Met odsiarcz gaz odlot: odpad; regen (bezodpad); mokre (absorp); suche (adsorp). Met mokre-adsorp: A)Odpad- prod odsiarcza (mieszan gips, siarczynu Ca i popioł) wydal w całośc na skł, do wypełn górnicz/ morz, skład wymag rekult. B)Półodpad- prod jest gipsCaSO4- 2H2O- można wyk tez składow C)Bezodpad- absorb zostaje zregen, wydziel SO2 wyk się do prodH2SO4, S element/ w in gałęz przem. Met odsiarcz:*M.ABSORP, MOKR, ODPAD: m.wapniowo- wapienna- odpad- oparta na absorpcji SO2 w zawiesin CaO / CaCO3. *M.ABSORP, MOKRA, PÓŁODPAD -wapienna- wapniakowi z prod gipsu- m.oparta na absorp SO2 w zawies CaO/ CaCO3. Koniecz dokładn odpyl gaz. Reak jak w m.odpad, utl przeprow całk w dod reakt, otrzym gips CaSO4·2H2O. *M.ABSORP, MOKRA, REGEN, BEZODP: -m.magnez a.Absorp- oczyszcz gazy muszą być dokł odpyl, absorb jest wodna zawies MgO; MgO+SO2+nH2O=MgSO3*nH2O, n= 3lub6; b.Regener- pol na praż wytrąc siarcz; MgSO3nH2O=MgO+SO2+nH2O (800-1000oC) SO2 kier jest do prod kw siark; -m.rozwoj 1.zastos jako absorb poch anilny, glikolu etylen, dietyloaminy i in. Stop odsiarcz gaz powyż99%. 2. katalit utl SO2do SO3wobec V2O3 jako kataliz następ absorp trójtl siarki w kw siark- sprawn oczysz gazu powyż99%. Prod jest 80%kw siark 3.biol red jako met regenerac us SO2 ze spalin odlot. Suche met odsiarcz gaz odlot: *M.SUCHA-ODPAD: -absorp: absorpSO2 suszarni rozpył z odpyl. Rozpyl w atomizer zawiesin/ roztwór absorbent (Ca(OH)2) kontakt się w suszarc z gorąc gaz spalin; Reak główn: SO2+Ca(OH)2=CaSO4 +H2O; Woda uleg odparow. Powst such mieszan siarczyn i siarczan Ca wraz z pył usuw się w odpyl (tkaninow) stos adsorb: 1.tl metal: Mn, miedzi, które reag na odpow siarczków. Regener- reak z wodorem CO lub węglowodan odzysk się SO2, sprawn oczyszcz powyż95% 2.C akt- adsorb, temp 390-420oK, -adsorpc SO2 z reak chem :SO2+H2O+1/2O2=H2SO4- regener gaz objęt w temp ok670K: 3H2S+H2SO4=4S+4H2O; 2H2SO4+C=2SO2+2H2O+CO2
Us NOx z gaz odlot: A)m.mokre: m.adsorpc; B)m.suche: adsorp; selekt red katalit; nie selekt red katalit; katalit rozkład. M.mokre- absorp: 1.stos mol NO2/NO=1 , proc absorp w roztw alkal jak NaOH, Na2CO3, CaCO3, MgCO3, (NH4)2CO3 (90%) [NO+NO2+2NaOH= NaNO2+NaNO3+H2O; 2NO2+2NaOH= NaNO2+NaNO3+H2O; 2NO2+(NH4)2CO3= NH4NO+NH4NO2+CO2] 2.stos mol NO2/NO<1 prow się absorp alkal w obecn subst utlen tj. pochodn Na, Ca, sole żelazowców, ozon, dwutl chloru, woda utl oraz b.ekonom m.- gazy odlot są zrasz kw azot w wieżach absorpc M.sucha bezodp: *Adsorp NOx na zeolit, Cakt i anionitach: cykl adsorp i utl; cykl Regenem; desorbowany NO2 kier się do kolum adsorpc w instal kw azot. M.adsorpc: Wys sprawn jest bezodpad; Koszt adsorb wys i regener kolumny. *M.selekt red katalit(SRK): Red NOx cząsteczk za pomoc amoniak w obecn katalizat. M.SRK W zakres 200-300oC: 2NH3+NO+NO2= 2N2+3H2O; niższ od 150oC: 2NO2+2NH3= N2+H2O+NH4NO3; -powyż 320°C: 5NO2+2NH3= 7NO+3H2O. Katalizat: platynowce: Pt, Rh, Pd, tl met przejśc np. V2O5, TiO2, V2O5 osadzony na TiO2 lub na mieszan nośniku TiO2-SiO2. WADY: Stos b.drog i wys korozyjn oraz toks amoniak; Katalizat platyn; Mała odporn na zatrucia przez met cięż, P2O5 /As2O3; Dezakt w rezult dział tl siarki i zw halogen; Wymag jest wcześn wstępn oczyszcz gaz odlot, zawarte w nich cz popioł lotn powod obniż akt katalit. *M.nieselekt red katalit: 2NO+2H2=N2+2H2O; 2NO2+4H2=N2+4H20; 4NO+CH4=2N2+CO2+2H2O; 2NO2+CH4=N2+CO2+2H2O; 2NO+2CO=N2+2CO2; 2NO2+4CO=N2+4CO2; Red nieselekt kataliz katalizat platyn i palladowe, tl met przejśc osadz na tl krzem, glin/ glinokrzem. *M. katalit rozkład tl azot NOx=N2+x/20z. Katalizat dla rozkład NOx- zeolity dot jonami miedzi lub platyny. Nox jest adsorb na centr akt w tym wyp atom metal (Cu,Pt). W wynik oddział 2met przebieg reak: M+NO=M-NO=M-O+M-N; 2M-O+2M-N=4M+N2+O2
GrLZO: węglowod alifat (alkany, alkeny, alkiny, np. etan, etylen, acetylen, izobutan); w.pierścien (cykloalkany) w/w są prekurs ozonu, małotoks; w.aromat (benzen, toluen, etylobenzen, ksyleny; rakotwór. WWA nie lotne! W powietrz występ jako aerozol); chlorowcowane węglowodory (chlorometan, trichloroetan)-toks!; nitrowane w. (nitrobenzen)-rakotw; alkohole i fenole (metanol, eta-, propa-, buta-, Fe-, krezole); karbonylowe pochod (formaldehyd-rakotw; acetaldehyd, akroleina, aceton); kw.karboksyl i estry (kw mrówk, oct, masł, octan etylu, maślan metyl); heterocykl zw org zaw N, O,S (indol, skatol, pirydyna)- ODORY; alifat zw S (merkaptany)- silne ODOR; aminy alifat (trietyloamina)- silne ODOR; aminy aromat (anilina- toks). Us zw org z gazów odlot: utl (doCO2, H2O); adsorp; absorp; konsens. Utlen- najlep proc (wyk samą adsorp/ absorp ze strum gaz odlot izol są zw org). Utl zw org spos: Prod utl:CO2, w zal od ukł i przebieg proc: HCL, SO2, NOX, inLZO, sadza i in. 1.bezp spal w płom (temp.̴1500K): rzadko stos. Zastos- spal odpad gaz palnych (w rafineriach; na polach naft). 2.spal term (900-1400K) Stos się gdy: stęż LZO jest zbyt małe, aby podtrzym płomień /i nie można wyk m.katalit (mieszan gaz zaw skład, które mogą powod szybką dezakt katalizat)*w 1szym przyp aby uzysk pożąd temp 900-1400K- dod paliwa, w2- niekon. Zastos: niektór proc lakier i emaliow; susz powłok malar; żelowPCV; wędzen; przerób asfalt (oksyd). 3.utl (spal) katalit: (500-900K) Szybk reak chem (w tym utl) można zwięk, prow reak w obecn kataliz. KATALIZA pol na obniż e.aktywacji reak- rośnie wart stał szybk reak. 4.m.biol (280-330K, opt.310K)opier się na2 głów proc: absorp zaniecz w wodz; biol rozkł pochłon zaniecz. Efekt wspóln oddział w/w proc: wskut absorp gaz zostają oczysz; wskut biol rozkł zaniecz Zach regen sorbent. War i ogran: us z gaz odlot zaniecz musz być podat na rozkł biol; zaniecz muszą być rozp w wodzie stanow środ życia mikroorg; temp oczyszcz gaz musi się mieścić w zakres akt biol mikroorg (0-55oC, opt37-40oC); oczysz gaz nie mogą zaw subst truj dla mikroorg, np. zwi met ciężk czy oparów kw. Instalacje biol: biofiltr (filtr biol), biopłuczki (pł biol). Biopłuczk: Specyfiką jest to, że medium robocz jest wodna zawies mikroorg. LZO rozp się w wodz, a następ rozkład są przez bakt tl, podob jak w biol oczysz ściek. Biofiltry: głównym el jest warst materiał filtrac (porowat wypełn) który zasiedl jest przez heterotrof mikroorg Tl; mat filtrac mogą być np.torf, kompost, żyzna w.gl i in mat org. Dobry mat filtr powin mieć:dużą porowat; duża pow właśc.; małe opory przepływ gaz; dużą zdoln zatrzym wod; słaby zapach własn; nis koszt pozysk; dostęp; duża gęst zasiedl mikroorg. Zastos:DEZODORYZ gaz odlot (kompost, oczysz ściek, zakład przetwór odpad zw i ryb, chlew oraz fermy drob); us LZO podat na biorozkł w lakier, odlew/ drukarn. Dezodoryz/ proc odwaniania pol na us z gaz odlot subst o char zapach (odor) / przekszt ich w bezwon form; można ewent zamask ich nieprzyj zapach, in przyjem
Biofiltry
Ze względu na stan skupienia zanieczyszczeń gazów odlotowych, urządzenia do oczyszczania dzielimy na:
1.urządzenia do oddzielania z gazu rozdrobnionych zanieczyszczeń stałych (pyłu) zwane odpylaczami
2.urządzenia do oddzielania kropelek cieczy (mgieł)
3. urządzenia do redukcji zanieczyszczeń gazowych
Us pyłów i mgieł:(Odpyl suche i mokr). Odpyl dziel wg wyk w nich zjawisk: siły ciążen; siły odśrodk; zjaw Elstar; zjaw filtracji. Urządz odpyl: *Komory osadcze- wyk zjaw opad ziaren w polu ciężk. Zalety:nis koszt wykon; małe opory przepływ; małe zapotrzeb mocy; możliw zastos do odpyl gaz gorąc bez ich uprzed ochładz. *Odpyl odśrod- cyklony Zalet: prosta bud; niewielk gabaryt; nis koszt inwest. Wady: znacz opory przepływ; stos szybkie zużyw się wyniku erozji; nis skut w zakres ziaren poniż 10-20mikrometr. *Odpyl elektrostat (elfiltry) Il pyłu odbier w czasie godz 40-140t Zalety: wys skut, nawet dla pył o rozdrob koloid(99%); możliw odpyl gaz gorąc; niewielk opory przepływ oraz nis zapotrzeb e. Wady: wys koszty inwest; duże gabaryt; niebezp wybuch pył paln. *odpyl filtrac- zakład przepusz strum zapyl gazu przez filtry tkanin, papier, ceram/ bibuły, gdzie ziarna pyłu są wychwyt. skut duża (99,9%) Wady: duże pow filtr, b.wys koszt, duże opory przepływ, proc cykliczn. *odpyl mokre (skrub/ płuczki)- b.skut-sprawność 90%. Podz urządz odpyl ze wzgl na środ pracy: odpyl suche, mokre. na zach zjaw: grawitacyjne (kom osadcze), bezwładnośc, odśrodk (cyklony), elstat (elektrofiltr), filtracyjne (tkanin). Elektrofiltr jedne z najstarsz urządz odpyl, poleg na: ładow elektrostat cz z pola el, wydziel naład cz z pola el, us cz pyłu z pow wydziel, Urządz te wyk dział sił pola el: proc odpyl odbywa się w przestrz między 2elektrod, przez którą przepływ strum odpyl gaz. Zasad dział elfiltr: zapyl gaz przepł z małą prędk między el zbiorcz; po przyłącz do elektrod napięcia wydz one duże il elektron; elektrody przyciąg są przez dod elektr zbiorcze i porusz się w ich kier; w czasie swojego ruchu el uderz w neutr cz gazu, wytrąc z nich dalsze elektr, które z kolei powod wytrąc elektron z in cz gaz; dochodz do uwoln dużych il wolny el; cząstecz gaz zostają naład dodatni; powst elektr osadz się na neutr cz gazu, ładując je ujemn; wytworz w ten spos ujem jony gaz osadz się z kolei na zaw w gazie ziarn pyłu i przekaz im swój ład; naład ujem ziarna pyłu porusz się na skutek dział sił pola elstat w kier dod elektrod zbiorcz i osadz się na niej; ziarn pyłu osadz na elektr zbiorcz na skutek mech wstrząsan elektrod opad do zbiornik pyłu. War pracy: utrzym wszystk urządz mech w dobrym stanie techn, utrzym odpow czasu miedzy cyklami, regular odprow pyłu z lejów zsyp, utrzym szczeln komory odpyl, utrzym termoizol w dobrym stanie, nie przekracz dop param pracy, wyk zgodnie z zalec DTR obsług techn. Czynnik war skut elektrofiltr:obciąż gaz, wielk cz i koncentr pył, oporn właśc pył, wym pola el i rodz elektrod, wilk el, równom rozkład pręd gaz w kom elfiltr, Obecnie zainteres użytk skupia się na: ekonom aspekt różnych opcji podwyż skut odpyl, wpł instal odsiar i odazot na prac elfiltr, us cząstek poniżej 10um oraz poniżej 2,5um w elfilt, us zw toks (rtęci), możliw stos mokr elfiltr, stos nowych syst zasil en el.
ENERGIA GEOTERMALNA- energia zakumulowana w gruntach, skałach i płynach wypełniających pory i szczeliny skalne. Jest niewyczerpalna
Źródła:
Stan skupienia nośnika ciepła, a także wysokość temperatur, dzielą się na:
grunty i skały do głębokości 2500m z których ciepło dla celów grzejnych z wykorzystaniem pomp ciepła pobierana jest przy pomocy specjalnych sond zwanych sondami ciepła
wody gruntowe jako dolne źródło ciepła dla pomp grzejnych w zastosowaniu do celów grzejnych
wody gorące i ciepłe wydobywane przy pomocy wywierconych otworów eksploatacyjnych (wtłaczane są z powrotem do złoża po ich wykorzystaniu energetycznym)
para wodna wydobywana przy pomocy otworów wiertniczych (eksploatacyjnych) znajdujące zastosowanie w elektrowniach geotermalnych do wytwarzania energii elektrycznej
wysady solne z których odprowadzana jest energia przy pomocy solanki lub przy pomocy cieczy obojętnych wobec soli, głównie węglowodorów
gorące skały z których energia odbierana jest przez wodę cyrkulującą pod wpływem ciśnienia przez systemy szczelin naturalnych lub wytworzonych sztucznie w kompleksach skalnych na dużych głębokościach. Wykorzystywana do wytwarzania energii elektrycznej oraz celów grzejnych
Zasoby energii geotermalnej w Polsce:
- możliwość wykorzystania energii wnętrza Ziemi istnieje na ponad 60% powierzchni Polski;
- ich temperatura jest w granicach 30-120OC co czyni je przydatne raczej do pozyskania energii cieplnej niż elektrycznej;
- wg Polskiej Akademii Nauk, potencjał techniczny zasobów geotermalnych wynosi 302 000 PJ (peta dżul=1015JWh);
Ciepłownie geotermalne w Polsce: Pomimo znacznego potencjału energetycznego wód geotermalnych w Polsce dopiero 10lat temu rozpoczęła się ich techniczna eksploatacja jak ekologicznego źródła ciepła. Od początku lat 90tych XXw wody termalne wykorzystwane były przede wszystkim w balneologii i rekreacji. W latach 1993-2003 zbudowano w Polsce 6 instalacji ciepłowniczych bazujących na energii gorących wód podziemnych.
Bańska- Biały Dunajec:
-Rok uruchomienia: 1994
-Temperatura wody w złożu: 86
-Głębokość złoża [m]: 2000-3000
-Mineralizacja [g/l]:3
-Wydatek [m3/h]:120
-Całkowita moc cieplna:9
Mszczonów:
-Rok uruchomienia:1999
-Temperatura wody w złożu:40
-Głębokość złoża [m]:1600-1700
-Mineralizacja [g/l]:0,5
-Wydatek [m3/h]:60
-Całkowita moc cieplna:12
Uniejów:
-Rok uruchomienia:2001
-Temperatura wody w złożu:76-80
-Głębokość złoża [m]:2500
-Mineralizacja [g/l]:3
-Wydatek [m3/h]:550
-Całkowita moc cieplna:125
Bańska Niżna- Biały Dunajec:
-Rok uruchomienia:2001
-Temperatura wody w złożu:76-80
-Głębokość złoża [m]:2500
-Mineralizacja [g/l]:3
-Wydatek [m3/h]:550
-Całkowita moc cieplna:125
Wykorzystanie energii geotermalnej na świecie: Z zasobów geotermalnych korzysta obecnie prawie 80krajów (30w Europie). Pierwsza siłowania wykorzystująca energię geotermalną do produkcji energii elektrycznej powstała we Włoszech w 1904r. Światowym potentatem w produkcji energii elektrycznej w oparciu o geotermalne zasoby energetyczne są Stany Zjednoczone. W wielu krajach wykorzystuje się energię geotermalną do produkcji energii elektrycznej (Filipiny, Włochy, Meksyk, Japonię, Nową Zelandię i Islandię)
POMPY CIEPŁA- nowoczesne urządzenia grzewcze- wykorzystują energię cieplną (niskotemperaturową) pochodzącą ze środowiska naturalnego, przetwarza ją i oddaje energię cieplną (wysokotemperaturową) do górnego źródła , czyli układu grzewczego- centralnego ogrzewania oraz wymiennika ciepłej wody użytkowej.
Zasada działania: urządzenie transportuje energię cieplną z obiegu dolnego źródła do obiegu górnego, ciepło z dolnego przekazuje do parownika, gdzie dochodzi do wrzenia czynnika ziębniczego, w przebiegu wymiany ciepła między dolnym źródłem, a parownikiem powstaje gaz który ulega sprężeniu do odpowiedniego wysokiego ciśnienia powodując jego skraplanie.
Pomiary ze stanu gazowego wciekły wydziela się znaczna ilość ciepła która zostaje przekazana do obiegu grzewczego, ciecz przepływa przez zawór rozprężny gdzie następuje rozprężenie, w parowniku następuje ponowne rozpoczęcie procesu.
POZIOMY WYMIENNIK CIEPŁA
Wady: potrzebna duża powierzchni gruntu
Zalety: zrównoważona temperatura gruntu w ciągu roku, możliwość długiego nagromadzenia ciepła, łatwość wykonania, niski koszt
PIONOWY GRUNTOWY WYMIENNIK CIEPŁA
Wady: koszt odwiertu wysoki
Zalety: zrównoważona temperatura gruntu w ciągu roku, możliwość długiego nagromadzenia ciepła, łatwość wykonania
PODSUMIWANIE:
najlepszy efekt ekonomiczny
efektywność ekonomiczna źródeł geotermalnych będzie wzrastać nawet w przypadku cen paliw kopalnych
okres amortyzacji (zwrot kosztów) jest krótszy niż przy wykorzystaniu innych źródeł energii czystej krótszy
ELEKTROWNIA WODNA
Wykorzystanie energii wody od bardzo dawna, kiedyś do napędzania kół wodnych w młynach, później do młotów w kuźniach czy pil w tartakach. Obecna energia głównie do produkcji energii elektrycznej.
1882r.- pierwsza elektrownia w Appleton (Wisconsin) (USA) na rzecze Fox.
1888r.- pierwsze elektrownie w Polsce: Struga na rzece Słupi oraz Kamienna na Drwie.
W okresie międzywojenny, istniało około 8000 obiektów hydroenergetycznych na terenie Polski.
Energia wodna w energetyce nazywana jest ,,białym węglem”. W Polsce wykorzystuje spadek wody na rzekach. Na świecie oprócz tego korzysta się z energii fal morskich, pływów morskich oraz energii różnic temperatur między powierzchniowymi a głębinowymi warstwami oceanu. Przepływająca woda wprawia w ruch turbiny które napędzają generator prądotwórczy i energia przesyłana jest do sieci
ENERGIA WÓD ŚRÓDLĄDOWYCH
1.najczęściej wykorzystywana
2.sprzyjają rzeki o dużym natężeniu przepływu i o dużym spadzie np. rzeki górskie
3.większość elektrowni wykorzystujących tę formę energii wody powstaje jednak na terenach równinnych i w związku z tym wymaga zapory wodnej.
ENERGIA PRZYWÓW WODNYCH
1.energia przypływów i odpływów morza lub oceanów spowodowana przyciąganiem grawitacyjnym Księżyca i mniejszym stopniem Słońca oraz ruchem obrotowym Ziemi
2.wykorzystywana tylko w około 20 rejonach świata na między innymi angielskim, francuskim, hiszpańskim wybrzeżu Atlantyku
ENERGI FAL MORSKICH (maremotoryczna):
1.trudne do wykorzystania ze względu na duże rozproszenie i uzależnienie od pogody
2.zasoby energii fal są wiele tysięcy razy większe od potencjału energetycznych pływów morskich
3.wykorzystywana we Francji, Wielkiej Brytanii i Norwegii, równierz w Rosji nad Morzem Białym i w Stanach Zjednoczonych na Alasce
ENERGIA RÓŻNIC TEMPERATUR
1.w strefie równikowej występowanie mniej więcej stała, niezależnie od pory roku i dnia różnica temperatur między warstwami morza: warstwy powierzchniowe są ciepłe, głębinowe zimne, różnica ta wykorzystywana do wytwarzania energii
2.wykorzystywana na Hawajach (40MW), Japonia (10MW)
3.potencjał tego rodzaju energii jest znaczny, w Indiach mogłyby powstać instalacje o mocy 10tys. MW
Technologie w hydroelektrowniach
-spiętrzona woda spływając do zbiornika wodnego porusza turbiną wodną, która zamienia energię kinetyczną na energię mechaniczną
-wyprodukowana przez turbinę energia wprawia w ruch wirnik generatora który obracając zmienia energię mechaniczną na energię elektryczną
-energią elektryczna jest transmitowana na miejsce odbioru przez linie przesyłowe
Zapora
-budowla przegradzająca dolinę rzeki i spiętrzająca jej wody, niezbędna część w hydroelektrowni
-jest wyposażona w regulujące przepływ wody przelewy umożliwiające żeglugę śluzy, pozwalające przepływać tratwom przepusty, oraz pozwalające wędrować w górę rzeki rybom przepławki
-buduje się zapory ziemne i betonowe, rzadziej kamienne. W Polsce głównie betonowe.
Turbina wodna
-zwana silnikiem wodnym rotodynamicznym lub turbiną mechaniczną,
-jest to silnik przetwarzający mechaniczną energię przepływające przez niego wody na użyteczną pracę mechaniczną
-rodzaje turbin: osiowa, diagonalna, promieniowe i styczne, a także akcyjne (przetwarzające energię kinetyczną) i reakcyjne (przetwarzające energię kinetyczna i energię cisnienia)
Generator
-zwany prądnicą opiera się na prawie indukcji elektromagnetycznej (gdy zmienia się pole magnetyczne otaczające przewodnik, w przewodniku jest indukowana siła elektromagnetyczna)
PODZIAŁELEKTROWNI WODNYCH
DUŻE |
MAŁE |
-przepływowa- bez zbiornika (budowana na rzekach nizinnych) -regulacyjna z dużym zbiornikiem --zbiornikowa z małym zbiornikiem -pompowo- szczytowa -kaskadowa z wieloma zbiornikami |
*Podział ze względu na moc - mikro-energetyka >70kW - makro-energetyka >100kW - mała energetyka <50 MW *Podział ze względu na wielkość spadku wód - derywacyjne - pływające po rzece - nisko-spadowe 2-20[m] - średnio- spadowe <150[m] - wysoko-spadowe >150[m] |
Elektrownia przepływowa
-Nie posiada zbiornika wodnego
-Jest zlokalizowana w korycie rzeki, w specjalnie skonstruowanym budynku będącym przedłużeniem jazu
-Wykorzystuje stosunkowo niewielkie spiętrzenie , rzędu kilkunastu metrów
-Może pracować prawie bez przerwy
-Ilość produkowanej przez niej energii jest uzależniona od ilości wody przepływającej w danej chwili w rzece
Elektrownia zbiornikowa (regulacyjna)
-Posiada zbiornik regulacyjny
-Może magazynować wodę i regulować jej przepływ w okresie dobowym, tygodniowym, miesięcznym lub dłuższym
-Może produkować energię o większej mocy niż moc odpowiadająca chwilowemu dopływowi
-Dostosowuje się do zmian w zapotrzebowaniu na energię i sezonowych wahań ilości przepływającej wody
Elektrownia szczytowo- pompowa
-Posiada dwa zbiorniki dolny i górny
-Gromadzi potencjalną energię, wykonując pracę pompową (silnikową) polegającej na przepompowywaniu wody ze zbiornika dolnego do górnego
-Gdy zapotrzebowanie wzrasta podejmuje pracę turbinową (generatorową) woda z górnego zbiornika jest uwalniana i spływając napędza turbinę która przetwarza prąd
-W Polsce ponad polowa takich elektrowni
Elektrownia pływowa
-Wykorzystuję energię pływów, ujście rzek przegradza się zaporami wyposażonymi w turbiny
-Woda porusza turbiny wpływając do zbiornika wodnego w czasie przepływu i wypływając z niego w czasie odpływu
-Pierwsza elektrownia Francja 1967, druga w Kanadzie 17MW
DUŻE ELEKTROWNIE WODNE
-W celu zwiększenia mocy elektrownie wodne buduje się na jeziorach jazy, i zbiorniki wodne które spiętrzając wodę i zwiększają energię potencjalną
-Duży sztuczny obiekt nie pozostanie bez wpływu na lokalne środowisko np. uniemożliwia on założenie przez ryby ikry w górnych częściach rzeki
-Służą jako regulator biegu rzeki, zbiornik przeciwpożarowy, zbiornik wody pitnej, tereny do rekreacji i wypoczynku
ZALETY I WADY ELEKTROWNI WODNYCH
ZALETY -Brak zanieczyszczeń środowiska -Oszczędność paliw naturalnych -Niższe koszty eksploatacji niż w rozwiązaniach konwencjonalnych -Niższe koszty wytwarzania energii elektrycznej (ok. 8x) -Większa sprawność niż w elektrowniach konwencjonalnych
|
WADY -Ingerencja w środowisko -2-3razy większe koszty inwestycyjne z elektrowniami konwencjonalnymi -Zmiany struktury biologicznej w rzekach -Zamulanie zbiorników
|
MAŁA ELEKTROWNAI WODNA
-Nie posiadają wad ich większych odpowiedników
-Wykorzystują energię pływających wód
-Są zlokalizowane przy spadku rzeki (jazy, zapory)
-Energia produkowana przy ich pomocy może zasilać lokalne społeczności
Zalety:
-nie zanieczyszczają środowiska i mogą być instalowane w licznych miejscach na małych ciekach wodnych
-Ingerencja w środowisko jest znacznie mniejsza a ich liczebność poprawia bilans hydrologiczny i hydrobiologiczny kraju
-Żywotność małej elektrowni wodnej to ponad 100lat
-Nie wymaga licznego personelu i mogą być stosowane zdalnie
-Szybki zwrot inwestycji 3-6lat
-Wpływa korzystnie na poziom wód gruntowych i retencję, uspakajają nurt rzeki i zatrzymują zjawiska erozji dennej i bocznej
-Niski koszt eksploatacji i remontów
-Zaprojektowanie i wybudowanie w niecały rok
W Polsce zasoby hydroenergetyczne szacuje się na 13,7 TWh rocznie, z czego 45,3% przypada na Wisłę, 43,6% na dorzecza Wisły i Odry, 9,8% na Odrę i 1,8% na rzeki Pomorza.
Obecnie w Polsce wykorzystuje się zasoby hydroenergetyczne w 12% co stanowi 7,3% mocy zainstalowanej w krajowym systemie elektroenergetycznym
Większe elektrownie wodne w Polsce:
-Elektrownia wodna Włocławek 160MW, regulacyjna
-Elektrownia przepływowa w Porąbce
-Elektrownia wodna Żarnowiec (szczytowo- pompowa), 716MW Największa w Polsce
-Porąbka - Żar (szczytowo- pompowa)500MW
-Zespół elektrowni wodnych Solina- Myczkowce (szczytowo- pompowa) 200MW
-Żydowo (szczytowo- pompowa) 156 MW, pierwsza w Polsce
Energia wodna na świecie:
-Stanowi około 30% potencjału wytworzenia energii elektrycznej
-Norwegia- elektrownie wodne pokrywają zapotrzebowanie na energię elektryczną prawie w 100% (99,6%)
Największą pod względem ilości produkowanej energii elektrownia na świecie jest wybudowana w 1983 roku elektrownia na zaporze Itaipu na Paranie na granicy państw Brazylii i Paragwaju. Elektrownia ma maksymalną moc 14GW a jej największa produkcja roczna wynosiła 94,7TWh (w 2008r.). Zapora Trzech Przełomów na rzece Jangcy w Chinach (ok. 85 TWh rocznie) i zapora Guri na rzece Caroni w Wenezueli (ok. 47TWh rocznie).
Energia wodna- czysta energia? Do lat 80 ubiegłego wieku panował powszechny pogląd, że elektrownie wodne są źródeł „czystej” energii. Ostatnie badania pokazują, że zbiorniki zaporowe mogę być źródłem emisji metanu. Ilość emitowanego metanu w zależności od lokalnych warunków może się znacznie różnić. Jezioro Turawskie emituje ok. 42 mg metanu w przeliczeniu na powierzchnię 1m2 podczas gdy Jezioro Włocławskie ponad 400mg. Zbiorniki elektrowni wodnych uważane są za istotne źródło gazów cieplarnianych. Uznaje się, że emisja metanu jest duża w nowo powstałych zbiornikach, gdzie znajduje się dużo materii organicznej z zalanej roślinności, a następnie wraz z jej wyczerpywaniem się na skutek rozkładu spada.
Gaz łupkowy:
Gaz ziemny jest najczystszym ekologicznie źródłem energii spośród wszystkich paliw kopalnych. Cechuje go niska emisja gazów cieplarnianych, a także brak niebezpiecznych odpadów. Uzyskiwany z położonych głęboko pod ziemią łupków osadowych. Gaz ziemny łupkowy składa się głównie z metanu, z domieszką wyższych gazów węglowodorowych, takich jak etan, propan czy butan, a niekiedy zawiera także domieszki gazów nie węglowodorowych, np. azotu, rza-dziej dwutlenku węgla czy siarkowodoru. Gazy te powstają w wyniku rozkładu szczątków organicznych pod wpływem oddziaływania na nie wysokiej temperatury, występującej na dużej głębokości. Znacznie rzadziej powstają płycej pod wpływem bakteryjnego rozkładu substancji organicznej.
Do wydobycia gazu łupkowego niezbędne jest zastosowanie tech-nologii odwiertów poziomych oraz wielosekcyjnego szczelinowania hydraulicznego w celu rozkruszenia skały poprzez wprowadzenie do odwiertów wody z piaskiem i dodatkami chemicznymi pod bardzo wy-sokim ciśnieniem.
ZALETY WYDOBYCIA |
WADY |
|
|