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

Transkrypt

1 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 1.3. Skażenie powietrza spalinami Składniki spalin i oddziaływanie ich na środowisko Skutki skażenia środowiska Wielkość emisji zanieczyszczeń Koszty środowiskowe 1.4. Nowe trendy w energetyce konwencjonalnej l.4. l. Rodzaje siłowni Kierunki rozwoju energetyki konwencjonalnej Oczyszczanie spalin 1.5. Energetyka jądrowa Wprowadzenie Promieniotwórczość Reakcje jądro we Reaktory jądrowe Paliwo w reaktorach jądrowych Elektrownie jądrowe Kierunki rozwoju energetyki jądrowej 1.6. Zalety i wady energetyki konwencjonalnej l.7 Charakterystyka działań zmierzających do zahamowania dalszej degradacji środowiska 2. Odnawialne źródła energii2.1. Wprowadzenie 2.2. Rys historyczny 2.3. Podział źródeł energii 2.4. Charakterystyka pierwotnych odnawialnych źródeł energii Energia słoneczna i j ej zasoby Energia geotermalna i j ej zasoby Energia oddziaływań grawitacyjnych i jej zasoby 2.5. Techniczne możliwości wykorzystania odnawialnych źródeł energii 2.6. Plan działań Unii Europejskiej w dziedzinie energii ze źródeł odnawialnych 2.7. Prognozy rozwoju energii ze źródeł odnawialnych w Polsce 2.8. Polskie regulacje prawne w zakresie OŹE 2.9. Podsumowanie 3. Energia wody3.1. Wprowadzenie Światowe zasoby wody 3.2. Hydroenergetyka 3.2. l. Historia wykorzystania energii mechanicznej wody Potencjał hydroenergetyczny świata Zasoby wodne Polski i ich hydroenergetyczny potencjał Sposoby wykorzystania potencjału energetycznego wody 3.3. Podstawy teoretyczne 3.4. Duże elektrownie wodne Typy dużych elektrowni wodnych Elektrownie szczytowo-pompowe w Polsce Zalety i wady dużej energetyki wodnej 3.5. Mała energetyka wodna (MEW) Podział małej energetyki wodnej Turbiny w MEW Mała energetyka wodna w Polsce Opłacalność budowy małych elektrowni wodnych Regulacje prawne dotyczące MEW Zalety MEW 3.6. Energia pływów 3.7. Energia fal 3.8. Energia prądów morskich 3.9. Energia dyfuzji Metoda PRO Metoda RED

2 4. Energia wiatru i jej wykorzystanie4.1. Rys historyczny 4.2. Charakterystyka energii wiatru 4.3. Zależności opisujące energię wiatru 4.4. Przegląd konstrukcji turbin wiatrowych 4.5. Światowy rozwój energetyki wiatrowej 4.6. Doświadczenia polskie 4.7. Efekt ekologiczny, prognozy i perspektywy aeroenergetyki w Polsce do 2030 roku 4.8. Koncepcje przyszłościowe energetyki wiatrowej 4.9. Morskie farmy wiatrowe (MFW) Historia MFW Europejskie MFW Perspektywy MFW w Polsce Małe turbiny wiatrowe (MTW) Charakterystyka MTW Przegląd rozwiązań MTW Polskie rozwiązania MTW Przybliżona metoda obliczania wydajności MTW Wiatrowo-słoneczny system hybrydowy Inne koncepcje zagospodarowania energii z MTW Wady i zalety siłowni wiatrowych 5. Energia promieniowania słonecznego5.1. Wprowadzenie 5.2. Istota promieniowania słonecznego 5.3. Budowa atomu i struktura materii 5.4. Podstawy teoretyczne promieniowania słonecznego 5.5. Wymiana ciepła przez promieniowanie 5.6. Charakterystyka promieniowania słonecznego 5.7. Perspektywy wykorzystania energii promieniowania słonecznego do ogrzewania 5.8. Podział metod konwersji i wykorzystania energii promieniowania słonecznego 5.9. Historia rozwoju energetyki słonecznej Zalety i wady energii promieniowania słonecznego 6. Pasywne systemy wykorzystania energii słonecznej z elementami teorii wymiany ciepła6.1. Definicja systemów pasywnych 6.2. Podstawy teoretyczne wymiany ciepła 6.3. Przewodzenie ciepła 6.4. Konwekcja 6.5. Promieniowanie i konwekcja swobodna 6.6. Przenikanie ciepła 6.7. Pasywne ogrzewanie budynków Rodzaje pasywnych rozwiązań w budownictwie Energooszczędne okna Transparentne materiały izolacyjne 6.8. Pasywne chłodzenie 6.9. Pasywne systemy magazynowania ciepła w budynkach 7. Aktywne systemy wykorzystania energii słonecznej - kolektory słoneczne7.1. Przegląd aktywnych metod wykorzystania energii słonecznej 7.2. Podstawy teoretyczne kolektorów słonecznych 7.3. Zasoby energii słonecznej w Polsce 7.4. Wartość użyteczna promieniowania słonecznego 7.5 Budowa kolektorów słonecznych 7.6. Obliczanie słonecznego systemu podgrzewania wody użytkowej 7.6.l. Przykład uproszczonych obliczeń i doboru kolektora Aspekt ekonomiczny instalacji kolektorów słonecznych Aspekt ekologiczny stosowania kolektorów słonecznych 7.7. Nowe typy kolektorów słonecznych 7.8. Badanie kolektorów słonecznych Normy badawcze kolektorów słonecznych 8. Aktywne systemy konwersji energii słonecznej - stawy i kominy słoneczne8.1. Wprowadzenie 8.2. Stawy słoneczne

3 Budowa i zasada działania Przegląd pracujących instalacji Podsumowanie - wady i zalety stawów słonecznych 8.3. Kominy słoneczne Wprowadzenie Zasada działania komina słonecznego Potencjał energetyki opartej na kominach słonecznych Stan zaawansowania budowy kominów słonecznych 9. Podstawy termodynamiki i metody przetwarzania energii słonecznej na pracę9.1. Wprowadzenie 9.2. Podstawy teoretyczne termodynamiki Pojęcia podstawowe Zasady termodynamiki Perpetuum mobile i sprawność obiegu Rzeczywiste silniki termodynamiczne Silnik Stirlinga Silnik Ericssona 9.3. Wysokotemperaturowy system zdecentralizowany 9.4. Wysokotemperaturowy system scentralizowany 10. Niskotemperaturowa energia termiczna mórz i oceanów10.1. Wprowadzenie Rys historyczny Konwersja energii termicznej oceanu na energię mechaniczną Zalety i wady systemu OTEC Obecny stan zaawansowania systemu OTEC Konwersja energii termicznej oceanu na energię elektryczną 11. Energia geotermalna11.1. Wprowadzenie Rys historyczny i współczesne metody wykorzystania energii geotermalnej Natura źródeł geotermalnych Sposoby wykorzystania źródeł geotermalnych Zasoby geotermalne w Polsce i ich wykorzystanie Historia polskiej geotermii Zasoby wód geotermalnych Geotermalne zasoby energetyczne Obecny stan polskiej energetyki geotermalnej Wnioski końcowe Porównanie energetyki geotermalnej z konwencjonalną Wpływ energetyki geotermalnej na środowisko Zagadnienie techniczne ekonomiczne energetyki geotermalnej 12. Systemy wspomagające wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych12.1. Wprowadzenie Różne formy magazynowania energii Magazynowanie energii cieplnej Magazynowanie energii chemicznej Przetwarzanie niskotemperaturowej energii cieplnej Przetwarzanie i magazynowanie wysokotemperaturowej energii cieplnej 13. Pompy ciepła13.1. Wprowadzenie Rys historyczny Zasada działania pompy ciepła Przegląd typów pomp ciepła Sprężarkowe pompy ciepła Czynniki robocze sprężarkowych pomp ciepła a dziura ozonowa Absorpcyjne pompy ciepła Pompy ciepła pozostałych typów Dolne źródła pomp ciepła Pompy ciepła w Polsce Polskie Stowarzyszenie Pomp Ciepła Efekty ekonomiczne stosowania pomp ciepła Pompy ciepła pracujące w kogeneracji z innymi OŹE Przykłady zastosowania pomp ciepła w Polsce

4 Podsumowanie 14. Ogniwa fotowoltaiczne14.1. Historia ogniw fotowoltaicznych Mechanizm efektu fotowoltaicznego Wpływ temperatury na efekt fotowoltaiczny Budowa ogniw słonecznych Koncentratory ogniw fotowoltaicznych Współpraca ogniw fotowoltaicznych z innymi nośnikami energii Rozwiązanie hybrydowe Ogniwa fotowoltaiczne w układach kogeneracyjnych Urządzenie hybrydowe: ogniwo fotowoltaiczne-kolektor słoneczny Perspektywy i strategia rozwoju ogniw fotowoltaicznych Światowa sytuacja systemów fotowoltaicznych Kierunki rozwoju systemów fotowoltaicznych Polskie doświadczenia energetyki fotowoltaicznej Znaczenie ogniw fotowoltaicznych w kosmonautyce Zalety systemów fotowoltaicznych 15. Biomasa Wprowadzenie Cechy charakterystyczne biomasy Biomasa jako odnawialne źródło energii Energetyczny potencjał biomasy Charakterystyka biomasy jako nośnika energii Metody energetycznego wykorzystania biomasy Spalanie biomasy Termiczne przetwarzanie biomasy na potrzeby energetyczne Inne możliwości energetycznego wykorzystania biomasy Plantacje energetyczne Wady i zalety energetycznego wykorzystania biomasy Drewno jako proekologiczne odnawialne źródło energii Pelety Plantacje drewna energetycznego Bilans drewna w Polsce Wykorzystanie drewna do produkcji ciepła w Polsce Przykłady kotłowni opalanych drewnem Budowa i zasada działania kotłowni opalanej drewnem Słoma jako proekologiczny surowiec energetyczny Charakterystyka słomy jako nośnika energii Sposoby spalania słomy Polskie ciepłownie opalane słomą Biopaliwa Historia, stan obecny i prognozy produkcji biopaliw na świecie Surowce do produkcji biopaliw Biopaliwa w Polsce Podsumowanie 16. Biogaz16.1. Biogaz jako odnawialne źródło energii Mechanizm powstawania biogazu Źródła oraz technologie pozyskiwania i zagospodarowania biogazu Zagospodarowanie biogazu z oczyszczalni ścieków Wykorzystanie biogazu z wysypisk śmieci Charakterystyka gazu wysypiskowego Technologie energetycznego wykorzystania odpadów Eksploatacja gazu wysypiskowego w Polsce Pozyskiwanie biogazu w gospodarstwach rolnych Rolnicze źródła biogazu Technologie pozyskiwania biogazu w rolnictwie Pozyskiwanie biogazu na polskiej wsi Koncepcja wiejskiej spółdzielczej elektrociepłowni opalanej biogazem Konwersja biogazu Wprowadzenie Metody wzbogacania i oczyszczania biogazu Konwersja biogazu w energię cieplną

5 Konwersja biogazu w energię elektryczną Koncepcja zagospodarowania ciepła odpadowego z konwersji biogazu Konwersja biogazu w energię mechaniczną Zalety i wady produkcji energii z biogazu 17. Ogniwa paliwowe17.1. Rys historyczny Zasada działania ogniwa paliwowego Klasyfikacja ogniw paliwowych Ogniwa z polimerową membraną (PEMFC) Ogniwa alkaliczne (AFC) Ogniwa z fosforanowe (PAFC) Ogniwa węglanowe (MCFC) Ogniwa tlenkowe (SOFC) Ogniwa zasilane metanolem (DMFC) lub kwasem mrówkowym (DFAFC) Rozwiązania konstrukcyjne ogniw paliwowych Zastosowanie ogniw paliwowych Podsumowanie 18. Wodór Wprowadzenie Właściwości wodoru Przemysłowe metody otrzymywania wodoru Metody otrzymywania wodoru w przyszłości Magazynowanie wodoru Najnowsze zastosowania wodoru Wodór jako paliwo obecnego (XXI) wieku Analiza dotychczasowego wykorzystania wodoru Zalety i wady energetycznego wykorzystania wodoru Światowe kierunki rozwoju energetyki wodorowej Polskie możliwości wykorzystania wodoru 19. Oszczędzanie energii19.1. Ochrona środowiska przez oszczędzanie energii Modyfikacja tradycyjnych systemów energetycznych Energooszczędne technologie Śmieci jako potencjalne odnawialne źródło energii Kierunki oszczędzania energii Indywidualne kierunki oszczędzania energii Oszczędzanie energii cieplnej Oszczędzanie energii elektrycznej Oszczędzanie oświetlenia 19:6.4. Oszczędzanie wody Oszczędzanie dóbr konsumpcyjnych Podsumowanie Skorowidz