1.Alternatywne źródła energii w skali globalnej definiuja zrodla stanowiace alternatywe dla kopalnych (konwencjonalnych) źródeł energii np. ropy gazu itp. Sa to en. Sloneczna, wogaz, wiatrowa, geotermalna, biomasa, biopaliwa, wody (spadek wody, plywy morskie), wodór itp. W skali lokalnej podobnie lecz z uwzględnieniem dostępności lub już obecnego wykorzystanie (np. geotermia, energia wodna). Odnawialne źrodla energii- źrodla których zasady nie ulegaja zmianom w okresie ich eksploatacji (niekiedy przypisuje się okreslenie ze okres ten odnosi się do czasu zycia ludzkiego). Zwykle analizowana w aspekcie problemu poszanowania energii wobec zjawiska wyczerpywania się paliw koplanych. Def tej nie podlega czysta energia z wodoru ale praktycznie również z biomasy. Wszystkie analizowane zrodla energii sa związane z aktywnością słońca bezposrednie (energia sloneczna , biomasy, wiatru) pośrednie (energia odnawialna, energia wod). PIERWTONE źr energii odnawialnej : woda, wiatr, promienie słoneczne, biomasa, rozkul izotopow. NATURALNE procesy przemiany materii: parowanie, topienie śniegu i lodu, ruch atmosfery, enr fali, prady oceaniczne, ogrzewanie powierzchni ziemii i atmosfery, promieniowanie słoneczne, produkcje biomasy, zrodla geotermalne. TECHNICZNE przemiany energii: elektrowni wodne, elektrownie wiatrowe, elektorowani falowe, elektr wykorzystujące porady morskie, elektr wykorzystujące cieplo oceanu, pompy ciepla, kolektory słoneczne, en sloneczna, fotoogniwa, El geotermalne, FORMY uzyskanej energii: energia elektryczna, ener cieplna i elektryczna, en elektryczna , en elektryczna en cieplna, en cieplna, en elektryczna, paliwa, ene cieplna, en paliwa, en cieplna. CZYST zrodla energii- ich eksploatacje nie jest związane z generowaniem odpadow: en sloneczna, wiatru, geotermalna, wod, wodoru, plazmy. PARADOKS def tej podlega bardziej ener jadrowa niż energia z biomasy, biogazu czy biopaliw. ___ 15 % (głownie biomasa w krajach rozwijających się) w UE srednio 6-7%. Prognoza rozwoju rynku energii w UE przewiduje wzrost udzialu odnawialnych źródeł energii z obecnych 6,5 % ( w PL ok. 3-4 %_ do 12% w 2010. W przyjetej przez rzad PL we wrzesniu 2000 strategii energii cieplnej i elektrycznej pochodzącej ze źródeł odnawialnych do 7.5 % w 2010 i do 14% w 2020 w stan zuzycia wiatrakow powietrznych. UE deklaracji z 2007 zobowiazala się do osiągnięcia 20 % w 2020. POLSKA- 75% biomasa, 22%- energia wod, 3%-energia sloneczna, wiatrowa i geotermalna. Energetyka geotermalna – energetyka geotermalna jest wewnetrznym ziemi nagromadzonym w skalach oraz wodach wypełniających pory i szczeliny skalne w celu wydobycia wod geotermalnych na powierzchnie , wykonuje się odwierty do głębokości zalegania tych wod. W pewnej odległości od otworu czerpalnego , wykonuje się drugi otwor . którym wode geotermalna po odebraniu od niej ciepla , w tlacza się powrotem an ten sam poziom wodonośny. Temp wod wynosza od kilkudzieciu stopni Az do ponad 90 albo i wiecej, co pozwala na zastosowanie ich glownie w ciepłownictwie Wady: wysoki koszt odwiertow i instalacji, konieczność czestej konserwacji i czyszczenia systemu geotermalnego, możliwość zanieczyszczenia wod gruntowych Zalety- nieograniczone zasoby,duze możliwości wykorzystania, jeje uzycie nie jest uwarunkowane od warunkow pogodowych// wody geoterm,alne znajduja się pod powierzchnia prawie 80% pow Polski w ilości 6600km³co daje możliwość wykorzystania ich na cele energetyczne. Należy podkreślić ze polskie wody geotermalne maja stosunkowo niska temperature. Zasoby tych wod koncentruja się glownie na obszarze Podkarpacia, w pasie od szczecina do lodzi oraz regionie grudiacko-warszaawskim/// Wśród krajów europejskich największe zasoby energii geotermalnej mają Włochy. Na Węgrzech są one 6,5 razy, a w Polsce - niemal 85 razy mniejsze niż w Italii. W Polsce możliwość wykorzystania ciepła wody znajdującej się w ziemi posiadają przede wszystkim okręg szczecińsko-łódzki, grudziądzko-warszawski oraz przedkarpacki. W Polsce istnieje już kilka instalacji geotermalnych, m.in.k. Łodzi, k. Warszawy, k. Szczecina, w Słomnikach (k. Krakowa) i Stargardzie Szczecińskim.Geotermia posiada duże szanse rozwoju w wielu miejscowościach i rejonach kraju. Szczególnie ważną dziedzina jest szeroko pojęte ciepłownictwo, co przycznilo się do znacznej redukcji ilości spalanych paliw i generowanych emisji zanieczyszczen.Jedynym poważnym czynnikiem hamującym sukces energii geotermalnej jest wysoki koszt całej instalacji i odwiertów do wydobycia gorącej wody spod powierzchni ziemi. Ceny są porównywalne z odwiertami ropy i gazu ziemnego.Jak pokazują badania, koszty pozyskania energii geotermalnej maleją. Koszt wytwarzania energii elektrycznej ze źródeł geotermalnych w roku 2005 wynosił 50-150 euro/MWh. Oczekuje się, że koszt ten spadnie do 40-100 euro/MWh w roku 2010 oraz 40-80 euro/MWh w roku 2020.Duza szansa jest adaptacja już istniejących odwiertow w celu eksploatowania wod i ciepla geotermalnego. Odzysk ciepla nie tylko z wod wydobywanych z duzych głębokości, ale także z płytkich poziomów i gruntu przy zastosowania pomp ciepła. Takie rozwiązania znacznie obniża koszty i podniosą efektywność poszerzając rynek odbiorcow i czyniąc energie geotermalna bardziej konkuręcyjna do innych źródeł energii.

2.Pomimo zobowiązań miedzynarodowych w zakresie udzialu OŹE w polityce energetycznej i powtarzanych wielokrotnie deklaracji, geotermia napotka w naszym kraju na bardzo istotne przeszkody. Czyli brak spójności polityki panstwa w tym zakresie, niewystarczające i niesprzyjające regulacje prawne, a przede wszystkim nadmierne ilości i wysokości opłat i podatkow nałożonych na geotermie: opłata za informacje geologiczne i opłata eksploatacyjna za wydobywanie wod geotermalnych. Te bariery powinny zostac jak najszybciej usuniete można bedie wtedy oczekiwac szybszego i szerszego rozwoju wykorzystania energii.Dostępne zasoby energii geotermalnej są zupełnie inną sprawą niż realne zasoby eksploatacyjne.Energia pozyskania z wód geotermalnych jest energią przyjazną dla środowiska. Woda gorąca wydobywana otworem eksploatacyjnym z warstwy wodonośnej po przejściu przez wymiennik ciepła jest zatłaczana w ten sam horyzont otworem chłonnym. Przykładem ograniczenia emisji zanieczyszczeń z tytułu funkcjonowania ciepłowni geotermalnej w odniesieniu do emisji z ciepłowni węglowej o analogicznej co geotermalna produkcji ciepła jest miasto Konin. Zbudowanie ciepłowni geotermalnej o nominalnej mocy 12 MW pozwoli na wyeliminowanie zanieczyszczeń gazami i pyłami,Jednakże ten sposób pozyskiwania energii nie jest tak ekologiczny jak energia wiatru czy słońca. Eksploatacja energii geotermalnej powoduje poważne problemy ekologiczne, z których najważniejszy polega na kłopotach wiązanych z emisją szkodliwych gazów uwalniających się z geopłynu. Dotyczy to przede wszystkim siarkowodoru H^S, który powinien być pochłaniany w odpowiednich instalacjach, co podniosłoby oczywiście koszt produkcji energii elektrycznej. Inne potencjalne zagrożenie dla zdrowia powoduje radon, produkt rozpadu radioaktywnego uranu, wydobywający się wraz z parą ze studni geotermalnej. Ograniczenie szkodliwego oddziaływania tego gazu na środowisko naturalne stanowi otwarty, nie rozwiązany do tej pory problem techniczny.

Geotermia- symbioza natury i technologii.

Najgorętsze regiony świata-strefy wulkaniczne: pacyficzny pierścień ognia, granice płyt litosfery, centra spredingu (rozsuwanie się płyt), ryfty kontynentalne.

Wykorzystanie energii geotermalnej:

- bezpośrednie (en cieplna tj. ogrzewanie);

- pośrednie (przetwarzanie w en elektryczna).

Elgeotermalna na świecie:- na świecie ~3GW(ametrka 4 GW Azja 3,5 GW, EU 1,5GW) –kraje produkcyjne:24,-zabezpieczenia dba 90 mil ludzi,-porównanie: biomasa 40GW, wiatrow 100GW słonce 1GW. Wykorzystanie EG: - 28000 MW w 70 krajach (EU 10000 azja 8800 ameryka 8400), - jest to 8% ogólnej mocy cieplnej ze źródeł odnawialnych,-oszczednosc 25 mln ton ropy/ rok,- ludność 35 krajow korzysta z kapieli w naturalnych goracych zrodlach w sposób niekomercyjny.

Zaklady w których funkcjonuje geotermia; pyczyca, stargrad,zakopane. 1MW w zimie zaspokaja około 500 osob. P=1,2*V*delta (kW) do otworu zatłaczającego E^d=E^w ( w stanie ustalonym deltaE=0), E₁^d=E₁^w+E₂^w gdzie E=mc. Przy strumieniu plynu mamy str masy na jednostke czasu i energia przechodzi w moc: m(t/h)=V(m³/h)*ro(g/cm³) V₁ro₁c₁deltaT₁=P₂ ,P₂ –moc cieplna ( cieplo pobiera w czasie 1 sek0 od wody termalnej. Dla wody c~4,2 (kJ/kgKJ, ro=1(g/cm³) stad P(kW)=1,2*V(m³/h)*delta-moc do oceny geotermalnej. Tym wzorem posługujemy się gdy instalacja już pracuje. Zasoby dyspozycyjne mocy Ed/t). szacujemy przy założonym schłodzeniu do 20 st C :Pd=V*(T-20)*C*ro stad Pd(kW)=1,2*Vmax(m³/h)*(T-20) [st C]. zasoby dyspozycyjne energii geotermalnej-ilosc energi danego zbiornika możliwa do zagospodarowania w danych warunkach środowiskowych ale bez wskazania szczegółowej lokalizacji i warunkow techniczno-ekonomicznych ujecia wody.GeotermiaCD Zasoby dyspozycyjne wyrazane SA zwykle w (MJ na rok): Ed(kWh)=1,2*Vmax*(T-20)*t; Ed(MJ)=4,3*Vmax*(T-20)*t t-okres eksploatacji 1 rok 8760 h , zalozeno schładzanie do 20⁰ zasoby dostepne- ilośc energii cieplnej zmagazynowana w skorupie ziemskiej do gł 3 km,odniesiona do sredniej temp rocznej na powierzchni terenu wyrazona w J/km²: Ed=m*c*(T₃₀₀₀-T₀)/2A; m-masa (bloku obliczeniowego (a*3km*Sr głębokość bloku)) c-cieplo właściwe, T₀-temp roczna, A-powierzchnia. Zasoby statyczne zbiornika- to energia cieplna wolnej (grawitacyjnej) wody geotermalnej wystepujaca w porach szczelinach danego zbiornika (J); Es=m_w*c*(T-T₀) gdzie m- masz plynu w zbiorniku c-cieplo właściwe plynu T –temp plynu geotermalnego; m_W =A*H*porowatosc[%]*gęstość plynu. Schemat dzialania instalacji bezpośredniego wykorzystania wody geotermalnej- woda geotermalna przekazuje energie cieplna wodzie obiegu ciepłowniczego za posdernictwem wymiennika ciepla. Układ możliwy jest do zastosowania wszedzie tam gdzie woda geotermalna posiada odpowiednio wysoka temperature instalacja C.O. i przygotowanie cieplej wody uzytkowej z kotlem z powodu –zbyt niskiej temp,-stałego strumienia. Energetyczny bilans Pomp ciepla Q=Q₀+L. WSP efektywności grzewczej pompy ciepla COP. COP=Q/L. COP=(Q₀+L)/L=(Q₀+Q-Q₀)/(Q-Q₀)=Q(Q-Q₀)=delta s*T_g/(delta s*T_g-T₀*delta s) COP=Q/L= T_g/(T_g-T₀) jednak ze względu na odstępstwo od idealnego obiegu carnota COP=Q/L=0,5[T_g/(T_g-T₀)] , COP~3,0-4,0 zalet : koszt, wysoki COP, indywidualny odbiorca; wady: niska temp wyjsciowa (do 35 st C), awaryjność

3.ENERGIA WODNA: ok. 20% ogólnej globalnej en elektr pochodzi z en wodnej. Pierwszy młyn napędzany wodą w 1264 r. rzeka Czarna w Połańcu. TURBINA WODNA- (turb hydrauliczna) to silnik wodny przetwarzający en mechaniczną wody w ruch obrotowy wirnika w polu magnetycznym stojana. Budowa turbin Podstawowym elementem każdej turbiny jest łopatka która jest przymocowana do tarczy lub bębna. Łopatki są przymocowane na całym obwodzie bębna lub tarczy tworząc tak zwany wieniec łopatkowy lub palisadę łopatkową. Bęben bądź tarcza jest osadzona na wale; czasem są one wykonane jako jeden element. Wał razem z tarczą / bębnem i wieńcem łopatkowym stanowią wirnik turbiny, który się obraca w wyniku przepływu gazu bądź cieczy. Palisada na wirniku nazywa się palisadą wirnikową albo wieńcem wirnikowym. W turbinach osiowych (zwłaszcza w turbinach wielostopniowych) często wieniec wirnikowy musi mieć przed sobą nieruchomy wieniec kierowniczy zwany też kierownicą, który ma za zadanie odpowiednio ukierunkować czynnik padający na łopatki wirnika. Kierownica także składa się z łopatek i jest ona nieruchomo przymocowana do korpusu turbiny. Nie może ona stykać się z wirnikiem. Wieniec kierowniczy wraz z wieńcem wirnikowym stanowi jeden stopień turbiny osiowej. Ich liczba może być różna, najczęściej od kilkunastu do jednego. Liczba łopatek palisady wirnikowej jest na ogół inna niż w palisadzie kierowniczej. Całość jest zamknięta w korpusie pojedynczym lub podwójnym. TURBINY WODNE dzielimy na: Akcyjne 25- spadku np. turb Peltona w której wirnik z wklęsłymi łopatkami zasilany jest stycznie strumieniem wody z dyszy. Stosowana przy dużych spadkach (pionowe uderzenie w turbinę), Reakcyjne- turb Francisa dla średnich spadków 60-, turb Kaplana turb śmigłowa dla małych spadków 1,5-25m (MEW) turb Tesli turb talerzowa- szczególny przypadek turb hydraul. Poziome napędzanie turbiny. W turbinach reakcyjnych musi występować zawirowanie wody gdyż są małe spadki. TURBINA FRANCISA: Część przepływową turbiny Francisa stanowią w kolejności: kierownica, wirnik, rura ssąca a także w wielu przypadkach specjalnie ukształtowana obudowa spełniająca rolę elementu doprowadzającego wodę do kierownicy w postaci spirali, leja lub kotła. Przeznaczeniem kierownicy jest zapewnienie dopływu określonej ilości wody do wirnika oraz odpowiednie ukierunkowanie strugi. W wirniku następuje zasadnicza przemiana energii wody na pracę mechaniczną, a także zmiana kierunku przepływu z promieniowego kierunku wylotu kierownicy na osiowy kierunek wylotu z wirnika. Z wirnika woda odpływa prostoosiową lub zakrzywioną rurą ssącą, której działanie polega na wytworzeniu podciśnienia na wylocie wirnika. Umożliwia to wykorzystanie części spadu, odpowiadającej odległości wirnika od zwierciadła wody w kanale odpływowym. Jednocześnie rura ssąca stwarza warunki do odzyskania części energii kinetycznej opuszczającej wirnik, co jest szczególnie ważne w turbinach szybkobieżnych. Wirnik turbiny Francisa składa się z dwóch wieńców zewnętrznego i wewnętrznego oraz z łączących ich łopatek. W wieńcu wewnętrznym są wykonane otwory odciążające, zapewniające zmniejszenie sił osiowych wywołanych naporem hydraulicznym.En wodna CD. Turbina Kaplana Różnica konstrukcyjna pomiędzy turbiną Francisa i Kaplana uwidacznia się szczególnie w budowie wirnika, konstrukcja kierownicy pozostaje natomiast właściwie niezmieniona. Wirnik turbiny Kaplana ma nastawialne łopatki, które obracają się w łożyskach osadzonych w piaście wirnika. Tak, więc typowa turbina Kaplana ma dwa regulowane zespoły - wirnik i kierownicę. Pomiędzy nastawieniami łopatek wirnika i kierownicy musi być zachowana ścisła zależność. Zapewnia to wysoką sprawność turbiny w szerokim zakresie obciążeń. Uproszczonym rozwiązaniem turbiny Kaplana jest turbina z pojedynczą regulacją (tylko łopatek wirnika lub tylko kierownicy). Jest to tzw. turbina śmigłowa, obecnie bardzo rzadko stosowana. Przez wiele lat turbina Kaplana (śmigłowa) była najczęściej instalowana w układzie pionowym, zabudowana w komorze spiralnej, blaszanej lub betonowej, z odprowadzeniem wody zakrzywioną rurą ssącą. W ostatnich latach bardzo szerokie zastosowanie znalazły liczne rozwiązania konstrukcyjne turbin Kaplana wykonywane w układzie rurowym, o osi poziomej lub ukośnej. TURBINA TESLI: Tesla używa zestawu sztywnych metalowych tarcz, które zamiast przeciwstawiać się strumieniowi napędowemu pod ostrym kątem, wirują z płynną sprawnością równolegle do kierunku przepływu. Turbina Tesli jest bezwibracyjna, ponieważ płyn napędzający porusza się "po naturalnych ścieżkach lub liniach strumienia, stawiających najmniejszy opór nie napotykając wymuszenia lub zaburzeń przepływu". Ruch turbiny może być z łatwością odwrócony przez wprowadzenie płynu napędowego przez zawór doprowadzający z drugiej strony. Wykorzystanie zasobów wodnych uzależnione jest od dwóch czynników średniego przepływu i spadku. Moc teoretyczna cieku wodnego wyrażana jest wzorem: Pśr teor=9,81*Qśr.*Hśr [kW], gdzie Qśr.- wieloletni przepływ średni [m3/s], Hśr- spad analizowanego odcinka rzeki [m]. Teoretyczna energia uzyskana dla rozpatrywanego odcinka rzeki rocznie: Eśr=8760*Pśr [kWh] . E=mgH, m=Qtro, E=QtrogH=Qt*1*9,81*H, P=E/t Funkcje hiperboliczne zamieniają się w funkcje liniowe.

4. KLASYFIKACJA ELEKTROWNI WODNYCH POD WZGLĘDEM RODZAJU 1. Elektrownie z naturalnym dopływem wody:-elektrownie regulacyjne - inaczej zbiornikowe, tzn., że przed elektrownią znajduje się zbiornik wodny, który wyrównuje sezonowe różnice w ilości płynącej wody; - elektrownie przepływowe, które nie posiadają zbiornika, więc ilość wyprodukowanej energii zależy od ilości wody płynącej w rzece w danym momencie. Zasada działania elektrowni wodnych: woda z rzek spływa z wyżej położonych terenów takich jak np. góry, czy wyżyny do zbiorników wodnych (mórz lub jezior) położonych np. na nizinach. Przepływ wody w rzece spowodowany jest różnicą energii potencjalnej wód rzeki w górnym i dolnym biegu. Energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną płynącej wody. Fakt ten wykorzystuje się właśnie w elektrowni wodnej przepuszczając przez turbiny wodne płynącą rzeką wodę. 2. Elektrownie szczytowo - pompowe, które znajdują się pomiędzy dwoma zbiornikami wodnymi - tzn. górny i dolnym. Te elektrownie umożliwiają kumulację energii w okresie małego zapotrzebowania na nią przez pompowanie wody ze zbiornika dolnego do górnego. Natomiast w okresie większego zapotrzebowania energia wyzwalana jest przez spuszczane wody ze zbiornika górnego do dolnego za pomocą turbin wodnych. Zasada działania jest następująca: woda ze zbiornika górnego w godzinach szczytowego poboru mocy spuszczana jest w dół; na końcu trafia na turbinę z generatorem i wytwarza prąd. Najczęściej nocą, gdy zapotrzebowanie na prąd elektryczny w sposób naturalny radykalnie spada - przeprowadza się cykl odwrotny. Silnik napędzający turbinę (w poprzednim cyklu pełnił rolę generatora) pobiera energię elektryczną z sieci - o tej porze jest jej nadmiar i należałoby odstawić bloki w elektrowniach cieplnych, co jest i nieekonomiczne, i kłopotliwe technicznie, elektrownia szczytowo-pompowa akurat odbiera nadmiar mocy. W ciągu 6 godzin zbiornik górny jest ponownie napełniony. Zbiornik górny jest tak umieszczony, aby istniejący dopływ pokrywał straty wody (wsiąkanie, parowanie). Moc zużywana na przepompowanie wody do górnego zbiornika jest tylko wtedy mniejsza niż uzyskana podczas jej spadu, gdy czas pompowania jest odpowiednio dłuższy od czasu przepływu w dół, chociaż energia zużywana na przepompowanie jest zawsze większa od energii uzyskanej, gdyż sprawność wynosi około 0,7. Bilans ekonomiczny pracy elektrowni pompowej jest jednak dodatni, gdyż energia zużywana na pompowanie jest tańsza niż energia uzyskana w godzinach szczytu, ponieważ pobiera się ją z sieci w czasie małego zapotrzebowania w systemie energetycznym. Potencjał hydroenergetyczny: polska: 2005: 36 Gw, w tym 2,3 gw wodnej, 2007-produkc całk 157 TJ, w tym wodna ok. 2,5 TWh ok. 1,5%. Polska wykorzystuje swoje zasoby w 12%, Niemcy 80%, Francja 100%, Norwegia 84%. Hydroenergetyka w Polsce: Mała elektrownia wodna MEW dla obiektów o mocy zainstalowanej do 0,5 MW. Stosuje się jeszcze wewnętrzny podział MEW na: mikro elektrownie wodne, mini elektrownie wodne i małe elektrownie wodne. Zalety MEW: wytwarzanie "czystej" energii elektrycznej, zużywanie niewielkich ilości energii na potrzeby własne, ok. 0,5-1%, przy ok.10% w przypadku elektrowni tradycyjnych, niewielki nadzór techniczych do ich obsługi, mogą być sterowanie zdalnie - nie wymagają licznego personelu, możliwość wykorzystywania energii z tych źródeł przez lokalnych odbiorców tak, że można mówić o minimalnych stratach przesyłu, awaryjne źródło energii w przypadku uszkodzenia sieci przesyłowej, regulują stosunki wodne w najbliższej okolicy, co może mieć wpływ na obszary rolnicze, budowa budowli piętrzącej powoduje powstanie zbiornika wodnego, który stając się cennym elementem krajobrazu może decydować o rozwoju turystyki i rekreacji w danym regionie, stworzenie nowych miejsc pracy - wykonywane przy użyciu miejscowych materiałów i siły roboczej, a ich prostota techniczna powoduje wysoką niezawodność i długą żywotność, budowla piętrząca może również w pewnym stopniu osłabić wielkość zatapiania okolic w przypadku występowania powodzi, nie zanieczyszczają środowiska i mogą być instalowane w licznych miejscach na małych ciekach wodnych, krótki okres od projektu do realizacji - mogą być zaprojektowane i wybudowane w ciągu 1-2 lat, wyposażenie jest dostępne powszechnie, a technologia dobrze opanowana, rozproszenia w terenie skraca odległości przesyłu energii i zmniejsza związane z tym koszty. Negatywne oddział: zmniejszenie naturalnego przepływu wody. Energia kinetyczna prądów morskich: fermy wiatraków podwodnych, zalety: dla wody płyn z prędk 2-3 m/s turbina dostarcza 4 razy więcej energii, utrudnienia: problemy z montażem i konserwacją urządzeń, silnie agresywne środowisko (korozja w słonej wodzie a także działanie flory i fauny) Energia pływów: pływy są źródłem en o mniejszym potencjale (szacuje się możliwe do wykorzysta jest 200gw) niż prądy morskie ale za to bezpieczniejsze i lepiej poznane. Energię pływów można wykorzystywać zarówno w czasie przypływów jak i odpływów. Niestety budowa elektrowni pływowych jest bardzo kosztowna, a ponieważ pora przypływów i odpływów ulega nieustannej zmianie, to wytwarzają one energię niekoniecznie w czasie zwiększonego zapotrzebowania. Na szczęście jednak pory przypływów i odpływów można z wyprzedzeniem przewidywać, co ułatwia planowanie rozkładu obciążeń między inne elektrownie. Elektrownie pływowe stanowią nieprzekraczalną barierę dla ryb, poważnie utrudniają też transport morski.

5.Energia falowania- moc ocenia się na 3TW. Jako źródło energii fale morskie mają dwie zasadnicze wady. Ich energia , w odróżnieniu od energii pływów, rozproszona jest na ogromnym obszarze oceanu. Po drugie zaś – stan morza uzależniony jest od kaprysów pogody i w zależności od nich podlega trudnym do przewidzenia wahaniom. Największym problemem jest zmienność wysokości fal i wytrzymałość elektrowni. elektrownie pneumatyczne - fale wymuszają w nich ruch powietrza, które napędza turbinę.elektrownie mechaniczne - wykorzystują siłę wyporu do poruszania się prostopadle do dna, co powoduje obracanie się wirnika połączonego z prądnicą elektrownie indukcyjne - wykorzystują ruch pływaków do wytwarzania energii elektrycznej poprzez zastosowanie poruszających się wraz z pływakami cewek w polu magnetycznym elektrownie hydrauliczne - w których przez ścianki nieruchomego zbiornika przelewają się jedynie szczyty fal, a woda wypływająca ze zbiornika napędza turbinę.ENERGIA WIATROWA: Elektrownie wiatrowe przeznaczone sa do przetwarzania energii wiatru na energie mechaniczna, która dalej zamieniana jest na elektryczna. Sa to szybkoobrotowe elektrownie o osi poziomej. Trójlopatowy wirnik z nastawianymi automatycznie lopatami o odpowiednio dobranym profilu napedza poprzez przekladnie zebata generator asynchroniczny lub synchroniczny. Nadzór nad praca elektrowni zapewnia mikrokomputer. Elektrownia pracuje samoczynnie, bez nadzoru obslugi. W razie awarii komputer zatrzymuje elektrownie i sygnalizuje taki stan. Sposób podlaczenia elektrowni do sieci okresla wlasciwy dla danego terenu Rejon Energetyczny. Przy projektowaniu instalacji wiatrowej w pierwszej kolejnosci niezbedne jest zbadanie charakterystyki wiatru na przeznaczonym dla niej terenie: obliczenie sredniej rocznej predkosci wiatru oraz wyznaczenie jego dominujacych kierunków. Aby poznac charakterystyke wietrznosci wybranego obszaru nalezy przeprowadzic na nim co najmniej 12-miesieczne pomiary na wysokosci 40 lub . Produkcja światowa: 1999 – 10GW, 2006-50GW, 2007-94GW. 2007- Europa 60GW, USA 17GW, Polska 0,35GW. 30 – 70 kW – przydomowe, wirnik max 17m średnicy, 200 – 600 kW – używane przeważnie, wirnik max 35 m, 1500/2000/5000 kW – multimegawatowe, wirnik max 120 m. 3 Możliwe propozycje dla inwestorów: 1) Zbudowanie małej elektrowni wiatrowej, tzw. Elektrownie przydomowe. 5 kW, koszt około 45 tys zł. Daje energię elektryczną, ale jeśli nie wieje powinna być podłączona do sieci i stacji akumulatorów. Są badane do polepszania bilansu energetycznego - w takim przypadku można je skojarzyć z paletami fotowaltanicznymi. ZIELONA ENERGIA – zapewnia zbyt, większe dochody ze sprzedaży, zakup pakietu energii zielonej. BIAŁY CERTYFIKAT – kiedy produkuję energię dla siebie. ZIEONY CERYTFIKAT – jeśli oddaje do sieci. Zwykle budowane dla polepszenia bilansu energetycznego odbiorcy, nie dla komercyjnej produkcji energii lub też są to instalacje do zapewnienia energii dla małych obiektów poza siecią energetyczną. W takim wypadku są one zwykle skojarzone z innymi źródłami, np. panelami fotowoltaicznymi. 2) Zastosowanie maszyn używanych. Głównym powodem takiego rozwiązania jest niska cena tych urządzeń, cena ta wynika niekoniecznie ze stanu technicznego tych maszyn lecz często z uwarunkowań oferenta. Starając się o pozwolenie na budowę nowych maszyn musi on w określonym terminie dokonać rozbioru istniejącej elektrowni lub farmy. 3) zakup nowych maszyn do komercyjnej produkcji energii. ZA: Inwestor to IMW elektrownia, to produkcja energii min 2200 MWh/rok. Zatem przy cenie zielonej energii ok. 300 zł netto/MWh daje to roczne przychody w wys min 660000 zł+VAT. Gmina bo 1MW to inwestycja min 1 mln Euro czyli ok. 4 mln zł z czego zwykle 1/3 to podstawa do 2% podatku lokalizacyjnego (ok. 20-25tys). Zakład energetyczny bo produkcja 2200 MWh/rok pozwala im łatwiej wypełnić obowiązek pozyskania określonej ilości energii odnawialnej. Ekolodzy bo 2200 MWh energii odnawialnej to zmniejszenie emisji CO2 o 2780 ton, SO2 o 17,6 ton, NOx o 13,2 ton, pyłów ok. 2 ton, żużli i popiołów o 154 ton. Lokalni podwykonawcy gdyż konieczne będzie wykonanie projektów map, badań geologicznych, infrastruktury energetycznej, fundamentów. PRZECIW: Ekolodzy ptaki i hałas. Urbaniści skażenie krajobrazu, Górnictwo bo zmniejsza to zapotrzebowanie na węgiel energetyczny. Zasoby en wiatrowej: Ocena zasobów energii wiatr w warunkach Polski dokonywana jest na wysokościach charakterystycznych dla siłowni wiatrowych o małych 18mnpm, średnich 40mnpm, dużych mocach 60mnpm. Ocenę zasobów dla tych wysokości przeprowadzić można na 2 sposoby: zasoby teoretyczne en wiatr- przy założeniu 60% sprawności przetwarzania en kinetycznej wiatru w en elektryczną i stałą średnioroczną prędkość wiatru, zasoby techniczne.

6.METODYKA SZACOWANIA POTENCJAŁU EN WIATR: Szacowany jest jako potencjał teoretyczny i techniczny (możliwy do pozyskania). Potencjał teoret określany jest przy założeniu maksymalnej 60% sprawności przetworzenia en kinetycznej wiatru w energię elektryczną i stałej prędkości wiatru: E=0,6*1/2*ro*A*V^3*t. E-en wiatrowa [Wh], ro-gęstość powietrza [kg/m3], 0,6-współcz Betza dla turbin, A- powierzchnia przez którą przepływa strumień powietrza [m2] Zakłada się że szacunki dotyczące potencjału energii wiatru odnoszone są do 1m2 powierzchni, v-średnioroczna prędkość wiatru [m/s] na wysokość 18,40,60m. Prędkość gazu jest kluczowym parametrem., t- czas, w którym dokonuje się szacowania potencjału i do którego odnosi się wartość prędkości średniej [h]. m=Vro /:t, m’ [kg/s]= V’ro=Avro[kg/m3], Ek=1/2 mv^2 /t, Pk=1/2 m’v^2=1/2Avrov^2= 1/2Av^3*ro. Vh=v14*(h/14)^(1/5). Potencjał techniczny en wiatru możliwy do pozyskania: Etech= t całka(od v1do v2) [P(v)*fv)]*dv, Etech- potencjał en wiatr technicznej możliwej do pozyskania (kwh/rok), P(w)- moc siłowni wiatrowej przy prędk wiatru w wg krzywej mocy [kw] w1-prędk startowa zgodnie z krzywą, w2-predk wyłączenia zgodnie z krzywą [m/s], f(w)-funkcja określająca częstość wiania wiatru z prędk w. Numerycznie: Etech=(suma Pk*fk*delta v)*8760 [kwh/rok] W celu zwiększenia uzyskiwanej mocy budowane są tzw. farmy wiatrowe - zespoły wielu ustawionych obok siebie elektrowni wiatrowych. Zalety elektrowni wiatrowych to: zaspokojenie rosnących potrzeb energetycznych ludności poprzez rozwój ekologicznie czystej energii, możliwość zasilania miejsc trudno dostępnych,wzrost udziału energii uzyskiwanej ze źródeł odnawialnych w bilansie energetycznym,możliwość aktywizacji terenów słabo zaludnionych lub o ubogich glebach. Wady elektrowni wiatrowych to:wysokie koszty instalacji, hałas, zmiany w krajobrazie,negatywny wpływ na populacje ptaków na danym terenie. Turbina wiatrowa – urządzenie zamieniające energię kinetyczną wiatru na pracę mechaniczną w postaci ruchu obrotowego wirnika. Każda turbina wiatrowa posiada wirnik składający się z łopat i piasty umieszczonej na przedniej części gondoli ustawionej na wiatr. Wirnik przymocowany jest do głównego wału wspierającego się na łożyskach. Wał przenosi energię obrotów przez przekładnię do generatora, który przekształca ją w energię elektryczną. Najczęściej obecnie spotykaną turbiną wiatrową jest turbina śmigłowa trójpłatowa (rzadziej dwu- lub jednopłatowa, ewentualnie o większej liczbie łopat), o poziomej osi obrotu, wirniku ustawionym "na wiatr", zamocowanym w gondoli. Całość umieszczona jest na wieży o wysokości do .ENERGIA SŁONECZNA: Kolektory słoneczne zamieniają energię słoneczną na energię cieplną. Uzyskana w ten sposób energia cieplna gromadzona jest w zasobnikach, za pośrednictwem których może być wykorzystywana do ogrzewania mieszkań i do produkcji ciepłej wody. W warunkach geograficznych Polski instalacje solarne najczęściej wykorzystywane są do podgrzewania wody użytkowej. Pozwalają zaoszczędzić całorocznie ok. 60% energii potrzebnej do przygotowania ciepłej wody i sezonowo do 90% energii potrzebnej do podgrzewania wody w basenach kąpielowych. Średnia roczna ilość energii promieniowania słonecznego(KWh/m²)- Polska -1000( co odpowiada 2,75 kW/m² na dobę – pow plaska. Moc w przybliżeniu 0,12 KW/m²) – Hiszpania- 1500; Safara- 2200; Klasyfikacja systemów solarnych: 1. Systemy kolektorowe( cieczowe(glikol), powietrzne)- kolektory słoneczne na pochyłych dachach służa do produkcji ciepła(c.w.u), nie powinny być używane do centralnego ogrzewania; dziela się na płaskie i rurowe 2. Systemy fotowoltaiczne (energia elektr)3. Systemy pasywne (wykorzystanie zjawisk przyrodniczych, układ instalacji, redukują zużycie energii; budynki pasywne wykorzystują 30% ener w stosunku do zwykłych- finansowo b. drogie)4. Systemy zwierciadłowe – kotłowe (w hutach) bezpośrednie (Tybet) ). Budowa i zasada działania kolektora słonecznego Płaski kolektor słoneczny jest najprostszym i najbardziej rozpowszechnionym urządzeniem, stosowanym w tym celu. Zasada działania kolektora słonecznego polega na zamianie (konwersji) energii promieniowania słonecznego w ciepło i przekazanie go czynnikowi roboczemu. Elementem, w którym następuje przekazanie tej energii jest absorber. Większość kolektorów przykrytych jest szybą solarną. Im więcej promieniowania słonecznego przepuści szyba, tym więcej dotrze go do absorbera. Absorber nagrzewając się, pochłania przepuszczone promieniowanie słoneczne. Ciepło jest odbierane z płyty absorbera przez czynnik roboczy, płynący w zintegrowanym z absorberem, najczęściej miedzianym, rurociągu. Podczas jednokrotnego przepływu, temperatura czynnika rośnie zwykle o kilka do kilkunastu stopni. Przyrost temperatury zależy od natężenia promieniowania słonecznego docierającego do absorbera i prędkości przepływu czynnika roboczego przez rurociąg w absorberze. Czynnikiem roboczym może być woda, ale w przypadku całorocznego użytkowania kolektorów dla słonecznych należy zastosować płyn niezamarzający

7.Ogniwo fotowoltaiczne to krzemowa płytka półprzewodnikowa, wewnątrz której istnieje bariera potencjału (pole elektryczne), w postaci złącza p-n (positive – negative). Padające na fotoogniwo promieniowanie słoneczne wybija elektrony z ich miejsc w strukturze półprzewodnika, tworząc pary nośników o przeciwnych ładunkach (elektron z ładunkiem ujemnym i z ładunkiem dodatnim „dziura”, powstała po jego wybiciu). Ładunki te zostają następnie rozdzielone przez istniejące na złączu p-n pole elektryczne, co sprawia, że w ogniwie pojawia się napięcie. Wystarczy do ogniwa podłączyć urządzenie pobierające energię i następuje przepływ prądu elektrycznego. Ogniwa fotowoltaiczne łączone są po kilkadziesiąt w moduły fotowoltaiczne, co pozwala uzyskać niezbędną moc i odpowiednie napięcie. Z modułów budowane są z kolei systemy fotowoltaiczne, wśród których wyróżnia się:systemy podłączone za pomocą falownika do trójfazowej sieci elektroenergetyczneji systemy autonomiczne, zasilające bezpośrednio urządzenia prądu stałego.Ogniwa fotowoltaiczne (PV), są - dzięki absorpcji i konwersji promieniowania słonecznego - źródłem energii elektrycznej. Ilość padającej energii słońca – W Polsce przypada ok. 2m³ kolektora na osobe; LATO:dla obszaru Polski, dla powierzni nachylonej pod katek 45 stopni od maja do sierpnia sredniodobowo pada 5kWh/m² energii słonecznej (w przybl. 0,2 kW/m²); W okresie od maja do sierpnia 1m² kolektora (5kWh) wystarczy do ogrzania w ciagu doby 50 l wody od temp 15^o do 45^o( wchodzi do wody polowa tego co kolektor zrobi)<wymagane 2-3 kWh, 5 kWh jest ze słońca, a sprawność konwersji 0,5). Sa to potrzeby na c.w.u 1/os /dobe. W lecie 1m² kolektora na osobe była by wystarczajaca;// 1MJ w przyb=0,28kWh. Droga energii słonecznej do systemu kolektorowego- 1,4 kW/m² – stała słoneczna( max moc docierająca do atmosfery: południe: równik) – praktyczna sprawność konwersji kolektorów w przybl. 50-60% w stosunku do promieniowania całkowitego padającego; - max sprawność konwersji teoretyczna -70% w stosunku do promieniowania padajacego do pow. Ziemi (0,7 kWh/m² już dla każdej szerokości geograficznej) – modul fotowoltaiczny wykorzystuje max 20 % promieniowania padajacego Systemy kolektorowe powietrzne Dwuprzejsciowy podgrzewacz powietrza z zabezpieczeniem przed noca, odwrotna cyrkulacja. Opis dzialania: 1 Siatka kolektorowa(absorber) nagrzewa się, cieplejsze lżejsze powietrze idzie do gory – zasysa z zewnatrz powietrze zimne 2 cieple pow wychodzące z kolektora wchodzi przez dziure w scianie do domu 3 blokada – nie jest wyciągane pow. Z zewnatrz, np. w nocy by nie wyziębiać) Systemy pasywne (def. < 15kWh/m²/rok) – od strony poludniowej najwięcej okien , od polnocnej brak,- dach polkolisty w formie zwierciadla – na strychu pojemniki z ciepla woda – sciany z blacha i 40cm warstwa waty szklanej(blacha w ziemie 7m bo temp pod ziemia ok. 10 ⁰- od strony polnocnej wiaty – by była cyrkulacja powietrza w lecie – kolor – budynki ciemne aby pochłaniały energie sloneczna.

8.BIOMASA – subst pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegaja biodegradacji pochodzące z produktow, odpadow i pozostałości produkcji rolnej i lesnej oraz inne czesci odpadow ulegajace biodegradacji.biopaliwo- biomasa która zostala przygotowana do wykorzystania w celach energetycznych. Potencjalne grupy energii biomasy: 1. Wytwarzanie biomasy( plantacje roslin uprawnych w przeznaczeniu na cele energetyczne np. kukurydza i rzepak) 2. Organiczne pozostałości i odpady: pozostałości z roślin uprawnych, odpady powstałe przy produkcji i przetwarzaniu produktow roślinnych, odpady zwierzece(obornik, gnojowica), organiczne odpady komunalne. BIOPALIWA 1. STALE – pozostałości z rolnictwa, -osady sciekowe,- drewno opalowe- rosliny en. Trawiaste i drzewiaste – inne w tym makulatura 2.GAZOWE – biogaz z fermentacji odpadow sciekowych – gaz drzewny – biogaz/gaz wysypiskowy – biogaz rolniczy – biogaz z fermentacji odpadow przetwórstwa spożywczego 3.CIEKLE – biodiesel (estry) – etanol(ziemniaki) – metanol (z drewna) – paliwa plynne z drewna Biogaz – sklada się z metanu (55-65%) i CO₂ - wartość opalowa 19,8-23,4 MJ/m³ (6kWh /m³) – powstaje w skutek beztlenowej fermentacji wywolanej przez beztlenowe bakterie metanowe. Ocenę energii związanej z biogazem sporzadza się bazując na następujących źródłach: -oczyszczalnie ścieków – bazy odpadów Zasoby biogazu – metodyka Potencjał biogazu można okreslic w dwojaki sposób: 1. Potencjal teoretyczny(fikcja!) całkowite ujecie substancji (będącej źródłem biogazu np. wysypisko) oraz 100% konwersji energii chemicznej na cieplo lub en.elektryczna 2. Potencjla techniczny możliwy do wykonania – realne ujecie substancji i sprawność konwersji energii chemicznej biogazu w aktualnie dostępne urzadzenia. Załozenia - biogaz z oczyszczanych ścieków (ok. 80m³/1000m³ ścieków komunalnych) wart. Opalowa ok. 6kWh/m³ – biogaz wysypisk owy ok. 25m³/ t odpadow komunalnych przez 20 lat, wart. Opalowa 5kWh/m³ – biogaz rolniczy 1SD – 590m³/rok, wart. Opalowa 6,5 kWh/m³ Zasoby biomasy stałej – metodyka 1. w szacunkach potencjalu biomasy przyjmuje się ze pochodzi z produkcji roślinnej (slona –ok. 30%, uprawy energ.) , z produkcji lesnej(drewno 11-17%<11-17 % drzewa można Spalic , reszta na przemysl) oraz z lak nieuzytkowanych – pastwiska(siano-5%)2. 2t biomasy odpowiadaja 1t wegla(2x slabsza od wegla) 3. Wartość opalowa slomy ok. 13MJ /kg, wart.op drewna 10MJ/kg (wegiel 25MJ/kg) Tabelka: 1.kol (poczatek plonowania) Wierzba –po 3 latach, topola –po 7, trzcina i pszenica po 2latach 2. Plon t s.m/ha/rok wierzba 8-12, topola 10-20, trzcina – 15-25, pszenica 8-12 Warunek opłacalności 50h, odl.odb do 25 km;- Sadzonki(np.wierzby) w zal od gleby , klimatu itp. – Okres zwrotow nakładów 5-6 lat – koszt zalozenia + pozniej już koszt prowadzenia z roku na rok się zmiejsza – aby napędzić wszystkie pojazdy an swiecie trzeba by byloz wiekszyc 2x pow. Upraw; Biomasa stala – na cele cieplne w Polsce; Podsumowanie – im bardziej idziemy w en. O bardzije zaawansowanych technologiach tym wiecej placi się za inwestycje i uzytkowanie.