Využívanie veternej energie • Výroba elektrickej energie,
• Zdroj mechanickej práce ( erpanie vody)
Veterné elektrárne
Veterné elektrárne
Množstvo veternej energie zachytenej VE závisí od:
• • • •
rýchlosti prúdenia vetra, hustoty vzduchu, plochy rotora, energetickej ú innosti konverzie.
Rýchlos! vetra vs. výkon VE
• Optimum 15 m.s-1, • Nebezpe né >25 m.s.-1.
Mapa priemernej ro nej rýchlosti vetra na území SR
Estetické h"adisko
Estetické h"adisko
Estetické h"adisko
Estetické h"adisko
Estetické h"adisko
Environmentálne aspekty
Environmentálne aspekty
Environmentálne aspekty
Pripojenie do siete
Pripojenie do siete
• Vzdialenos! VE od trasy vedenia distribu nej siete, • Nepredikovate"ný zdroj elektrickej energie !!!
Malé a stredne ve"ké individuálne zdroje (až do 75 kW)
Vodná energia
Vodná energia
Vodná energia
• Prietok, • Spád.
Využitie vodnej energie • Ve"ké vodné elektrárne,
• Malé vodné elektrárne (do 10 MW)
Schéma vodnej elektrárne
Usporiadanie astí MVE
Vzdutie hladiny vody
Vzdutie hladiny vody
Beztlakový privádza – náhon
Tlakový privádza
Vodné turbíny • ak né (Pelton, Banki - Mitchel), • reak né (Kaplan, Francis).
Vodné turbíny - Pelton
Vodné turbíny – Banki-Mitchel
Vodné turbíny – Kaplan
Vodné turbíny – Francis
MVE – ideálny decentralizovaný zdroj elektrickej energie
Biomasa • dendromasa, • fytomasa, • zoomasa, • organické odpady.
0 Japan
10 37,2
31 30
Lithuania Germany Switzerland
19,9 Hungary
Island 0,3
8,6 Ireland
10,2 9,8 Moldavia
UK
10,2 Holand
12,8 10,5 Denmark
Cyprus
Turkey
16,3
20,6 Australia
Ukraine
21,3 Belgium
23,7
25,7 Greece USA
27 26,5
Spain Canada
27,5
France
Norway
Romania
28,4
Yugoslavia
28
29,3 28,6
New Zealand
29,4
31,6
Croatia
Poland
32,9 31,7
Bulgaria
33,3
Luxemburg
34 33,5
Italy
Czech Rep.
35,8
37,3
38,8
Albania
Macedonia
43,1 40,9
Portugal
Belorussia
Slovakia
Lichtenstein
46,4
20
Bosnia a Herceg.
30 46,5
40
Austria
13
49,9 48,1
50
Estonia
Russia
54,5
60
Slovenia
66
66,8
70
Sweden
Finland
71,9
Dendromasa - zalesnenie územia SR
% 80
Pevné biopalivá
Odpad z !ažby dreva
Drevná štiepka
Drevné pelety
#alšie pevné biopalivá
• Slama a odpad z po"nohospodárskej výroby, • Energetické rastliny, • Rýchlorastúce dreviny.
Kvapalné biopalivá • MERO, • Bioetanol, • Metanol.
Plynné biopalivá - bioplyn
• kogenera né jednotky
Geotermálna energia
Perspektívne oblasti zdrojov GE
Hydrogeotermálne zdroje
V$tanie
Geotermálny dublet
Využitie geotermálnej energie
Energia prostredia – tepelné erpadlo
Tradi né zdroje vs. alternatívne Nutné posudzova! z poh"adu jednotlivých odvetví hospodárstva, resp. priemyslu!
Energia v odvetviach • výroba elektrickej energie,
• výroba tepla,
• doprava.
Výroba elektrickej energie
Elektrárenské výrobné kapacity
Zdroj: Slovenské elektrárne a.s.
Východiská - na úrovni W – kW (znižovanie dopytu / závislosti na strane spotreby):
Využívanie mikrozdrojov priamo na mieste spotreby: – inštalácia mikro MVE,
– inštalácia malých veterných zariadení pre špecifické aplikácie,
– inštalácia grid-off FV zariadení pre špecifické koncové aplikácie.
Substitúcia elektrických zariadení neelektrickými/ šetrenie – využívanie kogenera ných jednotiek (nefosílny metán !!!), – nahrádzanie elektrických zariadení neelektrickými nízkopotenciálovými (ohrev vody, kúrenie), – zmena režimu prevádzky el. zariadení (nahradenie elektrického akumula ného ohrevu prietokovým doohrevom).
Výroba tepla
Výroba tepla v sektoroch • domácnosti,
• komunálna sféra,
• priemysel (zvláš! výroba železa, neželezných kovov, cementu, skla ...).
Teplo – domácnosti (TÚV, ÚK, varenie) • Sú asný stav: – – – – –
zemný plyn, elektrina, uhlie, ropa, ?drevo?
Domácnosti + komunál - všeobecne - východisko :
• Využívanie tech. zariadení a režimov prevádzky vedúcich k energetickým úsporám.
Domácnosti – individuálne - TÚV - východisko :
• prioritné využívanie zdrojov nízkopotenciálováho tepla pre akumula ný ohrev a predohrev (napr. solárne termálne systémy),
• doohrev spôsobom s o najnižšou mierou akumulácie tepla napr. prietokové ohrievanie (napr. palivo CH4, elektrina),
Domácnosti – individuálne - ÚK východisko (priority) : •
maximalizácia podielu bezpalivových spôsobov ohrevu ako sú prostriedky slne nej architektúry a vzduchové solárne systémy,
•
využívanie palív získaných z odpadov (bioplyn, pevné palivá z po". a drevárskych odpadov s najnižšou mierou energetickej náro nosti ich výroby),
•
tepelné erpadlá,
Domácnosti – centrálne - TÚV + ÚK - východisko : • využívanie bezpalivových zdrojov nízkopotenciálováho tepla pre akumula ný ohrev a predohrev (napr. geotermálne systémy), • využívanie palív získaných z odpadov (bioplyn, pevné palivá), • kogenerácia,
Domácnosti - varenie východisko (priority):
• Zabezpe enie dodávky nefosílneho CH4 (bioplyn).
Teplo – komunálna sféra
• zemný plyn,
• elektrina.
Teplo – komunálna sféra východisko:
• substitúcia elektriny a plynu obdobnými prostriedkami ako pri bývaní, • prioritné využívanie odpadového tepla,
Teplo – komunálna sféra - východisko: • zemedzenie! používania konven ných klimatiza ných systémov využívajúcich ako zdroj energie elektrinu, resp. zemný plyn.(okrem polygenerácie) a ich nahradenie bezpalivovými systémami (pasívne a aktívne solárne termálne systémy, fotovoltaika a pod.)!!!
Teplo – priemysel (zvláš! výroba železa, neželezných kovov, cementu, skla ...) • uhlie!!!!!, plyn, elektrina, ropa. (USS Košice - 4 vlaky uhlia denne)
Teplo – priemysel východisko • Redukcia objemu energetických procesov, ktoré nie sú nevyhnutné:
Príklad: obalové sklo – druhotná surovina (nutné pretavi! pri teplotách nad 1000°C),
– vratné obaly (nutné umy! pri teplotách do 100°C).
Doprava = ropa
Doprava – východisko: • redukcia nákladnej automobilovej dopravy – využívanie iných systémov (rie na lodná, železnica a pod.), • zefektívnenie toku tovarov (logistika), • zníženie potreby dochádzania za prácou prostredníctvom efektívneho využívania informa ných technológií,
Doprava – východisko:
• etanol / MERO,
• podpora výroby uš"achtilých biopalív v rezorte po"nohospodárstva smerom zdola a ich miestne využívanie.
OZE
Dôvody uplat%ovania OZE
Primárne energetické zdroje v SR
Dovoz primárnych energetických zdrojov do SR -
nukleárne palivo 100%, ropa 99%, zemný plyn 97%, uhlie 80%.
Fosílne palivá – životnos! zdrojov
Zdroj: BP 2006.
Technicky využite"ný potenciál OZE v SR
Resumé • OZE sú nástrojom reštrukturizácie a diverzifikácie energetických zdrojov a to predovšetkým smerom zdola nahor! • je potrebné pristúpi! k výrazným úsporám energií a znižovaniu energetickej náro nosti, • potreba zosúladenia asu ponuky a dopytu energií.
Pod"a použitej literatúry citova! ako: •
•
• •
•
Rybár, Radim - Tauš, Peter - Cehlár, Michal: Solárna energia a heliotechnika. 1. vyd. - Košice : FBERG TU, 2009. - 147 s. - ISBN 978-80553-0216-4. Kudelas, D., Rybár, R., Cehlár, M.: Energia vetra : prírodné, technické a ekonomické podmienky jej využitia. 1. vyd. - Košice : FBERG TU, 2009. 215 s. – ISBN 978-80-553-0169-3. Rybár, R., Kudelas, D.: Tradi né zdroje energie 1. vyd. Košice: FBERG TU, 2007, ISBN 978-80-8073-799-3. Rybár, Radim et al. : Úloha obnovite"ných zdrojov energie v procese diverzifikácie energetických zdrojov SR s dôrazom na región Východného Slovenska. In: Acta Montanistica Slovaca. ro . 13, . 3 (2008), s. 338-342. Internet:
. ISSN 13351788. Rybár, Radim - Kudelas, Dušan: Energetické zdroje - klasifikácia a výklad pojmov v súvislostiach. In: Acta Montanistica Slovaca. ro . 12, mimoriadne . 2 (2007), s. 269-273. Internet: . ISSN 1335-1788.
#akujem za pozornos! [email protected]
