Alternatywne źródła energii wykład 1 Przegląd odnawialnych źródeł energii dr inż. Janusz Teneta Wydział EAIiIB Katedra Automatyki i Inżynierii Biomedycznej AGH Kraków 2013
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)
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)
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)
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 29.12.2009, str. 1), które podlegają zakupowi interwencyjnemu.
BIOMASA Energia słoneczna praźródłem innych źródeł energii HYDROENERGIA ROPA I GAZ WĘGIEL BIOGAZ WIATR
Biogaz Surowiec : odpady organiczne (rolnicze i komunalne) Produkt : głownie metan + szkodliwe związki siarki i azotu źródło: http://www.bioenergia.eco.pl/biogaz.html
Biogaz przykład dużej instalacji rolniczej
Biogaz przykład instalacji przydomowej
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: http://www.biogaz.torun.pl/
Biomasa Surowiec : produkty pochodzenia roślinnego (słoma, słonecznik, rzepak, wierzba energetyczna, odpady tartaczne) Produkt : paliwo energetyczne (wykorzystywane głównie w procesie spalania) źródło:http://www.zielonaenergia.pl http://www.zielony-wegiel.pl/
Geotermia schemat instalacji Surowiec : ciepło Ziemi (głównie głębinowych wód termalnych) Produkt : energia cieplna źródło: http://www.gigawat.net.pl/, http://www.pgi.gov.pl
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. 80-86 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: http://geotermia.pl
Stacja geotermalna Mszczonów Inwestor : Geotermia Mazowiecka S.A. Odwiert produkcyjny o głębokości. 1700 m Temperatura wody termalnej 42 o C Koszt instalacji ok. 10 mln zł. Zdjęcia: http://geotermia.com.pl 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
Geotermia pompa ciepła źródło: www.solarshop.pl, http://www.epco-pc.com
źródło: http://www.hibernatus.pl/ Pompy ciepła woda/woda
źródło: http://www.hibernatus.pl/ Pompy ciepła glikol/woda
Woda mała elektrownia wodna (MEW) Surowiec : energia kinetyczna nurtu rzek i strumieni, energia potencjalna różnicy poziomów wód Produkt : energia elektryczna lub mechaniczna źródło: http://www.biogaz.torun.pl/
Surowiec : energia kinetyczna wiatru Wiatr : Farmy wiatrowe Produkt : energia elektryczna lub mechaniczna źródło: http://www.energiaeco.pl/
Farma wiatrowa Cisowo Turbiny 2MW Wieże 76 m Śmigło 40 m Łączna moc 18MW Rocznie do 55GWh Koszt ok. 100 mln zł źródło: http://www.energiaeco.pl/
Turbina wiatrowa VESTAS v80
Turbina wiatrowa VESTAS v80
Farmy wiatrowe a ekologia Krajobraz Hałas Ptaki
Nasze pomiary stacja meteo na dachu budynku C3, AGH Kraków
Prędkości wiatru 7,00 6,00 Średnia dzienna prędkość wiatru [m/s] 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00
Energia [Wh] Potencjał energii wiatrowej 1600 1400 1200 1000 Potencjał produkcji energii elektrycznej z wiatru dla wiatrów powyżej 2.5 m/s i powierzchni roboczej turbiny 1m 2 800 600 400 200 0 Dzień Dla całego roku ok. 34 kwh/m 2
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 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5 14 14,5 15 Prędkości wiatru 18000 16000 Statystyka wiatru w roku 2007 14000 12000 Ilość próbek w danym zakresie 10000 8000 6000 4000 2000 0 Prędkość wiatru [m/s]
1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99 106 113 120 127 134 141 148 155 162 169 176 183 190 197 204 211 218 225 232 239 246 253 260 267 274 281 Azymut wiatru [stopnie] Kierunek wiatru 350 300 Kierunek wiatru w ciągu jednego dnia 250 200 150 100 50 0 Numer próbki [dane uśredniane co 5 minut]
Turbiny wiatrowe o osi pionowej Savonius Darrieus źródło: http://en.wikipedia.org
Sprawność turbin wiatrowych
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
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: http://darmowa-energia.eko.org.pl/
Typy kolektorów słonecznych źródło: http://darmowa-energia.eko.org.pl/
To już jest koniec Bo nie ma już nic Jesteście wolni Możecie iść Dziękuję za uwagę!!!