Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Odnawialne źródła energii to źródła wykorzystujące w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania słonecznego, geotermalną, fal, prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu wysypiskowego, a także z biogazu powstałego w procesach odprowadzania lub oczyszczania ścieków albo rozkładu składowanych szczątków roślinnych i zwierzęcych.
W warunkach krajowych energia ze źródeł odnawialnych obejmuje energię z bezpośredniego wykorzystania promieniowania słonecznego (przetwarzanego na ciepło lub energię elektryczną), wiatru, zasobów geotermalnych (z wnętrza Ziemi), wodnych, stałej biomasy, biogazu i biopaliw ciekłych. W niektórych rejonach wykorzystuje się energię pływów morskich. Przypływ morski podnosi poziom wody w wąskich zatokach i ujściach rzek często nawet o kilkanaście metrów. W takich miejscach buduje się zapory, które zatrzymują wodę w czasie przypływu. Podczas odpływu jest ona spuszczana i porusza turbiny elektrowni.
Wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii nie wiąże się z ich długotrwałym deficytem ze względu na to, że ich zasoby ulegają odnowieniu się w naturalnych procesach w krótkim czasie.
Według Komisji Europejskiej "... OZE, czyli energia wiatru, słońca (cieplna, fotowoltaiczna lub skoncentrowana), wodno-elektryczna, pływy morskie, geotermiczna, z biomasy - są alternatywą dla źródeł nieodnawialnych czyli paliw kopalnych. Ich wykorzystanie pozwala redukować emisję gazów cieplarnianych, zdywersyfikować dostawy energii oraz zmniejszać nasze uzależnienie od dostaw surowców energetycznych z niepewnych lub ulegających okresowym wahaniom rynków (jak ropa czy gaz). Wzrost wykorzystania OZE pobudza również tworzenie miejsc pracy, rozwój nowych technologii oraz poprawia bilans handlowy..."
Rodzaje odnawialnych źródeł energii
BIOMASA - to substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego ulegające biodegradacji. Do biomasy można również zaliczyć resztki z produkcji rolnej, pozostałości z leśnictwa, odpady przemysłowe i komunalne. Obecnie w Polsce wykorzystywana w przemyśle energetycznym biomasa pochodzi z dwóch gałęzi gospodarki: rolnictwa i leśnictwa. Najpoważniejszym źródłem biomasy są odpady drzewne i słoma. Część odpadów drzewnych wykorzystuje się w miejscu ich powstawania (przemysł drzewny), głównie do produkcji ciepła lub pary użytkowanej w procesach technologicznych.
Pod pojęciem wykorzystania biomasy do celów energetycznych rozumiemy bezpośrednie spalanie produktów organicznych fotosyntezy (drewno i jego odpady, słoma, odpadki produkcji roślinnej lub "rośliny energetyczne", często po uprzednim zgranulowaniu lub zbrykietowaniu).
Z biomasy wytwarzane są również paliwa płynne i gazowe (biogaz, bioetanol, biodiesel, gaz pirolityczny). Biomasa jest źródłem energii odnawialnej w największym stopniu wykorzystywanym w Polsce.
ENERGIA WIATRU - jest to energia kinetyczna poruszających się mas powietrza. Prędkość wiatru, czyli przemieszczania się mas powietrza, zawiera w sobie ogromny ładunek energii, która praktycznie jest niewyczerpalna. Szacuje się, że globalny potencjał energii wiatru jest równy obecnemu zapotrzebowaniu na energię elektryczną.
Siła wiatru może być przetwarzana na użyteczną energię elektryczną w siłowniach (turbinach wiatrowych) przekazujących prąd do sieci elektroenergetycznej lub pracujących indywidualnie - na potrzeby użytkownika (zakładu przemysłowego, gospodarstwa rolnego czy jednorodzinnego domku).
Ruch obrotowy rotora siłowni wiatrowej na skutek wiejącego wiatru spowodowany jest wytwarzaniem się różnicy ciś¬nienia pomiędzy górną i dolną powierzchnią płata wirnika.
Turbiny wiatrowe ustawiane są zarówno na lądzie, jak i na morzu, pojedynczo lub w grupach tworząc elektrownie wiatrowe (inaczej farmy lub parki wiatrowe). Najkorzystniejsze warunki panują w pasach nadmorskich i właśnie głównie tam lokalizowane są turbiny. Szybkość i częstotliwość występowania wiatru w tych rejonach pozwala na w miarę równomierną produkcję energii.
Energię wiatru można wykorzystać m.in. do oświetlenia pomieszczeń, pompowania wody konsumpcyjnej, nawadniania pól (zraszacze upraw) jak również rekultywacji i natleniania zbiorników wodnych.
ENERGIA GEOTERMALNA - jest naturalnym ciepłem Ziemi nagromadzonym w skałach oraz w wodach wypełniających pory i szczeliny skalne. W Polsce występują naturalne baseny sedymentacyjno-strukturalne, wypełnione gorącymi wodami podziemnymi o zróżnicowanych temperaturach: od kilkudziesięciu do ponad 90°C, a w skrajnych przypadkach osiągają sto kilkadziesiąt stopni.
Energia geotermalna o wyższym potencjale temperaturowym jest wykorzystywana do produkcji energii elektrycznej.
W Polsce, położonej poza strefami aktywności tektonicznej i wulkaniczno-magmowej brak jest złóż geotermalnych, które mogłyby być wykorzystane do wytwarzania energii elektrycznej. Eksploatować można źródła naturalne oraz pochodzące z odwiertów z wypływem naturalnym (somowypływ) lub sztucznym (wywołanym pompami). Przy niskich temperaturach nośnika, energia wód geotermalnych wykorzystywana jest zwykle jako źródło ciepła np. do ogrzewania pomieszczeń w układach z pompą ciepła.
ENERGIA SŁONECZNA - jest pierwotnym i podstawowym źródłem energii dla naszej planety. Wszystkie inne źródła są tylko jej pochodnymi. Energię słoneczną można wykorzystać do produkcji energii elektrycznej i do produkcji ciepłej wody, bezpośrednio poprzez zastosowanie specjalnych systemów do jej pozyskiwania i akumulowania.
Energia słoneczna może być przetwarzana w kolektorach wodnych i powietrznych w ciepło służce do: - ogrzewania mieszkań - pomieszczeń produkcyjnych, obiektów sportowych, szkół, ośrodków kultury- podgrzewania wody w gospodarstwach domowych, rolnych, basenach, zakładach przemysłowych- suszenia: ziarna zbóż, tytoniu, nasion, owoców, ziół, grzybów (kolektory powietrzne).
Energia słoneczna może być przekształcona w energię elektryczną w ogniwach fotowoltaicznych. Małe baterie słoneczne zasilają kalkulatory, zegarki, zabawki, radia czy nawet przenośne telewizory. Dużą uwagę przywiązuje się obecnie do wykorzystania ogniw fotowoltaicznych w systemach wolnostojących, montowanych na obszarach oddalonych od sieci elektrycznej. Takie rozwiązania stosuje się do zasilania urządzeń automatycznych takich jak: telefony awaryjne na autostradach, boje nawigacyjne, latarnie morskie, stacje meteorologiczne i telekomunikacyjne.
Bateriami słonecznymi zasilane są urządzenia pokładowe w satelitach telekomunikacyjnych, badawczych, wojskowych.
Ze wszystkich źródeł energii, energia słoneczna jest najbezpieczniejsza. W Polsce generalnie istnieją dobre warunki do wykorzystania energii promieniowania słonecznego przy dostosowaniu typu systemów i właściwości urządzeń wykorzystujących tę energię do charakteru, struktury i rozkładu w czasie promieniowania słonecznego. Największe szansę rozwoju w krótkim okresie mają technologie konwersji termicznej energii promieniowania słonecznego, oparte na wykorzystaniu kolektorów słonecznych.
ENERGIA WODNA - czyli energia spadku wód jest to energia słoneczna (parowanie i skraplanie), której 0,4% zostaje przetworzone i skumulowane w postaci energii wodnej.
Energia wód jest pozyskiwana i przetwarzana na energię mechaniczną i elektryczną przy użyciu silników wodnych (turbin wodnych) i hydrogeneratorów w siłowniach wodnych (np. w młynach) oraz elektrowniach wodnych. Energia kinetyczna wody poru¬szając łopatki turbiny wprowadzające w ruch wirnik, przetwa¬rzana jest w energię mechaniczną. Turbiny obracając się z dużą prędkością napędzają generatory, które z kolei dokonują konwersji energii mechanicznej na energię elektryczną.
W zależności od spadku wód obecnie wykorzystywane są różne typy turbin: Kapłana, Francisa, Peltona, Bańki – Michella, Deriaza.
Energia elektryczna w elektrowniach wodnych, pomimo niewielkiego jeszcze udziału w ogólnej jej produkcji, stwarza wymierne korzyści dla ochrony środowiska. Rocznie pozwala zaoszczędzić tysiące ton węgla i sprawia, że środowisko nie jest obciążane wieloma szkodliwymi substancjami, takimi jak dwutlenek siarki, tlenek azotu, dwutlenek węgla, itd. Dzięki elektrowniom wodnym regulowane są biegi rzek i budowane są zbiorniki wodne przez co wyrównują się przepływy i zmniejsza ryzyko powodzi. Rzeki oczyszczane są z rumowiska, zwiększa się natlenianie, absorbcja, mineralizacja i fotosynteza wody oraz nierzadko stwarzane są nowe powierzchnie wodne idealne do wypoczynku i rekreacji.
Sposób wytwarzania, podział i rodzaj energii otrzymywanej z OZE
Źródło: Tytko R., Urządzenia i systemy energetyki odnawialnej, s. 27.
- SŁOWNICZEK odnawialnych źródeł energii (polsko - angielski)
Projekt realizowany na podstawie umowy ze Świętokrzyskim Biurem Rozwoju Regionalnego w Kielcach.