Dane informacyjne Nazwa szkoły:

Prezentacja na temat: "Dane informacyjne Nazwa szkoły:"— Zapis prezentacji:

1

2 Dane informacyjne Nazwa szkoły:
Gimnazjum w Mieścisku i Zespół Szkół w Pszczewie ID grupy: 98/31_P_G1 i 98/83_P_G1 Opiekun: Anna Bronikowska i Agnieszka Skowron Kompetencja: Przedsiębiorczość Temat projektowy: Znaczenie alternatywnych źródeł energii Semestr/rok szkolny: V / 2011/2012 2

3 Plan prezentacji Pojęcie alternatywnych źródeł energii Cele projektu
Geneza i rozwój alternatywnych źródeł energii Rodzaje alternatywnych źródeł energii (energia odnawialna, wiatrowa, wodna, geotermalna, biomasa, słoneczna) Zasoby energetyczne w Polsce Wykorzystanie alternatywnych źródeł energii Podsumowanie i wnioski

4 Cele projektu Zebranie informacji na temat stanu środowiska naturalnego w Polsce i na świecie. Zapoznanie z możliwościami wykorzystywania alternatywnych źródeł energii. Opracowanie dokumentacji dotyczącej wykorzystania alternatywnych źródeł energii w Polsce i na świecie. Ukazanie wad i zalet z wykorzystania alternatywnych źródeł energii. Prognozowanie w zakresie rozwoju tej dziedziny.

5 Zasoby energetyczne w Polsce
Zasoby naturalne Polski opierają się w 64% na węglu kamiennym, co nie jest optymalnym rozwiązaniem. W perspektywie najbliższych lat niezbędna jest dywersyfikacja źródeł energotwórczych. Energia pozyskiwana z węgla kamiennego należy do najbardziej zanieczyszczającego środowisko naturalne. 

6 Rynek energii elektrycznej w Polsce
Rynek energii elektrycznej  – stosunkowo młody rynek, na którym przedmiotem handlu jest energia elektryczna. W Polsce podmioty działające na tym rynku działają w oparciu o przepisy Ustawy Prawo Energetyczne z dn. 10 kwietnia 1997 r. (Dz. U. z 1997 r. Nr 54, poz. 348). Instytucją regulującą pewne aspekty funkcjonowania na rynku jest w Polsce Urząd Regulacji Energetyki. Prawo energetyczne nakazuje rozdzielenie zapłaty za energię jak i za usługę jej przesyłu. Oferta skierowana do gospodarstw domowych jest podobna do stosowanej przed podziałem rynku: Taryfa dwustrefowa (oznaczana jako G12) – cena energii jest uzależniona od pory doby, w której energia jest zużywana. Taryfa jednostrefowa (G11) - opłaty są jednakowe przez całą dobę.

7 Źródła pozyskiwania energii w Polsce w 2010 r.

8 Ustawa „Prawo energetyczne”
W ustawie „Prawo energetyczne” odnawialne źródła energii zdefiniowano jako „źródła wykorzystujące w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania słonecznego, geotermalną, fal, prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu wysypiskowego, a także z biogazu powstałego w procesach odprowadzania lub oczyszczania ścieków albo rozkładu składowanych szczątek roślinnych i zwierzęcych”. W Polsce nałożono obowiązek zakupu energii z odnawialnych źródeł energii o czym mówi rozporządzenie ministra gospodarki z dnia 19 grudnia 2005 r. W rozporządzeniu podane zostały wielkości wzrostu udziału energii ze źródeł odnawialnych w zakresie od 2,65% w 2003 r. do 9% w 2010 roku. W 2006 r. przyjęto nowelizację ustawy, ustalając nowy poziom 10,4% w 2010 r.

9 Wykorzystywane źródła odnawialnej energii w Polsce
Najintensywniej wykorzystywanym odnawialnym źródłem energii jest energia elektrowni wodnych. Pozostałe źródła odnawialne – energia słoneczna, energia wiatru, biomasy, biogazu, fal, pływów morskich, energia geotermalna i inne (energia cieplna oceanu, biogaz, biopaliwa), używane na mniejszą skalę. Aktualnie odnawialne źródła zaspokajają około 8% światowego zużycia energii, z czego energia wodna odpowiada za około 6,5%, a pozostałe źródła odnawialne za 1,5%.

10 Światowe zużycie energii mierzone w TWh
Energia 2009 2010 Wzrost 2010/2009 Węgiel 14 608 15 714 7,6% Ropa naftowa 17 273 17 801 3,1% Pozostałe źródła odnawialne 607 701 15,5% Gaz ziemny 11 761 12 631 7,4% Energia wodna 3 253 3 427 5,3% Energia jądrowa 2 713 2 767 2,0% Całkowite zużycie 50 214 53 043 5,6%

11 Całkowita moc elektrowni wykorzystujących odnawialne źródła energii
Typ elektrowni 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Wzrost 2011/2010 Elektrownie wiatrowe 74,3 94,0 122,2 160,1 199,5 239,0 19,8% Elektrownie słoneczne 7,0 9,6 15,9 23,0 39,8 67,3 69,1% Elektrownie geotermiczne 9,5 9,9 10,4 10,7 10,9

12 Wielkość produkcji energii elektrycznej na świecie
O produkcji decyduje popyt na energię. A czynniki, które wpływają na popyt, to np.: temperatura, czy ogólnie klimat - przykład: gdy jest ciepła zima, zapotrzebowanie na energię jest mniejsze rozwój energochłonnych technologii - powoduje wzrost zapotrzebowania rozwój energooszczędnych technologii - zmniejsza zapotrzebowanie na energię wzrost liczby ludności - powoduje wzrost zapotrzebowania na energię elektryfikacja - czynnik historyczny

13 Wielkość produkcji elektrycznej na świecie c.d.
Produkcja energii elektrycznej ma bardzo duży wpływ na rozwój pozostałych działów gospodarki oraz poziom życia ludności. Na obecnym poziomie rozwoju gospodarczego większość mieszkańców zwłaszcza państw wysoko rozwiniętych nie wyobraża sobie życia bez dostępu do energii elektrycznej, która umożliwia korzystanie z innych zdobyczy techniki. W produkcji energii elektrycznej dominują państwa wysoko rozwinięte gospodarczo oraz największe pod względem liczby ludności państwa rozwijające się. Liderem pod względem wielkości produkcji są Stany Zjednoczone wytwarzające 1/4 światowej energii elektrycznej.

14 Alternatywne źródła energii
Jest to rodzaj pozyskiwania energii niezależnych od dużych, instytucjonalnych dostawców. Energia ta wykorzystywana jest do zasilania zakładów, miast często wytwarzana przez gospodarstwo domowe, będące jej konsumentem. Samo słowo energia pochodzi od greckiego słowa „energia” i oznacza działalność. Masdar City – ekologiczne miasto przyszłości

15 Geneza i rozwój alternatywnych źródeł energii
Zapotrzebowanie na energię w społeczeństwie przełomu XX i XXI wieku jest olbrzymie. Energia elektryczna stanowi główną gałąź gospodarki każdego kraju- musimy pozyskiwać nowych źródeł. W okresie ostatnich 80 lat zużycie energii na świecie wzrosło dziesięciokrotnie, choć liczba ludzi zwiększyła się tylko dwukrotnie. Wzrost jednostkowego zużycia w przeliczeniu na jednego mieszkańca Ziemi nadal rośnie.

16 Geneza i rozwój alternatywnych źródeł energii c.d.
Węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny – złoża te są ograniczone i w zastraszającym tempie maleją. Surowce te spalamy zużywając wyprodukowany przez miliony lat tlen i w zamian dostarczamy do atmosfery dwutlenek węgla oraz metan. Możemy temu zapobiec, istnieją już technologie umożliwiające produkcję energii w sposób ekologiczny a za razem ekonomiczny. Energię taką możemy pozyskiwać dzięki: elektrowniom wodnym, elektrowniom wiatrowym, biomasie, elektrowniom słonecznym, wykorzystując energię atomową.

17 Kopalne źródła energii
Węgiel – z niego pochodzi ok. 30% energii produkowanej na świecie. Na Ziemi pozostały jeszcze bogate złoża tego surowca. Ropa naftowa – stanowi ona najważniejsze źródło energii, gdyż zaspokaja obecnie aż 40% zapotrzebowania na energię. Gaz ziemny – uzyskuje się z niego ok. 20% wytwarzanej na świecie energii. Można go znaleźć w sąsiedztwie ropy naftowej.

18 Czy zawsze potrzebowaliśmy tyle energii?
Nie. Zwiększające się zużycie energii obserwujemy dopiero od momentu wynalezienia maszyny parowej. Na przestrzeni lat zmieniały się dominujące źródła, które w tym celu wykorzystywaliśmy.

19 Energia odnawialna Energie odnawialne to takie, których źródła są niewyczerpane i których eksploatacja powoduje możliwie najmniej szkód w środowisku.

20 Udział procentowy w światowej produkcji energii odnawialnych
Wodna 92,5% Biomasy 5,5% Geotermalna 1,5% Wiatru 0,5% Słoneczna 0,05%

21 Energia wiatrowa

22 Historia wykorzystania energii wiatru
Ludzie od bardzo dawna wykorzystują energię wiatru. Od bardzo dawna wiatr służył mieleniu zboża w młynach, pompowaniu wody i nawadnianiu pól uprawnych. Pierwsze wiatraki jakie pojawiły się w Polsce i innych państwach Europy były prostymi drewnianymi budowlami. Elektryczność nie była jeszcze znana, a energia wiatru służyła głównie do mielenia ziarna na mąkę. 22

23 Typy dawnych wiatraków :
Koźlarz  Wiatrak holenderski

24

25 Turbina skonstruowana przez Charles Francis Brush
Turbina skonstruowana przez Charles Francis Brush. Pierwsza turbina wiatrowa generująca energie elektryczną

26 Elektrownia wiatrowa Elektrownia wiatrowa to zespół urządzeń produkujących energię elektryczną, wykorzystujących do tego turbiny wiatrowe. Energia elektryczna uzyskana z wiatru jest uznawana za ekologicznie czystą, gdyż pomijając nakłady energetyczne związane z wybudowaniem takiej elektrowni, wytworzenie energii nie pociąga za sobą spalania żadnego paliwa.

27 Przydomowe elektrownie wiatrowe

28 Budowa wiatraka

29 Wysokość wiatraka Współczesne elektrownie wiatrowe wykorzystywane na lądzie mają białe maszty rurowe o wysokości przekraczającej 100m. Jest to około 3 razy większa wysokość niż drzewa w lesie (np. sosna mierzy około metrów) Ale istnieją budowle dużo wyższe niż turbiny wiatrowe. Pałac Kultury i Nauki jest 2 razy wyższy niż typowy wiatrak.

30 Prędkość turbiny wiatrowej
W przypadku elektrowni wiatrowych dużych mocy, śmigło obraca się z prędkością od 9 – 20 obr/min. Dla przykładu, przy prędkości wiatru 6 m/s, średniej gęstości powietrza 1,225 kg/m3, przez śmigło o średnicy 80 metrów, w ciągu 1 sekundy, przepływa powietrze o masie blisko 37 ton. Dla tego samego śmigła przy maksymalnej prędkości obrotowej, końcówka śmigła porusza się z prędkością 300 km/h.

31 Fakty i mity Turbiny hałasują - mit Fakt – Elektrownia wiatrowa, jak każde urządzenie techniczne, emituje dźwięk. Prawidłowo zlokalizowane elektrownie wiatrowe, nie są hałaśliwe. Praca elektrowni wiatrowych posadowionych w odległości kilkuset metrów od domostw i zabudowań gospodarskich nie jest w ogóle słyszalna. Średnio przyjąć można, że w odległości 350m od pracującej turbiny odbieramy dźwięk o natężeniu 40 dB. Porównanie emisji hałasu przez inne urządzenia [dB]

32 Porównanie emisji hałasu przez inne urządzenia [dB]
Wiatraki wytwarzają poziom hałasu około 40 dB.

33 Fakty i mity c.d. Duże koszty budowy elektrowni – fakt
Ceny wybranych elektrowni wiatrowych w firmie DIPOL NAZWA PRODUKTU CENA NETTO CENA BRUTTO Elektrownia wiatrowa E 12 z masztem stalowym 18m zł zł Elektrownia wiatrowa E 40 z masztem stalowym 18m zł zł

34 Fakty i mity c.d. Elektrownie wiatrowe są przyczyną śmierci ptactwa – mit Przyczyny śmierci ptaków na przypadków:

35 Energia wiatrowa Zalety:
Zaspokojenie rosnących potrzeb energetycznych ludności poprzez rozwój ekologicznie czystej energii Możliwość zasilania miejsc trudno dostępnych Wzrost udziału energii uzyskiwanej ze źródeł odnawialnych w bilansie energetycznym Możliwość aktywizacji terenów słabo zaludnionych lub o ubogich glebach Brak zanieczyszczeń Wykorzystuje niewyczerpane źródło energii jakim jest wiatr – energia odnawialna

36 Energia wiatrowa Wady: Wysokie koszty instalacji Zmiany w krajobrazie
Negatywny wpływ na populacje ptaków na danym terenie Nierównomierność w dostarczaniu energii i jej duże wahania dostaw w określonym czasie zależne od pogody, od wiatru Zapotrzebowanie na wielkie powierzchnie terenu

37 Warunki wiatrowe w Polsce

38 Elektrownie wiatrowe w Polsce
Rok 2010 był piątym z rzędu, w którym w Polsce zainstalowano rekordową ilość elektrowni wiatrowych. To oznacza, że nasz kraj jest na dobrej drodze, aby stać się jednym z największych rynków energii wiatrowej w Europie. W tej dziedzinie Polska będzie systematycznie zwiększać swój potencjał. Zawierane ostatnio umowy oraz rozpoczęte i planowane inwestycje czynią Polskę jednym z  kluczowych rynków zbytu.

39 Istniejące elektrownie wiatrowe w Polsce
Miejscowość Moc zainstalowana Data uruchomienia Barzowice 5 MW 2001 Cisowo 18 MW 2002 Zagórze 30 MW Lisewo 10,8 MW 2005 Tymień 50 MW 2006 Gnieżdżewo k. Pucka 22 MW Kisielice 40,5 MW 2007 Jagniątkowo 30,6 MW Kamieńsk Malbork (Sztum) Łebcz I k.Pucka 8 MW

40 Istniejące elektrownie wiatrowe w Polsce c.d.
Łebcz II k. Pucka 10 MW 2008 Zajączkowo 48 MW Karścino- Mołtowo 90 MW Krzęcin 6 MW Darżyno 12 MW 2008 Śniatowo 32 MW Inowrocław 32 MW 2008 Hnatkowice-Orzechowce k. Przemyśla 12 MW 2009 Łęki Dukielskie 10 MW Suwałki 41 MW Tychowo-Noskowo 50 MW Margonin 120 MW 2010 Karnice 31 MW Karcino 51 MW Piecki 2011 Tychowo 35 MW Lipniki 30 MW

41 Elektrownie w budowie w Polsce
Miejscowość Moc zainstalowana Golice 38 MW Górzyca 28 MW 58 MW Rzepin Goraj 22 MW Nowa Niedrzwica 50 MW Sława 82 MW Bogdaniec 30 MW Myszęcin Stypułów Szczaniec 70 MW Wschowa 80 MW Bukowsko 18 MW Jarogniew 20 MW Ciepłowody 40 MW Warblewo Kisielice Kończewo 42 MW Projekt Słowiński 240 MW Darłowo 250MW

42 Ciekawostki Pierwszy wiatrak w Polsce postawiono w 1991.
15 czerwca - Światowy Dzień Wiatru Niemcy produkują ok. 40% światowej energii wiatrowej.

43 Wykorzystanie energii wiatrowej na świecie

44 Europejscy liderzy energetyki wiatrowej
1 miejsce 2 miejsce 3 miejsce Niemcy Hiszpania Dania

45 Energia wodna

46 Energia wodna Przed wynalezieniem maszyn elektrycznych i upowszechnieniem elektroenergetyki energię wodną powszechnie wykorzystywano do napędu młynów, foluszów, kuźni, tartaków i innych zakładów przemysłowych.

47 Elektrownie wodne można podzielić na dwie kategorie
1. Elektrownie z naturalnym dopływem wody: elektrownie regulacyjne – inaczej zbiornikowe, tzn. , że przed elektrownią znajduje się zbiornik wodny, który wyrównuje sezonowe różnice w ilości płynącej wody. elektrownie przepływowe, które nie posiadają zbiornika, więc ilość wyprodukowanej energii zależy od ilości wody płynącej w rzece w danym momencie.

48 Elektrownie wodne można podzielić na dwie kategorie: c.d.
2. Elektrownie szczytowo – pompowe Znajdują się pomiędzy dwoma zbiornikami wodnymi – tzn. górny i dolnym. Te elektrownie umożliwiają kumulację energii w okresie małego zapotrzebowania na nią przez pompowanie wody ze zbiornika dolnego do górnego. Natomiast w okresie większego zapotrzebowania energia wyzwalana jest przez spuszczanie wody ze zbiornika górnego do dolnego za pomocą turbin wodnych. W gruncie rzeczy, jedynie pierwsza grupa elektrowni wodnych może być zakwalifikowana do kategorii energii odnawialnych, gdyż elektrownie szczytowo – pompowe wymagają więcej energii na pompowanie wody niż zwracają jej do systemu energetycznego.

49 Zalety małych elektrowni
nie zanieczyszczają środowiska i mogą być instalowane w licznych miejscach na małych ciekach wodnych, mogą być zaprojektowane i wybudowane w ciągu 1-2 lat, wyposażenie jest dostępne powszechnie, a technologia dobrze opanowana, prostota techniczna powoduje wysoką niezawodność i długą żywotność, wymagają nielicznego personelu i mogą być sterowanie zdalnie, rozproszenia w terenie skraca odległości przesyłu energii i zmniejsza związane z tym koszty, małe rzeczki przeważnie dostarczają energii tylko właścicielom elektrowni i ich sąsiadom.

50 Ogólny schemat działania elektrowni wodnej

51 Energia wodna Zalety: Możliwość szybkiego zatrzymywania i uruchamiania elektrowni Sztuczne zbiorniki wodne gromadzą wodę, zmniejszając ryzyko powodzi Małe problemy przy utrzymywaniu i eksploatacji Łatwe gromadzenie energii Nie zanieczyszcza środowiska

52 Energia wodna Wady: Deformacja – w pewnym stopniu – krajobrazu naturalnego Duże koszty produkcji i budowy Nie wszędzie dostępna Konieczność zalania dużych obszarów i przesiedlenia ludzi Zniszczenie naturalnych siedlisk dzikich zwierząt Lokalne zmiany klimatyczne

53 Energia geotermalna

54 Energia geotermalna Energia termiczna skał znajdujących się we wnętrzu Ziemi, zaliczana do odnawialnych źródeł energii. Jest pobierana za pomocą odwiertów, do których wtłaczana jest chłodna woda i odbierana gorąca po wymianie ciepła z gorącymi skałami. Służy również jako naturalne źródło ciepła w źródłach termalnych. Energię geotermalną wykorzystuje się w 24 krajach, a łączna moc działających elektrowni geotermalnych wynosi 10,9 GW (2010 rok). Najpowszechniej występuje na Islandii i na Filipinach. W Polsce instalacje geotermalne działają m.in. na obszarze Podhala.

55

56 Powstawanie energii geotermalnej

57 Uzyskiwanie energii geotermalnej
Głównym sposobem pozyskiwania energii geotermalnej jest tworzenie odwiertów do zbiorników gorących wód geotermalnych. W pewnej odległości od otworu czerpalnego wykonuje się drugi otwór, którym wodę geotermalną po odebraniu od niej ciepła, wtłacza się z powrotem do złoża. Wody geotermiczne są z reguły mocno zasolone, jest to powodem szczególnie trudnych warunków pracy wymienników ciepła i innych elementów armatury instalacji geotermicznych.

58 Energia geotermalna w Polsce
Polska ma bardzo dobre warunki geotermalne: 80% powierzchni kraju jest pokryte przez 3 prowincje geotermalne: centralnoeuropejską, przedkarpacką i karpacką. Temperatura wody dla tych obszarów wynosi od  °C (a lokalnie nawet 200 °C), a głębokość występowania w skałach osadowych od 1 do 10 km. Naturalny wypływ zdarza się bardzo rzadko (Sudety – Cieplice, Lądek Zdrój). Możliwości wykorzystania wód geotermalnych dotyczą 40% obszaru kraju (wydobycie jest opłacalne, gdy do głębokości 2 km temperatura osiąga 65 °C, zasolenie nie przekracza 30 g/l a także gdy wydajność źródła jest odpowiednia).

59 Obszary źródeł geotermalnych w Polsce

60 Energia geotermalna Zalety:
Zasoby energii geotermalnej występują w każdym miejscu na Ziemi, co daje możliwość pozyskiwania jej w pobliżu odbiorcy. Energia wnętrza Ziemi to stale dostępne źródło energii. Instalacje oparte o wykorzystanie energii geotermalnej odznaczają się stosunkowo niskimi kosztami eksploatacyjnymi.

61 Energia geotermalna Wady: Wysokie koszty budowy instalacji
Nie wszędzie dostępna Uwalnianie radonu i siarkowodoru z wnętrza ziemi Istnieje ryzyko przemieszczenia się złóż geotermalnych, które na całe dziesięciolecia mogą „uciec” z miejsca eksploatacji.

62 Biomasa

63 Biomasa Biomasa wyrażana jest w postaci świeżej masy (organizmów żywych lub naturalna masa organizmów żywych) oraz suchej masy (masa organizmów żywych po wysuszeniu lub odparowaniu wody). Biomasa wyrażana jest w jednostkach wagowych (np. gram lub kilogram) a także w przeliczeniu na węgiel organiczny lub w jednostkach energii (kaloria, dżul). Pomiar biomasy pozwala obliczyć produkcję biologiczną poszczególnych jednostek organizacji biologicznej: osobnika, populacji, biocenozy, ekosystemu, biomu czy całej biosfery.

64 Biomasa Poprzez fotosyntezę energia słoneczna jest akumulowana w biomasie, początkowo organizmów roślinnych, później w łańcuchu pokarmowym także zwierzęcych. Energię zawartą w biomasie można wykorzystać dla celów człowieka. Polega to na przetwarzaniu na inne formy energii poprzez spalanie biomasy lub spalanie produktów jej rozkładu. W wyniku spalania uzyskuje się ciepło, które może być przetworzone na inne rodzaje energii, np. energię elektryczną.

65 Do celów energetycznych wykorzystuje się najczęściej:
drewno o niskiej jakości technologicznej oraz odpadowe odchody zwierząt osady ściekowe słomę, makuchy i inne odpady produkcji rolniczej wodorosty uprawiane specjalnie w celach energetycznych odpady organiczne np. wysłodki buraczane, łodygi kukurydzy, trawy, lucerny oleje roślinne i tłuszcze zwierzęce.

66 W Polsce na potrzeby produkcji biomasy można uprawiać rośliny szybko rosnące:
wierzba wiciowa ślazowiec pensylwański lub inaczej malwa pensylwańska topinambur czyli słonecznik bulwiasty róża wielokwiatowa znana też jako róża bezkolcowa rdest sachaliński miskant

67 Spalanie biomasy Spalanie biomasy jest korzystniejsze dla środowiska, gdyż zawartość szkodliwych pierwiastków (przede wszystkim siarki) w biomasie jest niższa. Dwutlenek węgla wprowadzony do środowiska przy spalaniu paliw kopalnych, zwiększa globalne ocieplenie. Wadą biomasy stosowanej do spalania jest wydzielanie się szkodliwych substancji podczas spalania białek i tłuszczy. Największy w Polsce kocioł opalany biomasą znajduje się w Elektrowni Szczecin.

68 Wykorzystanie biomasy

69 Biogaz Gaz wysypiskowy – gaz palny, produkt fermentacji anaerobowej związków pochodzenia organicznego (np. ścieki, m.in. ścieki cukrownicze, odpady komunalne, odchody zwierzęce, gnojowica, odpady przemysłu rolno-spożywczego, biomasa) a częściowo także ich rozpadu gnilnego, powstający w biogazowni.

70 Biogaz c.d. Biogaz powstaje również w sposób naturalny np. na torfowiskach (głównie z celulozy), nazywamy go wtedy gazem błotnym lub gazem gnilnym. Czasami biogaz określa się jako agrogaz, zwłaszcza jeżeli uzyskujemy go z gnojowicy lub obornika. Z 1m3 gnojowicy można uzyskać w przybliżeniu 20m3 biogazu, natomiast z 1m3 obornika nawet 30m3. Pozostałość po fermentacji stanowi cenny nawóz.

71 Biogaz w Polsce Do 2013 w Polsce planuje się produkować 1 mld m3 biogazu m.in. do ogrzewania budynków. Według Ministerstwa Rolnictwa wprowadzenie tego planu poprawi bezpieczeństwo energetyczne oraz stan środowiska naturalnego.

72 Zastosowanie biogazu Wprowadzenie biometanu do sieci dystrybucyjnej gazu ziemnego rozwiązuje problem zagospodarowania ciepła/chłodu. Biogaz, w porównaniu z gazem ziemnym, ma niższą kaloryczność, nie posiada węglowodorów wyższych, zawiera dużą ilość CO2 oraz inne zanieczyszczenia. Właśnie dlatego wprowadzenie biogazu do sieci dystrybucyjnej wymaga jego uzdatnienia do tzw. biometanu. Biogaz wykorzystuje się go głównie w Indiach, Chinach, Szwajcarii, Francji, Niemczech i USA jako paliwo dla generatorów prądu elektrycznego, jako źródło energii do ogrzewania wody, a po oczyszczeniu i sprężeniu jako paliwo do napędu silników.

73 Biomasa Zalety: Duży potencjał techniczny (dostępność ziemi uprawnej) w niektórych regionach Możliwość wykorzystania do produkcji biopaliw Utylizacja niektórych odpadów i ścieków Zagospodarowanie i wykorzystanie terenów pod uprawy

74 Biomasa Wady: Konieczność prowadzenia uprawy
Zajmowanie pod uprawę terenów cennych przyrodniczo Spalanie – wydzielanie szkodliwych substancji Jałowienie gleb

75 Energia słoneczna

76 Promieniowanie słoneczne
Około 30% promieniowania słonecznego dochodzącego do naszej planety jest odbijanie przez atmosferę, 20% jest przez nią pochłaniane, a tylko 50% energii dociera do powierzchni. Wiele pożarów w gorących regionach Ziemi jest wywołane przez ogniskowanie promieni słonecznych w porannej rosie. Już 400 lat p.n.e., Grecy wykorzystywali promienie słoneczne, skupione w szklanej kuli wypełnionej wodą, do rozniecania ognia. Chińczycy 200 lat p.n.e., wykorzystywali zakrzywione zwierciadła do skupienia promieni słonecznych.

77 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.

78 Nasłonecznienie w Polsce

79 Prawo a energia słoneczna
Dyrektywa Efektywność Energetyczna – jest to zapis zobowiązujący kraje członkowskie UE do wprowadzenia odnawialnych źródeł energii, w tym energii słonecznej (wielkowymiarowych instalacji słonecznych) do budownictwa. Od stycznia 2007 jest wymagany certyfikat energetyczny dla budynków nowych i modernizowanych (o pow. użytkowej pow m2), gdzie koszt modernizacji przewyższa o 25% wartość budynku.

80 Technologie tradycyjne 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.

81 Zastosowanie pasywnej konwersji fototermicznej
Ogrzewanie budynków ściana Trombe'a Chłodzenie budynków Podgrzewanie wody termosyfonowe podgrzewacze wody Suszenie płodów rolnych

82

83 Budowa przykładowego kolektora słonecznego płaskiego

84 Technologie tradycyjne 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.

85 Zastosowania ogniw fotowoltaicznych
Baterii słonecznych używa się w małych kalkulatorach, lampach solarnych i zegarkach Przydatne jest zastosowanie ich w przestrzeni kosmicznej, gdzie promieniowanie słoneczne jest dużo silniejsze. W 1981 r. Słoneczny samolot Solar Challenger przeleciał nad kanałem La Manche wykorzystując jako źródło zasilania tylko energię słoneczną. Skrzydła tego samolotu pokryte były bateriami słonecznymi, które zasilały silnik elektryczny. Karawaning – w postaci paneli na dachu wozu kempingowego są w stanie doładowywać akumulator samochodu na postoju przy używaniu różnych odbiorników energii jak telewizory przenośne itp. Żeglarstwo – ogólnie stosowane do doładowywania akumulatora jachtu - bardzo istotne w związku z wymogiem posiadania radia (krótkofalówki) na pokładzie jachtów pełnomorskich .

86 Widok kolektora fotowoltaicznego

87 Technologie przyszłości piec słoneczny – kolektor skupiający
Kolektor skupiający, inaczej wysokotemperaturowy>100°C, to ogromne wklęsłe zwierciadło, które odbiera promieniowanie z ruchomych reflektorów. Energia jest przetwarzana i magazynowana za pomocą cykli chemicznych i ciepła. Następnie ciepło przekształcane jest w energię elektryczną. Można tak uzyskać bardzo wysoką temperaturę co pozwala na wykorzystanie przemysłowe – wypalanie ceramiki lub testowanie metali do konstrukcji np. statków kosmicznych.

88 Przykładowy kolektor skupiający – koncentrator SRTA

89 Technologie przyszłości Parabola Stirlinga
Receptor słoneczny wychwytuje energię słoneczną i ogrzewa znajdujący się w nim gaz (wodór). Ogrzany gaz napędza silnik Stirlinga i produkuje elektryczność. Parabola jest w fazie eksperymentu, w mniejszym wymiarze mogłaby być wykorzystana do produkcji elektryczności w pojedynczych domach.

90 Energia słoneczna Zalety:
Brak emisji zanieczyszczeń atmosferycznych i gazów cieplarnianych Łatwe utrzymanie i konserwacja urządzeń Możliwość wykorzystania w gospodarstwach oddalonych od innych źródeł energii

91 Energia słoneczna Wady:
Ogniwa fotowoltaiczne budowane są z użyciem szkodliwych substancji Ustawione ogniwa zajmują dużą powierzchnię Produkcja energii słonecznej zależy od poziomu nasłonecznienia danego obszaru i pogody – brak zachmurzonego nieba

92 Śmietnik zasilany energią słoneczną
Zgniata śmieci wykorzystując energię słoneczną. Zarząd Oczyszczania Miasta testuje w stolicy nowoczesny kosz.

93 Samochód na wodę W roku 2008 światowe media obiegła wieść o skonstruowaniu samochodu na wodę przez konstruktorów japońskich. Wprowadzenie tego systemu do produkcji seryjnej być może jest już blisko. Jak donosi serwis Polskiego Radia silnikiem na wodę interesuje się hinduski biznesmen Rata Tata, który zainwestował 15 mln dolarów w specjalny fundusz badań, zlecił ich prowadzenie zarówno Massachusetts Institute of Technology jak i dalekowschodnim konstruktorom.

94 Samochód na wiatr W dobie szalejących cen benzyny i oleju napędowego, konstruktorzy aut coraz częściej poszukują alternatywnych źródeł napędu. Pewien Chińczyk skonstruował samochód, który do jazdy wykorzystuje wiatr. Pojazd ten nie posiada żagla ani innego rozwiązania, które umożliwiałoby jazdę bezpośrednio dzięki pędowi powietrza. 55-letni konstruktor z Chin postanowił umieścić w przedniej części nadwozia swojego auta dużych rozmiarów wiatrak, który napędza prądnicę. Ta z kolei dostarcza energię do akumulatorów, z których korzysta silnik elektryczny.

95 Katamaran na energię słoneczną
Pierwszy na świecie katamaran napędzany energią słoneczną zakończył podróż dookoła świata. Planet Solar wpłynął do ostatniego portu - Monte Carlo w Monako. Na pomysł jego budowy wpadł szwajcarski inżynier Raphael Domjan, który chciał pokazać światu, że dobre technologie i  energia odnawialna mogą chronić planetę przed zmianami klimatycznymi. Budowa nie była łatwa, mieliśmy mnóstwo problemów technicznych, ale zbudowaliśmy go półtora roku. To rekordowy czas - podkreśla konstruktor Jens Langwasser.

96 Float - składany, słoneczny katamaran
Dla wielu ludzi – mniej czy też bardziej zamożnych – odpoczynek na wodzie jest tym czego pragną najbardziej. Ci zamożni mają do dyspozycji drogie jachty, a o tych mniej zamożnych pomyślał projektant Jeffrey Greger. Jego dzieło – składany katamaran Float – napędzany jest silnikiem elektrycznym, a energię czerpie dzięki zamontowanym na dachu panelom słonecznym. Fenomen tej jednostki polega na tym, że jest składana i można ja przetransportować w dowolne miejsce na dachu samochodu.

97 Wykorzystanie alternatywnych źródeł energii w Polsce

98 Projekt „Słoneczna Gmina” dostępny dla mieszkańców Gminy Mieścisko
Organizatorem programu „SŁONECZNA GMINA” jest firma Virtud. Tworzy ona nieformalne konsorcjum zakupowe instalacji solarnej, ze środków uzyskanych dzięki zakupowi hurtowemu. Program obejmuje kompletne zestawy solarne oparte na kolektorach płaskich lub próżniowych. Warunkiem realizacji otrzymania dofinansowania w wysokości do 40% jest zebranie minimum 30 wniosków. Do programu może przystąpić każda osoba lub firma. Warunkiem jest wypełnienie wniosku, który jest dostępny na stronie Projekt nie jest realizowany ze względu na małe zainteresowanie, zbyt wysokie koszty i duże formalności. Mieszkańcy zakładają korektory słoneczne we własnym zakresie.

99 Sondaż o odnawialnych źródłach energii

100 Ankieta wiedzy o źródłach energii odnawialnej
Jakie zna Pan/Pani źródła energii odnawialnych? Tylko 42,6% badanych wymieniło energię słoneczną, a jeszcze mniej ankietowanych zwróciło uwagę na energię pozyskiwaną z wiatru, tak popularną na Zachodzie. Takie wyniki wskazują na duże braki w elementarnej wiedzy o środowisku naturalnym oraz możliwościach, jakie nam stwarza.

101 Wnioski Do roku 2020 Polska musi produkować 15% energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Polska musi dostosować krajowe regulacje prawne do obecnych wymogów Unii Europejskiej. Spełnienie wymogów unijnych w dużej mierze zależy od wsparcia przez Państwo produkcji OZE oraz likwidacji obecnie istniejących barier, zarówno organizacyjnych, jak i regulacyjnych. Opłacalność produkcji energii ze źródeł odnawialnych względem źródeł konwencjonalnych, w miarę upływu czasu będzie rosła. Największy potencjał spośród odnawialnych źródeł energii w Polsce ma produkcja biogazu oraz energetyka wiatrowa.

102 Źródła informacji

103 Prezentacje wykonali uczniowie
Gimnazjum w Mieścisku: Patrycja Banach Jakub Bazylewicz Ilona Kozłowska Monika Mączyńska Kamila Napierała Magdalena Nowak Natalia Przybył Sylwia Rozmacińska Katarzyna Siódmiak Julia Sobiszewska Jerzy Wąsowicz Alicja Zarzeczna Zespół Szkół w Pszczewie: Liliana Cop Monika Kołodziejczak Sandra Łozowa Zuzanna Melcer Mateusz Molik Paulina Mrozek Robert Piechota Emil Ptak Magdalena Sarnakowska Eliza Surma

104