Odnawialne źródła energii, to źródła niewyczerpywalne Alternatywa dla energii kopalnych Zmniejszenie emisji gazów Energia zgodna z ideą zrównoważonego.

Prezentacja na temat: "Odnawialne źródła energii, to źródła niewyczerpywalne Alternatywa dla energii kopalnych Zmniejszenie emisji gazów Energia zgodna z ideą zrównoważonego."— Zapis prezentacji:

1 Odnawialne źródła energii, to źródła niewyczerpywalne Alternatywa dla energii kopalnych Zmniejszenie emisji gazów Energia zgodna z ideą zrównoważonego rozwoju Szansa na dostęp do elektryczności dla ponad 2 miliardów ludzi na terenach, na których brak innych źródeł energii

2 EU28 PRIMARY ENERGY PRODUCTION 1990 2011

3 EU28 FINAL ENERGY CONSUMPTION

4

5

6 ENERGY PER GDP

7 MapEUEnergyIntensity2011 http://epp.eurostat.ec.europa.eu

8

9 EU28 GROSS INLAND ENERGY CONSUMPTION

10

11 Energia odnawialna Wodna92.5 Biomasy 5.5 Geotermalna 1.5 Wiatrowa 0.5 Słoneczna 0.05

12 Energia spadku wody Energia mechaniczna wody wprawia w ruch turbinę i za pomocą alternatora przekształcana jest w energię elektryczną. Moc zależy od wysokości spadku wody i od przepływu.

13 Energia pływów morskich Woda wlewając/wylewając się ze zbiorników podczas przypływu/odpływu porusza turbiny produkując energię. zdjęcie: elektrownia pływowa, źródło: www.ise.pl

14 Energia prądów morskich Umieszczone pod woda turbiny napędzane są energią prądów morskich. Produkowana energia elektryczna transportowana jest podwodnym kablem do sieci na lądzie. źródło: www.ifremer.fr, MCT Ltdwww.ifremer.fr

15 Energia termiczna mórz Ciepła woda (ok. 25°C) zasysana z powierzchni morza przekazuje ciepło cieczy o niskiej temp. wrzenia (np.amoniak) i zamienia ją w parę. Para wprowadza w ruch turbogenerator a następnie odprowadzana jest do kondensa- tora chłodzonego wodą z głębi morza (ok. 2-5°C) gdzie ulega skropleniu. Wytworzona energia elektryczna doprowadzana jest do lądu kablami. zdjęcie: próbny projekt " Sagar Shakti " we współpracy indyjsko-japońskiej, 2000, źródło: www.ifremer.fr

16 Energia fal morskich Energia fal morskich przekształcana jest w energię elektryczną. W zależności od systemu działania można wyróżnić elektrownie hydrauliczne, mechaniczne, pneumatyczne i indukcyjne. Problem stanowi wysokość fal zależna od wiatru. źródło: www.ifremer.fr, OPD Ltdwww.ifremer.fr

17 Energia wody Z A L E T Y nie zanieczyszcza środowiska (brak odpadów, emisji gazów) łatwe gromadzenie energii długi czas działania instalacji wzrost retencji (zbiorniki) W A D Y ingerencja w środowisko naturalne (duże elektrownie) – erozja, zamulenie zmiana/zniszczenie naturalnych siedlisk wysokie koszty instalacji zależność od opadów nie wszędzie dostępna

18 Energia geotermalna Energia zakumulowana w gruntach, skałach i płynach wypełniających pory i szczeliny skalne. Energia ta biorąc pod uwagę okres istnienia cywilizacji ludzkiej, jest praktycznie niewyczerpywalna.

19 Możliwość wykorzystania energii wnętrza Ziemi istnieje na ponad 80% powierzchni naszego kraju. Wody geotermalne charakteryzują się temperaturami w granicach 30 -130 stopni Celsjusza, co czyni je przydatnymi raczej do pozyskiwania energii cieplnej niż elektrycznej. Polska może pochwalić się bogatymi zasobami energii geotermalnej. Jej poziom szacuje się na 1512 PJ/rok, co stanowi ok. 30% krajowego zapotrzebowania na ciepło. Najlepsze warunki geotermalne mają obszary silnie uprzemysłowione, o dużym zagęszczeniu ludności. Na terenach zasobnych w energię wód geotermalnych leżą m.in. takie miasta jak: Warszawa, Poznań, Szczecin, Łódź, Toruń, Płock. Na terenie naszego kraju znajduje się co najmniej 6600 km 2 wód geotermalnych o temperaturach rzędu 27-125°C Zasoby energii geotermalnej w Polsce

20

21

22 Rok uruchomienia: 1994 Temperatura wody w złożu [°C]: 86 Głębokość złoża [m]: 2000- 3000 Mineralizacja [g/l]: 3 Wydatek [m3/h]: 120 Całkowita moc cieplna [MWt]: 9 Bańska - Biały Dunajec

23 Rok uruchomienia: 1996 Temperatura wody w złożu [°C]: 61 Głębokość złoża [m]: 1500- 1650 Mineralizacja [g/l]: 120 Wydatek [m3/h]: 2*170 Całkowita moc cieplna [MWt]: 50 Pyrzyce

24 Rok uruchomienia: 1996 Temperatura wody w złożu [°C]: 40 Głębokość złoża [m]: 1600- 1700 Mineralizacja [g/l]: 0.5 Wydatek [m3/h]: 60 Całkowita moc cieplna [MWt]: 12 Mszczonów

25 Rok uruchomienia: 2001 Temperatura wody w złożu [°C]: 67-70 Głębokość złoża [m]: ~2000 Mineralizacja [g/l]: 6.8-8.8 Wydatek [m3/h]: 68 Całkowita moc cieplna [MWt]: 4.6 Uniejów

26 Rok uruchomienia: 2001 Temperatura wody w złożu [°C]: 76-80 Głębokość złoża [m]: 2500 Mineralizacja [g/l]: 3 Wydatek [m3/h]: 550 Całkowita moc cieplna [MWt]: 125 Bańska Niżna – Biały Dunajec

27 Rok uruchomienia: 2002 Temperatura wody w złożu [°C]: 17 Głębokość złoża [m]: 300 Mineralizacja [g/l]: - Wydatek [m3/h]: 260 Całkowita moc cieplna [MWt]: 3.5 Słominki

28 Biopaliwa

29 29 Źródła biomasy Leśnictwo. Rolnictwo: Odpady i półprodukty z produkcji rolnej, Uprawy energetyczne. Inne: Przemysł drzewny, Przemysł spożywczy, Przemysł papierniczy Osady ściekowe???.

30 Biomasa - spalanie Spalając materię organiczną uzyskujemy energię cieplną, która może posłużyć do produkcji energii elektrycznej. Używa się do tego najczęściej odpadów drewna, słomy, niektórych odpadów domowych, rolniczych i przemysłowych. Ilość emitowanego CO 2 w wyniku spalania jest równa jego asymilacji przez okres wzrostu rośliny. zdjęcie, źródło: www.fnh.org

31 31 krajowe zasoby biomasy Nadwyżki słomy [tys.ton] Gradziuk P. „Słoma energetyczne paliwo”, W-wa 2001 Lesistość w Polsce [tys.ha] Date statystyczne GUS, za rok 2002 Powierzchnia odłogów i ugorów[tys.ha] Date statystyczne GUS, za rok 2001

32

33 hydroenergy

34 Biopaliwa Niektóre uprawy takie jak np. rzepak, wierzba, trzcina cukrowa, kukurydza, czy niektóre zboża mogą być przekształcone w biopaliwa.

35 Biopaliwa W wyniku fermentacji materii organicznej (np. odchodów zwierzęcych, odpadów komunalnych) otrzymujemy m.in. metanol, etanol i biogaz, wykorzystywane jako paliwo lub do produkcji energii. zdjęcie: beztlenowa fermentacja komorowa, źródło:www.cieplej.pl

36

37 Biomasa Z A L E T Y duży potencjał techniczny (dostępność ziemi uprawnej) w niektórych regionach utylizacja niektórych odpadów i ścieków zagospodarowanie i wykorzystanie terenów pod uprawy W A D Y konieczność prowadzenia uprawy zajmowanie pod uprawę terenów cennych przyrodniczo spalanie – wydzielanie szkodliwych substancji jałowienie gleb

38 Energia wiatru Wiatrak, wynaleziony około I w.p.n.e. i używany do mielenia zboża lub pompowania wody, znajduje dzisiaj, choć w innej postaci, zastosowanie w elektrowniach wiatrowych.

39 Wiatrak z XIV wieku

40 Technologie tradycyjne Turbina wiatrowa Energia kinetyczna wiatru (minimum 15 km/h) powoduje ruch obrotowy turbiny i produkcję elektryczności. Zasada podobna do tej w rowerowym dynamo. zdjęcie, źródło: www-esigec.univ-savoie.fr

41

42 Top 10 countries by nameplate windpower capacity (2012 year-end)[66] Country Windpower capacity (MW)MW % world total China75,564 ǂ 26.8 United States60,00721.2 Germany31,33211.1 Spain22,7968.1 India18,4216.5 United Kingdom8,8453.0 Italy8,1442.9 France7,196 ǂ 2.5 Canada6,2002.2 Portugal4,5251.6 (rest of world)rest of world39,85314.1 World total282,482 MW100%

43 Energia wiatru Z A L E T Y czyste źródło energii możliwość wykorzystania w gospodarstwach oddalonych od innych źródeł energii W A D Y hałas ingerencja w krajobraz zależność od pogody dość wysoki koszt budowy zakłócanie fal radiowych i telewizyjnych zagrożenie dla ptaków i innych gatunków migrujących

44 Energia słoneczna Pasywną energię słoneczną można wykorzystywać bezpośrednio do ogrzewania budynków o nowoczesnej konstrukcji. Technologia pozwala także przekształcać energię słoneczną w ciepło lub w energię elektryczną.

45 Darmstadt University of Technology Energia słoneczna W 2005 roku wykorzystywana energia słoneczna wynosiła około 4 GW, z czego połowa w Niemczech i Japonii, dwa razy więcej niż dwa lata wcześniej. Obecnie koszt tej energii jest 10 razy większy niż tradycyjnej, głównie z powodu kosztu materiałów niezbędnych do konstrukcji baterii słonecznej http://www.energy.eu/#renewable

46 Szklarnie w Holandii Typowe fotoogniwo ma rozmiary 10 x 10 cm, i zwykle ustawia się razem około 400 takich ogniw. Taki układ dostarcza energii wystarczającej dla gospodarstwa domowego. W 2007 największa tego typu elektrownia w Hiszpanii dostarczała 20 MW. Elektrownia na 40 MW będzie otwarta w 2009 roku w Niemczech. Dla porównania średnia elektrownia węglowa produkuje około 1000 MW energii.

47 Kolektory cieplne – wykorzystują energię słoneczną do produkcji ciepła, a nie elektryczności System STEP (Solar Total Energy Project ) w Shenandoah, w stanie Georgia - 120 parabolicznych dysków zapewnia 50% energii cieplnej i elektrycznej dla fabryki ubrań. System produkuje 400 kW energii elektrycznej, 3 MW cieplnej w postaci pary i potrafi przechowywać wytworzoną energię.

48 Największa elektrownia fotowoltaiczna w Stanach Zjednoczonych

49

50 Kolektor słoneczny termiczny Kolektor termiczny (inaczej niskotemperaturowy <100°C lub płaski) przekształca energię słoneczną w ciepło. W szczelnie zamkniętej instalacji kolektora absorbery wychwytują energię słoneczną i oddają ciepło znajdującej się w niej cieczy. Kolektory te znajdują zastosowanie w instalacjach grzewczych i do produkcji ciepłej wody. zdjęcie, źródło: http://fr.wikipedia.org/wiki/Panneau_solaire

51 Kolektor słoneczny fotowoltaiczny W odróżnieniu od kolektora termicznego, kolektor fotowoltaiczny przekształca energię słoneczną w elektryczną. Kolektor składa się z półprzewodnikowych złączy zawierających elektrony. Wzbudzone przez promieniowanie słoneczne elektrony przemieszczając się produkują elektryczność. zdjęcie, źródło: www.energierenouvelable-direct.com

52 Kilka dni temu otwarto największą na Śląsku elektrownię słonecznaą w Rudzie Śląskiej. Nowoczesna instalacja fotowoltaiczna, która wytwarza prąd, zamontowana została na dachu zbiornika wody, Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów (GPW). Elektrownia słoneczna w Rudzie Śląskiej, zajmująca powierzchnię prawie 20 tys. m kw., czyli około półtora boiska piłkarskiego, dostarczy odbiorcom rocznie około 300 megawatogodzin energii. To wystarczająca ilość energii do zasilania w prąd elektryczny, przez cały rok, około stu gospodarstw domowych. Zbiornik wody zainstalowany w Rudzie Śląskiej, zaopatruje w wodę, kilkadziesiąt tysięcy mieszkańców tego miasta i okolic. Dzięki instalacji słonecznej, zamontowane tam pompy, będą mogły działać niezależnie od zewnętrznych dostaw energii elektrycznej. Na wypadek przerwy w dostawach prądu z sieci, co w najbliższych latach może być częste - będą automatycznie napędzane energią słoneczną. W Rudzie Śląskiej powstała największa elektrownia słoneczna na Śląsku

53 Energia słoneczna Z A L E T Y brak emisji zanieczyszczeń atmosferycznych i gazów cieplarnianych łatwe utrzymanie/ konserwacja urządzeń możliwość wykorzystania w gospodarstwach oddalonych od innych źródeł energii W A D Y ogniwa fotowoltaiczne budowane są z użyciem szkodliwych substancji ustawione ogniwa zajmują dużą powierzchnię

54 Energia atomowa Energia atomowa nie jest energią odnawialną. Wykorzystywany do rozszczepienia uran, tor i deuter występują na Ziemi w niewielkich ilościach i ich zasoby nie są niewyczerpywalne.

55

56

57

58 English: The map shows the commercial nuclear power plants in the world. Research reactors are not considered nuclear power plants. Operating reactors, building new reactors nuclear power plants Operating reactors, planning new build No reactors, building new reactors No reactors, new in planning Operating reactors, stable Operating reactors, decided on phase-out Civil nuclear power is illegal No reactors

59 Nuclear power percentage

60 Eight of the seventeen operating reactors in Germany were permanently shut down following the March 2011 (Fukushima)

61 Elektrownie jądrowe W reaktorze jądrowym przeprowadza się kontrolowane rozszczepienie ciężkich jąder atomów. Energia jądrowa przekształcana jest w energię cieplną, która napędza turbiny i produkuje energię elektryczną. Przebieg reakcji kontroluje się wychwytując nadmiar neutronów (by reakcja się zbyt nie rozwijała) lub ochładzając neutrony (by usprawnić reakcje). zdjęcie: elektrownia atomowa w Temelinie (Czechy), źródło: www.temelin.de

62 Energia jądrowa 15% energii elektrycznej pochodzi obecnie z elektrowni jadrowych. Prym wiedzie Francja, w której jest to 80% (59 elektrowni), 104 elektrownie jądrowe posiadają Stany Zjednoczone W elektrowniach jądrowych energię uzyskuje się w procesach rozpadu.

63 Zalety: - zasoby wystarczą na znacznie dłuższy okres niż zasoby tradycyjnych paliw - brak emisji zanieczyszczeń w momencie produkcji Wady: - groźba awarii (Czernobyl, 1986) - składowanie odpadów radioaktywnych

64

65

66 Energia atomowa Z A L E T Y  wydajne źródło energii  niska emisja CO2 W A D Y  niebezpieczny transport, składowanie i utylizacja odpadów promieniotwórczych  ryzyko awarii, ataku terrorystycznego  problemy ekonomiczne: wysoki koszt utrzymania i likwidacji, ograniczony czas funkcjonowania elektrowni

67

68

69