Odnawialne źródła energii zamiast ograniczonych zasobów kopalnych

Energetyka odnawialna i zielona energia przyszłości

Pod pojęciem energetyki odnawialnej rozumie się pozyskiwanie energii z nośników, które są do dyspozycji w ilościach praktycznie nieograniczonych albo są w stanie w krótkim czasie się odtwarzać. Ich przeciwieństwem są paliwa kopalne jak węgiel i gaz ziemny. Do odnawialnych nośników energii zalicza się siła wody, energia wiatrowa i słoneczna, biomasa oraz geotermia.

Bez takich obiektów jak farma wiatrowa, elektrownia geotermalna albo fotowoltaiczna trudno sobie dzisiaj wyobrazić krajobraz energetyczny. A jeszcze w ubiegłym wieku były to wciąż eksperymentalne modele, bez większego praktycznego znaczenia. Zwrot światowej energetyki w stronę zielonej energii nastąpił w wyniku nakładających się czynników: z jednej strony zmiany klimatyczne wspomagane emisją gazów cieplarnianych, wyczerpywanie się zasobów węgla i ropy naftowej, a z drugiej katastrofa elektrowni jądrowej w Japonii, pokazująca słabość tradycyjnej energetyki.

Dużym wyzwaniem dla energetyki odnawialnej jest koordynacja wielu zdecentralizowanych producentów prądu elektrycznego. Do gry wkraczają tutaj najnowsze osiągnięcia technologiczne, które pomagają w bezpiecznym włączaniu do systemu energetycznego również licznych małych systemów.

Wykorzystanie źródeł zielonej energii w Polsce

W polskiej energetyce odnawialnej zdecydowaną przewagę nad innymi formami OZE ma wiatr. Pod koniec ubiegłego roku moc zainstalowana elektrowni wiatrowych wynosiła ponad 6 GW, co stanowiło 51% mocy wszystkich odnawialnych źródeł energii. Najbardziej popularna wśród prosumentów fotowoltaika miała udział 31%. Biomasa i energia wody wykazały po 8% udziału, a biogaz tylko 2%.

W Polsce i na świecie produkcja energii elektrycznej opiera się jeszcze w większości na węglu kamiennym i brunatnym, gazie ziemnym i ropie naftowej. Nawet jeśli zasoby węgla są jeszcze znaczne, to ich głębokie zaleganie czyni wydobycie nieopłacalnym i niebezpiecznym. Z kolei gaz ziemny i ropa naftowa pochodzą z importu, są uzależnione od zagranicznych dostaw.

Odchodzenie od kopalnych paliw na rzecz zielonej energii jest tendencją ogólnoświatową. Pozwala na redukcję szkodliwych odpadów i emisji. Przyczynia się do poprawy stanu naturalnego środowiska. Według unijnych zobowiązań, udział odnawialnych źródeł energii w bilansie energetycznym Polski w 2030 roku powinien osiągnąć 21%. Jeśli szukasz więcej informacji, sprawdź także ten artykuł o energii odnawialnej w Polsce.

Energetyka odnawialna nie jest odkryciem ostatnich lat

Siła wiatru i energia słoneczna

Energia kinetyczna mas powietrza była wykorzystywana do napędu wiatraków na długo przed okresem industrialnym. Oczywiście nie były to urządzenia do produkcji prądu elektrycznego, a raczej do pompowania wody i obracania kamieni młyńskich. Pierwsze próby wykorzystania energii wiatrowej do wytwarzania elektryczności wykonano pod koniec XIX wieku. Nas początku XX wieku przeprowadzono w USA i w Niemczech zakończone sukcesem doświadczenia z turbinami wiatrowymi, jednak bez regularnego zastosowania. Pierwsza instalacja wiatrowa, pracująca przez dłuższy czas powstała w Danii, a w 1987 r. pierwsza farma wiatrowa w Niemczech.

Pierwsze ogniwa fotowoltaiczne zastosowano w 1958 r. w misji satelitarnej USA. Zanim jednak pojawiły się instalacje fotowoltaiczne na ziemi, upłynęło prawie 20 lat.  Pierwsze próby praktycznego wykorzystania ogniw solarnych do ładowania baterii w sieci telekomunikacyjnej zastosowano w 1976 r. w Australii. W połowie lat 80. małe wyspowe instalacje PV zaczęli budować Szwajcarzy.

Postęp techniczny sprawił, że fotowoltaiczne panele monokrystaliczne i polikrystaliczne stały się powszechnie dostępne i opłacalne cenowo. Ostatnio coraz bardziej popularne panele monokrystaliczne wykazują większą wydajność, niż tradycyjne. Zaletą fotowoltaiki jest możliwość wyboru systemu off grid albo on grid w zależności od lokalnych uwarunkowań.

Promocyjne ceny na panele fotowoltaiczne i pompy ciepła


Biomasa, siła wody i ciepło Ziemi

W procesie fotosyntezy energia słoneczna jest gromadzona w roślinach, a w dalszym łańcuchu pokarmowym w organizmach zwierzęcych. Spalanie biomasy albo produktów jej rozkładu stanowi źródło energii cieplnej, którą można następnie przekształcać w energię elektryczną. Do celów energetycznych wykorzystuje się biomasę w formie drewna odpadowego, odpadów produkcji rolniczej, olejów roślinnych i tłuszczy zwierzęcych. Oprócz spalania, energię z biomasy wykorzystuje się również po zgazowaniu – biogaz i inne związki.

Elektrownia wodna, a także informacje o energetyce odnawialnej krok po kroku, czyli zarządzanie, opinie oraz informacje
Energetyka odnawialna krok po kroku, czyli informacje, najważniejsze fakty, koszty, opinie i zarządzanie

Do najstarszych wykorzystywanych nośników energii należy siła wody. Stosowano ją do napędu młynów, a pierwsze turbiny wytwarzające prąd elektryczny powstały dopiero w połowie XIX wieku. Elektrownie wodne odgrywają istotną rolę w systemie energetycznym, ponieważ w określonych warunkach (elektrownie szczytowo-pompowe) są w stanie magazynować nadmiar energii elektrycznej, zamieniając ją w energię potencjalną wody.

Do naturalnych i znanych od dawna źródeł energii należy geotermia. Temperatura wnętrza Ziemi wzrasta wraz z głębokością. Ogrzana woda może po wypompowaniu na powierzchnię stanowić źródło energii napędzającej turbinę. Na tej zasadzie działa elektrownia geotermalna.

Energetyka odnawialna – zalety i wady

Odnawialne źródła energii dają prawie 12 GW zainstalowanej mocy. Pozwala to na znaczną redukcję emisji gazów cieplarnianych. Dodatkową zaletą OZE jest wzrost uniezależnienia od importu nośników energii. Rozwój energetyki odnawialnej wiąże się też z powstawaniem nowych miejsc pracy. Zarówno energia wiatrowa jak i słoneczna wymaga specjalnych urządzeń, aby zamieniać ją w prąd elektryczny.

Przez długi czas główną wadą energetyki odnawialnej były wysokie koszty. Energia elektryczna pochodząca z OZE była droższa niż wytworzona z udziałem paliw kopalnych. Obecnie pozyskiwanie energii ze źródeł odnawialnych jest opłacalne zarówno w skali przemysłowej, jak i na poziomie prosumenta. Do wyboru pozostaje system off grid albo on grid, jako forma wykorzystania energii.

Czy ten artykuł był dla Ciebie pomocny?
Oceń
Dla 92,0% czytelników artykuł okazał się być pomocny