Odnawialne źródła energii

Odnawialne źródła energiiSzybko rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną i cieplną oraz konieczność zredukowania emisji dwutlenku węgla do atmosfery, dały impuls do zaawansowanych poszukiwań niekonwencjonalnych źródeł energii na całym świecie.

Alternatywą dla paliw kopalnych są współcześnie tzw. odnawialne źródła energii. Odnawialne źródła energii to takie, które obywają się bez paliw kopalnych. Niekiedy nazywa się je źródłami lub paliwami alternatywnymi bądź niekonwencjonalnymi, choć określenia te są mniej właściwe, ponieważ uwzględniają także energetykę atomową.

Zgodnie z definicją, źródła te stale się odnawiają, a więc są praktycznie niewyczerpalne, a ich światowe zasoby wielokrotnie przewyższają potrzeby ludzkości. Nie ma jednak na chwilę obecną skutecznych rozwiązań pozwalających na gromadzenie energii z tych źródeł, dlatego musi być ona używana na bieżąco. Wzrastające zainteresowanie wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii w bilansach energetycznych wielu krajów jest efektem kilku czynników.

Najważniejsze z nich to:

  • konieczność ograniczenia emisji szkodliwych substancji;
  • skumulowanie światowych zasobów (szczególnie gazu ziemnego i ropy naftowej) na obszarze niewielkiej liczby krajów, grożących możliwością instrumentalnego traktowania ich eksportu;
  • malejące zasoby paliw kopalnych i towarzyszący temu wzrost ich cen.

Wydatki na energetykę odnawialną rosną obecnie w dużym tempie. Tendencja ta dotyczy szczególnie krajów rozwiniętych gospodarczo, dysponujących dostępem do zaawansowanych technologii oraz uzależnionych od zakupu i importu surowców energetycznych. W krajach tych, polityka energetyczna promuje wdrażanie nowych technologii, co przejawia się w regulacjach prawnych, tworzących system wsparcia dla producentów.

Rodzaje energii odnawialnej

Do podstawowych rodzajów energii odnawialnej zalicza się energię słoneczną, energię wiatrową, energię wodną, źródła geotermalne oraz energię z biomasy, czyli z organicznych surowców odnawialnych. Pewną role w bilansie odnawialnych źródeł energii może również odgrywać ciepło otoczenia (przez pompy ciepła) oraz pływy morskie. Pierwotnymi źródłami energii w ujęciu globalnym są: zaabsorbowana część promieniowania słonecznego docierająca do granic atmosfery oraz ciepło przenikające z wnętrza ziemi. Ponadto do odnawialnych źródeł energii zalicza się cieki wodne, wiatr, biomasę i geotermię. Powyższe strumienie energii kilka tysięcy razy przewyższają moc wszystkich urządzeń energetycznych zainstalowanych na Ziemi. Aktualny stan rozwoju technologii umożliwia następujący ich udział możliwy do wykorzystania: przepływ wody w rzekach - 17, 4%; biomasa - 34, 79%; wiatr - 17, 40%; pływy morskie - 0, 26%; ciepło mórz i oceanów - 5, 80%; geotermia - 11, 60%; radiacja Słońca - 12, 75%. Szacunki przeprowadzone dla naszego kraju wskazują na następujący udział poszczególnych nośników energii odnawialnej: radiacja Słońca - 46, 8%; biomasa - 34%; geotermia - 12, 8%; przepływ wody w rzekach - 5, 6%; wiatr - 0, 8%.

Dążenia do wykorzystania odnawialnych źródeł energii do produkcji energii elektrycznej oraz ciepła, wynikają w Polsce z prawnych uwarunkowań krajowych oraz międzynarodowych. Nasz nizinny kraj ma jednak niewielkie zasoby energii wodnej, a energię geotermalną opłaca się wykorzystywać jedynie w miastach mających dobrze rozwiniętą sieć ciepłowniczą. Najbardziej przyjazna środowisku energia z turbin wodnych ma w Polsce naturalne ograniczenia. W kraju nizinnym, przy średniej wysokości ok. 150 m i przy niewielkich opadach rocznych (rzędu 600 mm/m2), możliwości pozyskania energii elektrycznej z wody, przy uwzględnieniu kosztów budowy elektrowni oraz budowli hydrotechnicznych (kanałów, tam, zapór itp.) są niewielkie. Dlatego więc w warunkach polskich największe nadzieje wiąże się z biomasą, energią wiatru i energią Słońca.

W 2005 roku Polska, dostosowując się do wymagań Unii Europejskiej wdrożyła system wsparcia dla producentów energii odnawialnej - w postaci tzw. świadectw pochodzenia, które stanowią dowód wyprodukowania pewnej określonej ilości energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Od tego momentu wszystkie przedsiębiorstwa energetyczne, które zajmują się sprzedażą energii elektrycznej odbiorcom końcowym, mają obowiązek uzyskania konkretnej liczby takich świadectw. Liczba ta ma być systematycznie zwiększana. Nowelizacja ustawy Prawo energetyczne z 2010 roku dołożyła do istniejących systemów certyfikacji kolejny - wykorzystanie biogazu rolniczego.

Chociaż notujemy ostatnio ożywienie w budowie urządzeń wykorzystujących źródła odnawialne, jednak na tym polu jesteśmy daleko w tyle za innymi krajami, zwłaszcza zachodnimi. W Polsce najlepiej rozwija się rynek biomasy oraz wykorzystanie energii wiatru. Zasoby energii wiatrowej są w Polsce istotne, ponieważ mogą zapewnić 9-10% obecnego zapotrzebowania na energię elektryczną. Na 2/3 powierzchni Polski średnia prędkość wiatru wynosi 4m/s, co pozwala na budowę elektrowni wiatrowych. Z kolei energia słoneczna, produkowana w ogniwach fotowoltaicznych, ze względu na bardzo wysokie nakłady inwestycyjne, raczej nie jest brana pod uwagę. Zastosowanie znajdują natomiast płaskie kolektory cieczowe lub powietrzne do podgrzewania wody użytkowej w gospodarstwach domowych i rolnych oraz w obiektach komunalnych. W ostatnich latach nastąpił szybki wzrost wykorzystywania biopaliw w kotłowniach osiedlowych oraz w elektrowniach cieplnych, jak również w motoryzacji, przez zastosowanie biokomponentów benzyny i oleju napędowego w wysokości 3-5%. Udział tych źródeł w produkcji energii w naszym kraju ma wynosić w 2020 roku 15%, podczas gdy Niemcy, którzy przodują w rozwoju energii odnawialnej przewidują osiągniecie na tym polu 35%.

Na podst.:

  1. Górka K., Produkcja energii odnawialnej w Polsce według danych statystycznych. „Aura” 2009 nr 2, s. 6-8.
  2. Nowicki M., Dylematy polskiej energetyki XXI wieku. „Aura” 2013 nr 1, s. 20-21.
  3. Olszewski R., Kolorowe certyfikaty pomagają Polsce w realizacji unijnych priorytetów efektywności energetycznej. „Aura” 2011 nr 7, s. 15-16.
  4. Roszkiewicz J., Wykorzystanie źródeł odnawialnych do produkcji ciepła i energii elektrycznej. [w:] Wybrane zagadnienia współczesnej energetyki. Z. 8. Kalisz 2006, s. 37-44.
  5. Wieczorek A. Uwięzić energię słońca. „Aura” 2013 nr 3, s. 37.
  6. https://www.wibud.com.pl/oze-technologie-pozyskiwania-energii-odnawialnej
    Ocena: 5.0

    Komentarze