Przegląd rozwoju energetyki odnawialnej w Polsce i na Dolnym Śląsku Polsce i na Dolnym Śląsku Paweł Karpiński Z-ca Dyrektora Wydziału Środowiska UMWD
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
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
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
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
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
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
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
Wpływ na przestrzeń
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
Wykorzystywane techniki:
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
Wpływ na przestrzeń
Hydroelektrownie dużej mocy
�Silnie zaburzają krajobraz
�Wyłączają duże obszary spod gospodarki człowieka
Hydroelektrownie małej mocy
�Mało ingerują w przestrzeń
Energia biomasowa i odpadowa
Wykorzystywane techniki:
1. Współspalanie w dużych blokach energetycznych
2. Biogazownie
3. Kotłownie biomasowe
4. Elektrownie lub ciepłownie wysypiskowe
Energia biomasowa i odpadowa
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
Energia biomasowa i odpadowa
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
Wpływ na przestrzeń
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
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
Wpływ na przestrzeń
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
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
Wpływ na przestrzeń
Korzystny
�Budynki efektywne energetycznie są zwarte i zajmują mało miejsca
Niekorzystny
�Tego typu budownictwo wymaga lokowania w przestrzeni urządzeń OZE wytwarzających lub magazynujących energię
Dziękuję za uwagę!
Paweł KarpińskiZ-ca Dyrektora Wydziału Środowiskatel.kom. 693 318 [email protected]