Energia 12

Energia w

rodowisku

Energia w

rodowisku

(12)

Główne

ródła energii elektrycznej

Główne

ródła energii elektrycznej

Węgiel

Energia jądrowa

Gaz ziemny

Energia wodna

Ropa naftowa

Inne

odnawialne źródła energii wnoszą dzisiaj bardzo

mały udział do produkcji energii elektrycznej

Wpływ energetyki na

rodowisko

Wpływ energetyki na

rodowisko

Tak,

morski, in.

Tak

222

Tak

70%

Tak

80%

Ropa

naftowa

Nie

Hydro

energia

(?)

gazociągi

Tak

222

10%

Tak

10%

Tak

50%

Gaz

ziemny

(?)

Minimalnie

Tak

f.p.

Nie

Energia

jądrowa

Tak,

Kolej,morze

Tak

238

232

Tak

100%

Tak

duŜo

100%

Węgiel

Trans

port

Izotopy

Pyły,

popioły

,NO

Wpływ energetyki na

rodowisko

Wpływ energetyki na

rodowisko

Energetyka wywołuje zjawiska i procesy w

środowisku naturalnym, które zakłócają zwykłe

normy (pozyskiwanie kopalin, odpady)

Z róŜnymi sposobami wytwarzania energii

elektrycznej

zwiazane

jest wprowadzanie do

środowiska róŜnych substancji (np..CO

, SO

)

Elektrownie przekształcają obszary „zielone” w

obszary przemysłowe; wymagają transportu

materiałów na olbrzymią skalę

Porównywanie stopnia szkodliwości poszczególnych

źródeł energii wymaga ustalenia kryteriów, które

zawsze będą subiektywne

Wpływ energetyki na

rodowisko

Wpływ energetyki na

rodowisko

Uszeregowanie (subiektywne) róŜnych sposobów

wytwarzania energii elektrycznej według rosnącej

uciąŜliwości dla środowiska naturalnego:

Energetyka wodna

Energetyka

jadrowa

Energetyka cieplna:

gaz ziemny

ropa naftowa

węgiel

Postrzeganie przez społecze

stwo

Postrzeganie przez społecze

stwo

W badaniach socjologicznych sprzed 10 lat energetyka

jądrowa znalazła się na pierwszym miejscu najbardziej

niebezpiecznych technologii

Protesty społeczne towarzyszą inwestycjom w

enegetykę

wodną pod hasłami ochrony środowiska

Nie ma Ŝadnego związku między opinią społeczna a

rzeczywistymi zagroŜeniami związanymi z róŜnymi

sposobami wytwarzania energii elektrycznej

Dlaczego?

Zagro

enia widziane przez

Zagro

enia widziane przez

społecze

stwo

społecze

stwo

–

awarie?

Częstotliwość wypadków w

energrtyce

USA, którym towarzyszą

ofiary śmiertelne

Zagro

enia widziane przez

Zagro

enia widziane przez

społecze

stwo

społecze

stwo

–

awarie?

Częstotliwość wypadków, którym towarzyszą ofiary w energetyce

we wszystkich krajach świata

Statystyka

miertelnych wypadków

Statystyka

miertelnych wypadków

w energetyce

wiata

w energetyce

wiata

Statystyka najgro

niejszych wypadków

Statystyka najgro

niejszych wypadków

Wypadki

komentarz

Nie ma związku między rzeczywistym

niebezpieczeństem

związanym z technologia

pozyskiwanania

energii a

świadomością społeczeństwa o tym niebezpieczeństwie

Najbezpieczniejsza jest energetyka jądrowa

Najniebezpieczniejsza technologia gazu płynnego i

górnictwo węgla

W górnictwie węgla co roku ginie na świecie około 1000

osób

Tylko w Polsce ginie w ciągu roku więcej górników niŜ w

całej historii energetyki jądrowej na świecie

Wypadki w energetyce wodnej powodują zwykle duŜą liczbę

ofiar

Wypadki

Energetyka jądrowa spowodowała jak dotąd

najmniej śmiertelnych wypadków

Do społeczeństwa nie przemawia ani liczba ofiar

ani liczba wypadków

Liczy się:

nagłośnienie zdarzenia

fakt obserwacji skutków nawet daleko od

miejsca katastrofy (detekcja radioaktywnych

izotopów)

ekonomiczne skutki katastrofy

Bezpiecze

stwo w energetyce j

drowej

Bezpiecze

stwo w energetyce j

drowej

Tabela przedstawia liczbę

typowych awarii w energetyce

jądrowej znormalizowaną na

jeden

statystczny

reaktor

energetyczny

Przed 2000 rokiem

wypadkowości

ustabiliziwała

się

na poziomie 1 awaria na 20

reaktorów

Dwie powaŜne awarie w USA

(1979) i ZSRR (1986)

spowodowały poprawę

bezpieczeństwa w całej

energetyce jądrowej

Alternatywne

ródła energii

Alternatywne

ródła energii

Bardzo dobry odbiór społeczny mają odnawialne źródła

energii:

Biomasa (w USA, w 2006, udział 3%

paliwo, ciepło)

Energia

geotermalna

(udział 0.3%

ciepło)

Energia wiatru (udział 0.2%

elektryczność)

Energia

fotowoltaniczna

(udział 0.1%

elektryczność)

Wymieniane zalety:

nikły wpływ na środowisko

Biomasa

komentarz

Jaki obszar musi zajmować uprawa biomasy

Wydajność 15

30 ton suchej masy /ha rok

Moc elektrownii 5kW/ha

Siłownia o mocy 1000 MW (takiej jaką ma

typowa siłownia jądrowa, która w całości zajmuje

zwykle obszar ok..1km

) wymaga uprawy na

obszarze 200 000 ha czyli 2 000 km

Powierzchnia upraw na potrzeby jednej duŜej

elektrownii to obszar o rozmiarach

100 km * 20 km

Wady: Konieczność transportu, związki organiczne

w spalinach

Energia

geotermalna

komentarz

Gorąca woda jest wysoko

zmineralizowana

i musi

być

spowrotem

wprowadzona do złoŜa

Wydobyciu wody towarzyszy emisja szkodliwych

gazów

.. H

–

instalacje

pochłąniające

Wydobyciu wody towarzyszy emisja radonu i

wprowadzanie go do środowiska

Ograniczone zastosowanie

–

na ogół nie nadaje

się do wytwarzania energii elektrycznej

Energia wiatru

komentarz

Najmniej przewidywalne (

elestyczne

) źródło

energii elektrycznej; dostarcza maksymalnie 25%

nominalnej mocy

Wady:

Konieczność magazynowania energii lub

współpraca ze stabilnymi źródłami

Wytwarza hałas

Znaczne zuŜycie gruntu

Energia

fotowoltaniczna

komentarz

Elektownia fotowoltaniczna w
Hiszpanii wybudowana za
około 130 milionów euro ma
moc około 3MW

high

low to high

(low for

micro-

turbines,

high for large

dams)

land use change

flooding of land,
population move,
inducing effects on the
environment in new
lifeplaces of moved
population

hydro

probably not !

yes : produce

less waste

very high

low (2)

space occupation
(for storage)

nuclear waste

nuclear

total

very high

climate change

methane leaks

natural
gas

yes : increased

energy consumption

yes (various

devices)

low

medium

Sanitary impacts
(increased
mortality and
morbidity)

local pollution (nitrous
oxydes, ozone, particles,
etc)

total

very high

climate change

oil

yes : increased

energy consumption

partial

medium to

high

medium to

high

Pollution by
runoff, ground
water
contamination

ashes

yes : increased

energy consumption

yes (filters)

medium

high

acid rain, sanitary
effects

local pollution (SO

black carbon particles

total

very high

climate change

coal

Is there a side

effect to the

solution ?

Is there a
technical

solution to

the problem

Irreversibilit

y of the

consequenc

e (1)

Magnitude

consequenc

Consequence

induced

Type of waste

Energy

medium

medium (3)

land partially
unavailable for
other uses

land use

probably not

yes

medium

auditive
discomfort

noise

probably not

yes

medium

medium (3)

visual discomfort

negative visual effect

wind
power

probably not

yes

medium

low

visual discomfort

negative visual effect

yes

(improvement

of recycling)

low

land occupation
(special
dumpyard)

out of use solar panels

probably not

yes

medium

medium to

high with

technologies

used in 2000

halocarbons,
miscellaneous
toxic products

toxic products used for
manufacturing of panels

solar

partial

low

high

land unavailable
for other uses

land occupation

biomass

Czy polityka

stw sprzyja

ochronie

rodowiska

ochronie

rodowiska

Cena energii

Wielkie międzynarodowe inicjatywy pod hasłem

ochrony środowiska (ograniczeniu efektu

cieplarnianego)

zmierzją

do ograniczenia emisji

dwutlenku węgla

Poszczególne kraje

mają

inne moŜliwości regulowania

rynku nakładając podatki na uŜywanie róŜnych źródeł

energii

Czy polityka podatkowa jest zgodna z głoszonymi

celami

(Przykład cen energii we Francji)

Cena energii

–

za co płaci odbiorca

O cenie jaką płaci odbiorca energii (przedsiębiorstwo

lub odbiorca indywidualny) decyduje kilka elementów:

Koszt wytworzenia energii

–

wydobycie i przetworzenie

Koszt dostarczenia i moment zakupu

Podatki

Gdy się

uzwzględni

te wszystkie czynniki, końcowy

odbiorca moŜe zapłacić za 1

kWh

energii ceny róŜniące

się o czynnik 10 w zaleŜności od rodzaju transakcji i

rodzaju energii

Cena energii

–

za co płaci odbiorca

Średnie ceny energii ( zawierają wszystkie podatki) we Francji w

1998 roku, w centach za 1

kWh

w zaleŜności od rodzaju energii.

NajdroŜsza

–

benzyna bezołowiowa, Najtańszy

–

cięŜki olej, węgiel

Cena energii

–

podatek od energii

Nie ma korelacji między ceną a negatywnym wpływem na

środowisko.

Odwrotnie!

Najtańsze paliwa to cięŜki olej i

węgiel, które dają najwięcej zanieczyszczeń i najwięcej produkuj

. Czy więc podatki są związane z

prośrodowiskową

polityką?

Nie!

Podatek w centach za
paliwo odpowiadające
spaleniu 1 kg węgla
Powinny być równe

Benzyna lotnicza, węgiel i
gaz naturalny z zerowym
podatkiem !

Koszt energii elektrycznej w USA

Podsumowanie

Zarówno z ekonomicznego jak i ekologicznego

punktu widzenia najlepsze jest wytwarzanie

energii elektrycznej w elektrowniach wodnych i

elektrowniach jądrowych

Rozwój takiej energetyki napotyka na bariery:

Energia wodna

–

brak dobrych nowych lokalizacji

Energia jądrowa

–

brak społecznej akceptacji

Odnawialne źródła energii mogą zastąpić paliwa

organiczne dopiero w dalekiej przyszłości

Podsumowanie

KaŜdy system energrtyczny musi działać elastycznie i mieć

własność dopasowania podaŜy do zapotrzebowania

Szybkie zmiany mocy są moŜliwe w energetyce wodnej i

jądrowej i w mniejszym stopniu w energetyce węglowej

System nie moŜe być oparty wyłącznie na elektrowniach

wiatrowych i (lub) słonecznych, poniewaŜ energia dostarczana

przez te elektrownie zaleŜy od warunków pogodowych i są

okresy przerw w pracy takich elektrownii

Bez rozwiazania problemu magazynowania energii elektrownie

wiatrowe i słoneczne mogą stanowić jedynie uzupełnienie w

systemie

Najlepszą obecnie metodą magazynowania energii są

elektrownie szczytowo

pompowe

W przyszłości duŜe nadzieje wiąŜe się z wytwarzaniem wodoru,

gdy jest nadmiar energii i z jego spalaniem, gdy wzrasta

zapotrzebowanie

Awarie w elektrowniach jądrowych

Bezpośredni

e ofiary

śmiertelne

zniszczony

bez

uszkodzenia

zniszczony 1

. paliwowy

stopionych

20%

paliwowych

uszkodzonyc

h 150

paliwowych

zniszczone

paliwowe

Stan rdzenia

po awarii

poŜar

stopienie

rdzenia

poŜar

blokada

chłodzenia

nadkrytyczn

ość

poŜar

nadkrytyczn

ość

Typ awarii

powietrze

Chłodziwo

grafit

Moderator

3200

2770

3300

Moc cieplna

[MW]

1986

1979

1975

1969

1961

1957

1952

Rok awarii

1983

1978

1974

1968

1958

1951

1947

Rok

uruchomienia

RBMK

PWR

BWR

Typ

cywilno

wojskowy

cywilny

wojskowy

cywilny

Sposób

wykorzystania

Energetycz

+ Pu

energetycz

energetyczny

doświadczal

produkcyjny

(Pu)

badawczy

Przeznaczenie

ZSRR

USA

Szwajcaria

USA

Wielka

Brytania

Kanada

Kraj

Chernobyl

TMI

Browns

Ferry

Lucerna

Windscale

NRX

Reaktor