względu jednak na koszly tego rodzaju rozwiązania znajduje ono, jak dotąd, ograniczone zastosowanie. o czym mogą świadczyć liczby zawarte w tabeli 2. przedstawiające tę kwestię w skali krajów Unii Europejskiej.
Tabela 2. Wzrost udziału energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych w całkowitym bilansie energetycznym Unii Europejskiej w latach 1991-2005
Rok | ||||||
Źródło |
1991 |
2005 | ||||
Moc |
Energia |
Moc |
Przyrost |
Energia |
Przyrost | |
GW |
TWh |
GW |
% |
TWh |
% | |
Małe elektrownie wodne do 10 MW |
5 |
15 |
10 |
100 |
30 |
100 |
Elektrownie wodne pow. 10 MW |
74.8 |
154.5 |
88,6 |
18 |
198.5 |
28 |
Geotermika |
0,5 |
3 |
1.5 |
200 |
9 |
200 |
Biomasa i spalanie odpadów |
2 |
6.3 |
7 |
250 |
20 |
217 |
Turbiny wiatrowe |
0,5 |
0.9 |
8 |
1500 |
20 |
2122 |
Ogniwa fotowoltaiczne |
0 |
0 |
0.5 |
- |
1 |
- |
Razem |
82,2 |
179,7 |
115,6 |
278,5 | ||
Udział w całkowitym bilansie |
3% |
8% |
266 |
Przy obecnym poziomie konsumpcji energii w Polsce udział energii ze źródeł odnawialnych wynoszący 5%. mógłby teoretycznie wzrosnąć czterokrotnie. Mają to zapewnić określone inicjatywy legislacyjne, a zwłaszcza „Rezolucja w sprawie wzrostu wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych” (Monitor Polski, nr 25 z dnia 8 lipca 1999)
2. Energia wody
Szacuje się. że potencjał hydrocnergetyczny świata wykorzystywany jest zaledwie w 5.5%. W bilansie przetwarzania go na energię elektryczną udział ten jest już większy, bo wynosi około 20%. We wszystkich przypadkach wykorzystywania energii wód procesy jej transformacji polegają najczęściej na wykorzystaniu energii kinetycznej wody będącej w ruchu, lub jej energii potencjalnej, do napędu generatorów prądotwórczych. W aspekcie kryteriów ekologicznych jest to, po energetyce wiatrowej, najbardziej czysta technologia produkcji energii elektrycznej.
W rzecznych elektrowniach wykorzystuje się trzy rodzaje turbin wodnych, dobieranych w zależności od lokalnych uwarunkowali:
- turbinę Peltona (1880), której schemat przedstawia rys. 1, jest ona wysokoobrotową turbiną, wymagającą strugi wody o stosunkowo niewielkim natężeniu ale o dużym ciśnieniu i znacznej energii kinetycznej, którą uzyskuje się w wyniku połączenia odpowiednim systemem rur wysoko położonych zbiorników wodnych z niżej położoną, o 200-400m. turbiną. Elektrownie wodne z takimi turbinami instaluje się zwykle w terenach górzystych (np. Szwajcaria).
- turbinę Francisa. (1849, p rys 2a ) wykorzystującą zarówno energię kinetyczną, jak i potencjalną wody. zadawalają się kilku- kilkunastometrową różnicą poziomu między wlotem, a wylotem wody z turbiny. Rozwijane przez nią prędkości obrotowe są zdecydowanie mniejsze niż w przypadku turbin Peltona. a zapotrzebowanie na wodę większe.
- turbinę Kapłana (1912, p. rys. 2b) budowaną zwykle o osi pionowej, wolnoobrotową, przewidzianą do instalowania na rzekach o małych spadach, ale zapewniających przepływ dużej masy wody przez turbinę.
Charakterystyka techniczna turbiny Peltona:
-wysokoobrotową (n>1000 obr/min)
-wymaga dużych spadków (różnicy poziomu pomiędzy ujęciem wody a miejscem turbiny),
- stosunkowo niewielkie natężenie przepływu wody