obnovljivi izvori energije 1 - rgf.rs semestar/energetika i odrzivi razvoj... · podužne profile...
Post on 08-Sep-2018
223 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Obnovljivi izvori energije
Opšte karakteristike
Iako su poznati vekovima obnovljivi izvori energije dobijaju na značaju posle prve energetske krizePrema definiciji usvojenoj u Najrobiju 1981. godine u OIE spadaju:
Sunčeva energijaBiomasa, Drvo i drveni ugalj,Geotermalna energija,Energija plime i oseke,Energija morskih talasa,Termalni gradijent mora,Energija vetra,Hidroenergija,Vučna energija životinja.
Karakteristike
Specifičnosti obnovljivih izvora:neiscrpivost,periodičnost,promenljivost,prekidnost,nemogućnost skladištenja,stohastičnost,
zahtevaju da se njihovo definisanje i vrednovanje usaglasi sa takvim karakteromPod pojmom primarne energije iz obnovljivih izvora energije podrazumeva se dobijena električna, toplotna ili mehanička energija na izlazu iz uređaja koji koristi taj vid energije
Karakteristike
Korišćenjem obnovljivi izvori postaju resursi ili rezerve, dok u suprotnom predstavljaju potencijalOd teorijski raspoloživog potencijala samo jedan deo predstavlja tehnički iskoristiv potencijal pri sadašnjim tehnologijama –resurs, a deo koji se može koristiti ekonomski opravdano predstavlja rezerve
Učešće obnovljivih izvora energije u potrošnji energije
Učešće obnovljivih izvora energije u potrošnji primarne energije
Učešće obnovljivih izvora u potrošnji primarne energije iznosi 12,7% ili 1452.2Mten
Učešće pojedinih obnovljivih izvora energije
Hidroenergija
Hidroenergija
Hidroenergija predstavlja obnovljiv izvor energije koji se vekovima koristi za dobijanje mehaničke energije, više od jednog veka za dobijanje električne energijeVeliki značaj hidroenergije:
Energetika,Vodosnabdevanje,Navodnjavanje.
Teorijski potencijal vodnih snaga pdrazumeva snage koje vodotoci mogu dati bez obzira na tehničku i ekonomsku stranu izgradnje postrojenja. Određivnje teorijskog potencijala je veoma složeno. Potrebno je poznavati: visinske razlike, podužne profile reka, trajanje i učestalost snaga, raspoređenost snaga duž toka, prosečne i maksimalne protoke itd
Hidroenergija
Tehnički potencijal-(resursi) se određuje na bazi razrade tehničkih rešenja koja omogućavaju da se utvrdi realnost predloženog rešenja i njegova prosečna godišnja proizvodnjaEkonomski iskoristiv potencijal (rezerve) predstavlja deo tehnički iskoristivog potencijala čija se eksploatacija ekonomski isplati prema važećim ekonomskim i energetskim kriterijumima u tom trenutkuTehnički i ekonomski iskoristiv hidropotencijal su dinamičke kategorije
Tehnički i teoretski potencijali OIEThe Renewable Energy Resource Base (Exajoules (1018 ) a year)
Current use (2001) Technical potential Theoretical potential
Hydropower 9 50 147
Biomass energy 50 >276 2,900
Solar energy 0.1 >1,575 3,900,000
Wind energy 0.12 640 6,000
Geothermal energy 0.6 5,000 140,000,000
Ocean energy not estimated not estimated 7,400
Total 60 >7,600 >144,000,000
Akcione turbineIskorišćavaju samokinetičku energiju toka
Udubljene lopaticeOkreću se u vazduhuZa velike padove i pritiske
Reakcione turbinePored kinetičke energijeiskorišćavaju i deo potencijalne
Slične elisi brodaPotopljene u vodiZa velike protoke i male pritiske
Reakcione turbine transformišu sve tri komponente energije strujanja: kinetičku, potencijalnu i pritisnu
Reakcione turbineFrancisovaKaplanovaPropelerna
AkcionePeltonova
Francisova turbina
Kaplanova turbina
Peltonova turbina Propelerna turbina
Proizvodnja električne energije prema vrsti goriva
Proizvodnja hidroelektrične energije po regionima
Udeo hidroelektrične energija u proizvodnji električne energije
Potencijali i proizvodnja
Name Maximum Capacity Country Construction started Scheduled completion Three Gorges Dam 22,400 MW China December 14 1994 2009
Xiluodu Dam 12,600 MW China December 26 2005 2015
Baihetan Dam 12,000 MW China 2009 2015 Still in planning
Wudongde Dam 7,000 MW China 2009 2015 Still in planning
Longtan Dam 6,300 MW China July 1 2001 December 2009
Xiangjiaba Dam 6,000 MW China November 26 2006 2009
Jinping 2 Hydropower Station 4,800 MW China January 30 2007 2014
Laxiwa Dam 4,200 MW China April 18 2006 2010
Xiaowan Dam 4,200 MW China January 1 2002 December 2012
Jinping 1 Hydropower Station 3,600 MW China November 11 2005 2014
Jirau Dam 3,300 MW Brazil 2007 2012
Pubugou Dam 3,300 MW China March 30 2004 2010
Santo Antônio Dam 3,150 MW Brazil 2007 2012
Goupitan Dam 3,000 MW China November 8 2003 2011
Boguchan Dam 3,000 MW Russia 1980 2012
Guandi Dam 2,400 MW China 2007 2012
Son la Dam 2,400 MW Vietnam 2005
Bureya Dam 2,010 MW Russia 1978 2009
Lower Subansiri Dam 2000 MW India 2005 2009
Kapaciteti u izgradnji
Ukupni kapaciteti EPS 8355MW
Three Gorges Dam
Dužina 2,335 metara
Visna 185 metara
Širina u osnovi 115 metara
Procenjeni troškovi 22 milijarde $
Planirano raseljavanje 4 miliona ljudi
Proizvodnja
Proizvođači Kapaciteti
Udeo hidroelektrične energije u domaćoj proizvodnji električne energije
Sunčeva energija
Karakteristike
Energija sunčevog zračenja je najveći izvor energije, jer pored direktnog korišćenja za različite namene (energija Sunčevog zračenja) stalno obnavlja energiju vodnih snaga, vetra, plime i oseke, termalnog gradijenta u okeanima i omogućava fotosintezu odnosno rast biljakaSva konvencionalna goriva su akumulirana energija Sunčevog zračenjaSvake sekudne se pri fuziji oslobađa energija zračenja reda 3.86. 1020 MWIntenzitet zračenja opada sa udaljavanjem od Sunca pa je energija zračenja na gornjoj granici atmosfere oko 1367W/m2- ekstraterična konstanta radijacije
Karakteristike
Karakteristike
Prolazeći kroz atmosferu intenzitet sunčevog zračenja slabi usled apsorpcije i raspršivanja elektromagnetnih talasaPri čistoj atmosferi, kada je Sunce u zenitu na Zemlju se dozrači u vidu direktnog zračenja oko 2/3 energije koja je stigla do spoljne granice atmosfereUkupni dotok energije iznosi oko 117⋅109 MW odnosno oko 109 TWh godišnjeTo je godišnja energija koja je 76 puta veća od svih iskoristivih rezervi fosilnih goriva Dozračena Sunčeva energija u toku 1 godine je 7500 puta veća od ukupne potrošnje primarne energijeZbog rotacije ta se energija raspoređuje po celoj površini Zemlje pa je prosečni dotok energije 230W/m2
Karakteristike
Insolacija na gornjoj granici atmosfere i na površini zemlje
Karakteristike
Osim direktnog Sunčevog zračenja do Zemlje dolazi i deo raspršenog ili difuznog zračenjaGlobalno (ukupno zračenje) predstavlja sumu direktnog i difuzionog zračenjaNa intenzitet i količinu globalnog zračenja utiču:astromomski, fizički, meteorološki, geometrijski i geografski faktori. Stvarne vrednosti se mogu dobiti samo putem merenjaKoličina Sunčeve energije koja dopire do tla koja bi se energetski mogla koristiti pokazuje značajne varijacije u toku danaTako dozračena energija predstavlja samo potencijal dok vrednosti resursa i rezervi određeni tehničkim i ekonomskim mogućnostima korišćenja Sunčeve energije
Karakteristike
Koliko je Sunčevog zračenja moguće iskoristiti zavisi od vrste potršača i njegovih potreba. Teškoće u korišćenju uslovljavaju:
Relativno mali specifični protok energije Sunčevog zračenja koji dospeva na površinu Zemlje, geografska uslovljenost i promenljivost u toku godinePad ekonomičnosti sa porastom temperature nosioca toplote na izlazu iz uređaja za konverziju Sunčevog zračenjaFazna pomerenost raspoložive energije zračenja i potrebe potrošača
Korišćenje
Sunčeva energija se može koristiti za sve energetske potrebe gde se koriste konvencionalna goriva ali još uvek nije tehnički racionalna i ekonomski opravdana u mnogim oblastima potrošnje
Korišćenje Sunčeve energijeZA TOPLOTNE POTREBE
Aktivno korišćenjePasivno korišćenje
ZA PROIZVODNJU ELEKTRIČNE ENERGIJEPutem kondenzacionih termoelektranaPutem fotonaponskih ćelija
Korišćenje
Najveće korišćenje Sunčeve energije je za ispunjenje niskotemperaturnih potreba (grejanje i priprema potrošne tole vode)
Aktivno korišćenje Sunčeve energije za grejanje podrazumeva zagrevanje vode pomoću Sunčeve energije
Ovakav način grejanja prvi put je zabeležen u SAD 1890. godineKina je lider u ugradnji panela U Izraelu preko 90% niskotemperaturnih toplotnih potreba zadovoljava se aktivnim korišćenjem Sunčeve energijeOptimalna tempratura tople vode kod ovakvih sistema je 25-70°C
Aktivno korišćenje sunčeve energije
Korišćenje
Pasivno korišćenje sunčeve energije-solarna arhitektura
Pasivno korišćenje Sunčeve energije
Principi pasivno korišćenjaVelika južna površina objekta za prihvat Sunčevog zračenjaPoželjna konstrukcija sa velikom termalnom masom kako bi se obezbedila akumulacija toploteDobra izolacija kako bi se smanjili toplotni gubiciIzbegavanje zasenjivanja objekta
Proizvodnja električne energije-Solarne tremoelektarne
Šeme rada tipičnih solarnih termoelektrana
CST
Concentrating Solar Technologies (CST)Line fokus –single axis
Prijemnici su parabolični Pomeraju duž jedne ose kako bi pratili sunceTemperatura fluda dostiže 400°C
Point fokus-dual axisPrijemnici (heliostati) su ravniKoncentrišu enrgiju na vrh
tornjaPomeraju se duž dve ose
kako bi što bolje pratili sunce
Radni fluid se može zagrejati do 1000°C
CST Proizvodnja električne energije-parabolični prijemnici
Kalifornija pustinja Mojave
Kapacitet 354MW
Koristi se Sunčeva energija u kombinaciji sa prirodnim gasom
Preko 1000000 ogledala koja zauzimaju 6,4 km2
Proizvodnja električne energije-heloistati
PS10 u Sevilji
Snaga 11MW
624 velika pokretna ogledala Solar Two-Kalifornija
Proizvodnja električne energije
Solarne termoelektane
This is a List of Solar thermal power stations which are operating or are under construction:
•Andasol 1 solar power station (Spain)
•Nevada Solar One (USA)
•PS10 solar power tower (Spain)
•Solar Energy Generating Systems (USA)
•Solar Tres Power Tower (Spain)
Proizvodnja električne energije fotonaponskim ćelijama
Direktna konverzija Sunčevog zračenja u električnu energijuPrincip rada je oslobađanje elektrona iz atoma prijemnika putem fotona
Proizvodnja fotonaponskih panela u svetu
Primena fotonaponskih ćelija
Primena fotonaponskih ćelija
Prednosti:fotonaponski sistemi se lako instaliraju,Održavanje je minimalno
Nedostaci:Vezani su za klimatske uslove i doba dana. Treba predvideti rezervni sistemZa sofisticirane uređaje i tehnologije potrebna je sigurnost snabdevanja električnom energijom, što fotonaponske ćelije ne obezbeđujeu
Cene proizvedene energije iz različitih izvora
2001 energy costs Potential future energy cost Electricity
Wind 4-8 ¢/kWh 3-10 ¢/kWh
Solar photovoltaic 25-160 ¢/kWh 5-25 ¢/kWh
Solar thermal 12-34 ¢/kWh 4-20 ¢/kWh
Large hydropower 2-10 ¢/kWh 2-10 ¢/kWh
Small hydropower 2-12 ¢/kWh 2-10 ¢/kWh
Geothermal 2-10 ¢/kWh 1-8 ¢/kWh
Biomass 3-12 ¢/kWh 4-10 ¢/kWh
Coal (comparison) 4¢/kWh
Heat
Geothermal heat 0.5-5 ¢/kWh 0.5-5 ¢/kWh
Biomass - heat 1-6 ¢/kWh 1-5 ¢/kWh
Low temp solar heat 2-25 ¢/kWh 2-10
Predviđanja korišćenja različitih izvora energije
top related