przegląd rozwoju energetyki odnawialnej w polsce i na ... · wysokie koszty inwestycyjne w...

Przegląd rozwoju energetyki odnawialnej w

Polsce i na Dolnym ŚląskuPolsce i na Dolnym Śląsku

Paweł Karpiński

Z-ca Dyrektora Wydziału Środowiska UMWD

„źródło wykorzystujące w procesie przetwarzania

energię wiatru, promieniowania słonecznego,

aerotermalną, geotermalną, hydrotermalną, fal,

prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz

Odnawialne Źródło Energii

prądów i pływów morskich, spadku rzek oraz

energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu

pochodzącego ze składowisk odpadów, a także

biogazu powstałego w procesach odprowadzania

lub oczyszczania ścieków albo rozkładu

składowanych szczątków roślinnych i zwierzęcych”

DYREKTYWA 2001/77/WE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY z dnia 27

września 2001 r. w sprawie wspierania produkcji na rynku wewnętrznym

energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych

DYREKTYWA 2003/30/WE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY z dnia 8

maja 2003 r. w sprawie wspierania użycia w transporcie biopaliw lub innych

paliw odnawialnych

Prawo UE w zakresie OZE

paliw odnawialnych

DYREKTYWA PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY 2009/28/WE z dnia 23

kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł

odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy

2001/77/WE oraz 2003/30/WE

DYREKTYWA PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY 2010/31/UE z dnia 19

maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków

Prawo krajowe w zakresie OZE

� Krajowy Plan Działania w Zakresie Energii ze Źródeł Odnawialnych

� Polityka energetyczna Polski do roku 2030

� Prawo energetyczne

� Ustawa o efektywności energetycznej

� Prawo budowlane

Przegląd technik z uwzględnieniem ich wpływu na przestrzeń

Energia słoneczna

Sposoby pozyskiwania energii

KOLEKTORY SŁONECZNE OGNIWA FOTOWOLTAICZNE

CIEPŁO ENERGIA ELEKTRYCZNA

Kolektory słoneczne

1. Płaskie absorpcyjne: proste i estetyczne

2. Próżniowe: ok. 30% wydajniejsze i 30% droższe2. Próżniowe: ok. 30% wydajniejsze i 30% droższe


Kolektory słoneczne: zalety

�Prosta, sprawdzona i trwała technologia

Relatywnie szybki zwrot inwestycji�Relatywnie szybki zwrot inwestycji

�Łatwość montażu i obsługi

�Pozyskiwanie prostej energii cieplnej (małe straty)

�Wzrost niezależności energetycznej budynku


Kolektory słoneczne: wady

�Zależność od warunków pogodowych i dobowych

�Nadmiar lub niedomiar energii w cyklu rocznym �Nadmiar lub niedomiar energii w cyklu rocznym

�Ograniczone możliwości magazynowania energii cieplnej

�Ograniczone zastosowanie energii cieplnej

�Pobór energii elektrycznej (pompy, sterowanie)

�Odpad niebezpieczny: glikol

Ogniwa fotowoltaiczne

1. Ogniwa monokrystaliczne: sprawność do 22 %

2. Ogniwa polikrystaliczne: sprawność do 18%2. Ogniwa polikrystaliczne: sprawność do 18%

3. Ogniwa amorficzne: sprawność do 10 %


Ogniwa fotowoltaiczne: zalety

�Wytwarzanie uniwersalnej energii elektrycznej

�Prostota systemu, przyjazność środowisku�Prostota systemu, przyjazność środowisku

�Możliwość przesyłu i zarządzania energią (smart grid)

�Możliwość magazynowania energii w sieci („feed-intariff”) lub akumulatorach

�Uniezależnienie energetyczne budynku (off grid)

�Możliwość sprzedaży nadmiaru energii („feed-in tariff” dla gospodarstw domowych)


Ogniwa fotowoltaiczne: wady

�Ciągłe poszukiwanie taniej i sprawnej technologii�Nieopłacalność bez dotowania (handel energią)�Zależność od warunków pogodowych i dobowych �Zależność od warunków pogodowych i dobowych (konieczność drogiego buforowania)�Nadmiar lub niedomiar energii w cyklu rocznym (buforowanie)�Drogie magazynowanie energii elektrycznej (szczególnie w Polsce – system „Zielonych Certyfikatów” i koncesja)�Słaba konkurencja na rynku z powodu dotowania

Wpływ na przestrzeń

Kolektory słoneczne:

�Zajmują sporą powierzchnię dachu, odróżniając się kolorystycznie od tradycyjnych pokryć dachowych

�Problem z ich lokowaniem na budynkach zabytkowych�Problem z ich lokowaniem na budynkach zabytkowych

Ogniwa fotowoltaiczne:

�Farmy słoneczne zajmują duże powierzchnie

�Przy wykorzystaniu w budynkach pojawiają się elementy zintegrowane

Energia wiatrowa

Energia wiatrowa

Wykorzystywane techniki:

1. Duże wiatraki o mocach 1-9 MW, zorganizowane w farmy wiatrowew farmy wiatrowe

2. Małe wiatraki o mocy 0,3 – 3 kW

Energia wiatrowa

Elektrownie wiatrowe: zalety

�Duża moc jednostkowa wiatraków(2-3 MW) i całych farmfarm

�Relatywnie tani prąd odnawialny

�Możliwość sprostania przez Polskę wymogom OŹE

�Dość dobre warunki wiatrowe dla Polski

�Możliwość prowadzenia normalnej gospodarki pod wiatrakami (rolnictwo), rybołówstwo

Energia wiatrowa

Elektrownie wiatrowe: wady

�Znaczący wpływ na człowieka, środowisko i krajobrazkrajobraz

�Silne, niestabilne źródło energii, zależne od pogody

�Konieczność magazynowania energii i buforowania systemu elektroenergetycznego

�„Monokultura wiatrakowa” w dziedzinie OŹE


Wiatraki dużej mocy

�Silnie zaburzają krajobraz

�Umożliwiają prowadzenie gospodarki rolnej i rybackiejrybackiej

Wiatraki małej mocy

�Wymagają małego masztu

�Mogą być montowane na dachach budynków

Energia spadku wody

Energia spadku wody


1. Wysokoobrotowe turbiny Francisa i Kaplana

2. Turbiny niskoobrotowe: VLH i Śruba Archimedesa

3. Mikroelektrownie wodne

Energia spadku wody

Elektrownie wodne: zalety

�Trwała i sprawdzona technologia�Połączenie funkcji energetycznej i retencyjnej�Relatywnie tani prąd odnawialny�Relatywnie tani prąd odnawialny�Możliwość sprostania przez Polskę wymogom OŹE�Dobre warunki wodne na Dolnym Śląsku�Przewidywalne źródło odnawialnej energii�Przy małych elektrowniach niewielki wpływ na człowieka, środowisko i krajobraz�Przy układach szczytowo-pompowych możliwość magazynowania energii elektrycznej!

Energia spadku wody

Elektrownie wodne: wady

�Duży koszt inwestycyjny przy realnie małej mocyzainstalowanej�Duży wpływ na środowisko ogromnych elektrowni �Duży wpływ na środowisko ogromnych elektrowni wodnych�Kłopot z lokalizacją nowych obiektów na terenach chronionych�Problem z przyłączeniem małych elektrowni do sieci elektroenergetycznej�Wysoki koszt odtwarzania zabytkowych obiektów


Hydroelektrownie dużej mocy

�Silnie zaburzają krajobraz

�Wyłączają duże obszary spod gospodarki człowieka

Hydroelektrownie małej mocy

�Mało ingerują w przestrzeń

Energia biomasowa i odpadowa



1. Współspalanie w dużych blokach energetycznych

2. Biogazownie

3. Kotłownie biomasowe

4. Elektrownie lub ciepłownie wysypiskowe


Zalety:

�Dostępność taniego „paliwa” w przypadku odpadówodpadów

�Utylizacja odpadów organicznych

�Produkcja elektryczności i ciepła w kogeneracji

�Dodatkowe miejsca pracy na wsi

�Uprawy energetyczne na nieużytkach


Wady:

�Wysoki koszt inwestycyjny, niska opłacalność (Polska)(Polska)

�Relatywnie niewielka moc (1-2 MW en.elektrycznej, 2-6 MW ciepła)

�Wprowadzanie CO2 do środowiska

�Uciążliwy zapach

�Wpływ na monokulturyzację upraw i ceny żywności


Biogazownie�Zajmują sporą przestrzeń w stosunku do mocy i wymagają strefy buforowej�Dodatkową przestrzeń zajmują uprawy energetyczne

Kotłownie biomasowe�Wymagają dużych magazynów biomasy

Spalarnie odpadów�Mają korzystną relację powierzchni do mocy ale wymagają bufora�Wymagają dostępu do infrastruktury miejskiej oraz dobrego skomunikowania

Energia geotermalna

Energia geotermalna

Wykorzystywane techniki - geotermia głęboka:

1. Ciepłownie geotermalne

2. Wykorzystanie rekreacyjno - uzdrowiskowe2. Wykorzystanie rekreacyjno - uzdrowiskowe

Wykorzystywane techniki - geotermia płytka:

3. Gruntowe wymienniki ciepła

4. Pompy ciepła

Energia geotermalna

Energia geotermalna: zalety

�80 % Polski ma wody geotermalne zdatne do wykorzystania�Możliwość bezemisyjnego ogrzewania budynków�Możliwość bezemisyjnego ogrzewania budynków�Możliwość sprostania przez Polskę wymogom OŹE�Możliwość wykorzystywania w lecznictwie i rekreacji�Znikomy wpływ na człowieka, środowisko i krajobraz�Przewidywalność źródła energii�Możliwość poprawy bilansu cieplnego przy wytwarzaniu energii elektrycznej

Energia geotermalna

Energia geotermalna: wady

�Wysokie koszty inwestycyjne w stosunku do uzyskiwanej mocyuzyskiwanej mocy

�Brak możliwości przesyłu ciepła na duże odległości

�Ograniczone możliwości magazynowania ciepła

�Ograniczone możliwości wykorzystania energii cieplnej


Geotermia głęboka

�Znikomy wpływ na przestrzeń

Geotermia płytkaGeotermia płytka

�Urządzenia zintegrowane z budynkami – pompy ciepła i gruntowe wymienniki ciepła

�Konieczność opracowania szczegółowych planów płytkiej geotermii

Budownictwo okołozerowe

Budownictwo okołozerowe

DYREKTYWA PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków

�od 31 grudnia 2018 r. wszystkie nowe budynki użyteczności publicznej będą budynkami o niemal zerowym zużyciu energii

�od 31 grudnia 2020 r. wszystkie nowe budynki będą budynkami o niemal zerowym zużyciu energii

Budynek okołozerowy

1. Dom rozmiarami dopasowany do potrzeb2. Bryła prosta, skupiona, o małej powierzchni styku z

otoczeniem3. Dobra izolacja termiczna4. Wysoka jakość drzwi i okien4. Wysoka jakość drzwi i okien5. Odpowiednie ustawienie domu względem słońca6. Gruntowy wymiennik ciepła7. Rekuperator8. Technologie OZE – kolektory słoneczne, baterie fotowoltaiczne

i małe wiatraki a także elektrociepłownie OZE9. Przydomowa oczyszczalnia ścieków z drenażem10.Wykorzystanie wody ze studni lub wody deszczowej


Korzystny

�Budynki efektywne energetycznie są zwarte i zajmują mało miejsca

Niekorzystny

�Tego typu budownictwo wymaga lokowania w przestrzeni urządzeń OZE wytwarzających lub magazynujących energię

Wyzwanie: off grid

Dziękuję za uwagę!

Paweł KarpińskiZ-ca Dyrektora Wydziału Środowiskatel.kom. 693 318 [email protected]

przegląd rozwoju energetyki odnawialnej w polsce i na ... · wysokie koszty inwestycyjne w...

Documents