Aleksandra Garbuś Klasa II TE.

Rodzajeelektrowni

2

Wyróżniamy następujące typy Wyróżniamy następujące typy elektrowni:elektrowni:

• elektrownia cieplna• elektrownia jądrowa• elektrownia wodna• elektrownia słoneczna• elektrownia wiatrowa• elektrownia szczytowo-pompowa• elektrownia geotermalna

1. Podział ze względu na wykorzystanie ciepła odpadowego:• elektrownia kondensacyjna• elektrociepłownia

2. Podział ze względu na źródło energii pierwotnej:

3. . RodzajeRodzaje ograniczeń w stosowaniu niekonwencjonalnych źródeł energii.

4. Złoża wód geotermalnych

3

Elektrownia kondensacyjnaElektrownia kondensacyjna Elektrownia kondensacyjnaElektrownia kondensacyjna to elektrownia cieplna, pracująca według to elektrownia cieplna, pracująca według

termodynamicznego obiegu Rankine'a. W odróżnieniu od elektrociepłowni ciepło termodynamicznego obiegu Rankine'a. W odróżnieniu od elektrociepłowni ciepło uzyskane przy skropleniu pary wodnej, która opuszcza turbinę parową, tracone jest uzyskane przy skropleniu pary wodnej, która opuszcza turbinę parową, tracone jest do otoczenia.do otoczenia.

W elektrowniach kondensacyjnych wykorzystywane są kondensacyjne turbiny W elektrowniach kondensacyjnych wykorzystywane są kondensacyjne turbiny paroweparowe..Turbina parowa kondensacyjna jest turbiną parową stosowaną przy produkcji energii elektrycznej w elektrowniach kondensacyjnych. Para opuszczająca turbinę pod bardzo niskim ciśnieniem (tzw. próżnia w skraplaczu) kierowana jest do skraplacza (kondensatora), w którym ulega skropleniu. Ciepło oddane przez parę w procesie kondensacji tracone jest do otoczenia, bo skraplacz jest chłodzony wodą z rzeki, jeziora, morza lub cyrkulującą w obiegu zamkniętym (zobacz: chłodnia kominowa).

4

Elektrociepłownia Elektrociepłownia jest to zakład przemysłowy wytwarzający w jednym procesie technologicznym w sposób skojarzony energię elektryczną oraz ciepło w postaci czynnika (najczęściej wody) o wysokiej temperaturze dla miejskiej sieci ciepłowniczej lub przemysłu.

Elektrociepłownie to najczęściej konwencjonalne siłownie cieplne z turbinami upustowo-kondensacyjnymi i upustowo-przeciwprężnymi. Turbiny obu typów wyposażone są w upusty ciepłownicze, z których para przegrzana zasila wymienniki ciepłownicze przekazując tam ciepło wodzie sieciowej doprowadzanej do instalacji komunalnej centralnego ogrzewania (c.o.) i ciepłej wody użytkowej (c.w.u.).

5

Elektrownia cieplnaElektrownia cieplna Elektrownia cieplnaElektrownia cieplna (konwencjonalna) to przedsiębiorstwo produkujące (konwencjonalna) to przedsiębiorstwo produkujące

energię elektryczną wykorzystując do tego celu ciepło . Energia chemiczna energię elektryczną wykorzystując do tego celu ciepło . Energia chemiczna paliwa zamieniana jest w kotle parowym na ciepło służące do odparowania paliwa zamieniana jest w kotle parowym na ciepło służące do odparowania wody i przegrzania pary wodnej , która następnie napędza turbinę wody i przegrzania pary wodnej , która następnie napędza turbinę połączoną wałem z generatorem.połączoną wałem z generatorem.

6

Elektrownia jądrowaElektrownia jądrowa Elektrownia jądrowaElektrownia jądrowa – obiekt przemysłowo-energetyczny (elektrownia – obiekt przemysłowo-energetyczny (elektrownia

cieplna), wytwarzający energię elektryczną poprzez wykorzystanie energii cieplna), wytwarzający energię elektryczną poprzez wykorzystanie energii pochodzącej z rozszczepienia jąder atomów, najczęściej uranu (uranu pochodzącej z rozszczepienia jąder atomów, najczęściej uranu (uranu naturalnego lub nieco wzbogaconego w izotop U-235), w której ciepło naturalnego lub nieco wzbogaconego w izotop U-235), w której ciepło konieczne do uzyskania pary, jest otrzymywane z reaktora jądrowego.konieczne do uzyskania pary, jest otrzymywane z reaktora jądrowego.

7

Elektrownia wodnaElektrownia wodna Elektrownia wodna Elektrownia wodna to zakład przemysłowy zamieniający energię spadku to zakład przemysłowy zamieniający energię spadku

wody na elektryczną. Elektrownie wodne dzieli się na: "duże" i "małe", wody na elektryczną. Elektrownie wodne dzieli się na: "duże" i "małe", przyjmując, że małe elektrownie wodne to te o mocy poniżej 5 MW przyjmując, że małe elektrownie wodne to te o mocy poniżej 5 MW (megawatów 1W=1J/1s). Podział ten jest dość umowny (megawatów 1W=1J/1s). Podział ten jest dość umowny

(w Skandynawii i Szwajcarii granicą są 2 MW, a w USA 15 MW).(w Skandynawii i Szwajcarii granicą są 2 MW, a w USA 15 MW).

8

Elektrownia słonecznaElektrownia słoneczna

Elektrownia słoneczna - gałąź przemysłu zajmująca się wykorzystaniem energii promieniowania słonecznego zaliczanej do odnawialnych źródeł energii.

Do Ziemi dociera promieniowanie słoneczne zbliżone widmowo do promieniowania ciała doskonale czarnego o temperaturze ok. 5700 K. Przed wejściem do atmosfery moc promieniowania jest równa 1367 W/m² powierzchni prostopadłej do promieniowania słonecznego. Część tej energii jest odbijana i pochłaniana przez atmosferę, do powierzchni Ziemi w słoneczny dzień dociera około 1000 W/m².

9

Elektrownia wiatrowaElektrownia wiatrowa Elektrownia wiatrowaElektrownia wiatrowa to zespół urządzeń produkujących energię to zespół urządzeń produkujących energię

elektryczną, wykorzystujących do tego turbiny wiatrowe. Energia elektryczną, wykorzystujących do tego turbiny wiatrowe. Energia elektryczna uzyskana z wiatru jest uznawana za ekologicznie czystą, elektryczna uzyskana z wiatru jest uznawana za ekologicznie czystą, gdyż, pomijając nakłady energetyczne związane z wybudowaniem takiej gdyż, pomijając nakłady energetyczne związane z wybudowaniem takiej elektrowni, wytworzenie energii nie pociąga za sobą spalania żadnego elektrowni, wytworzenie energii nie pociąga za sobą spalania żadnego

paliwa.paliwa.

10

ElektrowniaElektrownia szczytowo- szczytowo-pompowapompowa

Elektrownia szczytowo-pompowaElektrownia szczytowo-pompowa - zakład przemysłowy, którego - zakład przemysłowy, którego zadaniem jest przemiana energii elektrycznej w energię grawitacyjną zadaniem jest przemiana energii elektrycznej w energię grawitacyjną wody pompowanej do górnego zbiornika oraz proces odwrotny.wody pompowanej do górnego zbiornika oraz proces odwrotny.

W W elektrowni szczytowo pompowejelektrowni szczytowo pompowej zamienia się energię elektryczną na zamienia się energię elektryczną na energię potencjalną grawitacji poprzez wpompowanie wody ze energię potencjalną grawitacji poprzez wpompowanie wody ze zbiornika dolnego do górnego w okresie nadwyżki produkcji nad zbiornika dolnego do górnego w okresie nadwyżki produkcji nad zapotrzebowaniem na energię elektryczną (np. w nocy), a następnie, w zapotrzebowaniem na energię elektryczną (np. w nocy), a następnie, w godzinach szczytu, następuje odwrócenie procesu.godzinach szczytu, następuje odwrócenie procesu.

11

Elektrownia geotermalna (energia geotermiczna, geotermia) - jeden z rodzajów odnawialnych źródeł energii. Polega na wykorzystywaniu cieplnej energii wnętrza Ziemi, szczególnie w obszarach działalności wulkanicznej i sejsmicznej. Woda opadowa wnika w głąb ziemi, gdzie w kontakcie z młodymi intruzjami lub aktywnymi ogniskami magmy, podgrzewa się do znacznych temperatur. W wyniku tego wędruje do powierzchni ziemi jako gorąca woda lub para wodna.Woda geotermiczna wykorzystywana jest bezpośrednio (doprowadzana systemem rur), bądź pośrednio (oddając ciepło chłodnej wodzie i pozostając w obiegu zamkniętym).Energię geotermalną na szeroką skalę wykorzystuje się w Islandii, a w Polsce m.in. na obszarze Podhala.

Elektrownia geotermalna

12

Wady i zalety wybranych Wady i zalety wybranych elektrowni !elektrowni !

13

Elektrownia cieplnaElektrownia cieplna

• w razie awarii bardzo dotkliwie skaza środowisko

• doskonały cel ataków terrorystycznych

• konieczność pozyskiwania wody niezbędnej do chłodzenia co niesie za sobą straty na skutek parowania.

WADY

•posiada nowoczesne technologie,

• tańszy prąd,• w czasie wytwarzania energii nie ma hałasu,

•podstawową zaletą elektrowni cieplnych pracujących w Polsce jest wykorzystywanie paliwa produkowanego (wydobywanego) w kraju, a więc węgiel kamienny, brunatny.

ZALETY

14

Elektrownia jądrowaElektrownia jądrowa ZALETYZALETY• Otrzymuje się dużą ilość Otrzymuje się dużą ilość

energii z małej ilości paliwa- energii z małej ilości paliwa- 1 kg uranu równoważy 3000 1 kg uranu równoważy 3000 ton węgla.ton węgla.

• Podczas normalnej Podczas normalnej eksploatacji są prawie eksploatacji są prawie zupełnie nieszkodliwe.zupełnie nieszkodliwe.

• Niskie koszty eksploatacji Niskie koszty eksploatacji po uruchomieniu. po uruchomieniu.

WADY• Jeśli elektrownia nie ma właściwych układów bezpieczeństwa, istnieje groźba skażeń w razie awarii.• Problemy ze składowaniem wypalonego paliwa.• Wysokie koszty budowy i rozbiórki elektrowni gdy zakończy już swoją działalność.

15

Elektrownia wodnaElektrownia wodna ZALETY• Czyste odnawialne źródło energii.• Możliwość szybkiego zatrzymywania i uruchamiania elektrowni.• Małe problemy przy utrzymywaniu i eksploatacji elektrowni.• Sztuczne zbiorniki wodne gromadzą wodę, zmniejszając ryzyko powodzi.

WADY• Zależność od opadów deszczu.• Konieczność zalania dużych obszarów i przesiedlenia ludzi, co niszczy naturalne siedliska lądowych dla roślin i zwierząt.• Lokalne zmiany klimatyczne.

16

Elektrownia słonecznaElektrownia słoneczna

ZALETY• Czyste źródło odnawialnej energii.• Ogniwa słoneczne nie wymagają szczególnej konserwacji poza czyszczeniem, są niezawodne.

WADY• brak pobierania energii w nocy• stosunkowo wysoka cena ogniw słonecznych• zmienność dobowa i sezonowa promieniowania słonecznego• trudności w magazynowaniu energii i jej koncentracji• instalacja ogniw zajmuje duże obszary• duże koszty produkcji i budowy• duży nakład finansowy• niezbyt duża moc

17

Elektrownia wiatrowaElektrownia wiatrowa WADY• Wysokie koszty budowy i utrzymania.• Ingerencja w krajobraz, instalacja

wiatraków zajmuje rozległe obszary stracone dla rolnictwa..

• Hałas turbin.• Zależność od wiatru.• Zakłócają odbiór fal radiowych i

telewizyjnych.

• nieskomplikowana budowa urządzeń i eksploatacja

ZALETY

18

Elektrownia geotermalna

• lokalna dostępność (uniezależniająca odbiorców od czynników zewnętrznych np. politycznych)

•energia geotermalna jest przyjazna środowisku naturalnemu

•cena jednostki energii otrzymanej z ciepłowni geotermalnej jest stała w dłuższym okresie czasu

•zasoby energii geotermalnej są, w przeciwieństwie do energii wiatru czy energii Słońca dostępne zawsze, niezależnie od warunków pogodowych

ZALETY WADY

• Dogodne do jej wykorzystania warunki występują tylko w niewielu miejscach

• Przy eksploatacji mogą wydobywać się gazy czy substancje szkodliwe

Elektrownia geotermalna Krafla

19

Rodzaje ograniczeń w stosowaniu Rodzaje ograniczeń w stosowaniu niekonwencjonalnych źródeł energii:niekonwencjonalnych źródeł energii:

technologiczne – ze względu na postać ich występowania i możliwości praktycznego wykorzystania,ekonomiczne – związane z dużymi kosztami ich stosowania,polityczne lub prawne – związane z możliwościami dywersji w przypadku elektrowni jądrowych,społeczne – społeczna akceptacja to najważniejszy problem energetyki jądrowej. Wiążą się z nim dodatkowe koszty i przedłużająca się budowa elektrowni, co tym samym jeszcze bardziej je zwiększa.

20

Złoża wód geotermalnychZłoża wód geotermalnychZłoże wód geotermalnych dzieli się:1.w zależności od temperatury:

• zimne – do 200C,• ciepłe- niskotemperaturowe - 200C -200 C,• gorące – średniotemperaturowe - 350C - 800C,• bardzo gorące – wysokotemperaturowe - 800C – 1000C• przegrzane – ponad 1000C.

2. w zależności od ciśnień, kształtów zbiornika i morfologii powierzchni:

• artezyjskie, z których woda poprzez otwór wiertniczy samoczynnie wypływa na powierzchnię lub ponad powierzchnię terenu,

• sub-artezyjskie, z których woda przez otwór wiertniczy podnosi się na duże wysokości, ale nie osiąga powierzchni terenu,

• grawitacyjne, z których wodę można tylko pompować z głębokości zbliżonych do głębokości złoża.

21

BibliografiaBibliografia

„ Elektrownie” pod red.

Pawlik Maciej, Strzelczyk Franciszek ,WNT 2009r.

http://pl.wikipedia.org/wiki/Elektrownia

http://www.zgapa.pl/zgapedia/Elektrownia_cieplna.html

http://www.ekoenergia.pl/index.php?cms=29&plik=Elektrownie_sloneczne.html