Info

Zasoby energii odnawialnej.

Źródło energii.

Najobfitszym źródłem energii odnawialnej jest energia słoneczna. Do powierzchni Ziemi dociera 86 petawatów mocy, czyli około 5000 razy więcej, niż wynosi zapotrzebowanie ludzkości. Sumaryczna moc wiatrów wynosi około 870 terawatów (prawie 50 razy więcej niż zapotrzebowanie ludzkości). Moc rzek, którą można wykorzystać do generowania energii, jest szacowana na 7,2 terawata (około 40% światowego zapotrzebowania). Energia geotermalna ma inne źródło – jest generowana przez rozpad radioaktywnych izotopów we wnętrzu Ziemi. Jej moc szacowana jest na około 32 TW. Ze względów technicznych nie jesteśmy w stanie wykorzystać całych dostępnych zasobów.
Energia słoneczna docierająca na Ziemię jest kilka tysięcy razy większa niż światowe zapotrzebowanie na energię. Współcześnie jednak nie jest ona pozyskiwana w znaczącej ilości w energetyce. Maksymalne natężenie energii słonecznej na Ziemi wynosi ok. 1 kW/m2. Na Słońcu zachodzi proces syntezy wodoru w hel, w wyniku czego uwalniane są ogromne pokłady energii emitowanej w postaci promieniowania. Niewielka część tego promieniowania dociera do Ziemi. Energia słoneczna może być wykorzystywana w dwóch zasadniczych obszarach: do bezpośredniego ogrzewania wody lub innej cieczy z wykorzystaniem kolektorów słonecznych i do przetwarzania jej na energię elektryczną.

Produkcja energii elektrycznej.

Wykorzystanie energii wiatru.

Farmy wiatrowe mogą być zakładane tylko na takich obszarach, gdzie wiatr wieje najsilniej, gdyż energia wiatru zależy głównie od jego prędkości. Na prędkość wiatru ma wpływ głównie ukształtowanie terenu. Wiatraki stawiane są z dala od miast i zabudowań na otwartych przestrze-niach. Ponadto maszty turbin mają dużą wysokość, gdyż przy powierzchni ziemi wiatr ma mniejszą prędkość.Współczesny wiatrak składa się z wysokiej wieży zwanej masztem, na której umieszczona jest gondola. We wnętrzu gondoli znajduje się mechanizm prądotwórczy. Na jej końcu umieszczony jest wirnik wraz z łopatami. Wysokość turbiny musi przekraczać 100 m, aby łopaty znajdowały się powyżej koron drzew.

Jednym z najczęściej stosowanych kryteriów podziału turbozespołów wiatrowych jest płaszczyzna obrotu osi wirnika. Obecnie najczęściej są produkowane i eksploatowane turbozespoły o poziomej osi obrotu wirnika. Posiadają one tradycyjny wirnik o najczęściej dwóch lub trzech łopatach, choć zdarzają się wirniki z większą liczbą łopat, lub tylko z jedną łopatą. Konstrukcje z trzema łopatami charakteryzują się wyższą wydajnością. Często stosowane są układy z dwustopniową regulacją prędkości uzyskiwaną przez zmianę liczby biegunów generatora. Obecnie najczęściej stosowane są turbozespoły ze zmienną prędkością obrotową wirnika, która umożliwia płynną regulację mocy.

Elektrownie wodne

Największe polskie hydroelektrownie.

Elektrownia Żarnowiec (716 MW) rok uruchomienia-1983, elektrownia pompowo-szczytowa.
Elektrownia Porąbka Żar (500 MW) rok uruchomienia 1979, elektrownia pompowo-szczytowa.
Elektrownia w Solinie (200 MW) rok uruchomienia 1968, elektrownia pompowo-szczytowa.
Elektrownia Włocławek (162 MW) rok uruchomienia 1969, elektrownia pompowo-szczytowa.
Elektrownia Żydowo (150 MW) rok uruchomienia 1971, elektrownia pompowo-szczytowa.
W Polsce zasoby hydroenergetyczne stanowią zaledwie 13,7 TWh rocznie. 45,3 % przypada na Wisłę, 43,6 % na dorzecza Wisły i Odry, na Odrę 9,8 % i 1,8 na rzeki Pomorza. Zasoby te wykorzystywane są zaledwie w 12 %. Zawodowe elektrownie wodne w Polsce mają moc 2042 MW. Na elektrownie szczytowo-pompowe przypada 1366 MW. Według krajowego systemu elektroenergetycznego (KSE) stanowi to 7,3 % mocy w nim zainstalowanej. Najbardziej przyszłościowe rejony dla rozwoju hydroenergetyki to Mazury, Pomorze, Sudety i Karpaty.
Gdyby można było wykorzystać całkowicie potencjał hydroenergetyczny Polski możliwe byłoby osiągnięcie ok. 11 GW mocy w elektrowniach zawodowych, a w elektrowniach wodnych ok. 1,2 GW. W Polsce hydroelektrowni o mocy większej niż 5 MW jest 18.

Energia geotermalna

Energia geotermalna w Polsce.

W Polsce energia geotermalna ma duży potencjał ze względu na obecność ogromnych i łatwo do-stępnych zasobów ciepła, związanych z występowaniem trzech rozległych geotermalnych niecek osadowych na około 80% powierzchni kraju. Energia geotermalna staje się coraz bardziej popularna, szczególnie w Zakopanem i na Podhalu. Na Podhalu ogrzewanie energią geotermalną stało się o 40% tańsze niż ogrzewanie gazem. Dziewięćdziesiąt procent hoteli w Zakopanem oraz około 250 tys. prywatnych gospodarstw domowych korzysta już z tego rodzaju energii.
Istnieją dwa główne sposoby wykorzystania energii geotermalnej:
• Wytwarzanie energii elektrycznej
• Bezpośrednie pozyskiwanie energii cieplnej
Spośród najpopularniejszych zastosowań wód i par geotermalnych można wyróżnić takie, które dotyczą produkcji energii elektrycznej oraz inne, które nazywamy zastosowaniami bezpośrednimi.
Spójrz na diagram Lindal'a - przedstawia on niektóre ze sposobów zagospodarowania energii geo-termalnej z określeniem temperatur, których wymagają.
Celem zastosowań bezpośrednich jest wykorzystanie ciepła wód/par lub samych wód.

Biomasa

Klasyfikacja biomasy.

Biomasa może występować pod trzema postaciami: stałej, ciekłej i gazowej. Wykorzystywana może być do ogrzewania, jako paliwo, ale też jako źródło energii elektrycznej. Energię tę nie tylko wykorzystuje się do spalania, ale również do estryfikacji, fermentacji i zgazowania. Biomasę stosuje się w celach energetycznych na różne sposoby, może to być: bezpośrednie spalanie biomasy, przetwarzanie biomasy na paliwa ciekłe lub przetwarzanie biomasy na paliwa gazowe. Biomasa jest materiałem, którego nie brakuje.
W Polsce biomasy jest pod dostatkiem, chociażby materiałów pochodzenia drzewnego, pochodzenia rolniczego czy biogazu. Według ekspertów potencjał lasów państwowych w zakresie użycia materiałów pochodzenia drzewnego mógłby w 100% pokryć zapotrzebowanie w Polsce na pellet.

Energia i jej pozyskiwanie

Wybrane fragmenty skryptu