PREZENTACJA - WYTWARZANIE

ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Temat: „Elektrownie słoneczne (fotowoltaiczne,

heliotermiczne)

Opracował : Marcin Szeja

BIBLIOGRAFIA:



Poradnik Inżyniera Elektryka Tom 3



Jerzy Kucowski, Damazy Laudyn,
Mieczysław Przekwas - "Energetyka a
ochrona środowiska", Wydawnictwa
Naukowo- Techniczne, Warszawa 1997 r.
(wyd. czwarte);



„Nowoczesne elektrownie fotowoltaiczne
z zasobnikami energii połączone z
systemem elektroenergetycznym” –
Instytut Elektroenergetyki Politechniki
Warszawskiej. Praca zbiorowa

ZAKRES PROJEKTU:

1. Energia słoneczna

2. Elektrownia słoneczna

a) heliotermiczna

b) Fotowoltaiczna – PV – systemy

fotowoltaiczne, wahania mocy,

separacja galwaniczna, tryby pracy

3. Wady i zalety

4. Podsumowanie

ENERGIA SŁONECZNA

ENERGETYKA SŁONECZNA

Gałąź przemysłu zajmująca się

wykorzystaniem energii promieniowania
słonecznego zaliczanej do odnawialnych
źródeł energii. Od początku XXI
rozwijała się w tempie około 40%
rocznie. W 2011 roku łączna moc
zainstalowanych ogniw słonecznych
zaspokajały 0,5% światowego
zapotrzebowania na energie
elektryczną.

ELEKTROWNIA SŁONECZNO – CIEPLNA

METODA HELIOTERMICZNA

Skoncentrowana energia promieniowania

słonecznego jest wykorzystywana do
wytworzenia pary zasilające turbinę
napędzającą prądnicę. Czas pracy tego typu
elektrowni można wydłużyć na okres przerw
w nasłonecznieniu poprzez zastosowanie
dodatkowego kotła parowego. Taki proces
przetwarzania ciepła jest typowy dla
elektrowni wykorzystujących paliwa kopalne.
Sprawność na poziomie do 30% ze względu
na zastosowany obieg termodynamiczny.

Projekt

DESERTEC

BUDOWA

Heliostaty

Absorber

BUDOWA

1 - zwierciadła sterowane komputerem, 2 - absorber, 3 - zbiornik
nagrzanego helu, 4 - zbiornik ochłodzonego helu, 5 - wytwornica pary, 6 -
turbina, 7 - skraplacz, 8 - chłodnica, 9 - generator, 10 - obieg helu, 11 -
obieg parowy, 12 - obieg wody chłodzącej

PORÓWNANIE

Zalety :



Wykorzystanie
naturalnego
promieniowania
słonecznego



Brak
zanieczyszczenia
atmosfery

Wady:



Zmienność mocy wraz
z nasłonecznieniem



Mała sprawność



Duże
zapotrzebowanie na
teren



Duże jednostkowe
koszty budowy

ELEKTROWNIA SŁONECZNA FOTOWOLTAICZNA(PV)

Energia

promieniowania
słonecznego jest
przekształcana
bezpośrednio w
energie elektryczną
dzięki wykorzystaniu
zjawisk
zachodzących w
złączu
półprzewodnikowym.

ZASADA DZIAŁANIA, BUDOWA I SPRAWNOŚĆ

Ogniwa:



Z krzemem
amorficznym 7-10 %



Z krzemem
polikrystalicznym 10
%



Z krzemek
monokrystalicznym
12-16 %



Z arsenku galu 23 %

SYSTEMY FOTOWOLTAICZNE

Dzielimy na dwie główny grupy:



Pracujące wyspowo



Podłączone do systemu
elektroenergetycznego

WAHANIA MOCY

Prąd generowany z elektrowni fotowoltaicznej (niebieski) i elektrowni wiatrowej

(czerwony)

FOTOWOLTAICZNE SYSTEMY ZASILANIA Z

ZASOBNIKAMI ENERGII

System fotowoltaiczny wyposażony w akumulatory

powinien pracować w następujących trybach ( w
zależności od komend pochodzących od operatora
systemu elektroenergetycznego):



Dostarczanie energii do SEE z paneli fotowoltaicznych



Dostarczanie energii do SEE z akumulatorów i paneli
fotowoltaicznych



Dostarczanie energii do SEE z akumulatorów



Ładowanie akumulatorów z SEE w czasie nadwyżki
mocy



Zasilanie wybranych odbiorników z baterii w czasie
awarii w SEE

SEPARACJA GALWANICZNA

PORÓWNANIE

Zalety:



Sprawność nie zmniejsza się
wraz z upływem czasu



Długa żywotność (20-30 lat)



Nie wymaga żadnej obsługi
ani konserwacji



Nie potrzebuje żadnego
paliwa



Wytwarzanie energii
elektrycznej w dni
pochmurne



Brak kosztów eksploatacji

Wady:



Niewielki zysk



Wysoka cena ogniw



Wysokie koszty
magazynowania
energii



Instalacja ogniw
zajmuje duże obszary



Niezbyt duża moc



Mała gęstość dobowa
strumienia energii
promieniowania
słonecznego

ZASTOSOWANIE



Technika kosmiczna



Elektronika
użytkowa



Zasilanie układów
telemetrycznych



Zasilanie
automatyki
przemysłowej i
pomiarowej

ELEKTROWNIE SŁONECZNE W

POLSCE

Wierzchosławic
e 1MW

Ruda Śląska
311 kW

Polkowice
100 kW

Łódź 82 kW

Bydgoszcz
80,5 kW

Warszawa
54 kW i 20
kW

Rybnik
21,42 kW

Rzeszów
20kW

∑=2MW

ELEKTROWNIE SŁONECZNE NA
ŚWIECIE

Niemcy
1500MW

Kalifornia/USA
6,5 MW

Hiszpania
2500 MW

Pustynia
Mojave/
Kalifornia/ USA
350MW

Indiantown/Flory
da/USA 75 MW

Elektrownia
Andasol/ Hiszpania
150MW

Włochy 3,3 MW

Plany Izrael jedna 100MW, druga 500MW

Czechy
50MW

CO Z ELEKTROWNIĄ SŁONECZNĄ…

W nocy ?

PODSUMOWANIE