odnawialne ŹrÓdŁa energii. rodzaje elektrowni
Post on 05-Jan-2016
92 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII.
RODZAJE ELEKTROWNI.
WSTĘPAby mogły pracować wszystkie maszyny i fabryki
świata potrzeba ogromnych ilości energii. Większość
tej energii zapewniają trzy paliwa: ropa naftowa,
węgiel i gaz ziemny oraz energia jądrowa.
Ropę naftową, węgiel i gaz nazywamy paliwami
kopalnymi, gdyż wydobywane są z głębi ziemi.
Paliwa kopalne są przyczyną zanieczyszczeń
środowiska, a odpady jądrowe są niebezpieczne dla
istot żywych. Poza tym ich zasoby wyczerpują się.
Ludzie poszukują więc nowych rodzajów energii.
ODNAWIALNE (ALTERNATYWNE) ŹRÓDŁA ENERGII:
SŁOŃCE
WIATR
WODA
BIOMASA
Terminem energia odnawialna określa się energię pozyskiwaną ze
źródeł niewyczerpalnych, w odróżnieniu od paliw kopalnych.
Energia odnawialna jest energią tanią, przyjazną
człowiekowi i środowisku, a jej źródła są dostępne
praktycznie za darmo.
Korzystanie z energii słońca, wody i wiatru nie powoduje
żadnych
zanieczyszczeń środowiska, natomiast energetyka
konwencjonalna, czyli oparta na spalaniu paliw kopalnych – węgiel
kamienny i brunatny, ropa naftowa, gaz ziemny – jest w
największym stopniu odpowiedzialna za zanieczyszczenie powietrza
atmosferycznego. Emitowane przez nią gazy są powodem zmian
klimatycznych oraz kwaśnych deszczy.
ENERGIA SŁOŃCAEnergia słoneczna może być przetwarzana w kolektorach
wodnych i powietrznych w ciepło służące do:
-ogrzewania mieszkań, zakładów przemysłowych, obiektów
użyteczności
publicznej,
-podgrzewania wody dla gospodarstw domowych, rolnych,
zakładów
przemysłowych, basenów itp.
-suszenia produktów rolnych i drewna.
Energię słoneczną można wykorzystać również do wytwarzania
prądu elektrycznego.
Najprostszym sposobem przetwarzania energii słonecznej jest
skupianie promieniowania słonecznego za pomocą zwierciadeł.
Promienie odbite skupiają się w ognisku, w którym znajduje się woda,
a wytworzona z niej para napędza turbiny. Są to elektrownie
heliotermiczne .
Innym typem są elektrownie helioelektryczne, w których oświetlany
promieniami słońca metal - półprzewodnik bezpośrednio zmienia
energię świetlną na elektryczną.
Fotokonwersja – czyli bezpośrednia zamiana energii świetlnej na
energię elektryczną , wykorzystuje zjawisko fotowoltaiczne,
zachodzące w półprzewodnikach, czyli wzbudzanie przepływu prądu
elektrycznego poprzez „wybijanie” elektronów przez fotony.
Codziennie miliony małych baterii słonecznych zasilają nasze zegarki,
kalkulatory, zabawki, radia czy przenośne telewizory.
"Solar One" w Kalifornii jest największą na świecie słoneczną "siłownią" o maksymalnej mocy 10 MW. Ponad 1800 zwierciadeł śledzi oddzielnie ruch słońca i odbija jego ciepło do kolektora znajdującego się w centrum urządzenia
Zakrzywione zwierciadła śledzą ruch słońca i skupiają promienie w celu podgrzania oleju w rurach. Ciepło
przenosi się na wodę, która wrze. Para napędza turbiny podłączone do generatorów prądu elektrycznego.
ENERGIA WODY
Energia wód śródlądowych – powstanie tej energii
związane jest z cyklem krążenia wody w przyrodzie. Cykl
ten powtarza się i polega kolejno na: opadzie wody, jej
spływie oraz odparowaniu. Dzięki temu zasoby wody
ciągle się odnawiają. Cząsteczki wody opadają na
powierzchnię Ziemi, mając energię potencjalną, której
wartość zależy od miejsca, w którym woda opadła.
Poziomem odniesienia jest główny odbiorca wód –
morze.
RODZAJE ELEKTROWNI WODNYCH
• przepływowe,
• pompowe,
• zbiornikowe,
• zbiornikowe z pompowaniem,
• pływakowe, pływów morskich i fal.
Zapora Itaipu na rzece
Parana,ma prawie 8km
długości. Zbudowano na niej największą
na świecie elektrownię
wodną.>>>
Zapora Hoovera - widoczna korona i 4 wieże wlotowe - ujęcia wody dla turbin.
Podczas budowy zapory wykorzystuje się grodzę, tymczasową przegrodę. Grodza ukazana na tym rysunku stanie się częścią zapory
Elektrownia wodna Tumut 3 jest częścią węzła
hydroenergetycznego Snowy Mountains w
Nowej Południowej Walli w Australii
ELEKTROWNIE ZBIORNIKOWE
Elektrownie wodne zbiornikowe działają na zasadzie wykorzystania
energii potencjalnej masy wody spadającej z wysokości zwanej spadem.
W miarę spadania wody jej energia potencjalna przekształca się w
energię kinetyczną przekazywaną na dolnym poziomie turbinie. Główne
elementy elektrowni zbiornikowej to: zapora, gromadząca wodę w
zbiorniku; rurociąg doprowadzający wodę do turbiny; turbina wodna
przejmująca energię kinetyczną wody; prądnica (generator) prądu
przemiennego przetwarzająca energię mechaniczną na elektryczną;
wyposażenie pomocnicze niezbędne do regulacji mocy, napięcia i
częstotliwości oraz do zapewnienia bezpiecznej pracy urządzeń.
ENERGIA FAL
Elektrownia pływowa jest elektrownią wodną wykorzystującą zjawisko pływów morskich lub oceanicznych dzięki różnicy poziomów i przepływowi wody między akwenem otwartym i odpowiednio utworzonym zbiornikiem. Siła pływów podobnie jak w elektrowniach wodnej, obraca turbiną, połączoną z generatorem. Jednak w niewielu miejscach budowa takiej elektrowni jest opłacalna, gdyż elektrownie te cechują sie znikomą rentownością. Na świecie największa elektrownia tego typu znajduje się we Francji u ujścia rzeki Rance (moc 240 MW). Elektrownie wodne produkują ok. 20% świat. energii elektrycznej.
Jedyna na świecie elektrownia wykorzystująca pływy morskie,zbudowana w ujściu rzeki Rance we Francji. Na zaporze zamontowano turbiny pracujące w czasie przypływu i odpływu. Wydajność elektrowni jest stosunkowo niska.
Rozmieszczenie elektrowni wodnych w Polsce
ZALETY ENERGII WODY
• oszczędność paliw i produkcja energii ekologicznie czystej,
• brak zanieczyszczeń środowiska naturalnego,
• regulacja poziomu wód w rowach melioracyjnych, zahamowanie
niekontrolowanego spływu wód,
• zabezpieczenie przed erozją gleb i spływem najwartościowszych cząstek gleby,
• zbiorniki retencyjne zapobiegają powodziom,
• wykorzystanie zbiorników zaporowych dla rozwoju gospodarki rybnej i turystyki,
• małe elektrownie wodne wymagają mniejszych nakładów eksploatacyjnych niż
elektrownie cieplne.
ENERGIA WIATRUWiatr jest odnawialnym źródłem energii. Jest to ruch powietrza
spowodowany różnicą gęstości ogrzanych mas powietrza i ich
przemieszczaniem ku górze. Powoduje to różnicę ciśnień, a
naturalna tendencja do ich wyrównywania powoduje powstawanie
wiatru
Nie wymyślono do dzisiaj lepszego sposobu wykorzystania energii
wiatru niż wiatrak, jednak dziś budowane są całe zespoły wiatraków.
Budowane są one szczególnie na wybrzeżach, a więc w miejscach o
dość dużych ilościach dni wietrznych w roku. Dziś są one coraz
bardziej znaczącym źródłem energii, tym bardziej, iż dają one
energię w 100 % czystą.
Elektrownia wiatrowa nie wydziela
zanieczyszczeń. Lecz żeby osiągnąć
odpowiednią moc, musi się ona składać z dużej liczby turbin. Bywa to przyczyną oskarżeń o
niszczenie krajobrazu,hałas oraz wpływ na
dzikie ptactwo na szlakach migracji
sezonowych.
Moce wiatrowych zespołów prądotwórczych zawierają się w granicach 1-10kW, przez setki kW, do największych instalacji o mocy 3-5MW. Małe instalacje współpracują z bateriami akumlatorów, z pompami ciepła, duże zaś z małymi elektrowniami wodnymi i z elektrowniami dieslowskimi
Turbina wiatrowa Darrieusa o pionowej osi nie wymaga żadnej zmiany ustawienia, gdy
zmienia się kierunek wiatru.
POMPY WIATROWEPompy wiatrowe wykorzystują energię wiatru do pompowania wody. Stara
technika pompowania wody z pomocą siły wiatru, rozwinęła się bardzo w ciągu
ostatnich dwudziestu lat, dzięki nowoczesnej technice. Za pomocą pomp
wiatrowych można pompować wodę z wszelkiego rodzaju zbiorników zwłaszcza:
- studni (w tym głębinowych)
- otwartych zbiorników wodnych (stawy, jeziora, baseny)
- rzek, potoków
- morza (np. do produkcji soli)
Pompy wiatrowe mogą pompować wodę na znaczne odległości i wzniesienia.
Wydajność pompy zależy od prędkości wiatru, odległości, na jaką ma być
pompowana woda oraz wielkości wzniesienia
Turbiny wiatrowe napędzające pompy, wydobywające wodę ze studni. Obrotowy ruch łopatek wirnika jest przekształcany na ruch posuwisto-zwrotny tłoka pompy.
ENERGIA BIOMASY
Biomasa to nic innego jak suche rośliny. Na ogół jest to słoma bądź drewno z
drzew szybko rosnących jak np. wierzba. Przy ich spalaniu emisja CO2 jest równa
ilości tego związku, jaką pobrała roślina w czasie wzrostu, co w bilansie
końcowym wychodzi na zero. Jako źródło energii biomasa jest również, przy
racjonalnej gospodarce, odnawialna, gdyż rośliny mają to do siebie, że odrastają
(w przeciwieństwie do np. pokładów ropy). Nie ma również problemu z utylizacją
popiołu gdyż jest znakomitym nawozem. Wbrew pozorom jest to paliwo wydajne;
dwie tony suchej biomasy, czy to słomy czy drewna, są równoważne
energetycznie tonie węgla kamiennego. Również ze względów ekonomicznych
warto się zastanowić nad zmianą dotychczasowego paliwa; ogrzewanie biomasą
jest tańsze o 200% - 300%.
sadzonki wierzby w pęczkach po 200 sztuk
plantacja po 5 miesiącach
ZAKOŃCZENIELata dziewięćdziesiąte były świadkiem bezprecedensowego wzrostu światowego rynku
odnawialnych źródeł energii, m. in. przeciętnego rocznego wzrostu o 25,7% energii
pochodzącej wiatru i o 16,8% energii słonecznej w latach 1990 - 1997. Te nowe źródła
energii, chociaż startowały z niskiego poziomu, rozwijają się 10-krotnie szybciej niż
przemysł paliw kopalnych. Odnawialne źródła energii przyciągają również rosnącą ilość
lokalnych społeczności i małych inwestorów, jak również duże międzynarodowe
koncerny.
Pomimo tego rozwój odnawialnych źródeł energii jest hamowany przez zużycie
dziesiątków miliardów ton paliw kopalnych. Pozostaje jeszcze wiele do zrobienia w
nadchodzących dekadach, ażeby odnawialne źródła energii zmniejszyły zależność
świata od paliw kopalnych i znacznie zmniejszyły emisję gazów szklarniowych. Udział
odnawialnych źródeł energii w bilansie energetycznym jest ciągle zbyt mały w stosunku
do możliwości, jakie one stwarzają.
top related