Konwencjonalne sposoby pozyskiwania energii elektrycznej
wiążą się z nadmierną eksploatacją nieodnawialnych zasobów przyrody i emisją
dużych ilości zanieczyszczeń. Dlatego też dużą uwagę przywiązuje się do
alternatywnych źródeł energii. Energia alternatywna jest to energia pozyskiwana
metodami innymi niż podstawowe (spalanie paliw kopalnych). Wykorzystuje ona
źródła odnawialne. Są to źródła energii, których używanie nie wiąże się z
długotrwałym ich deficytem - ich zasób odnawia się w krótkim czasie. . W swojej pracy postaram się przedstawić
podstawowe alternatywne źródła energii i ukazać ich potrzebę stosowania.
Warto
zwrócić uwagę na Zalety źródeł odnawialnych. Podstawowym
atutem są duże, stale odnawiające się zasoby energii. Eliminuje to zużycie
węgla, ropy i gazu w produkcji energii elektrycznej. Alternatywne źródła
energii mają minimalny wpływ na środowisko, lecz energii odnawialnej nie należy
mylić z energią przyjazną dla środowiska naturalnego, gdyż instalacje do jej
produkcji mogą (choć nie muszą) powodować szkody ekologiczne. Np. budowa
wielkiej tamy Trzech Przełomów na rzece Jangcy spowodowała niewyobrażalne zmiany
środowiska naturalnego terenów okolicznych. Niektóre alternatywne elektrownie
mogą być rozproszone na całym obszarze kraju, co rozwiązuje problem transportu
energii, gdyż mogą być pozyskiwane w dowolnym miejscu oraz eliminuje to straty
związane z dystrybucją i pozwala uniknąć budowy kosztownych linii
przesyłowych. Jedynym minusem budowy
tych alternatywnych rozwiązań jest koszt budowy takiej elektrowni. Lecz biorąc
pod uwagę kończące się zasoby naturalne i zwiększające się zanieczyszczenie
powietrza związane z emisją spalin rozwiązania te są niezbędne w dzisiejszym
świecie.
Do najważniejszych
alternatywnych źródeł energii zaliczamy:
1)
Energia wód płynących – biały węgiel
Energia ta jest od dawna
wykorzystywana przez człowieka. Dawniej siła spadku wody poruszała np.młyny. Z
czasem również elektrownie wodne. Elektryczność powstaje dzięki poruszaniu
przez wodę urządzenia zwanego turbiną, połączonego bezpośrednio z prądnicą.
Turbina to wydajniejsza wersja dawnego koła wodnego. Pozyskiwanie tej energii
jest opłacalne w krajach dysponujących odpowiednimi warunkami terenowymi, czyli
wystarczająco dużymi różnicami wzniesień. Takie warunki są między innymi w
Norwegii, Szwecji, Meksyku i Brazylii.
Największy udział w produkcji energii mają hydroelektrownie w: Norwegii.
Natomiast w Polsce elektrownie tego typu produkują zaledwie 2,7% wyprodukowanej
w naszym kraju energii elektrycznej (W tym ok. 70% na Wiśle oraz na Odrze
ok. 30%
). Energia elektryczna
produkowana w elektrowniach wodnych zazwyczaj wprowadzana jest do krajowego
systemu przesyłu energii. Duża elektrownia wodna może zasilać nawet całe
kilkutysięczne miasto. Biały węgiel jest to potoczna, używana
promocyjnie nazwa energii wód płynących, które mogą być wykorzystane do
produkcji energii elektrycznej w siłowniach wodnych.
Wyróżniamy
trzy rodzaje elektrowni wodnych:
• Przepływowe – wykorzystują naturalny przepływ rzeki. W elektrowniach tego
typu nie można magazynować wody ani regulować odpływu.
• Zbiornikowe – wykorzystują energię wody zmagazynowaną w sztucznym zbiorniku.
Najbardziej wydajne są takie, które zbudowane są w dolinach górskich i mają
bardzo wysokie tamy.
• Zaporowe – polegają na spiętrzaniu
wody przez zaporę i budowie dwóch zbiorników, położonych na różnych poziomach.
Wodę ze zbiornika dolnego przepompowuje się do górnego w okresie niskiego
zapotrzebowania na energię. Zostają uruchamiane w tzw. Szczycie energetycznym,
gdy zapotrzebowanie na energię jest największe.
Niestety budowa tego
typu elektrowni może źle
wpływać na bilans hydrologiczny okolicznych terenów.
2)
Energia
słoneczna
Jest to źródło energii
odnawialnej, które wykorzystuje baterie słoneczne do przemiany promieniowania
słonecznego w np. energię elektryczną (można też je wykorzystać do uzyskania
energii cieplnej). Jest to modne i łatwo dostępne alternatywne źródło energii.
Baterie słoneczne montuje się na dachach domów, ale są także przemysłowe
elektrownie słoneczne.
Ponieważ wiele państw traktuje obecnie energię ze źródeł odnawialnych
priorytetowo i inicjuje ambitne programy wsparcia, możliwości wykorzystywania
energii słonecznej stają się coraz bardziej efektywne i tanie.
Działanie ogniwa słonecznego jest oparte na zjawisku fotowoltaicznym,
polegającym na powstaniu siły elektromotorycznej w wyniku napromieniowania półprzewodnika.
Ogniwa takie przemieniają w energię elektryczną nie tylko bezpośrednie
promieniowanie Słońca, lecz także promieniowanie rozproszone, przy
zachmurzeniu.
Najkorzystniejsze warunki do budowy elektrowni tego typu występują na obszarach
Międzyzwrotnikowych.
W Polsce występują
średnie warunki nasłonecznienia. W porównaniu z Włochami mamy ponad 60%
mniej słońca rocznie. Najlepsze warunki występują we wschodniej części Polski.
Warto wiedzieć, że w naszym kraju na największą skale staramy się pozyskiwać
energię słoneczną w Stacji Energii Słonecznej w Kozach koło Bielsko-Białej.
Ta forma alternatywnego źródła energii jest najbardziej dostępna dla każdego z
Nas. Coraz popularniejsze staje się montowanie tzw. „solarów” na dachach
naszych domów. Również UE starając się zwiększyć udział odnawialnych źródeł
energii współfinansuje zakup tych urządzeń przez mieszkańców wspólnoty.
3)
Energia wiatrowa
Wiatr jako niewyczerpywalne źródło czystej
ekologicznie energii znajduje coraz szersze zastosowanie i cieszy się coraz
większą popularnością. Elektrownie
wiatrowe powstają na terenach o dużej ilości dni z wiatrem (najczęściej
przełęcze górskie i obszary nadmorskie). Elektrownia wiatrowa jest
zespół urządzeń produkujących energię elektryczną wykorzystując do tego turbiny
wiatrowe. Energetyka wiatrowa spełnia wszystkie warunki konieczne do
zakwalifikowania jej do ekologicznie czystych metod wytwarzania energii.
Również jeśli chodzi o sąsiedztwo elektrownie wiatrowe nie wpływają negatywnie
na otaczające je tereny.
Ten rodzaj pozyskiwania
energii występuje przede wszystkim w USA, Danii, Brazylii, Chinach, Holandii,
Francji, Indiach, Niemczech i Wielkiej Brytanii. Energetyka wiatrowa w Polsce
rozwija się od początku lat 90. XX wieku. Pierwszy wiatrak w Polsce postawiono
w 1991 przy wcześniej już istniejącej Elektrowni Wodnej w Żarnowcu. W 2009 roku
Polska znajdowała się na 13. miejscu spośród państw Unii Europejskiej pod
względem mocy zainstalowanej w energetyce wiatrowej.
Farmy
wiatrowe w naszym kraju:
4) Energia geotermalna
Energia geotermalna jest jednym z rodzajów
odnawialnych źródeł energii. Polega na wykorzystywaniu cieplnej energii wnętrza
Ziemi, szczególnie w obszarach działalności wulkanicznej i sejsmicznej. Obecnie
energię geotermalną wykorzystuje się do produkcji energii elektrycznej oraz
również do ogrzewania.
Technologia pozyskiwania energii geotermalnej z gorących skał została obecnie
udoskonalona przez najbardziej rozwinięte kraje świata ( USA, Wielka Brytania,
Francja, Niemcy, Japonia ). Przewiduje się, że będzie ona dostępna i opłacalna
pod koniec pierwszego ćwierćwiecza XXI wieku.
Wody geotermalne znajdują się pod powierzchnią
prawie 80% terytorium Polski. Pomimo tak licznego występowania wód ich
eksploatacja nie jest łatwa. Główną przeszkodą są zarówno warunki
wydobycia jak i ekonomiczna strona tego typu przedsięwzięcia.
Jak dotąd na terenie
Polski funkcjonują cztery geotermalne zakłady ciepłownicze:
- Bańska Niżna (4,5 MJ/s, docelowo 70 MJ/s),
- Pyrzyce (15 MJ/s, docelowo 50 MJ/s),
- Mszczonów (7,3 MJ/s),
- Uniejów (2,6 MJ/s).
5) Energia biomasy.
Biomasę określa się jako masę materii organicznej, zawartą w organizmach
zwierzęcych lub roślinnych. Energię
zawartą w biomasie można wykorzystać dla celów człowieka. Polega to na
przetwarzaniu na inne formy energii poprzez spalanie biomasy lub spalanie
produktów jej rozkładu(biogazu). W wyniku spalania uzyskuje się ciepło, które
może być przetworzone na inne rodzaje energii, np. energię elektryczną.
6) Enegia pływów morskich
Elektrownie
tego typu budowane są w ujściach rzek i zatokach morskich, w których amplituda
pływów wynosi, co najmniej 10 metrów. Wykorzystują one przypływy i odpływy morza, oceanu.
Ujście rzeki wpływającej do morza i wysokie jej brzegi umożliwiają budowę
zapory, pozwalającej na wpłynięcie wód morskich w dolinę rzeki podczas
przypływu i wypuszczenie ich poprzez turbiny wodne do morza podczas odpływu.
Dlaczego alternatywne źródła energii?
Zasadniczym oraz coraz częściej rozpowszechnianym powodem
korzystania
z alternatywnych źródeł energii jest ocieplenie się klimatu. Prowadzi ono do
roztapiania lodowców, a przez to mogą zostać zalane niżej położone
lądy. Dzieje się to dlatego, iż podczas
spalania ropy wydobywają się zanieczyszczenia oraz szkodliwe substancje
do atmosfery. Zanieczyszczenia te zatrzymują ciepło i nie pozwalają wydostać
się mu do przestrzeni kosmicznej.
Następnym ważnym powodem są kończące się zasoby naturalne na kuli
ziemskiej.
Elektrownie bazujące na paliwach kopalnianych emitują
szkodliwe gazy (tlenek węgla, dwutlenek węgla, tlenki azotu i siarki) oraz pyły
przyczyniając się do powstawania kwaśnych deszczy.
Alternatywne źródła energii są lepsze dla środowiska, gdyż
nie przekształcają go tak jak konwencjonalne surowce mineralne. Niestety ich
wykorzystanie jest uzależnione od warunków środowiska naturalnego i dużych
nakładów finansowych. Ta forma pozyskiwania energii to przyszłość dla światowej
energetyki z jednego choćby względu – są niewyczerpalne.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz