące sukcesy w zakresie ograniczania emisji zanieczyszczeń do atmosfery, ale są to przede wszystkim efekty związane z przystąpieniem do Unii Europejskiej i w związku z tym dostosowania parametrów technicznych polskiego przemysłu do środowiskowych norm unijnych. Ponadto duży wpływ na zmniejszenie emisji miała transformacja gospodarczo-polityczna, która nastąpiła w Polsce w latach 90. XX w. powodując zamknięcie wielu przestarzałych zakładów przemysłowych. Członkostwo we wspólnocie europejskiej zobowiązuje polskie władze do respektowania prawa stanowionego przez organy Unii Europejskiej, a ten obowiązek jest jednym z najlepiej zdefiniowanych. Kamieniem węgielnym tego obowiązku jest zasada lojalnej współpracy zapisana w Traktatach Europejskich 4. W przypadku braku inicjatywy ze strony władz państwowych w zakresie implementowania prawa unijnego na niwie krajowej Unia Europejska ma prawo wszcząć postępowanie egzekucyjnego wobec takiego państwa 5. Wszczęcie procedury może doprowadzić do wiążącej decyzji Trybunału Europejskiego nakazującej zastosowanie się do odpowiednich przepisów, ale potencjalnie także do nałożenia sankcji finansowych. Podsumowując, Polska jako kraj członkowski Unii Europejskiej w sferze OZE nie działa wyłącznie samodzielnie, ale jest także zobowiązana do przestrzegania prawa wspólnotowego. Jest to istotne, także z tego powodu, że decyzje UE mogą znacząco wpływać na funkcjonowanie polskiej gospodarki. 4 Art. 4 ust. 3. Traktatu o Unii Europejskiej (TUE) 5 Art. 258 i art. 260 Traktatu o Funkcjonowaniu Unii Europejskiej (TFUE) 18

18 Prawa Unii Europejskiej W ramach aktów prawnych Unii Europejskiej istnieją dwie Dyrektywy w zakresie Odnawialnych Źródeł Energii, w zakresie energetyki i transportu. Pierwsza Dyrektywa w zakresie OZE dotyczy energetyki. Jej pełna nazwa brzmi Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca Dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE 6. Wśród celów tej dyrektywy wymieniono: 1. Poprawa bezpieczeństwa energetycznego. Ma na celu uniezależnienie państw Unii Europejskiej od importu surowców energetycznych i energii z państw trzecich oraz dominację małych i średnich źródeł w celu stabilizacji funkcjonowania sieci. 2. Decentralizacja produkcji energii. Wykorzystanie lokalnych źródeł energii wpłynie na większe bezpieczeństwo energetyczne w skali lokalnej, zaś krótsze odległości transportowe podwyższą efektywność ekonomiczną oraz zmniejszą straty przesyłowe. 3. Stworzenie warunków do zwiększania zatrudnienia i rozwoju lokalnego. W założeniu ma dotyczyć przede wszystkim obszarów wiejskich i odizolowanych. Nowa polityka ma wpłynąć na stworzenie nowych miejsc pracy na szczeblu lokalnym oraz zapewnić źródła dochodu. 4. Wspieranie rozwoju technologicznego i innowacji. Dyrektywa ma umożliwić wspieranie rozwoju nowoczesnych technologii obniżających koszty wytwarzania energii. 5. Obniżenie emisji gazów cieplarnianych. Ma umożliwić realizację postanowień Protokołu z Kioto przez wszystkie państwa Unii Europejskiej. 6. Rozwój małych i średnich przedsiębiorstw (MŚP). Aktywizacja małych i średnich przedsiębiorstw zarówno w zakresie produkcji energii jak i produkcji technologicznej na rzecz wytwarzania energii z OZE. 7. Osiągnięcie przez wszystkie państwa członkowskie UE udziału energii z OZE na założonym poziomie procentowym w odniesieniu do zużycia energii brutto. Dyrektywa OZE ustala wzrost poziomu energii z OZE w całej UE do 20%. Poszczególne cele krajowe różnią się od celu ogólnego UE. Polska została 6 (Dz. Urz. UE L z 2009, Nr 140, poz. 16). Dalej jako Dyrektywa OZE Energetyka. 19

19 zobowiązana do osiągnięcia poziomu 15% energii z OZE do 2020 r. Dla porównania najmniejszy cel ma Malta 10%, największy Szwecja 49%. 8. Podkreślenie roli efektywności energetycznej i oszczędzenia energii, szczególnie w odniesieniu do produkcji energii z OZE. W tym punkcie Dyrektywa podkreśla znaczenie poprawy efektywności energetycznej, co może przełożyć się na szybszy wzrost udziału energii z OZE w finalnym zużyciu energii. Reasumując zmniejszenie zapotrzebowania na energię zwiększa udział energii z OZE w ogólnym zużyciu energii. 9. Dyrektywa podkreśla, że ceny energii w UE powinny uwzględniać koszty zewnętrzne wytwarzania tzn. koszty środowiskowe i społeczne, w szczególności koszty opieki zdrowotnej. Ten punkt ma duże znaczenie w przypadku energii wytwarzanej ze źródeł konwencjonalnych, gdzie wysoka emisyjność substancji szkodliwych przekłada się na stan zdrowia mieszkańców. Energia z OZE praktycznie nie generuje kosztów zewnętrznych więc najpełniej odpowiada wymaganiom Dyrektywy OZE. 10. Wspieranie produkcji energii z odnawialnych źródeł energii. Wsparcie UE ma wiązać się z wyrównaniem szans między energetyką klasyczną i z OZE, co ma przejawiać się przede wszystkim w uwzględnieniu kosztów zewnętrznych w cenach energii. Wspieranie OZE przez UE ma wpłynąć na lepsze odzwierciedlenie kosztów i korzyści społecznych płynących z tego typu energii. 11. Zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych. Przez wykorzystanie biogazu wytwarzanego z surowców rolnych UE promuje oszczędność emisji gazów cieplarnianych. Podstawowym celem wprowadzenia przez Parlament Europejski i Radę Dyrektywy OZE jest ustanowienie ram dla promowania energii ze źródeł odnawialnych. Poza ustanowieniem ram prawnych istotne jest także nakierowanie poszczególnych państw członkowskich na prowadzenie prawidłowej polityki krajowej w zakresie produkcji i wykorzystania energii oraz ochrony klimatu. Reasumując Dyrektywa OZE wprowadza przepisy, które ustanawiają obowiązkowy poziom energii z OZE w końcowym zużyciu energii w poszczególnych państwach, ponadto ze względu na tworzenie jednolitego prawa we wspólnocie określa te przepisy, które podlegają obowiązkowi przeniesienia na poziom krajowy oraz te, wobec których UE daje większą swobodę członkom. 20

20 Prawo polskie Najważniejszym krajowym aktem prawnym w zakresie rozwoju OZE jest ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne (Dz.U r. Nr 89, poz. 625 ze zmianami). Prawo energetyczne reguluje cały sektor energetyczny, jednak zawiera także specjalne przepisy mające zastosowanie do OZE, obejmujące: szczególne zasady związane z przyłączaniem do sieci oraz przesyłem energii elektrycznej wytworzonej przez przedsiębiorstwa energetyczne wykorzystujące OZE; zasady sprzedaży energii elektrycznej wytworzonej przez przedsiębiorstwa energetyczne wykorzystujące OZE; wydawanie i obrót świadectwami pochodzenia (tzw. zielone świadectwa) wydawanymi dla energii uzyskanej z odnawialnych źródeł energii. System świadectw pochodzenia (tzw. zielonych świadectw) został szczegółowo określony w rozporządzeniu Ministra Gospodarki z dnia 14 sierpnia 2008 r. (Dz.U. z 2008 r., Nr 156, poz. 969, zmienione rozporządzeniem Dz.U. z 2010 r., Nr 34, poz. 182) w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej, zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzania danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle energii. Wymagania techniczne w zakresie przyłączenia do sieci oraz zasad funkcjonowania przedsiębiorstw energetycznych wykorzystujących OZE zostały zawarte w rozporządzeniu Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (Dz. U. 2007, Nr 93, poz. 623 ze zmianami). Obecnie trwają prace nad przygotowanym przez Ministerstwo Gospodarki projektem ustawy o odnawialnych źródłach energii. 21

21 4. Odnawialne źródła energii 4.1. Energia wiatru Energia wiatru powstaje dzięki różnicy temperatur mas powietrza, spowodowanej nierównym nagrzewaniem się powierzchni Ziemi. Turbina wiatrowa uzyskuje swoją moc poprzez konwersję wiatru poprzez moment obrotowy działając na łopaty wirnika produkując energię elektryczną. Energia wiatru jest szeroko dostępna, redukuje emisję gazów cieplarnianych, gdyż zastępuje energetykę konwencjonalną opartą na paliwach kopalnych. Zmienność wiatru nie powoduje dużych wahań w działaniu systemów energetycznych, o ile nie stanowi dominującego udziału energii. Według duńskich doświadczeń zalecany udział energii wiatrowej w systemie energetycznym nie powinien przekraczać 20%. Turbiny wiatrowe mogą być budowane i na lądzie, i na wodzie tzw. off-shore, przy czym większy uzysk energii jest możliwy na farmach morskich oraz ich lokalizacja jest mniej kłopotliwa dla skupisk ludzkich, jednak przyłączenie do sieci takiej elektrowni jest bardziej skomplikowane. Współcześnie dostępne turbiny mają rozpiętość od kilkudziesięciu kw, po duże kilku megawatowe urządzenia. Na koniec roku 2008 całkowita zainstalowana moc wynosiła 1,5GW, stanowiąc 1,5% światowego zużycia energii elektrycznej. Moc zainstalowana w energetyce wiatrowej w Polsce to ~724 MW (stan , źródło URE). Energia wiatrowa odgrywa coraz większą rolę w światowym bilansie energetycznym, decyduje o tym przede wszystkim rozwój dużych farm wiatrowych. Farma wiatrowa. Farma wiatrowa w Małopolsce. (Źródło: 22

22 Rozwój energetyki wiatrowej na świecie Energetyka wiatrowa staje się coraz bardziej zauważalna na świecie, nie tylko w krajach europejskich, ale także w Chinach, w USA i w Indiach, gdzie w 2011 roku zrealizowano najwięcej inwestycji. W roku 2010 moc zainstalowana w energetyce wiatrowej na świecie osiągnęła 200 GW (obecnie jest to już 238 GW). Łączną wartość nowych urządzeń wytwórczych zainstalowanych w 2010 roku oszacowano na około 40 mld euro. Spośród wszystkich państw na świecie w roku 2010 liderem były Chiny z 44,7 GW, w dalszej kolejności uplasowały się Stany Zjednoczone - 40,2 GW, Niemcy - 27,2 GW, Hiszpania - 20,7 GW i Indie - 13,1 GW - które pod względem skumulowanej zainstalowanej mocy zajmowały piątą pozycję, jednak pod względem nowych instalacji wyprzedziły Niemcy i Hiszpanię, awansując tym samym na trzecią pozycję. Łączna moc zainstalowana na koniec 2010 roku pozwoliła na wyprodukowanie około 440 TWh energii elektrycznej, co stanowiło w przybliżeniu 2,2% światowego zapotrzebowania na energię elektryczną [Renewable energy snapshots , s. 41]. Z analizy danych wynika, że pomimo iż w pierwszej dziesiątce światowej energetyki wiatrowej jest sześć krajów europejskich, to jednak zauważalny jest coraz wolniejszy rozwój tego sektora w Europie. W 2010 roku średnio światowa wielkość mocy zainstalowanej w energetyce wiatrowej wzrosła o 24,8%, podczas gdy w Unii Europejskiej zaledwie o 12,2 %. W roku 2009 istniał prawie równy rozkład udziału w rynku energetyki wiatrowej pomiędzy Europą, Ameryką Północną a Azją. Rok później sytuacja diametralnie się zmieniła i w odniesieniu do nowo zainstalowanych mocy: Azja zdominowała rynek nowych instalacji, ich udział wyniósł około 54%, udział Ameryki Północnej spadł znacznie, osiągając poziom 15%, udział Europy oscylował wokół 25%, podczas gdy w roku 2004 wynosił 75% [Renewable energy snapshots , s. 42]. W przypadku mocy zainstalowanej w morskiej energetyce wiatrowej w roku 2010 odnotowano ponaddwukrotny wzrost w porównaniu z lądową energetyką wiatrową. Stopa wzrostu dla morskiej energetyki wiatrowej w roku 2010 wynosiła 59,4%.Warto mieć na uwadze fakt, że wzrost ten nastąpił od bardzo niskiego punktu wyjściowego. Istotnym elementem energetyki wiatrowej jest produkcja turbin wiatrowych. W roku 2010 niekwestionowanym liderem pod tym względem była duńska firma Vestas, dwie kolejne pozycje zajęli producenci z Chin: Sinovel oraz Goldwind, a na czwartym miejscu uplasowała się firma GE Wind ze Stanów Zjednoczonych. Produkcja turbin wiatrowych zaczyna być powoli domeną chińskich przedsiębiorców - na 10 największych producentów turbin 23

23 wiatrowych 4 to przedsiębiorstwa pochodzące z Chin [Renewable energy snapshots , s. 42]. Chińska Republika Ludowa zaczyna odgrywać bardzo istotną rolę w światowym sektorze energetyki wiatrowej, pod względem zarówno wielkości instalowanych mocy, jak też produkcji turbin wiatrowych. Boryka się jednak z poważnymi problemami z przyłączeniem. Doprowadziło to do sytuacji, kiedy w 2010 roku 67,6% krajowej energii elektrycznej było wytwarzane z węgla, energetyka zaś wiatrowa dostarczyła jej jedynie 1,1%. W opublikowanej w 2011 Białej Księdze zapisano, że łączna moc zainstalowana w energetyce wiatrowej w Chinach w roku 2015 przekroczy 90 GW, a 150 GW - w roku 2020 [Renewable energy snapshots , s. 43]. Energetyka wiatrowa to także sektor tworzący nowe miejsca pracy. Według Światowego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej (WWEA) na koniec roku 2010 branża utrzymywała bezpośrednich oraz pośrednich miejsc pracy. Stowarzyszenie zakłada, że do końca 2012 roku w sektorze energetyki wiatrowej zatrudnionych zostanie ponad 1 mln ludzi na całym świecie. Ponieważ obecnie jednym z dynamiczniej rozwijających się sektorów energetyki jest energetyka wiatrowa (obecnie głównie lądowa) Światowa Rada Energetyki Wiatrowej (Global Wind Energy Council - GWEC) zaproponowała trzy możliwe scenariusze jej rozwoju. Bazowa prognoza zakłada wzrost mocy z około 94 GW w 2007 roku do 573 GW w 2030 roku. Według scenariusza najbardziej optymistycznego w roku 2030 moc zainstalowana osiągnie 2341 GW (tab. 1). Przy obecnym tempie rozwoju energetyki wiatrowej na świecie można przypuszczać, że osiągniety powinien zostać plan założony w scenariuszu umiarkowanym, co oczywiście nie oznacza, że obserwując ambitne plany np. Chin czy Unii Europejskiej w zakresie rozwoju odnawialnych źródeł energii, z naciskiem m.in. na energię wiatrową, nie jest możliwe zrealizowanie scenariusza zaawansowanego. Znamienne, iż osiągnięta w roku 2010 moc zainstalowana w energetyce wiatrowej na świecie wyniosła 200 GW, co potwierdza dynamiczny rozwój sektora i daje nadzieję na realizację właśnie scenariusza zaawansowanego. Przeszkody, jakie mogą się pojawić, wynikają głównie z przeciągających się zjawisk kryzysowych (szczególnie gospodarczych) oraz widocznego spowolnienia tempa rozwoju sektora energetyki wiatrowej w Unii Europejskiej. Z kolei działaniami pobudzającymi rozwój sektora energetyki wiatrowej są ujęte w strategiach, planach, protokołach cele zaplanowane do zrealizowania z zakresu ograniczenia emisji gazów cieplarnianych czy rozwoju szeroko rozumianego rynku OZE. 24

24 Analizując ilość energii pozyskiwanej z odnawialnych źródeł energii przez państwa Unii Europejskiej, można zauważyć, iż największą dynamikę wzrostu (rok bazowy 2005) w perspektywie do 2030 roku wykazuje morska energia wiatrowa (zmiana z 2 TWh w 2005 roku do 276 TWh w 2030 roku). Na drugim miejscu plasuje się energia słoneczna (zmiana z 1 TWh w 2005 roku do 75 TWh w 2030 roku), na trzecim zaś - energia wiatrowa pochodząca z lądu (wzrost o 541,18%). Dużą procentową zmianę w omawianym okresie można zauważyć także w przypadku energii pozyskiwanej z pływów, jednak w porównaniu z innymi odnawialnymi źródłami energii ma ona znikome znaczenie. Wśród odnawialnych źródeł energii najmniejszą dynamikę produkowanej energii wykazuje energia wodna. Szacuje się, że w analizowanym okresie jej wzrost nastąpi zaledwie o 109,12% (tab. 2). Pomiędzy poziomem rozwoju rynku energetyki wiatrowej w poszczególnych krajach Unii Europejskiej występują znaczne dysproporcje (tab. 3). Zróżnicowanie to uwarunkowane jest przede wszystkim geograficznie i klimatycznie. Ponieważ liderem w energetyce wiatrowej są Niemcy (za nimi plasują się Wielka Brytania, Francja, Hiszpania, Włochy) w tabelach 3 i 4 przedstawiono dane dotyczące tego państwa oraz innych wybranych państw UE nie należących do czołówki energetyki wiatrowej Europy, tak aby móc dokonać pewnego porównania pomiędzy liderem a państwami "starej" i "nowej" UE, w których poziom rozwoju sektora energetyki wiatrowej jest średni lub niski. Spośród wszystkich rodzajów odnawialnych źródeł energii dominowała energia pozyskiwana z biomasy stałej. Na drugim miejscu pod względem skali wykorzystywania była energia wody, a na trzeciej - energia z biogazu. Dopiero na czwartej pozycji można uplasować pozyskiwanie energii z wiatru. Analizując wybrane kraje UE, można stwierdzić, że w 2009 roku najwięcej energii wiatrowej wytwarzano w Niemczech (12%), najmniej na Słowacji (0,1%). Zwraca uwagę bardzo mały udział energii promieniowania słonecznego niemal we wszystkich krajach. 25

25 Zalety i wady energetyki wiatrowej Wiatraki, które produkują prąd posiadają mnóstwo zalet ale i wad. Energetyka wiatrowa z biegiem lat znacznie się powiększyła i rozwinęła. Zauważmy że wiatr nigdy się nie wyczerpuje jest czystą energią i do tego za darmo. W porównaniu do czarnych zadymionych kominów wiatraki nie szpecą krajobrazu. Małe turbiny wiatrowe można stosować w miejscach odległych od cywilizacji, gdzie nie dociera elektryczność. Jednak wiatr jest zmienny, bywają dni, że w ogóle nie wieje. Są też miejsca ze zmiennością wiatru w rożnych warunkach geograficznych. Farmy wiatraków zajmują bardzo dużą powierzchnię, zauważmy że w miastach czy w ich pobliżu nie ma pustych terenów co utrudnia ich budowę. Do tego wiatraki zagrażają wielu ptakom i zwierzętom, które pod wpływem drgań uciekają z pół. Wiatraki ś także źródłem hałasu, dlatego budowa ich musi być z dala od budynków mieszkalnych. Zalety elektrowni wiatrowych: czysta ekologia -nie jest potrzebne jest paliwo, zmniejszają emisję CO2 do atmosfery, możliwość zamontowania turbiny w miejscu oddalonym od krajowej sieci energetycznej, zmniejszenie kosztów energii elektrycznej przy turbinie w gospodarstwie domowym. Wady elektrowni wiatrowych: mogą wpływać na klimat lokalny, mogą zmniejszać prędkość wiatru, wymuszają utrzymanie pewnej rezerwy mocy w tradycyjnych elektrowniach, gdyż są uzależnione od warunków pogodowych, są zagrożeniem dla ptaków zabijają ptaki i zakłócają ich nawigację, są zagrożeniem dla zwierząt wiatraki emitują drgania, wiele zwierząt opuszcza tereny farmy szpecą krajobraz (szczególnie farmy wiatrowe), emitują hałas. 26

26 Konwersja energii wiatru na energię elektryczną Główny element siłowni wiatrowej to wirnik przekształcający energię wiatru w energię mechaniczną, z której z kolei generator produkuje energię elektryczną. Osadzony na wale wolnoobrotowym wirnik posiada zwykle trzy łopaty, wykonane ze wzmocnionego poliestrem włókna szklanego. Wirnik obraca się najczęściej z prędkością od 15 do 30 obrotów na minutę. Prędkość ta zostaje następnie zwiększona przez przekładnię do 1500 obrotów na minutę. Przekładania połączona jest z wałem szybkoobrotowym, a ten z kolei z generatorem. Generator, przekładnia, a także monitorujący siłownię system sterowania oraz układy smarowania, chłodzenia i hamulec umieszczone są w gondoli, zamocowanej wraz z wirnikiem na stalowej wieży o wysokości od 30 do 100 m. Na szczycie wieży znajduje się silnik i przekładnia zębata, których zadaniem jest obracanie wirnika i gondoli w kierunku wiatru. Źródło: energiazwiatru.w.interia.pl Najbardziej istotną cechą energii wiatrowej jest jej duża zmienność, zarówno w przestrzeni jak i w czasie. Zmienność wiatru w czasie dotyczy bardzo szerokiej skali czasu - od sekund do lat, z tego powodu wyróżniono różne rodzaje zmienności wiatru w czasie: wieloletnia, roczna, dobowa, synoptyczna. Elektrownie wiatrowe wykorzystują moc wiatru w zakresie jego prędkości od 4 do 25 m/s. Przy prędkości wiatru mniejszej od 4 m/s moc wiatru jest niewielka, a przy prędkościach powyżej 25 m/s ze względów bezpieczeństwa elektrownia jest zatrzymywana. 27

27 Źródło: Atlas klimatu Polski pod redakcją Haliny Lorenc, IMGW. Warszawa 2005 Wydajność siłowni wiatrowych w dużej mierze zależna jest od ich lokalizacji w terenie. Na wydajność siłowni zasadniczy wpływ ma ukształtowanie terenu (podłużne wzgórza, pojedyncze wzgórza i góry, skarpy zagłębienia, przełęcze), przeszkody (budynki, drzewa). Płaski obszar porośnięty trawą jest typowym przykładem terenu o jednolitej szorstkości. Na tym obszarze prędkość wiatru na wybranej wysokości jest prawie jednakowa. Przeszkody terenowe (budynki, rzędy drzew, pojedyncze drzewa), znajdujące się na drodze przesuwających się mas powietrza, powodują gwałtowne zmniejszenie prędkości wiatru i wzrost turbulencji w jej pobliżu. Zaburzenie w przepływie wywołane przeszkodą ma niezwykle negatywny wpływ 28

28 na trwałość i żywotność konstrukcji elektrowni, aczkolwiek współczesne obiekty charakteryzują się wysoką niezawodnością i trwałością. Podstawą budowy elektrowni wiatrowej jest rzetelny audyt wietrzności. Jest to badanie określające, jaką minimalną ilość energii może wyprodukować dane urządzenie, w danym miejscu, umieszczone na maszcie o określonej wysokości. Pomiar wiatru (zalecany 12 miesięczny) dokonywany jest za pomocą masztu pomiarowego o określonej wysokości. 29

29 Możliwości wykorzystania energii wiatru w Polsce W Polsce w 2009 roku energia pozyskiwana ze źródeł odnawialnych pochodziła w 86,1% z biomasy stałej. Na kolejnych pozycjach były: biopaliwa (7,1%), energia wody (3,4%), biogaz (1,6%), energia wiatru (1,5%), energia geotermalna (0,2%) [Energia ze źródeł , s. 24]. Także znaczne zróżnicowanie pomiędzy krajami Unii Europejskiej widoczne jest w produkcji energii elektrycznej z energii wiatru. Spośród analizowanych państw najwięcej energii elektrycznej z energii wiatru wytwarzane było w 2009 roku: w Niemczech (42,2 %), przy czym w stosunku do roku 2005 (45%) nastąpił spadek, w Estonii (36,0%), także w tym przypadku w stosunku do roku 2005 (48,6%) odnotowano spadek, oraz na Litwie (23,1%) w stosunku do roku 2005 (0,4%) wystąpił znaczny wzrost. Najmniej energii elektrycznej z energii wiatru pozyskiwano w 2009 roku na Słowacji (0,1%), tyle samo co w roku Za główną przyczynę takiego zróżnicowania uznać można nierówne warunki dostępu do sieci energetycznej oraz wolną jej modernizację i rozbudowę w poszczególnych krajach Unii Europejskiej. Ostanie lata pokazują ciągły, dynamiczny wzrost mocy pochodzącej z energetyki wiatrowej w Europie. Do roku 2011 energetyka wiatrowa odnotowywała najwyższe przyrosty roczne mocy zainstalowanej wśród wszystkich technologii produkcji energii elektrycznej (konwencjonalnych i odnawialnych ). W roku 2011 wyprzedził ją jedynie sektor fotowoltaiki. W 2011 roku, jak podaje Europejskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej, w Europie zainstalowano MW w elektrowniach wiatrowych. W krajach UE zainstalowana moc wynosiła 8750 MW na lądzie oraz 866 MW na obszarach morskich. Inwestycje na energetykę wiatrową w UE wyniosły 12,5 mld euro [Surma 2012]. Liderem "przemysłu wiatrowego" w Europie są obecnie Niemcy, gdzie w ciągu ostatnich pięciu lat zainstalowanych zostało około 7000 MW turbin wiatrowych, które osiągają moc zainstalowaną rzędu MW. W czołówce europejskich państw wykorzystujących energię wiatru są także Hiszpania, Francja, Włochy i Wielka Brytania [Wiśniewski, Michałowska-Knap, Koć 2012, s ]. Potwierdzają to dane zebrane przez Europejskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej za rok Wynika, że w Niemczech zainstalowano prawie 2100 MW nowych źródeł wiatrowych, w Wielkiej Brytanii MW (w tym 752 MW w elektrowniach wiatrowych na obszarach morskich), w Hiszpanii MW, we Włoszech MW, we Francji MW [Surma 2012]. Według Komisji Europejskiej w latach w sektorze energetycznym nastąpić ma przyłączenie urządzeń o mocy 333 GW, z czego 41%, tj. 136 GW, będzie przypadało na 30

30 energetykę wiatrową. W scenariuszu Energy trends to 2030 Komisja Europejska zakłada także, że znaczna ilość (64%) nowych mocy pochodzić będzie z sektora energetyki wiatrowej. Pozostałych 36% nowych mocy w energetyce dostarczą źródła wykorzystujące: gaz (17%), węgiel (12%), energię nuklearną (4%), ropę (3%) [Energetyka wiatrowa w Polsce ). Przodownictwo w przemyśle wiatrowym należy zatem do krajów UE-15, w przy-padku krajów UE-12 pierwsze miejsce pod względem obecnych mocy zainstalowanych w energetyce wiatrowej w Europie zajmuje Polska (w 2011 roku odnotowano przyrost mocy zainstalowanej o 463 MW), co oznacza utrzymanie dynamiki rozwoju z 2010 roku. W perspektywie do 2020 roku wyprzedza nas w obszarze tym jedynie Rumunia. Nawiązując do sytuacji Polski na tle krajów Unii Europejskiej, można wskazać, że zgodnie z wieloma ostatnio pojawiającymi się raportami z zakresu OZE energetyka wiatrowa w naszym kraju rozwija się znacznie poniżej swojego potencjału. Pomimo iż jesteśmy w czołówce wśród krajów UE-12, a dynamika rozwoju rynku jest bardzo wysoka, to jednak brakuje nam jeszcze dużo do europejskich liderów energetyki wiatrowej. W Unii Europejskiej lądowa energetyka wiatrowa ma pozycję ugruntowaną, w odróżnieniu do morskiej energetyki wiatrowej, która dopiero jest w początkowej fazie rozwoju. Biorąc pod uwagę szacunki Komisji Europejskiej, do 2030 roku przyrost mocy pochodzącej właśnie z tego sektora w odniesieniu do 2005 roku będzie największy (tab. 1). Budowa farm wiatrowych offshore zaczyna stanowić obecnie istotny kierunek rozwoju energetyki wiatrowej w UE. W 2011 roku na morzu zainstalowanych było ok turbin, o łącznej mocy rzędu 3813 MW. Tak jak w przypadku lądowej energetyki wiatrowej liderem są Niemcy, tak w przypadku morskiej energetyki wiatrowej na pozycję lidera zdecydowanie wysuwa się Wielka Brytania (w I kwartale 2012 roku zainstalowana moc z morskiej energetyki wiatrowej wyniosła 2695 MW). 31

31 4.2. Energia wody Rozwój energetyki wodnej na świecie Woda to związek chemiczny, który jest wszechobecny na całym świecie i pokrywa blisko 71% powierzchni naszego globu. Ze względu na jej powszechność i drzemiący w niej potencjał, jest ona dominującym w skali światowej źródłem zielonej energii i odpowiada za produkcję około 16% globalnej energii elektrycznej. Energia wodna to źródło energii obejmujące zarówno siłę wód morskich jak i energię wód śródlądowych zmagazynowaną w stojących akwenach wodnych oraz ciekach płynących. W hydroenergetyce szczególnie ważną rolę odgrywają wody śródlądowe i to w ich obszarze zlokalizowana jest większość instalacji prądotwórczych. Teoretyczne zasoby energii wodnej w skali świata są szacowane na około TWh/rok (przy dzisiejszym zużyciu energii w Polsce, wynoszącym około 155 TWh/rok, pokryłaby to potrzeby energetyczne kraju na kolejne 260 lat), z czego około TWh/rok nadaje się do eksploatacji przy wykorzystaniu dostępnych technologii. Proces produkcyjny, oparty na energii wód śródlądowych, wykorzystuje spadek grawitacyjny dużej ilości wody, przy którym energia potencjalna napędza silniki wodne. Najodpowiedniejszymi lokalizacjami dla obiektów hydroenergetycznych są okolice przepływowych jezior usytuowanych w pobliżu doliny bądź wodospadów. Niestety liczba takich miejsc występująca naturalnie w przyrodzie jest niewielka, dlatego często aby otrzymać spad wodny przeprowadza się specjalistyczne prace hydrotechniczne. Najpopularniejszą metodą na podwyższenie poziomu wody w rzece, a tym samym uzyskanie większego spadu, jest zainstalowanie jazu, czyli konstrukcji piętrzącej wodę w korycie rzeki. Równie popularne jest budowanie zapór, które spiętrzają poziom wody w dolinie rzeki, lecz niosą one za sobą szereg zmian w lokalnym ekosystemie. Produkowana energia może być przesyłana do krajowej sieci elektroenergetycznej, bądź (w szczególności w przypadku małych elektrowni wodnych) wykorzystywana lokalnie. Z kolei przy wykorzystaniu potencjału wód morskich bazuje się na energii fal morskich, energii pływów (przypływów i odpływów) oraz energii głębin oceanów (energii prądów morskich, energii termicznej wynikającej z różnicy temperatur wód przypowierzchniowych i głębinowych). W porównaniu do technologii śródlądowych, hydroenergetyka morska cechuje się dużą kapitałochłonnością i wymogami skrupulatnego doboru miejsc pod inwestycję. Dla przykładu wykorzystanie pływów morskich pod względem technicznym wymaga specyficznego ukształtowania zatok lub rzek umożliwiającego budowę specjalnych zapór oraz pływów morskich, których wysokość przekracza minimum 5 metrów. Potencjał termiczny 32

32 oceanów oraz prądów morskich jest gigantyczny, jednakże na chwilę obecną w ogóle niewykorzystywany ze względu na brak technologii umożliwiających produkcję energii w aspekcie ekonomicznym. Tak rygorystyczne wymogi techniczne minimalizują możliwości rozwojowe hydroenergetyki morskiej i ograniczają się one do nielicznych lokalizacji nad brzegami mórz i oceanów. Hydroenergetykę na tle innych odnawialnych źródeł energii cechuje bardzo wysoka produktywność. W wielu krajach tj. Norwegia, Szwajcaria, Brazylia czy Wenezuela stanowi ona podstawowe źródło dostarczania taniej i ekologicznej energii, która jest w stanie zaspokoić niemal całkowity popyt na energię elektryczną kraju. W roku 2011 moce zainstalowane w globalnym sektorze energii wodnej wyniosły więcej niż 1010 GW i pozwoliły na wyprodukowanie energii elektrycznej równej 16% światowej podaży. W produkcji energii w elektrowniach wodnych przodują Chiny (200 GW), a na następnych pozycjach plasują się Kanada (90 GW), USA (80 GW) i Brazylia (70 GW). W tych państwach, dzięki znakomitym warunkom klimatycznym i geologicznym, znajdują się największe elektrownie wodne na świecie, które zainstalowanymi mocami przekraczają nawet kilkakrotnie moce dużych elektrowni jądrowych Przewidywanie przepływów rzek w nadchodzących dziesięcioleciach jest nie lada wyzwaniem, ale pewne jest, że elektrownie wodne mają ciągle ogromny potencjał do wykorzystania. Energia rzek, z 850 do 900 gigawatami zainstalowanej mocy, stanowi jedną piątą energii elektrycznej wytwarzanej na świecie. Ponad 60 krajów uzyskuje ponad połowę energii elektrycznej z elektrowni wodnych. Jednak bardzo trudno jest oszacować, ile elektrowni wodnych będzie dostępnych w przyszłości oraz jak poradzą sobie narody w dużym stopniu od nich uzależnione. Stare sposoby prognozowania strumienia przepływu poprzez zapisy przeszłych przepływów i projektowanie zapór wodnych w oparciu o te kwoty są "coraz bardziej skomplikowane ze względu na zmiany klimatu" twierdzi Dennis Lettenmaier, profesor inżynierii lądowej i środowiska na Uniwersytecie Waszyngtona w Seattle. Według prof. Lettenmaiera w obecnych warunkach nie jest to już rzetelna metoda i powinno się od niej odchodzić. W rzeczywistości, w miarę jak postępują zmiany klimatu na świecie, zarówno ze względu na naturalne wahania oraz wpływ człowieka, przewidywanie przyszłej zmienności może prowadzić do mylących prognoz. Badanie zlecone przez rząd Australii dowiodło, że średnia dostępność wód powierzchniowych dorzecza Murray-Darling w południowo 33

33 wschodniej Australii, które jest bardzo istotne dla australijskiego rolnictwa, może zmniejszyć się aż o 34% do roku 2030 lub wzrosnąć nawet o 11%. W tropikalnych i umiarkowanych szerokościach geograficznych zasoby wód płynących zmniejszają się lub całkowicie wysychają. Badanie z 2009 roku przeprowadzone przez National Center for Atmospheric Research (NCAR) w amerykańskim stanie Kolorado wykazało, że w latach zaszły "istotne zmiany" w przepływach wód niemal trzeciej części największych rzek na świecie; Zmiany spowodowały 6% spadek zasobów słodkiej wody wpływającej do Pacyfiku i o 3% mniej do Oceanu Indyjskiego. Natomiast drenaż do Oceanu Arktycznego wzrósł o około 10%. Wysychające rzeki spowodowały zmniejszenie lub nawet całkowite wyłączenie (gdy woda w zbiornikach spadła poniżej krytycznego poziomu) wytwarzania energii na niektórych istniejących zaporach. W wyniku tego kraje dotknięte suszą, takie jak Kenia, Filipiny czy Wenezuela doświadczyły okresowych przerw w dostawie energii elektrycznej i jej racjonowania w ostatnich latach. Aby zrekompensować te straty Kenia inwestuje w źródła energii geotermalnej i wiatrowej. Wyzwaniu prognozowania próbowali stawić czoła naukowcy z Norweskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii. Przy użyciu 12 modeli klimatycznych, z których co najmniej 8 musi się zgodzić, aby potwierdzić ich wyniki, zbadali jakim zmianom najprawdopodobniej ulegną rzeki na świecie w ciągu najbliższych 40 lat i jakie to będzie miało konsekwencje dla produkcji energii wodnej. Okazało się, że podczas gdy na obszarach umiarkowanych szerokości geograficznych na ogół przepływy rzek ulegną zmniejszeniu, a tym samym spadnie tam produkcja energii wodnej, to na niektórych obszarach, takich jak północna Europa, wschodnia Afryka i południowo-wschodnia Azja, prawdopodobnie obserwowany będzie wzrost przepływów. Zgodnie z oczekiwaniami, najbardziej zagrożone są te obszary, które są silnie zależne od energii wodnej i będą musiały stawić czoła zmniejszenie dopływu rzek. Przykładowo w Afryce Południowej, bardziej suche warunki w 2050 roku mogą oznaczać spadek mocy elektrowni wodnych o 70 gigawatogodzin rocznie. Afganistan, Tadżykistan, Wenezuela i pewne części Brazylii również mogą być mocno dotknięte. Według pochodzącego z Zambii Bymana Hamududu, jednego z głównych naukowców norweskiego projektu, Norwegia i inne kraje położone daleko na północ, gdzie przepływ rzek prawdopodobnie wzrośnie, będą mogły łatwo dostosować się do zmieniających warunków, na przykład poprzez dodanie turbiny do już istniejących tam aby dobrze wykorzystać dodatkowy potencjał przepływu. 34

34 W innych miejscach, gdzie przepływy prawdopodobnie wzrosną, a zwłaszcza we wschodniej Afryce jest raczej wątpliwe, że wzrost ten będzie wykorzystany, ponieważ kraje mogą nie mieć zdolności, zasobów czy woli politycznej do rozwoju energetyki wodnej - twierdzi Hamududu. Niewiele można zrobić w miejscach, które będą doświadczały zmniejszenia odpływu rzek. Ale w przypadku niektórych hydroelektrowni, takich jak kultowa Zapora Hoovera na rzece Kolorado w USA, rozważana jest wymiana turbin na nowe, które będą pracować bardziej wydajnie przy niższych stanach wody. Aktualnie elektrownie wodne budowane są na złamanie karku w krajach takich jak Brazylia, Chiny, Indie, nawet jeśli długofalowe konsekwencje nie są do końca jasne. Często ku rozczarowaniu ekologów na całym świecie, a także społeczności, które budowa dotyka najbardziej. W niektórych miejscach wiele przemawia za budową hydroelektrowni o większych mocach. Według Międzynarodowego Stowarzyszenia Energetyki Wodnej (IHA) w Afryce rozwijanych jest tylko około 7% potencjału gospodarczego na nowe projekty elektrowni wodnych. Zbliżenie Afryki do poziomu rozwoju elektrowni wodnych w Stanach Zjednoczonych i Europie (odpowiednio 70% i 75% potencjału) dostarczyłoby ogromnych zasobów energii dla tego kontynentu - mówi dyrektor zarządzający IHA Michael Fink. - Poziomy te mogą być najlepszym kompromisem między rozwijaniem energetyki wodnej i zachowaniem niektórych rzek w ich naturalnym stanie. Wyzwania związane z przewidywaniem, jak w najbliższych latach wykonywane będą zapory wodne, a także zdolność rządów krajów rozwijających się do ich utrzymywania i eksploatacji, czyni te źródła energii bardziej ryzykownymi, a w niektórych przypadkach wręcz wątpliwymi, inwestycjami. W Europie energetyka wodna osiągnęła wiodącą pozycję w produkcji energii elektrycznej w stosunku do innych alternatywnych źródeł energii. Niestety, w większości krajów Europy Zachodniej potencjał dużej energetyki wodnej został niemalże w całości wykorzystany. Z krajów, które przystąpiły do Unii Europejskiej w roku 2004, spore perspektywy rozwojowe posiada Litwa, Słowenia oraz Węgry. Natomiast stałym trendem europejskim jest rozwijanie tzw. małych elektrowni wodnych (MEW) wykorzystujących energię wody przepływającej. Szacuje się, że instalacji tego typu jest około Kraje o największej liczbie MEW to Włochy, Francja oraz Hiszpania, a w ostatnim czasie można zaobserwować spory wzrost ich liczby także w Austrii i Grecji. 35

35 W Polsce ze wszystkich odnawialnych źródeł energii hydroenergetyka może poszczycić się najdłuższą tradycją sięgającą początku XX wieku. Niestety polskie, energetyczne zasoby wodne są niewielkie ze względu na mało obfite oraz nieregularne opady w ciągu roku. Co więcej, także budowa geologiczna kraju jest niekorzystna, gdyż charakteryzuje się dużą przepuszczalnością gruntów i niewielkim spadkiem terenów. Zasoby energetyczne polskich wód wynoszą około GWh/rok i rozkładają się następująco: - 45,3% zasobów przypada na rzekę Wisłę - 9,3% zasobów przypada na rzekę Odrę - 43,6% zasobów przypada na dorzecze Wisły i Odry - 1,8% zasobów przypada na rzeki Przymorza Według Europejskiego Centrum Energii Odnawialnej Polska wykorzystuje potencjał grawitacyjny cieków wodnych zaledwie w 11%, co stawia nas na ostatnim miejscu w Europie. Obecnie, w Polsce istnieje 125 elektrowni wodnych podlegających energetyce zawodowej oraz 646 małych elektrowni wodnych (MEW), których moc nie przekracza 5 MW. Pomimo występowania niewielkiej liczby miejsc adekwatnych do inwestycji w duże elektrownie wodne, szacuje się, że istnieje blisko 6000 lokalizacji z wysokim potencjałem budowy małych elektrowni wodnych. Są one idealnym sposobem na stymulowanie rozwoju w regionie, a ponadto wyróżniają się znikomym wpływem na środowisko naturalne. W Polsce, w ostatnich latach można zaobserwować stagnację w sektorze hydroenergetyki. W roku 2009 zainstalowane moce w tym obszarze wyniosły 945,20 MW i stanowiły 47,4% wszystkich zielonych technologii, a w roku 2010 wykazały tendencję spadkową i zrównały się z poziomem 937,04 MW, co stanowiło 36,65% wszystkich mocy. W roku 2011, dzięki sfinalizowaniu nowych inwestycji i ukończeniu renowacji starych obiektów, osiągnięto rekordowy poziom mocy w elektrowniach wodnych na poziomie 951,39 MW. Jednak ich udział w sektorze zielonych technologii stale spadał na rzecz energetyki wiatrowej i wyniósł już tylko 30,87%. Pomimo zmniejszającego się udziału w zainstalowanych mocach w sektorze OZE, hydroenergetyka pozostaje wiceliderem w produkcji czystej energii elektrycznej, dostarczając w 2011 roku 2080,3 GWh, czyli około 1,4% rocznego zapotrzebowania Polski na energię. 36

36 Zalety i wady energetyki wodnej Wykorzystywanie wody jako energii znane jest już od bardzo dawna. Wykorzystywana była do napędzania koła w młynach. Dziś energetyka wodna stanowi 30% wytwarzanej energii. Rozwój energii wodnej nastąpił w drugiej połowie XX wieku. W Polsce uruchomiono dwie małe elektrownie wodne Struga na rzece Słupi oraz Kamienna na Drawie. W czasie wojny na terenie Polski znajdowało się ok. 8 tys. obiektów hydroenergetycznych. Niestety zła polityka doprowadziła do zniszczenia ogromnej ilości. Mimo namowy Unii Europejskiej, rząd stawia na energię ropy i węgla. Dlatego w Polsce wykorzystuje się tylko kilka procent energii wodnej. Hydroelektrownie posiadają wiele zalet, ale stwarzają również pewne kłopoty, które trzeba odpowiednio uwzględnić tuż przed projektowaniem. Zalety: 1. Niski koszt eksploatacji 2. Mniejszy koszt wytwarzania energii elektrycznej ( aż do 8 razy!!!) 3. Brak zanieczyszczeń środowiska / atrakcyjny krajobraz 4. Lokalizacja- małe elektrownie wodne 5. Zbiorniki retencyjne działające przeciwpowodziowo mogą być wykorzystywane jako zaopatrzenie wody 6. Lepsza sprawność 7. Rozwój sportów wodnych Wady: a. Zajęcie obszarów ( leśne lub rolnicze) b. Ingerencja w środowisko (degradacja roślin ochronnych) c. Przemieszczenia ludności ( związane z budową) d. Zmiana struktury biologicznej w rzekach e. Zmiany klimatyczne ( widoczne po kilku latach) 37

37 Rodzaje elektrowni wodnych i sposoby konwersji energii wody na elektryczną Każda elektrownia wodna wyposażona jest w turbinę, jednak nie do każdej turbiny doprowadza się wodę w taki sam sposób. To właśnie ze względu na sposób doprowadzenia wody do turbiny wyróżniamy rozmaite rodzaje elektrowni wodnych. Elektrownia przepływowa Mieści się w specjalnie skonstruowanym budynku, będącym przedłużeniem przegradzającego rzekę jazu. Jest więc zlokalizowana w korycie rzeki, której energię wykorzystuje. Elektrownie tego typu mogą pracować prawie bez przerwy, ilość produkowanej przez nie energii zależy jednak od ilości wody, przepływającej akurat w rzece, elektrownie przepływowe nie posiadają bowiem zbiornika wodnego. W Polsce największe znaczenie wśród tego typu hydroelektrowni mają niskospadowe elektrownie z zaporami ziemnymi, wyposażone w turbiny Kaplana, turbiny rurowe, bądź też w przypadku bardzo małych mocy w turbiny rurowe z generatorem zewnętrznym lub turbiny Banki-Michella. Elektrownia zbiornikowa (regulacyjna) Jest w mniejszym stopniu niż przepływowa uzależniona od ilości energii, dostarczanej w danym momencie przez wodę. Dzięki znajdującemu się przed nią zbiornikowi wodnemu, elektrownia zbiornikowa może produkować energię o większej mocy, niż moc odpowiadająca chwilowemu dopływowi, może też reagować na zmieniające się zapotrzebowanie na energię i dostosowywać się do sezonowych wahań ilości przepływającej wody. Ten typ hydroelektrowni reprezentowany jest najczęściej przez duże elektrownie wodne. Energia wody wykorzystywana jest także w elektrowniach szczytowo-pompowych, które jednak często nie są zaliczane do odnawialnych źródeł energii. Elektrownia szczytowo-pompowa Posiada dwa zbiorniki wodne: górny i dolny. Funkcje zbiorników górnych mogą pełnić zarówno zbiorniki sztuczne, jak i naturalne, na przykład jeziora, jako zbiorniki dolne wykorzystywane są zaś jeziora, spiętrzone doliny rzek, stare sztolnie kopalniane i specjalnie zbudowane zbiorniki sztuczne. W okresie małego zapotrzebowania na energię elektrownia przepompowuje wodę ze zbiornika dolnego do górnego, gromadząc w ten sposób potencjalną energię. Jest to praca pompowa (silnikowa) hydroelektrowni. Z kolei pracę turbinową (generatorową) elektrownia wodna wykonuje, gdy zapotrzebowanie na energię wzrasta. Uwalnia się wtedy wodę ze zbiornika górnego, by spływając do dolnego napędzała produkującą prąd turbinę. W ciągu doby elektrownie szczytowo-pompowe są uruchamiane 1-2 razy w cyklu pracy pompowej i turbinowej, co pozwala wyrównywać maksymalne i minimalne czyli szczytowe obciążenia systemu energetycznego. 38

38 Elektrownie szczytowo-pompowe są kosztowne, trudno jednak znaleźć alternatywną formę magazynowania tak dużych ilości energii. Poza tym nakłady inwestycyjne można zmniejszyć, wyposażając elektrownię w odpowiedni duży spad, im większy jest bowiem spad, tym mniejsza wymagana pojemność zbiorników. Wysokość spadu w elektrowniach szczytowopompowych powinna przekraczać 100 m. Elektrownie szczytowo-pompowe są magazynami energii, pełnią także istotną rolę interwencyjną w przypadkach awarii systemu elektroenergetycznego. W razie nagłego niedoboru mocy elektrownia uruchamiana jest do pracy turbinowej, jeśli zaś nagle wystąpi nadmiar mocy, zakład podejmuje pracę pompową. W Polsce na elektrownie szczytowo-pompowe przypada najwięcej, bo około 1350 MW mocy zainstalowanej, spośród około 2100 MW, posiadanych ogółem przez elektrownie wodne. Najbardziej znane polskie elektrownie szczytowo-pompowe to Żarnowiec, Porąbka-Żar i Żydowo. Najważniejsze elektrownie wodne w Polsce Rodzaj elektrowni Nazwa elektrowni Moc zainstalowana w MW szczytowo-pompowa Żarnowiec 680 szczytowo-pompowa Porąbka-Żar 500 szczytowo-pompowa Żydowo 150 przepływowa Włocławek 160 przepływowa Solina 138 przepływowa Dychów 80 przepływowa Rożnów 50 Źródło: Encyklopedia PWN Elektrownia pływowa To elektrownia wodna wykorzystująca do produkcji energii elektrycznej przypływy i odpływy morza bądź oceanu, spowodowane przyciąganiem grawitacyjnym Księżyca i w mniejszym stopniu - Słońca oraz ruchem obrotowym Ziemi. By wykorzystać energię pływów, ujścia rzek przegradza się zaporami, wyposażonymi w turbiny, poruszane przez wodę, wpływającą w czasie przypływu do zbiornika, a w czasie odpływu wypływającą (uwalnianą) z niego z powrotem do morza. Na angielskim, francuskim i hiszpańskim wybrzeżu Oceanu Atlantyckiego energię pływów wykorzystywano już w XI wieku, gdy zmagazynowana za niewielkimi zaporami woda służyła do napędzania kół wodnych, mielących ziarna. Pierwsza i zarazem największa 39

39 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 i gdzie młyny wodne pracowały już od XII wieku. Ten osiągający 100% mocy przy spadzie wynoszącym 6 m zakład wyposażony jest w 24 turbiny wodne o mocy 10 MW każda, dysponuje więc mocą zainstalowaną 240 MW - wystarczająco dużą, by zaopatrzyć w energię domów. Drugą co do wielkości na świecie elektrownią pływową jest zakład w Annapolis w Kanadzie, posiadający 17 MW mocy zainstalowanej. Energię pływów można wykorzystywać tylko w około 20 rejonach świata, w niektórych miejscach jednak jej zasoby są całkiem spore: na przykład Wielka Brytania, wykorzystując energię pływów mogłaby pokryć około 20% swoich potrzeb energetycznych. Zaletą elektrowni pływowych jest także stuletni okres eksploatacji. Poza krajami wymienionymi wcześniej, elektrownie pływowe posiadają też Chiny, Rosja i Wielka Brytania, a ich uruchomienie planują Korea Południowa i Indie. W Polsce wykorzystanie energii pływów nie jest możliwe. 4,27 mln funtów przeznaczył rząd Wielkiej Brytanii na budowę elektrowni pływowej w zatoce Strangford Lough u wybrzeży Irlandii Północnej. Instalacja o mocy 1 MW zostanie oddana do użytku w połowie roku Dwie elektrownie pływowe już od ponad 2 lat pracują na angielskim wybrzeżu North Devon. Elektrownia maremotoryczna Zwana inaczej falowo-wodną, produkuje energię elektryczną z energii fal lub prądów morskich bądź oceanicznych. Pierwszy zakład tego typu uruchomiono w drugiej połowie XX wieku w Bouchaux - Praceique we Francji, poza tym elektrownie maremotoryczne pracują między innymi w Rosji nad Morzem Białym i w Stanach Zjednoczonych na Alasce. Ze względu na lokalizację elektrownie wykorzystujące energię fal dzielą się na: nadbrzeżne, przybrzeżne umiejscowione na dnie morza na głębokości m i morskie usytuowane na dnie morza na głębokości ponad 40 m. Z kolei stosowane w elektrowniach maremotorycznych turbiny to: turbiny wodne, napędzane przelewającą się przez upust zbiornika wodą, która wcześniej wpływa do zbiornika zwężającą się sztolnią, a po przepłynięciu przez turbinę wraca do morza, 40

40 bądź też turbiny powietrzne, wprawiane w ruch powietrzem, sprężonym w górnej części zbiornika przez zalewające dno zbiornika fale. Zbiornik taki zbudowany jest na platformie, zlokalizowanej na brzegu morza. Ponieważ instalacje, wyposażone w turbiny powietrzne mają często nawet kilkadziesiąt kilometrów długości, mogą chronić brzeg morski przed zniszczeniem, czyli pełnić rolę falochronu. Przykłady elektrowni obu typów znajdują się na norweskiej wyspie Toftestallen koło Bergen, zakład wykorzystujący turbiny powietrzne pracuje zaś na wyspie Islay w Szkocji. Model budowy, zdjęcia oraz filmy przedstawiające elektrownię wykorzystującą energię fal można zobaczyć na stronie internetowej Elektrownia maretermiczna Nazywana również oceanotermiczną, produkuje energię elektryczną z energii cieplnej, której źródłem jest różnica temperatur miedzy ciepłymi warstwami powierzchniowymi a zimnymi warstwami głębinowymi morza. Taka, mniej więcej stała, niezależna od pory dnia i roku różnica występuje w strefie równikowej, gdzie w niektórych miejscach istnieje spory potencjał energii maretermicznej. Na przykład w Indiach, na wybrzeżach stanu Tamil Nadu mogłyby powstać instalacje o łącznej mocy MW. Elektrownie maretermiczne wykorzystują jako czynnik roboczy amoniak, freon bądź propan, które parują w wynoszącej około 30 st. C temperaturze wody powierzchniowej i następnie są skraplane przy pomocy wody o temperaturze około 7 st. C, czerpanej z głębokości m. Zakłady maretermiczne pracują na Hawajach (40 MW), w Japonii (10 MW), na Bali i Tahiti (po 5 MW). 41

41 Możliwości wykorzystania energii wody w Polsce Norwegia 98% zapotrzebowania na energię pokrywa z elektrowni wodnych. We Francji wykorzystano niemal 100% zasobów energii wodnej. A jak jest w Polsce? Aktualnie nieco ponad 1,5% energii jest wytwarzanej w oparciu o energetykę wodną. Kolejne kilka procent stanowi energia wytworzona z innych źródeł odnawialnych (np. wiatr, biomasa) - poinformowała firma MEW SA. Tymczasem, jak zaznaczają eksperci z MEW, wg założeń unijnej dyrektywy z roku do końca 2020 roku 15% energii elektrycznej produkowanej w naszym kraju ma pochodzić ze źródeł odnawialnych. Nie spełnienie wspomnianego wymogu będzie wiązało się z koniecznością wykupu tzw. zielonych certyfikatów od krajów, które mają nadwyżki w produkcji takiej energii, co wpłynie na wzrost cen. Do wprowadzenia podwyżek będą zmuszeni także przedsiębiorcy, spowoduje to pogorszenie konkurencyjności ich produktów, które trudniej znajdą nabywców. W efekcie przychody polskich firm mogą ulec ograniczeniu. Dla statystycznego Kowalskiego może to oznaczać zwiększone ryzyko utraty pracy. Polska, tak jak i inne kraje kontynentu europejskiego stoi przed zasadniczym wyzwaniem, jak zwiększyć efektywność wykorzystania energii i zmienić strukturę źródeł jej wytwarzania. MEW zauważa, że w warunkach systematycznie narastającego zapotrzebowania na energię i coraz trudniejszego dostępu do tradycyjnych jej źródeł, rozwój energetyki opartej na źródłach odnawialnych zyskuje na znaczeniu i staje się coraz bardziej atrakcyjnym sposobem na łagodzenie tych problemów. Zdaniem MEW S.A. w Polsce istnieją dogodne warunki do funkcjonowania co najmniej 1000 małych elektrowni wodnych, które mogą wytworzyć rocznie ponad 1 milion MWh energii elektrycznej. W ten sposób można zaoszczędzić ok. 650 tys. ton węgla w skali roku, a także poważnie ograniczyć emisję substancji szkodliwych do atmosfery m.in.: dwutlenku siarki o 15 tys. ton, tlenków azotu o 7 tys. ton i popiołów lotnych o 150 tys. ton. Eksperci podają, że teoretyczne zasoby hydro-energetyczne naszego kraju wynoszą ok. 23 tys. GWh rocznie. Zasoby techniczne szacuje się na ok. 13,7 tys. GWh/rok. Wielkość ta to niemal 10% energii elektrycznej produkowanej w naszym kraju. Powyższe dane obejmują jedynie rzeki o znaczących przepływach. Przy uwzględnieniu pozostałych rzek, kwalifikujących się jedynie do budowy małych elektrowni wodnych (MEW), ich wartość jeszcze wzrośnie. Polska wykorzystuje swoje zasoby energii wodnej jedynie w 12%, dla porównania Niemcy korzystają z nich w 80%, zaś Francja - niemal w 100%. Techniczne zasoby energii wodnej w skali świata wynoszą TWh/rok. Obecnie są one wykorzystywane w ok. 27%, przewiduje się, że wskaźnik ten zostanie podwojony do roku 42

42 2020. W skali świata elektrownie wodne zaspokajają ok. 20% zapotrzebowania na energię elektryczną. W krajach wysoko uprzemysłowionych ok. 17% i ok. 31% w krajach rozwijających się podsumowują eksperci z MEW SA. 43

43 Inne źródła energii wody Poza opisanymi rozwiązaniami w zakresie wykorzystania energii wody, głównie rzek, istnieje jeszcze energia pływów, energia fal, energia prądów morskich, energia dyfuzji i energia ciepła oceanów. Elektrownia pływowa - elektrownia wytwarzająca prąd elektryczny przy pomocy specjalnych urządzeń wykorzystujących przypływy i odpływy morza. Im są one większe, tym bardziej efektywna jest elektrownia. Jest lokowana w miejscach umożliwiających budowę zapór (z turbinami) między otwartym morzem a utworzonym zbiornikiem. Elektrownie pływowe (hydroelektrownie) wytwarzają prąd elektryczny przy użyciu siły wód. Buduje się specjalne tamy, które powodują w określonych miejscach gwałtowny spadek mas wody. Woda spada wtedy na turbinę wyposażoną w specjalne łopaty ustawione pod odpowiednim kątem. Turbina wprawiona w ruch przekazuje swoja energię prądnicy, która wytwarza prąd. Ściślej mówiąc, aby umożliwić przemianę energii wód płynących do napędu silników wodnych (kół i turbin), spiętrza się wodę za pomocą budowli piętrzących (jazów lub przegród dolinowych). Uzyskany w danym przekroju rzeki przez spiętrzenie spad stanowi energię mechaniczną. Elektrownia tego typu nie może wytwarzać energii elektrycznej w sposób ciągły, ponieważ w okresie wyrównywania się poziomów wody w morzu i zbiorniku spad wody jest tak mały, że praca turbin jest nie możliwa. Z tego względu elektrownia tego typu powinna współpracować z elektrownia cieplną lub rzeczną elektrownią wodną, wytwarzającą energie elektryczną w okresie przerwy w pracy elektrowni przepływowej. Inne rozwiązanie problemu zapewnia ciągłej produkcji energii elektrycznej może polegać na pompowaniu wody do położonego wysoko zbiornika w okresie kiedy różnica poziomów wody w morzu i zbiorniku jest dostatecznie duża i wykorzystywaniu tej wody do poruszania turbin w okresie wyrównywania się poziomów w morzu i zbiorniku. Zakład hydroenergetyczny tego typu nazywa się pompowym. W swym dolnym biegu rzeki są zbyt leniwe, aby budować na nich elektrownie wodne. Alternatywne źródło energii mogą tam stanowić pływy morskie. Siła pływów podobnie jak w zwykłej elektrowni wodnej obraca się turbinę, połączoną z generatorem. Jednak w niewielu tylko miejscach budowa takiej elektrowni jest opłacalna, gdyż elektrownie te cechują się znikomą rentownością. Jedna z istniejących, położona we Francji nad rzeką Rance, ma moc zaledwie 100MW, czyli 10 część tego, co duża elektrownia węglowa. W korzystnych warunkach topograficznych możliwe jest wykorzystanie pływów morza. Ujście rzeki wpływającej do morza i wysokie jej brzegi umożliwiają budowę zapory, 44

44 pozwalającej na wpłynięcie wód morskich w dolinę rzeki podczas przypływu i wypuszczeniu ich poprzez turbiny wodne podczas odpływu. Największa na świecie taka elektrownia znajduje się we Francji. Ma ona 24 turbiny wodne rewersyjne o mocy po 10MW, a więc cała elektrownia ma moc 240MW. Pracuje od 1967 roku. Takie elektrownie pracują również w Kanadzie, Chinach i byłym ZSRR, a są projektowane w Wielkiej Brytanii, Kanadzie, Korei Południowej i Indiach. Dla ekonomii pracy elektrowni wykorzystujących pływy nie jest bez znaczenia, że ich okres eksploatacji jest liczony na 100 lat. Wadami elektrowni tych jest zasalanie ujść rzek oraz erozja ich brzegów wskutek wahań wody, a także utrudnianie wędrówek ryb w górę rzek. Pomimo nieprzezwyciężonych wciąż trudności, naukowcu uważają, że zasoby energii pływów morskich należą do najpoważniejszych na świecie. Napływające w czasie w czasie przypływu wody są, jak już wspomniałam, zatrzymywane przez zaporę i wykorzystywane do napędzania turbin. Z kolei specjalnie skonstruowane przyrządy przetwarzają energię falową wody morskiej na energię elektryczną. Energię fal morskich ludzkość próbuje wykorzystać już od 1799 roku, kiedy to po raz pierwszy zarejestrowano w Anglii patent z tej dziedziny. Sto lat później Amerykanin Wrigth zgłosił w urzędzie patentowym "motor poruszany falami", zaś w drugiej dekadzie naszego wieku uruchomiono pierwszą elektrownię tego typu w Bouchaux-Praceique we Francji. W sumie do dziś zarejestrowano ponad tysiąc patentów z Europy i Ameryki Pn. Przodują w tej dziedzinie kraje wyspiarskie-japonia i Anglia. Technologia konwersji oceanicznej energii cieplnej (OTEC - ocean thermal energy conversion) wykorzystuje zmiany temperatury wód morskich na różnych głębokościach. W istocie OTEC umożliwia zamianę energii promieniowania słonecznego pochłoniętego przez te wody na energię elektryczną. Technologię tę można zastosować przy różnicy temperatur warstw wody minimum 36 F. Dotychczas skonstruowano trzy typy układów OTEC: otwarty cykl, zamknięty cykl i cykl mieszany. W układzie otwartym, cieplejsza woda morska w pobliżu powierzchni, będąca czynnikiem roboczym, ulega odparowaniu w komorze próżniowej. Powstała para napędza turbinę niskiego ciśnienia sprzężoną z generatorem. Para wylotowa z turbiny skrapla się w kondensatorze wytwarzając odsoloną wodę. Kondensator chłodzony jest zimną wodą morską czerpaną z głębszych warstw. Do następnego cyklu używana jest nowa ilość wody morskiej. Zaletą tej technologii jest połączenie wytwarzania energii elektrycznej z odsalaniem wody morskiej. 45

45 4.3. Energia słoneczna Od tysięcy lat korzystamy z promieni słonecznych, ale dopiero stosunkowo niedawno, zaczęto wykorzystywać Słońce do generowania energii. Mimo tego, że znajduje się ono w odległości 150 milionów kilometrów od Ziemi jego zastosowanie pozwala osiągnąć zadziwiające efekty. Wystarczy sobie uświadomić, że odpowiednio wykorzystana energia słoneczna docierająca do nas w ciągu minuty, pokryłaby roczne zapotrzebowanie na energię całej planety. Oznacza to, że w ciągu pół roku do Ziemi dociera tyle energii słonecznej, ile zawierają w sumie wszystkie istniejące złoża węgla, ropy, gazu i uranu. Energia pochodząca z promieni słonecznych jest szeroko wykorzystywanym i coraz bardziej docenianym OZE. Postęp technologiczny, jaki dokonuje się w ostatnich latach pozwala na wykorzystanie tego źródła energii nie tylko w Hiszpanii czy Francji, ale także w Niemczech, Czechach i Polsce, a według niektórych ekspertów w niedalekiej przyszłości także w krajach skandynawskich i na dalekiej Syberii. Nie trudno jednak napotkać opinie całkowicie sprzeczne - stwierdzające, że w większości państw Unii Europejskiej nie ma odpowiednich warunków do budowy elektrowni słonecznych. Zgoda istnieje co do faktu, że w Europie z powodzeniem można wykorzystywać energię Słońca do ogrzewania budynków i wody użytkowej. Najczęściej spotykane sposoby wykorzystania energii słonecznej to: Ogniwa słoneczne (fotowoltaika) pozwala przekształcić energię słoneczną na energię elektryczną przy wykorzystaniu specjalnych baterii słonecznych; Instalacje solarne umożliwiają produkcję energii cieplnej. Ich wykorzystanie pozwala ogrzać budynki lub wodę. Z reguły stanowią one zespół dobranych do siebie urządzeń takich jak: kolektory słoneczne, panele sterująco-zabezpieczające i pojemnościowe zasobniki wody użytkowej lub zasobniki buforowe z przepływowymi wymiennikami ciepła. Powszechność tego źródła energii odnawialnej związana jest nie tylko z rozwojem innowacyjnych rozwiązań, ale także z licznymi programami wsparcia, pozwalającymi na pozyskanie dofinansowania na budowę tego typu instalacji. Duże znaczenie ma także rosnącą świadomość ekologiczna społeczeństw oraz wzrost cen energii konwencjonalnej. Przez lata koszty pozyskiwania nergii z promieni słonecznych były wielokrotnie wyższe niż w przypadku innych źródeł. W związku z tym, przez długi czas była ona stosowana jedynie tam, gdzie ich wykorzystanie było bardzo utrudnione lub niemożliwe, na przykład w: - małych urządzeniach przenośnych jak zegarki elektroniczne i kalkulatory, 46

46 - miejscach, gdzie doprowadzenie linii elektrycznej było trudne/drogie, np. mocno oddalone od siebie budynki, fotoradary czy oświetlenie znaków drogowych. Wraz z pojawieniem się na rynku nowych rozwiązań, takich jak łączenie tradycyjnych źródeł energii z energią słoneczną (co umożliwiło uniezależnienie się od niesprzyjających warunków pogodowych), energia pozyskiwania z promieni stawała się coraz bardziej powszechna, a co za tym idzie coraz tańsza. Zgodnie z aktualnymi prognozami, ceny energii słonecznej w Chinach zrównają się z cenami wytwarzania energii z węgla. Już teraz możemy obserwować podobne zjawisko w Australii. Jeszcze niedawno, producenci paneli słonecznych szczycili się, że produkcja energii przy wykorzystaniu ich produktów kosztuje jedynie 1 dolara za 1 wat. Obecnie, nie jest to już żadne osiągnięcie - powoli staje się to normalną ceną sprzedaży. 47

47 Obszary i przykłady zastosowań ogniw słonecznych W skali roku, w Polsce możemy liczyć na usłonecznienie od 1390 do 1900 godzin, w zależności od regionu. Średnio przyjmuje się wartość około 1600 godzin. Jest ono nierównomierne. Średnia ilość energii słonecznej docierającej do ziemi na obszarze Polski wynosi ok. 990 kwh/m²/rok. Najwięcej świeci słońce w województwie lubelskim i dostarcza ponad 1048 kwh/m² rocznie. Najmniej w województwach północnych (z wyłączeniem obszaru Wybrzeża Zachodniego). Mniej energii słonecznej jest też w rejonach o większym zanieczyszczeniu atmosfery, czyli na terenach uprzemysłowionych, np. na Śląsku. Tam wartość promieniowania może odbiegać nawet o 10% od średniej krajowej Najwięcej ciepła dociera w okresie wiosenno-letnim, od połowy marca do połowy października, kiedy słońce znajduje się najdłużej nad horyzontem Od dawna energię słoneczną wykorzystywano do : - rozniecania ognia - oświetlenia - ogrzewania pomieszczeń - suszenia produktów żywnościowych Obiekty mieszkalne budowano na zboczach nachylonych ku południowi, na polanach śródleśnych w miejscach nasłonecznionych, by stworzyć w nich jak najkorzystniejsze warunki zamieszkania poprzez dogrzanie i zapobieżenie zawilgoceniu. Tradycyjne drewniane domy mieszkalne dłuższą ścianą zawsze zwrócone były na południe. Okna również znajdowały się tylko na tej ścianie, niekiedy także na ścianie szczytowej (krótszej). Od strony północnej nie robiono okien. Porą zimową przy temperaturach na zewnątrz ok. 5 oc w pomieszczeniu dobrze nasłonecznionym przed zachodem słońca temperatura może być wyższa nawet o 4o C w porównaniu do pomieszczenia o takiej samej pojemności i konstrukcji ale od strony północno wschodniej. Współcześnie energię słoneczną wykorzystuje się do: podgrzewania wody do: - zmywania naczyń - utrzymania higieny osobistej - prania bielizny w pralce /również automatycznej/ - podlewania warzyw i roślin ozdobnych w szklarniach - do pojenia i pielęgnacji zwierząt, - przygotowywania warzyw w procesie technologicznym /płukanie/ - w stawach rybnych 48

48 - w basenach kąpielowych w procesach produkcyjnych: - fermentacji sera - przygotowania pasz - do podgrzewania wody technologicznej w małych zakładach przetwórstwa rolno - spożywczego - do suszenie roślin, ziarna, drewna i materiałów budowlanych, do podgrzewania powietrza: - do regulacji mikroklimatu w przechowalniach płodów rolnych, - ogrzewania pomieszczeń inwentarskich, hal, magazynów, szklarni, tuneli foliowych i budynków mieszkalnych Energie promieniowania słonecznego można wykorzystywać metodami: - pasywną - aktywną Metody pasywne tj. bezpośrednie wykorzystanie energii słonecznej do ogrzewania bez użycia dodatkowej energii z zewnątrz. Pozyskiwanie energii promieniowania słonecznego odbywa się w sposób naturalny, dzięki naturalnym zjawiskom wymiany ciepła i masy. Systemy pasywne doskonale nadają się do ogrzewania budynków, podgrzewania wody, w różnego rodzaju zbiornikach naziemnych i podziemnych, otwartych i zamkniętych, do suszenia płodów, drewna, żywności przetworzonej, ceramiki itd. W tym celu wznosi się odpowiednią konstrukcję budynków, a zwłaszcza ścian, przegród zewnętrznych oraz dachów i otworów okiennych, werandy, elementy szklarniowe, oranżerie, przeszklone wykusze dachowe, loggie półotwarte, baseny otwarte i zamknięte wbudowane w konstrukcję budynku, diafragmy koncentrujące promieniowanie i ekrany odbijające promienie i kierujące je do wewnątrz, powodując zwiększenie strumienia energii dostającego się do pomieszczeń. Stosuje się również różne wewnętrzne ściany magazynujące ciepło. Ważnymi elementami są pułapki ciepła w postaci strychów, antresoli i wewnętrznych ścian wodnych, a także porcji wody lub innych płynów wmontowanych w ściany i stropy (termofory budowlane). Wszystko po to by utrzymać uwięzione ciepło podczas dni słonecznych zarówno w porze letniej jak i w czasie zimy. Szczególnie korzystne efekty daje zwiększanie pojemności cieplnej stropów, a więc podłóg i sufitów. Z tych powierzchni ciepło oddawane jest równomiernie i stosunkowo długo. Znajomość tych właściwości jest bardzo ważne na etapie projektowania i lokalizacji nowo wznoszonych obiektów. 49

49 Innym prostym sposobem przechwytywania i kumulowania energii słonecznej są tzw. stawy słoneczne, czyli zbiorniki wody lub solanki o dużej powierzchni i głębokości 0,5-2 m. Promieniowanie słoneczne padające na powierzchnię stawu wnika w głąb cieczy i jest pochłaniane przez zaczernione dno. W ten sposób warstwy przydenne osiągają temperaturę wyższą od temperatury otoczenia, pełniąc przy tym rolę magazynu energii, którą można pozyskiwać między innymi za pomocą pomp cieplnych. W podobny sposób można wykorzystać procesy ogrzewanie kamieni lub elementów ceramicznych w ciągu dnia, aby oddawały ciepło w nocy lub w dni pochmurne. Metody aktywne są to systemy, w których przemiana energii promieniowania słonecznego na ciepło użyteczne zachodzi dzięki zastosowaniu specjalnych urządzeń instalacyjnych - kolektorów słonecznych i bardzo często wymaga wsparcia energią z zewnątrz. Kolektory słoneczne są to najczęściej płaskie konstrukcje prostokątne, których podstawową częścią jest absorber. Energia słoneczna może być źródłem zarówno energii cieplnej jak i energii elektrycznej. Kolektory do zamiany energii słonecznej na cieplną można podzielić na: płaskie gazowe cieczowe dwufazowe płaskie próżniowe próżniowo-rurowe (nazywane też próżniowymi/, Zadaniem absorbera jest pochłanianie w jak największym stopniu energii promieniowania słonecznego. W prostych rozwiązaniach kolektory pokrywane są zwykłą czarną farbą, w miarę wzrostu wymagań względem kolektorów stosuje się specjalne pokrycia selektywne dla absorbera. Zdolność absorbera do pochłaniania energii promieniowania słonecznego rośnie, a emisyjność (związana ze stratami) maleje. Kolektor posiada osłonę szklaną lub plastikową, ograniczającą straty do otoczenia. Najprostszymi są kolektory słoneczne powietrzne. Są one budowane zwykle sposobem gospodarczym i z tego względu umykają statystykom. Wykorzystuje się tu kolektory fasadowe, pokrywające całą południową ścianę budynku. Kolektory tego typu były upowszechniane przez IBMER i WOPR-y w latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych ubiegłego wieku. Wykorzystywano je do dosuszania siana w stodołach, dosuszania ziarna, podgrzewania powietrza w tunelach i budynkach inwentarskich. Ich budowa polega na wznoszeniu konstrukcji na południowych ścianach stodół i budynkach inwentarskich. obudowywanych 50

50 czarną folią ewentualnie pilśnią zamalowaną czarną farbą lub papą. Z pod tych konstrukcji było wysysane podgrzane powietrze i wtłaczane dmuchawą w kanały nawiewne w sianie lub rury porowate w zbożu lub do pomieszczeń. Kolektory powietrzne mają niską sprawność wymiany ciepła i dlatego w instalacjach grzewczych spotyka się je rzadko. Zazwyczaj są stosowane w suszarniach. Niemniej zaczynają być wykorzystywane do wstępnego podgrzania powietrza w systemach ogrzewania powietrznego. Powietrze to jest następnie dogrzewane przez urządzenie konwencjonalne. Ciepło może być odbierane z absorbera przez wodę lub mieszankę niezamarzającą przepływającą systemem rurek i transportowane do zasobnika lub wprost do instalacji grzewczej. Kolektory cieczowe mają sprawność dużo wyższą. Są więc powszechnie stosowane w instalacjach grzewczych Słoneczny kolektor cieczowy pochłania padające na jego powierzchnię czołową promieniowanie słoneczne, co powoduje podgrzanie przepływającego czynnika roboczego. Czynnikiem tym jest woda lub mieszanka niezamarzająca (mieszanka wody z glikolem). Jeśli system jest przewidziany do całorocznej pracy instalacji słonecznej wtedy jako czynnik roboczy kolektora stosuje się mieszankę niezamarzającą. Czynnik roboczy w pętli kolektorowej znajduje się bowiem w stałym kontakcie z otoczeniem atmosferycznym. W celu oddzielenia obiegu mieszanki od właściwego obiegu wody grzewczej stosuje się wymienniki ciepła, które pośredniczą w wymianie ciepła pomiędzy pętlą kolektora słonecznego, a częścią magazynującą i odbierającą podgrzaną wodę użytkową. Pozyskana przez czynnik roboczy kolektora energia promieniowania słonecznego jest przekazywana do zbiornika magazynującego za pośrednictwem wymiennika ciepła. Czynnikiem magazynującym jest z reguły woda. System automatycznej kontroli funkcjonowania instalacji umożliwia jednoczesne dostarczanie do zbiornika magazynującego pozyskanej energii z pętli kolektora, jak również odbieranie energii ze zbiornika magazynującego i przekazanie jej do celów grzewczych. Pozyskiwanie ciepła w tym przypadku i jego przepływ są wymuszane działaniem urządzeń mechanicznych, takich jak pompy cyrkulacyjne w systemach cieczowych, lub wentylatory w systemach powietrznych. Zasada określania wielkości kolektorów i zasobników ciepłej wody dla rodziny czteroosobowej podgrzewacz powinien mieć pojemność nie mniejszą niż 100 l/osobę, sla czteroosobowej rodziny dla przygotowania ciepłej wody przyjmuje się kolektor o powierzchni 6 8 m2 do 10 m2 a podgrzewacz o pojemności co najmniej 400l. 51

51 Kolektory słoneczne sprzęgnięte z innymi urządzeniami tworzą instalacje solarne. Instalacje solarne zapewniają ciepłą wodę do celów użytkowych, podgrzewanie wody w basenie i wspomaganie centralnego ogrzewania. W skład instalacji solarnej wchodzą: - kolektory słoneczne - zbiornik z wymiennikiem - zespół pompowy z zaworem bezpieczeństwa - sterownik elektroniczny - mocowania kolektora słonecznego - płyn niezamarzający - pompka do napełniania układu oraz naczynie wzbiorcze - śrubunki oraz zespoły przyłączeniowe kolektora oraz zbiornika - konstrukcja wsporcza kolektorów w przypadku zbyt płaskiego dachu. Koszt budowy instalacji solarnej do podgrzewania wody dla potrzeb bytowych wynosi ok zł. Najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem jest instalacja solarna z zasobnikiem dwu wężownicowym. Jeden wymiennik podłączony jest do baterii kolektorów a drugi do zasilania ciepłą wodą z pieca c.o. W sezonie letnim kolektory zapewniają z reguły 100% pokrycie zapotrzebowania na ciepłą wodę (przy prawidłowo dobranej instalacji ) więc nie ma potrzeby zasilania z pieca, zaś w sezonie zimowym przy słabszym nasłonecznieniu załącza się zasilanie z pieca, niezależnie czy jest to piec ze sterownikiem i czujnikami temperatury czy tradycyjny bez sterowania. Do zasobnika dwuwężownicowego można także dołączyć grzałkę, która zapewni ciepłą wodę w przypadku, gdy w okresie marzec-wrzesień przez kilka dni z rzędu zabraknie słońca. Zysk energetyczny z instalacji solarnych zależy od: Rodzaju urządzenia solarnego Rodzaju czynnika roboczego: ciecz, woda, powietrze, mieszane. Typ kolektora: stacjonarny, heliostatyczny, lustrzany lub inny. Wielkości powierzchni grzewczej. Wielkości rozbioru wody /c.w.u/ i zaopatrzenia grzewczego /c. o./ Pojemność układu. Rodzaju zasobników i ich wielkości Azymut i orientacja kolektorów. Kąt nachylenia płaszczyzny grzewczej kolektora. Wysokość nad poziomem morza. 52

52 Lokalizacja i rodzaj obszaru: z zanieczyszczeniami czy bez nich. Ukształtowanie terenu. Prędkość wiatru, wilgotność Usytuowanie kolektora i rodzaj podłoża. Okres eksploatacji kolektorów Instalacja słoneczna może pokryć zapotrzebowanie, energetyczne - Dla ciepłej wody użytkowej do 80 % - Dla centralnego ogrzewania do 10 % - Dla wody w basenie, sezonowo do 90 % Innym rodzajem kolektorów słonecznych są fotoogniwa zamieniające energię słoneczną na energię elektryczną. Mają zastosowanie przede wszystkim tam, gdzie dostęp do publicznej sieci energii elektrycznej jest ograniczony lub w ogóle niemożliwy. Jeżeli najbliższa sieć elektryczna znajduje się dalej niż 10 km od odbiorcy, a zapotrzebowanie na energię jest małe (np. pojedynczy dom), to nawet dziś instalowanie ogniw fotoelektrycznych może być opłacalne. Są one także szeroko wykorzystywane w kieszonkowych kalkulatorach, satelitach kosmicznych, utrzymują pod napięciem ogrodzenia pastwisk, a nawet zasilają urządzenia nawadniające i sprzęt domowy. Eksperymentalnie służą także do napędu samochodów. W Polsce najważniejszy obszar zastosowań rynkowych technologii fotowoltaicznych to zasilanie znaków i świateł nawigacyjnych w gospodarce morskiej. Kolektory słoneczne montuje się na zewnątrz budynku tak, by padały na nie promienie słoneczne. Pamiętajmy że zapotrzebowanie budynku na energię grzewczą zimą i do ochładzania latem w dużej mierze zależy od jego strat energetycznych na które maja wpływ lokalizacja, klimat i lokalnych warunki Dlatego planując lokalizację budynku oraz jego kształt należy brać pod uwagę: - osłonę od wiatrów / za drzewami, poniżej szczytu góry - wzniesienia/ - usytuowanie z dala od bagien i zbiorników wodnych, - osłony ziemne części budynku, ekrany wysokie płoty, - zieleń na dachu i ścianach, - koncentracje zabudowy w terenie, - najlepiej żeby budynek miał zwartą bryłę bez występów i wnęk, - minimalna liczba okien od strony północnej itp. - rozwiązanie przestrzenne wewnątrz budynku maksymalnie sprzyjające ochronie cieplnej - wysokie parametry izolacyjności termicznej przegród zewnętrznych, a także przegród wewnętrznych dzielących pomieszczenia o różnej temperaturze wnętrz 53

53 - odpowiednie rozmieszczenie otworów okiennych i drzwiowych, itp. - instalacja grzewcza o bardzo wysokiej sprawności, zaopatrzona w urządzenia regulacyjne i automatykę pogodową. Najbardziej popularnym sposobem wykorzystania energii słonecznej to produkcja ciepła w kolektorach słonecznych i produkcji prądu elektrycznego za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Trzecia, mniej popularna, możliwość to produkcja energii elektrycznej ze zgromadzonej energii cieplnej. Do produkcji energii elektrycznej służą panele fotowoltaiczne zwane bateriami słonecznymi. Każdy panel składa się z wielu ogniw. 54

54 55

55 Rozwój fotowoltaiki w Polsce "Strategia Bezpieczeństwa Energetycznego" to kolejny dokument Ministerstwa Gospodarki, w którym urzędnicy resortu wykazują się fragmentarycznym zainteresowaniem tematem rozwoju energetyki słonecznej w Polsce. W kluczowym dokumencie określającym ramy rozwoju energetyki odnawialnej w Polsce, czyli w "Krajowym planie działań na rzecz OZE", który Ministerstwo Gospodarki przygotowało dwa lata temu zgodnie z wymogami Komisji Europejskiej, określono, że potencjał energetyki słonecznej do 2020 roku w Polsce powinien wzrosnąć do 3 megawatów. Wyznaczenie takiego celu dla rozwoju fotowoltaiki pokazało, że autorzy dokumentu nie zadali sobie większego trudu, aby temat fotowoltaiki zgłębić i aby uwzględnić w 10-letniej perspektywie dynamiczny rozwój tej technologii, z którym mamy do czynienia na świecie od kilku lat, czy choćby wprowadzenie w naszym kraju nowego, lepszego systemu wsparcia dla OZE w większym stopniu promującego rozwój innowacyjnych zielonych technologii. Wpisana do KPD liczba 3 MW do rok 2020 jest tym bardziej zastanawiająca, gdy spojrzymy na obecne potencjały fotowoltaiczne naszych sąsiadów: Niemcy - ok MW, Czechy - ok MW, Ukraina - ok. 200 MW. Kolejnym rządowym dokumentem, który w zakresie fotowoltaiki ma charakter raczej nienajlepiej odrobionej pracy domowej niż rzetelnego opracowania badającego obecny stan rozwoju i perspektywy fotowoltaiki, którego można by oczekiwać od urzędników Ministerstwa Gospodarki, jest strategia "Bezpieczeństwo energetyczne i środowisko" - dokument, który ma wyznaczać kluczowe kierunki rozwoju polskiej energetyki do roku Poważny temat, a także poważna instytucja, która stoi za jego przygotowaniem, może sprawiać, że dokument ten będzie ważnym źródłem wiedzy choćby dla inwestorów szukających szans inwestycyjnych w Polsce w zakresie energetyki odnawialnej. Czego mogą się oni dowiedzieć z niego o fotowoltaice? W niedawno opublikowanym rządowym dokumencie czytamy, że najlepsze warunki dla rozwoju energetyki słonecznej panują "w części woj. lubelskiego, południowozachodniej części woj. podlaskiego, wschodniej części Mazowsza oraz w okolicach Skierniewic i na Wybrzeżu Gdańskim". Na potwierdzenie autorzy dokumentu załączają do niego mapę ilustrującą strefy nasłonecznienia umożliwiającgo rozwój energeytki słonecznej (oznaczone kolorem żółtym): 56

56 Źródło: "Bezpieczeństw energetyczne i środowisko", Ministerstwo Gospodarki Wybór terenów naszego kraju, w których resort gospodarki zaleca rozwój energetyki słonecznej, wydaje się dosyć problematyczny. Inwestor czytający dokument i zainteresowany inwestowaniem w fotowoltaikę może bowiem odnieść wrażenie, że opłacać może się wybudowanie farmy fotowoltaicznej we wschodniej części Mazowsza, ale już nie w zachodniej, a także w okolicy Skierniewic, ale już nie w okolicy pobliskiej Łodzi - ani na pozostałych 90% terenach naszego kraju - w których - jak może wynikać z dokumentu - słońca jest mniej niż na wskazanych na mapie obszarach. Tymczasem warunki nasłonecznienia w całym kraju są bardzo zbliżone i obserwując profesjonalne mapy nasłonecznienia i szacując uzyski energii w danych lokalizacjach, możemy dojść do wniosku, że fotowoltaikę możemy rozwijać nie tylko na Podlasiu, części Mazowsza czy Podlasia - jak może wynikać to z opracowania resortu gospodarki. Jak pokazuje poniższa mapa nasłonecznienia Polski autoryzowana przez Komisję Europejską, warunki nasłonecznienia w różnych rejonach Polski są mocno zbliżone, a różnice w tym zakresie są między nimi stosunkowo niewielkie: 57

57 Źródło: JRC, Komisja Europejska 58

58 Fotowoltaika na świecie Fotowoltaika na świecie rozwija się bardzo intensywnie. Światowy rynek wzrósł od mniej niż 1 GW w 2003 r. do ponad 7,2 GW w 2009 r., pomimo trudnych okoliczności finansowych i ekonomicznych. Szczególnie wysoki wzrost o 15% nastąpił wzrost na przełomie 2008 i 2009 r. Szybki rozwój fotowoltaiki na świecie jest zasługą głównie państw Unii Europejskiej, a w jej ramach szczególnie Niemiec. 3,8 GW mocy zainstalowanej w Niemczech stanowi około 52% ogółu światowego rynku fotowoltaiki. W pozostałych państwach zainstalowana moc nie przekracza co prawda 1 GW, ale mimo to odnotować należy wyraźny, kilkunastoprocentowy wzrost w stosunku do roku Dotyczy to szczególnie Włoch, Francji, Czech, Belgii. W krajach pozaeuropejskich największy rozwój obserwuje się w Japonii, Stanach Zjednoczonych, Kanada i Australia. Jedynie kraje Europy południowej takie jak Hiszpania (odnotowująca spadek PV) oraz Portugalia i Grecja (wstrzymujące się z inwestycjami) spowalniają wzrost ilości PV, co jednakże wynika z trudnej sytuacji finansowej tych krajów. Należy się spodziewać, że po ustabilizowaniu się światowych rynków finansowych i poprawy sytuacji w tych krajach, wykorzystają one ogromny posiadany potencjał w zakresie budowy elektrowni fotowoltaicznych. Główną przyczyną zwiększenia mocy zainstalowanej w ostatnich latach jest pojawienie się systemów PV o znacznie zwiększonej mocy, co w konsekwencji prowadzi do wyraźnego wzrostu rentowności tego typu inwestycji. Do największych systemów PV w Europie należy zaliczyć: 60-megawatowa farma słoneczna w Olmedilli w Hiszpanii, która powstała w 2008 r. dwie elektrownie niemieckie w Strasskirchen (54 MWp) i Lieberose (53 MWp), oddane do użytku w 2009 r. 2-megawatową elektrownię w prowincji Rovigo (region Veneto) w północno-wschodnich Włoszech, która będzie w pełni gotowa do użytku przed końcem 2010 roku. największy - 11,8 MWp systemem PV montowany na dachu, w firmie General Motors na fabryce w Saragossie (Hiszpania) w 2008 r. Mimo pewnych utrudnień rozwija się również rynek systemów niepodłączonych do sieci. Największe zastosowania PV w tym obszarze obserwować będziemy w zastosowania profesjonalnych, tj. infrastruktura telekomunikacyjna, oświetlenie ulic, ładowarki telefoniczne, terminale przy autostradach, parkometry itp. 59

59 Aktualny podział rynku PV na świecie w liczbach wygląda następująco: Świat - 7,2 GW UE MW Japonia MW USA- 477 MW Korea Południowa MW Chiny MW Kanada - 70 MW Australia - 66 MW Indie - 30 MW Reszta świata MW UE - 5,6 GW, w tym: Niemcy MW Włochy MW Czechy MW Belgia MW Francja MW Hiszpania - 69 MW Grecja 36 MW Portugalia - 32 MW Reszta Europy- 63 MW Prognozy rozwoju rynku PV na świecie [zgodnie z danymi raportu SET do 2020 (www.setfor2020.eu), opracowanego na zlecenie Europejskiego Stowarzyszenia Przemysłu Fotowoltaicznego (EPIA)] obejmują dwa scenariusze: Scenariusz umiarkowany - bazujący na założeniu zwykłego zachowania rynku, bez forsowania mechanizmów wsparcia. W takim przypadku fotowoltaika może (pod warunkiem spełnienia określonych warunków) dostarczyć do 12% popytu na energię elektryczną w Unii Europejskiej do 2020 r. i być konkurencyjna dla innych źródeł energii elektrycznej, nawet przy braku jakichkolwiek form zewnętrznego dofinansowania czy subsydiów z perspektywą zaspokojenia 20% zapotrzebowania do 2030 r. oraz 30% do 2050 r. Według tego scenariusza rynek europejski może urosnąć do 8,2 GW w 2010 r., następnie opaść do mniej niż 6 GW w 2011 r. i 8 GW w 2014 r. Rynek światowy natomiast może osiągnąć 13,7 GW do 2014 r. Scenariusz napędzany polityką przy założeniu wprowadzenia mechanizmów wsparcia, konkretnie taryf stałych (feed-in-tariff), wspartych przez silną wolę polityczną, aby uważać fotowoltaikę za główne źródło energii elektrycznej w nadchodzących latach. Musi temu towarzyszyć usunięcie zbędnych barier administracyjnych oraz usprawnianie procedur podłączania do sieci. Według tego scenariusza zainstalowanych na rynku europejskim może 60

60 zostać nawet 11,5 GW w 2010 r. i do 13,5 GW w 2014 r., po spowolnieniu w 2011 r. i 2012 r. Rynek światowy natomiast może osiągnąć wartość roczną na poziomie 30 GW. 61

61 Konwersja energii słonecznej na elektryczną Energia promieniowania słonecznego (EPS), na skutek naturalnych procesów dokonujących się w biosferze ulega przekształceniu w inne postaci energii: energię cieplną otoczenia, energię mechaniczną oraz energię chemiczną. Energię w tych postaciach można później przekształcić na odpowiednie formy nośników energii i pożądane postacie energii użytecznej. Możliwa jest również realizacja bezpośredniego przekształcenia EPS do odpowiedniego nośnika energii lub jednej z postaci energii użytecznej. Realizowane jest to w urządzeniach technicznych dokonujących jednej z trzech typów konwersji tj. fotoelektrycznej, nisko i wysokotemperaturowej. Poniżej zostały omówione te technologie wykorzystywane do przekształcania EPS w energię użyteczną, których rozwój jest aż tak zaawansowany, że istnieją ich komercyjnie zastosowania. Niskotemperaturowa konwersja fototermiczna Polega ona na wykorzystaniu energii termicznej, która powstała podczas absorpcji promieniowania słonecznegoprzez ciała stałe i ciecze. Zasadniczy podział systemów niskotemperaturowych na pasywne i aktywne, przebiega wedle tego, czy do wykorzystania otrzymanej energii konieczne jest doprowadzenie dodatkowej energii z zewnątrz, czy też energia termiczna zostanie przemieszczona/wydzielona we właściwe miejsce dzięki naturalnym procesom wywołanym absorpcją promieniowania słonecznego. Pasywna metoda wykorzystania energii termicznej uzyskanej na drodze konwersji fototermicznej znalazła zastosowanie przede wszystkim w: systemach grzewczych w budownictwie, przygotowywaniu ciepłej wody użytkowej w kolektorach magazynujących i cieczowych instalacjach termosyfonowych, wentylacji naturalnej i suszarniach słonecznych z wentylacją naturalną. Przygotowywanie ciepłej wody użytkowej CWU w kolektorach magazynujących i instalacjach termosyfonowych jest możliwe do zastosowania w lepszych niż Polskie warunkach klimatycznych. Instalacje termosyfonowe do właściwego działania wymagają bowiem takiego natężenia promieniowania które w Polsce występuje rzadko. Natomiast kolektorów magazynujących nie można stosować, gdy temperatura obniża się poniżej temperatury zamarzania wody. Wykorzystanie energii promieniowania słonecznego w suszarnictwie jest z kolei najbardziej efektywnym ekonomicznie sposobem wykorzystania energii promieniowania słonecznego. 62

62 Konwersja fotowoltaiczna Jest to najprostszy a jednocześnie bardzo zawansowany sposób przetwarzania energii promieniowania słonecznego. Dokonuje się bowiem bezpośredniego przetworzenia energii z postaci najbardziej pierwotnej energii promieniowania słonecznego, w postać najbardziej przetworzoną energię elektryczną, w wyjątkowo prostym pod względem mechanicznym urządzeniu. Układy przetwarzania EPS w oparciu o konwersję fotowoltaiczną charakteryzuje: prostota konstrukcji i działania, brak części ruchomych, mediów, pośrednich etapów przetwarzania, mała awaryjność, prostota obsługi, wysoki jednostkowy koszt mocy zainstalowanej i wyprodukowanej energii. Działanie ogniw fotowoltaicznych opiera się na efekcie fotowoltaicznym uzyskiwanym w różny sposób w zależności od rodzaju ogniwa, a polegającym na rozdzieleniu par ładunków elektrycznych powstałych po oświetleniu ogniwa fotonami o odpowiedniej energii. Prowadzi to do pojawienia się na zewnętrznych powierzchniach ogniwa różnicy potencjałów, która po zamknięciu obwodu, powoduje przepływ prądu elektrycznego. Wysokotemperaturowa konwersja fototermiczna Podstawowym warunkiem uzyskania odpowiednio wysokiej temperatury czynnika roboczego jest zastosowanie kolektora skupiającego koncentratora promieniowania słonecznego. W układach pozyskiwania EPS stosowane mogą być dwa rodzaje koncentratorów: bezobrazowe CPC (Compound Parabolic Concentrator złożony koncentrator paraboliczny) skupiające na płaszczyźnie promieniowanie bezpośrednie i rozproszone z pewnego obszaru nieboskłonu i uzyskujące stopień koncentracji wynoszący co najwyżej 10; obrazowe - skupiające promieniowanie bezpośrednie w linii lub punkcie i uzyskujące stopień koncentracji wynoszący do Ze względu na uzyskiwane temperatury absorbera, ściśle uzależnione od stopnia koncentracji, za układy wysokotemperaturowe uznaje się tylko te wykorzystujące koncentratory obrazowe. Koncentratory CPC stosowane są jedynie w konwersji niskotemperaturowej w celu poprawienia sprawności kolektorów przy niekorzystnych warunkach, tzn. w warunkach niskiego nasłonecznienia i dużego udziału promieniowania rozproszonego oraz w warunkach niskiej temperatury otoczenia. Systemy energetyczne realizujące wysokotemperaturową konwersję fototermiczną musza być wyposażone co najmniej w: 63

63 koncentrator promieniowania słonecznego refraktor lub reflektor kierujący promieniowanie słoneczne na; odbiornik wyposażony w absorber, na którym skoncentrowane promieniowanie słoneczne zamieniane jest na energię termiczną; heliostat naprowadzający układ optyczny na Słońce tak, aby odbiornik przez cały czas pracy układu był oświetlany skoncentrowanym promieniowaniem słonecznym. Warunkiem niezbędnym efektywnego działania tych systemów jest roczne nasłonecznienie bezpośrednie mierzone w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku promieniowania przekraczające 7 GJ/m2. W Polsce warunek ten nie jest spełniony. Nawet w miejscach posiadających najlepsze warunki nasłonecznienia nasłonecznienie bezpośrednie nie przekracza średniorocznie 30 % tej wartości, co z punktu widzenia zastosowań energetyki solarnej dyskwalifikuje tę technologię całkowicie. 64

64 Zalety i wady ogniw słonecznych Energia Słońca to odnawialne źródło energii. Jej wykorzystanie nie przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych, nie powoduje żadnych zanieczyszczeń, nie pociąga za sobą produkcji odpadów. Dostarczający l ciepłej wody użytkowej kolektor słoneczny o powierzchni 6 m2 pozwala zredukować roczną emisję: dwutlenku węgla (CO2) o 1,5 t, dwutlenku siarki (SO2) o 12 kg, tlenków azotu o 5 kg i pyłów o 2 kg. Niemniej jednak wykorzystanie energii Słońca ma także pewne wady. Trudność korzystania z tego źródła energii wynika m. in. ze zmienności dobowej i sezonowej promieniowania słonecznego. Do wad należy również mała gęstość dobowa strumienia energii promieniowania słonecznego, która nawet w rejonach równikowych wynosi zaledwie 300 W/m 2, zaś w Polsce nie przekracza 100 W/m 2 (czyli 1000 kwh/m 2 w skali roku). Pod względem koncentracji energii cechujące się wielokrotnie wyższą gęstością paliwa kopalne mają niewątpliwą przewagę nad energią Słońca podobnie zresztą jak w kwestii magazynowania. Będące obecnie w użyciu zasobniki ciepłej wody pozwalają magazynować pozyskaną z energii Słońca energię cieplną jedynie przez 1-2 dni, zaś średnio- i długoterminowe sposoby magazynowania znajdują się bardziej w fazie eksperymentów niż praktycznego wykorzystania. Wadą wykorzystania energii Słońca są także ceny urządzeń. Bardzo wysokie koszty pociąga za sobą na przykład produkcja wykorzystywanych w ogniwach fotowoltaicznych kryształków krzemu, wytwarzanych w próżni w temperaturze około 1500 st. C. Z biegiem czasu technologie stają się jednak coraz efektywniejsze i coraz tańsze: koszt budowy instalacji fotowoltaicznej, który w 1959 roku wynosił 200 tys. dolarów za 1 W mocy użytecznej (przy natężeniu promieniowania wynoszącym 1000 W/m 2 ) obniżył się do 4 dolarów, zaś sprawność produkowanych urządzeń wzrosła do 16-18% z 6-8% trzydzieści lat temu. Naukowcy stale pracują nad udoskonalaniem istniejących technologii: planują na przykład wyeliminowanie kosztownego krzemu z fotoogniw i zastąpienie go niedrogim plastikiem, a konkretnie przewodzącymi prąd polimerami. Kosztują one znacznie mniej, gdyż w przeciwieństwie do krzemu mogą być wytwarzane w temperaturze pokojowej bądź niższej, zaś przypominający techniki drukarskie sposób rozprowadzania warstwy plastiku nie wymaga dużych nakładów energii. 65

65 4.4. Energia geotermalna Ogólnie jest to energia zakumulowana w gruntach, skałach i płynach wypełniających pory i szczeliny skalne. Gdy nośnikiem tej energii są płyny złożowe (para, woda) wtedy mówimy o energii geotermalnej. Energia ta biorąc pod uwagę okres istnienia cywilizacji ludzkiej, jest praktycznie niewyczerpalna w wyniku jej przenoszenia z wnętrza Ziemi przez przewodzenie i konwekcję. Energetyka geotermalna bazuje na gorących wodach cyrkulujących w przepuszczalnej warstwie skalnej skorupy ziemskiej poniżej 1000 m. Wody geotermalne zawierają rozpuszczone składniki mineralne NaCl, KCl, CaCl2, SiO2 oraz gazy (najczęściej CO2, N2). Ciepło wydzielane we wnętrzu Ziemi pochodzi z reakcji rozpadu pierwiastków promieniotwórczych 238 U, 235 U, 232 Th oraz 40 K. Dzielimy je na hydrotermiczne i petrotermiczne. Zasoby hydrotermiczne odno- szą się do wody, pary lub mieszaniny parowo-wodnej, które występują w szczelinach skalnych, żyłach wodnych lub w warstwach wodonośnych. Są one wykorzystywane obecnie. Zasoby petrotermiczne są zmagazynowane w warstwach skalnych i mają znaczenie perspektywiczne. Sposób wykorzystania zasobów geotermalnych zależy od tempe- ratury czynnika grzejnego. Przyjęto, że przy temperaturze powyżej st. C opłaca się go wykorzystać do produkcji energii elektrycznej. Przy niższych temperaturach czynnika grzejnego wchodzi w rachubę wykorzystanie do celów ciepłowniczych, klimatyzacyjnych, wytwarzania ciepłej wody użytkowej w systemach miejskich i prze- mysłowych, do ogrzewania szklarni, hodowli ryb, do celów balneologicznych i re- kreacyjnych. Według aktualnego stanu wiedzy źródła energii geotermicznej można podzie- lić ze względu na stan skupienia nośnika ciepła, a także wysokość temperatury na następujące grupy: A. grunty i skały do głębokości 2500m, z których ciepło dla celów grzejnych z wykorzystaniem pomp ciepła pobierane jest przy pomocy specjalnych sond, zwanych sondami ciepła; B. wody gruntowe jako dolne źródło ciepła dla pomp grzejnych w zastosowaniu do celów grzejnych; C. wody gorące i ciepłe, wydobywane przy pomocy wywierconych otworów eksploatacyjnych (w przypadku mineralizacji wody, wtłaczane są z powrotem do złoża po ich wykorzystaniu energetycznym); D. para wodna, wydobywana przy pomocy otworów wiertniczych (eksploatacyjnych) znajdująca zastosowanie w elektrowniach geotermalnych do wytwarzania energii elektrycznej; 66

66 E. wysady solne, z których energia odprowadzana jest przy po- mocy solanki lub przy pomocy cieczy obojętnych wobec soli, głównie węglowodorów, np. izobu- tanu; F. gorące skały, z których energia odbierana jest przez wodę cyrkulującą pod wyso- kim ciśnieniem przez system szczelin naturalnych lub wytworzonych sztucznie w kompleksach skalnych, na dużych głębokościach. Energia ta wykorzystywana jest w elektrowniach goetermalnych do wytwarzania energii elektrycznej oraz do celów grzejnych. Oprócz wyżej wymienionych źródeł istnieją jeszcze sztuczne geologiczne zbiorniki ciepła powstające w suchych gorących skałach (hot dry rock). Tworzą się one w wyniku utworzenia systemu szczelin podczas eksplozji ładunków wybuchowych o dużej mocy. Po raz pierwszy energię geotermalną zastosowano do produkcji elektrycz- ności w 1904 r. w Larderello (Włochy). Eksploatację tzw. wodno-dominujących studni geotermalnych rozpoczęto uruchomieniem w 1958 roku siłowni o mocy 50 MW w Nowej Zelandii. Większość obecnie pracujących studni geotermalnych pochodzi z lat 70 i 80. tego stulecia, kiedy to rozwój metod poszukiwań geologicznych oraz technik wiertniczych wpłynął na obniżenie kosztów kapitałowych, a kryzysy energe- tyczne spowodowały wzrost cen paliwa konwencjonalnego. Jednym ze źródeł energii geotermalnej są suche i gorące skały. Najbardziej znanym miejscem wykorzystania jest sztuczny geologiczny zbiornik ciepła w Los Alamos (USA), utworzony w skałach o temperaturze 200 o C, na głębokości 2000 m. (Kappelmeyer 1987). Francja i Niemcy zawarły umowę (dla celów energetyki) na ekstrakcję energii suchych gorących skał o temperaturze 150 o C, występujących w rejonie anomalii geotermicznej wschodniej Bawarii, na głębokości 1800 do 2000 m. Obecnie coraz powszechniej stosowane są pompy cieplne umożliwiające korzystanie z energii geotermalnej niskotemperaturowej. Energia geotermalna niskotemperaturowa występuje poniżej głębokości 1 do1,5 m. w skałach i wodach je wypełniających. Pompy cieplne uruchamiane energią elektryczną lub gazową pozwalają na zamianę niskich temperatur uzyskiwanych z ziemi (10 o C 30 o C) temperatury przydatnej w ciepłownictwie (45 o C 80 o C). Powszechność występowania energii geotermalnej pozwala żywić nadzieję, że w przyszłości stanie się ona głównym źródłem ogrzewania budynków wolnostojących, odległych od scentralizowanych systemów ciepłowniczych, tak jak to jest obecnie w USA, Szwajcarii, Szwecji i w wielu innych rozwiniętych krajach świata. W roku 1986 łączna moc czynnych na świecie elektrowni geotermalnych wynosiła około 5000 MW. Moc poszczególnych elektrowni w różnych państwach przedstawia poniższe zestawienie. 67

67 Nazwa kraju Moc [MW] 1. Chiny Salwador Grecja Nowa Zelandia Nikaragua Filipiny Japonia Kenia Meksyk Turcja Islandia Rosja Indie Zachodnie USA Indonezja Włochy 500 Według opinii specjalistów moc wszystkich instalacji goetermalnych w świecie wynosi dzisiaj około 25 tys. MW. Prognozy światowe przewidują wytworzenie około 60 tys. MW mocy z energii geotermalnej w roku Przykładowo można podać tutaj wykorzystanie wód geotermalnych w Tunezji. Tunezja posiada bogate zasoby wód podziemnych. Są to najczęściej wody zminera- lizowane o temperaturze zależnej od głębokości i bardzo zróżnicowanych na obsza- rze kraju wartości gradientu geotermicznego (od 23 o C/km do 49 o C/km). W zbada- nych źródłach wody geotermalne mają najczęściej temperaturę od 35 o C do 75 o C. Wydobywanej ropie naftowej towarzyszy czasem gorąca solanka o temperaturze powyżej 120 o C. Tylko niewielka część wydobywanej wody geotermalnej wykorzysty- wana jest w balneologii i rekreacji. W kilku przypadkach woda geotermalna służy do ogrzewania szklarni i namiotów foliowych. Wychłodzoną wodę geotermalną o niskiej mineralizacji wykorzystuje się do celów przemysłowych, do picia lub nawadnia pól uprawnych. Przykładem może być instalacja zbudowana w okolicy miejscowości El Hamma. Z 5 studni artezyjskich pobiera się wodę o temperaturze od 60 o C do 70 o C i mineralizacji poniżej 3g/dm 3. Wodę tę w ilości około 900 dm 3 /s, schładza się w chłodni kominowej do około 30 o C i następnie przesyła rurociągiem do sieci wodocią- gowej w Gabes. Podczas schładzania traci się na rzecz otoczenia strumień ciepła o mocy powyżej 130 MW oraz pewną ilość kondensatu. Przykład ten wskazuje na ogromne możliwości związane z przyszłym kompleksowym zagospodarowaniem wód geotermalnych 68

68 Zasoby geotermalne w Polsce Terytorium Polski jest szczególnie interesujące z punktu widzenia badań geotermalnych, ponieważ obserwujemy tu bardzo wyraźne zmiany parametrów geoter- malnych. Parametry te opisują pole cieplne trzech dużych przyległych rejonów tektonicznych Europy: wschodnioeuropejskiej platformy prekambryjskiej, platformy paleozoicznej ze skonsolidowanym podłożem wieku kaledońskiego i hercyńskiego (paleo- Europa) i stref fałdowań alpejskich, do których należą Tatry, Pieniny i Karpaty fliszowe. Paleozoiczne fałdowania obejmują Sudety i blok przedsudecki, północnosudecki i Góry Świętokrzyskie. Nie wszystkie te rejony tektoniczne są w jednakowym stopniu zbadane geotermalnie. W podziale na jednostki geologiczne, rejon najbardziej perspektywiczny geotermalnie leży w płn.- zach. części wielkiej synklinalnej struktury, nazwanej Niecką Szcze- cińsko- Mogileńsko- Łódzką. Najbardziej interesujące geotermalnie kolektory dolno- liasowe mają zróżnicowaną głębokość występowania, różną w różnych strukturach tektonicznych drugiego rzędu wahającą się od 1100 m p.p.m. przy zachodniej granicy niecki (Pyrzyce, Chabowo), do powyżej 2500 m. w okolicach Stargardu i Chociwla. To zróżnicowane głębokości ma oczywisty wpływ na temperaturę możliwych do pozyskania wód termalnych, a także na koszt ich pozyskania. Im głębsze podłoże zbiornika tym wyższa temperatura, która np. w wypadku Stargardu może osiągnąć 100 o C. Jednocześnie zwiększa się stopień skomplikowania prac wiertniczych i zabiegów technicznych koniecznych do przeprowadzenia w celu ujęcia wód. Trzeba podkreślić, że mimo tego zróżnicowania temperatura wód występujących w warstwach mechowskich nie spada poniżej 40 o C, (dla porównania duńska ciepłownia w Tisted, ujmująca również lias, pracuje wykorzystując wody o 42 o C), a większość obszaru regionu Szczecińskiego ma wody powyżej 60 o C, a najsilniej zurbanizowane obszary w granicach 70 o C. Na podstawie dotychczasowych badań geologicznych sporządzono mapę potencjalnych możliwości uzyskania energii z jednego dubletu geotermalnego. Z podanej mapy wynika, że najwyższe jednostkowe wydatki można uzyskać w rejonie Star- gardu, Chociwla i Szczecina, a w całym regionie można wykorzystać wody termalne dolnoliasowego poziomu wodonośnego, dlatego bez nadmiernej przesady można uznać ten region za zagłębie geotermalne w skali co najmniej regionalnej. Obszarem o wyjątkowych warunkach geotermalnych jest część Podhala położona między Tatrami a Pienińskim Pasem Skałkowym. I właśnie tam, w Bańskiej- Białym Dunajcu, w latach , została zbudowana pierwsza w Polsce, pilotowa insta- lacja geotermalna, która ogrzewa budynek instalacji, szklarnię, suszarnię drewna, basen, w którym są hodowane 69

69 ryby, oraz sześć domów mieszkalnych oddalonych od doświadczalnego Zakładu Geotermalnego o 750 m. W roku 1994 zaplanowano podłączenie do instalacji dalszych 250 domów. Jak wynika z obliczeń, w rezultacie wpro wadzenia do zakopiańskiego ciepłownictwa tylko w połowie jego potrzeb ciepła geotermalnego i w 1/3 gazu ziemnego, jako uzupełnienia, zredukuje się zanieczyszczenie atmosfery o blisko 2/3. Druga instalacja jest budowana w miejscowości Pyrzyce (woj. zachodniopomorskie), zamieszkałej przez około mieszkańców. Trwa tam budowa pierwszej w Polsce miejskiej ciepłowni geotermalnej o szczytowej mocy cieplnej około 50 MW. Jej zada- niem będzie zasilanie budowanego równolegle miejskiego systemu ciepłowniczego, zastępującego 68 lokalnych kotłowni opalanych węglem lub koksem. Szczytowa obliczeniowa moc ciepłowni wynosi 49,7 MW. Zgodnie z projektem ciepłowni, wydobyta z dwóch otworów eksploatacyjnych woda termalna o temperaturze początkowej 61 o C zostanie wstępnie schło- dzona w bezpośrednim wymienniku ciepła I stopnia (woda geotermalna - woda sie- ciowa) do temperatury 42 o C, a następnie w wymienniku II stopnia do końcowej tem- peratury 26 o C. Schłodzona woda geotermalna kierowana będzie do odległych o około 1,5 km dwóch otworów chłonnych. Takie rozmieszczenie otworów pozwolina eksploatację złoża geotermalnego przez około 30 lat, bez wyraźnego spadku tem- peratury wydobywanej wody. Udział ciepła geotermalnego oddanego do sieci grzej- nej będzie się zmieniał w poszczególnych miesiącach i będzie wynosił od około 40% w lutym, do 100% w miesiącach letnich. Energia geotermalna jest coraz częściej stosowana zarówno na świecie jak i w Pol- sce, co spowodowane jest wzrastającym zainteresowaniem energią niekonwencjal- ną, która jest bardziej czysta od energii węglowej. Jednak energia geotermalna niesie ze sobą pewne zagrożenia, które przedstawiamy poniżej. 70

70 Wykorzystanie energii geotermalnej w Polsce W Polsce wody i energia geotermalna są stosowane w lecznictwie, ciepłownictwie, a także w kilku kąpieliskach i ośrodkach rekreacyjnych otwartych w ostatnich latach. Ciepło płytkich partii górotworu i poziomów wodonośnych jest wykorzystywane przy pomocy pomp ciepła, które cechuje na razie umiarkowany rozwój w porównaniu z wieloma innymi krajami. Do końca 2011 r. wydano ponad 20 koncesji na poszukiwanie i rozpoznawanie wód termalnych, a także ok. 10 koncesji na ich wydobywanie dla przedsiębiorstw ciepłowniczych i ośrodków rekreacyjnych. Lecznictwo uzdrowiskowe. Wody geotermalne stosowane są w lecznictwie w kilku uzdrowiskach: Cieplice Śląskie Zdrój, Lądek Zdrój, Duszniki Zdrój, Ciechocinek, Konstancin, Ustroń, Iwonicz Zdrój (z wykorzystaniem wód także z ujęć w Lubatówce), Rabka Zdrój, a ponadto w nieposiadającej statusu uzdrowiska Maruszy/Grudziądza. Wody wydobywane są ze źródeł i otworów wiertniczych, ich zatwierdzone zasoby eksploatacyjne wynoszą ok m 3 /h, a maksymalne temperatury wód na wypływach wahają się w zakresie od ok. 20 do 60 C.Ciepłownictwo. W 2011 r. siedem instalacji stosowało wody geotermalne w celach grzewczych, przy czym cztery z nich to ciepłownie zaopatrujące sieci centralnego ogrzewania (Podhale, Pyrzyce, Mszczonów, Uniejów), natomiast trzy to instalacje w kompleksach rekreacyjnych (wykorzystywanie wód do napełniania basenów ale także do ogrzewania obiektów).nowe geotermalne kąpieliska i ośrodki rekreacyjne. W latach wybudowano w Polsce osiem geotermalnych kąpielisk i ośrodków rekreacyjnych. Pięć z nich znajduje się na Podhalu, natomiast trzy na Niżu Polski - w Mszczonowie, Uniejowie i w Grudziądzu-Maruszy. Niektóre z tych ośrodków poszerzyły wcześniejszy zakres zagospodarowania wód geotermalnych, które poprzednio były stosowane w ciepłownictwie. W 2011 r. całkowita moc zainstalowana w ciepłowniach geotermalnych wynosiła ok. 144 MWt, z czego ok. 61 MWt przypadało na geotermię (wymienniki ciepła, absorpcyjne pompy ciepła). Całkowita sprzedaż ciepła wyniosła w 2010 r. ok. 551 TJ, z czego ok. 370 TJ stanowiło ciepło geotermalne, a pozostała część pochodziła ze źródeł szczytowych (gazu ziemnego, oleju opałowego, biomasy). Dla instalacji w uzdrowiskach i ośrodkach rekreacyjnych całkowitą moc i ilość zużytego ciepła geotermalnego w 2010 r. szacowano na ok. 3,5 MWt i 36 TJ. Sumaryczna moc cieplna zainstalowana i oszacowana we wszystkich instalacjach geotermalnych wynosiła ok. 150 MWt, z czego ok. 66 MWt generowane było z wód geotermalnych, a pozostała ilość ze źródeł tradycyjnych lub biomasy. Całkowita ilość sprzedanego lub zużytego ciepła obejmująca wszystkie jego źródła wynosiła ok. 612 TJ, w tym udział geotermii wynosił ok. 432 TJ. 71

71 Pompy ciepła ( płytka geotermia ) cechują się umiarkowanym rozwojem, chociaż w ostatnich kilku latach obserwuje się nieco szybszy wzrost ich instalowania. Brakuje jednak całościowych statystyk. W 2008 r. było to co najmniej 180 MWt zainstalowanej mocy cieplnej i co najmniej 1000 TJ produkcji ciepła. Według informacji z różnych źródeł do 2009 r. zainstalowano ok pomp ciepła różnego rodzaju, zarówno geotermalnych, jak i aerotermalnych. W nadchodzących latach można się spodziewać szybszego rozwoju tego sektora, podobnie jak to dzieje się w innych krajach, gdzie jego udział wśród OZE jest już znaczący i nadal wzrasta. 72

72 Zalety i wady energii geotermalnej Eksploatacja energii geotermalnej powoduje poważne problemy ekologiczne, z których najważniejszy polega na kłopotach związanych z emisją szkodliwych gazów uwalniających się z geopłynu. Dotyczy to przede wszystkim siarkowodoru H2S, który zgodnie z prawem amerykańskim musi być pochłonięty w odpowiednich instalacjach, podrażających oczywiście koszt produkcji energii elektrycznej. Inne potencjalne zagrożenie dla zdrowia powoduje radon, produkt rozpadu radio- aktywnego uranu, wydobywający się wraz z parą ze studni geotermalnej. Ograniczenie szkodliwego oddziaływania tego gazu na środowisko naturalne stanowi otwarty, nie rozwiązany do tej pory problem techniczny. Zalety: nieszkodliwa dla środowiska, nie powoduje bowiem żadnych zanieczyszczeń przy poprawnym działaniu, pokłady energii geotermalnej są zasobami lokalnymi, tak więc mogą być pozyskiwane w pobliżu miejsca użytkowania, elektrownie geotermalne w odróżnieniu od zapór wodnych czy wiatraków nie wywierają niekorzystnego wpływu na krajobraz, zasoby energii geotermalnej są, w przeciwieństwie do energii wiatru czy energii Słońca dostępne zawsze, niezależnie od warunków pogodowych. instalacje oparte o wykorzystanie energii geotermalnej odznaczają się stosunkowo niskimi kosztami eksploatacyjnymi. 73

73 Konwersja energii geotermalnej na elektryczną Woda geotermalna może być wykorzystywana jako jedyne źródło ciepła grzej- nego lub w skojarzeniu z innymi źródłami energii (kocioł, elektrociepłownia, silnik spalinowy, pompa grzejna itp.) Elektrownie geotermalne mogą pracować jako jedno lub dwu czynnikowe. W przypadku elektrownii dwu czynnikowej woda geotermalna z otworu wydobywczego kierowana jest do wymiennika ciepła, gdzie oddaje ciepło czynnikowi termodynamicznemu właściwego obiegu, dla którego wymiennik ten spełnia rolę kotła. Ochłodzona w wymienniku woda geotermalna otworem zatłaczającym kierowana jest ponownie do złoża gorących skał. Schemat i zasadę działania elektrowni geotermalnej przedstawiają poniższe rysunki. 74

74 Obecnie w praktyce stosuje się dwie metody konwersji energii z hydrotermicznych wolnodominujących źródeł na energię elektryczną. Pierwsza metoda polega na seperacji fazy parowej z przepływu dwufazowego, który pojawia się na powierzchni eksploatowanej studni geotermalnej lub na połączeniu separacji i dalszym dławieniu płynu geotermalnego (ang. flashing), w wyniku czego powstaje para, kosztem obniżenia ciśnienia mieszaniny dwufazowej. Drugi sposób konwersji energii korzysta z gorącego płynu jako medium grzejnego dla obiegu z czynnikiem niskowrzącym, w którym realizowany jest obieg Rankine a (siłownia binarna). Pierwsza tego typu siłownia powstała w USA w roku Geopłyn wydobywa się na powierzchnię przy użyciu pomp umieszczonych poniżej poziomu wrzenia w przypadku studni samowypływająjącej. Dzięki temu na jej powierzchnię wypływa ciecz oddająca ciepło do izobutanu w wymienniku ciepła, który spełnia rolę wytwornicy pary z podgrzewaczem. Przegrzana para izobutanu kierowana jest do turbiny, a następnie w skraplaczu pierwszego obiegu oddaje ciepło wykorzystane dalej na wytworzenie par propanu w drugim obiegu siłowni binarnej. Ta dwustopniowa siłownia zasilana płynem geotermalnym o temperaturze 182 o C i stosunkowo wysokiej temperaturze dolnego źródła ciepła 27 o C, 75

75 uzyskuje sprawność wykorzystania źródła u= 52%. Turbina w obiegu izobutanowym osiąga sprawność wewnętrzną i = 77%, natomiast turbina w obiegu propai = 86%. W przypadku elektrowni geotermalnyh wykorzystuje się parę wodną uzyskaną przy rozprężaniu wody geotermalnej o wysokiej temperaturze i ciśnieniu. Schematy takich elektrowni przedstawiamy poniżej. 76

76 Przy niższej temperaturze wody można zastosować obieg, w którym czynnikiem ro- boczym jest ciecz o niskiej temperaturze wrzenia, np. freon lub amoniak. Woda geotermalna służy wówczas do wytwarzania pary czynnika roboczego kierowanej następnie do turbiny parowej i skraplacza. Schemat takiej elektrownii przedstawiony jest poniżej. 77

77 Cechą charakterystyczną ciepłowni geotermalnych jest niski koszt eksploatacji, ze względu na niewielkie zużycie paliwa w szczytowym źródle ciepła, niski koszt obsługi (pełna automatyzacja), niewielką opłatę za zanieczyszczenie środowiska itp. Doświadczenia zagraniczne oraz obliczenia wykonane dla warunków polskich wykazują, że jednostkowy koszt pozyskania ciepła geotermalnego jest niższy niż w ciepłowniach konwencjonalnych. 78

ODNAWIALNE I NIEODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII. Filip Żwawiak

ODNAWIALNE I NIEODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII. Filip Żwawiak ODNAWIALNE I NIEODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII Filip Żwawiak WARTO WIEDZIEĆ 1. Co to jest energetyka? 2. Jakie są konwencjonalne (nieodnawialne) źródła energii? 3. Jak dzielimy alternatywne (odnawialne ) źródła

Bardziej szczegółowo

Perspektywy rozwoju OZE w Polsce

Perspektywy rozwoju OZE w Polsce Perspektywy rozwoju OZE w Polsce Beata Wiszniewska Polska Izba Gospodarcza Energetyki Odnawialnej i Rozproszonej Warszawa, 15 października 2015r. Polityka klimatyczno-energetyczna Unii Europejskiej Pakiet

Bardziej szczegółowo

WPŁYW PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ W ŹRÓDŁACH OPALANYCH WĘGLEM BRUNATNYM NA STABILIZACJĘ CENY ENERGII DLA ODBIORCÓW KOŃCOWYCH

WPŁYW PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ W ŹRÓDŁACH OPALANYCH WĘGLEM BRUNATNYM NA STABILIZACJĘ CENY ENERGII DLA ODBIORCÓW KOŃCOWYCH Górnictwo i Geoinżynieria Rok 35 Zeszyt 3 2011 Andrzej Patrycy* WPŁYW PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ W ŹRÓDŁACH OPALANYCH WĘGLEM BRUNATNYM NA STABILIZACJĘ CENY ENERGII DLA ODBIORCÓW KOŃCOWYCH 1. Węgiel

Bardziej szczegółowo

Komfort Int. Rynek energii odnawialnej w Polsce i jego prespektywy w latach 2015-2020

Komfort Int. Rynek energii odnawialnej w Polsce i jego prespektywy w latach 2015-2020 Rynek energii odnawialnej w Polsce i jego prespektywy w latach 2015-2020 Konferencja FORUM WYKONAWCY Janusz Starościk - KOMFORT INTERNATIONAL/SPIUG, Wrocław, 21 kwiecień 2015 13/04/2015 Internal Komfort

Bardziej szczegółowo

Innowacyjne technologie a energetyka rozproszona.

Innowacyjne technologie a energetyka rozproszona. Innowacyjne technologie a energetyka rozproszona. - omówienie wpływu nowych technologii energetycznych na środowisko i na bezpieczeństwo energetyczne gminy. Mgr inż. Artur Pawelec Seminarium w Suchej Beskidzkiej

Bardziej szczegółowo

Alternatywne źródła energii. Elektrownie wiatrowe

Alternatywne źródła energii. Elektrownie wiatrowe Alternatywne źródła energii Elektrownie wiatrowe Elektrownia wiatrowa zespół urządzeń produkujących energię elektryczną wykorzystujących do tego turbiny wiatrowe. Energia elektryczna uzyskana z wiatru

Bardziej szczegółowo

Usytuowanie i regulacje prawne dotyczące biomasy leśnej

Usytuowanie i regulacje prawne dotyczące biomasy leśnej Usytuowanie i regulacje prawne dotyczące biomasy leśnej Wzywania stojące przed polską energetyką w świetle Polityki energetycznej Polski do 2030 roku Wysokie zapotrzebowanie na energię dla rozwijającej

Bardziej szczegółowo

PRIORYTETY ENERGETYCZNE W PROGRAMIE OPERACYJNYM INFRASTRUKTURA I ŚRODOWISKO

PRIORYTETY ENERGETYCZNE W PROGRAMIE OPERACYJNYM INFRASTRUKTURA I ŚRODOWISKO PRIORYTETY ENERGETYCZNE W PROGRAMIE OPERACYJNYM INFRASTRUKTURA I ŚRODOWISKO Strategia Działania dotyczące energetyki są zgodne z załoŝeniami odnowionej Strategii Lizbońskiej UE i Narodowej Strategii Spójności

Bardziej szczegółowo

PROF. DR HAB. INŻ. ANTONI TAJDUŚ

PROF. DR HAB. INŻ. ANTONI TAJDUŚ PROF. DR HAB. INŻ. ANTONI TAJDUŚ Kraje dynamicznie rozwijające produkcję kraje Azji Południowo-wschodniej : Chiny, Indonezja, Indie, Wietnam,. Kraje o niewielkim wzroście i o stabilnej produkcji USA, RPA,

Bardziej szczegółowo

Polityka zrównoważonego rozwoju energetycznego w gminach. Edmund Wach Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A.

Polityka zrównoważonego rozwoju energetycznego w gminach. Edmund Wach Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A. Polityka zrównoważonego rozwoju energetycznego w gminach Toruń, 22 kwietnia 2008 Edmund Wach Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A. Zrównoważona polityka energetyczna Długotrwały rozwój przy utrzymaniu

Bardziej szczegółowo

Konkurencja wewnątrz OZE - perspektywa inwestora branżowego. Krzysztof Müller RWE Polska NEUF 2010

Konkurencja wewnątrz OZE - perspektywa inwestora branżowego. Krzysztof Müller RWE Polska NEUF 2010 Konkurencja wewnątrz OZE - perspektywa inwestora branżowego Krzysztof Müller RWE Polska NEUF 2010 1 Wymiary optymalizacji w układzie trójkąta energetycznego perspektywa makro Minimalizacja kosztów dostarczanej

Bardziej szczegółowo

KONWERGENCJA ELEKTROENERGETYKI I GAZOWNICTWA vs INTELIGENTNE SIECI ENERGETYCZNE WALDEMAR KAMRAT POLITECHNIKA GDAŃSKA

KONWERGENCJA ELEKTROENERGETYKI I GAZOWNICTWA vs INTELIGENTNE SIECI ENERGETYCZNE WALDEMAR KAMRAT POLITECHNIKA GDAŃSKA KONWERGENCJA ELEKTROENERGETYKI I GAZOWNICTWA vs INTELIGENTNE SIECI ENERGETYCZNE WALDEMAR KAMRAT POLITECHNIKA GDAŃSKA SYMPOZJUM NAUKOWO-TECHNICZNE Sulechów 2012 Kluczowe wyzwania rozwoju elektroenergetyki

Bardziej szczegółowo

Ewolucja czy rewolucja

Ewolucja czy rewolucja Ewolucja czy rewolucja - system wsparcia dla OZE w świetle Dyrektywy 2009/28/WE dr Zdzisław Muras Departament Przedsiębiorstw Energetycznych Warszawa 22 listopada 2011 Zawartość prezentacji 1. Podstawy

Bardziej szczegółowo

System Certyfikacji OZE

System Certyfikacji OZE System Certyfikacji OZE Mirosław Kaczmarek miroslaw.kaczmarek@ure.gov.pl III FORUM EKOENERGETYCZNE Fundacja Na Rzecz Rozwoju Ekoenergetyki Zielony Feniks Polkowice, 16-17 września 2011 r. PAKIET KLIMATYCZNO

Bardziej szczegółowo

Zużycie Biomasy w Energetyce. Stan obecny i perspektywy

Zużycie Biomasy w Energetyce. Stan obecny i perspektywy Zużycie Biomasy w Energetyce Stan obecny i perspektywy Plan prezentacji Produkcja odnawialnej energii elektrycznej w Polsce. Produkcja odnawialnej energii elektrycznej w energetyce zawodowej i przemysłowej.

Bardziej szczegółowo

Wsparcie Odnawialnych Źródeł Energii

Wsparcie Odnawialnych Źródeł Energii Wsparcie Odnawialnych Źródeł Energii mgr inż. Robert Niewadzik główny specjalista Północno Zachodniego Oddziału Terenowego Urzędu Regulacji Energetyki w Szczecinie Szczecin, 2012 2020 = 3 x 20% Podstawowe

Bardziej szczegółowo

EKOLOGIA GLOBALNA KLIMAT CO 2 ENERGIA

EKOLOGIA GLOBALNA KLIMAT CO 2 ENERGIA EKOLOGIA GLOBALNA KLIMAT CO 2 ENERGIA FAKTY BEZSPORNE Ludzi jest coraz więcej Aspiracje (potrzeby) kaŝdego człowieka rosną Zapotrzebowanie na energię rośnie Zapasy surowców energetycznych się

Bardziej szczegółowo

Potencjał inwestycyjny w polskim sektorze budownictwa energetycznego sięga 30 mld euro

Potencjał inwestycyjny w polskim sektorze budownictwa energetycznego sięga 30 mld euro Kwiecień 2013 Katarzyna Bednarz Potencjał inwestycyjny w polskim sektorze budownictwa energetycznego sięga 30 mld euro Jedną z najważniejszych cech polskiego sektora energetycznego jest struktura produkcji

Bardziej szczegółowo

Człowiek a środowisko

Człowiek a środowisko 90-242 ŁÓDŹ ul. Kopcińskiego 5/11 tel: 0-42 678-19-20; 0-42 678-57-22 http://zsp15.ldi.pl ZESPÓŁ SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH NR 15 Człowiek a środowisko 90-242 ŁÓDŹ ul. Kopcińskiego 5/11 tel: 0-42 678-19-20;

Bardziej szczegółowo

Jak powstają decyzje klimatyczne. Karol Teliga Polskie Towarzystwo Biomasy

Jak powstają decyzje klimatyczne. Karol Teliga Polskie Towarzystwo Biomasy Jak powstają decyzje klimatyczne Karol Teliga Polskie Towarzystwo Biomasy 1 SCENARIUSZE GŁÓWNY INSTYTUT GÓRNICTWA 2 Scenariusz 1 Powstanie i wdrożenie wspólnej globalnej polityki klimatycznej (respektowanie

Bardziej szczegółowo

Gospodarka niskoemisyjna

Gospodarka niskoemisyjna Pracownia Badań Strategicznych, Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk Gospodarka niskoemisyjna dr hab. Joanna Kulczycka, prof. AGH, mgr Marcin Cholewa Kraków, 02.06.2015

Bardziej szczegółowo

Polityka energetyczna Polski do 2050 roku rola sektora ciepłownictwa i kogeneracji

Polityka energetyczna Polski do 2050 roku rola sektora ciepłownictwa i kogeneracji Polityka energetyczna Polski do 2050 roku rola sektora ciepłownictwa i kogeneracji Tomasz Dąbrowski Dyrektor Departamentu Energetyki Warszawa, 22 października 2015 r. 2 Polityka energetyczna Polski elementy

Bardziej szczegółowo

gospodarki energetycznej...114 5.4. Cele polityki energetycznej Polski...120 5.5. Działania wspierające rozwój energetyki odnawialnej w Polsce...

gospodarki energetycznej...114 5.4. Cele polityki energetycznej Polski...120 5.5. Działania wspierające rozwój energetyki odnawialnej w Polsce... SPIS TREŚCI Wstęp... 11 1. Polityka energetyczna Polski w dziedzinie odnawialnych źródeł energii... 15 2. Sytuacja energetyczna świata i Polski u progu XXI wieku... 27 2.1. Wstęp...27 2.2. Energia konwencjonalna

Bardziej szczegółowo

Dobre praktyki w zakresie wykorzystania odnawialnych i alternatywnych źródeł energii w Małopolsce. Prezes Zarządu: Lilianna Piwowarska-Solarz

Dobre praktyki w zakresie wykorzystania odnawialnych i alternatywnych źródeł energii w Małopolsce. Prezes Zarządu: Lilianna Piwowarska-Solarz Dobre praktyki w zakresie wykorzystania odnawialnych i alternatywnych źródeł energii w Małopolsce Prezes Zarządu: Lilianna Piwowarska-Solarz Małopolska Agencja Energii i Środowiska Jesteśmy pierwszą w

Bardziej szczegółowo

Kogeneracja w Polsce: obecny stan i perspektywy rozwoju

Kogeneracja w Polsce: obecny stan i perspektywy rozwoju Kogeneracja w Polsce: obecny stan i perspektywy rozwoju Wytwarzanie energii w elektrowni systemowej strata 0.3 tony K kocioł. T turbina. G - generator Węgiel 2 tony K rzeczywiste wykorzystanie T G 0.8

Bardziej szczegółowo

Teresa Szymankiewicz Szarejko Szymon Zabokrzecki

Teresa Szymankiewicz Szarejko Szymon Zabokrzecki Teresa Szymankiewicz Szarejko Szymon Zabokrzecki Schemat systemu planowania Poziom kraju Koncepcja Przestrzennego Zagospodarowania Kraju opublikowana MP 27.04.2012 Program zadań rządowych Poziom województwa

Bardziej szczegółowo

Stan energetyki odnawialnej w Polsce. Polityka Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi w zakresie OZE

Stan energetyki odnawialnej w Polsce. Polityka Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi w zakresie OZE Stan energetyki odnawialnej w Polsce. Polityka Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi w zakresie OZE Paweł Sulima Wydział Energii Odnawialnych i Biopaliw Departament Rynków Rolnych XI Giełda kooperacyjna

Bardziej szczegółowo

POMPY CIEPŁA Analiza rynku Wykres 1

POMPY CIEPŁA Analiza rynku Wykres 1 POMPY CIEPŁA Analiza rynku W Polsce dominującą rolę w produkcji energii elektrycznej odgrywa węgiel ( jego udział w globalnej wielkości mocy zainstalowanej w naszym kraju w 2005 roku wynosił 95%). Struktura

Bardziej szczegółowo

Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek Przedmowa Wstęp 1. Charakterystyka obecnego stanu środowiska1.1. Wprowadzenie 1.2. Energetyka konwencjonalna

Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek Przedmowa Wstęp 1. Charakterystyka obecnego stanu środowiska1.1. Wprowadzenie 1.2. Energetyka konwencjonalna Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek Przedmowa Wstęp 1. Charakterystyka obecnego stanu środowiska1.1. Wprowadzenie 1.2. Energetyka konwencjonalna 1.2. l. Paliwa naturalne, zasoby i prognozy zużycia

Bardziej szczegółowo

51 Informacja przeznaczona wyłącznie na użytek wewnętrzny PG

51 Informacja przeznaczona wyłącznie na użytek wewnętrzny PG 51 DO 2020 DO 2050 Obniżenie emisji CO2 (w stosunku do roku bazowego 1990) Obniżenie pierwotnego zużycia energii (w stosunku do roku bazowego 2008) Obniżenie zużycia energii elektrycznej (w stosunku do

Bardziej szczegółowo

Biomasa - wpływ propozycji zmian prawa na energetykę zawodową. 11 października 2012 r.

Biomasa - wpływ propozycji zmian prawa na energetykę zawodową. 11 października 2012 r. Biomasa - wpływ propozycji zmian prawa na energetykę zawodową 11 października 2012 r. Aktywa Grupy TAURON Elektrownie wodne Kopalnie węgla kamiennego Obszar dystrybucyjny Grupy TAURON Farmy wiatrowe Elektrownie

Bardziej szczegółowo

Włodzimierz Ehrenhalt

Włodzimierz Ehrenhalt ROZWÓJ ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII Posiedzenie Seminaryjne Parlamentarnego Zespołu ds. Energetyki Energetyka wiatrowa fakty i mity Włodzimierz Ehrenhalt WYKORZYSTANIE ZASOBÓW energia 80% KONSUMENCI AKTYWNI

Bardziej szczegółowo

ZałoŜenia strategii wykorzystania odnawialnych źródeł energii w województwie opolskim

ZałoŜenia strategii wykorzystania odnawialnych źródeł energii w województwie opolskim ZałoŜenia strategii wykorzystania odnawialnych źródeł energii w województwie opolskim Marian Magdziarz WOJEWÓDZTWO OPOLSKIE Powierzchnia 9.412 km² Ludność - 1.055,7 tys Stolica Opole ok. 130 tys. mieszkańców

Bardziej szczegółowo

Komfort Consulting. Stan obecny i perspektywy dla inwestycji w OZE i Energetyki w Polsce. Sosnowiec, 20 Października 2010

Komfort Consulting. Stan obecny i perspektywy dla inwestycji w OZE i Energetyki w Polsce. Sosnowiec, 20 Października 2010 Stan obecny i perspektywy dla inwestycji w OZE i Energetyki w Polsce Sosnowiec, 20 Października 2010 Janusz Starościk - KOMFORT CONSULTING 20/10/2010 Internal reserves all rigs even in the event of industrial

Bardziej szczegółowo

Scenariusz zaopatrzenia Polski w czyste nośniki energii w perspektywie długookresowej

Scenariusz zaopatrzenia Polski w czyste nośniki energii w perspektywie długookresowej Scenariusz zaopatrzenia Polski w czyste nośniki energii w perspektywie długookresowej Wprowadzenie i prezentacja wyników do dalszej dyskusji Grzegorz Wiśniewski Instytut Energetyki Odnawialnej (EC BREC

Bardziej szczegółowo

UWARUNKOWANIA PRAWNE ROZWOJU BIOGAZU

UWARUNKOWANIA PRAWNE ROZWOJU BIOGAZU UWARUNKOWANIA PRAWNE ROZWOJU BIOGAZU Według przepisów prawa UE i Polski inż. Bartłomiej Asztemborski basztemborski@kape.gov.pl dr inż. Ryszard Wnuk Zmień odpady na zysk - Biogazownia w Twojej gminie Rozwój

Bardziej szczegółowo

Wpływ energetyki wiatrowej na gospodarkę piec powodów dla których warto inwestować w energetykę wiatrową

Wpływ energetyki wiatrowej na gospodarkę piec powodów dla których warto inwestować w energetykę wiatrową Wpływ energetyki wiatrowej na gospodarkę piec powodów dla których warto inwestować w energetykę wiatrową Prezentacja Ernst & Young oraz Tundra Advisory Wstęp Zapomnijmy na chwile o efekcie ekologicznym,

Bardziej szczegółowo

Odnawialne Źródła Energii (OZE)

Odnawialne Źródła Energii (OZE) Odnawialne Źródła Energii (OZE) Kamil Łapioski Specjalista energetyczny Powiślaoskiej Regionalnej Agencji Zarządzania Energią Kwidzyn 2011 1 Według prognoz światowe zasoby energii wystarczą na: lat 2 Energie

Bardziej szczegółowo

ELEKTROMOBILNOŚĆ WPROWADZENIE. Michał Kaczmarczyk, GLOBEnergia Zakopane, 26.06.2014

ELEKTROMOBILNOŚĆ WPROWADZENIE. Michał Kaczmarczyk, GLOBEnergia Zakopane, 26.06.2014 ELEKTROMOBILNOŚĆ WPROWADZENIE Michał Kaczmarczyk, GLOBEnergia Zakopane, 26.06.2014 DLACZEGO POTRZEBNA JEST DYSKUSJA? wyczerpywanie się stosowanych dotychczas źródeł energii problem ekologiczny (efekt cieplarniany)

Bardziej szczegółowo

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE Nazwa przedmiotu: Odnawialne źródła Renewable energy sources Kierunek: Zarządzanie i Inżynieria Produkcji Rodzaj przedmiotu: kierunkowy Poziom studiów: studia I stopnia forma studiów: studia stacjonarne

Bardziej szczegółowo

Sustainability in commercial laundering processes

Sustainability in commercial laundering processes Sustainability in commercial laundering processes Module 5 Energy in laundries Chapter 1 Źródła energii Powered by 1 Spis treści Źródła energii przegląd Rodzaje źródeł energii (pierwotne wtórne źródła)

Bardziej szczegółowo

Czy rewolucja energetyczna nadejdzie także do Polski?

Czy rewolucja energetyczna nadejdzie także do Polski? Czy rewolucja energetyczna nadejdzie także do Polski? W najbliższych dniach sejm zadecyduje o przyszłości energetyki odnawialnej w Polsce. Poparcie dla rozwoju tych technologii wyraża aż trzy czwarte społeczeństwa.

Bardziej szczegółowo

Fundusze unijne dla odnawialnych źródeł energii w nowej perspektywie finansowej. Warszawa, 3 kwietnia 2013 r.

Fundusze unijne dla odnawialnych źródeł energii w nowej perspektywie finansowej. Warszawa, 3 kwietnia 2013 r. Fundusze unijne dla odnawialnych źródeł energii w nowej perspektywie finansowej Warszawa, 3 kwietnia 2013 r. Dokumenty strategiczne KOMUNIKAT KOMISJI EUROPA 2020 Strategia na rzecz inteligentnego i zrównoważonego

Bardziej szczegółowo

Polityka energetyczna Polski do 2030 roku. Henryk Majchrzak Dyrektor Departamentu Energetyki Ministerstwo Gospodarki

Polityka energetyczna Polski do 2030 roku. Henryk Majchrzak Dyrektor Departamentu Energetyki Ministerstwo Gospodarki Polityka energetyczna Polski do 2030 roku Henryk Majchrzak Dyrektor Departamentu Energetyki Ministerstwo Gospodarki Uwarunkowania PEP do 2030 Polityka energetyczna Unii Europejskiej: Pakiet klimatyczny-

Bardziej szczegółowo

Solsum: Dofinansowanie na OZE

Solsum: Dofinansowanie na OZE Solsum: Dofinansowanie na OZE Odnawialne źródło energii (OZE) W ustawie Prawo energetyczne źródło energii odnawialnej zdefiniowano jako źródło wykorzystujące w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania

Bardziej szczegółowo

Lądowe elektrownie wiatrowe

Lądowe elektrownie wiatrowe Lądowe elektrownie wiatrowe F army wiatrowe stanowią przedsięwzięcia, które ze względu na swoją złożoność mogą oddziaływać na wiele elementów środowiska naturalnego. W związku z dynamicznym rozwojem energetyki

Bardziej szczegółowo

UPRAWY ENERGETYCZNE W CENTRALNEJ I WSCHODNIEJ EUROPIE

UPRAWY ENERGETYCZNE W CENTRALNEJ I WSCHODNIEJ EUROPIE UPRAWY ENERGETYCZNE W CENTRALNEJ I WSCHODNIEJ EUROPIE Bioenergia w krajach Europy Centralnej, uprawy energetyczne. Dr Hanna Bartoszewicz-Burczy, Instytut Energetyki 23 kwietnia 2015 r., SGGW 1. Źródła

Bardziej szczegółowo

Wybrane aspekty rozwoju współczesnego rynku ciepła

Wybrane aspekty rozwoju współczesnego rynku ciepła Wybrane aspekty rozwoju współczesnego rynku ciepła Bożena Ewa Matusiak UŁ REC 2013 2013-11-24 REC 2013 Nałęczów 1 Agenda 1 2 3 Wprowadzenie Model prosumenta i model ESCO Ciepło rozproszone a budownictwo

Bardziej szczegółowo

Zagadnienia bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej

Zagadnienia bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej Zagadnienia bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej Stabilizacja sieci - bezpieczeństwo energetyczne metropolii - debata Redakcja Polityki, ul. Słupecka 6, Warszawa 29.09.2011r. 2 Zagadnienia bezpieczeństwa

Bardziej szczegółowo

Produkcja energii elektrycznej. Dział: Przemysł Poziom rozszerzony NPP NE

Produkcja energii elektrycznej. Dział: Przemysł Poziom rozszerzony NPP NE Produkcja energii elektrycznej Dział: Przemysł Poziom rozszerzony NPP NE Znaczenie energii elektrycznej Umożliwia korzystanie z urządzeń gospodarstwa domowego Warunkuje rozwój rolnictwa, przemysłu i usług

Bardziej szczegółowo

Technik urządzeo i systemów energetyki odnawialnej

Technik urządzeo i systemów energetyki odnawialnej Technik urządzeo i systemów Nauka trwa 4 lata, absolwent uzyskuje tytuł zawodowy: Technik urządzeń i systemów, wyposażony jest w wiedzę i umiejętności niezbędne do organizowania i wykonywania prac związanych

Bardziej szczegółowo

Eltis+najważniejszy portal internetowy dotyczący mobilności w Europie

Eltis+najważniejszy portal internetowy dotyczący mobilności w Europie Współorganizator Warszawa, 28 maja 2012 Polityka klimatyczna a zrównoważony transport w miastach Andrzej Rajkiewicz, Edmund Wach Eltis+najważniejszy portal internetowy dotyczący mobilności w Europie Podstawy

Bardziej szczegółowo

Energia odnawialna w Polsce potencjał rynku na przykładzie PGE. mgr inŝ. Krzysztof Konaszewski

Energia odnawialna w Polsce potencjał rynku na przykładzie PGE. mgr inŝ. Krzysztof Konaszewski Energia odnawialna w Polsce potencjał rynku na przykładzie PGE mgr inŝ. Krzysztof Konaszewski Zadania stawiane przed polską gospodarką Pakiet energetyczny 3x20 - prawne wsparcie rozwoju odnawialnych źródeł

Bardziej szczegółowo

ZIELONA ENERGIA W POLSCE

ZIELONA ENERGIA W POLSCE ZIELONA ENERGIA W POLSCE Współczesny świat wymaga zmiany struktury wykorzystywanych źródeł energii pierwotnej. Wzrost popytu na surowce energetyczne, przy jednoczesnej rosnącej niestabilności warunków

Bardziej szczegółowo

ENERGETYKA W FUNDUSZACH STRUKTURALNYCH. Mieczysław Ciurla Dyrektor Wydziału Rozwoju Gospodarczego Urząd Marszałkowski Województwa Dolnośląskiego

ENERGETYKA W FUNDUSZACH STRUKTURALNYCH. Mieczysław Ciurla Dyrektor Wydziału Rozwoju Gospodarczego Urząd Marszałkowski Województwa Dolnośląskiego ENERGETYKA W FUNDUSZACH STRUKTURALNYCH Mieczysław Ciurla Dyrektor Wydziału Rozwoju Gospodarczego Urząd Marszałkowski Województwa Dolnośląskiego Regionalny Program Operacyjny Województwa Dolnośląskiego

Bardziej szczegółowo

ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH w Gorzowie Wlkp. Technik energetyk Technik urządzeń i systemów energetyki odnawialnej

ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH w Gorzowie Wlkp. Technik energetyk Technik urządzeń i systemów energetyki odnawialnej ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH w Gorzowie Wlkp. Technik energetyk Technik urządzeń i systemów energetyki odnawialnej Patrząc na szybko rozwijającą się gospodarkę, ciągle rosnące zapotrzebowanie na energię

Bardziej szczegółowo

Rozwój energetyki wiatrowej w Polsce w kontekście planów przekształcenia polskiej gospodarki z wysokoemisyjnej na niskoemisyjną

Rozwój energetyki wiatrowej w Polsce w kontekście planów przekształcenia polskiej gospodarki z wysokoemisyjnej na niskoemisyjną Rozwój energetyki wiatrowej w Polsce w kontekście planów przekształcenia polskiej gospodarki z wysokoemisyjnej na niskoemisyjną Polska energetyka wiatrowa szybki rozwój i duży potencjał dalszego wzrostu

Bardziej szczegółowo

EKOLOGICZNA OCENA CYKLU ŻYCIA W SEKTORZE PALIW I ENERGII. mgr Małgorzata GÓRALCZYK

EKOLOGICZNA OCENA CYKLU ŻYCIA W SEKTORZE PALIW I ENERGII. mgr Małgorzata GÓRALCZYK EKOLOGICZNA OCENA CYKLU ŻYCIA W SEKTORZE PALIW I ENERGII mgr Małgorzata GÓRALCZYK Polska Akademia Nauk, Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Pracownia Badań Strategicznych, ul. Wybickiego

Bardziej szczegółowo

PERSPEKTYWY ROZWOJU ENERGETYKI W WOJ. POMORSKIM

PERSPEKTYWY ROZWOJU ENERGETYKI W WOJ. POMORSKIM PERSPEKTYWY ROZWOJU ENERGETYKI W WOJ. POMORSKIM podstawowe założenia Dąbie 13-14.06.2013 2013-06-24 1 Dokumenty Strategiczne Program rozwoju elektroenergetyki z uwzględnieniem źródeł odnawialnych w Województwie

Bardziej szczegółowo

PIROLIZA BEZEMISYJNA UTYLIZACJA ODPADÓW

PIROLIZA BEZEMISYJNA UTYLIZACJA ODPADÓW PIROLIZA BEZEMISYJNA UTYLIZACJA ODPADÓW Utylizacja odpadów komunalnych, gumowych oraz przerób biomasy w procesie pirolizy nisko i wysokotemperaturowej. Przygotował: Leszek Borkowski Marzec 2012 Piroliza

Bardziej szczegółowo

Ośrodek Szkoleniowo-Badawczy w Zakresie Energii Odnawialnej w Ostoi

Ośrodek Szkoleniowo-Badawczy w Zakresie Energii Odnawialnej w Ostoi Ośrodek Szkoleniowo-Badawczy w Zakresie Energii Odnawialnej w Ostoi Odnawialne źródła energii jako szansa zrównoważonego rozwoju regionalnego 09.10.2014 1 1. Zrównoważony rozwój 2. Kierunki rozwoju sektora

Bardziej szczegółowo

PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA GAZU ZIEMNEGO DO PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ W POLSCE

PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA GAZU ZIEMNEGO DO PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ W POLSCE PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA GAZU ZIEMNEGO DO PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ W POLSCE Paweł Bućko Konferencja Rynek Gazu 2015, Nałęczów, 22-24 czerwca 2015 r. Plan prezentacji KATEDRA ELEKTROENERGETYKI Stan

Bardziej szczegółowo

ZAGADNIENIA PRAWNE W ZAKRESIE OCHRONY ŚRODOWISKA W ASPEKCIE ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII ENERGIA BIOMASY. 07.11.2013 r.

ZAGADNIENIA PRAWNE W ZAKRESIE OCHRONY ŚRODOWISKA W ASPEKCIE ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII ENERGIA BIOMASY. 07.11.2013 r. ZAGADNIENIA PRAWNE W ZAKRESIE OCHRONY ŚRODOWISKA W ASPEKCIE ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII ENERGIA BIOMASY 07.11.2013 r. Zamiast wprowadzenia podsumowanie OŹE Dlaczego? Przyczyny: filozoficzno etyczne naukowe

Bardziej szczegółowo

OZE w Twojej Firmie! m.in. Fotowoltaika,

OZE w Twojej Firmie! m.in. Fotowoltaika, OZE w Twojej Firmie! m.in. Fotowoltaika, Dotacje o tym wszystkim opowiemy Ci podczas bezpłatnego szkolenia i indywidualnego doradztwa! Czy chcesz osiągnąć dochód pasywny, dzięki Odnawialnym Źródłom Energii?

Bardziej szczegółowo

Implementacja dyrektyw UE wymagania w zakresie stosowania OZE stawiane obiektom użyteczności publicznej

Implementacja dyrektyw UE wymagania w zakresie stosowania OZE stawiane obiektom użyteczności publicznej Festiwal Słoneczny Forum Energetyki Solarnej, Ostoja 11 maja 2012 r. Implementacja dyrektyw UE wymagania w zakresie stosowania OZE stawiane obiektom użyteczności publicznej Karolina Kurtz Katedra Dróg,

Bardziej szczegółowo

Rozdział 4. Bilans potrzeb grzewczych

Rozdział 4. Bilans potrzeb grzewczych ZZAAŁŁO ŻŻEENNIIAA DDO PPLLAANNUU ZZAAO PPAATTRRZZEENNIIAA W CCIIEEPPŁŁO,,, EENNEERRGIIĘĘ EELLEEKTTRRYYCCZZNNĄĄ II PPAALLIIWAA GAAZZOWEE MIIAASSTTAA ŻŻAAGAAŃŃ Rozdział 4 Bilans potrzeb grzewczych W-588.04

Bardziej szczegółowo

Zapotrzebowanie krajowego sektora energetycznego na surowce energetyczne stan obecny i perspektywy do 2050 r.

Zapotrzebowanie krajowego sektora energetycznego na surowce energetyczne stan obecny i perspektywy do 2050 r. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk Zapotrzebowanie krajowego sektora energetycznego na surowce energetyczne stan obecny i perspektywy do 2050 r. Ogólnopolska Konferencja

Bardziej szczegółowo

Nowe wyzwania stojące przed Polską wobec konkluzji Rady UE 3 x 20%

Nowe wyzwania stojące przed Polską wobec konkluzji Rady UE 3 x 20% Nowe wyzwania stojące przed Polską wobec konkluzji Rady UE 3 x 20% Zbigniew Kamieński Ministerstwo Gospodarki Poznań, 21 listopada 2007 Cele na rok 2020 3 x 20% Oszczędność energii Wzrost wykorzystania

Bardziej szczegółowo

Monitoring i ocena środowiska

Monitoring i ocena środowiska Monitoring i ocena środowiska Monika Roszkowska Łódź, dn. 12. 03. 2014r. Plan prezentacji: Źródła zanieczyszczeń Poziomy dopuszczalne Ocena jakości powietrza w Gdańsku, Gdyni i Sopocie Parametry normowane

Bardziej szczegółowo

PERSPEKTYWY ROZWOJU RYNKU OZE W POLSCE DO ROKU 2020

PERSPEKTYWY ROZWOJU RYNKU OZE W POLSCE DO ROKU 2020 F u n d a c ja n a r z e c z E n e r g e ty k i Z r ó w n o w a żo n e j PERSPEKTYWY ROZWOJU RYNKU OZE W POLSCE DO ROKU 2020 Cele Dyrektywy 2009/28/WE w sprawie promocji wykorzystania energii z OZE Osiągnięcie

Bardziej szczegółowo

Przewrotny rynek zielonych certyfikatów

Przewrotny rynek zielonych certyfikatów Przewrotny rynek zielonych certyfikatów Autor: Maciej Flakowicz, Agencja Rynku Energii, Warszawa ( Czysta Energia nr 4/2013) Niestabilne ceny praw majątkowych do świadectw pochodzenia OZE dowodzą, że polski

Bardziej szczegółowo

Wykorzystanie energii z odnawialnych źródeł na Dolnym Śląsku, odzysk energii z odpadów w projekcie ustawy o odnawialnych źródłach energii

Wykorzystanie energii z odnawialnych źródeł na Dolnym Śląsku, odzysk energii z odpadów w projekcie ustawy o odnawialnych źródłach energii Wykorzystanie energii z odnawialnych źródeł na Dolnym Śląsku, odzysk energii z odpadów w projekcie ustawy o odnawialnych źródłach energii Paweł Karpiński Pełnomocnik Marszałka ds. Odnawialnych Źródeł Energii

Bardziej szczegółowo

Rola kogeneracji w osiąganiu celów polityki klimatycznej i środowiskowej Polski. dr inż. Janusz Ryk Warszawa, 22 październik 2015 r.

Rola kogeneracji w osiąganiu celów polityki klimatycznej i środowiskowej Polski. dr inż. Janusz Ryk Warszawa, 22 październik 2015 r. Rola kogeneracji w osiąganiu celów polityki klimatycznej i środowiskowej Polski dr inż. Janusz Ryk Warszawa, 22 październik 2015 r. Polskie Towarzystwo Elektrociepłowni Zawodowych Rola kogeneracji w osiąganiu

Bardziej szczegółowo

FINANSOWANIE GOSPODARKI

FINANSOWANIE GOSPODARKI FINANSOWANIE GOSPODARKI NISKOEMISYJNEJ W GMINACH OPRACOWANO NA PODSTAWIE PUBLIKACJI NOWA MISJA NISKA EMISJA DOTACJE I POŻYCZKI Z NARODOWEGO FUNDUSZU OCHRONY ŚRODOWISKA i GOSPODARKI WODNEJ W latach 2008

Bardziej szczegółowo

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI z dnia 15 grudnia 2000

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI z dnia 15 grudnia 2000 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI z dnia 15 grudnia 2000 w sprawie obowiązku zakupu energii elektrycznej ze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych oraz wytwarzanej w skojarzeniu z wytwarzaniem ciepła,

Bardziej szczegółowo

Prawo Energetyczne I Inne Ustawy Dotyczące Energetyki Kogeneracja Skuteczność Nowelizacji I Konieczność

Prawo Energetyczne I Inne Ustawy Dotyczące Energetyki Kogeneracja Skuteczność Nowelizacji I Konieczność Prawo Energetyczne I Inne Ustawy Dotyczące Energetyki Kogeneracja Skuteczność Nowelizacji I Konieczność dr inż. Janusz Ryk Polskie Towarzystwo Elektrociepłowni Zawodowych II Ogólnopolska Konferencja Polska

Bardziej szczegółowo

Duński Plan Energetyczny. Koniec epoki kotłów gazowych i olejowych w Danii

Duński Plan Energetyczny. Koniec epoki kotłów gazowych i olejowych w Danii Duński Plan Energetyczny. Koniec epoki kotłów gazowych i olejowych w Danii W 2010 roku duńska Komisja ds. Zmian Klimatu stwierdziła, że realne jest uniezależnienie się od paliw kopalnych. Na tych danych

Bardziej szczegółowo

Stosowanie wieloźródłowych systemów bioenergetycznych w celu osiągnięcia efektu synergicznego

Stosowanie wieloźródłowych systemów bioenergetycznych w celu osiągnięcia efektu synergicznego Stosowanie wieloźródłowych systemów bioenergetycznych w celu osiągnięcia efektu synergicznego mgr inż. Jakub Lenarczyk Oddział w Poznaniu Zakład Odnawialnych Źródeł Energii Czym są wieloźródłowe systemy

Bardziej szczegółowo

ROZPROSZONE SYSTEMY KOGENERACJI

ROZPROSZONE SYSTEMY KOGENERACJI ROZPROSZONE SYSTEMY KOGENERACJI Waldemar Kamrat Politechnika Gdańska XI Konferencja Energetyka przygraniczna Polski i Niemiec Sulechów, 1o października 2014 r. Wprowadzenie Konieczność modernizacji Kotły

Bardziej szczegółowo

Spółdzielnie energetyczne

Spółdzielnie energetyczne Spółdzielnie energetyczne Spółdzielnie energetyczne krok w stronę zielonej demokracji [dropcap] [/dropcap]niemiecka transformacja energetyczna oznacza nie tylko zmiany technologiczne i gospodarcze. Przemianie

Bardziej szczegółowo

Odnawialne źródła energii wyzwania stojące przed przedsiębiorstwami wodociągowo kanalizacyjnymi po 1 stycznia 2016 roku

Odnawialne źródła energii wyzwania stojące przed przedsiębiorstwami wodociągowo kanalizacyjnymi po 1 stycznia 2016 roku dr inż. Tadeusz Żaba DYREKTOR PRODUKCJI Odnawialne źródła energii wyzwania stojące przed przedsiębiorstwami wodociągowo kanalizacyjnymi po 1 stycznia 2016 roku Przedsiębiorstwa sektora komunalnego jako

Bardziej szczegółowo

Elektrownie wiatrowe

Elektrownie wiatrowe Elektrownie wiatrowe Elektrownia wiatrowa zespół urządzeń produkujących energię elektryczną, wykorzystujących do tego turbiny wiatrowe. Energia elektryczna uzyskana z wiatru jest uznawana za ekologicznie

Bardziej szczegółowo

Wpływ regulacji unijnych na ciepłownictwo w Polsce

Wpływ regulacji unijnych na ciepłownictwo w Polsce R A Z E M C I E P L E J Wpływ regulacji unijnych na ciepłownictwo w Polsce Janusz Lewandowski 3 lutego 2011 Wybrane Dyrektywy UE określające warunki działania i rozwoju ciepłownictwa sieciowego 1. Dyrektywa

Bardziej szczegółowo

Główne problemy. Wysokie koszty importu ropy: 1 mld dziennie w 2011 Deficyt w bilansie handlowym: ~ 2.5 % of PKB 7% wydatków gospodarstw domowych

Główne problemy. Wysokie koszty importu ropy: 1 mld dziennie w 2011 Deficyt w bilansie handlowym: ~ 2.5 % of PKB 7% wydatków gospodarstw domowych Pakiet "Czysta Energia dla u" Europejska strategia dotycząca paliw alternatywnych i towarzyszącej im infrastruktury Warszawa, 15 kwietnia 2013 Katarzyna Drabicka, Policy Officer, European Commission, DG

Bardziej szczegółowo

Energetyczne projekty wiatrowe

Energetyczne projekty wiatrowe Energetyczne projekty wiatrowe Potencjał i moŝliwości w warunkach polskich Marcin Kaniewski CIBET REenergy Sp. z o.o. Al. Krakowska 197; 02-180 Warszawa Tel.: 022 57 39 733 Email: info@cibetreenergy.pl

Bardziej szczegółowo

Wykorzystanie biomasy stałej w Europie

Wykorzystanie biomasy stałej w Europie Wykorzystanie biomasy stałej w Europie Rafał Pudełko POLSKIE Wykorzystanie biomasy stałej w Europie PLAN PREZENTACJI: Aktualne dane statystyczne Pierwsze pomysły dot. energetycznego wykorzystania biomasy

Bardziej szczegółowo

STAN OBECNY I PERSPEKTYWY ZMIAN MARIAN MIŁEK SULECHÓW,

STAN OBECNY I PERSPEKTYWY ZMIAN MARIAN MIŁEK SULECHÓW, OZE w POLSCE STAN OBECNY I PERSPEKTYWY ZMIAN MARIAN MIŁEK SULECHÓW, 18 listopada 2011r. Ustawa PRAWO ENERGETYCZNE (ok. 40 nowelizacji) - obowiązek zakupu energii wytwarzanej w OZE przez spółki obrotu,

Bardziej szczegółowo

Analiza rynku pomp ciepła

Analiza rynku pomp ciepła Analiza rynku pomp ciepła Autor: Paweł Lachman - prezes Zarządu, Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp Ciepła ("Czysta Energia" - 11/2014) W ostatnim czasie zauważalny jest rozwój rynku pomp ciepła,

Bardziej szczegółowo

Rządowy program wsparcia energetyki wiatrowej w Polsce. Energetyka wiatrowa (onshore) w Polsce i w Niemczech 18.06.2013 r.

Rządowy program wsparcia energetyki wiatrowej w Polsce. Energetyka wiatrowa (onshore) w Polsce i w Niemczech 18.06.2013 r. Rządowy program wsparcia energetyki wiatrowej w Polsce Energetyka wiatrowa (onshore) w Polsce i w Niemczech 18.06.2013 r. Warszawa 2 Rządowy program wsparcia energetyki wiatrowej w Polsce Rozwój OZE w

Bardziej szczegółowo

Ambitnie ale realnie. Mapa drogowa rozwoju OZE w Polsce. Analiza Polskiego Komitetu Energii Elektrycznej

Ambitnie ale realnie. Mapa drogowa rozwoju OZE w Polsce. Analiza Polskiego Komitetu Energii Elektrycznej Ambitnie ale realnie Mapa drogowa rozwoju OZE w Polsce Analiza Polskiego Komitetu Energii Elektrycznej Polska stoi przed ważnym wyborem optymalnego miksu energetycznego kraju w kontekście potrzeb ekonomicznych

Bardziej szczegółowo

Energetyka dla społeczeństwa. Społeczeństwo dla energetyki

Energetyka dla społeczeństwa. Społeczeństwo dla energetyki Energetyka dla społeczeństwa. Społeczeństwo dla energetyki Ilona Jędrasik, Koalicja Klimatyczna Ogólnopolskie Spotkania Ekonomii Społecznej - OSES 2013 Szczecin, Nowe Warpno, 19-20 września 2013 Prosument

Bardziej szczegółowo

Alternatywne źródła energii - prezentacja scenariusza zajęć na godzinę do dyspozycji wychowawcy w gimnazjum. Autor: Joanna Łęcka

Alternatywne źródła energii - prezentacja scenariusza zajęć na godzinę do dyspozycji wychowawcy w gimnazjum. Autor: Joanna Łęcka Alternatywne źródła energii - prezentacja scenariusza zajęć na godzinę do dyspozycji wychowawcy w gimnazjum Autor: Joanna Łęcka Temat zajęć: Czy zgasną światła na Ziemi? Alternatywne źródła energii. Uczeń

Bardziej szczegółowo

PROGRAMY OCHRONY POWIETRZA PROGRAMY POPRAWY JAKOŚCI POWIETRZA. Zagadnienia, problemy, wskazania

PROGRAMY OCHRONY POWIETRZA PROGRAMY POPRAWY JAKOŚCI POWIETRZA. Zagadnienia, problemy, wskazania PROGRAMY OCHRONY POWIETRZA PROGRAMY POPRAWY JAKOŚCI POWIETRZA Zagadnienia, problemy, wskazania Opracował: mgr inż. Jerzy Piszczek Katowice, grudzień 2009r. I. WPROWADZENIE Praktyczna realizacja zasad zrównoważonego

Bardziej szczegółowo

Zmiany w środowisku naturalnym

Zmiany w środowisku naturalnym Zmiany w środowisku naturalnym Plan gospodarki niskoemisyjnej jedną z form dążenia do czystszego środowiska naturalnego Opracował: Romuald Meyer PGK SA Czym jest efekt cieplarniany? Ziemia posiada atmosferę

Bardziej szczegółowo

Energy-Mix a OZE w perspektywie do 2030 roku

Energy-Mix a OZE w perspektywie do 2030 roku Energy-Mix a OZE w perspektywie do 2030 roku Pojęcie Energy-Mix określa wytwarzanie energii, w tym elektrycznej przy wykorzystaniu różnych jej źródeł. W Polsce większość energii wytwarzana jest w elektrowniach

Bardziej szczegółowo

Uwolnij energię z odpadów!

Uwolnij energię z odpadów! Uwolnij energię z odpadów! Energia-z-Odpadów: Co na wejściu? Co na wyjściu? Energia-z-Odpadów a legislacja europejska 26.11.2009 POLEKO, Poznań dr inŝ. Artur Salamon, ESWET 1 O nas: ESWET (European Suppliers

Bardziej szczegółowo

Biogazownie w Polsce alternatywa czy konieczność

Biogazownie w Polsce alternatywa czy konieczność Janusz Wojtczak Biogazownie w Polsce alternatywa czy konieczność Biogazownie w Niemczech Rok 1999 2001 2003 2006 2007 2008 Liczba 850 1.360 1.760 3.500 3.711 4.100 instalacji Moc (MW) 49 111 190 949 1.270

Bardziej szczegółowo

Dyrektywa IPPC wyzwania dla ZA "Puławy" S.A. do 2016 roku

Dyrektywa IPPC wyzwania dla ZA Puławy S.A. do 2016 roku Dyrektywa IPPC wyzwania dla ZA "Puławy" S.A. do 2016 roku Warszawa, wrzesień 2009 Nowelizacja IPPC Zintegrowane zapobieganie zanieczyszczeniom i ich kontrola Zmiany formalne : - rozszerzenie o instalacje

Bardziej szczegółowo

Sprawozdanie nt. planu działań KE w zakresie energii do roku 2050: bezpieczny, konkurencyjny i niskoemisyjny sektor energetyczny

Sprawozdanie nt. planu działań KE w zakresie energii do roku 2050: bezpieczny, konkurencyjny i niskoemisyjny sektor energetyczny Bruksela, dnia 16 grudnia 2011 r. Sprawozdanie nr 111/2011 Sprawozdanie nt. planu działań KE w zakresie energii do roku 2050: bezpieczny, konkurencyjny i niskoemisyjny sektor energetyczny Bruksela, dnia

Bardziej szczegółowo

WYZWANIA NA RYNKU ENERGII

WYZWANIA NA RYNKU ENERGII BLOK TEMATYCZNY: Zrównoważone finansowanie infrastruktury WYZWANIA NA RYNKU ENERGII Nowe oferty dostawców i zmienione zachowania użytkowników dr Andrzej Cholewa dr Jana Pieriegud Sopot, 26 czerwca 2013

Bardziej szczegółowo