Materiały edukacyjne

Podobne dokumenty
Materiały edukacyjne

OZE - ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII

Biogaz i biomasa -energetyczna przyszłość Mazowsza

Odnawialne Źródła Energii (OZE)

Energia słoneczna docierająca do ziemi ma postać fali elektromagnetycznej o różnej długości. W zależności od długości fali wyróżniamy: Promieniowanie

OZE - Odnawialne Źródła Energii

Technik urządzeo i systemów energetyki odnawialnej

ODNAWIALNE I NIEODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII. Filip Żwawiak

Wykorzystanie biomasy na cele energetyczne w UE i Polsce

WBPP NATURALNE ZASOBY ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII I SPOSOBY ICH WYKORZYSTANIA (BIOMASA, BIOPALIWA)

Geoinformacja zasobów biomasy na cele energetyczne

Odnawialne źródła energii w sektorze mieszkaniowym

ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII. Seminarium Biomasa na cele energetyczne założenia i realizacja Warszawa, 3 grudnia 2008 r.

Jak łapać światło, ujarzmiać rzeki i zaprzęgać wiatr czyli o energii odnawialnej

gospodarki energetycznej Cele polityki energetycznej Polski Działania wspierające rozwój energetyki odnawialnej w Polsce...

Usytuowanie i regulacje prawne dotyczące biomasy leśnej

Wykorzystanie energii z odnawialnych źródeł na Dolnym Śląsku, odzysk energii z odpadów w projekcie ustawy o odnawialnych źródłach energii

Energia słoneczna i cieplna biosfery Pojęcia podstawowe

Józef Neterowicz Absolwent wydziału budowy maszyn AGH w Krakowie Od 1975 mieszka i pracuje w Szwecji w przemy le energetycznym i ochrony

Komfort Int. Rynek energii odnawialnej w Polsce i jego prespektywy w latach

Technologie OZE. Wpływ inwestycji na środowisko przyrodnicze. Stefan Pawlak Wielkopolska Agencja Zarządzania Energią Sp. z o.o.

OPTYMALIZACJA ENERGII I ZACHOWAŃ W SZKOŁACH EUROPY ŚRODKOWEJ. Zespół Szkół Mechanicznych nr 2 w Bydgoszczy

Stosowanie wieloźródłowych systemów bioenergetycznych w celu osiągnięcia efektu synergicznego

Energetyka odnawialna w procesie inwestycyjnym budowy zakładu. Znaczenie energii odnawialnej dla bilansu energetycznego

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

Finansowanie infrastruktury energetycznej w Programie Operacyjnym Infrastruktura i Środowisko

Proekologiczne odnawialne źródła energii / Witold M. Lewandowski. - Wyd. 4, dodr. Warszawa, Spis treści

ZałoŜenia strategii wykorzystania odnawialnych źródeł energii w województwie opolskim

Gdzie zaczyna się OZE Energia odnawialna w rybactwie

Nowe wyzwania stojące przed Polską wobec konkluzji Rady UE 3 x 20%

Człowiek a środowisko

Ośrodek Szkoleniowo-Badawczy w Zakresie Energii Odnawialnej w Ostoi

DYLEMATY POLSKIEJ ENERGETYKI W XXI WIEKU. Prof. dr hab. Maciej Nowicki

SYSTEMY ENERGETYKI ODNAWIALNEJ B.22 PODSUMOWANIE

Polityka energetyczna Polski do 2050 roku rola sektora ciepłownictwa i kogeneracji

KONWERGENCJA ELEKTROENERGETYKI I GAZOWNICTWA vs INTELIGENTNE SIECI ENERGETYCZNE WALDEMAR KAMRAT POLITECHNIKA GDAŃSKA

ENERGETYKA W FUNDUSZACH STRUKTURALNYCH. Mieczysław Ciurla Dyrektor Wydziału Rozwoju Gospodarczego Urząd Marszałkowski Województwa Dolnośląskiego

Polityka zrównoważonego rozwoju energetycznego w gminach. Edmund Wach Bałtycka Agencja Poszanowania Energii S.A.

Wydział Mechaniczno-Energetyczny

Jakość energetyczna budynków

Warszawa - energetyka przyjazna klimatowi

System Certyfikacji OZE

PRIORYTETY ENERGETYCZNE W PROGRAMIE OPERACYJNYM INFRASTRUKTURA I ŚRODOWISKO

Alternatywne źródła energii cieplnej

G S O P S O P D O A D R A K R I K NI N SK S O K E O M

Polityka energetyczna w UE a problemy klimatyczne Doświadczenia Polski

Energetyka, a odnawialne źródła energii.

Odnawialne źródła energii w dokumentach strategicznych regionu

Alternatywne źródła energii

SEMINARIUM UPRAWY ENERGETYCZNE W CENTRALNEJ I WSCHODNIEJ EUROPIE. Tytuł referatu Bioenergia w Polsce. Uprawy energetyczne w Polsce stan obecny

Źródła energii nieodnawialne, czyli surowce energetyczne, tj. węgiel kamienny, węgiel brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny, torf, łupki i piaski

Tematy prac dyplomowych na kierunku Energetyka

OCENA ZAPOTRZEBOWANIA NA ENERGIĘ ORAZ POTENCJAŁU JEGO ZASPOKOJENIA ZE SZCZEGÓLNYM UWZGLĘDNIENIEM ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII W LATACH

Projekt założeń do planu zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe gminy miejskiej Mielec Piotr Stańczuk

Stan aktualny oraz kierunki zmian w zakresie regulacji prawnych dotyczących wykorzystania biomasy leśnej jako źródła energii odnawialnej

Odnawialne źródła energii w projekcie Polityki Energetycznej Polski do 2030 r.

Jerzy Żurawski Wrocław, ul. Pełczyńska 11, tel ,

Program Czyste Powietrze Szkolenie dla pracowników socjalnych Ośrodków Pomocy Społecznej

ALTERNATYWNE ŹRÓDŁA I OSZCZĘDZANIE ENERGII

Prawo Energetyczne I Inne Ustawy Dotyczące Energetyki Kogeneracja Skuteczność Nowelizacji I Konieczność

Czym w ogóle jest energia geotermalna?

RODZAJE ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII nadzieje i obawy

ZAGADNIENIA PRAWNE W ZAKRESIE OCHRONY ŚRODOWISKA W ASPEKCIE ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII ENERGIA BIOMASY r.

PIROLIZA BEZEMISYJNA UTYLIZACJA ODPADÓW

Odnawialne Źródła Energii (OZE) PREZENTACJA DLA MIESZKAŃCÓW GMINY ZIELONKI

Polityka w zakresie OZE i efektywności energetycznej

Energia odnawialna w Polsce potencjał rynku na przykładzie PGE. mgr inŝ. Krzysztof Konaszewski

Efektywny rozwój rozproszonej energetyki odnawialnej w połączeniu z konwencjonalną w regionach Biomasa jako podstawowe źródło energii odnawialnej

Uchwała Nr XLI-67/2010

PERSPEKTYWY ROZWOJU ENERGETYKI W WOJ. POMORSKIM

MODEL ENERGETYCZNY GMINY. Ryszard Mocha

Zasoby biomasy w Polsce

Alternatywne źródła energii - prezentacja scenariusza zajęć na godzinę do dyspozycji wychowawcy w gimnazjum. Autor: Joanna Łęcka

Symulacja ING: wpływ technologii na ograniczenie emisji CO 2. Rafał Benecki, Główny ekonomista, ING Bank Śląski Grudzień 2018

PERSPEKTYWY ROZWOJU ENERGETYKI W WOJ. POMORSKIM

Urząd Gminy we Włoszczowie Ul. Partyzantów Włoszczowa

Krajowy system wsparcia energetyki odnawialnej w Polsce

Innowacyjne technologie a energetyka rozproszona.

Biogazownie w Polsce alternatywa czy konieczność

Stan obecny i perspektywy wykorzystania energii odnawialnej

CENTRUM ENERGETYCZNO PALIWOWE W GMINIE. Ryszard Mocha

Perspektywy rozwoju OZE w Polsce

Efektywność energetyczna najlepszym narzędziem do budowy bezpieczeństwa energetycznego Polski

Ośrodek Szkoleniowo-Badawczy w Zakresie Energii Odnawialnej w Ostoi

BIOMASA W ENERGETYCE. Autor: Robert WRÓBLEWSKI - Politechnika Poznańska. ("Energia Gigawat" /2015) Wstęp

Kursy: 12 grup z zakresu:

Energia ukryta w biomasie

Odnawialne źródła energii

Aktualne regulacje prawne wspierające wytwarzanie energii i ciepła z biomasy i innych paliw alternatywnych

Wykorzystanie ciepła odpadowego dla redukcji zużycia energii i emisji

CERTYFIKOWANIE INSTALATORÓW OZE. Stefan Wójtowicz Instytut Elektrotechniki

KRYTERIA WYBORU PROJEKTÓW. Działanie 5.1 Energetyka oparta na odnawialnych źródłach energii

Spis treści. Wykaz ważniejszych oznaczeń i jednostek 13 Przedmowa 17 Wstęp Odnawialne źródła energii 72

WYBRANE TECHNOLOGIE OZE JAKO ELEMENT GOSPODARKI OBIEGU ZAMKNIĘTEGO. Dr inż. Alina Kowalczyk-Juśko

Komfort Consulting. Stan obecny i perspektywy dla inwestycji w OZE i Energetyki w Polsce. Sosnowiec, 20 Października 2010

Warsztaty PromoBio, 17 Maja 2012 Ośrodek Doskonalenia Nauczycieli, ul. Bartosza Głowackiego 17, Olsztyn

WYSOKOTEMPERATUROWE ZGAZOWANIE BIOMASY. INSTYTUT BADAWCZO-WDROŻENIOWY MASZYN Sp. z o.o.

Proekologiczne odnawialne źródła energii : kompendium / Witold M. Lewandowski, Ewa Klugmann-Radziemska. Wyd. 1 (WN PWN). Warszawa, cop.

Praca kontrolna semestr IV Przyroda... imię i nazwisko słuchacza

Transkrypt:

WIELKOPOLSKA AGENCJA ZARZĄDZANIA ENERGIĄ SP. Z O.O. Materiały edukacyjne dla uczniów szkół gimnazjalnych i ponadgimnazjalnych Bartosz Królczyk, Justyna Turek-Plewa wrzesień 2011 Projekt współfinansowany przez Unię Europejską (w ramach Programu Inteligentna Energia Europa)

Wstęp W wyniku procesów technologicznych produkcji energii i ciepła, głównie ze spalania kopalin, do atmosfery uwalniane są znaczne ilości dwutlenku węgla. Emisja gazów cieplarnianych stanowi zasadniczą przyczynę wzrostu średniej temperatury na Ziemi. Jednocześnie stale rośnie zapotrzebowanie na energię. Przewiduje się, że do 2030 roku osiągnie ono o 60% wyższą wartość, w porównaniu do roku 1998, a energia stanie się dobrem deficytowym. Stwarza to także zagrożenie dla bezpieczeństwa dostaw energii. Czynniki te, wraz ze stale rosnącymi cenami energii, zmuszają do podejmowania określonych działań związanych z wdrażaniem zrównoważonego systemu energetycznego. System ten ma na celu zaspokojenie potrzeb energetycznych społeczeństwa, przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa energetycznego, konkurencyjności gospodarki oraz trosce o przeciwdziałanie zmianom klimatycznym. Bezpieczeństwo energetyczne Pojęcie bezpieczeństwa energetycznego oznacza zapewnienie stabilnych (niezawodnych) dostaw energii, ciepła i paliw wymaganej jakości, na poziomie gwarantującym zaspokojenie potrzeb oraz po cenach akceptowanych przez gospodarkę i społeczeństwo. Wyznacznikiem bezpieczeństwa energetycznego jest samowystarczalność energetyczna państwa, który można określić jako stosunek ilości energii wytworzonej tym państwie, do ilości jej zapotrzebowania. Podczas zapewniania bezpieczeństwa energetycznego, należy również uwzględnić działania ograniczające negatywny wpływ energetyki na środowisko. W przeciwieństwie do konwencjonalnego systemu energetycznego, system zrównoważony oparty jest w dużym stopniu na odnawialnych źródłach energii (OZE). Wzrost wykorzystania OZE i stopniowe ograniczanie źródeł kopalnych (ropa, węgiel, gaz) ma doprowadzić do redukcji emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Pakiet energetyczno-klimatyczny 3 20 Osiągnięcie powyższych celów, przy jednoczesnym stałym wzroście produkcji energii, jest zadaniem niełatwym. Dlatego też Unia Europejska przyjęła szczegółowy plan działań dla integracji polityki energetycznej i klimatycznej. Jego realizacja ma doprowadzić do ograniczenia wzrostu średniej temperatury na Ziemi oraz do zmniejszenia zagrożenia wzrostu cen i stabilizacji dostaw paliw.

Gaz cieplarniany Symbol Wzrost stężenia w atmosferze w latach 1750-2000 Dwutlenek węgla CO 2 31 % Metan CH 4 151% Podtlenek azotu N 2 O 17% Ozon O 3 35% Pakiet energetyczno-klimatyczny 3 20 stawia przed Unią Europejską następujące cele do osiągnięcia do roku 2020: Redukcja emisji CO 2 o 20% ( stosunku do 1990 roku) Zwiększenie efektywności energetycznej o 20% (racjonalizacja zużycia energii) Zwiększenie wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych do 20% (w tym osiągnięcie 10% udziału biopaliw w transporcie). Struktura zużycia energii pierwotnej w Polsce Głównym surowcem energetycznym Polski jest węgiel. Kolejnymi znaczącymi nośnikami energii są ropa naftowa i gaz ziemny. Spalanie tych paliw kopalnych powoduje emisję znacznych ilości gazów cieplarnianych do atmosfery. Gaz ziemny ma jednak tę przewagę nad węglem i ropą, że przy jego spalaniu powstaje niemal o połowę mniej dwutlenku węgla. Pod względem ekologicznym, w porównaniu do pozostałych kopalin, uznawany jest jako paliwo czystsze, a także bardziej przyjazne w użytkowaniu czy transporcie. węgiel ropa gaz OZE inne Rys.1. Struktura zużycia energii pierwotnej w Polsce. [A. Osiadacz, Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska] Oparcie energetyki na źródłach kopalnych, oprócz negatywnego wpływu na środowisko, niesie za sobą ryzyko wyczerpania się istniejących zasobów. W celu sprostania wyzwaniom stojącym przed polską energetyką, niezbędne jest więc podjęcie działań zmierzających do zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego, przy jednoczesnym minimalizowaniu zjawiska efektu cieplarnianego, poprzez m.in. zwiększenie udziału odnawialnych źródeł energii w bilansie energetycznym, czy wprowadzanie układów skojarzonej produkcji energii elektrycznej i ciepła (kogeneracji).

Polityka energetyczna Polski do 2030 roku Prace nad polityką energetyczną Polski do roku 2030 rozpoczęły się w połowie 2007 roku. Polska jako członek Unii Europejskiej uczestniczy w tworzeniu polityki energetycznej Wspólnoty. Do podstawowych kierunków polskiej polityki energetycznej można zaliczyć: poprawę efektywności energetycznej, wzrost bezpieczeństwa dostaw paliw oraz energii, dywersyfikację struktury wytwarzania energii elektrycznej poprzez wprowadzenie energetyki jądrowej, zwiększenie wykorzystania odnawialnych źródeł energii, rozwój konkurencyjnych rynków paliw oraz energii, ograniczenie oddziaływania energetyki na środowisko. Odnawialne Źródła Energii i ich rodzaje:

Odnawialne źródła energii (OZE) to takie, których zasoby są niewyczerpalne lub odnawiają się w krótkim czasie. OZE wykorzystują energię wiatru, promieniowania słonecznego, geotermalną, fal, prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz energię biomasy i biogazu. Spośród nich, największe znaczenie w Polsce i na świecie ma energia wody. Obecnie jednak coraz powszechniejsza staje się energia pochodząca z odpadów przemysłowych i komunalnych, energia słoneczna czy geotermalna. Energia słoneczna Słońce jest źródłem olbrzymiej i niewyczerpywalnej ilości energii. Energia słoneczna dociera do Ziemi w postaci promieniowania słonecznego, które zapewnia Ziemi ciepło i światło. Głównym urządzeniem w instalacjach pozyskiwania energii słonecznej (solarnej) jest kolektor. Zdolność przepuszczania promieni słonecznych przez przezroczyste pokrywy kolektorów zależy od kąta padania promieniowania. W celu zwiększenia ilości energii słonecznej docierającej do urządzeń, które ją wykorzystują, ustawia się je w kierunku południowym. Z uwagi na zmieniające się pory roku, cyklicznie zmienia się optymalny kąt ustawienia kolektora. Kolektor odbiera ciepło z promieniowania słonecznego i przenosi go w ciecz roboczą, która z kolei ogrzewa wodę w zbiorniku. Tak podgrzaną wodę można np. wykorzystać do wzięcia prysznica lub do prania ubrań. Kolektory słoneczne najpowszechniej wykorzystywane są do: podgrzewania wody użytkowej, podgrzewania wody basenowej, wspomagania centralnego ogrzewania, chłodzenia budynków, czy w formie ciepła technologicznego. Rozróżniamy kilka rodzajów kolektorów słonecznych, min. kolektory płaskie oraz kolektory próżniowe. Ze względu na cenę i prostotę konstrukcji, najpopularniejsze są kolektory płaskie. Kolektory zawsze muszą składać się z kilku warstw: a) przezroczysta pokrywa b) absorber c) izolacja i obudowa Z kolei ogniwo fotowoltaiczne (ogniwo PV) to urządzenie które przekształca promieniowanie słoneczne bezpośrednio w energię elektryczną. Wykorzystuje do tego celu zjawisko zwane efektem fotowoltaicznym. Większość ogniw PV wykonanych jest z krzemu. Posiadają one dwie warstwy: pozytywną (+) i negatywną (-), pomiędzy którymi wytwarza się napięcie, w chwili gdy na ogniwo padają promienie słoneczne. Aby uzyskać bardziej użyteczne napięcie i większą moc, ogniwa są łączone. Kilkanaście, a czasem nawet kilkadziesiąt ogniw tworzy moduł (panel) fotowoltaiczny.

Sposoby wykorzystania energii słonecznej: Bezpośrednia produkcja energii elektrycznej Bezpośrednia produkcja energii cieplnej Bezpośrednia produkcja energii elektrycznej z energii cieplnej Zastosowania systemów fotowoltaicznych: przenośne zastosowania pojazdy (przyczepy kampingowe, jachty) oświetlenie tymczasowe, sygnalizacja świetlna elektronika przenośna elektryczność awaryjna zastosowania oddalone od sieci budynki nie podłączone do sieci oświetlenie oddalone od sieci, monitoring komunikacja (wieże telefonii komórkowej) sygnalizacja oddalona od sieci (znaki na autostradzie, boje na morzu) instalacje badawcze pompy wodne zastosowania w kosmosie satelity i urządzenia badawcze międzynarodowa stacja kosmiczna pojazdy autonomiczne (Spirit, Opportunity) instalacje wbudowane w architekturę elektrownie Panele fotowoltaiczne

Energia wiatrowa Wiatr jest to poziomy ruch powietrza względem powierzchni Ziemi. Energia wiatru powstaje w wyniku przemieszczania się powietrza, spowodowanego jego nierównomiernym nagrzaniem i różnicą ciśnień atmosferycznych na tej samej wysokości w danym obszarze. Urządzenia, które produkują energię elektryczną z wiatru to turbiny wiatrowe. Budowa głównej części turbiny wiatrowej: Zasada działania turbiny: Strumień powietrza napływający na łopaty wywołuje ruch obrotowy wirnika. Obracający się wirnik, przekazuje energię do przekładni, w której następuje wzrost wartości prędkości obrotowej przekazywanej przez generator. Generator, często nazywamy prądnicą, przetwarza energię mechaniczną na energię elektryczną, która przewodami zostaje odprowadzona do odbiorników. Za utrzymanie całego wirnika w odpowiednim położeniu względem wiatru odpowiedzialny jest ster kierunkowy. Cała konstrukcja spoczywa na stalowej wieży zakotwionej przez fundament w gruncie. Sprawność przemiany energii kinetycznej wiatru na energię elektryczną wynosi około 30% i jest ona zależna od konstrukcji elektrowni wiatrowej i prędkości wiatru. Zaletą elektrowni wiatrowej jest to, że nie zanieczyszcza środowiska naturalnego, nie wymaga dostaw paliwa ani wody i wykorzystuje niewyczerpywane źródło energii jakim jest wiatr.

Energia wody Energia wody jest jednym z odnawialnych źródeł energii i uzależniona jest od naturalnego obiegu wody w przyrodzie (parowanie, skraplanie, opad atmosferyczny) i jest jednym z najstarszych i najbardziej wykorzystywanym źródłem spośród wszystkich form energii odnawialnej. Woda jest niezbędna do życia dla ludzi zwierząt i roślin, ale płynąca woda w rzece umożliwia także produkcję prądu. Typowym sposobem wykorzystania energii wody jest zapora. Spiętrza ona wodę i tworzy w ten sposób sztuczne jezioro. Woda przepływając szybko w dół, napędza turbiny, które wytwarzają elektryczność. Najczęściej spotykanym sposobem wykorzystania energii wody jest więc energia spadku (rzeki, zbiorniki), ale oprócz tego w ostatnich latach powstały układy wykorzystujące energię pływów, fal i prądów morskich, a także różnic temperatur występujących na różnych głębokościach mórz. Są one jednak drogie w eksploatacji i używa się ich dość rzadko. Rozwój energetyki wodnej na szeroką skalę umożliwiło wynalezienie turbiny wodnej w XIX wieku. Upowszechnienie elektrowni wodnych przyczyniło się w znacznej mierze do rozwoju gospodarczego Europy w okresie przełomu XIX i XX wieku. Hydroenergetyka w Polsce Potencjał hydroenergetyczny (techniczny) polskich rzek szacuje się na 12TWh rocznie. Obecnie Polska wykorzystuje jedynie 17% tych zasobów, co stanowi dość niski wskaźnik w porównaniu do innych Państw UE [E. Malicka www.mewmalicki.pl]. Hydroenergetyka jest więc niedoceniana, chociaż posiada walory, które wyróżniają ją spośród innych źródeł energii. Oprócz pozyskiwania energii, zbiorniki gromadzące wodę mogą służyć do ochrony przeciwpowodziowej. Szczególnie korzystny wydaje się rozwój elektrowni o mocach 10-40kW, które stanowić będą źródła energii do wykorzystania na miejscu, i nie będą wymuszały modernizacji lokalnych sieci przesyłowych. Elektrownia wodna Jastrowie

Zalety energetyki wodnej: poprawa parametrów sieci elektroenergetycznych i obniżanie strat związanych z przesyłem energii elektrycznej, poprawa bezpieczeństwa energetycznego kraju, redukcja zanieczyszczeń do atmosfery oraz oszczędność węgla, zwiększenie retencji (gromadzenia zasobów) wody, ochrona przeciwpowodziowa, czyszczenie rzek, dotlenianie wody, zatrzymanie erozji zbiorników wodnych, wysoki współczynnik zwrotu energii tworzenie nowych miejsc pracy i miejsc wypoczynku niewielkie wymagania w odniesieniu do zajmowanej powierzchni. Energia geotermalna Energia geotermalna to naturalne ciepło Ziemi skumulowane w wodach i skałach podziemnych. Wnętrze kuli ziemskiej jest bardzo gorące. Ciepło ze środka Ziemi kieruje się ku jej powierzchni, gdzie wykorzystywane jest przez człowieka. Ciepło to można wykorzystać do ogrzewania domów i mieszkań oraz kąpieli w ciepłych źródłach, nawet zimą. Głównym źródłem ciepła jest rozpad pierwiastków promieniotwórczych (uranu, toru, izotopów potasu) w jądrze Ziemi. Efektem rozpadu tych pierwiastków jest wytwarzanie się w jądrze bardzo wysokiej temperatury (ok. 5000 C), która maleje wraz z przybliżaniem się do powierzchni Ziemi. Naturalnym nośnikiem energii geotermalnej jest woda, para wodna, ropa naftowa oraz gaz ziemny, które są zgromadzone w porach i szczelinach skał budujących skorupę ziemską. Najbardziej znanym efektem ciepła Ziemi są wybuchy wulkanów (magmy, lawy). Innym zjawiskiem geotermalnym ściśle powiązanym ze skałami magmowymi są gejzery i gorące źródła. Gejzery to nic innego jak wybuchająca z głębi ziemi para wodna. Proces powstania gorących fontann opiera się na ogrzaniu przez skały magmowe znajdujące się blisko powierzchni, wsiąkającej deszczówki i wód gruntowych. Wody osiągają temperaturę do 180 C. Skumulowana wewnątrz woda jest przegrzana i przy niewielkich ruchach tektonicznych, znajduje ujście na powierzchnię. Podczas wybuchów ulatniają się trujące gazy (dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, kwas solny i siarkowodór). Energia z gejzerów jest wykorzystywana do produkcji elektryczności. Islandia poprzez energię geotermalną pozyskuje aż 89% całego zapotrzebowania na ciepłownictwo, natomiast produkcja energii elektrycznej z pary geotermalnej sięga 170MW. Oprócz produkcji energii elektrycznej, najbardziej popularnym sposobem wykorzystania energii geotermalnej jest budowa ciepłowni geotermalnych. Ponadto wykorzystuje się ją także w balneologii (medycyna uzdrowiskowa), uprawach, przemyśle chemicznym, suszarnictwie, przetwórstwie, hodowli ryb, basenach kąpielowych, czy ogrzewaniu budynków przy pomocy pomp ciepła. Pompy ciepła to urządzenia umożliwiające wykorzystanie ciepła niskotemperaturowego oraz odpadowego do ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej.

Pompa ciepła: Pompy ciepła to urządzenia umożliwiające wykorzystanie ciepła niskotemperaturowego oraz odpadowego do ogrzewania, wentylacji i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Systemy ogrzewania domów w oparciu o energię geotermalną z zastosowaniem pomp ciepła zyskują coraz większą popularność. Energetyka geotermalna w Polsce Obecność złóż geotermalnych stwierdzono na obszarze 80% terenu Polski, lecz opłacalne złoża znajdują się na 40% powierzchni kraju. Mimo bogatych zasobów, udział tego typu energii w bilansie energetycznym wynosi zaledwie 0.1 %. Ze względu na niską temperaturę wód geotermalnych (45 C-95 C) nie ma możliwości wykorzystania ich do produkcji energii elektrycznej. Bioenergia (energia biomasy i biogazu) Biomasa, to stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej, a także przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także części pozostałych odpadów, które ulegają biodegradacji, oraz ziarna zbóż niespełniające wymagań jakościowych dla zbóż w zakupie interwencyjnym (Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 23 lutego 2010 r., Dz.U. Nr 34 poz. 182). Biomasa powstaje w procesie zwanym fotosyntezą. Rośliny pobierają dwutlenek węgla z otaczającego je powietrza, wodę i sole mineralne z gruntu, następnie pod wpływem promieni słonecznych budują swoje komórki. Energię zawartą w roślinach można wykorzystać poprzez jej spalanie. W wyniku tego procesu uzyskuje się ciepło, które może być przetworzone na inne rodzaje energii, np. energię elektryczną. Popularnym rodzajem biomasy jest drewno pozyskiwane z lasów. Może być ono wykorzystywane pod różnymi postaciami między innymi jako: granulat, trociny i zrębki. Słoma, jako pozostałość po żniwach, także może być źródłem energii. Stosuję się także tzw. biouprawy czyli celowe uprawy tzw. roślin energetycznych w celu późniejszego ich wykorzystania do produkcji energii lub nośników energii. Rośliny wykorzystywane w celach energetycznych powinny charakteryzować się: dużym plonem suchej masy z hektara, odpornością na warunki atmosferyczne, szkodniki, choroby, niskimi wymaganiami glebowymi, niskim erodowaniem i wyjaławianiem gleby.

Przykładowe gatunki roślin energetycznych: wierzba, topola, ślazowiec pensylwański, miskant olbrzymi, rzepak, topinambur Tutaj foto rośliny energetycznej W Polsce możliwe jest uzyskanie około 10 ton biomasy z 1 ha użytków rolnych. Stanowi to równowartość 5 ton węgla kamiennego. W wyniku spalania biomasy, do atmosfery przedostaje się dwutlenek węgla, ale tylko w takiej ilości, jaka została pochłonięta przez rośliny podczas wegetacji. Właściwość ta jest istotną zaletą biomasy jako paliwa, gdyż jej spalanie nie zwiększa ogólnej emisji gazu cieplarnianego jakim jest dwutlenek węgla. W produkcji energii coraz większego znaczenia nabiera wykorzystanie odchodów zwierzęcych, oraz odpadów komunalnych do produkcji biogazu - mieszaniny gazów, w której dominują metan i dwutlenek węgla. Biogazownia w Skrzatuszu Substraty do produkcji bioenergii: drewno odpadowe w leśnictwie i przemyśle drzewnym, słoma zbożowa, z roślin oleistych, strączkowych lub siano, plony z plantacji roślin energetycznych, odpady organiczne - gnojownica, osady ściekowe, biopaliwa płynne do celów transportowych, np. oleje roślinne, biodiesel, bioetanol, biogaz z gnojownicy, osadów ściekowych i wysypisk komunalnych.

Rys.2. Surowce energetyczne i produkty rynkowe pozyskiwane z biomasy [www.ozewortal.pl] Potencjał OZE i obecny stan wykorzystania odnawialnych źródeł w Polsce Polska, na mocy traktatu akcesyjnego, przyjęła zobowiązanie wzrostu energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych w krajowym bilansie zużycia energii (dyrektywa unijna 2001/77/WE). W 2010r udział energii pochodzącej z OZE wynosił 5.5%. Większość tej energii (4,2TWh) pochodzi z dużych elektrowni systemowych stosujących współspalanie biomasy z węglem. Z elektrowni wodnych uzyskano 2,4 TWh, a z wiatru 1TWh energii elektrycznej. Rys.3. Produkcja energii elektrycznej z OZE w Polsce w latach 2004-2008 [%] [www.ozewortal.pl] Powyższe dane wskazują na najniższy udział wiatru i biogazu w produkcji energii, ale to siłownie wiatrowe charakteryzuje najszybszy przyrost mocy w analizowanym okresie.

Rodzaje OZE Moc zainstalowana [MW] 2005 2006 2007 2010 Biomasa 189,8 252,8 255,0 252,4 Biogaz 31,9 36,8 46,0 69,2 (stan we wrześniu 2009r.) Wiatr 83,3 176,0 269,0 1005,5 Woda 921,7 929,4 934,0 946,7 Suma 1226,7 1395,0 1504,0 2273,8 Wzrost mocy poszczególnych rodzajów OZE w Polsce w latach 2005-2010 [www.ozewortal.pl] W produkcji biogazu Polska zajmuje w UE dalsze miejsce, jednakże w roku 2009 rząd przyjął program Rozwój biogazowni rolniczych. Zakłada on, że do 2020 roku powstanie przynajmniej jedna biogazownia w każdej gminie. W UE, podobnie jak na całym świecie, postawiono więc na zdecydowany rozwój energetyki odnawialnej. Realizacja zamierzeń może nastąpić m.in. poprzez wdrażanie nowoczesnych, wysokowydajnych i tanich technologii produkcji energii elektrycznej i cieplnej ze źródeł odnawialnych. Inteligentne sieci przesyłu energii (Smart Grids) Inteligentne systemy dostawy energii nazywane Smart Grids powstają w celu zwiększenia efektywność wytwarzania energii, jej przesyłu, rozdziału oraz użytkowania przez odbiorców. Do czego tak właściwie mają służyć te inteligentne sieci? Oto kilka przykładów: wzrost bezpieczeństwa energetycznego oraz eliminacja przerw w dostawach energii, mniejsze koszty wytwarzania energii poprzez korzystanie z jej lokalnych zasobów, energia dostarczana do odbiorców jest dostosowana do indywidualnych potrzeb każdego klienta, odbiorca energii ma możliwość zarządzania energią oraz monitorowania jej dostaw, a dzięki inteligentnym licznikom także opomiarowania jej zużycia, zwiększenie udziału rozproszonych instalacji zasilanych odnawialnymi źródłami energii, wymiana istniejących sieci przesyłowych na bardziej wydajne energetycznie.

Źródła: www.waze.pl zielonaenergia.eco.pl www.6paliwo.ply www.geresasco.com www.energiaodnawialna.net www.futurenergia.org www.learn-energy.net/education eszkola.pl/czytaj/zuzycie_energii/8902 sp5.d-si.pl/gim/odnawialne.ppt www.energia-odnawialna.pl www.uwm.edu.pl/kolektory/energia-wody www.miramare.pl/swind/zasady.html www.siemens.pl/home/siemens_newsletter_nr_33_10.asp futureblog.pl/2009/04/ge-smart-grid/ www.smartgrid.agh.edu.pl/ www.ure.gov.pl Perspektywy rozwoju elektroenergetyki w świecie i w Polsce www.kape.gov.pl/pl/dzialalnosc/politykazrownowazonegorozwoju/ Prognoza zapotrzebowania na paliwa i energię do 2030 roku. Ministerstwo Gospodarki. Zał. Nr 2 do Polityki energetycznej Polski do 2030 roku