Zmiany w bilansie energetycznym świata Energetyka na świecie Poziom podstawowy Ropa Naftowa Węgiel kamienny Gaz ziemny Energia elektryczna 1
Produkcja elektrycznej w przeliczeniu na 1 mieszkańca Produkcja elektrycznej w przeliczeniu na 1 mieszkańca Najwięcej Norwegia (ponad 20000 kwh/1 osobę) Bardzo dużo Szwecja, Finlandia, Islandia, USA, Kanada, Australia (10000 20000 kwh/1 osobę) Dużo pozostałe kraje europejskie (5000 10000 kwh/1 osobę) Polska - 4000 kwh/1 osobę Chiny 3000 kwh/1 osobę Indie 700 kwh/1 osobę Najmniej -kraje Afryki Środkowej (poniżej 500 kwh/1 osobę) Struktura produkcji elektrycznej na świecie według typów elektrowni Elektrownie cieplne 65% Kraje, gdzie dominuje energetyka cieplna: Polska, USA, Rosja, Włochy, Australia, Japonia, RPA, Chiny, Indie Elektrownie wodne 18% Kraje, gdzie dominuje energetyka wodna: Norwegia (99%), Kanada, Brazylia, Mozambik, Ghana, Austria, Szwajcaria, Szwecja (50%) Elektrownie jądrowe 17% Kraje, gdzie dominuje energetyka jądrowa: Francja, Belgia, Słowacja, do niedawna także Litwa (zamknięto jedyną elektrownię jądrową w tym kraju) Tama Trzech Przełomów - największa elektrownia świata zbudowana na rzece Jangcy Energetyka cieplna Energetyka wodna Zalety Prosta technologia produkcji Niskie koszty produkcji Wady Produkcja dużej ilości zanieczyszczeń gazowych i pyłowych Wykorzystywanie zasobów nieodnawialnych Zalety Korzysta z zasobów odnawialnych Brak procesu spalania brak emisji CO 2, tlenków siarki i zanieczyszczeń pyłowych Niskie koszty produkcji Wady Bardzo wysokie koszty wybudowania elektrowni Lokalizacja wymuszona warunkami środowiska przyrodniczego Konieczność zalania dużych obszarów 2
Energetyka jądrowa Alternatywne źródła pozyskania Zalety Brak procesu spalania brak emisji CO 2, tlenków siarki i zanieczyszczeń pyłowych Niskie koszty produkcji Swobodna lokalizacja (bardzo małe zużycie surowca) Wady Problemy ze składowaniem zużytego paliwa jądrowego Bardzo wysokie koszty budowy elektrowni Skażenie środowiska w wyniku awarii Zaliczamy do niej: energię wiatru, Słońca, wnętrza Ziemi, biomasy oraz oceanów Przyczyny szybkiego rozwoju energetyki alternatywnej: - konieczność zmniejszenia emisji zanieczyszczeń - wyczerpywanie się zasobów konwencjonalnych źródeł - postęp technologiczny, który sprawia, że produkcja z tych źródeł jest coraz tańsza i prostsza Alternatywne źródła pozyskania Zalety Korzystanie z zasobów odnawialnych Brak procesu spalania brak emisji zanieczyszczeń powietrza (za wyjątkiem z biomasy) Zmniejszenie ilości produkowanych odpadów Wady Wysokie koszty budowy elektrowni Wysokie koszty produkcji Niestabilność źródeł pozyskania (wiatr i energia słoneczna) Najwięcej mocy zainstalowanej w wiatrakach mają Niemcy i Chiny Największy udział wiatrowej w ogólnej produkcji Dania Jest to najszybciej rozwijający się rodzaj energetyki alternatywnej w Polsce rozwija się głównie nad brzegami mórz i w innych miejscach, gdzie wiatr często wieje 3
Wykorzystywane są albo ogniwa fotowoltaiczne, które bezpośrednio zamieniają światło w energię elektryczną, albo buduje się system luster skupiających światło w jednym punkcie uzyskana bardzo wysoka temperatura podgrzewa wodę powstająca para napędza turbiny produkujące prąd Najlepiej rozwija się na obszarach o klimacie suchym lub w górach (powyżej poziomu chmur) Kraj przodujące w pozyskaniu słonecznej: USA, Hiszpania, Francja, Chiny, Portugalia Polska głownie niewielkie instalacje, ale powstają już pierwsze elektrownie słoneczne (np.: na górze Żar koło Żywca) 4
Elektrownia słoneczna na górze Żar Energetyka geotermalna Rozwija się w miejscach gdzie występuje czynny wulkanizm Pierwsza elektrownia geotermalna powstała we Włoszech na początku XX wieku Kraje przodujące w pozyskaniu geotermalnej: Islandia, USA, Włochy, Japonia, Filipiny, Meksyk, Indonezja, Nowa Zelandia W Polsce pracuje kilka instalacji geotermalnych służących do produkcji ciepła ogrzewającego domy: Podhale, Pyrzyce, Uniejów, Mszczonów 5
Energetyka geotermalna Energetyka geotermalna Energia z biomasy Wyróżniamy następujące sposoby uzyskania z biomasy: spalanie biomasy (drewna lub jego odpadów, słomy, odpadów organicznych itp.) pozyskanie biopaliwa (bioetanolu) z roślin np.: z rzepaku, kukurydzy czy trzciny cukrowej pozyskiwanie biogazu (metanu) z wysypisk śmieci i oczyszczalni ścieków Spalarnia śmieci w Wiedniu Spalarnia śmieci w Krakowie Schemat biogazowni 6
Wytwórnia bioetanolu w Hiszpanii Energia z oceanów Energię z oceanów można pozyskać w różny sposób: wykorzystanie pływów morskich (istnieje na świecie kilka takich elektrowni największa to St. Malo w północnej Francji) wykorzystanie fal morskich i prądów morskich wykorzystanie cieplnej zmagazynowanej w oceanach (energia maretermiczna) Elektrownia pływowa St. Malo Elektrownia falowa (Portugalia) Młyn wodny u wybrzeży Szkocji Energetyka w Polsce 7
Energetyka w Polsce Ponad 90% elektrycznej produkowana jest w elektrowniach cieplnych Elektrownie cieplne opalane węglem kamiennym (produkują 50% elektrycznej) znajdują się: na Górnym Śląsku(Jaworzno, Łaziska i Rybnik) czynniki lokalizacji: baza surowcowa i rynek zbytu nad dużymi rzekami (Połaniec, Kozienice, Opole i Dolna Odra) czynniki lokalizacji: baza wodna i rynek zbytu. Największą polską elektrownią opalaną węglem kamiennym jest Elektrownia Kozienice. Energetyka w Polsce Elektrownie cieplne opalane węglem brunatnym powstają obok kopalni węgla (transport węgla brunatnego na większe odległości jest nieopłacalny) Największą elektrownią tego typu jest Bełchatów (to największa elektrownia cieplna w Europie dostarcza ponad 20% elektrycznej w Polsce); inne elektrownie wykorzystujące węgiel brunatny to: Konin i Bogatynia Elektrownia Bełchatów Energetyka w Polsce Elektrownie wodne w Polsce dostarczają około 3% (nizinne ukształtowanie powierzchni Polski nie sprzyja rozwojowi energetyki wodnej Wyróżniamy dwa typy elektrowni wodnych: Przepływowe rzeka przegrodzona jest tamą, a spiętrzona woda napędza turbiny (największą tego typu elektrownią jest Włocławek na Wiśle) Pompowo-szczytowe woda krąży między dwoma zbiornikami położonymi na różnych wysokościach: gdy jest duże zapotrzebowanie na prąd woda spływa w dół i napędza turbiny, natomiast gdy w sieci energetycznej jest za dużo prądu to woda jest pompowana do górnego zbiornika. (elektrownie Żarnowiec, Żydowo, Porąbka-Żar) Schemat elektrowni wodnej przepływowej Elektrownia wodna we Włocławku 8
Jezioro Żarnowieckie zbiornik dolny Zbiornik górny Schemat elektrowni wodnej pompowo-szczytowej Elektrownia pompowo-szczytowa Żarnowiec 9