picard2
27.04.06, 20:09
Na watku "Pies morde lizal elektrownoim atomowym" forumowicz vxy zadal szereg
pytan dotyczacych bilansu energetycznego Polski.Postaram sie wskazac sposob
odpowiedzi na drugie pytanie a mianowicie "ile mozna uzyskac energii ze zrodel
odnawialnych przy obecnych technologiach?".Przez energie odnawialne rozumiemy
glownie wiatr i slonce.
Wiec troche o energii slonecznej dla niespecjalistow.
Ziemia otrzymuje 15 000 razy ilosc energii slonecznej ktora jej ludnosc
"konsumuje".Na kazdy m² przypada srednia wartosc dzienna: 2 do 3 KWh w Europie
Polnocnaj; 3 do 4 KWh w Europie Srodkowej ; 5 do 8 KWh w Europie Poludniowej.
Energie sloneczna mozna wykorzystywac w trzech systemach :
1)System termiczny
Gdzie energia jest uzywana w postaci ciepla wydzielonego w kolektorach
slonecznych ogrzewajacych przewaznie wode do 60 - 80°C.Sprawnosc
urzadzenia dla gospodarstw domowych wynosi~30%.
2)System termodynamiczny
Poprzez kolektory bardziej udoskonalone np.absorbery prozniowe mozna osignac
temperatury rzedu 120°C potrzebne do uruchomienia klimatyzacji i nawet
turbin parowych.Koncentrujac promienie sloneczne ukladami luster(heliostatow)
otrzymuje sie temperatury ponad 1000°C wystarczajace do napedu elektrowni
slonecznych.Nowoczesne elektrownie tego typu (na~70MW w pustyni Mojave lub
~500MW w pustyni Negev) przekraczaja sprawnosc 40%.
3)System fotowoltaiczny FW
Jest oparty na wlasnosciach polprzewodnikow ktore pod wplywem swiatla(fotony)
przewodza prad elektryczny.Elementarne ogniwa FW (np. z krystalicznego
silicium) daja od 1W do 3W przy pradzie nie mogacym przekroczyc 1A.Polaczenie
szeregowe 36 ogniw elementarnych daje element FW na 12V.Teoretycznie mozna
polaczyc szeregowo i rownolegle dowolna ilosc ogniw i wiec otrzymac dowolna
moc.Sprawnosc ogniw FW dostepnych na rynku nie przekracza 11%.
Mozna dosc latwo oszacowac maksymalna energie sloneczna jaka dysponuje dany
kraj to znaczy energie elektrowni slonecznych i instalacji FW.Do tego nalezy
znac: naslonecznienie na m² (np.2KWh*365 dni=730KWh/rocznie).Maksymalna cene
KWh dopuszczalna ze wzgledow ekonomicznych (np. 40c€),maksymalny obszar
ktory mozna pokryc przez ogniwa FW lub przez heliostaty(np.Niemcy 5000km²).
Pierwsza analiza wskazuje ze w polnocnej i srodkowej Europie budowa
elektrowni slonecznych jest niemozliwa ze wzgledu na slabe naslonecznienie.
Maksymalna energia oparta na ogniwach FW przy naslonecznieniu 736KWh/m²
daje 7,3MW/km² (czesto liczbe w rodzaju 7,3MWh/hektar nazywa sie
stala sloneczna) czyli dla Niemiec mamy:
7,3*5000*0,11=4TW/rok.
Mozna teraz latwo przeprpwadzic tego rodzaju obliczenie dla Polski otrzymujac
dokladne wartosci stalych slonecznych ze Stacji meteorologicznych.Istnieja
oczywiscie programy cyfrowe dajace dokladniejsze wyniki.Czesto uzywamy
Achelios ktory mozna skopiowac bezplatnie na
www.institut-solaire.com/ouitils.htm
ale wynik~4TWh dla kraju w rodzaju Niemiec stanowi bardzo dobre przyblizenie.
Podobny rachunek dla sily wiatru dalby ~80TWh.Jesli nikt go nie poda postaram
sie za pare dni cos o nim napisac.Mysle ze obliczenia robiony szybko podczas
Komisji egzaminacyjnej nie zawieraja jakis bykow.