ROZWÓJ TECHNOLOGICZNY W ZAKRESIE GENERACJI ROZPROSZONEJ Międzynarodowa Konferencja Organizowana w ramach 5 PR Projekt ENIRDGnet GENERACJA ROZPROSZONA I PRZYSZŁE RYNKI ENERGII ELEKTRYCZNEJ ZE ZINTEGROWANYMI ŹRÓDŁAMI ODNAWIALNYMI Warszawa, 7 października, 2004 ROZWÓJ TECHNOLOGICZNY W ZAKRESIE GENERACJI ROZPROSZONEJ Jacek Malko

Generacja rozproszona: wyłączona z procedur planowania centralnego, moce do 100 – 150 MW, niezależna od operatora systemu ryzyko ponoszone wyłącznie przez inwestora współpracująca z siecią dystrybucyjną lub bezpośrednio z odbiorcą źródło wytwórcze połączone z systemem dystrybucyjnym.

Generacja rozproszona opiera się na dwóch zasadniczo odmiennych klasach technologii: technologiach wykorzystujących paliwa nieodnawialne, na ogół węglowodorowe (z dominacją gazu ziemnego) w turbinach gazowych, silnikach tłokowych, mikroturbinach i ogniwach paliwowych; coraz powszechniejszą praktyką jest stosowanie procesów skojarzonych wielocelowych (kogeneracja, trigeneracja, poligeneracja); technologiach wykorzystujących zasoby odnawialne dla pozyskiwania ciepła (geotermia, kolektory słoneczne) i / lub energii elektrycznej (małe elektrownie wodne, elektrownie wiatrowe, elektrownie zasilane biomasą, instalacje fotowoltaiczne, układy geotermii wysokotemperaturowej).

Tabela 1. Charakterystyka typowych technologii generacji rozproszonej (UE, AUS, CAN)   Technologia Moc zainstalowana Koszt inwestycyjny [Є / kW] Koszt energii [Є / kWh] Turbiny wiatrowe, lokalizacja lądowa 15 MW 900 – 1300 0,04  0,09 Turbiny wiatrowe, lokalizacja „ofshore" 100 MW 1500 – 2000 0,05  0,12 Małe turbiny wodne, niskospadowe 5 MW 900 – 1000 0,02  0,03 Małe turbiny gazowe 800 – 850 0,053 0,057 Silniki tłokowe gazowe 500 – 750 0,03  0,0453 Ogniwa fotowoltaiczne 6000 – 10000 0,7  1,0 Ogniwa paliwowe 1100 – 1600 0,08  0,10 Małe silniki tłokowe 50 kW 600 – 1500 0,07 0,15 Mikroturbiny  300 0,03 0,05 Małe ogniwa paliwowe  900 0,09  0,15 Źródło: CIGRE Tech. Broch. 2000

Moc / energia zainstalowana Tabela 2. Charakterystyka typowych technologii rozproszonych dla USA   Technologia Moc / energia zainstalowana Sprawność [%] Koszt inwestycyjny [USD / kW] Mikroturbiny gazowe 25  100 kW 25  30  350 Ogniwa paliwowe stacjonarne 20  2000 kW 30  45  2000 Ogniwa paliwowe do napędu pojazdów 30 200 kW  200 Układ hybrydowy (ogniwo paliwowe / mikroturbina) 100 200 kW 60  70 - Bateria chemiczna 50 500 kWh 70  80  500 / kWh Magazynowanie energii w masach wirujących 2 100 kWh Źródło: CIGRE Tech. Broch. 2000  

Generacja scentralizowana (systemowa) Generacja rozproszona Tabela 3. Konkurencyjność niektórych technologii wytwarzania   Technologia Obecnie dostępne  Następna generacja  Nakłady inwestycyjne [USD / kW]  Sprawność [%] [USD / kW] Generacja scentralizowana (systemowa) Turbiny gazowe 350-450 35 200 45 Układy gazowo-parowe 500 57 350 62-63 Na węglu kamiennym 900-1300 42 900 45-50 Na w.k. z kotłami fluidalnymi 1800 1200 41-47 Generacja rozproszona Mikroturbiny gazowe (25-100 kW) 350-1250 28 300 37 Gazowe silniki tłokowe 200-800 32 200-500 Małe turbiny gazowe 300-870 Silniki Diesla 200-250 40 48 Ogniwa paliwowe 3000 40-50 1000-1500 60-70 Systemy fotowoltaiczne 7000 10 3000-5000 15-20 Elektrownie wiatrowe 1500 40-45 1000 Źródło: J, Paska 2002 Źródło: J, Paska 2002

Ocena technologii GR (1)

Ocena technologii GR (2)

Ocena technologii GR (3) tło na podstawie: http://www.pavek.republika.pl/

Ocena technologii GR (4)

Ocena technologii GR (5)

Ocena technologii GR (6)

Ocena technologii GR (7) Tło na podstawie: „Yellowstone”, Yann Arthus Bertrand

Ocena technologii GR (8)

Ocena technologii GR (9)

Ocena technologii GR (10)

Ocena technologii GR (11)

European Energy Delphi Questionnaire First Round – June 2003

Podsumowanie odnawialne źródła energii, Zasadniczy problem rozproszonych zasobów energetycznych leży obecnie w integracji tych zasobów w istniejących systemach zaopatrzenia w energię. Ponadto w działaniach Komisji Europejskiej (realizowanych przy pomocy mechanizmów Programów Ramowych) podkreśla się fakt, iż rozwój zasobów rozproszonych – w tym głównie generacji rozproszonej - jest warunkiem koniecznym dla pożądanej skali rozpowszechnienia wielu czystych technologii, z których najważniejszymi są: odnawialne źródła energii, skojarzone procesy cieplno – elektryczne (kogeneracja, poligeneracja), ogniwa paliwowe i technologie wodorowe, technologie energoefektywne, wymagające aktywnych technik zarządzania popytem (DSM). Hasłem nadrzędnym pozostaje dążenie do zrównoważonego rozwoju: jest to podstawowy imperatyw, kształtujący działania w Europejskim Obszarze Badawczym ERA.