Energia przyjazna człowiekowi oraz środowisku
.:Energia wody:.
Woda ciągle wykonuje pracę. Kształtuje brzegi, wypłukuje skały, rzeźbi teren. To woda na Zeimi stanowi większą część. Dlatego siła wodna znalazła ogromne wykorzystanie w procesie otrzymywania energii.
.:Zastosowanie energii-turbiny wodne:.
Pierwsze próby zbudowania koła wodnego sięgają pierwszego wieku przed nasza erą, zastosowanego do napędzania żaren w młynach. Kilka wieków potem koła wodne napędzały młoty w kuźni, piły w tartakach oraz kilkanaście innych maszyn. Aktualnie turbiny wodne napędzają ogromne generatory ogromnych elektrowni wodnych. Między innymi w Norwegii większa część energii produkowana jest przy udziale wody.
Charakterystyka
Energetyka wodna stosuje potencjał grawitacyjny cieków wodnych. Jest ona w naszym kraju stosowana w małym stopniu gdyż stosuje ten potencjał jedynie w jedenastu procentach co daje nam ostatnie miejsce w Europie.
Konstrukcja ogromnych elektrowni wodnych powiązana jest z dużymi nakładami finansowymi dlatego aktualnie w kraju nie są prowadzone praktycznie żadne prace nad rozpoczęciem realizacji nowych ogromnych obiektów.
Natomiast rozwija się dział energetyki wodnej o niewielkich mocach jednostkowych, tzw. niewielka energetyka wodna konstruowana na ogół na występujących (często zdewastowanych) stopniach wodnych.
Ranga techniczno-ekonomiczna MEW nie bierze się jedynie z ich udziału w krajowym bilansie energetycznym ale jest powiązana głównie z zastosowaniem lokalnych możliwości produkcji energii elektrycznej; nie bez znaczenia jest także fakt, iż jeśli chodzi o elektrownie prywatne dają one źródło utrzymania jakiejś grupie osób, głównie na obszarach o ogromnym bezrobociu.
Zdefiniowanie "małej elektrowni wodnej - MEW" może być określone na wiele możliwości - zależności od wielkości spadu wody, mocy jednostkowej generatorów, sumarycznej mocy zainstalowanej, etc.
Na ogół przyjmuje się definicję niewielkich elektrowni wodnych na podstawie sumy mocy zainstalowanych generatorów. W zależności od państwa albo organizacji wielkość tej mocy przyjmowana jest przeróżnie, powiązane jest to ze stopniem uprzemysłowienia oraz proporcjami między mocami elektrowni wodnych a pozostałymi działającymi w Polsce.
W naszym kraju przyjęło się wykorzystywać oznaczenie niewielkiej elektrowni wodnej dla obiektów o mocy zainstalowanej do pięciu MW. Czasami spotkać można także oznaczenie MEW dla obiektów o mocy zainstalowanej do 0,5 MW.
Wykorzystuje się jeszcze wewnętrzny podział MEW na:
mikro elektrownie wodne
mini elektrownie wodne
małe elektrownie wodne
Rozróżnia się również trzy główne warianty eksploatacji MEW:
współpraca hydrozespołu wyłącznie z siecią państwową: W układzie tym elektrownie działają równolegle z siecią energetyczną, która decyduje o wielkości napięcia oraz częstotliwości.
praca samotna hydrozespołu na wydzieloną sieć energetyczną, nazywaną często siecią lokalną; vc celem elektrowni jest zasilanie odbiorców, którzy nie mają innego źródła energii elektrycznej; praca MEW w tym układzie echuje się ogromną zmiennością obciążenia w czasie.
współpraca z państwową siecią energetyczną i rezerwowe zasilanie wydzielonego sektora sieci lokalnej w przypadku braku napięcia w sieci państwowej.
Znaczna większość krajowych MEW ziała na sieć państwową, wielkość napięcia oraz częstotliwości narzucana jest zatem przez system energetyczny.
Plusy z energetycznego korzystania wody
Plusy wykorzystywania MEW:
Produkowanie "czystej" energii elektrycznej - brak wysyłania jakichkolwiek gazów albo produkowania ścieków;
zużywanie małych ilości energii na potrzeby własne, ok. 0,5-1%, przy ok.10% w przypadku elektrowni tradycyjnych;
cechują się małą pracochłonnością - do ich obsługi konieczny jest sporadyczny nadzór techniczny;
energia z MEW może być stosowana przez lokalnych odbiorców tak, iż można mówić o małych stratach przesyłu;
mogą stanowić awaryjne źródło energii w momencie uszkodzenia sieci przesyłowej;
regulują stosunki wodne w najbliższej okolicy, co ma wpływ na obszary rolnicze;
konstrukcja budowli piętrzącej sprawia powstanie pojemnika wodnego, który stając się cennym fragmentem krajobrazu może wpływać postęp turystyki oraz rekreacji w konkretnym regionie;
pobudzają aktywność w otoczeniu wiejskim (nowe miejsca pracy, obiekty towarzyszące);
budowla piętrząca jest w stanie także w pewnym stopniu osłabić wielkość zatapiania okolic w przypadku występowania powodzi.
Minusy oddziaływanie elektrowni wodnych:
pomniejszenie naturalnego przepływu wody może wpłynąć niezbyt korzystnie na występującą biocenozę rzeki (kumulacja glonów, które pobierają tlen może doprowadzić do masowego wymarcia ryb, gromadzenia się osadów dennych itd.);
w przypadku podniesienia poziomu wody może dojść do erozji brzegów jak również do zatapiania nadbrzeżnych siedlisk lęgowych ptaków.
Wcześniej podane minusy posiadają ważne znaczenie przy konstrukcji ogromnych przyzaporowych elektrowni wodnych, gdzie ich wielkość wpływa proporcjonalnie na kumulowanie negatywnego oddziaływania. Konstrukcja MEW, głównie na istniejących jazach ma mały negatywny wpływ na otoczenie.
.:Energia fal:.
Falowanie morza jest w stanie dostarczyć energii. Zastosowanie fal morskich jesteśmy w stanie zastosować na parę sposobów, np.:
pływak przemieszczający w górę oraz w dół, w miarę falowania powierzchni wody. Ruch ten napędza pompę, która dostarcza wodę pod ciśnieniem na turbinę, zasilając generator.
elektrownia, pracująca na zasadzie oscylującego słupa wody. Współzanurzona, otwarta u dołu komora wypełniona jest do konkretnej wysokości wodą, a nad nią jest powietrze. Gdy fala przepływa, podnosi słup, który wypycha powietrze na powierzchnię. Ten ruch popędza turbinę, zasilającą generator.
.:Energia pływów:.
Dogodne ujścia rzek do morza, dają możliwość zbudowania elektrowni wodnych, które wykorzystują siłę pływów. Zasada działania jest taka sama jak działanie normalnej elektrownii wodnej- obracająca turbina połączona z generatorem. Największa tego rodzaju elektrownia jest we Francji, o mocy 240MW.
.:Plusy oraz minusy elektrownii wodnych:.
+ekologiczne uzyskiwanie energii
+szerokie wykorzystanie (rzeki, morza)
-koszty
Rzeki Pomorza Środkowego, wypływające z morenowych wzgórz Pojezierza Kaszubskiego posiadają stosunkowo ogromne spadki, natomiast bardzo dobre warunki geologiczne do konstrukcji siłowni oraz zastosowania energii wodnej, chociaż znacznie mniejsze aniżeli np. u naszych sąsiadów za Bałtykiem (rzeki Norwegii, Szwecji i Finlandii posiadają ogromne spadki, co daje możliwość korzystnej lokalizacji elektrowni wodnych naprawdę ogromnej mocy).
Na Pomorzu Środkowym szczególnie sprzyjające warunki energetyce daje rzeka Słupia, w trochę mniejszym stopniu Wieprza oraz Łupawa. Analizy nad zastosowaniem energii tych rzek przeprowadzone już w połowie dziewiętnastego wieku. Na tym terenie utworzono pionierskie elektrownie wodne: EW Struga na Słupi (1896 r.), EW Żelkowo (1906 r.) oraz "perłę w koronie" Elektrownia Wodna Gałąźnia Mała (1912 r.). Po raz pierwszy wykorzystano w niej nowoczesne rozwiązania techniczne, łącznie z kanałami doprowadzającymi ze sporej odległości wodę do obiektów elektrowni i sztolniami. Ten wzór potem wykorzystali budowniczy do konstruowania następnych elektrowni szczytowo-pompowych. Oryginalne, leciwe już urządzenia oraz maszyny , troskliwie konserwowane, doglądane - działają do dzisiaj. Wycieczki jakie odwiedzają Park Krajobrazowy "Dolina Słupi" posiadają natomiast w swoim programie zwiedzanie tej elektrowni, wkomponowanej w malowniczy krajobraz.
Ten obiekt, a także kilka innych jeszcze elektrowni wodnych spółki ENWOD, nie szpeci, ale zdobi okolicę. Trochę wcześniej na tych rzekach zbudowano kilka siłowni wodnych, napędzających młynów, tartaków, wytwórni papieru. Kilkanaście takich obiektów po oraz w czasie wojny przebudowano na elektrownie wodne. Niemcy miały ogromne kłopoty po wojnie w zaopatrzeniu w węgiel oraz ropę naftową, co sprzyjało rozwojowi energetyki wodnej. Kolejną ważną datą dla postępu (albo raczej regresu) elektrowni wodnych był r 1945. Kilka obiektów uległo zniszczeniu na skutek działań wojennych. Jeszcze więcej zostało unieruchomionych po demontażu maszyn, wywiezionych później przez Armię Czerwoną. Stopniowo jednak, obiekt po obiekcie, oddawano do użytku elektrownie oraz włączano je do sieci. W latach 70-tych zaczęto realizację programu odbudowy niewielkiej energetyki. W efekcie dziś spółka ENWOD eksploatuje osiemnaście elektrowni wodnych i Elektrownię Szczytowo-Pompową w Żydowie. W większej części są to obiekty cudownie wkomponowane w krajobraz, prawdziwe perełki techniki, owoce udanego mariażu nowej oraz muzealnej wprost technologii. Są one przedmiotem zaciekawienia turystów a także krajoznawców. Nie bez powodu. Praca kilkunastu specjalistów powodowała, iż pełnią one nieprzerwanie istotną funkcję w gospodarce oraz przyrodzie regionu. Bo przecież, poza wyrobem "czystej" energii elektrycznej, gromadzą one ogromne zapasy wody, poprawiają bilans wodny regionu. W latach suchych, zapasy wody z pojemników ratują spękaną glebę. Gdy przychodzą ulewne, długotrwałe deszcze pojemniki elektrowni gromadzą nadmiar wody oraz chronią przed powodzią niżej ułożone tereny.
Obiekty te przyciągają znaczną ilość miłośników technologii oraz środowiska. Szczególnie ciekawe są dla turystów elektrownie na Słupi, które tworzą niewielką kaskadę energetyczną, unikatową w kraju. Zdarzyło się nawet coś, co jeszcze parę lat temu było nie do pomyślenia: o pomoc zwrócili się do słupskich specjalistów inżynierowie z Niemiec, którzy zajmują się starymi elektrowniami wodnymi!
Powodem do dumy dla słupskich energetyków jest również wysoka sprawność urządzeń oraz przyrządów, estetyka, porządek w obiektach.
Osobne miejsce należy się Elektrowni Szczytowo-Pompowej Żydowo. Mimo prawie trzydziestu lat eksploatacji nie zestarzała się technicznie, ani estetycznie. Ciągle prezentuje się wspaniale, a walory krajobrazu, w który elektrownia została wkomponowana, nawet się powiększyły. Ciekawa dla zwiedzających jest również sama zasada działania elektrowni. Dzięki połączeniu dwóch jezior (położonych na kilku poziomach) kanałem oraz trzema rurociągami (wszystkie o średnicy 5 m) aż 240 m wody spada co sekundę z wysokości 80 m, uruchamiając trzy turbozespoły o mocy 156 MW: Elektrownia w Żydowie jest w stanie wyprodukować energię w godzinach największego zapotrzebowania w krajowym systemie energetycznym. W okresie poza szczytem poboru, kiedy pojawia się w sieci nadwyżka energii elektrycznej, dwie turbiny odwracalne pompują wodę do górnego jeziora - pojemnika, akumulując energię wody do ponownego wykorzystania do wyrobu energii.
To swoiste perpetuum mobile daje elektrowni pełnić w systemie rolę regulacyjną. Dlatego ostaje ona pod stałym operatywnym kierownictwem Krajowej Dyspozycji Mocy. Jej moc przydała się w kilku momentach, szczególnie w ciężkie zimy, kiedy sprawność kilku elektrowni opalanych węglem drastycznie pomniejszyła się na skutek braku węgla.
.:Energia Słoneczna:.
Słońce jest głównym źródłem energii na Ziemi. Jako najbliższe ciało niebieskie względem naszej planety ma decydujący wpływ na nasze funkcjonowanie. Bez Słońca nie narodziło by się życie.
Ta duża kula gazowa, na której zachodzą cały czas przemiany wodoru w hel stała się punktem prac nad zastosowaniem energii słonecznej w szerszym wykorzystaniu już w połowie lat 70-tych w Polsce. Prace te prowadzone metodą fotowoltaiczną, opierały się na tworzeniu siły elektromotorycznej na skutek napromieniowania półprzewodnika przez promienie słoneczne. W celu nagromadzenia natomiast energii konstruuje się kolektory, które zamieniają energię słoneczną w cieplną przez specyficzną płytę absorpcyjną.
.:Zastosowanie energii:.
Częste pożary w gorących regionach naszej planety spowodowane są przez ogniskowanie promieni słonecznych w porannej rosie. Grecy prawie czterysta lat p.n.e zastosowali promienie słoneczne, skupione w szklanej kuli wypełnionej wodą, do rozniecenia ognia. Chińczycy dwieście lat p.n.e, zastosowali zakrzywione zwierciadła do skupiania promieni słonecznych. Dzisiaj wykorzystuje się także duże piece przemysłowe- w Mont Louis, we Francji wielopiętrowa budowla reflektorów, konkretnie ustawionych, tworzy gigantyczne zakrzywione zwierciadło, gdzie w punkcie skupienia da się uzyskać temperaturę do trzech tysięcy stopni Celcjusza.
.:Plusy oraz minusy baterii słonecznych:.
+ogromna wydajność
+bezpieczeństwo
+żywotność (prawie dwadzieścia pięć lat)
+rozmiary
+przekształcanie również rozproszonej części promieniowania słonecznego
-cena
Energia słoneczna jest w stanie być zamieniana w kolektorach wodnych oraz powietrznych w ciepło, które wykorzystywane później jest do:
- nagrzewania mieszkań, zakładów przemysłowych, obiektów użyteczności publicznej,
- ogrzewania wody dla gospodarstw domowych, rolnych, zakładów przemysłowych, basenów itp.
- suszenia produktów rolnych oraz drewna.
W naszych warunkach klimatycznych roczny zysk energetyczny z jednego metra kwadratowego kolektora słonecznego równy jest od 800 do 1100kWh. Wodę można nagrzewać energią słoneczną przez dwieście czterdzieści dni w roku. W praktyce dominują podstawowe instalacje dla domów jednorodzinnych oraz kolektory powietrzne wykorzystane głównie do celów suszarniczych. Znaczne instalacje działają w układzie biwalentnym z pompami ciepła oraz podgrzewaczami elektrycznymi.
Energia słoneczna może być również zamieniona w ogniwach fotowoltaicznych od razu w energię elektryczną. Pierwszym poważnym wykorzystaniem tego rozwiązania było w latach 50-tych wykorzystanie baterii słonecznych do zasilania satelitów. Codziennie miliony niewielkich baterii słonecznych zasilają nasze zegarki, kalkulatory, zabawki, radia lub przenośne telewizory. Ogromną wagę przywiązuje się aktualnie do zastosowania fotowoltaiki w systemach wolnostojących, które mogą być umieszczane na obszarach oddalonych od sieci elektro-elektrycznej albo tam, gdzie energia powinna być produkowana w sposób czysty, cichy oraz niezawodny. Dziesiątki tysięcy gospodarstw na całym świecie wykorzystuje system fotowoltaiczny do pokrycia większości albo niejednokrotnie całości swego zamówienia na energię. Prawie wszystkie satelity telekomunikacyjne, badawcze oraz wojskowe zasilają maszyny pokładowe bateriami słonecznymi. Kilkanaście krajów europejskich ma swoje narodowe plany postępu fotowoltaiki, upatrując w niej nie tylko szansę na ogromne powiększenie swego potencjału energetycznego, ale również mając na względzie ochronę środowiska naturalnego. W naszym kraju ogniwa fotowoltaiczne są przede wszystkim stosowane w przyrządach nawigacyjnych na Morzu Bałtyckim.
Charakterystyka
Konwersja fotochemiczna
Konwersja fototermiczna
Konwersja fotowoltaiczna
Zasoby energii słonecznej w naszym raju
W naszym kraju generalnie są dobre warunki do stosowania energii promieniowania słonecznego przy dostosowaniu rodzaju systemów oraz cech maszyn stosujących energię do charakteru, budowy czy rozkładu w czasie promieniowania słonecznego. Ogromne szanse postępu w niewielkim okresie posiadają technologie konwersji termicznej energii promieniowania słonecznego, które opierają się na zastosowaniu kolektorów słonecznych. Ze względu na duży udział promieniowania rozproszonego w całkowitym promieniowaniu słonecznym, praktycznego znaczenia w naszych warunkach nie posiadają słoneczne techniki wysokotemperaturowe, które opierają się na koncentratorach promieniowania słonecznego.
Ze względu na fizyko-chemiczną naturę procesów przemianom energetycznych promieniowania słonecznego na powierzchni naszej planty rozróżnić możemy trzy główne oraz pierwotne typy konwersji:
konwersję fotochemiczną energii promieniowania słonecznego prowadzącą dzięki fotosyntezie do tworzenia energii wiązań chemicznych w roślinach w procesach asymilacji
konwersję fototermiczną, która prowadzi do zamiany energii promieniowania słonecznego na ciepło
konwersję fotowoltaiczną, która prowadzi do zamiany energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną.
Konwersja fotochemiczna
Procesy konwersji fotochemicznej, która zapewnia nieprzerwany wyrób biomasy, która może być w późniejszych procesach biochemicznych oraz termochemicznych zamieniona w energie cieplną, elektryczną albo paliwa płynne.
Konwersja fototermiczna
Konwersję fototermiczną energii promieniowania słonecznego stosuje się do bezpośredniego wyrobu ciepła dwoma metodami: metodą pasywną (bierną) oraz metodą aktywną (czynną). W obu tych przypadkach zamiana energii promieniowania słonecznego odbywa się w specyficznych fragmentach kolektorów słonecznych nazywanych absorberami. Transmisja zaabsorbowanej energii słonecznej do odbiorników zachodzi w specyficznych instalacjach. Systemy pasywne do swej pracy nie potrzebują dodatkowej energii z zewnątrz. W tych systemach konwersja energii promieniowania słonecznego w ciepło zachodzi w sposób naturalny w istniejących albo specjalnie zbudowanych fragmentach budowy budynków, które pełnią rolę absorberów. Dla odmiany, w systemach aktywnych doprowadza się do instalacji dodatkową energię z zewnątrz, na ogół do napędu pompy albo wentylatora przetłaczających czynnik roboczy (bardzo często wodę albo powietrze) przez kolektor słoneczny. Działanie kolektora słonecznego jest powiązane z podgrzewaniem przepływającego przez absorber czynnika roboczego, który przenosi oraz oddaje ciepło w części odbiorczej instalacji grzewczej.
Granice podziału miedzy dwoma wcześniej wymienionymi metodami stosowania konwersji termicznej są dość płynne. Z jednej strony w systemach pasywnych dopuszcza się wykorzystanie pewnych fragmentów regulujących przepływ energii otrzymanej z promieniowania słonecznego. W przypadku, kiedy wykorzystane są w tym celu maszyny mechaniczne można mówić o systemach semiaktywnych. Z drugiej strony często celowo wykorzystuje się uzupełniające się wzajemnie w jednej instalacji grzewczej systemy pasywne oraz aktywne równocześnie. Mówi się wówczas o systemach kombinowanych.
Konwersja fotowoltaiczna
Konwersja fotowoltaiczna opiera na bezpośredniej zmianie energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Odbywa się to dzięki zastosowaniu tzw. efektu fotowoltaicznego, który polega na utworzeniu siły elektromotorycznej w substancjach o niejednorodnej budowie, w czasie ich ekspozycji na promieniowanie elektromagnetyczne. jedynie w specjalnie spreparowanych maszynach zrobionych z półprzewodników nazywanych ogniwami słonecznymi wystawionych na promieniowanie słoneczne, efekt fotowoltaiczny zmierzony pojawiającą się siłą elektromotoryczną jest na tyle ogromny, by mógł być stosowany praktycznie do generacji energii elektrycznej. Ogniwa słoneczne łączy się ze sobą w układy nazywane modułami fotowoltaicznymi, a te z kolei wykorzystywane są do konstrukcji systemów fotowoltaicznych.
Systemy fotowoltaiczne da się podzielić na systemy podłączone do sieci trójfazowej elektroenergetycznej przez specyficzne maszyny nazywane falownikiem i na systemy autonomiczne zasilające od razu maszyny prądu stałego, na ogół z zastosowaniem okresowego gromadzenia energii w akumulatorach elektrochemicznych.
Klasyfikacja wcześniejsza nie obejmuje słonecznych systemów z koncentratorami słonecznymi i systemów ogromnej mocy stosujące heliostaty wykorzystywane na świecie w elektrowniach, elektrociepłowniami oraz piecach słonecznych. Maszyny te stosują tylko promieniowanie bezpośrednie, a jak powiedzieliśmy już w naszym kraju promieniowanie to stanowi w zależności od pory roku 25 -50% promieniowania całkowitego oraz dlatego znaczenie praktyczne tych technologii dla naszego kraju jest marginalne.
Zasoby energii słonecznej w naszym kraju
Z punktu widzenia zastosowania energii promieniowania słonecznego w kolektorach płaskich najważniejszymi parametrami są roczne wartości nasłonecznienia (insolacji) - wyrażające liczbę energii słonecznej jaka pada na jednostkę powierzchni płaszczyzny w konkretnym czasie. Na ilustracji niżej oraz w tabeli niżej wskazano rozkład sum nasłonecznienia na jednostkę powierzchni poziomej wg Instytutu Meteorologii oraz Gospodarki Wodnej dla wskazanych rejonów kraju.
Rys. 1. Rejonizacja średniorocznych sum promieniowania słonecznego całkowitego padającego na jednostkę powierzchni poziomej w kWh/m2/rok. Liczby pokazują całkowite zasoby energii promieniowania słonecznego w czasie roku dla konkretnych rejonów kraju.
Roczna gęstość promieniowania słonecznego w naszym kraju na płaszczyznę poziomą waha się w granicach 950 - 1250 kWh/m2, natomiast średnie usłonecznienie równe jest 1600 godzin na rok. Warunki meteorologiczne cechują się bardzo nierównym rozkładem promieniowania słonecznego w cyklu rocznym. Prawie 80% całkowitej rocznej sumy nasłonecznienia przypada na sześć miesięcy sezonu wiosenno-letniego, od początku kwietnia do końca września, ale czas operacji słonecznej w lecie wydłuża się do szesnastu godzin na dzień, natomiast w zimą maleje do ośmiu godzin dziennie.
Tabela 1. Potencjalna energia użyteczna w kWh/m2/rok w konkretnych rejonach Polski
Rejon Rok
(I-XII) Półrocze letnie
(IV-IX) Sezon letni
(VI-VIII) Półrocze zimowe
(X-III)
Pas nadmorski 1076 881 497 195
Wschodnia część naszego kraju 1081 821 461 260
Centralna część naszego kraju 985 785 449 200
Zachodnia część naszego kraju z górnym dorzeczem Odry 985 785 438 204
Południowa część naszego kraju 962 682 373 280
Południowo-zachodnia część naszego kraju obejmująca obszar Sudetów z Tuchowem 950 712 393 238
Dane zaprezentowane na ilustracji wyżej odnoszą się do skali regionalnej. W rzeczywistych warunkach terenowych, wskutek lokalnego skażenia atmosfery oraz pojawiania się przeszkód terenowych, rzeczywiste warunki nasłonecznienia są w stanie odbiegać od podanych.
Kolejnym parametrem, jaki decyduje o możliwościach zastosowania energii promieniowania słonecznego w kolektorach są średnioroczne sumy promieniowania słonecznego. Przedstawiono je na ilustracji niżej, podając wartości godzin usłonecznienia (ilości godzin czasu trwania promieniowania słonecznego w czasie roku) dla reprezentatywnych rejonów naszego kraju wg IMGiW
Rys. 2. Średnioroczne sumy usłonecznienia, godz./rok dla reprezentatywnych rejonów naszego kraju.
Według ocen ekspertów, potencjał ekonomiczny kolektorów słonecznych w naszym kraju do wyrobu ciepłej wody użytkowej równy jest 24 PJ. Natomiast potencjał kolektorów słonecznych do suszenia płodów rolnych sięga dwadzieścia jeden PJ.
.:Energia Wiatru:.
Energia wiatru jest najbardziej znaną, energią niekonwencjonalną, jeżeli chodzi o wykorzystanie jej dość powszechnie w gospodarstwach domowych, czy w końcu w elektrowniach wiatrowych.
.:Warunki zastosowania:.
Najistotniejszym czynnikiem zastosowania wiatru w celach uzyskiwania energii są: ukształtowanie terenu i siła wiatru. Niestety w Polsce nie ma idealnych warunków na tworzenie elektrowni wiatrowych. Elektrownie te potrzebują bowiem nie mało. Wiatraki muszą mieć odsłonięte tereny, najlepiej nie niezamieszkałe. Instalowane na terenach nizinnych nie spełnią się w 100%. Najlepszym terenem są zatem wzniesienia- u nas, Polska Południowa. Ale wiatrak skonstruowany nawet na najkorzystniejszym terenie, nie będzie działał, jeśli siła wiatru w tym rejonie nie będzie większa niż dwa m/s. W naszym kraju doskonałym obszarem pod względem szybkości wiatru jest: Podhale, Suwalszczyzna, Mazowsze, tereny wzdłuż morza (prędkość wiatru równa jest tam prawie cztery m/s-minimum, które decyduje często działaniu elektrowni wiatrowych) Jak można zauważyć tereny nadające się na instalacje wiatraków zajmują w naszym kraju ok. 1/3 całej powierzchni kraju.
.:Wydajność:.
Elektrownie wiatrowe nie są "liderem" jeżeli chodzi o wydajność. By otrzymać jeden MW mocy, wirnik turbiny musi mieć średnicę prawie pięćdziesiąt metrów. Ogromna konwencjonalna elektrownia posiada moc, która sięga nawet jeden GW (Giga Wata), to jej zastąpienie potrzebowałoby zużycia prawie tysiąc takich generatorów wiatrowych. Ale nie zawsze jedno idzie w parze z drugim. Turbiny wiatrowe, choć ekologiczne, budzą sprzeciw z powodu niszczenia krajobrazu.
.:Plusy oraz minusy wiatraków:.
+ekologiczne uzyskiwanie energii
+możliwość powszechnego wykorzystania
-cena
-"ogromne wymagania"
-średnia wydajność
Lata dziewięćdziesiąte to czas ogromnego rozkwitu energetyki wiatrowej. Na świecie prym w tej dziedzinie wiodą Niemcy, gdzie działa 5850 siłowni wiatrowych. Na drugim miejscu jest Dania 4700 wiatraków, zarówno nowych jak i starego rodzaju. Siłownie wiatrowe są bardzo drogie- potrzebują bowiem zaawansowanych technik - ale za ich wykorzystaniem przemawia to, że wyrabiają czystą, ekologiczną energię, przyczyniając się do redukcji emisji gazów cieplarnianych.
Minusem tych elektrowni są znaczne zmiany krajobrazu, hałas i zagrożenie dla wędrownego ptactwa. Nowe wiatraki są w stanie zasilać krajową sieć elektroenergetyczną, są w stanie także - jako instalacje wydzielone - wyrabiać energię na potrzeby własne. Pewne z takich systemów niewykorzystane nadwyżki energii sprzedają do sieci krajowej. Energię wiatru da się zastosować do pompowania wody konsumpcyjnej oraz nawadniania pól, ale także rekultywacji oraz natleniania pojemników wodnych. Nasz kraj ma dobre warunki do postępuj energetyki wiatrowej. Najkorzystniejsze - średnia prędkość wiatru na wysokości trzydzieści m 5m/s - są na Wybrzeżu od Koszalina po Hel, na wyspie Uznam, na Suwalszczyźnie i w środkowej części Wielkopolski oraz Mazowsza. Warunki takie ze względu na specjalne ukształtowanie terenu, są także w rejonach Beskidu Śląskiego oraz Żywieckiego, jak również w Bieszczadach oraz na Pogórzu Dynowskim. W Polsce działa jedenaście sieciowych elektrowni wiatrowych i prawie pięćdziesiąt niewielkich, autonomicznych instalacji. O rosnącym zaciekawieniu energią wiatru świadczy fakt, iż w samym tylko naszym kraju północno-zachodniej w przeróżnych fazach zaciekawienia jest aktualnie prawie dziesięciu nowych obiektów.
Charakterystyka
Wiatr jest zjawiskiem powszechnym oraz stosowanym przez ludzi na ich użytek już od tysięcy lat. Przed pojawieniem się urządzeń parowych był podstawowym motorem rozwoju przemysłowego. Oszacowano, iż światowy potencjał energii wiatru jest równy aktualnemu zamówieniu na energię elektryczną
Prędkość wiatru, a zatem i energia jaką da się z niego czerpać, ulega zmianom dziennym, miesięcznym oraz sezonowym. Szczęśliwie zarówno w cyklu dobowym jak i sezonowym (lato-zima) zaobserwować można korzystną zbieżność pomiędzy prędkością wiatru a zamówieniem na energię. Dodaje to wartości energii otrzymywanej z wiatru, ponieważ często jest dostępna wtedy, kiedy jest niezbędna. Daje to możliwość na częściowe wypieranie z sieci energetycznej mocy tradycyjnych elektrowni, co przekłada się na redukcję wysyłanych spalin. Ale by ten efekt stał się odczuwalny łączna moc zainstalowana elektrowni wiatrowych musi być mierzona co najmniej setkami megawatów. W naszym kraju aktualnie (maj 1999 r.) łączna moc zainstalowanych elektrowni wiatrowych równa jest jedynie prawie cztery MW, co powoduje że umieszczeni jesteśmy na końcu listy europejskiej.
Wiatr jest czystym źródłem energii, nie wysyłający żadnych skażeń. W korzystnych warunkach wiatrowych (przy prędkości średniej długoterminowej V>5.5 m/s na wysokości wirnika) cena jednostkowa energii pochodzącej z tego źródła może być oraz niejednokrotnie jest mniejsza od ceny energii z konwencjonalnych elektrowni cieplnych. Postępujący postęp techniki elektrowni wiatrowych spowodował ciągły spadek kosztów energii oraz uczynił sektor energetyki wiatrowej jeszcze bardziej atrakcyjnym dla inwestorów.
Przemysł energetyki wiatrowej tworzy nowe miejsca pracy dla wysoko wykwalifikowanych pracowników, rozwija nowe techniki a także stwarza nowe możliwości eksportowe. Nasze przedsiębiorstwa są zainteresowane działalnością w tej dziedzinie, o czym mogą świadczyć występujące rodzime budowle czy ogromne zaciekawienie kooperacją z zachodnimi producentami elektrowni wiatrowych.
Realizacja
Parku Elektrowni Wiatrowych
w Cisowie
Wymagała:
- zakupu terenu pod budowę,
- zakupu maszyn,
- uzyskania środków inwestycyjnych.
W lipcu 1997 roku po negocjacjach u producenta SEEWIND - Niemcy została podpisana umowa na dostawę maszyn.
Finansowanie także zostało zapewnione, więc inwestycję można byłoby skończyć w czwartym kwartale 1997r.
Niestety mimo przychylności miejscowych władz, zmiana zapisu w planie ogólnym zagospodarowania przestrzennego trwała od sierpnia '97 (kupno oraz dzierżawa działek) do października '98.
Także pechowo warunki klimatyczne na przełomie 1998/1999r. (ogromne opady) nie pozwoliły na bezpieczną dostawę gabarytowo uciążliwych maszyn oraz ich montaż.
Dopiero po skonstruowaniu dróg dojazdowych skończono montaż w kwietniu, maju 1999 roku.
Więc faktyczny cykl inwestycji sięgnął pułapu dwudziestu sześciu miesięcy, przy pełnym zaangażowaniu inwestora, a mógł zakończyć się w czasie dwanaście miesięcy.
Podsumowując, myślę, iż trzeba było by wystąpić o zmianę albo odstępstwo od przepisów dotyczących zmiany zapisu w planie ogólnym zagospodarowania przestrzennego np. traktować elektrownie wiatrowe jako stacje transformatorowe albo linie S.N. i W.N., które jako element infrastruktury technicznej nie wpływają zasadniczo na miejscowe plany zagospodarowania przestrzennego, co dało by możliwość na krótszy cykl inwestycji.
*energia geotermalna*
Ostatnio ogromnie wzrosło na świecie stosowanie energii geotermalnej do nagrzewania mieszkań. Dzięki postępowi technicznemu geotermika jest coraz tańsza, a przez to bardziej ekonomiczna. Prawie 100 000 budowli w Europie oraz Stanach Zjednoczonych nagrzewa się przy wykorzystaniu geotermicznych pomp ciepła. W Paryżu do 13000 mieszkań ciepło doprowadzane jest z gorących źródeł. Stolica Islandii Reykjavik stosuje ciepło geotermiczne do nagrzewania ponad 80% swoich zasobów mieszkaniowych. Energia geotermalna jest wykorzystywana w naszym kraju od dwustu lat. Już w dziewiętnastym wieku znane było na Podhalu w Jaszczurówce naturalne ciepłe źródło, które służyło przez kilkanaście lat do celów leczniczych oraz rekreacyjnych. Około trzy czwarte powierzchni naszego kraju ma możliwości zastosowania ciepła ziemi. Wody naszego kraju termalne cechują się temperaturą w granicach od 30- 120 0C co powoduje je bardziej przydatnymi do otrzymywania energii cieplnej aniżeli elektrycznej. W ostatnich latach przy okazji rutynowych analiz geologicznych w rejonie Podhala dokonano kilku głębokich odwiertów, które pokazały, iż najkorzystniejsze warunki złożowe są w rejonie miejscowości Biały Dunajec - Bańska Niżna. Zasobność wody jak i jej ciepło nasunęły pomysł konstrukcji systemu stosującego jej ciepło. W 1996 roku ruszyła tam ciepłownia, gdzie woda sieciowa, po nagrzaniu przez wodę głębinową, przesyłana jest siecią grzewczą do 195 budynków na terenie Białego Dunajca. Taka sama sytuacja ma miejsce w pozostałych rejonach kraju gdzie następuje rozwój stosowania energii geotermalnej.
Charakterystyka
Środek naszej planety jest gorący z dwóch powodów: pozostałości po procesie formowania się planety i naturalnego rozkładu pierwiastków promieniotwórczych w środku naszego globu. Wody geotermalne tworzą się na skutek nagrzewania się wód podziemnych przez magmę albo gorące skały. Temperatura ulega zmianie razem z głębokością oraz od razu przy powierzchni wzrasta o prawie trzydzieści 0C na każdym kilometrze. Ten przyrost temperatury, nazwy się stopniem geotermicznym nie jest on identyczny dla przeróżnych rejonów geograficznych oraz jest w stanie uzyskać wartość dużo mniejszą albo większą nawet do ok. sześćdziesiąt 0C/km.
Rysunek "Budowa Ziemi" wskazuje, iż już sto km pod powierzchnią naszej planety temperatura uzyskuje wartość prawie 930 0C. Wody geotermalne są na głębokości do kilku do kilkunastu kilometrów pod powierzchnią, ale ich wydobycie jest ograniczone- do tej pory najgłębszy otwór wynosi prawie osiem km wgłęb naszego globu, natomiast wydobycie wód jest ekonomicznie opłacalne do trzech km wgłęb planety- tu temperatury uzyskują wartość do nawet dwustu stopni Celsjusza, gdzie woda występuje pod postacią gorącej pary.
Energia geotermalna jest praktycznie we wszystkich zakątkach naszej planety. Ale jej zastosowanie nie zawsze jest ewentualne ze względu na skład chemiczny wody, kłopoty techniczne albo finansowe, pomimo że potencjał geotermalny jest 380.000 razy większy aniżeli całkowite roczne wykorzystanie energii pierwotnej na świecie.
Od temperatury uzależniona jest możliwość zastosowania wód termicznych do przeróżnych celów. Wody o bardzo dużej temperaturze, w formie pary stosowane są do otrzymywania elektryczności. Wody o mniejszej temperaturze wykorzystuje się przede wszystkim do nagrzewania albo chłodzenia pokoi, hodowli szklarniowej, i w kąpieliskach oraz balneologii. W przemyśle wykorzystuje się wody geotermalne do: wyrobu papieru, pasteryzacji mleka, hodowli grzybów oraz ryb. W kilkunastu krajach, gdzie wody geotermalne są obficie są one stosowane bardzo często. Na przykład w Islandii energia geotermalna zakrywa 46% całkowitego zamówienia na energię oraz prawie 85% zamówienia na nagrzewanie mieszkań.
Wody goetermalne stosowane są powszechnie za odnawialne źródło energii. Ale by można było zastosować takiego określenia koniecznie muszą być spełnione pewne warunki użytkowania wód, tzn. woda po oddaniu ciepła powinna być zatłaczana z powrotem, natomiast tempo wydobycia oraz obniżania temperatury pojemnika nie może przewyższać szybkości ponownego nagrzania się wody w środku naszej planety. Taki warunek spełniony jest tylko w przypadku wód o ogromnej temperaturze.
**Energia Biogazu**
Charakterystyka
Biogaz, który nadaje się do celów energetycznych jest w stanie tworzyć się w procesie fermentacji beztlenowej
odpadów zwierzęcych w biogazowniach rolniczych,
osadu ściekowego na oczyszczalniach ścieków,
odpadów organicznych na komunalnych wysypiskach śmieci.
Fermentacja beztlenowa jest skomplikowanym procesem biochemicznym jaki zachodzi w warunkach beztlenowych. Substancje organiczne rozkładane są przez bakterie na związki proste - przede wszystkim metan oraz dwutlenek węgla. Podczas procesu fermentacji beztlenowej do 60% substancji organicznej jest zamienione w biogaz. Biogaz złożony jest przede wszystkim z metanu (CH4) - 55-70%, 32-37% CO2, 0,2-0,4% N2 i 6g/100m3 H2S przed odsiarczaniem oraz poniżej 0,01g/100m3 H2S po wykonaniu tego zabiegu. Tempo rozkładu uzależnione jest przede wszystkim od charakterystyki oraz masy surowca, temperatury i optymalnie dobranego czasu trwania procesu.
Biogaz o ogromnej zawartości metanu (więcej niż czterdzieści procent) może być stosowany do celów użytkowych, przede wszystkim do celów energetycznych albo w innych procesach technologicznych. Typowe przykłady stosowania obejmują:
otrzymywanie energii elektrycznej w silnikach iskrowych albo turbinach,
otrzymywanie energii cieplnej w przystosowanych kotłach gazowych,
otrzymywanie energii elektrycznej oraz cieplnej w jednostkach skojarzonych,
dostarczanie gazu wysypiskowego do sieci gazowej,
zastosowanie gazu jako paliwa do silników trakcyjnych/pojazdów,
zastosowanie gazu w procesach technologicznych, np. w wyrobie metanolu.
Rys. 1. Możliwości otrzymywania oraz zastosowania biogazu
**energia biomasy**
Energia Biomasy:.
Biomasa jest masą wszelkich organizmów przypadającą na jednostkę powierzchni (las, łąka albo objętości (powietrze, woda, gleba). Może być podawana w jednostkach świeżej masy (masa organizmów) albo suchej masy (masa organizmów bez wody).
.:Otrzymywanie energii:.
Poniższa tabelka pokazuje ilość energii jaka jest otrzymywana z danego produktu:
produkt biomasy uzyskana energia
słoma żółta 14,3 MJ/kg
słoma szara 15,2 MJ/kg
drewno opałowe 13 MJ/kg
etanol 25 MJ/kg
trzcina 14,5 MJ/kg
.:Wydajność:.
Biomasa jest bardzo wydajnym paliwem. W czasie spalania wysyłanie Co2 jest mała, albowiem produkowana jest taka liczba, jaka została wcześniej wzięta z otoczenia. Dwie tony ekologicznego paliwa równoważą się z jedną toną węgla kamiennego. Tylko, iż pierwsze paliwo jest odnawialne, natomiast złoża węgla ograniczone. W naszym kraju uzyskiwanie energii z biomasy jest dość popularne. Popularne, gdyż rolnictwo w Polsce stanowi dość ogromną "gałąź" gospodarczą. Z 1ha użytków rolnych da się otrzymać 12-18 ton biomasy. W ciągu roku w naszym kraju otrzymuje się równoważność ok. sto pięćdziesiąt mln ton węgla kamiennego. Niestety w naszym kraju nie ma wielkich piecy, które specjalnie przeznaczone są do uzyskiwania biomasy, nie mówiąc już o elektrowniach.
.:Plusy oraz minusy energii biomasy:.
+ekologiczne uzyskanie energii
+odnawialna energia
+ogromna wydajność
+paliwa biomasy posiadają ogromną szansę na wykorzystanie w przyszłości
.Biomasa jest ogromnym źródłem energii odnawialnej na świecie. Oszacowano, iż stanowi ona czternaście procent energii pierwotnej. Jest stosowana w formie paliw stałych (drewno oraz słoma) a także gazowych (wyroby fermentacji odpadów organicznych, osadów ściekowych, odchodów zwierzęcych) i paliw płynnych, jakie powstają na skutek przetwarzania ziaren zbóż oraz roślin oleistych (bioetanol oraz biodiesel). W Brazylii biomasa dostarcza trzydzieści procent zużywanej tam energii, natomiast etanol otrzymany z przerobu trzciny cukrowej połowę krajowego zamówienia na paliwo samochodowe. W Szwecji wyrób energii jak pochodzi z biomasy jest prawie 18% ogólnego zużycia. Zastosowanie drewna jako opału posiada w naszym kraju długą tradycję oraz do dzisiaj jest bardzo popularne. Drewno oraz jego odpady są spalane w domkach oraz starych kotłowniach w piecach węglowych. Ta metoda spalania sprawia jednak skażenia powietrza tlenkami azotu, dwutlenkiem siarki oraz pyłami. Nowe kotłownie przemysłowe oraz osiedlowe jak również niewielkie kotły dostosowane do spalania drewna a także jego odpadów znacznie ograniczają wysyłanie pyłów oraz gazów do atmosfery. W Lasach Państwowych roczny wyrób drewna odpadowego, które nadaje się do celów energetycznych szacuje się na 1,8 mln metra sześciennego . Substancja ta może być stosowana do produkcji zrębków opałowych, mimo tego, ze potrzebuje to inwestycji w urządzenia transportowe oraz rębarki. Drewno do celów energetycznych stanowią również odpady z sadów oraz zieleni miejskiej. Można je również otrzymywać np. z upraw szybko rosnącej wierzby krzewiastej, której wydajność z hektara jest w stanie wynieść prawie pięćdziesiąt ton suchej masy drewna o wartości energetycznej trzydzieści ton węgla kamiennego.
Nasz kraj ma ogromny potencjał energetyczny biomasy, jaka pochodzi z rolnictwa. W ciągu roku z jednego hektara gruntów rolnych produkuje się 10-20 ton biomasy. Oszacowano, iż w ciągu roku cała produkcja słomy w naszym kraju wyniosła prawie trzydzieści mln ton, co odpowiada wartości energetycznej piętnaście mln ton węgla. Aktualnie większa część tego potencjału jest marnowana. Nie zagospodarowane nadwyżki są spalane na polach, co powoduje ogromne niebezpieczeństwo dla zdrowia ludzkiego oraz szkody ekologiczne. Nadprodukcja słomy zbóż oraz rzepaku musi być stosowana jako paliwo. Koszt energii cieplnej otrzymanej ze spalania słomy jest dwa razy mniejszy aniżeli z węgla kamiennego. Aktualnie pracuje w naszym kraju siedem kotłowni opalanych słomą o łącznej mocy trzynastu MW, dodatkowo w gospodarstwach rolnych zainstalowano prawie sto niewielkich kotłów, które w sumie dają moc dwudziestu MW.
Biogaz tworzy się w procesach fermentacji odpadów organicznych, na które składają się odpady komunalne, osady z oczyszczania ścieków, odchody zwierzęce i odpady przemysłu spożywczego. Tworzy się na każdym składowisku odpadów komunalnych jako gaz wysypiskowy. Odpady organiczne w warunkach beztlenowych - jakie są na wysypiskach - ulegają rozkładowi, natomiast podstawowym produktem tego procesu jest metan, groźny gaz cieplarniany o ogromnie silnych cechach wybuchowych. Zgromadzone przez lata na wysypiskach komunalnych odpady spowodowały powstanie gazu, którego równoważność energetyczna jest przeliczana w dziesiątkach tysięcy ton węgla. Praktyczny pożytek z eksploatacji śmieciowych pokładów gazu - to otrzymanie energii cieplnej oraz elektrycznej. Kilkanaście sączków ulokowanych, na głębokości kilku metrów, za pośrednictwem specyficznego systemu przewodów, przekazuje gaz do specjalnego kontenera. Tam gaz jest sprężany oraz przesyłany do wysypiskowej elektrociepłowni. W naszym kraju oddano do użytku do tej pory prawie dwadzieścia instalacji na gaz wysypiskowy. Większa część z nich wyrabia energię elektryczną, natomiast te najnowsze również energię cieplną. Kilku rolników stosuje biogaz jaki pochodzi z fermentacji odchodów zwierzęcych do grzania swoich domów jak również gospodarstwa. Również w oczyszczalniach ścieków na skutek fermentacji osadów ściekowych zyskuje się gaz, który się przetwarza na energię oraz ciepło.
W kilku krajach świata promuje się paliwa ekologiczne z dodatkiem alkoholu bezwodnego. Jest to korzystne dla środowiska, ponieważ ogranicza wysyłanie spalin oraz szkodliwych substancji metali ciężkich, a także stwarza ewentualność korzystnego zagospodarowania płodów rolnych, które stanowią nadwyżkę produkcji. Do wyrobu alkoholu bezwodnego są stosowane surówki jakie uzyskuje się w gorzelniach ze zbóż oraz ziemniaków. Można również wykorzystać surowce odpadowe, takie jak melasa, która powstaje w procesie przerobu buraków cukrowych na cukier.
Ze statystyk można zauważyć, iż co rok na naszych polach
wypala się prawie dziesięć milionów ton słomy zbożowej oraz rzepakowej.
Czy stać nas na taką rozrzutność?
Czy jesteśmy w stanie w inny sposób zagospodarować pozostawiony po żniwach materiał?
Odpowiedzią mogą być lokalne ciepłownie
które przetwarzają materiał organiczny, zatem tzw. biomasę na energię cieplną.
Ekonomiści oraz specjaliści od postępu gospodarki na całym świecie szukają oszczędności oraz nowoczesnych rozwiązań technologicznych, które przyniosłyby wymierne korzyści ekonomiczne. Tyczy się to nie tylko np. rynku paliw płynnych, ale także sektora elektroenergetycznego.
Dostosowanie naszej gospodarki - także energetyki - do wymogów UE, również potrzebuje konkretnych zabiegów. Pierwszym z nich będzie konieczność ograniczenia przez nasz przemysł skażeń środowiska i skażenie wysyłanymi związkami metali ciężkich do atmosfery.
Ogromnym źródłem tych skażeń jest energetyka - głównie elektrociepłownie stosujące węgiel brunatny oraz kamienny.
CIEPŁO ZE SŁOMY
Na całym świecie od lat ogromną wagę przykłada się do "czystego" otrzymywania energii - z siły wody oraz odnawialnych źródeł energii: wiatru, gazu czy biomasy.
Wyrób energii w naszych elektrowniach wodnych to jedynie prawie 2% udziału w rynku energii elektrycznej. Wariant optymistyczny - który zakłada konstrukcję następnych elektrowni wodnych może poprawi ten bilans do prawie osiem procent. To jednak ciągle niewiele. Są także i inne, alternatywne do aktualnych sposoby otrzymywania energii cieplnej oraz elektrycznej. Być może, już w niedługim czasie popularność w naszym kraju zdobędą elektrownie, które będą wykorzystywać inne źródło odnawialne aniżeli woda - biomasę.
Jak wynika z dokonanych analiz statystycznych, co roku w naszym kraju rolnicy wypalają na polach prawie dziesięć milionów ton słomy zbożowej oraz rzepakowej. Do tej ilości trzeba wliczyć jeszcze prawie 1,5 miliona ton odpadów drzewnych. To już są liczby niebagatelne, natomiast odpowiednio przetworzone stanowić będą tanie źródło energii cieplnej i wymierny dochód dla całej społeczności lokalnej.
Fakty te znane są w naszym kraju od ponad pięciu lat. Organizacje ekologiczne, decydenci przeróżnego szczebla, fundacje, towarzystwa mówią jednym głosem: wykorzystujmy biomasę! Ten głos dociera do mediów i... sprawa zamiera.
Statut oraz misja spółki Elektrownie Szczytowo - Pompowe S.A., założyły udział firmy w przedsięwzięciach promujących oraz popularyzujących odnawialne źródła energii - wodę, siłę wiatru, gaz oraz biomasę. Otwarty program zapoczątkowany przez ESP S.A. "Wykorzystania biomasy do celów energetycznych" zakładał wspólne działanie z Urzędami Wojewódzkimi, związkami gmin, społecznościami lokalnymi i firmami zainteresowanymi tworzeniem ciepłowni na biomasę, którego efektem będzie tworzenie konkretnych ciepłowni.
Ciepłownia albo elektrociepłownia na obszarze Twojego miasta, gdzie paliwem będzie biomasa, to dodatkowy, wymierny dochód dla Ciebie: ze sprzedaży słomy oraz innych odpadów z produkcji rolnej.
Oferta może doprowadzić do zacieśnienia oraz połączenia sił a w końcu do - rozpoczęcia konstrukcji elektrowni na biomasę - przede wszystkim ciepłowni lokalnych, które będą eksploatowane przez spółki z udziałem miast oraz ESP S.A. a także innych firm, które przyłączą się do programu konstrukcji ciepłowni na biomasę.
Ciepłownie te mają zaopatrywać w energię cieplną szkoły, banki spółdzielcze itp. obiekty, które zostają pod miejską administracją. Wspólne przedsięwzięcia będą się opierały na technikach amerykańskich oraz duńskich, i wiedzy oraz doświadczeniu naszych specjalistów.
Zysk będzie potrójny. Po pierwsze oszczędność na dostawach bardzo kosztownej energii cieplnej, ponieważ będziemy wykorzystywać miejscowe substancje organiczne (słomę). Po drugie pomniejszenie skażenia otoczenia substancjami jakie powstają w czasie spalania węgla. Po trzecie: wzrost zatrudnienia oraz świadomości ekologicznej w miastach, które będą przystępować do programu.
Warunkiem wspólnego przedsięwzięcia (ESP S.A. - samorządy lokalne) jest chęć udziału miast oraz samorządów w programie konstrukcji lokalnych ciepłowni na materiał odnawialny jakim jest słoma czy odpady drzewne oraz nawiązanie współpracy z ESP S.A.
Już teraz rozpoczęto prace, zespoły specjalistów, których celem będzie koordynowanie wspólnych działań, natomiast w efekcie końcowym konstrukcja, oddanie do użytku oraz eksploatacja konkretnych ciepłowni na terenie kraju.
ESP S.A. są w stanie ciągu roku dać ogromne pieniądze własne na rozwój oraz promocję programu "Wykorzystania biomasy do celów energetycznych". jedynie od Twoich władz lokalnych uzależnione jest ich astosowanie dla Ciebie.
Programem ESP S.A. "Wykorzystania biomasy do celów energetycznych" zainteresował się już p. Mariusz Gajda doradca Ministra Ochrony Środowiska Zasobów Naturalnych i Leśnictwa i Wojewoda Mazowiecki p. Antoni Pietkiewicz. Są to pierwsze, konkretne osoby, które z pewnością wpłyną na postęp całego przedsięwzięcia.
POPULARYZOWANIE ŹRÓDEŁ ODNAWIALNYCH
Elektrownie Szczytowo - Pompowe S.A. biorą również udział w programach postępu gospodarki wodnej kraju, które obejmują regulację rzek oraz konstrukcję pojemników retencyjnych. Spółka współpracuje na przykład z Ministerstwem Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa, Okręgowymi Dyrekcjami Gospodarki Wodnej, Narodowym Funduszem Ochrony Środowiska i innymi firmami, które związane są z gospodarką wodną, ochroną środowiska czy "czystą energią".
Daje to możliwość na najefektywniejsze energetyczne zastosowanie potencjału cieków wodnych, i stwarza perspektywy na nadchodzącą przyszłość.
W zgodzie z wymogami ochrony środowiska naturalnego, w nowoskonstruowanych obiektach - udoskonalanie aktualnie oraz odbudowana elektrownia wodna Przysieka na Nysie Łużyckiej - zastosowane będą specyficzne przepławki, które będą umożliwiały wędrówkę rybom. Powszechnie wykorzystywane są smary podlegające biodegradacji oraz nie posiadające ujemnego działania na środowisko naturalne.
Spółka przygotowuje także plany udziału w programach konstrukcji nowoczesnych źródeł mocy szczytowej, stosujące energię potencjalną wody w pojemnikach - Kaskada Dolnej Wisły oraz Kaskada Górnej Odry, i inne możliwości przetwarzania energii - gazu oraz siły wiatru.
ESP S.A. biorą dodatkowo aktywny udział w akcjach popularyzowania wiadomości oraz w promowaniu odnawialnych źródeł energii. Spółka od 4 lat bierze udział w targach Ecoenergia, które współorganizowane są przez Ministerstwo Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa. W czasie 4 edycji targów, w 1998 roku, stoisko ESP S.A. zostało wyróżnione przez organizatorów imprezy.
Z okazji udziału w targach spółka wydaje okolicznościowe pisemko "Ekoenergia", które jest kolportowane pośród wystawców oraz młodzieży, która odwiedzała targi.
W czasie uroczystości jakie związane były z obchodami 100-lecia energetyki wodnej na naszych ziemiach (wrzesień 98) i z okazji jubileuszu 15-lecia Elektrowni Wodnej Żarnowiec, Elektrownie Szczytowo - Pompowe S.A. zorganizowały konkurs plastyczny oraz turniej wiedzy na tematy ekologiczne. W konkursie wzięli udział uczniowie klas 4 - 6 szkół podstawowych z miejscowości, które położone są niedaleko EW Żarnowiec. Fundatorem nagród dla dzieci jak również czeków dla zwycięskich szkół był Zarząd spółki.
W najbliższych latach, w jednym z obiektów, które wchodzi w skład ESP S.A. - skonstruowanej w 1919 roku Elektrowni Wodnej Gorzupia I, planowane jest otworzenie pierwszego w naszym kraju muzeum hydroenergetyki.
ZIELONY WĘGIEL - SZANSĄ DLA ROLNICTWA, ENERGETYKI ORAZ BIZNESU .
Uprawa Wierzby Krzewiastej "Salix Viminalis" na cele energetyczne.
Kłopot opłacalności produkcji rolnej jest szeroko dyskutowany od lat nie tylko w środowiskach wiejskich ale także na łamach mediów na całym świecie, a szczególnie głośno poruszany jest ten problem w kampaniach przed wyborami do parlamentu albo władz samorządowych. Pomoc finansowa Państwa, głównie w formie bezpośrednich dopłat do produkcji rolniczej , ma być antidotum na wszystkie kłopoty wsi. Zwraca się przy okazji uwagę na fakt rozdrobnienia gospodarstw , słaby poziom wykształcenia pośród mieszkańców wsi , brak funduszy na inwestycje a co za tym idzie słabe przygotowanie do konfrontacji z rolnictwem Unii Europejskiej. Aktualnie prawie w każdym dziale rolnictwa są znaczne nadwyżki produkcyjne natomiast koszty produktów maleją.
Koncepcja upraw rolniczych roślin , które dawałyby energię , były ekologiczne oraz równocześnie stale odnawialne znana jest od kilkunastu lat . BIOMASA jest ogólnym pojęciem biologicznych / roślinnych / surowców , które możliwe są do spalania w kotłach energetycznych .Ze znanych ogólnie surowców zalicza się do niej m.in. trociny, słomę , ścięte konary drzew, odpadki drewna tartacznego. Kłopot zastosowania biomasy do celów energetycznych na szeroką skalę wynika na przykład z braku rośliny , którą można by było uprawiać na skalę przemysłową a równocześnie byłaby ona "odnawialna" w krótkim , najlepiej rocznym cyklu produkcyjnym. Rośliną którą sprowadzano z Danii , Szwecji , Niemczech / od dziesięciu lat są prowadzone nad nią również prace naukowe w naszym kraju /, a która nadaje się doskonale do celów energetycznych - jest WIERZBA KRZEWIASTA Salix Viminalis w konkretnym , wyselekcjonowanych klonach o największych przyrostach masy drewna w bardzo krótkim okresie czasu nazywa się JERO / do własnych celów handlowo-marketingowych / ZIELONYM WĘGLEM. Wielkim autorytetem w dziedzinie prac nad selekcją wysokowydajnych klonów wierzby krzewiastej, ich uprawy w warunkach naszego rolnictwa oraz wykorzystywań energetycznych jest prof. dr hab. Stefan Szczukowski.
Wierzba krzewiasta jest rośliną kilkuletnią , rośnie ona prawie na każdym gruncie / doskonale nadaje się do tego grunt rolny, który leży odłogiem z przyczyn ekonomicznych / , nie potrzebuje on prawie żadnych zabiegów agrotechnicznych podczas uprawy. Uprawiana na specjalnych ,profesjonalnych plantacjach energetycznych ma niespotykane przyrosty masy drewna w cykl rocznym , prawie czternaście razy większe aniżeli las rosnący w stanie naturalnym.
Wartość energetyczna ZIELONEGO WĘGLA jest porównywalna z miałem węglowym , co przy jego całkowicie ekologicznych parametrach procesu spalania i możliwej przemysłowej , odnawialnej produkcji czyni go paliwem przyszłości.
Średni , coroczny zbiór ZIELONEGO WĘGLA otrzymany ze specyficznych ,wyselekcjonowanych odmian wierzby krzewiastej Salix Viminalis na gruntach ornych równy jest od trzydziestu do czterdziestu ton / ha .
Wierzba krzewiasta uprawiana do celów energetycznych , z przygotowaniem do zastosowania na skalę przemysłową jest czymś nowym na naszym rynku. Uprawa, jedynie na sadzonki będzie dominować przez najbliższe dwa, trzy lata.
Prof.Stefan Szczukowski , badając w swoich analizach naukowych opłacalność uprawy rolnej wierzby krzewiastej w naszym kraju i opłacalność jej zastosowania energetycznego, jak również porównując opłacalność upraw np. w Szwecji, gdzie plantacje liczą w sumie prawie trzydzieści tys. ha , stwierdził jednoznacznie iż jest to wyjątkowo opłacalne źródło energii / tabela poniżej / o całkowicie ekologicznych parametrach procesu spalania, doskonale nadające się do uprawy na terenie naszego kraju.
PALIWO WARTOŚĆ
KALORYCZNA KOSZT JEDNOSTKI CIEPŁA PRZY ZAKUPIE PALIWA
GJ / t lub GJ / 1000 m3 zł / t lub zł / 1000 m3 zł / GJ
OLEJ OPAŁOWY 43,0 1490,00 34,65
GAZ ZIEMNY 38,0 1003,00 26,39
WĘGIEL KAMIENNY 26,0 392,78 15,71
MIAŁ WĘGLOWY 21,0 229,60 10,93
ZRĘBKI WIERZBY KRZEW.
/ sucha masa / 19,36 160,00 8,26
Nasze nowe Prawo Energetyczne , a na jego podstawie Rozporządzenie Ministra Gospodarki z 15 grudnia 2000 / Dz.U 122 , poz.1336 z dnia 31-12-2000 / nałożył na ogromne zakłady wytwarzające energię obowiązek udziału w bilansie rocznym energii jaka pochodzi ze źródeł odnawialnych / od 2,5% w roku 2001 do 7,5% w roku 2010 /
W Sępólnie Krajeńskim oddano do użytku w listopadzie 2001 największą w naszym kraju kotłownia na biomasę / zrębki , słoma / o mocy sześciu MW, której głównym zadaniem jest ogrzanie całego miasta. Następna inwestycja tego rodzaju jest finalizowana w Nowej Dębie , o czym poinformowały FAKTY TVN dnia 7-11-01. Elekrociepłownia Tychy prawie skończyła konstrukcję, kosztem dziewięć mln zł, zakład produkcji biomasy w Radkowie w woj. Świętokrzyskim. W Janowie oddano do użytku 18-04-02 kotłownię o mocy trzystu siedemdziesięciu kW .To jedynie kilka przykładów inwestycji w energetyce, która stosuje paliwo odnawialne.
Unia Europejska założyła do 2010 roku udział energii odnawialnej w bilansie energetycznym do dwadzieścia dwa procent !!! , natomiast nasz kraj ma stać się "Zielonym Kuwejtem Europy". Na leżących odłogiem , z przyczyn ekonomicznych , gruntach
ornych będzie rósł rzepak na paliwo do silników diesla oraz ZIELONY WĘGIEL, który zostanie przeznaczony do energetyki / zrębki, brykiety/.
Zrębki ZIELONEGO WĘGLA są w stanie być spalane w tradycyjnych kotłach miałowych w formie mieszanin 5 do 20 % wierzby z miałem , co jest doskonałą receptą na natychmiastowe pomniejszenie w proporcji wysyłania niebezpiecznych substancji spalania , bez konieczności wymiany kotła na nowy / szczególnie dla kotłowni które nie są w stanie zmodernizować maszyny / .
/ Odpowiednie analizy przeprowadził Główny Instytut Górnictwa w Katowicach i Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu / .
Korzyści jakie daje ZIELONY WĘGIEL są następujące:
ROLNIK, który zajmuje się uprawą na cele energetyczne ZIELONEGO WĘGLA, przede wszystkim na glebach niewykorzystanych rolniczo ze względów na brak opłacalności produkcji rolnej , jest na najlepszej drodze do pełnego sukcesu finansowego.
Stały , pewny dochód ze sprzedaży ZIELONEGO WĘGLA wzrastający proporcjonalnie do wzrostu cen energii oraz paliw , przy małym koszcie produkowania jednego GJ energii jak również w związku z przyjęciem Polski do Unii Europejskiej oraz zaostrzeniem norm ekologicznych - to nadzieja dla polskiego rolnika .
Kolejny zysk dla rolnika to sprzedaż sadzonek oraz możliwość zagospodarowania na plantacji za odpłatnością osadów ściekowych, które pochodzić będą z okolicznej oczyszczalni ścieków .
Dla ENERGETYKI wdrożenie techniki spalania biomasy to głównie:
- spełnienie wymagań nowego polskiego Prawa Energetycznego oraz dostosowanie się do ostrych norm Unii Europejskiej
- szansa na udoskonalanie maszyn przy stosowaniu środków, które będą pochodzić ze specjalnych funduszy / EKO FUNDUSZ
oraz dopłaty do odsetek kredytów bankowych /
- otrzymanie dodatkowego dochodu z tytułu wykorzystywania technik ekologicznych / brak dużych opłat za korzystanie ze
środowiska naturalnego /
POLSKI PRZEDSIĘBIORCA posiada szansę zacząć dobry oraz zgodny z normami Unii Europejskiej biznes :
- produkcja sadzonek w ciągu 2 - 3 lat / na rynku jest całkowity brak sadzonek / - patrz: SUPER BIZNES
- obsługa produkującego biomasę rolnictwa oraz dostawa ZIELONEGO WĘGLA jako surowca do ogromnej energetyki
/ skup biomasy , zrębkowanie , transport /
- własny wyrób brykietów z ZIELONEGO WĘGLA - sprzedaż krajowa oraz export do Unii Europejskiej
Dla ŚRODOWISKA NATURALNEGO - jako roślina ZIELONY WĘGIEL rosnąc pochłania dwutlenek węgla CO2 , zatem czyści powietrze oraz zapobiega niekorzystnym zmianom klimatycznym na naszej planecie.
UPRAWA ZIELONEGO WĘGLA NA GRUNTACH ROLNYCH:
1. Do uprawy mogą być stosowane prawie wszelkie możliwe grunty , jednak prawidłową wydajność plantacji od trzydziestu do czterdziestu ton otrzymuje się na gruntach ornych od trzeciej do czwartej klasy
2. Grunty muszą być odchwaszczone i przygotowane rolniczo przez orkę oraz bronowanie
3. Sadzonki o długości prawie dwadzieścia cm wysadza się na przygotowaną powierzchnię plantacji w okresie od grudnia do początków
maja . Późniejszy okres wysadzeń spowoduje, że będziemy mieć mniejszy przyrost w pierwszym roku i problemy ze wzrastającymi chwastami .
4. Cięcie witek zachodzi po opadnięciu liści późną jesienią / koniec listopada - grudzień / , które następnie podzielić należy na sadzonki o długości ok.20 cm oraz przechowuje w chłodni nawet do końca kwietnia
5. W pierwszym roku trzeba szczególnie zwrócić uwagę na odchwaszczanie plantacji
6. Nawożenia mieszaninami azotowymi dokonuje się w ilości do ok.100 kg/ ha
ZIELONY WĘGIEL to własna nazwą handlową Firmy JERO /zastrzeżoną w Urzędzie Patentowym RP / obejmująca wyselekcjonowane klony wierzby krzewiastej Salix Viminalis o maksymalnych przyrostach masy drewna w skali roku i produkty z niej uzyskane a stosowanie do celów energetycznych , tj. zrębki oraz brykiety.
Jedynym aktualnie Sprzedawca sadzonek ZIELONEGO WĘGLA w naszym kraju jest Firma "JERO" z Krzykawki , która prowadzi również bezpłatne porady w zakresie zakładania plantacji .
Trwa aktualnie konstrukcja struktur dystrybucji ogólnopolskiej , natomiast prowadzimy sprzedaż wysyłkową za pobraniem / wysyłka na koszt JERO /
literatura:
1. Łukasz A Turski: Energetyczne dylematy. "Wiedza i życie" 1998 s.38- 41
2. Andrzej Hrynkiewicz: Skąd brać energię? "Wiedza i życie" 2000 s.60-63
3. Ewa Kołodziejak- Nieckuła: jak obronić przyrodę. "Wiedza i zycie" 1999 s.22-23
4. Internet, 26.09.2002: www.wiem.pl , "Energia", Popularna Encyklopedia Popularna
5. Internet, 28.09.2002: www.bosbank.pl, "Spojrzenie na świat", Super media
6. Internet, 30.05.2002: www.catv.retsat1.com.pl/syriusz, "Energia słoneczna"
7. Internet, 25.09.2002: www.ekoenergia.pl, "Biomasa", "Elektrownie wiatrowe", "Elektrownie wodne", Jarosław Kowalczyk
8. Internet, 27.09.2002: www.eko-system.com.pl, "Energia odnawialna", Eko System
9. Internet, 20.09.2002: www.elektrownie-wiatrowe.org.pl, "Elektrownie wiatrowe", Paweł Premicz
10. Internet, 20.09.2002: www.elektrowniewodne.com.pl, "Elektrownie wodne"
11. Internet, 21.09.2002: www.energotel.home.pl, "Ferma wiatrowa", inż. Janusz Kamiński
12. Internet, 22.09.2002: www.epa.com.pl , "Elektrownie wiatrowe", P.P
13. Internet,27.09.2002:http://www.ibmer.waw.pl/ecbrec/main.html,"Energie odnawialne"
14. Internet, 26.09.2002: www.jero.pl, "Wierzba krzewiasta"
15. Internet, 26.09.2002: www.nowaenergia.ne.pl, " Wierzba krzewiasta", Jędrzej Sosnowski
16. Internet, 25.09.2002: www.sfo.pl, "Energia słoneczna"