Przegląd rozwoju energetyki odnawialnej w. Paweł Karpiński Z-ca Dyrektora Wydziału Środowiska UMWD

Transkrypt

1 Przegląd rozwoju energetyki odnawialnej w Polsce i na Dolnym Śląsku Paweł Karpiński Z-ca Dyrektora Wydziału Środowiska UMWD

2 Odnawialne Źródło Energii źródło wykorzystujące w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania słonecznego, aerotermalną, geotermalną, hydrotermalną, fal, prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu pochodzącego ze składowisk odpadów, a także biogazu powstałego w procesach odprowadzania lub oczyszczania ścieków albo rozkładu składowanych szczątków roślinnych i zwierzęcych

3 Prawo UE w zakresie OZE DYREKTYWA 2001/77/WE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY z dnia 27 września 2001 r. w sprawie wspierania produkcji na rynku wewnętrznym energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych DYREKTYWA 2003/30/WE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY z dnia 8 maja 2003 r. w sprawie wspierania użycia w transporcie biopaliwlub innych paliw odnawialnych 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 DYREKTYWA PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków

4 Prawo krajowe w zakresie OZE Krajowy Plan Działania w Zakresie Energii ze Źródeł Odnawialnych Polityka energetyczna Polski do roku 2030 Prawo energetyczne Ustawa o efektywności energetycznej Prawo budowlane

5 Przegląd technik z uwzględnieniem ich wpływu na przestrzeń

6 Energia słoneczna

7 Sposoby pozyskiwania energii KOLEKTORY SŁONECZNE OGNIWA FOTOWOLTAICZNE CIEPŁO ENERGIA ELEKTRYCZNA

8 Kolektory słoneczne 1. Płaskie absorpcyjne: proste i estetyczne 2. Próżniowe: ok. 30% wydajniejsze i 30% droższe

9 Kolektory słoneczne Kolektory słoneczne: zalety Prosta, sprawdzona i trwała technologia Relatywnie szybki zwrot inwestycji Łatwość montażu i obsługi Pozyskiwanie prostej energii cieplnej (małe straty) Wzrost niezależności energetycznej budynku

10 Kolektory słoneczne Kolektory słoneczne: wady Zależność od warunków pogodowych i dobowych Nadmiar lub niedomiar energii w cyklu rocznym Ograniczone możliwości magazynowania energii cieplnej Ograniczone zastosowanie energii cieplnej Pobór energii elektrycznej (pompy, sterowanie) Odpad niebezpieczny: glikol

11 Ogniwa fotowoltaiczne 1. Ogniwa monokrystaliczne: sprawność do 22 % 2. Ogniwa polikrystaliczne: sprawność do 18% 3. Ogniwa amorficzne: sprawność do 10 %

12 Ogniwa fotowoltaiczne Ogniwa fotowoltaiczne: zalety Wytwarzanie uniwersalnej energii elektrycznej Prostota systemu, przyjazność środowisku Możliwość przesyłu i zarządzania energią (smart grid) Możliwość magazynowania energii w sieci ( feed-in tariff ) lub akumulatorach Uniezależnienie energetyczne budynku (off grid) Możliwość sprzedaży nadmiaru energii ( feed-intariff dla gospodarstw domowych)

13 Ogniwa fotowoltaiczne Ogniwa fotowoltaiczne: wady Ciągłe poszukiwanie taniej i sprawnej technologii Nieopłacalność bez dotowania (handel energią) Zależność od warunków pogodowych i dobowych (konieczność drogiego buforowania) Nadmiar lub niedomiar energii w cyklu rocznym (buforowanie) Drogie magazynowanie energii elektrycznej (szczególnie w Polsce system Zielonych Certyfikatów i koncesja) Słaba konkurencja na rynku z powodu dotowania

14 Wpływ na przestrzeń Kolektory słoneczne: Zajmują sporą powierzchnię dachu, odróżniając się kolorystycznie od tradycyjnych pokryć dachowych Problem z ich lokowaniem na budynkach zabytkowych Ogniwa fotowoltaiczne: Farmy słoneczne zajmują duże powierzchnie Przy wykorzystaniu w budynkach pojawiają się elementy zintegrowane

15 Energia wiatrowa

16 Energia wiatrowa Wykorzystywane techniki: 1. Duże wiatraki o mocach 1-9 MW, zorganizowane w farmy wiatrowe 2. Małe wiatraki o mocy0,3 3 kw

17 Energia wiatrowa Elektrownie wiatrowe: zalety Duża moc jednostkowa wiatraków(2-3 MW) i całych farm Relatywnie tani prąd odnawialny Możliwość sprostania przez Polskę wymogom OŹE Dość dobre warunki wiatrowe dla Polski Możliwość prowadzenia normalnej gospodarki pod wiatrakami (rolnictwo), rybołówstwo

18 Energia wiatrowa Elektrownie wiatrowe: wady Znaczący wpływ na człowieka, środowiskoi krajobraz Silne, niestabilne źródło energii, zależne od pogody Konieczność magazynowania energii i buforowania systemu elektroenergetycznego Monokultura wiatrakowa w dziedzinie OŹE

19 Wpływ na przestrzeń Wiatraki dużej mocy Silnie zaburzają krajobraz Umożliwiają prowadzenie gospodarki rolnej i rybackiej Wiatraki małej mocy Wymagają małego masztu Mogą być montowane na dachach budynków

20 Energia spadku wody

21 Energia spadku wody Wykorzystywane techniki: 1. Wysokoobrotowe turbiny Francisa i Kaplana 2. Turbiny niskoobrotowe: VLH i Śruba Archimedesa 3. Mikroelektrownie wodne

22 Energia spadku wody Elektrownie wodne: zalety Trwała i sprawdzona technologia Połączenie funkcji energetycznej i retencyjnej Relatywnie tani prąd odnawialny Możliwość sprostania przez Polskę wymogom OŹE Dobre warunki wodne na Dolnym Śląsku Przewidywalne źródło odnawialnej energii Przy małych elektrowniach niewielki wpływ na człowieka, środowisko i krajobraz Przy układach szczytowo-pompowych możliwość magazynowania energii elektrycznej!

23 Energia spadku wody Elektrownie wodne: wady Duży koszt inwestycyjny przy realnie małej mocy zainstalowanej Duży wpływ na środowiskoogromnych elektrowni wodnych Kłopot z lokalizacją nowych obiektów na terenach chronionych Problem z przyłączeniem małych elektrowni do sieci elektroenergetycznej Wysoki koszt odtwarzania zabytkowych obiektów

24 Wpływ na przestrzeń Hydroelektrownie dużej mocy Silnie zaburzają krajobraz Wyłączają duże obszary spod gospodarki człowieka Hydroelektrownie małej mocy Mało ingerują w przestrzeń

25 Energia biomasowai odpadowa

26 Energia biomasowai odpadowa Wykorzystywane techniki: 1. Współspalanie w dużych blokach energetycznych 2. Biogazownie 3. Kotłownie biomasowe 4. Elektrownie lub ciepłownie wysypiskowe

27 Energia biomasowai odpadowa Zalety: Dostępność taniego paliwa w przypadku odpadów Utylizacja odpadów organicznych Produkcja elektryczności i ciepła w kogeneracji Dodatkowe miejsca pracy na wsi Uprawy energetyczne na nieużytkach

28 Energia biomasowai odpadowa Wady: Wysoki koszt inwestycyjny, niska opłacalność (Polska) Relatywnie niewielka moc (1-2 MW en.elektrycznej, 2-6 MW ciepła) Wprowadzanie CO2 do środowiska Uciążliwy zapach Wpływ na monokulturyzację upraw i ceny żywności

29 Wpływ na przestrzeń Biogazownie Zajmują sporą przestrzeń w stosunku do mocyi wymagają strefy buforowej Dodatkową przestrzeń zajmują uprawy energetyczne Kotłownie biomasowe Wymagają dużych magazynów biomasy Spalarnie odpadów Mają korzystną relację powierzchni do mocyale wymagają bufora Wymagają dostępu do infrastruktury miejskiej oraz dobrego skomunikowania

30 Energia geotermalna

31 Energia geotermalna Wykorzystywane techniki - geotermia głęboka: 1. Ciepłownie geotermalne 2. Wykorzystanie rekreacyjno - uzdrowiskowe Wykorzystywane techniki - geotermia płytka: 3. Gruntowe wymienniki ciepła 4. Pompy ciepła

32 Energia geotermalna Energia geotermalna: zalety 80 % Polski ma wody geotermalne zdatne do wykorzystania Możliwość bezemisyjnego ogrzewania budynków Możliwość sprostania przez Polskę wymogom OŹE Możliwość wykorzystywania w lecznictwie i rekreacji Znikomy wpływ na człowieka, środowisko i krajobraz Przewidywalność źródła energii Możliwość poprawy bilansu cieplnego przy wytwarzaniu energii elektrycznej

33 Energia geotermalna Energia geotermalna: wady Wysokie koszty inwestycyjne w stosunku do uzyskiwanej mocy Brak możliwości przesyłu ciepła na duże odległości Ograniczone możliwości magazynowania ciepła Ograniczone możliwości wykorzystania energii cieplnej

34 Wpływ na przestrzeń Geotermia głęboka Znikomy wpływ na przestrzeń Geotermia płytka Urządzenia zintegrowane z budynkami pompy ciepła i gruntowe wymienniki ciepła Konieczność opracowania szczegółowych planów płytkiej geotermii

35 Budownictwo okołozerowe

36 Budownictwo okołozerowe

37 Budownictwo okołozerowe DYREKTYWA PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków od 31 grudnia 2018 r. wszystkie nowe budynki użyteczności publicznej będą budynkami o niemal zerowym zużyciu energii od 31 grudnia 2020 r. wszystkie nowe budynki będą budynkami o niemal zerowym zużyciu energii

38 Budynek okołozerowy 1. Dom rozmiarami dopasowany do potrzeb 2. Bryła prosta, skupiona, o małej powierzchni styku z otoczeniem 3. Dobra izolacja termiczna 4. Wysoka jakość drzwi i okien 5. Odpowiednie ustawienie domu względem słońca 6. Gruntowy wymiennik ciepła 7. Rekuperator 8. Technologie OZE kolektory słoneczne, baterie fotowoltaiczne i małe wiatraki a także elektrociepłownie OZE 9. Przydomowa oczyszczalnia ścieków z drenażem 10.Wykorzystanie wody ze studni lub wody deszczowej

39 Wpływ na przestrzeń Korzystny Budynki efektywne energetycznie są zwarte i zajmują mało miejsca Niekorzystny Tego typu budownictwo wymaga lokowania w przestrzeni urządzeń OZE wytwarzających lub magazynujących energię

40 Wyzwanie: offgrid

41 Dziękuję za uwagę! Paweł Karpiński Z-ca Dyrektora Wydziału Środowiska tel.kom