Alternatywne źródła energii

Transkrypt

1 Alternatywne źródła energii wykład 1 Przegląd odnawialnych źródeł energii dr inż. Janusz Teneta Wydział EAIiIB Katedra Automatyki i Inżynierii Biomedycznej AGH Kraków 2013

2 Energia wiatru Odnawialne źródła energii klasyfikacja wg ustawy o OZE Energia promieniowania słonecznego Energia aerotermalna (energia o charakterze nieantropogenicznym, magazynowana w postaci ciepła w powietrzu na danym terenie) Energia geotermalna (energia o charakterze nieantropogenicznym, skumulowana w postaci ciepła pod powierzchnią ziemi) Energia hydrotermalna (energia o charakterze nieantropogenicznym, skumulowana w postaci ciepła w wodach powierzchniowych) Hydroenergia (energię spadku śródlądowych wód powierzchniowych, z wyłączeniem energii uzyskiwanej z pracy pompowej w elektrowniach szczytowo pompowych)

3 Odnawialne źródła energii klasyfikacja wg ustawy o OZE Energia fal, prądów i pływów morskich Energia otrzymywana z biopłynów (biopaliwa ciekle lub inne paliwa odnawialne w rozumieniu przepisów ustawy z dnia 25 sierpnia 2006 r. o biokomponentach i biopaliwach ciekłych, wytworzone wyłącznie z biomasy, wykorzystywane w celach energetycznych innych niż w transporcie, w tym do wytwarzania energii elektrycznej, ciepła lub chłodu w instalacjach spełniających wymagania w zakresie emisji gazów do atmosfery, określone w przepisach odrębnych)

4 Odnawialne źródła energii klasyfikacja wg ustawy o OZE Energia otrzymywana z biomasy (biomasa - ulegające biodegradacji części produktów, odpady lub pozostałości pochodzenia biologicznego z rolnictwa, łącznie z substancjami roślinnymi i zwierzęcymi, leśnictwa i rybołówstwa oraz powiązanych z nimi działów przemysłu, w tym z chowu i z hodowli ryb oraz akwakultury, a także ulegająca biodegradacji część odpadów przemysłowych i komunalnych oraz ulegająca biodegradacji część osadów ściekowych) Energia otrzymywana z biogazu (gaz, którego głównym składnikiem jest metan, uzyskany z biomasy, w szczególności z instalacji przeróbki odpadów zwierzęcych lub roślinnych, oczyszczalni ścieków oraz składowisk odpadów) Energia otrzymywana z biogazu rolniczego (gaz otrzymywany w procesie fermentacji metanowej surowców rolniczych, produktów ubocznych rolnictwa, płynnych lub stałych odchodów zwierzęcych, produktów ubocznych, odpadów lub pozostałości z przetwórstwa produktów pochodzenia rolniczego lub biomasy leśnej, z wyłączeniem paliwa gazowego pozyskanego z surowców pochodzących z oczyszczalni ścieków oraz składowisk odpadów)

5 Biomasy nie stanowią Drewno pełnowartościowe - drewno pozyskane w kraju, spełniające wymagania jakościowe wymienione w normach określających wymagania i badania dla drewna wielkowymiarowego liściastego, drewna wielkowymiarowego iglastego oraz drewna średniowymiarowego dla grup oznaczonych jako S1, S2 i S3, oraz materiał drzewny powstały w wyniku procesu celowego rozdrobnienia tego drewna na cele energetyczne) Zboża pełnowartościowe - ziarna zbóż spełniające wymagania jakościowe dla zbóż w zakupie interwencyjnym określone w art. 7 rozporządzenia Komisji (WE) nr 1272/2009 z dnia 11 grudnia 2009 r. ustanawiającego wspólne szczegółowe zasady wykonywania rozporządzenia Rady (WE) nr 1234/2007 w odniesieniu do zakupu i sprzedaży produktów rolnych w ramach interwencji publicznej (Dz. Urz. UE L 349 z , str. 1), które podlegają zakupowi interwencyjnemu.

6 BIOMASA Energia słoneczna praźródłem innych źródeł energii HYDROENERGIA ROPA I GAZ WĘGIEL BIOGAZ WIATR

7 Biogaz Surowiec : odpady organiczne (rolnicze i komunalne) Produkt : głownie metan + szkodliwe związki siarki i azotu źródło:

8 Biogaz przykład dużej instalacji rolniczej

9 Biogaz przykład instalacji przydomowej

10 Biogaz przykład instalacji komercyjnej Toruń: instalacja biogazowa pracuje z mocą 698 kwe oraz 770 kwt - utylizując 440 m 3 /h gazu wysypiskowego pozyskiwanego z pryzmy z odpadami komunalnymi o wysokości ok. 18 m i podstawie ok. 14 ha źródło:

11 Biomasa Surowiec : produkty pochodzenia roślinnego (słoma, słonecznik, rzepak, wierzba energetyczna, odpady tartaczne) Produkt : paliwo energetyczne (wykorzystywane głównie w procesie spalania) źródło:

12 Geotermia schemat instalacji Surowiec : ciepło Ziemi (głównie głębinowych wód termalnych) Produkt : energia cieplna źródło:

13 Stacja geotermalna w Bańskiej Niżnej- Szaflarach Inwestor : PEC Geotermia Podhalańska S.A. Odwierty produkcyjne (2) w Bańskiej, pow. 2,7km Wydajność: 670m 3 /h przy temp o C Odległość do otworów chłonnych (2) w Białym Dunajcu 1,3-1,7 km. Temperatura zdawanej wody 46 o C Magistrala ciepłownicza do Zakopanego 13 km. Szczytowa ciepłownia geotermalno-gazowa w Zakopanem Zdjęcia:

14 Stacja geotermalna Mszczonów Inwestor : Geotermia Mazowiecka S.A. Odwiert produkcyjny o głębokości m Temperatura wody termalnej 42 o C Koszt instalacji ok. 10 mln zł. Zdjęcia: System jest w stanie ogrzać Mszczonów jeśli temperatura powietrza nie spadnie poniżej - 5 o C Przy niższych temperaturach włącza się szczytowa kotłownia gazowa Woda termalna po oddaniu ciepła jest przekazywana do sieci miejskich wodociągów Instalacja geotermalna zastąpiła 3 miejskie kotłownie co ograniczyło rocznie emisję o: 15 ton związków azotu, 60 ton związków siarki, 9700 ton dwutlenku węgla oraz 145 ton pyłów

15 Geotermia pompa ciepła źródło:

16 źródło: Pompy ciepła woda/woda

17 źródło: Pompy ciepła glikol/woda

18 Woda mała elektrownia wodna (MEW) Surowiec : energia kinetyczna nurtu rzek i strumieni, energia potencjalna różnicy poziomów wód Produkt : energia elektryczna lub mechaniczna źródło:

19 Surowiec : energia kinetyczna wiatru Wiatr : Farmy wiatrowe Produkt : energia elektryczna lub mechaniczna źródło:

20 Farma wiatrowa Cisowo Turbiny 2MW Wieże 76 m Śmigło 40 m Łączna moc 18MW Rocznie do 55GWh Koszt ok. 100 mln zł źródło:

21 Turbina wiatrowa VESTAS v80

22 Turbina wiatrowa VESTAS v80

23 Farmy wiatrowe a ekologia Krajobraz Hałas Ptaki

24 Nasze pomiary stacja meteo na dachu budynku C3, AGH Kraków

25 Prędkości wiatru 7,00 6,00 Średnia dzienna prędkość wiatru [m/s] 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00

26 Energia [Wh] Potencjał energii wiatrowej Potencjał produkcji energii elektrycznej z wiatru dla wiatrów powyżej 2.5 m/s i powierzchni roboczej turbiny 1m Dzień Dla całego roku ok. 34 kwh/m 2

27 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9, , , , , ,5 15 Prędkości wiatru Statystyka wiatru w roku Ilość próbek w danym zakresie Prędkość wiatru [m/s]

28 Azymut wiatru [stopnie] Kierunek wiatru Kierunek wiatru w ciągu jednego dnia Numer próbki [dane uśredniane co 5 minut]

29 Turbiny wiatrowe o osi pionowej Savonius Darrieus źródło:

30 Sprawność turbin wiatrowych

31 Słońce metody przetwarzania energii Kolektory słoneczne produkują ciepło (sprawność do ok. 80%) Baterie słoneczne produkują prąd elektryczny (sprawność do ok. 20% Solarne elektrownie termo-elektryczne Fotosynteza

32 Budowa kolektora słonecznego 1 Kolektor słoneczny 2 szt. 2 uchwyt dachowy ocynkowany na jeden kolektor 2 szt. 3 podgrzewacz 1 szt. 4 śrubunek 3 2 szt. 5 zestaw przyłączeniowy kolektora 1 kpl. 6 zestaw przyłączeniowy podgrzewacza 1 kpl. 7 zespół pompowy ze sterownikiem 1 szt. 8 zespół naczynia przeponowego 1 kpl. 9 profil między kolektory 1 szt. 10 płyn do instalacji 20 kg 11 pompa do napełniania instalacji 1 szt. 12 otulina 18/9 źródło:

33 Typy kolektorów słonecznych źródło:

34 To już jest koniec Bo nie ma już nic Jesteście wolni Możecie iść Dziękuję za uwagę!!!