ENERGIA WIATRU ENERGIA BIOMASY

Transkrypt

1 ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII ENERGETYKA SŁONECZNA ENERGIA WIATRU ENERGIA FAL ELEKTROWNIE WODNE ENERGIA BIOMASY ENERGIA ZIEMI

2 ENERGETYKA SŁONECZNA Słońce jest podstawowym źródłem energii dla naszej planety. Przed milionami lat energia słońca docierająca do ziemi została uwięziona w węglu, ropie naftowej, gazie ziemnym itp. RównieŜ słońcu zawdzięczamy energię jaką niesie ze sobą wiatr czy fale morskie. MoŜna takŝe bezpośrednio wykorzystywać energię słoneczną poprzez zastosowanie specjalnych systemów do pozyskiwania i akumulowania energii słonecznej. Promieniowanie słoneczne jest to strumień energii emitowany przez Słońce równomiernie we wszystkich kierunkach

3 Miarą wielkości promieniowania słonecznego docierającego ze słońca do ziemi jest tzw. stała słoneczna. Jest ona wartością gęstości strumienia energii promieniowania słonecznego na powierzchni stratosfery i obecnie wynosi 1,4 kw/m2. W promieniowaniu słonecznym docierającym do powierzchni Ziemi wyróŝnia się trzy składowe promieniowania: bezpośrednie pochodzi od widocznej tarczy słonecznej rozproszone powstaje w wyniku wielokrotnego załamania na składnikach atmosfery odbite powstaje w skutek odbić od elementów krajobrazu i otoczenia.

4 Elektrownia "Solar one" w "Solar One" w Kalifornii jest największą na świecie słoneczną "siłownią" o maksymalnej mocy 10 MW. Ponad 1800 zwierciadeł śledzi oddzielnie ruch słońca i odbija jego ciepło do kolektora znajdującego się w centrum urządzenia. Kalifornii

5 Zakrzywione zwierciadła Zakrzywione zwierciadła śledzą ruch słońca i skupiają promienie w celu podgrzania oleju w rurach. Ciepło przenosi się na wodę, która wrze. Para napędza turbiny podłączone do generatorów prądu elektrycznego. Zakrzywione zwierciadła

6 ENERGIA FAL W korzystnych warunkach topograficznych moŝliwe jest wykorzystanie pływów morza. Ujcie rzeki wpływającej do morza i wysokie jej brzegi umoŝliwiają budowę zapory, 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.

7 Rząd "kiwających się kaczek" Rząd "kiwających się kaczek" - urządzeń, które absorbują energię fal morskich i umoŝliwiają przetworzenie jej na elektryczność.

8 Jedyna na świecie elektrownia wykorzystująca Jedyna na świecie elektrownia wykorzystująca pływy morskie, zbudowana w ujściu rzeki Rance we Francji. Na zaporze zamontowano turbiny pracujące w czasie przypływu i odpływu. wydajność elektrowni jest stosunkowo niska. pływy morskie

9 ENERGIA WIATRU Energia wiatru jest dziś powszechnie wykorzystywana - w gospodarstwach domowych, jak i na szerszą skalę w elektrowniach wiatrowych. Stosowanie tego typu rozwiązań nie jest bardzo kosztowne, ze względu na niezbyt skomplikowaną budowę urządzeń jak i nieskomplikowaną eksploatację.

10 Energia wiatru w poszczególnych miesiącach roku (wykres powstał na podstawie pomiarów na terenie Danii, ale jest wspólny dla klimatu umiarkowanego).

11 Typowa zmienność prędkości wiatru w ciągu doby.

12 Budowa elektrowni wiatrowej 1) kontroler 2) siłownik mechanizmu przestawiania łopat 3) główny wał 4) chłodnica oleju 5) skrzynia przekładniowa 6) wieloprocesorowy układ sterowania 7) hamulec postojowy 8) dˇwig dla obsługi 9) transformator 10) piasta łopaty 11) łoŝysko łopaty 12) łopata 13) układ hamowania wirnika 14) układ hydrauliczny 15) tarcza hydraulicznego układu hamowania wirnika 16) pierścień układu kierunkowania 17) fundament 18) koła zębate układu kierunkowania 19) generator 20) chłodnica generatora powłok przymocowanych do belki nośnej.

13 Budowa elektrowni wiatrowej

14 ENERGIA ZIEMI Zasoby petrotermiczne są zmagazynowane w warstwach skalnych i mają znaczenie perspektywiczne. Sposób wykorzystania zasobów geotermalnych zaleŝy od temperatury czynnika grzejnego. Przyjęto, Ŝe przy temperaturze powyŝej C opłaca się go wykorzystać do produkcji energii elektrycznej. Przy niŝszych temperaturach czynnika grzejnego wchodzi w rachubę wykorzystanie do celów ciepłowniczych, klimatyzacyjnych, wytwarzania ciepłej wody uŝytkowej w systemach miejskich i przemysłowych, do ogrzewania szklarni, hodowli ryb, do celów balneologicznych i rekreacyjnych.

15 Ciepło moŝe być pobierane z : Wodya) powierzchniowej (rzeki, jeziora, sztuczne zbiorniki) b) gruntowej: ma przewaŝnie przez cały rok temperaturę w granicach +8 do +10 C. Konieczne jest budowanie studni do pobierania i odprowadzania oziębionej wody po oddaniu ciepła w pompie. c) ścieków: mają ograniczone zastosowanie ze względu na stopień zanieczyszczenia powietrza z otoczenia. Gruntów jest dobrym akumulatorem ciepła, poniewaŝ na całej powierzchni pochłania energię słoneczną oraz przejmuje energię cieplną za pomocą konwekcji i deszczu.dopływ ciepła następuje z górnej powierzchni gruntu i w bardzo znikomej części z jego głębi. Następuje więc samoregulacja cieplna gruntu. Pobór energii przez pompę ciepła następuje drogą pośrednią, przez zakopanie w ziemi kolektory gruntowe wykonane najczęściej z rur polietylenowych, wewnątrz przepływa roztwór o obniŝonej temperaturze krzepnięcia, przekazujący ciepło z gruntu do wymiennika płytowego (parownika) gdzie jest ono przejmowane przez parujący czynnik chłodniczy.

16 Budowa pompy do pobierania energii z Ziemi :

17 Energia geotermalna to naturalne ciepło Ziemi skumulowane w gruntach, skałach, wodach i parach wypełniających pory i szczeliny skalne. Występuje pod przykryciem nieprzepuszczalnych skał o niskiej przewodności cieplnej. Na powierzchnię ziemi wydobywa się dzięki przewodzeniu i konwekcji. Przypuszcza się, Ŝe energia ta jest wynikiem rozpadu pierwiastków promieniotwórczych w skorupie ziemskiej, któremu towarzyszy wydzielanie ciepła.

18 ENERGIA BIOMASY Biomasę okrela się jako masę materii organicznej, zawartą w organizmach zwierzęcych lub roślinnych. WyraŜana jest w jednostkach tzw. świeŝej masy (naturalna masa organizmów) oraz suchej masy (masa bezwodna). Termin biomasa dotyczy całego szeregu odnawialnych technologii energetycznych, obejmujących: spalanie biomasy roślinnej spalanie śmieci komunalnych

19 Energię moŝna uzyskać ze: Słomy Drewna Oleju rzepakowego Spirytusu etanol biogazu z nawozu organicznego produkcji zwierzęcej biogazu z osadów ściekowych, odpadów komunalnych płynnych i stałych

20 Energię moŝna równieŝ odzyskiwać ze spalania śmieci w przeznaczonych do tego celu piecach. Ten londyński zakład spala 1300 ton śmieci dziennie, a uzyskaną energię sprzedaje

21 ELEKTROWNIE WODNE Pobieranie energii wodnej jest bardzo korzystne zarówno ze względu na ekologiczny, jak i ekonomiczny charakter, bowiem dostarcza ona ekologicznie czystej energii i reguluje stosunki wodne zwiększając retencję wód powierzchniowych, co polepsza warunki uprawy roślin oraz warunki zaopatrzenia ludności i przemysłu w wodę. Działanie elektrowni wodnych jest dość proste. Woda z rzek spływa z wyŝej połoŝonych terenów takich jak np. góry, czy wyŝyny do zbiorników wodnych (mórz lub jezior) połoŝonych np. na nizinach. Przepływ wody w rzece spowodowany jest róŝnicą energii potencjalnej wód rzeki w górnym i dolnym biegu. Energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną płynącej wody. Fakt ten wykorzystuje się właśnie w elektrowni wodnej przepuszczając przez turbiny wodne płynącą rzeką wodę.

22 Małe Elektrownie Wodne ZALETY: nie zanieczyszczają środowiska i mogą być instalowane w licznych miejscach na małych ciekach wodnych mogą być zaprojektowane i wybudowane w ciągu 1-2 lat, wyposaŝenie jest dostępne powszechnie, a technologia dobrze opanowana prostota techniczna powoduje wysoką niezawodność i długą Ŝywotność mogą być sterowanie zdalnie

23 Podział elektrowni ze względu na wielkość elektrownie duŝe o mocy zainstalowanej 10 MW i więcej elektrownie małe o mocy w przedziale 200 kw - 10 MW mikroelektrownie wodne poniŝej 200 kw mocy

24 WyróŜnia się trzy podstawowe nasiębierne, śródsiębierne, podsiębierne. typy kół wodnych

25 Budowa elektrowni wodnej:

26