Możliwości rozwoju fotowoltaiki w województwie lubelskim

Transkrypt

1 Możliwości rozwoju fotowoltaiki w województwie lubelskim Prof. dr hab. inż. Jan M. Olchowik Instytut Inżynierii Odnawialnych Źródeł Energii Politechnika Lubelska Polskie Towarzystwo Fotowoltaiczne

2 Stan i prognozy zużycia energii pierwotnej

3 Prognozy wykorzystania źródeł energii w obecnym stuleciu

4 Źródło pochodzenia energii słonecznej

5 SŁOŃCE

6

7 ENERGIA FOTONÓW

8 Widmo promieniowania słonecznego

9 Struktura Słońca m S 1, kg, E mc 2, R 0,23R P 3, W. 0,7R

10 Potencjał energii Słońca

11 Rodzaje konwersjii energii słonecznej fotochemiczna fototermiczna fotowoltaiczna (PV)

12 Fotowoltaika - energetyka słoneczna?

13 Konwersja fotowoltaiczna światło energia elektryczna

14 KONWERSJA FOTOWOLTAICZNA

15 n p

16 Kilkunastu minutowa ekspozycja energii słonecznej za Ziemię wystarcza na zabezpieczenie rocznych potrzeb energetycznych naszego globu

17 Ilustracja powierzchni elektrowni PV, zabezpieczających w energią elektryczną świat i Europę.

18 Stan obecny i prognozy zasobów energetycznych

19 Światowy potencjał energii słonecznej

20 Nasłonecznienie Europy

21 Fotowoltaika światowa w cyfrach i prognozach

22 Charakterystyka technologii

23 Realizacja i prognozy.

24 Europejski marketing PV

25 Idea taryf stałych długoterminowe gwarancje odkupywania energii przez państwo po cenach wyższych od tych, jakie obowiązywały na energię elektryczną w danym kraju.

26 Charakterystyka taryf stałych na energię z fotowoltaiki w wybranych krajach europejskich Kraj Wartość FiT Okres obowiązywania FiT systemy PV o małych mocach systemy PV o mocach większych Austria /kwh /kwh 100% przez 10lat Grecja 0.45 /kwh 0.45 /kwh 20 lat (z coroczna degresją) Włochy /kwh /kwh 20 lat Hiszpania 0.34 /kwh 0.32 /kwh 25 lat Słowacja /kwh 12 lat Niemcy /kwh /kwh 20 lat Czechy Czk/kWh Czk/kWh 20 lat Francja /kwh /kwh (w zależności od regionu) 20 lat Macedonia 0.46 /KWh 0.41 /KWh 20 lat Bułgaria /kwh /kwh 25 lat

27 Rozwiązania techniczne

28 Farmy fotowoltaiczne

29 Wykorzystanie nieużytków

30 Jak mogłaby wyglądać fotowoltaika na Lubelszczyźnie

31 Nasłonecznienie Europy

32 Nasłonecznienie Polski Średnia liczba godzin słonecznych na Lubelszczyźnie / rok

33 Lubelszczyzna Powierzchnia ha (25122 km 2 ) Ludność:

34 Elektroenergetyka Lubelszczyzny Konsumpcja energii elektrycznej 8 TWh/rok Moc zainstalowana ok. 430 MW Moc wykorzystywana powyżej 1100 MW

35 Można tak..

36 Ale: Aby zabezpieczyć dla Lubelszczyzny roczną energię elektryczną (ok. 8 TWh/rok), potrzeba ok. 1 mln ton wysokokalorycznego węgla (przy 100% sprawności konwersji daje to 16 tys. 60-cio tonowych węglarek

37 Można jednakże też inaczej:

38 Czy fotowoltaika jest w stanie zabezpieczyć taką moc i energię w Regionie?

39 Energia z PV wyliczenia powierzchni i kosztów PVPPs

40 Krzem 1 m. 1 m. 1 m. Występowanie: Krzem jest, po tlenie, najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem na Ziemi. Jego zawartość w skorupie ziemskiej wynosi 27,7%. Najważniejsze jego związki to krzemiany (szczególnie litowców i berylowców), oraz dwutlenek krzemu czyli popularna krzemionka (Si02), występująca w wielu postaciach i będąca podstawowym składnikiem niemal wszystkich skał i piasków..

41 Oryginał

42 1 m. 1 m. 1 m. 0,2 mm 3000 płytek (1x1m 2 )

43 Z 1 m 3 krzemu (o wadze 2,33 t) można uzyskać przetworniki energii słonecznej o mocy ok. 0.5 MWp

44 Dalsze wyliczenia: Dla uzyskania mocy rzędu 1 GW potrzeba zatem powierzchni modułów PV równej ok. 700 ha Jest to zaledwie 0.03% terytorium Lubelszczyzny

45 Ile trzeba na to krzemu? 2400 m 3 Si (ok ton Si 100 wagonów)

46 Czy jest możliwe wytworzenie z fotowoltaiki potrzebnej dla Lubelszczyzny ilości energii?

47 Wyliczenie czynnika energetycznego takiej konwersji wymaga uwzględnienia skali czasu i rozkładu czasowego intensywności promieniowania. Uwzględniając typowe założenia dla sprawności konwersji PV(15% dla Si) i warunki usłonecznienia, wymaganą energię 8 TWh/rok można wytworzyć za pomocą farm fotowoltaicznych o powierzchni 16 tys. hektarów, co stanowi 0.64% terytorium.

48 Realia dnia dzisiejszego w Polsce

49 Tylko jedna naziemna farma fotowoltaiczna i kilkanaście instalacji dachowych..wierzchosławice

50

51 Co robi dziś Europa?

52

53

54

55

56

57

58

59

60 Last minute.

61

62 Dziękuję za uwagę,