Odnawialne źródła energii - w skrócie OZE - to źródła energii, których zasoby uzupełniają się w naturalnych procesach, co oznacza że są praktycznie niewyczerpalne. Zaliczamy do nich: energię Słońca energię wiatru energię wody energię geotermalną Courtesy of DOE/NREL

Udział OZE w produkcji energii całkowitej w Polsce biomasa – 92% (bez zaliczania do OZE dużych elektrowni wodnych – 98%) energia wody – 7,3% energia geotermalna – 0,5% energia wiatru – 0,2% energia Słońca – 0,03% Courtesy of DOE/NREL

Co to jest biomasa? Biomasą jest w zasadzie każda materia organiczna. Biomasa to organiczne frakcje produktów, odpadów i pozostałości z rolnictwa (substancje roślinne i zwierzęce), leśnictwa oraz pokrewnych przemysłów, jak również odpady przemysłowe. Do celów energetycznych wykorzystywana jest przede wszystkim biomasa pochodzenia roślinnego, powstała w procesie fotosyntezy. Courtesy of DOE/NREL

* W Polsce z 1 ha użytków rolnych zbiera się rocznie około 10 ton biomasy, co stanowi równowartość około 5 ton węgla kamiennego. * W roku 1984 biomasa roślinna pokrywała 13 proc. światowej produkcji energii, w tym Kanada pokrywała nią 7 proc. swojego zapotrzebowania na energię, a USA 4 proc. * Udział biomasy w roku 1990 w światowej produkcji energii wynosił 12 proc. * Ogólnie z 1 ha użytków rolnych zbiera się rocznie biomasy, czyli równowartość 5-10 ton węgla. * Rolnictwo i leśnictwo zbierają w Polsce biomasę równoważną pod względem kalorycznym 150 mln ton węgla

Rodzaje biomasy wykorzystywanej na cele energetyczne drewno i odpady z przerobu drewna: DREWNO KAWAŁKOWE TROCINY ZRĘBK I

Rodzaje biomasy wykorzystywanej na cele energetyczne rośliny pochodzące z upraw energetycznych: - rośliny drzewiaste szybkorosnące, np. wierzby, topole, eukaliptusy; - wieloletnie byliny dwuliścienne, np. topinambur, ślazowiec pensylwański, rdesty; - trawy wieloletnie, np. trzcina pospolita, miskanty. Courtesy of DOE/NREL

Rodzaje biomasy wykorzystywanej na cele energetyczne produkty rolnicze oraz odpady organiczne z rolnictwa: słoma, siano, buraki cukrowe, ziemniaki, trzcina cukrowa, rzepak, pozostałości z przerobu owoców frakcje organiczne odpadów komunalnych oraz komunalnych osadów ściekowych niektóre odpady przemysłowe, np. z przemysłu papierniczego Courtesy of DOE/NREL

Zastosowania biomasy w różnych stanach skupienia produkcja energii elektrycznej produkcja energii cieplnej gaz dostarczany do sieci gazowej BIOGAZ paliwo napędowe w transporcie ogniwa paliwowe BIOPALIWA PŁYNNE produkcja energii elektrycznej produkcja energii cieplnej BIOPALIWA STAŁE

Właściwości biopaliw stałych 16,5-17,57-12pelety 14,3-15,210-20słoma drewno kawałkowe zrębki Wartość energetyczna w MJ/kg Wilgotność w % Biopaliwo

Brykiet Wytwarza się go sprasowując pod wysokim ciśnieniem i bez dodatku substancji klejących rozdrobnione odpady drzewne takie jak trociny, wióry czy zrębki. Brykiet można produkować z różnych rodzajów biomasy roślinnej, najpopularniejszy jest jednak brykiet z odpadów drzewnych oraz ze słomy.

Rodzaje brykietu brykiet w kształcie długiego na kilka-kilkanaście cm walca o średnicy 50 lub 53 mm i nieregularnej podstawie – produkowany w brykieciarkach mechanicznych, brykiet w kształcie długiego na kilka-kilkanaście cm walca o średnicy mm i regularnej bryle – produkowany w brykieciarkach hydraulicznych, brykiet kominkowy w kształcie ośmiokątnego walca z otworem w środku, brykiet w kształcie kostki - najczęściej stosowany w kominkach

Pelety Pelety to cylindryczne w kształcie granulki, produkowane z odpadów drzewnych, najczęściej z trocin i wiórów. Mają kilka cm długości i 6-25 mm średnicy. Technicznie możliwa jest także produkcja pelet z kory, zrębków, roślin energetycznych i słomy.

Zastosowania pelet Spalane w automatycznych kotłach pelety są wykorzystywane w instalacjach indywidualnych i w systemach ciepłowniczych, do ogrzewania budynków użytkowych i gospodarstw domowych. Pelety są jednym z najtańszych paliw. Ich cena jest znacznie niższa od ceny oleju opałowego.

Zalety pelet wysoka wartość opałowa - wartość energetyczna dobrej jakości granulatu stanowi ponad 70% wartości energetycznej najlepszych gatunków węgla, łatwość i niskie koszty magazynowania i transportu, odporność na samozapłon, zawilgocenia i gnicie, niska zawartość popiołu, który można poza tym wykorzystywać jako nawóz ogrodniczy, niska emisja szkodliwych substancji podczas spalania, spalanie w automatycznych, bezobsługowych kotłach

Uprawy energetyczne Bogate w związki ligninowe i celulozowe rośliny energetyczne powinny charakteryzować się: dużym przyrostem rocznym, wysoką wartością opałową, znaczną odpornością na szkodniki i choroby oraz stosunkowo niewielkimi wymaganiami glebowymi. Courtesy of DOE/NREL

Rośliny energetyczne rośliny uprawne roczne: zboża, konopie, kukurydza, rzepak, słonecznik; rośliny drzewiaste szybkorosnące: wierzba, topola, eukaliptus; szybkorosnące, rokrocznie plonujące trawy wieloletnie, np. miskanty; wieloletnie byliny Courtesy of DOE/NREL

Rośliny energetyczne uprawiane w Polsce wierzba wiciowa, ślazowiec pensylwański (malwa pensylwańska), słonecznik bulwiasty (topinambur), róża wielokwiatowa, rdest sachaliński, trawy wieloletnie, np. miskanty, spartina preriowa, palczatka Gerarda Courtesy of DOE/NREL

Zastosowania roślin energetycznych Z roślin energetycznych produkuje się: energię elektryczną, energię cieplną, paliwa ciekłe, paliwa gazowe. Courtesy of DOE/NREL

Zalety wykorzystania biomasy zerowy bilans emisji dwutlenku węgla – ilość CO 2 emitowana podczas spalania jest równoważona ilością CO 2 pochłanianego przez rośliny w procesie fotosyntezy, zerowy bilans emisji dwutlenku węgla – ilość CO 2 emitowana podczas spalania jest równoważona ilością CO 2 pochłanianego przez rośliny w procesie fotosyntezy, mniejsza niż w przypadku paliw kopalnych emisja innych zanieczyszczeń; mniejsza niż w przypadku paliw kopalnych emisja innych zanieczyszczeń; wykorzystanie lokalnych źródeł energii; wykorzystanie lokalnych źródeł energii; tworzenie nowych miejsc pracy, zwłaszcza na terenach wiejskich; tworzenie nowych miejsc pracy, zwłaszcza na terenach wiejskich; zagospodarowanie nieużytków; zagospodarowanie nieużytków; utylizacja odpadów utylizacja odpadów

Moc zainstalowana w energetyce wiatrowej w Polsce Moc zainstalowana w energetyce wiatrowej w Polsce to ~442 MW (stan , za URE). Wśród inwestycji wyróżnić można 9 profesjonalnych projektów:Moc zainstalowana w energetyce wiatrowej w Polsce to ~442 MW (stan , za URE). Wśród inwestycji wyróżnić można 9 profesjonalnych projektów: LokalizacjaWojewództwoMoc Barzowicezachodniopomorskie5,1 MW Cisowo zachodniopomorskie18 MW Zagórzezachodniopomorskie30 MW Lisewo pomorskie10,8 MW Tymieńzachodniopomorskie50 MW Puckpomorskie22 MW Kisielicewarmińsko-mazurskie 40,5 MW Kamieńsk łódzkie30 MW Jagniątkowo zachodniopomorskie 30,6 MW Łosina k/Słupskazachodniopomorskie 48 MW Ostrowo pomorskie30 MW

Trochę teorii Moc elektrowni wiatrowej determinują silnik wiatrowy i prądnica elektryczna. Przedstawiono, dla 5 typów silników wiatrowych, zależność mocy silnika od jego wymiarów i prędkości wiatru. Jako prądnicę wiatrową proponuje się maszynę synchroniczną wzbudzaną magnesami trwałymi. Poniższy tekst przedstawia podstawowe zależności przy projektowa- niu/wykonywaniu elektrowni wiatrowej. Znaleźć tu również można informacje o prądnicach/generatorach oferowanych przez ośrodek Komel.

Ekonomiczne Aspekty Wytwarzania energii Szacuje się, że wytworzenie 1 MW energii w elektrowni zawodowej przynosi straty ekologiczne o wartości 133 PLN (ceny z 1995 roku). Zatem przykładowa farma Wiatrowa o mocy 12 MW (6x2 MW) przy średniej rocznej produkcji rzędu 30 tys. MWh przyniesie oszczędności ok PLN. Biorąc pod uwagę, że szacunkowy czas pracy elektrowni wynosi lat, można oszacować całkowite oszczędności w środowisku na mln. PLN przez cały okres życia elektrowni!

Minusy Elektrownie wiatrowe mogą powodować następujące uciążliwości dla otoczenia: * Zakłócenia wizualne, * Zagrożenia klimatu akustycznego, * Zagrożenia dla przelatujących ptaków, * Zakłócenia fal radiowych i telewizyjnych.

Zakłócenia wizualne. Elektrownie wiatrowe a szczególnie ich skupisko wywierają znaczący wpływ na krajobraz. Nowoczesne siłownie wiatrowe to olbrzymie konstrukcje, których wysokość może przekraczać 100 metrów. Obracające się śmigła mogą wywoływać intrygujące wrażenie, nie wspominają o efektach świetlnych (efekt stroboskopowy). Nie powinno się ich lokalizować w parkach narodowych i terenach atrakcyjnych krajobrazowo. Powinny być lokalizowane z dala od zamieszkałych budynków, aby nie wpływały niekorzystnie na psychikę pobliskich mieszkańców.

Zagrożenia klimatu akustycznego. Pracująca elektrownia wiatrowa wytwarza hałas. Pochodzi on głównie od obracających się łopat wirnika (opory aerodynamiczne) i w mniejszej części generatora i przekładni. Przy planowaniu budowy należy uwzględnić poziom dźwięku i dotyczące tych poziomów normy. Poniżej przedstawiony jest rozkład natężenia dźwięku dla elektrowni firmy Vestas. Dla porównania inne poziomy natężenia dˇwięków: * falujące liście : 10 dB, * cichy szept : 20 dB, * dom (wewnątrz) : 50 dB, * biuro : 60 dB, * samochód (wewnątrz) : 70 dB, * przemysł (średnio) : 100 dB, * młot pneumatyczny : 120 dB,

Jak widać elektrownia nie wytwarza dźwięku o dużym natężeniu. Problemem jest bardziej monotonność dźwięku i jego długotrwałe oddziaływanie na psychikę człowieka. Strefą ochronną powinien być objęty obszar ok. 500m od masztu elektrownii, jednak wiele zależy od ukształtowania terenu w pobliżu elektrownii.

Historia Najstarszym typem wiatraka występującym na ziemiach polskich jest wiatrak kozłowy, czyli "koźlak". Występowały one już w pierwszej połowie XIV wieku na Kujawach i w Wielkopolsce, natomiast rozpowszechnienie ich stosowania przypada na wiek XV. Koˇlaki dotrwały bez zmian konstrukcyjnych do XX wieku i stanowiły najliczniejszą grupę wiatraków. Ich cechą charakterystyczną jest to, że cały budynek wiatraka wraz ze skrzydłami jest obracalny wokół pionowego, drewnianego słupa tzw. sztembra. Sztember podparty jest najczęściej czterema zastrzałami, a jego dolne zakończenie tkwi w dwóch krzyżujących się podwalinach. Tak skonstruowane podparcie budynku wiatraka nosi nazwę kozła. Ściany wiatraka posiadają konstrukcję szkieletową drewnianą i są ścianami wiszącymi zawieszonymi na koźle za pośrednictwem odpowiednich belek o bardzo dużych przekrojach poprzecznych ("mącznica" i "pojazdy"). Z tylnej (przeciwnej skrzydłom) ściany wiatraka wystawał specjalny dyszel współpracujący z kołowrotem, za pomocą którego następowało nastawianie budynku skrzydłami do kierunku wiatru.

0