Energia odnawialna mgr Wioletta Miśkowiec mgr inż. Dariusz Makowski

Odnawialne Źródła Energii?

Odnawialne źródła energii należą do źródeł energii powszechnie dostępnych, bezgranicznie zasobnych, odnawialnych samoistnie w procesach naturalnych, mających najmniejszy wpływ na środowisko.

Dlaczego Odnawialne Źródła Energii? - Powszechny dostęp oraz bezgraniczne zasoby, - Mniejsza ingerencja w środowisko w porównaniu z tradycyjnymi źródłami energii, - Alternatywa dla energii powstającej na skutek spalania paliw kopalnych, - Znaczna redukcja zanieczyszczeń, - Niezależność energetyczna państw,

Odnawialne źródła energii: Energia geotermalna Energia biomasy Energia wiatru Energia wody Energia słoneczna

Energia geotermalna Źródłem energii geotermalnej jest jądro skorupy ziemskiej, w którym panuje temperatura 4000 - 5000 °C. Są to nagromadzenia ciepła Ziemi w wodach lub parach w ilościach, jakie nadają się do ich praktycznego wykorzystania. Głębokości te wynoszą obecnie do 3 – 4 km. Wyróżnia się złoża wód geotermalnych i złoża par geotermalnych. źródło: http://freeisoft.pl/2011/04/geotermalny-potencjal-energetyczny-polski-mapy/

Energia geotermalna Energetyka geotermalna, choć tania w eksploatacji (darmowe paliwo!), wiąże się z bardzo dużymi nakładami inwestycyjnymi. Najpierw trzeba bowiem ustalić, jakie w danym miejscu mają parametry występujące tam wody geotermalne. Do tego konieczne są odwierty, które są bardzo drogie (ich koszty idą w dziesiątki milionów złotych), a nie gwarantują, że ich koszt się zwróci. Może bowiem okazać się, że w tym akurat miejscu – ze względu na nie najlepsze parametry znajdujących się tam ciepłych wód podziemnych – nie opłaca się budować instalacji geotermalnej. To ryzyko zniechęca potencjalnych inwestorów.

Energia geotermalna Drugą przyczyną jest to, że w Polsce nie ma zbyt wielu miejsc, gdzie występują bardzo gorące wody geotermalne (o temperaturze powyżej 100 stopni Celsjusza). Dużo więcej mamy tzw. źródeł niskotemperaturowych (z wodami o temperaturze dużo poniżej 100 stopni C), których w zasadzie przy obecnie stosowanej technologii nie opłaca się wykorzystywać do ogrzewania budynków czy produkcji prądu. Można ich co najwyżej ich użyć do budowy basenów termalnych i pokrewnych obiektów. To jednak są bardzo drogie inwestycje*. * http://biznes.gazetaprawna.pl/artykuly/490373,polska_ma_najwieksze_zasoby_wod_geotermalnych_w_europie.html.

Energia geotermalna w Rabce-Zdroju Rabka-Zdrój Rabka-Zdrój leży na obszarze Karpat Zewnętrznych, których struktura geologiczna wykazuje zmniejszoną zdolność magazynowania wód podziemnych. źródło: www.mount.cad.pl

Energia geotermalna w Rabce-Zdroju Na terenie Rabki-Zdroju znajdują się potwierdzone złoża geotermalne. Potwierdza to odwiert wykonany na zlecenie Uzdrowiska Rabka S.A. w okolicy góry Bania w 1981 roku na głębokość 1 215 m.

Energia geotermalna w Rabce-Zdroju Wydajność odwiertu szacowana jest na 4,5 m3/h. Dostępne złoże może mieć charakter wyłącznie leczniczy (złoże solankowe). Temperatura wody z tego odwiertu wynosi 28 oC i jest zbyt niska dla celów grzewczych. Dla porównania temperatura wody na Podhalu*, około 30-50 km do Rabki-Zdrój: Bańska Niżna 82-86 oC, Białka Tatrzańska 73 oC, Poronin 63 oC, Chochołów 82 oC, * Bujakowska, Tomaszewska 2012

Energia geotermalna na Podhalu Pierwszy w Polsce Zakład Geotermalny w Bańskiej Niżnej koło Białego Dunajca na Podhalu powstał w latach 1989-1993 (30 km od Rabki-Zdrój). Źródło: https://www. geotermia.pl/

Zakład Geotermalny w Bańskiej koło Białego Dunajca na Podhalu Źródło: https://www. geotermia.pl/

Energia geotermalna na Podhalu Dla komercyjnego wykorzystania wód geotermalnych do celów ciepłowniczych powołano Geotermię Podhalańską S.A., która pokrywa 35% zapotrzebowania na ciepło w Zakopanem. Spółka prowadzi działalność w zakresie wytwarzania, przesyłu, dystrybucji ciepła oraz wytwarzania energii elektrycznej w kogeneracji – w ramach jednego systemu energetycznego obejmującego trzy źródła ciepła: - Ciepłownię Geotermalną w Bańskiej Niżnej, Kotłownię Centralną i Kotłownię Pardałówka w Zakopanem, miejską sieć ciepłowniczą (c.o.). Zainstalowana moc cieplna wynosi 80,5 MW (w tym 40,7 MW w Ciepłowni Geotermalnej, 38 MW w Kotłowni Centralnej oraz 2,8 MW w Kotłowni Pardałówka).

Energia Biomasy Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 14 sierpnia 2008 roku biomasa to stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej, przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także części pozostałych odpadów, które ulegają biodegradacji. źródło: http://www.solarinfo.pl

Do celów energetycznych można wykorzystać następujące postacie biomasy: drewno odpadowe w leśnictwie i przemyśle drzewnym oraz odpadowe opakowania drewniane; słomę – zbożową, z roślin oleistych lub strączkowych oraz siano; plony z plantacji roślin energetycznych; odpady organiczne gnojowicę, osady ściekowe, makulaturę, odpady organiczne z cukrowni, roszarni lnu; gorzelni; browarów; itp.; biopaliwa płynne do celów transportowych, np. oleje roślinne, biodiesel, bioetanol z gorzelni i agrorafinerii; biogaz z gnojowicy, osadów ściekowych i wysypisk komunalnych.

Energia z biomasy na terenie Rabki-Zdroju Z uwagi zarówno na warunki środowiskowe (tj. strefy ochrony przyrody, strefy ochrony uzdrowiskowej), jak i brak surowca, kierunek ten w gminie Rabce-Zdroju nie jest na obecny moment rozważany.

Energia wiatru Energia kinetyczna przemieszczających się mas powietrza jest przekształcana w energię elektryczną za pomocą turbin wiatrowych, jak również wykorzystywana jako energia mechaniczna w wiatrakach i pompach wiatrowych. Na zdjęciu wiatraki – widok z latarni morskiej nad Bałtykiem w Darłówku. źródło: www.darlowko.pl, foto: Marcin Pakuła

Energetyczne zasoby wiatru   Elektrownie wiatrowe pracują zazwyczaj przy wietrze wiejącym z prędkością 5 - 25 m/s . Zbyt mała intensywność wiatru  uniemożliwia wytwarzanie prądu z elektrowni wiatrowej, a znów duże prędkości np. powyżej 30 m/s  mogą spowodować uszkodzenia mechaniczne wiatraka. Dogodne warunki na budowę i sukces takiej inwestycji mają rację bytu wszędzie tam, gdzie średnia roczna prędkość wiatru wynosi 7 m/s . Głównie są to regiony nadmorskie. Znaczna cześć naszego kraju charakteryzuje się średnią prędkością wiatru na poziomie około 4 m/s.

Strefy energetyczne warunków wiatrowych w Polsce Według prof. Haliny Lorenc z Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej obszar Polski można podzielić na strefy energetyczne warunków wiatrowych: Strefa I – wybitnie korzystna, Strefa II – bardzo korzystna, Strefa III – korzystna, Strefa IV – mało korzystna, Strefa V – niekorzystna. źródło:https://pixabay.com/

Strefy energetyczne warunków wiatrowych w Polsce Rabka-Zdrój

Energia wodna Elektrownia wodna produkuje prąd elektryczny wykorzystując energię spadku wody - najczęściej na zaporach wodnych. Woda przepływając z wyższego poziomu na niższy porusza turbiny wodne sprzężone z prądnicami (generatory). źródło: http://www.fizyka.net.pl

Zapora na Dunajcu w Niedzicy W bezpośrednim sąsiedztwie Niedzicy (50 km od Rabki-Zdrój), na granicy Pienin Spiskich i Właściwych znajduje sie zapora ziemna dzięki, której powstał sztuczny zbiornik wodny na Dunajcu Zalew Czorsztyński. źródło: http://www.niedzica.pl/

Zapora na Dunajcu w Niedzicy Postawienie tamy u stóp Zamku Niedzickiego, spowodowało iż burzliwy Dunajec, który przez wieki był naturalną granicą pomiędzy Polską a Cesarstwem Austro - Węgierskim, został zatrzymany na wysokości miejscowości Niedzica, a malownicza część doliny Nowotarskiej wraz z wijącą się kapryśną rzeką zmieniła się w sztuczne Jezioro Czorsztyńskie. źródło: http://www.mapofpoland.pl/

Zapora na Dunajcu w Niedzicy Zapora posiada wysokość 56 metrów, jest długa na ponad 400 m i szeroka w koronie na 7 m. źródło: http://www.zzw-niedzica.com.pl

Energia wodna na terenie Rabki-Zdroju Gmina Rabka-Zdrój usytuowana jest w dolinie Kotliny Rabczańskiej. Przepływa przez nią rzeka Raba, która w tym rejonie przejmuje dwa prawobrzeżne dopływy, tj. Poniczankę i Słonkę. Na terenie gminy Rabka-Zdrój nie ma obecnie elektrowni wodnych oraz ze względu na niewielkie spadki wody inwestycje tego typu nie były rozważane. Na zdjęciu malownicza rzeka Raba. Źródło: https://pl.wikipedia.org

Energia słoneczna Energia słoneczna jest specyficzną formą energii odnawialnej - jest wszędzie łatwo dostępna, ale wartość energetyczna (strumień energii) jaką sobą niesie jest bardzo zróżnicowana, w zależności od położenia geograficznego, a co jest z tym związane warunków klimatycznych oraz pory dnia i roku. źródło: www.fotolia.pl

Nasłonecznienie w Polsce Średnie roczne nasłonecznienie w Polsce wynosi około 1000 kWh/m2. Rozkład promieniowania słonecznego jest nierównomierny w cyklu rocznym. Około 80% rocznego nasłonecznienia przypada na okres wiosenno-letni. (kwiecień-wrzesień). Ponadto w każdym rejonie występują okresowe zmiany nasłonecznienia wywołane zjawiskami klimatycznymi, zachmurzeniem czy też zanieczyszczeniem powietrza (np. przez przemysł). W Polsce roczna średnia suma nasłonecznienia wynosi 1600 godzin. Rabka-Zdrój Źródło: http://www.enis-pv.com/naslonecznienie-w-polsce.html

Energia słoneczna Jednym z najbardziej popularnych przykładów wykorzystania energii słonecznej są kolektory słoneczne. Jak sama nazwa wskazuje bazują one na wykorzystaniu energii słonecznej. To doskonała propozycja do wykorzystania w projektach nowo budowanych domów, ale i w przypadku modernizacji budynków istniejących. Kolektor płaski ze zbiornikiem do ciepłej wody na dachu domu. Źródło: https://pl.wikipedia.org/

Energia słoneczna w Rabce-Zdrój Klimat Gminy Rabki-Zdrój cechuje korzystny stopień nasłonecznienia, niewielka ilość opadów oraz naturalna bariera górska chroniąca obszar gminy przed silnymi wiatrami. Pod względem warunków termicznych Rabka-Zdrój spełnia wymogi stawiane miejscowościom uzdrowiskowym.

Energia słoneczna w Rabce-Zdrój - Średnia roczna temperatura powietrza wynosi 7,3 oC. Średnie roczne usłonecznienie wynosi 1 645 godzin. Norma usłonecznienia (tj. min. 1 500 h/rok) jest więc zachowana.

Energia słoneczna w Rabce-Zdrój W Strategii Rabki-Zdroju na lata 2014-2020, w obszarze Ekologia w celu osiągnięcia najwyższych standardów środowiska przewiduje się inwestycje z zakresu montażu instalacji solarnych na ok. 500 obiektach na terenie całej Gminy Rabka-Zdrój. Wydaje się, iż takie przedsięwzięcia stanowią najbardziej pożądany kierunek rozwoju energetyki z wykorzystaniem źródeł odnawialnych.

Niskoemisyjna strategia dla Rabki-Zdrój Odnawialne źródła energii stanowią alternatywę dla paliw kopalnych (węgiel kamienny, węgiel brunatny, itp.) i przede wszystkim przyczyniają się do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych i w konsekwencji są szansą do poprawy jakości powietrza w Rabce-Zdroju. źródło: http://misja-emisja.pl/

Niskoemisyjna strategia dla Rabki-Zdrój Dla osiągnięcia poprawy jakości powietrza konieczna jest zmiana struktury zaopatrzenia budynków w ciepło i ciepłą wodę. Konieczne jest zastosowanie urządzeń, które nie powodują emisji zanieczyszczeń, bądź też charakteryzują się bardzo niskim poziomem emisji zanieczyszczeń.

Niskoemisyjna strategia dla Rabki-Zdrój Rabka-Zdrój jako gmina uzdrowiskowa musi przede wszystkim dbać o jakość środowiska naturalnego i ekologię. Niestety Gmina nie posiada obecnie możliwości prawnych by zmusić mieszkańców do stosowania odnawialnych źródeł energii, które stosunkowo nie są tanie w montażu i ze względu na klimat panujący w Rabce mniej wydajne.

Niskoemisyjna strategia dla Rabki-Zdrój Obecnie głównym problemem gminy Rabki-Zdrój, podobnie jak innych okolicznych gmin, jest niska emisja pochodząca z ogrzewania budynków oraz zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową (c.w.u.), powodowana niekorzystną strukturą źródeł ciepła, która jest zdominowana przez ogrzewanie węglem i drewnem w piecach oraz kotłach c.o. z ręcznym zasilaniem komory spalania w paliwo (tzw. zasypowych) niespełniających wymagań emisyjnych. Źródło: Rabczański Alarm Smogowy

Niskoemisyjna strategia dla Rabki-Zdrój Kotły na różnego typu paliwa stałe (główne kotły zasypowe na węgiel lub węgiel i drewno) stanowią w Rabce-Zdroju – wg badań ankietowych – ponad 70% wszystkich instalacji grzewczych w domach indywidualnych.

Struktura urządzeń ze względu na typ paliwa (stałe, płynne) w jednorodzinnych budynkach mieszkalnych

Niskoemisyjna strategia dla Rabki-Zdrój Zmiana struktury ogrzewania budynków w Gminie Rabce-Zdrój jest konieczna, aby Gmina mogła poprawić jakość powietrza i podnosić jakość życia własnych mieszkańców, ale także budować swoją przewagę konkurencyjną na rynku usług uzdrowiskowych i turystycznych budowaną w oparciu o wartości czystego, nieskażonego środowiska naturalnego.

Niskoemisyjna strategia dla Rabki-Zdrój Pierwsza opcja preferuje wymianę starych, niskosprawnych instalacji na paliwa stałe na nowe instalacje zasilane gazem, jednak dopuszcza w miejscu braku sieci gazowej wymianę urządzeń na nowoczesne urządzania na paliwa stałe pod warunkiem spełnienia przez nie określonych wymogów emisyjnych. Na zdjęciu przedstawiono kotły DEFRO DUO firmy DEFRO Sp. z o.o. spełniające wymagania normy PN-EN 303-5:2012 źródło: www.defro.pl

Niskoemisyjna strategia dla Rabki-Zdrój Druga z opcji w sposób jednoznaczny zachęca do rozbudowy sieci gazowej, wymiany urządzeń wyłącznie na urządzenia zasilane gazem (w miejscu dostępu do sieci), rozbudowę instalacji o urządzenia oparte o OZE, a w miejscach, gdzie nie jest realne uzyskanie dostępu do sieci gazowej, dopuszczenie kotłów na paliwa ekologiczne z zachowaniem minimalnych wymagań emisyjnych dla tych urządzeń.

W kwestii ochrony powietrza bardzo ważne jest uświadamianie mieszkańców o konieczności zmian i konsekwencji braku wprowadzenia odnawialnych źródeł energii głównie na nasze zdrowie i klimat.

Niestety koszt i eksploatacja zastosowania odnawialnych źródeł energii w Polsce są wysokie w stosunku do zarobków mieszkańców i nie przynoszą szybkich i efektywnych ekonomicznie zysków.

W związku z tym gmina postanowiła pozyskać środki zewnętrzne na realizację tego typu zadań by wesprzeć mieszkańców.

Niskoemisyjna strategia dla Rabki-Zdrój Rabka-Zdrój przystąpiła do projektu prowadzonego przez Województwo Małopolskie Projektu zintegrowanego LIFE „IMPLEMENTATION OF AIR QUALITY PLAN FOR MAŁOPOLSKA REGION – MAŁOPOLSKA IN A HEALTHY ATMOSPHERE”, który ma 45 partnerów w większości bo aż 38 to gminy. Rabka - Zdrój jest liderem w tym projekcie. Wartość projektu to ponad 70 mln zł.

Niskoemisyjna strategia dla Rabki-Zdrój W ramach programu LIFE Unia Europejska finansuje różnorodne inicjatywy mające na celu ochronę środowiska i przyrody. Program ten powstał w 1992 r. w celu finansowania projektów nie tylko w państwach członkowskich Unii Europejskiej, ale także w niektórych krajach kandydujących do członkostwa w Unii Europejskiej i sąsiadujących z nią.

Niskoemisyjna strategia dla Rabki-Zdrój W ramach projektu powstanie stanowisko pracy pn. EKODORADCA, który w ramach swych obowiązków ma odpowiadać w gminach za ochronę powietrza, m.in.: - kampanie informacyjno-edukacyjne, - badanie jakości powietrza w gminach, w których nie ma stacji monitoringu, - wzmocnienie kontroli palenia śmieci.

Niskoemisyjna strategia dla Rabki-Zdrój Gmina Rabka-Zdrój końcem 2015 r. złożyła wniosek o dofinansowanie wymiany 200 węglowych źródeł ciepła (kotłów węglowych) na kotły o wyższej sprawności lub gazowe oraz montaż 75 instalacji solarnych do ogrzania wody w budynkach mieszkaniowych.

Odnawialne źródła energii w Rabce-Zdrój Dodatkowo, Gmina Rabka-Zdrój realizując własne zadania tj. budowę lub remonty swoich obiektów stara się wykorzystywać energię odnawialną poprzez: - montaż solarów do ogrzewania wody, - montaż lamp solarnych oświetlających place zabaw, - montaż lamp solarnych do oświetlenia przejść dla pieszych jak również alejek spacerowych.

Przykłady uzyskania energii ze źródeł odnawialnych na terenie Rabki-Zdrój Oświetlenie parkowe w Parku Zdrojowym oraz placów zabaw w Parku Zdrojowym w Rabce-Zdroju oraz placów zabaw w Chabówce i w Ponicach.

Oświetlenie placów zabaw Przykłady uzyskania energii ze źródeł odnawialnych na terenie Rabki-Zdrój Oświetlenie placów zabaw

Oświetlenie placów zabaw Przykłady uzyskania energii ze źródeł odnawialnych na terenie Rabki-Zdrój Oświetlenie placów zabaw

Oświetlenie placów zabaw Przykłady uzyskania energii ze źródeł odnawialnych na terenie Rabki-Zdrój Oświetlenie placów zabaw

Przykłady uzyskania energii ze źródeł odnawialnych na terenie Rabki-Zdrój Oświetlenie alejki w Parku Zdrojowym

Sygnalizacja świetlna przy przejściach dla pieszych Przykłady uzyskania energii ze źródeł odnawialnych na terenie Rabki-Zdrój Sygnalizacja świetlna przy przejściach dla pieszych

Solary na budynku wielorodzinnym Przykłady uzyskania energii ze źródeł odnawialnych na terenie Rabki-Zdrój Solary na budynku wielorodzinnym

Solary na budynku prywatnym Przykłady uzyskania energii ze źródeł odnawialnych na terenie Rabki-Zdrój Solary na budynku prywatnym

Solary na budynku prywatnym Przykłady uzyskania energii ze źródeł odnawialnych na terenie Rabki-Zdrój Solary na budynku prywatnym

Solary na budynku prywatnym Przykłady uzyskania energii ze źródeł odnawialnych na terenie Rabki-Zdrój Solary na budynku prywatnym

Solary na budynkach prywatnych Przykłady uzyskania energii ze źródeł odnawialnych na terenie Rabki-Zdrój Solary na budynkach prywatnych

Solary na hotelu „Prezydent” w Rabce-Zdrój Przykłady uzyskania energii ze źródeł odnawialnych na terenie Rabki-Zdrój Solary na hotelu „Prezydent” w Rabce-Zdrój

Ogniwa fotowoltaniczne zasilające budynek prywatny Przykłady uzyskania energii ze źródeł odnawialnych na terenie Rabki-Zdrój Ogniwa fotowoltaniczne zasilające budynek prywatny

Odnawialne źródła energii Źródło: Plan Gospodarki Niskoemisyjnej Gminy Rabka-Zdrój, listopad 2015 r. https://pl.wikipedia.org https://www.geotermia.pl/ http://www.enis-pv.com/naslonecznienie-w-polsce.html

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ