Odnawialne źródła energii
1.Pozyskiwanie biopaliwa z odpadów:
Trudności energetyczne spowodowały konieczność poszukiwania na świecie uzupełniających źródeł energii mogących choć częściowo załagodzić rosnące zapotrzebowanie na paliwa płynne i stałe.
Są to tzw niekonwencjonalne lub odnawialne źródła energii zwane często źródłami energii niezależnej, alternatywnej
Energia niezależna to taka energia, która nie zależy od tradycyjnych nośników energii, nie jest zależna od światowej koniunktury cenowej na paliwa płynne i stałe.
Unia Europejska w Białej Księdze nałożyła na kraje kandydujące dostosowanie poziomu wykorzystania odnawialnych źródeł energii do poziomu 12 %w 2010 roku, to jest do takiego poziomu jaki posiadają kraje unijne .Prognozy dla Polski są jednak niższe i przewiduje się ,że nasz kraj osiągnie pułap 7,5 % .
Przed 5 laty w Polsce uruchomiono kotłownie na biomasę , energię cieplną otrzymywaną ze słomy. Obecnie coraz popularniejsza staje się technologia KOMPOGASU czyli otrzymywanie energii z kompostu.(z odpadów organicznych BIO)
Przed 10 laty pierwsze próby wykorzystania tej technologii podjęto w Szwajcarii. Najlepsi jednak w doskonaleniu i wykorzystaniu tej technologii okazali się Japończycy z koncernów :Kawasaki, Hitachi, Takuma. Te wymienione koncerny posiadają obecnie licencje na produkcje gazu otrzymywanego z kompostu w Azji.
Kraje europejskie również nie pozostają w tyle w tej kwestii .We Francji licencje na te technologie posiada koncern Vivendi. Koncern ten posiada licencje na kraje europy południowej ,Francję, Anglię.
W Niemczech od 1999 produkcją gazu z kompostu zajmuje się koncern Lurgi zajmujący się kompleksowym projektowaniem i wykonawstwem zakładów produkujących energie z kompostu.
W technologii KOMPOGAS rewelacyjnym wynalazkiem jest kompaktowy reaktor.
Sercem kompaktowego bioreaktora jest stalowy fermentator gwarantujący stabilność całego procesu. kompostowania.
Efektem zastosowania tej technologii jest otrzymanie wysokiej jakości biogazu.
Lista obiektów w Europie stosujących tą technologie jest bardzo duża ,począwszy od zastosowania w domkach jednorodzinnych , poprzez bloki mieszkalne, a kończąc na większych obiektach. (Np. uzdrowisko Baden w Niemczech.)
Jest ona bezpieczna dla środowiska, ponieważ jej produktami końcowymi są:
-dwutlenek węgla
-całkowicie neutralna energia cieplna lub elektryczna a także gaz napędowy (bio do silników samochodowych)
Zakład przerabiający rocznie 10.000 ton bioodpadów (tj. z miasta liczącego około 100.000 mieszkańców produkuje dziennie 5600 kWh energii elektrycznej i 10.000 kWh energii cieplnej oraz biogaz do samochodów odpowiadający w przeliczeniu 2000 litrom benzyny.
Paliwem tym zainteresowały się między innymi takie koncerny samochodowe jak:
Volvo, Renault, Mercedes, BMW, Fiat
W technologii KOMPOGAS uzyskujemy również kompost wysokiej jakości , wolny od zanieczyszczeń .Zapewnia to kompleksowy proces fizykochemiczny przebiegający w bioreaktorze. Wiele wartościowych składników pokarmowych podczas tego procesu przechodzi do wody poprocesowej
Płynne resztki zawracane są z powrotem do bioreaktora. Finalnym produktem są odżywki dla roślin w formie aquakultur
Odpadem jest tutaj czysta woda, która może służyć do hodowli ryb.
Technologie Aquakultur opracowali uczeni z niemieckiego uniwersytetu w Wandswill.
Jest to technologia przyjazna środowisku, przyszłościowa.
Kompost jest to bezpieczny dla środowiska ponieważ kompostujemy cześć organiczną odpadów inaczej zwaną biotoną.
Biotona jest uzyskiwana na drodze selektywnego zbierania. W ten sposób jest ona znacznie mniej obciążona substancjami szkodliwymi a jednocześnie zawiera wodę i organiczne substancje rozkładalne.
Z biotony uzyskujemy gaz poprzez rozkład substancji organicznych bez dostępu tlenu. Odpady podlegają dokładnemu wymieszaniu przy jednoczesnym oddzieleniu materiałów nie pożądanych. Po rozdrobnieniu substrat nawadnia się od 85-90% i kieruje do reaktora.
Przy użyciu reaktora metanowego czas pobytu biotony to 12-15 dni. Materiał po procesie odgazowania jest odwadniany i kompostowany w pryzmach przerzucanych w rytmie 8 dniowym. Temperatura wewnątrz pryzmy osiąga 70 stopni Celsjusza.
Po 10 tygodniach uzyskuje się kompost bezpieczny sanitarnie i tolerowany przez rośliny.
Stosując wyżej wymienioną technologię zmniejszamy ilość odpadów deponowanych na składowisku a zwłaszcza uzyskujemy cenną energię i biogaz, który może być wykorzystywany jako paliwo do pojazdów.
Nasuwa się pytanie, a co zrobić z odpadami ,które nie są tylko frakcją organiczną? Z odpadami ze składowisk gdzie tylko 40 % stanowią odpady organiczne. Można je również zagospodarować. .Jedną z takich technologii jest kompostowanie odpadów metodą DANO. W tej kwestii prowadził badania Komitet Badań Naukowych doc. Jadwigi Chwastowskiej .Badając otrzymany z warszawskich odpadów nawóz stwierdził że nie zawiera on nadmiernych ilości metali ciężkich.
Około 60%tych pierwiastków występuje w formie nierozpuszczalnych i nieczynnych biologicznie glinokrzemianów i glinianów a jedynie 10% to związki przyswajalne.
Szkodliwe w dużych ilościach pierwiastki np. miedź , cynk czy selen są niezbędne w ilościach śladowych jako składniki enzymów. Strach przed metalami ciężkimi zawartymi w produktach kompostowania wydaje się zatem uczuciem w dużej mierze irracjonalnym.
Kompost jest cennym nawozem organicznym, mogącym częściowo zastąpić obornik i inne nawozy organiczne w produkcji ogrodniczej, w szczególności w rejonach podmiejskich, gdzie występuje ich niedobór. W odniesieniu do zieleni miejskiej badania wykazały pełną przydatność kompostu dla przygotowania gleby pod zakładanie trawników. Plony traw wyraźnie wzrastają, gdy nawozy mineralne (NPK) są stosowane łącznie z kompostem.
Wysoka jakość kompostu produkowanego metodą "DANO"( z odpadów ze składowisk) wskazuje na możliwość wykorzystania go w szerokim zakresie w ogrodnictwie, zakładaniu i konserwacji zieleni miejskiej, dla rekultywacji gleb zdewastowanych, a także w gospodarce leśnej.
Powstały kompost z odpadów aby mógł być uznany za bezpieczny, musi spełniać warunki postawione w normie BN-89/9103-09. Norma ta mówi o trzech klasach kompostu.
Wymagania dotyczące jakości kompostu wg BN - 89/9103-09 (mg/kg.s.m.)
|
Klasa D-G "I" |
Subst. org. 40 |
C 18 |
N 0,8 |
P2O5 0,6 |
K2O 0,2 |
Zn 1500 |
Pb 350 |
Cu 300 |
Cr 300 |
Ni 100 |
Hg <5 |
|
Klasa D-G "II" |
30 |
13 |
0,6 |
0,4 |
0,1 |
2500 |
500 |
600 |
600 |
200 |
<10 |
|
Klasa "III" |
20 |
8 |
0,3 |
0,3 |
0,1 |
2500 |
800 |
800 |
800 |
200 |
<10 |
Oznaczenia znajdujących się w kompostach metali ciężkich wykonuje się wg normy PN- 81/C-04570.
Jakość kompostu (szczególnie pod względem zawartości metali ciężkich) zależy w dużym stopniu od terenów w jakich odpad powstał. Tereny ekologicznie czyste dają kompost wyższej klasy niż tereny uprzemysłowione. Tereny ekologicznie czyste dają kompost o parametrach I lub II, a bardzo rzadko na pograniczu III klasy.
Poniżej załączam opinie dotyczące kompostu.:
Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Akademia Rolnicza w Warszawie, Instytut Produkcji Ogrodniczej.
"Przeprowadzone w Instytucie produkcji ogrodniczej 17- letnie badania nad składem chemicznym i wartością nawozową kompostu ze stałych odpadów organicznych produkowanych systemem DANO wykazały, że kompost ten jest wartościowym nawozem, mogącym częściowo zastąpić niedobory drogich i trudnych do nabycia nawozów organicznych..."
Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach, Zakład Nawożenia:
Opinia o kompoście z odpadów produkowanych wg systemu DANO:
"... kompost może być stosowany w polowej uprawie ( w dawce 5 t/ha s.m. lub 7,5 t/ha świeżej masy) wszystkich roślin rolniczych i warzywniczych, na wszystkich glebach przy częstotliwości stosowania na polu co 3 lata"
Wojewódzka Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna w Warszawie:
" Badania wykonane w ciągu szeregu lat przez laboratorium wojewódzkiej stacji sanitarno-epidemiologicznej wykazały, że wielkość wskaźników sanitarnych kompostów w zasadzie wskazują na niski stopień ich zanieczyszczenia. W związku z tym komposty wydają się bezpieczne pod względem sanitarnym i mogą być wykorzystywane dla potrzeb rolnictwa"
W krajach Europy Zachodniej paliwo wytworzone z odpadów określone jest niemiecką nazwą BRAM(Brennstoff aus Mull)lub angielską RDF(Refuse Derived Fuel).
Znanych jest kilka firmowych odmian technologii produkowania paliwa z odpadów(UWAS, SVA,HRS, COMBUSOC, COMBOR,BRINWI),które różnią się kolejnością faz przeróbki odpadów źródłowych, sposobem przeprowadzania niektórych operacji, kształtem produkowanych brykietów. Charakterystyczne dla wszystkich tych technologii jest:
-szczegółowe, kilkuetapowe segregowanie odpadów na miejscu
-rozdrabnianie wysegregowanych odpadów i w niektórych odmianach technologii dodawanie w tej fazie związków chemicznych, stabilizujących biologicznie późniejszy produkt i wpływających na zmniejszenie emisji przy spalaniu,
-wytwarzanie brykietów lub pellotów z rozdrobnionych i ściśle wysegregowanych frakcji przed brykietowaniem,
-schładzanie po brykietowaniu lub pellotowaniu.
Na podstawie danych z literatury i danych niektórych firm z różnych krajów Europy Zachodniej, wynika, że wartość opałowa paliwa z odpadów waha się w przedziale 10,5 do 19,0 MJ/kg. Odpowiada to ( w dolnym przedziale tej wartości ) "dobrej" wartości opałowej odpadów, jakie w niektórych krajach zachodnich przekazywane są obecnie bezpośrednio do spalarń, bez obróbki wstępnej. W warunkach polskich oceniając tylko z czysto technologicznego punktu widzenia, istniałaby możliwość przerabiania odpadów komunalnych na paliwo. Celowość takiego przetwarzania odpadów jest jednak mocno wątpliwa. Należy bowiem traktować powściągliwie propozycje energetycznego wykorzystania tego paliwa do opalania istniejących kotłowni, w okresie zimy ze względu na niski stan techniczny instalacji i braku ich pełnego przystosowania do spalania tego typu paliwa.(duża emisja do atmosfery). Oprócz aspektu ekologicznego wiązałoby się to również koniecznością długookresowego składowania tego paliwa, co już samo w sobie stanowić może pewien problem, a ponadto może też pogorszyć istotne właściwości tego paliwa.
W zaleceniach Unii Europejskiej mówi się o konieczności zredukowania w roku 2002 masy odpadów deponowanych na składowiskach tylko do pozostałości po procesach odzysku i intensywnego unieszkodliwiania odpadów tzn. kompleksowago przerobu, obejmującego wstępną segregację, metody termicznego przerobu, przerób odpadów na paliwo stałe, fermentację.
Współczesne składowiska odpadów należy traktować jako zakłady unieszkodliwiania, w których elementem technologicznym jest składowisko, przeznaczone do zorganizowanego i bezpiecznego składowania odpadów po względem ochrony środowiska.
Technologia zagospodarowania osadów ściekowych GWDA-Piła
Spółka Wodno-Ściekowa GWDA jest pomysłodawcą prostej i skutecznej technologii kompostowania osadów ściekowych. Technologia ta jest zatwierdzona przez Sanepid i WIOŚ. Skutecznie działa w pilskiej oczyszczalni oraz uzyskała pozytywną opinię burmistrzów u dotychczasowych jej nabywców.
GWDA szczyci się również referencjami wydanymi przez Urząd Miejski w Pile, nominacją do nagrody HIT'96 i nagrodą HIT'97 oraz I miejscem Pilskich Targów Promocyjnych. Otrzymała również Nagrodę Polskiej Fundacji Zasobów Wodnych na targach WOD-KAN'98. Samo kompostowanie jest doskonałą metodą przetwarzania osadu ściekowego będącego kłopotliwym odpadem w cenny surowiec nawozowy i energetyczny.
Prace nad energetycznym wykorzystaniem kompostu są prowadzone przez GWDĘ bardzo intensywnie. Bodźcem do ich rozpoczęcia był problem zbycia dużej ilości kompostu jako nawozu organicznego lub w innej formie. Istnieje również problem kompostu pozaklasowego, nie nadającego się do wykorzystania rolniczego. On również może stanowić paliwo.
Spółka GWDA zleciła badania możliwości spalania kompostu w postaci brykietów suszonych na powietrzu do uwodnienia ok. 25%. Badanie przeprowadzone zostało przez Zakład Techniki Cieplnej i Ochrony Środowiska AGH w Krakowie w skonstruowanym tamże piecu laboratoryjnym. Można stwierdzić, że brykiety kompostowe osiągają kaloryczność do 9.500kJ/kg w stanie roboczym.
Wnioskiem z przeprowadzonych badań było to, że uzyskany w procesie kompostowania osadów ściekowych kompost nadaje się do palenia. Problem instalacji do spalania kompostu został rozwiązany bardzo prosto, a mianowicie wykorzystano istniejące urządzenia ciepłownicze w postaci kotłów typu WR lub P2.
Spalanie kompostu o uwodnieniu ok. 50% prowadzone jest w skali technicznej w kotłowni Zakładów Przemysłu Ziemniaczanego w Pile, zwykle opalanego węglem brunatnym. Obiekt jest wyposażony w kotły typu P2/125. Drugim obiektem który stosuje technologię spalania kompostu spółki GWDA jest oczyszczalnia ścieków w Wałczu i tamtejsza kotłownia Dolne Miasto wyposażona w kotły typu WR5 i WR10
Korzyściami ze spalania kompostu w kotłowniach są oszczędności węgla i wydatków na jego transport. W każdym przypadku oczyszczalnia znajduje się blisko kotłowni. Z uzyskanego kompostu produkuje się brykiety KOMPROL
Brykiety KOMPROL(R) uzyskuje się poprzez mechaniczne prasowanie kompostu przy użyciu brykieciarki hydraulicznej naszej konstrukcji. Wilgotne brykiety kompostowe suszy się na powietrzu lub w otwartych tunelach foliowych, do uwodnienia ok. 25%. Brykiety są produktem bardzo wygodnym w magazynowaniu, transporcie i znajdują wiele zastosowań jako:
- źródła materii organicznej do produkcji nawozów organiczno-mineralnych,
- bezemisyjne paliwo o kaloryczności ok. 10MJ/kg (podobnej do drewna odpadowego).
2.Kolektory słoneczne
Ciągły wzrost cen na tradycyjne nośniki energii powoduje wzrost zainteresowania niekonwencjonalnymi źródłami -kolektorami słonecznymi.
Polska położona jest w strefie klimatu umiarkowanego pomiędzy 49 a 54,5 stopniem szerokości geograficznej północnej. W naszym kraju najmniejsze nasłonecznienie występuje w Katowicach 1234 h/ rok a największe na wybrzeżu około 1671 h /rok.
Rozróżniamy kolektory skupiające i kolektory płaskie.
Kolektory skupiające- są stosowane w urządzeniach , gdzie wymagana jest dość wysoka temperatura czynnika roboczego. Wykorzystuje się w nich optyczne zasady układów skupiających promieniowanie słoneczne na elemencie który je pochłania.
Kolektory płaskie natomiast stosowane są powszechnie w budownictwie jednorodzinnym , można je podzielić na powietrzne i cieczowe.
W kolektorach powietrznych czynnikiem roboczym jest powietrze, które po podgrzaniu może być wykorzystywane w celu ogrzania pomieszczeń. Często stosuje się do współpracy kolektory cieczowe. W takich
układach ogrzany w kolektorze czynnik roboczy , czyli woda, przepływa do wymiennika woda-woda i tam przekazuje ciepło. Sprawność takiego wymiennika waha się od 70-80%
Najważniejszym elementem w kolektorze jest absorber-płyta pochłaniająca promieniowanie słoneczne, wykonana najczęściej ze stali, miedzi, aluminium lub tworzyw sztucznych.
W celu zwiększenia sprawności kolektorów płyty absorberów pokrywa się warstwami takimi ,które
posiadają dużą łatwość przepuszczania promieni słonecznych
Dobrymi materiałami selektywnymi są :tlenek miedzi, miedź czerniona, czerń chromowa, , tlenki i siarczki
niklu.
Płyta absorbera nagrzewając się osiąga temperaturę wyższa niż otoczenie. W celu zabezpieczenie przed utratą ciepła płytę absorbera umieszcza się w warstwie izolacyjnej. Od góry natomiast zmniejsza się możliwość wypromieniowania ciepła przez przezroczyste pokrycie kolektorów Pokrycie kolektora powinno stanowić barierę dla promieniowania cieplnego wydostającego się z absorbera. Ponadto powinno być wytrzymałe , odporne miedzy innymi na gradobicie..
Korzystając z prostych płaskich kolektorów cieczowych od kwietnia do października potrzeby związane z ciepła woda można zaspokoić w 70%
Lokalizacja kolektorów:
Umieszczamy je na południowej połaci dachowej. Jeśli nie mamy możliwości zainstalowania kolektora na dachu wtedy możemy go zlokalizować na powierzchni ziemi. Kolektory działające zimą , powinny mieć kąt nachylenia do poziomu około 90 stopni więc można je również mocować na elewacjach budynków.
Umieszczając kolektory na dachu musimy pamiętać ,ze każdy ich metr kwadratowy waży około 35 kg. Trzeba tak je umieścić aby w przypadku awarii było do nich jak najlepsze dojście.
Kolektor należy tak zamontować, by zapewnić w ciągu dnia około 6 godzin operacji słonecznej na kolektor. Zatem bardzo istotna jest znajomość kąta padania promieni słonecznych. Idealnym rozwiązaniem jest odbiornik podążający za ruchem słońca, ustawiający się prostopadle do promieni słonecznych.
Największe nasłonecznienie przypada na godziny od 9-15
Najczęściej kolektory słoneczne ustawione są tak aby osiągały maksimum zysku:
Od kwietnia do września- kat nachylenia okolo30 stopni
Od października do marca-kat nachylenia 70-75 stopni . Badania wykazały, ze dopuszczalne są odchylenia od osi północ- południe w następującym zakresie.
Jeśli kolektor ma działać tylko w okresie letnim dopuszcza się odchylenie do 30 stopni od osi północ- południe
Dla kolektorów działających w okresie zimowym odchylenie może wynosić 10 stopni.
Powierzchnia kolektora
Podstawą obliczeń jest ilość osób mieszkających w domu. Przyjmuje się, że średnio na osobę przypada 60 litrów ciepłej wody dziennie. Przy 4 osobowej rodzinie powierzchnia kolektora powinna wynosić około 5,4 m2.
Odnawialne metody pozyskania energii są źródłami przyszłościowymi i przede wszystkim chroniącymi środowisko. Dzięki nim możemy uzyskać tak cenną w dzisiejszych czasach energię.
Zagospodarowanie gazu ze składowisk
Ze szczelnych składowisk odpadów komunalnych bez dostępu powietrza uzyskuje się gaz dzięki rozkładowi substancji organicznych pod wpływem działania bakterii beztlenowych. Gaz ten można wykorzystać do celów grzewczych, energetycznych.
Gaz ze składowiska zawiera około 50-60% metanu, 40-50% Co 2 , nieznaczne ilości tlenku węgla.
Ze składowiska można uzyskać od 2-30 m sześciennych gazu z tony odpadów oczywiście zależne jest to od składu odpadów i wieku składowiska.
Wykorzystanie energetyczne gazu ze składowiska odpowiada średnio wartości 0,8 dm 3 oleju opałowego lub 1 m 3 gazu sieciowego.
Najlepszą wydajność użytkowania uzyskuje się przy przetwarzaniu gazu w energię cieplną.
Zasadniczo przygotowanie odpadów do celów paliwowych można podzielić na 3 etapy:
Przygotowanie wstępne, w czasie którego następuje optymalne rozdrobnienie odpadów, przesiewanie
-sortowanie wg wartości opałowej, popiołu. Wody, substancji szkodliwych
-konfekcjonowanie frakcji opalowej poddawanej suszeniu i brykietowaniu
Wartość opałowa paliwa z odpadów komunalnych wynosi około 12 do 20 MJ/ kg jest podobna do wartości opałowej węgla brunatnego. Jednak podczas spalania emitowane są metale ciężkie. Paliwo tego typu powinno być stosowane w zakładach wyposażonych w urządzenia do oczyszczania gazów odlotowych.
Wpływ czasu magazynowania na jakość tego paliwa zależy od stopnia wilgotności.
Literatura:
COFTA J(1999): Zalety kompostowania odpadów organicznych metodą DANO. "MAKRUM" S.A. Bydgoszcz. Przedsiębiorstwo Inżynieryjno-Usługowe Inżynieria Pro-Eko Sp. z o.o. -analiza porównawcza możliwych do zastosowania technik unieszkodliwiania stałych odpadów komunalnych w Polsce. Prospekt firmowy Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Urządzeń Mechanicznych w Gliwicach.
GWDA(1997): System zagospodarowania osadów ściekowych i odpadów organicznych
Aktualizowano: 23-03-2001
Sejm Rzeczypospolitej Polskiej dostrzegając konieczność likwidacji barier hamujących wzrost wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych oraz uznając odpowiedzialność centralnych organów administracji rządowej za stworzeniem dogodnych warunków do rozwoju energetyki odnawialnej wzywa Radę Ministrów do podjęcia następujących działań
Przyjęcia zobowiązań do osiągnięcia w perspektywie średnioterminowej i długoterminowej określonego udziału energii ze źródeł odnawialnych w bilansie energetycznym państwa
Opracowania w terminie do końca 1999 r. strategii energetyki odnawialnej w Polsce wraz z programem działań krótko-, średnio- i długoterminowych zapewniając odpowiedni wzrost wykorzystania odnawialnych źródeł energii
Zharmonizowania strategii energetyki odnawialnej z polityka energetyczną i polityką ekologiczna państwa
Stworzenia warunków prawnych i finansowych do aktywnego uczestnictwa podmiotów gospodarczych, samorządów i organizacji pozarządowych oraz osób fizycznych w rozwoju energetyki odnawialnej, z uwzględnieniem specyfiki tego sektora, opierając się głównie na instalacjach małych i rozproszonych
Monitor Polski, nr25, poz. 365 z 8.07.1999
We wrześniu 2000 roku została przyjęta Strategia Rozwoju Energetyki Odnawialnej, której celem jest zwiększenie udziału energii ze źródeł odnawialnych w bilansie paliwowo-energetycznym kraju do 7,5% w 2010 roku i do 14% w 2020 roku w strukturze zużycia nośników pierwotnych.
Bogactwo otaczającej nas energii może zaskoczyć nie jednego. Najlepiej świadczą o tym liczby opisujące skalę zagadnienia. Wykorzystanie tylko energii płynących rzek mogłoby zaspokoić 80% światowego zapotrzebowania w energię ( zaspokajają 1-2%). Wykorzystanie energii wiatru mogłoby zaspokoić do 5% całkowitego zapotrzebowania a wykorzystanie energii prądów morskich mogłoby pokryć połowę światowych potrzeb energetycznych.
Największym źródłem energii jest słońce ( zresztą nie wprost przyczynia się do powstania wielu przetworzonych źródeł energii np. biomasy, wiatru...). Wielkości dostarczanej nam przez słońce energii jest niedoceniana i gdyby zgromadzić całą energię paliw naszego globu tj. energię z węgla, drewna, gazu, ropy naftowej i spalić ze sprawnością 100% to wartość uzyskanej energii równałaby się energii słonecznej dostarczonej do ziemi zaledwie przez cztery dni.
Energetyka polska oparta jest przede wszystkim na węglu. Ponad 93% energii produkowane jest z węgla, ponad 6% z elektrowni wodnych. W krajach Europy Zachodniej węgiel stanowi 8,7% energii finalnej i ciągle maleje.
Z tego powodu Polska jest nadal jednym z najbardziej zanieczyszczonych krajów świata. Do 2010 roku zużycie energii elektrycznej w Polsce wzrośnie, co najmniej dwukrotnie, czyli do ponad 7000 kWh/os. Dalszy rozwój gospodarczy Polski wymagać będzie systematycznego wzrostu produkcji energii cieplnej i elektrycznej.
Na pewno część potrzebnej energii zwłaszcza cieplnej będzie można uzyskać z odnawialnych źródeł energii.
W 1994 w Deklaracji Madryckiej zostały zawarte postulaty o uzyskanie do 2010 roku piętnastoprocentowego udziału energii odnawialnych w ogólnym zapotrzebowaniu Unii Europejskiej na energię pierwotną. W grudniu 1997 roku Komisja Europejska przygotowała i przyjęła Białą Księgę "Energia dla przyszłości, odnawialne źródła energii", w której stwierdzono, że odnawialne źródła energii są obecnie wykorzystywane w UE w stopniu niejednakowym i niezadowalającym. Udział odnawialnych źródeł energii w 2010 powinien osiągnąć 12%.
Tablica 1
|
Rodzaj energii |
Udział w 1995 |
Planowany udział |
Wzrost |
|
|
[GW] |
w 2010 r. [GW] |
|
|
ENERGIA ELEKTRYCZNA |
|
|
|
|
Energia wiatru |
2,5 |
40 |
1600% |
|
duże elektrownie wodne |
82,5 |
91 |
110% |
|
małe elektrownie wodne |
9,5 |
14 |
147% |
|
RAZEM ELEKTROWNIE WODNE |
92 |
105 |
114% |
|
Energia fotowoltanicza w szczycie |
0,03 |
3 |
10000% |
|
Energia geotermalna |
0,5 |
1 |
200% |
|
Inne |
|
1 |
|
|
ENERGIA CIEPLNA |
|
|
|
|
Biomasa |
44,8 Mtoe |
135 Mtoe |
301% |
|
Energia słoneczna |
6,5 mln m2 |
100 mln m2 |
1538% |
|
Energia geotermalna |
1,3 GW |
5 GW |
385% |
|
Pasywne systemy słoneczne |
|
30 Mtoe |
|
Zainteresowanie wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii w krajach Unii Europejskiej i w Polsce ciągle wzrasta na tle:
Zanieczyszczenie atmosfery i związane z tym problemy globalnego ocieplenia klimatu
Wzrost cen nośników energii
Niewykorzystanie ziemi pod produkcje rolniczą na cele spożywcze
Dostateczne zaawansowanie techniczne rozwiązań do wykorzystania odnawialnych źródeł energii
Rozwój świadomości społecznej i propagowania zasad zrównoważonego rozwoju
W warunkach naszego kraju istnieje możliwość odnawialnych źródeł energii:
Bezpośrednie wykorzystanie energii promieniowania słonecznego
Wykorzystanie pochodnych energii promieniowania słonecznego:
Energii biomasy:
Energii wiatru
Energii wodnej
Energii ze źródeł niskotemperaturowych ( np. wody gruntowej)
Wykorzystanie energii geotermalnej
Tabela nr 2. Wielkość potencjału technicznego energii możliwa do pozyskania z odnawialnych źródeł energii w ciągu roku w Polsce, Danii i Szwecji
|
Źródło energii |
POLSKA |
DANIA |
SZWECJA |
|
|
|
|
|
|
wg ekspertyzy EC BREC "Ekonomiczne i prawne aspekty wykorzystania OZE." (EC BREC, 2000) |
wg danych Dansk Energi Management (1999) |
wg danych Dansk Energi Management (1999) |
|
|
[PJ/rok] |
[PJ/rok] |
[PJ/rok] |
|
|
Biomasa |
895 |
216 |
638 |
|
Energia wodna |
43 |
0,3 |
266 |
|
Zasoby geotermalne |
200 |
100 |
0 |
|
Energia wiatrowa |
36 |
97 |
209 |
|
Promieniowanie słoneczne |
1340 |
84 |
194 |
|
Ogółem |
2514 |
498,3 |
1307 |
"W ciągu najbliższych lat energia ze źródeł odnawialnych stanowić będzie znaczący składnik bilansu energetycznego Unii Europejskiej. Rozpoczęty proces integracji z Unią Europejską z jednej strony zobowiązuje nasz kraj do podejmowania działań na rzecz rozwoju wykorzystania odnawialnych źródeł energii, z drugiej strony daje szansę na skorzystanie z istotnej pomocy Unii Europejskiej w tej dziedzinie już w okresie przedakcesyjnym. Nasz cel strategiczny dotyczący udziału energii odnawialnej w bilansie paliwowo-energetycznym w 2010 jest prawie o połowę mniejszy od zadania, jakie postawiła sobie Unia Europejska. Jednakże prognozy co do udziału energii odnawialnej w bilansie paliwowo-energetycznym kraju nie wskazują, aby udział ten do 2010 roku mógł być większy niż 7,5%. W tym czasie zostaną sprawdzone i zweryfikowane zaproponowane w przedkładanej strategii mechanizmy i przygotowane nowe rozwiązania. Jednocześnie, z uwagi na specyficzne uwarunkowania, bezzwłocznie należy przystąpić do opracowania programów rozwoju dla poszczególnych rodzajów odnawialnych źródeł energii, które przyczyniłyby się do lepszej realizacji celów strategicznych. Działania te powinny pozwolić na podwojenie udziału energii odnawialnej w bilansie paliwowo-energetycznym kraju w perspektywie roku 2020 w stosunku do roku 2010 i uzyskanie tej wartości na poziomie 14%.
Na
koniec należy jeszcze raz przypomnieć, że rozwój odnawialnych
źródeł energii stwarza szansę szczególnie dla lokalnych
społeczności na utrzymanie niezależności energetycznej, rozwoju
regionalnego i nowych miejsc pracy, a także na proekologiczną
modernizację, dywersyfikację i decentralizację krajowego sektora
energetycznego. Szacuje się, że realizacja celów zwartych w
Strategii pozwoli na zredukowanie emisji gazów cieplarnianych o
około 18 mln ton oraz stworzenie dodatkowych 30-40 tys. miejsc pracy
(wzrost zatrudnienia bezpośredniego). Należy pamiętać, że im
szybciej Polska zaangażuje się w rozwój wykorzystania odnawialnych
źródeł energii, tym szybciej krajowy przemysł energetyki
odnawialnej, a w szczególności małe i średnie przedsiębiorstwa
staną się równorzędnym uczestnikiem światowego rynku technologii
odnawialnych źródeł energii. Posiadany w kraju potencjał
techniczny odnawialnych źródeł energii zobowiązuje do realizacji
zadań mających na celu jego jak najlepsze wykorzystanie, a na
obecnym etapie, bez wsparcia ze strony państwa, szybki rozwój
energetyki odnawialnej nie jest możliwy"
(Strategia
energii odnawialnych-podsumowanie).