Józef Paska Technologie rozproszonych Ÿróde³ energii

Podobne dokumenty
Urz¹dzenia elektryczne w strefach zagro onych wybuchem

Jan Strojny Eksploatacja baterii kondensatorów elektroenergetycznych Zagadnienia wybrane

Ochrona przeciwpo arowa w przestrzeniach zagro onych po arem

Micha³ Œwier ewski Chemiczne Ÿród³a pr¹du elektrycznego

Zbigniew Porada, Katarzyna Strza³ka-Go³uszka LED diody elektroluminescencyjne

Jan Maksymiuk, Jacek Nowicki Tendencje rozwojowe aparatów elektrycznych i rozdzielnic

Zbigniew Porada Wprowadzenie do optoelektroniki i techniki œwiat³owodowej

Generacja rozproszona z wykorzystaniem hybrydowych układów wytwórczych

REGULACYJNE USŁUGI SYSTEMOWE W ZAKRESIE MOCY CZYNNEJ

Micha³ Œwier ewski Zasilanie awaryjne i bezprzerwowe odbiorników elektrycznych

Robert Wysocki. Stan prawny na dzieñ 1 stycznia 2014 roku Oficyna Wydawnicza

2.4 Plan studiów na kierunku Technologie energetyki odnawialnej I-go stopnia

Słownictwo elektryczne

Możliwości wykorzystania źródeł odnawialnych w energetyce prosumenckiej

WYKORZYSTANIE AKUMULATORÓW W SYSTEMACH MAGAZYNOWANIA ENERGII

Generacja rozproszona z wykorzystaniem hybrydowych układów wytwórczych. Distributed generation with the application of hybrid generation systems

Innowacyjna gospodarka elektroenergetyczna gminy Gierałtowice

Możliwości i perspektywy magazynowania energii w generacji rozproszonej

CAES akumulator energii współpracujący z OZE, jako system racjonalnego zarządzania energią

VAWT KLUCZEM DO ROZWOJU MIKROGENERACJI ROZPROSZONEJ

Idea generacji rozproszonej. Nowe spojrzenie na środowisko

Reporting on dissemination activities carried out within the frame of the DESIRE project (WP8)

Skojarzona gospodarka cieplno-elektryczna. Energia, ciepło i chłód

Korzyści energetyczne, ekonomiczne i środowiskowe stosowania technologii kogeneracji i trigeneracji w rozproszonych źródłach energii

IV. PREFEROWANE TECHNOLOGIE GENERACJI ROZPROSZONEJ

Egzamin dyplomowy pytania

Grzejnictwo elektryczne

Wiatrowo-gazowe elektrownie hybrydowe

MASZYNY ELEKTRYCZNE WOKÓŁ NAS Zastosowanie, budowa, modelowanie, charakterystyki, projektowanie

Ryszard Roskosz Nowe rozwi¹zania pomiaru impedancji pêtli zwarciowej przy odkszta³ceniu krzywej napiêcia w miejscu badania

PROJEKT HYBRYDOWEJ ELEKTROWNI SŁONECZNO-WIATROWEJ

PORÓWNANIE MAŁYCH ELEKTROWNI WIATROWYCH ZNAJDUJĄCYCH SIĘ NA TERENIE POLITECHNIKI BIAŁOSTOCKIEJ

Gra yna Œwiderska BIOZ. w budownictwie. poradnik

Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne - Jastrzębska GraŜyna. Spis treści. Przedmowa Wykaz oznaczeń Wykaz skrótów

Koszty wytwarzania energii elektrycznej w Ÿród³ach rozproszonych

Reporting on dissemination activities carried out within the frame of the DESIRE project (WP8)

Wybór specjalności na studiach: stacjonarnych 1 stopnia. Elektroenergetyka prowadzi: Instytut Elektroenergetyki

METODYKA BADAŃ MAŁYCH SIŁOWNI WIATROWYCH

Efektywnoœæ energetyczna i ekonomiczna skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciep³a w elektrociep³owniach opalanych gazem ziemnym

Zakupy poniżej euro Zamówienia w procedurze krajowej i unijnej

PROJEKT INDYWIDUALNY INŻYNIERSKI rok akad. 2018/2019. kierunek studiów energetyka

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

OPIS WYDARZENIA. Fundacja Myœli Ekologicznej

Wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła w systemach hybrydowych J. Paska, M. Sałek, T. Surma

Dofinansowanie inwestycji w odnawialne źródła energii w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko.

Kluczowe problemy energetyki

Karta Nauczyciela. Ustawa z dnia 26 stycznia 1982 r. (z późniejszymi zmianami)

Hybrydowe układy wytwórcze i mikrosieci sposobem na rozwój generacji rozproszonej

Magazyny energii, elektromobilność i uboczne korzyści magazynowania energii

Elektroenergetyka Electric Power Industry. Elektrotechnika I stopień ogólnoakademicki. stacjonarne

Elektroenergetyka Electric Power Industry. Elektrotechnika I stopień ogólnoakademicki. niestacjonarne

Koszty wytwarzania energii elektrycznej dla perspektywicznych technologii wytwórczych polskiej elektroenergetyki

Specjalność ZRÓWNOWAŻONA ENERGETYKA. Nowe i odnawialne źródła energii

KOGENERACJA (CHP), SZANSA ROZWOJU ELEKTROWNI PROSUMENCKICH

ENERGETYKA ROZPROSZONA Biopaliwa w energetyce

Układy hybrydowe integracja różnych technologii

Elektrycznoæ w budynkach Vademecum

SPIS TREŚCI PRZEDMOWA WYKAZ STOSOWANYCH OZNACZEŃ... 13

Odnawialne źródła energii

Układ ORC jako system poprawy efektywności energetycznej w instalacji turbiny gazowej zasilanej z układu beztlenowej stabilizacji osadów ściekowych

KOGENERACJA W DUŻEJ I MAŁEJ SKALI

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

przedmiot kierunkowy obowiązkowy polski semestr II semestr zimowy Elektrownie konwencjonalne nie

Rynek energii odnawialnej w Polsce. Małgorzata Niedźwiecka Małgorzata Górecka-Wszytko Urząd Regulacji Energetyki w Szczecinie

Kierunki transformacji potencjał OZE w systemach ciepłowniczych

siedziba POZNAŃ tel. (061) tel. kom fax (061)

Generacja rozproszona oraz sieci Smart Grid w budownictwie przemys³owym niskoenergetycznym

UCHWAŁA Nr 217 RADY MINISTRÓW. z dnia 24 grudnia 2010 r. w sprawie Krajowego planu gospodarki odpadami 2014

SPIS TREŒCI. Wykaz skrótów... Wykaz literatury... Przedmowa...

Regulacja stanów prawnych nieruchomości

Energetyka I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólnoakademicki / praktyczny) kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES)

Rynek mocy Warszawa

Wydział Inżynierii Środowiska, Geomatyki i Energetyki Kierunek: Odnawialne Źródła Energii

50 lat Instytutu Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej. prof. nzw. dr hab. inż Konrad Świrski

EUROPEAN UNION EUROPEAN REGIONAL DEVELOPMENT FOUND KLASTER GREEN CARS

Załącznik nr 1 do uchwały nr 9/24/III/2012 Zarządu Kopalni Soli Wieliczka S.A. z dnia 13 marca 2012 r.

efekty kształcenia K_U02 K_U06 K_W07 Z K_W09 5 O PG_ Geometria i grafika inżynierska K_U09 K_K01 K_W02 K_U02 K_K05 K_U06

Osoby, do których skierowany jest powyższy projekt opisane zostały w zakładce Beneficjenci.

Szkodowość klienta - jak się ją liczy i dlaczego tak często się zmienia? Kongres Brokerów 2011

Prace badawcze w tematyce współczesnych systemów energetycznych

Przygotowały: Magdalena Golińska Ewa Karaś

Magazynowanie energii w systemach generacji rozproszonej

Stan prawny na dzieñ 1 paÿdziernika 2015 r. Oficyna Wydawnicza

BADANIE WYBRANYCH PARAMETRÓW PRACY PROTOTYPOWEGO SYSTEMU CHP MAŁEJ SKALI Z KOTŁEM NA BIOMASĘ

Gospodarcze wykorzystanie metanu z pok³adów wêgla na przyk³adzie rozwi¹zañ JastrzêbskiejSpó³kiWêglowejS.A.

PLAN STUDIÓW Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa, Wydział Mechaniczny, Wydział Elektrotechniki i Automatyki Energetyka. efekty kształcenia

WYBRANE PRZEPISY KODEKSU CYWILNEGO W ZAKRESIE UMOWY UBEZPIECZENIA W PRAKTYCE UBEZPIECZENIOWEJ PIOTR KACZANOWSKI

SYSTEM MAGAZYNOWANIA ENERGII CAES A ENERGETYKA WIATROWA

Rok akademicki: 2012/2013 Kod: SEN SM-s Punkty ECTS: 5. Kierunek: Energetyka Specjalność: Systemy, maszyny i urządzenia energetyczne

Energetyka I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólnoakademicki / praktyczny) stacjonarne (stacjonarne / niestacjonarne)

EGZEMPLARZ POKAZOWY UŻYTKOWNIK: AutoElektro

jawność i jej ograniczenia

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2013/2014

GLOBAL METHANE INITIATIVE PARTNERSHIP-WIDE MEETING Kraków, Poland

Polacy o źródłach energii odnawialnej

Zakłócenia. Podstawy projektowania A.Korcala

Transkrypt:

Józef Paska Technologie rozproszonych Ÿróde³ energii Grudzieñ 2011

PODRÊCZNIK DLA ELEKTRYKÓW praca zbiorowa pod redakcj¹ Jana Strojnego Technologie rozproszonych Ÿróde³ energii Autor: prof. dr hab. in. Józef Paska Recenzent: prof. dr hab. in. Waldemar Kamrat Tekst dostarczono w grudniu 2011 r. Od Wydawcy Generacja rozproszona stanowi obecnie jedn¹ z najbardziej aktywnie rozwijanych ga³êzi krajowej energetyki. Praca p. prof. Józefa Paski przedstawia technologie stosowane w rozproszonych Ÿród³ach energii elektrycznej i ciep³a, stanowi¹ce od lat dziewiêædziesi¹tych XX wieku przedmiot zainteresowania nowoczesnej energetyki. W szerokim zakresie omówione zosta³y technologie Ÿróde³ rozproszonych: ma³ych elektrowni wodnych, elektrowni s³onecznych, wiatrowych, wykorzystania biomasy i geotermii, ogniwa paliwowe i inne Ÿród³a. Tematyka zeszytu wpisuje siê w aktualne tendencje rozwoju zrównowa- onego i zwi¹zane z tym zmiany ustawowe, wyra aj¹ce siê przez projekt ustawy o odnawialnych Ÿród³ach energii. Powstaj¹ca ustawa uzupe³nia nowelê Prawa energetycznego i ma wspieraæ energetykê rozproszon¹, niewielkie Ÿród³a energii i rozwój inteligentnej sieci energetycznej, wprowadzaj¹c m.in. nowy system wspó³czynników korekcyjnych, tzw. zielonych certyfikatów, zale nych od rodzaju Ÿród³a. Projektowana ustawa wprowadza pojêcie mikroÿród³a, tj. elektrowni (w tym wodnej) o mocy do 40 kw, która mo e byæ dodatkowo uprzywilejowana poprzez podwy szenie wspó³czynników korekcyjnych oraz bezp³atne i uproszczone pod³¹czenie do sieci. Publikacja mo e s³u yæ nie tylko pracownikom energetyki i studentom lecz tak e in ynierom praktykom ró nych specjalnoœci. Copyright by: COSiW SEP Zak³ad Wydawniczy INPE w Be³chatowie Utwór w ca³oœci ani we fragmentach nie mo e byæ powielany, ani rozpowszechniany za pomoc¹ urz¹dzeñ elektronicznych, mechanicznych, kopiuj¹cych, nagrywaj¹cych i innych bez pisemnej zgody posiadacza praw autorskich. Miesiêcznik INPE Informacje o Normach i Przepisach Elektrycznych Rok wyd. XVI Podrêcznik INPE dla Elektryków Zeszyty monotematyczne (bezp³atny dodatek dla prenumeratorów miesiêcznika) ISSN 1234-0081 Wydawca i Redakcja: SEP COSiW w Warszawie, Zak³ad Wydawniczy INPE w Be³chatowie, ul. Czapliniecka 44, 97-400 Be³chatów, tel. 44 633 33 55, fax 44 635 02 02, www.redinpe.com, e-mail: redinpe@neostrada.pl Adres dla korespondencji: ul. Kalinowa 5, 97-400 Be³chatów Kierownik ZW Redaktor Naczelny: Tadeusz Malinowski tel. 44 632 32 61, kom. 785 028 557 Z-ca Redaktora Naczelnego: Jan Strojny tel. 695 899 729 Biuro i Ksiêgowoœæ: Ma³gorzata Filipiak, tel. 44 633 33 55, kom. 783 976 966 Sk³ad komputerowy: KON Tekst Kraków, www.kon-tekst.pl Druk: Leyko Kraków Nak³ad: do 5500 egz. 2 Podręcznik

SPIS TREŒCI Wprowadzenie 6 Wykaz pojêæ 7 1. Wprowadzenie do wytwarzania rozproszonego energii elektrycznej i ciep³a 10 1.1. Przyczyny rozwoju rozproszonych Ÿróde³ energii, definicje i klasyfikacja 10 1.2. Technologia wytwarzania energii w Ÿród³ach rozproszonych 14 1.3. Aktualny stan wytwarzania rozproszonego 18 2. Rozproszone Ÿród³a energii z silnikami t³okowymi, turbinami i mikroturbinami gazowymi oraz silnikami Stirlinga 22 2.1. Spalinowe silniki t³okowe 22 2.2. Turbiny oraz mikroturbiny gazowe 26 2.3. Silniki Stirlinga 31 2.4. Przyk³ady rozwi¹zañ rozproszonych Ÿróde³ energii z silnikami t³okowymi i turbinami gazowymi 33 3. rod³a rozproszone wykorzystuj¹ce odnawialne zasoby energii 36 3.1. Ma³e elektrownie wodne 36 3.2. Elektrownie wiatrowe 43 3.3. Elektrownie s³oneczne 57 3.4. Inne rodzaje Ÿrode³ rozproszonych 70 4. Ogniwa paliwowe 80 4.1. Ogniwa galwaniczne, ogniwa paliwowe, akumulatory 80 4.2. Budowa, zasada dzia³ania i rodzaje ogniw paliwowych 86 4.3. Wykorzystanie ogniw paliwowych 91 5. ród³a rozproszone do skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciep³a 94 5.1. Idea wytwarzania skojarzonego w Ÿród³ach rozproszonych 94 5.2. Wytwarzanie skojarzone z wykorzystaniem turbin gazowych i silników t³okowych 95 5.3. Wytwarzanie skojarzone z wykorzystaniem biomasy 98 5.4. Wytwarzanie skojarzone z wykorzystaniem ogniw paliwowych i energii geotermicznej 102 6. Zasobniki energii w energetyce rozproszonej 104 6.1. Potrzeba stosowania i podzia³ zasobników energii 104 6.2. Baterie akumulatorów 105 6.3. Superkondensatory 106 6.4. Nadprzewodz¹ce magnetyczne zasobniki energii elektrycznej 107 3

6.5. Zasobniki kinetyczne 108 6.6. Pneumatyczne zasobniki energii 108 6.7. W³aœciwoœci i zastosowania zasobników energii 111 7. Zakoñczenie 115 Bibliografia 116 4 Podręcznik

Technologie rozproszonych Ÿróde³ energii STRESZCZENIE Ksi¹ ka dotyczy zagadnieñ technologii rozproszonego wytwarzania energii elektrycznej i ciep³a. Przedstawiono w niej przyczyny rozwoju rozproszonych Ÿróde³ energii, podstawowe definicje i klasyfikacjê, aktualny i prognozowany stan energetyki rozproszonej. Omówiono wykorzystanie w Ÿród³ach rozproszonych silników t³okowych, turbin i mikroturbin gazowych oraz silników Stirlinga. Kolejny rozdzia³ poœwiêcono Ÿród³om rozproszonym wykorzystuj¹cym odnawialne zasoby energii, jak: ma³e elektrownie wodne; elektrownie wiatrowe; elektrownie s³oneczne; inne rodzaje Ÿróde³ rozproszonych pozwalaj¹ce na wykorzystanie biomasy, energii geotermicznej oraz energii mórz i oceanów. Nastêpny rozdzia³ dotyczy problematyki ogniw paliwowych, w tym: podzia³ na ogniwa galwaniczne, paliwowe i akumulatory; budowa, zasada dzia³ania i rodzaje ogniw paliwowych; wykorzystanie ogniw paliwowych. Przedstawiono tak e zagadnienia wytwarzania skojarzonego energii elektrycznej i ciep³a w Ÿród³ach rozproszonych, w tym ideê wytwarzania skojarzonego, Ÿród³a skojarzone wykorzystuj¹ce turbiny gazowe, silniki t³okowe i ogniwa paliwowe, biomasê i energiê geotermiczn¹; oraz zasobników energii, w tym: potrzebê stosowania i podzia³ zasobników energii, baterie akumulatorów, superkondensatory, nadprzewodz¹ce magnetyczne zasobniki energii, zasobniki kinetyczne i pneumatyczne, w³aœciwoœci i zastosowania zasobników energii. Technologies of distributed energy sources ABSTRACT This book covers the issues of technology of distributed generation of electricity and heat. In it are presented: reasons for distributed energy sources development, basic definitions and classification, present and forecasted status of distributed generation. Utilization in distributed energy sources of piston engines, gas turbines and microturbines as well as Stirling engines are described. The following chapter is devoted to distributed energy sources utilizing renewable energy resources, like: small hydro power plants; wind power plants; solar power plants; other distributed energy sources allowing to utilize biomass, geothermal energy and seas' and oceans' energy. The next book's chapter covers problems of fuel cells, including: division into galvanic cells, fuel cells and rechargeable chemical batteries (accumulators); structure, principle of operation and kinds of fuel cells; utilization of fuel cells. Also the issues of combined heat and power generation (CHP, cogeneration) in distributed energy sources, including the idea of cogeneration, distributed CHP sources utilizing gas turbines, piston engines and fuel cells, biomass and geothermal energy; as well as the issues of electricity storage systems, including: the need of application and division of energy storage systems, battery electricity storage systems, supercapacitors, superconductive magnetic energy storage systems, kinetic energy and compressed air storage systems, properties and application areas of energy storage systems; are presented. 5