Lokalne systemy energetyczne
2. Układy wykorzystujące OZE do produkcji
energii elektrycznej: elektrownie wiatrowe,
ogniwa fotowoltaiczne, elektrownie wodne
(MEW), elektrownie i elektrociepłownie na
biomasę.
2.1. Wiatrowe zespoły prądotwórcze
(elektrownie wiatrowe)
energia elektryczna wytwarzana w generatorze
napędzanym przez turbinę wiatrową
moc elektryczna pojedynczych obiektów: 0,1kW  6MW
maksymalna sprawność: 60%
Uwaga: du\
e pojedyncze obiekty i farmy wiatrowe nie
są zaliczane do generacji rozproszonej, poniewa\
z
reguły nie są lokowane w pobli\
u odbiorców
" w zastosowaniach typowych dla generacji
rozproszonej stosowane są głównie turbiny wiatrowe
o mocach 5 - 50kW,
" du\
e zapotrzebowanie na miejsce decyduje o
stawianiu elektrowni wiatrowych na obszarach
wiejskich,
" nakłady inwestycyjne na kW mocy w przypadku
małych obiektów du\
o wy\
sze ni\
dla du\
ych
elektrowni,
" konieczność stosowania akumulatorów energii
z powodu okresowości pracy.
1
Lokalne systemy energetyczne
Rys.IV.7 Uproszczony schemat budowy siłowni wiatrowej [11]
Rys.IV.7 Schemat układu pracy systemu autonomicznego
z prądnicą prądu stałego i obwodem odbiorczym prądu
stałego oraz przemiennego [11]
Rys.IV.7 Schemat układu współpracującego z siecią
elektroenergetyczną [11]
2
Lokalne systemy energetyczne
2.2. Ogniwa fotowoltaiczne
bezpośrednie przetwarzanie energii promieniowania
słonecznego na energię elektryczną
mała moc pojedynczych ogniw - mo\
liwość rozbudowy
sprawność: 7  17%
Zalety:
" cicha praca (brak części mechanicznych),
" brak oddziaływania na środowisko,
" mo\
liwość zabudowy w konstrukcjach budowlanych.
Wady:
" du\
e koszty,
" sprawność zale\
na od warunków atmosferycznych,
okresowość pracy (przerwa nocna),
" konieczność stosowania akumulatorów energii.
Rys.IV.8. Schemat budowy ogniwa fotowoltaicznego [12]
3
Lokalne systemy energetyczne
Układ fotowoltaiczny: ogniwo + urządzenia dodatkowe
dostosowujące wytwarzany w ogniwach prąd stały do potrzeb
zasilanych urządzeń (akumulatory, falowniki, kontrolery
napięcia)
2.3. Wykorzystanie energii geotermalnej do
celów energetycznych
Sposoby wykorzystania energii geotermalnej
do bezpośredniego ogrzewania
do ogrzewania pośredniego
jako dolne z
ródło pompy ciepła
do produkcji energii elektrycznej
Odbiór energii cieplnej z wód
geotermalnych odbywa się
poprzez eksploatację gorącej
wody ze studni głębinowej,
schładzanie jej na wymiennikach
ciepła i ponowne zatłoczenie,
przez drugi otwór studzienny, do
tej samej warstwy, z której
została pobrana.
Rys.IV.9. Schemat wykorzystania energii geotermalnej do
ogrzewania [13]
4
Lokalne systemy energetyczne
Zalety ciepłowni geotermalnych:
" z
ródło ciepła o stałych parametrach, niezale\
nych
od warunków zewnętrznych,
" mały wpływ na środowisko,
" na wzrost cen energii otrzymywanej z wód
geotermalnych nie ma wpływu wzrost cen
konwencjonalnych nośników energii lub wpływ ten
jest minimalny.
Wady energetyki geotermalnej:
" konieczność stosowania wymienników w przypadku
wysokiej mineralizacji wód,
" wysokie koszty wykonania odwiertów (otwory
wydobywcze i zatłaczające).
2.4. Inne obiekty i urządzenia:
małe elektrownie wodne  MEW;
energia elektryczna wytwarzana w generatorze
napędzanym przez turbinę wodną,
moc elektryczna  do 5 MW
elektrownie, ciepłownie i elektrociepłownie
na biomasę;
kolektory słoneczne).
5
Lokalne systemy energetyczne
3. Rozproszone z
ródła energii i ich współpraca
w lokalnych systemach energetycznych
Rys.IV.10. Schemat lokalnego systemu energetycznego [1]
Elementy składowe zdecentralizowanego systemu
energetycznego:
" małe jednostki wytwórcze (energia elektryczna
i cieplna z gazu ziemnego i OZE): mogą pracować
indywidualnie lub w sieci, do której mogą być tak\
e
podłączone inne z
ródła wytwórcze  zasilane
tradycyjnymi paliwami,
" akumulatory energii,
" odbiorcy przemysłowi i indywidualni,
" centrum zarządzania pracą sytemu
6
Lokalne systemy energetyczne
4.Podsumowanie
Podstawowe cechy odró\
niające generację rozproszoną
od tradycyjnych metod wytwarzania energii
elektrycznej:
lokalizacja:
- w miejscu lub w pobli\
u miejsca u\
ytkowania
energii; często właścicielem i operatorem
jednostki wytwórczej jest bezpośredni
u\
ytkownik energii,
- tego typu urzadzenia wykorzystywane są często
do  odcią\
ania systemu elektroenergetycznego
w szczytach obcią\
enia;
moc:
- najczęściej od kilku do kilkuset kW,
- jednostki wytwórcze o takich mocach nadają się
zwykle do zaspokajania potrzeb energetycznych
domów jednorodzinnych i biur, a tak\
e małych
grup odbiorców;
podłączenie do sieci elektroenergetycznej:
- większość jednostek tego typu jest podłączana
do sieci na poziomie dystrybucji.
7