Przegląd odnawialnych źródeł energii -...
34
Alternatywne źródła energii wykład 1 Przegląd odnawialnych źródeł energii dr inż. Janusz Teneta Wydział EAIiIB Katedra Automatyki i Inżynierii Biomedycznej AGH Kraków 2013
Transcript of Przegląd odnawialnych źródeł energii -...
Alternatywne źródła energii
wykład 1
Przegląd odnawialnych źródeł energii
dr inż. Janusz Teneta
Wydział EAIiIB Katedra Automatyki i Inżynierii Biomedycznej AGH Kraków 2013
Odnawialne źródła energii klasyfikacja wg ustawy o OZE
• Energia wiatru
• Energia promieniowania słonecznego
• Energia aerotermalna (energia o charakterze
nieantropogenicznym, magazynowana w postaci ciepła w powietrzu na danym terenie)
• Energia geotermalna (energia o charakterze
nieantropogenicznym, skumulowana w postaci ciepła pod powierzchnią ziemi)
• Energia hydrotermalna (energia o charakterze
nieantropogenicznym, skumulowana w postaci ciepła w wodach powierzchniowych)
• Hydroenergia (energię spadku śródlądowych wód
powierzchniowych, z wyłączeniem energii uzyskiwanej z pracy pompowej w elektrowniach szczytowo – pompowych)
Odnawialne źródła energii klasyfikacja wg ustawy o OZE
• Energia fal, prądów i pływów morskich
• Energia otrzymywana z biopłynów (biopaliwa ciekle lub
inne paliwa odnawialne w rozumieniu przepisów ustawy z dnia 25 sierpnia 2006 r. o biokomponentach i biopaliwach ciekłych, wytworzone wyłącznie z biomasy, wykorzystywane w celach energetycznych innych niż w transporcie, w tym do wytwarzania energii elektrycznej, ciepła lub chłodu w instalacjach spełniających wymagania w zakresie emisji gazów do atmosfery, określone w przepisach odrębnych)
Odnawialne źródła energii klasyfikacja wg ustawy o OZE
• Energia otrzymywana z biomasy (biomasa - ulegające
biodegradacji części produktów, odpady lub pozostałości pochodzenia biologicznego z rolnictwa, łącznie z substancjami roślinnymi i zwierzęcymi, leśnictwa i rybołówstwa oraz powiązanych z nimi działów przemysłu, w tym z chowu i z hodowli ryb oraz akwakultury, a także ulegająca biodegradacji część odpadów przemysłowych i komunalnych oraz ulegająca biodegradacji część osadów ściekowych)
• Energia otrzymywana z biogazu (gaz, którego głównym
składnikiem jest metan, uzyskany z biomasy, w szczególności z instalacji przeróbki odpadów zwierzęcych lub roślinnych, oczyszczalni ścieków oraz składowisk odpadów)
• Energia otrzymywana z biogazu rolniczego (gaz otrzymywany
w procesie fermentacji metanowej surowców rolniczych, produktów ubocznych rolnictwa, płynnych lub stałych odchodów zwierzęcych, produktów ubocznych, odpadów lub pozostałości z przetwórstwa produktów pochodzenia rolniczego lub biomasy leśnej, z wyłączeniem paliwa gazowego pozyskanego z surowców pochodzących z oczyszczalni ścieków oraz składowisk odpadów)
Biomasy nie stanowią
• Drewno pełnowartościowe - drewno pozyskane w kraju,
spełniające wymagania jakościowe wymienione w normach określających wymagania i badania dla drewna wielkowymiarowego liściastego, drewna wielkowymiarowego iglastego oraz drewna średniowymiarowego dla grup oznaczonych jako S1, S2 i S3, oraz materiał drzewny powstały w wyniku procesu celowego rozdrobnienia tego drewna na cele energetyczne)
• Zboża pełnowartościowe - ziarna zbóż spełniające wymagania
jakościowe dla zbóż w zakupie interwencyjnym określone w art. 7 rozporządzenia Komisji (WE) nr 1272/2009 z dnia 11 grudnia 2009 r. ustanawiającego wspólne szczegółowe zasady wykonywania rozporządzenia Rady (WE) nr 1234/2007 w odniesieniu do zakupu i sprzedaży produktów rolnych w ramach interwencji publicznej (Dz. Urz. UE L 349 z 29.12.2009, str. 1), które podlegają zakupowi interwencyjnemu.
Energia słoneczna praźródłem innych źródeł energii
BIOMASA
BIOGAZ
HYDROENERGIA
WIATR
ROPA I GAZ WĘGIEL
Biogaz
Surowiec : odpady organiczne
(rolnicze i komunalne) Produkt : głownie
metan + szkodliwe związki siarki i azotu
źródło: http://www.bioenergia.eco.pl/biogaz.html
Biogaz – przykład dużej instalacji rolniczej
Biogaz – przykład instalacji przydomowej
Biogaz – przykład instalacji komercyjnej
Toruń: instalacja biogazowa pracuje z mocą 698 kWe oraz 770 kWt - utylizując 440 m3/h gazu wysypiskowego pozyskiwanego z pryzmy z odpadami komunalnymi o wysokości ok. 18 m i podstawie ok. 14 ha
źródło: http://www.biogaz.torun.pl/
Biomasa
Surowiec : produkty pochodzenia roślinnego (słoma, słonecznik, rzepak, wierzba energetyczna, odpady tartaczne)
Produkt : paliwo energetyczne (wykorzystywane głównie w procesie spalania)
źródło:http://www.zielonaenergia.pl
http://www.zielony-wegiel.pl/
Surowiec : ciepło Ziemi (głównie głębinowych wód termalnych)
Produkt : energia cieplna
źródło: http://www.gigawat.net.pl/ , http://www.pgi.gov.pl
Geotermia – schemat instalacji
Stacja geotermalna w Bańskiej Niżnej- Szaflarach
Inwestor : PEC Geotermia Podhalańska S.A.
Odwierty produkcyjne (2) w Bańskiej , pow. 2,7km
Wydajność: 670m3/h przy temp. 80-86oC
Odległość do otworów chłonnych (2) w Białym Dunajcu 1,3-1,7 km.
Temperatura zdawanej wody 46oC
Magistrala ciepłownicza do Zakopanego 13 km.
Szczytowa ciepłownia geotermalno-gazowa w Zakopanem
Zdjęcia: http://geotermia.pl
Stacja geotermalna Mszczonów
Inwestor : Geotermia Mazowiecka S.A.
Odwiert produkcyjny o głębokości. 1700 m
Temperatura wody termalnej 42oC
Koszt instalacji ok. 10 mln zł.
System jest w stanie ogrzać Mszczonów jeśli temperatura powietrza nie spadnie poniżej - 5oC
Przy niższych temperaturach włącza się szczytowa kotłownia gazowa
Woda termalna po oddaniu ciepła jest przekazywana do sieci miejskich wodociągów
Instalacja geotermalna zastąpiła 3 miejskie kotłownie co ograniczyło rocznie emisję o: 15 ton związków azotu, 60 ton związków siarki, 9700 ton dwutlenku węgla oraz 145 ton pyłów
Zdjęcia: http://geotermia.com.pl
Pompy ciepła – woda/woda
źródło: http://www.hibernatus.pl/
Pompy ciepła – glikol/woda
źródło: http://www.hibernatus.pl/
Woda – mała elektrownia wodna (MEW)
Surowiec : energia kinetyczna nurtu rzek i strumieni, energia potencjalna różnicy poziomów wód
Produkt : energia elektryczna lub mechaniczna
źródło: http://www.biogaz.torun.pl/
Wiatr : Farmy wiatrowe
Surowiec : energia kinetyczna wiatru
Produkt : energia elektryczna lub mechaniczna
źródło: http://www.energiaeco.pl/
Farma wiatrowa Cisowo
• Turbiny 2MW
• Wieże 76 m
• Śmigło 40 m
• Łączna moc 18MW
• Rocznie do 55GWh
• Koszt ok. 100 mln zł
źródło: http://www.energiaeco.pl/
Turbina wiatrowa VESTAS v80
Turbina wiatrowa VESTAS v80
Farmy wiatrowe a ekologia
Krajobraz Hałas
Ptaki
Nasze pomiary – stacja meteo na dachu budynku C3, AGH Kraków
Prędkości wiatru
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
Średnia dzienna prędkość wiatru [m/s]
Potencjał energii wiatrowej
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
En
erg
ia [
Wh
]
Dzień
Potencjał produkcji energii elektrycznej z wiatru dla wiatrów powyżej 2.5 m/s i powierzchni roboczej
turbiny 1m2
Dla całego roku ok. 34 kWh/m2
Prędkości wiatru
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
0
0,5 1
1,5 2
2,5 3
3,5 4
4,5 5
5,5 6
6,5 7
7,5 8
8,5 9
9,5 10
10,5 11
11,5 12
12,5 13
13,5 14
14,5 15
Prędkość wiatru [m/s]
Statystyka wiatru w roku 2007
Ilość próbek w danym zakresie
Kierunek wiatru
0
50
100
150
200
250
300
3501 8
15
22
29
36
43
50
57
64
71
78
85
92
99
106
113
120
127
134
141
148
155
162
169
176
183
190
197
204
211
218
225
232
239
246
253
260
267
274
281
Azym
ut
wia
tru
[sto
pn
ie]
Numer próbki [dane uśredniane co 5 minut]
Kierunek wiatru w ciągu jednego dnia
Turbiny wiatrowe o osi pionowej
Savonius Darrieus
źródło: http://en.wikipedia.org
Sprawność turbin wiatrowych
Słońce – metody przetwarzania energii
Kolektory słoneczne – produkują ciepło (sprawność do ok. 80%)
Baterie słoneczne – produkują prąd elektryczny (sprawność do ok. 20%
Solarne elektrownie termo-elektryczne
Fotosynteza
Budowa kolektora słonecznego
1 Kolektor słoneczny 2 szt.
2 uchwyt dachowy ocynkowany na jeden kolektor 2 szt.
3 podgrzewacz 1 szt.
4 śrubunek 3” 2 szt.
5 zestaw przyłączeniowy kolektora 1 kpl.
6 zestaw przyłączeniowy podgrzewacza 1 kpl.
7 zespół pompowy ze sterownikiem 1 szt.
8 zespół naczynia przeponowego 1 kpl.
9 profil między kolektory 1 szt.
10 płyn do instalacji 20 kg
11 pompa do napełniania instalacji 1 szt.
12 otulina 18/9
źródło: http://darmowa-energia.eko.org.pl/
Typy kolektorów słonecznych
źródło: http://darmowa-energia.eko.org.pl/
Dziękuję za uwagę !!!
To już jest koniec Bo nie ma już nic Jesteście wolni Możecie iść…
