Dane INFORMACYJNE (do uzupełnienia)

2. Dane INFORMACYJNE (do uzupełnienia) • Nazwa szkoły: Gimnazjum im. Jana Pawła II w Żychlinie • ID grupy: 98_37_P_G1 • Opiekun: Marek Kościelski • Kompetencja: Przedsiębiorczość • Temat projektowy: Znaczenie alternatywnych źródeł energii w Polsce i na świecie • Semestr/rok szkolny: III / 2010 - 2011

3. Znaczenie Alternatywnych źródeł energii w Polsce i na świecie

4. Cele Prezentacji • przedstawienie aktualnego stanu środowiska naturalnego w Polsce i na świecie; • ukazanie wpływu przemysłu energetycznego na stan środowiska naturalnego; • przedstawienie możliwości zastąpienia dotychczasowych sposobów wytwarzanie energii elektrycznej opartych na paliwach kopalnych, środkami odnawialnymi;

5. Stan środowiska Naturalnego w Polsce • Zanieczyszczenie wód – ścieki przemysłowe i komunalne. • Obecnie naturalnie występujące czyste wody powierzchniowe można w Polsce spotkać praktycznie tylko w górskich strumieniach oraz w niektórych jeziorach, położonych z dala od ludzkich osiedli i zakładów przemysłowych.

6. Stan środowiska Naturalnego w Polsce • Zanieczyszczenie powietrza - występuje na ponad 20% powierzchni naszego kraju. Najbardziej zanieczyszczone jest województwo śląskie, z uwagi na duże zagęszczenie przemysłu. Rejon ten to zaledwie nieco ponad 2% powierzchni kraju, a koncentruje się tam do 25% emisji dwutlenku siarki, tlenków azotu i pyłów.

7. Polska zajmuje trzecie miejsce w zanieczyszczeniu powietrza na świecie, gdyż krajowa energetyka oparta jest na węglu, który jest paliwem uciążliwym dla środowiska. Minusem są też wadliwe technologie spalania i brak skutecznych instalacji oczyszczających. Najwięcej zanieczyszczeń emitują elektrownie, elektrociepłownie, spalanie węgla w gospodarstwach domowych.

8. przemysł energetyczny a środowisko naturalne • Branża energetyczna to jeden z sektorów, których działalność zakłada nie tylko wykorzystanie zasobów naturalnych, ale również ingerencję w środowisko naturalne m.in. w postaci emisji CO2.

9. przemysł energetyczny a środowisko naturalne • Efekt cieplarniany to wzrost koncentracji gazów cieplarnianych (dwutlenku węgla, metanu, ozonu i freonów) w atmosferze, następstwem czego jest podwyższenie średniej temperatury na Ziemi. W wyniku ocieplenia dochodzi do topnienia lodowców, podniesienia poziomu morza, wymierania gatunków oraz intensyfikacji ekstremalnych zjawisk pogodowych (upały, gradobicia, huragany, trąby powietrzne).

11. przemysł energetyczny a środowisko naturalne • Kwaśne deszcze - są spowodowane zanieczyszczeniem powietrza. Największymi trucicielami są: dwutlenki siarki, tlenki azotu, siarkowo wdów, dwutlenek węgla i chlorowodór. • Szczególnie silnym źródłem emisji dwutlenku siarki jest spalanie węgla brunatnego, jako najbardziej zasiarczonego.

12. możliwości zastąpienia sposobów wytwarzanie energii elektrycznej opartych na paliwach kopalnych środkami odnawialnymi

13. Alternatywne źródła energii • Alternatywne źródła energii – to wszystkie inne niż klasyczne źródła energii, oparte na paliwach naturalnych. • energia wodna, • energia wiatrowa, • energia słoneczna, • energia geotermiczna, • energia biomasy i biogazu. • Wszystkie wyżej wymienione źródła energii charakteryzują się brakiem emisji gazów cieplarnianych i zanieczyszczeń do środowiska naturalnego.

14. Wykorzystanie energii wodnej • Energetyka wodna (hydroenergetyka) zajmuje się pozyskiwaniem energii wód i jej przetwarzaniem na energię mechaniczną i elektryczną przy użyciu silników wodnych (turbin wodnych) i hydrogeneratorów w siłowniach wodnych (np. w młynach) oraz elektrowniach wodnych.

15. Energetyka wodna opiera się przede wszystkim na wykorzystaniu energii wód śródlądowych (rzadziej mórz w elektrowniach pływowych) o dużym natężeniu przepływu i dużym spadzie.

16. Hydroenergetyka w Polsce • Polska nie posiada zbyt dobrych warunków do rozwoju energetyki wodnej. Co prawda woda dostarcza nam najwięcej energii elektrycznej spośród wszystkich odnawialnych źródeł energii, jednak jej zasoby są wykorzystywane zaledwie w 11% (EC BREC). • Polskie hydroenergetyczne zasoby techniczne wynoszą 13,7 tys. GWh na rok, z czego ponad 45% przypada na Wisłę. • Według danych z Urzędu Regulacji Energetyki na koniec roku 2009 w Polsce istniały 724 elektrowni wodnych o łącznej mocy zainstalowanej 945 MW.

17. Lokalizacja dużych elektrowni wodnych w Polsce

18. Mała elektrownia wodna • Mała elektrownia wodna (MEW) – elektrownia wodna o mocy zainstalowanej poniżej 5 MW

19. Zalet małych elektrowni wodnych: • nie zanieczyszczają środowiska i mogą być instalowane w licznych miejscach na małych ciekach wodnych; • mogą być zaprojektowane i wybudowane w ciągu 1-2 lat, • nie wymagają licznego personelu i mogą być sterowane zdalnie • rozproszenie w terenie skraca odległość przesyłu energii i zmniejsza związane z tym koszty; • wysokie dotacje i korzystne warunki kredytowania budowy MEW.

20. Wady małych elektrowni wodnych • naruszenie równowagi biologicznej rzeki i zubożenie ekosystemu wodnego, • uniemożliwienie migracji ryb, • niska wydajność energetyczna w porównaniu z innymi odnawialnymi źródłami energii; • wysokie koszty budowy powodujące nieopłacalność inwestycji bez dotacji; • niestabilność dostaw prądu do sieci, związana z wahaniami przepływów w rzece; • uszkodzenia ryb przechodzących przez niektóre rodzaje turbin;

21. Wykorzystanie energii wiatrowej • Elektrownia wiatrowa to zespół urządzeń produkujących energię elektryczną, wykorzystujących do tego turbiny wiatrowe

22. W Polsce energetyka wiatrowa rozwija się od kilkunastu lat. Pierwszy wiatrak w naszym kraju postawiono w 1991 roku w Żarnowcu. W ostatnich latach zaobserwować można dynamiczny rozwój energetyki wiatrowej. W samym 2007 otwarto kilka farm wiatrowych o łącznej mocy ponad 130 MW. W roku 2008 powstało kolejne 238 MW, co dało łącznie 544 MW mocy zainstalowanej w energetyce wiatrowej.

23. Spośród 13 profesjonalnych elektrowni wiatrowych, o mocy powyżej 5 MW, 6 znajduje się w województwie zachodniopomorskim, a ich łączna moc wynosi 202,7 MW. Cztery znajdują się w województwie pomorskim, o łącznej mocy 62,8 MW. Pozostałe trzy w województwach: łódzkim (30 MW), warmińsko mazurskim (40,5 MW) i podlaskim (41,4 MW). Ponadto trzeba zwrócić także uwagę na liczne małe, rozsiane niemal po całej Polsce, pojedyncze turbiny, bądź zespoły turbin. Koncesjonowanych źródeł energii wiatrowej w Polsce jest łącznie 301.

24. Główne elektrownie wiatrowe w Polsce.

25. Zalety elektrowni wiatrowych • brak zanieczyszczeń środowiska, • teren w bezpośrednim sąsiedztwie może być w pełni wykorzystywany do celów rolniczych, • stały koszt jednostkowy uzyskiwanej energii, • minimalne straty przesyłu - siłownie wiatrowe mogą być budowane bezpośrednio u użytkownika, • prosta obsługa, krótki czas montażu, niskie koszty obsługi i eksploatacji,

26. Wady elektrowni wiatrowych • wysokie koszty inwestycji, • zmienność mocy w czasie - wytwarzana moc zależna jest, niestety, od siły wiatru, na którą człowiek nie ma wpływu, • hałas, • zagrożenie dla ptaków, • zmiany krajobrazu

27. Wykorzystanie energii słonecznej • Słońce jest podstawowym źródłem energii dla naszej planety. Słońcu zawdzięczamy energię jaką niesie ze sobą wiatr czy fale morskie. Można także bezpośrednio wykorzystywać energię słoneczną poprzez zastosowanie specjalnych systemów do pozyskiwania i akumulowania energii słonecznej. Promieniowanie słoneczne jest to strumień energii emitowany przez Słońce równomiernie we wszystkich kierunkach. Miarą wielkości promieniowania słonecznego docierającego ze słońca do ziemi jest tzw. stała słoneczna. Jest ona wartością gęstości strumienia energii promieniowania słonecznego na powierzchni stratosfery i obecnie wynosi 1,4 kW/m2.

28. Ogniwo fotowoltaiczne (inaczej fotoogniwo, solar lub ogniwo słoneczne) jest urządzeniem służącym do bezpośredniej konwersji energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną.

29. Najpopularniejsze sposoby zastosowania kolektorów słonecznych • Najkorzystniejsze jest wykorzystywanie kolektorów w systemach przygotowania ciepłej wody użytkowej i ocieplenia wody w basenach kąpielowych. Inne zastosowania to pielęgnacja zwierząt, podlewanie roślin w szklarniach, przygotowanie pasz i wody technologicznej w małych zakładach przetwórstwa rolno - spożywczego czy ocieplanie wody w stawach rybnych. • Poza wodnymi istnieją także kolektory słoneczne powietrzne. Ich główne zastosowanie to suszenie roślin, ziarna, drewna i materiałów budowlanych, a niekiedy też regulacja mikroklimatu w przechowalniach płodów rolnych, ogrzewanie pomieszczeń inwentarskich, hal, magazynów, szklarni, tuneli foliowych i budynków mieszkalnych.

30. Energia geotermalna • Energia geotermalna (energia geotermiczna, geotermia) - jeden z rodzajów odnawialnych źródeł energii. Polega na wykorzystywaniu cieplnej energii wnętrza Ziemi, szczególnie w obszarach działalności wulkanicznej i sejsmicznej. Woda opadowa wnika w głąb ziemi, gdzie w kontakcie z młodymi intruzjami lub aktywnymi ogniskami magmy, podgrzewa się do znacznych temperatur. W wyniku tego wędruje do powierzchni ziemi jako gorąca woda lub para wodna.

31. Wykorzystanie energii geotermalnej Do produkcji elektryczności nadają się tylko bardzo gorące wody, których temperatura przekracza 150 st. C. Wody o niższych temperaturach znajdują zastosowanie w ciepłownictwie, w balneologii, w rolnictwie i ogrodnictwie (do upraw szklarniowych), w hodowli ryb. Stosuje się je również przemysłowo, na przykład pasteryzując mleko czy też susząc drewno.

32. Zalety i wady • Energia geotermalna jest nieszkodliwa dla środowiska, nie powoduje bowiem żadnych zanieczyszczeń. Jej pokłady są zasobami lokalnymi, tak więc mogą być pozyskiwane w pobliżu miejsca użytkowania. Elektrownie geotermalne w odróżnieniu od zapór wodnych czy wiatraków nie wywierają niekorzystnego wpływu na krajobraz, a zasoby energii geotermalnej są, w przeciwieństwie do energii wiatru czy energii Słońca dostępne zawsze, niezależnie od warunków pogodowych. Wśród wad energii wnętrza Ziemi trzeba wymienić jej małą dostępność: dogodne do jej wykorzystania warunki występują tylko w niewielu miejscach. Poza tym może się zdarzyć, że przy pobieraniu energii geotermalnej z głębi ziemi wydostaną się szkodliwe gazy i minerały.

33. Biogaz • Biogaz– gaz palny, produkt fermentacji anaerobowej związków pochodzenia organicznego (np. ścieki) a częściowo także ich rozpadu gnilnego, powstający w biogazowi.

34. Zastosowanie biogazu • Biogaz ma szerokie zastosowanie: wykorzystuje się go głównie w Indiach, Chinach, Szwajcarii, Francji, Niemczech i USA jako paliwo dla generatorów prądu elektrycznego (ze 100 m3biogazu można wyprodukować około 540-600 kWh energii elektrycznej), jako źródło energii do ogrzewania wody, a po oczyszczeniu i sprężeniu jako paliwo do napędu silników.

35. Biogaz można stosować zarówno w przedsiębiorstwach produkcyjnych, jak i w domowych kotłowniach grzewczych Coraz częściej biogaz wykorzystywany jest jako paliwo do pojazdów.

36. Biomasa • Biomasa – masa materii zawarta w organizmach.

37. Biomasa • Do celów energetycznych wykorzystuje się najczęściej: drewno o niskiej jakości technologicznej oraz odpadowe osady ściekowe, słomę, makuchy i inne odpady produkcji rolniczej

38. polityka energetyczna Polski • Podstawowe kierunki polityki energetycznej Polski: • poprawa efektywności energetycznej, • wzrost bezpieczeństwa dostaw paliw i energii, dywersyfikacja wytwarzania energii elektrycznej poprzez wprowadzenie energetyki jądrowej, • rozwój wykorzystania odnawialnych źródeł energii, w tym biopaliw, • rozwój konkurencyjnych rynków paliw i energii • ograniczenie oddziaływania energetyki na środowisko.

39. Alternatywne Wytwarzanie energii w najbliższych latach

40. Polityka Świata na pozyskanie Alternatywnych energii • Wiele państw dąży do zapewnienia sobie bezpieczeństwa energetycznego, nie tylko przez opracowanie konkretnych programów. Ale również przez odpowiednią politykę gospodarczą i kształtowanie mechanizmów rynkowych. • Państwa dostrzegają i zaczynają wykorzystywać alternatywne źródła energii.

41. Sprawności poszczególnych systemów energetycznych Węglowe elektrownie kondensacyjne 36-40%, Gazowo-olejowe elektrownie kondensacyjne > 40%, Elektrownie gazowo-parowe > 60%, Elektrociepłownie węglowe 85%, Elektrociepłownie gazowe > 90%, Kotły gazowe 95%, Gazowe kotły kondensacyjne > 100%, Pompy grzejne z napędem mechanicznym > 100%.

42. Wykorzystanie alternatywnych źródeł energii w Polsce

43. Energia biomasy Całkowity potencjał techniczny drewna opałowego i odpadów drzewnych szacuje się w Polsce na 270 PJ rocznie. Statystyki GUS z roku 1997 oceniają, że wskutek wykorzystania drewna i torfu uzyskano ok. 120 PJ energii. Wynika z tego, że potencjał techniczny drewna opałowego w Polsce nie jest wykorzystany nawet w połowie.

44. Energia wód płynących Energia wód płynących wykorzystuje biomasę, wynosi ona 1150 GWh Jeszcze więcej energii (2500 GWh) pozyskuje się w Polsce z wykorzystania potencjału technicznego wód śródlądowych, który ocenia się na 43 PJ. Pierwszą tworzy 127 dużych elektrowni, do niedawna stanowiących własność państwowa, ich łączna moc zainstalowana wynosi ok. 2000 MW. To one produkują ponad 90 % energii elektrycznej przypadającej na całą polską hydroenergetykę. Na drugą grupę składa się ok. 300 małych jednostek o łącznej mocy 160 MW, należących do właścicieli prywatnych. W zakresie małej energetyki wodnej potencjał techniczny polskich rzek nie jest w pełni wykorzystany, daje on bowiem możliwość zainstalowania aż 1000 małych elektrowni o mocy przekraczającej łącznie 200 MW.

45. Energia wód geotermalnych Trzecim co do ważności odnawialnym źródłem energii w Polsce są wody geotermalne, z których uzyskuje się rocznie ok. 900 GWh energii cieplnej. Możliwość wykorzystania energii pochodzącej z wnętrza ziemi występuje na przeważającym obszarze kraju, zaś potencjał techniczny tych wód, których temperatura wynosi od 30o C do 120o C, szacuje się na 302 x 103 PJ.

46. Energia wiatru W porównaniu z energetyką bazującą na cieple wnętrza Ziemi, instalacje wykorzystujące potencjał wiatru, określany na ok. 36 PJ. Zarówno eksperci Unii Europejskiej jak i Banku Światowego oceniają, że Polska ma możliwość większego wykorzystania tej energii o 4- 5 PJ na rok, co można osiągnąć poprzez zwiększanie mocy zainstalowanych siłowni wiatrowych (nawet do 6000 MW w roku 2050). Największe możliwości wykorzystania tego źródła energii występują na Wybrzeżu oraz Suwalszczyźnie (prędkość wiatru mierzona na wysokości 30 m wynosi średnio 5- 6 m/s).

47. Energia słoneczna Najmniejsze znaczenie w Polsce w dziedzinie energetyki alternatywnej odgrywają instalacje słoneczne; produkowanych jest w nich rocznie ok. 7 GWh energii (głównie cieplnej). Możliwość pozyskiwania tej energii jest różna w poszczególnych porach roku; największy jej potencjał występuje od kwietnia do września. Wynosi on, po uwzględnieniu wydajności procesów transformacji energii w kolektorach słonecznych na poziomie 30 %, a w ogniwach fotowoltaicznych - 10 %, około 1340 PJ.

48. Źródła informacji • www.wiking.edu.pl • www.wikipedia.pl • www.wnp.pl • forsal.pl • www.biomasa.org • biznes.gazetaprawna.pl • www.psew.pl • wiedza.ekologia.pl • www.google.pl • www.flickr.com