Transcript Energia i jej konwersja - podstawy_20-11-2010

Warszawa, 20.11.2010
Michał Ćwil
Polska Izba Gospodarcza Energii Odnawialnej
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Plan wykładów (1)
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
2


Energia – charakterystyka ogólna

Związek między pracą, mocą i energią. Produkcja energii i jej zużycie

Formy, rodzaje i postaci energii

Zasada zachowania energii

Pomiar energii; jednostki

System energetyczny

Sektory energii (elektroenergetyka, ciepło i chłód, transport)

Źródła odnawialne, nośniki energii; co tak na prawdę się odnawia i w jakim cyklu?
Przetwarzanie i konwersja energii

Energia pierwotna i końcowa

Wartość energii netto i brutto

Ciepło spalania a wartość opałowa

Konwersja energii – sprawność, straty, bilans
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Plan wykładów (2)
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
3


Przesył i dystrybucja energii

Rodzaje sieci elektroenergetycznych, przesył energii elektrycznej

Sieć ciepłownicza a lokalne zagospodarowanie energii cieplnej

Rodzaje sieci gazowych; przesył biogazu
Odnawialne źródła energii w bilansie energetycznym kraju

Bilans energii pierwotnej

Bilans energii końcowej

Bilanse z podziałem na sektory, źródła i technologie

Udziały energii ze źródeł odnawialnych w strukturze zużycia
 Metodologia obliczeń stosowana w rozporządzeniu Ministra Gospodarki z dnia 14
sierpnia 2008 r. w sprawie tzw. zielonych certyfikatów
 Metodologia obliczeń stosowana w Dyrektywie Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia
23 kwietnia 2009 r. (2009/28/WE)
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Praca, moc, energia – model uproszczony
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
4

Praca (w = F * r) mierzona w dżulach (J)
Iloczyn siły i przesunięcia. Jeden dżul to praca wykonana przez siłę (F) o wartości 1 niutonu
(N) na drodze 1 metra (m). 1N = 1kg * m/(1s2).
1J = 1 N * 1 m = (1 kg * m2) / (1s2)

Moc (P = w/t) mierzona w watach (W)
Jest to szybkość wykonanej pracy.
Stosunek wykonanej pracy (w) do czasu jej wykonania (t).
Jeden wat (W) to moc takiego urządzenia, które wykonuje pracę 1dżula (J) w ciągu
1 sekundy (s). 1 W = 1J/1s

Energia (E) mierzona w dżulach (J)
Zdolność ciała do wykonania pracy. 1J = 1W * 1 s
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Formy / rodzaje energii
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
5
Energia (E)
potencjalna
w polu grawitacyjnym (na wysokości)
Ep = m*g*h
m – masa (kg)
g – przyspieszenie ziemskie (m/s2)
h – wysokość (m)
v – prędkość (m/s)
kinetyczna
posiadają ciała w ruchu
m*v2
Ek =
2
Ek ciała w ruchu = pracy,
jaką może wykonać to ciało,
zanim się zatrzyma.
Są inne rodzaje energii stanowią różnorodną składową
formę energii potencjalnej i kinetycznej
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Energia kinetyczna na przykładzie wiaru
źródło zdjęć: wikipedia
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
6
promień łopaty R = 60 m
prędkość wiatru
v = 10 m/s
gęstość powietrza
q = 1,2 kg/m3
wiatr
powierzchnia zakreślona skrzydłami wirnika
S = πR2 = 11 304 m2
masa przepływająca w czasie 1 s to:
m = q*V (gęstość x objętość)
V = S * v*t
m = q * S*v*t
m*v2
2 = 0,5*(q*S*v3*t)
Ek =
=
0,5
*
(q
*
S*v*t)
*
v
2
kg*m2
Ek = 0,5*(1,2*11304*1000*1)
= 6 782 400 J
2
s
Ek - energia pierwotna w czasie 1 s
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Inne formy energii
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
7

Cieplna
Chemiczna
Elektryczna
Radiacyjna (radiacje elektromagnetyczne)
Jądrowa
Magnetyczna
Sprężystości
Dźwiękowa

Mechaniczna = Ep + Ek







INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Zmiana formy energii
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
8
Każdy rodzaj energii może być
przekształcony w inną formę energii
Przy czym:
wysoka sprawność może być zapewniona jeśli przekształceniu nie poddaje się energii
cieplnej. Z II zasady termodynamiki wynika, że ciepło nie może samorzutnie
przepływać od ciała o temperaturze niższej do ciała o temperaturze wyższej
(entropia nie maleje). Dlatego też w przypadku konwersji energii cieplnej występują
ograniczenia sprawności procesu.
Może być także tak, że energi cieplna charakteryzować będzie się takimi
parametrami, że nie będzie możliwa przemiana jej w inną formę.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Zasada Zachowania energii
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
9
Energia całkowita, czyli suma energii kinetycznej, potencjalnej,
cieplnej i wszystkich innych rodzajów energii nie zmienia się.
Energia całkowita jest wielkością stałą. We wszystkich procesach
przemiany całkowita ilość energii pozostaje stała.
„Rzeczy nie mogą powstać z niczego, a gdy zostały stworzone, nie mogą zmienić się w nicość”
- Lukrecjusz
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Zasada Zachowania energii
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
10
Energia nie może być sama z siebie
stworzona, ani zniszczona.
Energia się nie odnawia !
Odnawia się źródło, stąd:
odnawialne źródła energii (OZE).
energia
odnawialna
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Rodzaje energii: pierwotna - wtórna
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
11

Energia pierwotna
Energia zawarta w pierwotnych nośnikach energii, która nie była poddana żadnym
przemianom (konwersjom). Nośniki energii pierwotnej pozyskiwane bezpośrednio z natury to:


Biomasa

Energia słoneczna

Energia wiatru

Energia wody

Energia geotermalna
Energia wtórna
Energia otrzymana z przetworzenia energii pierwotnej (lub przetworzenia energii wtórnej) –
wytwarzanie energii lub paliw z innych (zwykle pierwotnych) paliw lub energii.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Rodzaje energii: energia finalna i użyteczna
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
12

Energia finalna (końcowa)
Energia przystosowana do użycia (np. energia elektryczna, ciepło, gaz)

Energia użyteczna
Energia po przemianach w odbiornikach (takich jak: urządzenia gospodarstwa domowego,
urządzenia przemysłowe, lampy, grzejniki, samochody, ...)
Rodzaje energii użytecznej:
świetlna, mechaniczna, cieplna
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Rodzaje energii: przemiana energii
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
13
energia
pierwotna
przemiana
(konwersja)
energii
energia
wtórna
przemiana
(konwersja)
energii
energia
finalna
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Przemiana energii pierwotnej na wtórną
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
14
energia
pierwotna
biomasa
energia
słoneczna
energia
wiatru
energia
wody
energia
geoterm.
elektrociepłownie
CHP
elektrownie
(także
cieplne)
ciepłownie
elektrownie
wiatrowe
elektrownie
wodne
biopaliwa,
w tym
biogaz
energia
wtórna
energia elektryczna i/lub cieplna odpowiednio
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Rodzaje energii: wtórna - końcowa
źródło zdjęć: własne lub wikipedia
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
15
energia
pierwotna
np.
słoneczna
przemiana
(konwersja)
energii
np. konwersja
fotowoltaiczna
energia
wtórna
energia
końcowa
energia
elektryczna
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Rodzaje energii: energia wtórna - końcowa
źródło zdjęć: własne, GE lub wikipedia
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
16
energia
pierwotna
np.
kukurydza
przemiana
(konwersja)
energii
np. fermentacja
energia
wtórna
np.
biogaz
przemiana
(konwersja)
energii
np.
spalanie w
silniku
gazowym
energia
końcowa
(finalna)
np. energia
elektryczna
i ciepło
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Rodzaje energii: brutto - netto
źródło zdjęć: wikipedia oraz GE
konwersja
energii
nośnik/źródło generator
energii
(sprawność)
(straty)
brutto
energia
pierwotna
netto
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
17
energia finalna
własne
zużycie
energetyki
wytwórczej
przesył
i dystrybucja
(straty)
odbiorca
końcowy
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Rodzaje energii: brutto - netto
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
18

Energia finalna brutto EFB > Energia finalna netto EFN
energia
finalna
brutto
energia
finalna
netto
własne
zużycie
energetyki
straty
na
przesyle
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Konwersja a transformacja energii – przykład
źródło zdjęć: wikipedia
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
19
konwersja energii
kocioł
źródło
energii
pierwotnej
turbina
generator
transformacja
energii
transformator
energia
finalna
(elektr.)
straty
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Pobór energii a wytwarzanie – uproszczony model
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
20


Urządzenie odbiorcze o mocy 1000 wat (np. odkurzacz) pracując
pełną mocą przez 1 godzinę (1h) zużyje (1000 W x 1 h) = 1000
watogodzin energii
Jednostka wytwórcza o mocy zainstalowanej 1000 wat (np.
elektrownia na biomasę) pracując pełną mocą przez 1 godzinę
wyprodukuje 1000 watogodzin energii
W energetyce dla rozróżnienia stosuje się następujące jednostki mocy:


MWel – jednostka określająca moc elektryczną (megawat mocy elektrycznej)
MWth - jednostka określająca moc cieplną (megawat mocy cieplnej)
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Moc wytwórcza – charakterystyka jednostki wytwórczej
21




Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
Moc zainstalowana – łączna moc znamionowa generatorów elektrowni,
ciepłowni, czy elektrociepłowni. Zwykle określa się oddzielnie moc
zainstalowaną elektryczną i cieplną (przy kogeneracji)
Moc znamionowa – jest to wartość znamionowa mocy, przy której
urządzenie pracuje prawidłowo i zgodnie z normami lub zaleceniami
producenta. Wartość ta zazwyczaj podawana jest na tabliczce znamionowej
na obudowie urządzenia
Moc osiągalna – maksymalna moc jednostki wytwórczej do wytwarzania
energii w sposób ciągły w określonym czasie
Moc dyspozycyjna - jest to moc osiągalna pomniejszona o ubytki na remonty
planowe, ubytki okresowe, eksploatacyjne i losowe.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Moc wytwórcza – charakterystyka jednostki wytwórczej
22



Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
Dla biogazowni nie zintegrowanej z układem do wytwarzania energii
elektrycznej/cieplnej, za moc wytwórczą uważa się produkcję biogazu w
określonym czasie (np. m3/rok) lub ilość ekwiwalentnej energii elektrycznej
obliczanej na podstawie wartości opałowej biogazu oraz referencyjnej
wartości sprawności elektrycznej.
Dla biopaliw, moc wytwórcza może być określona w tonach/rok
W fotowoltaice (PV), nominalną moc modułu fotowoltaicznego określa się
przez pomiar prądu i napięcia (P = U * I) podczas zmiany oporu przy
określonym oświetleniu. Oświetlenie ma miejsce w tzw. warunkach
standardowych – airmass 1,5 (natężenie światła 1000W/m2), temperatura
ogniwa 25° C. W wyniku otrzymuje się tzw. moc w jednostkach MWpeak
(MWp)
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Sprawność konwersji, η (%)
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
23
konwersja
energii
E WE
E WY
SPRAWNOŚĆ
η (%)
η=
E WY (output)
* 100%
E WE (input)
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Sprawność konwersji, przykład biogaz CHP
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
24
biogaz
η (%)
E WY =
816 MWh (2938 GJ)
Ilość:
Wartość opałowa:
190 tys. m3
19 MJ/m3
2938 GJ
η=
* 100% = 81,4%
190 000 * 19*0,001 GJ
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Pomiar energii - jednostki
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
25
Jednostką energii w układzie SI jest:
Dżul (ozn. J)
Układ SI – Międzynarodowy Układ Jednostek Miar zatwierdzony w 1960 (później
modyfikowany) przez Generalną Konferencję Miar. Jest stworzony w oparciu o
metryczny system miar.
W Polsce układ SI obowiązuje od 1966 r. Został przyjęty przez wszystkie kraje świata z
wyjątkiem Stanów Zjednoczonych, Liberii i Birmy.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Pomiar energii – inne stosowane jednostki
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
26

Watogodzina (Wh) – “moc” * “czas”
1 Wh = 1 W * 1 h = 1W * 3600 s = 3600 Ws = 3600 J = 3,6 kJ (kilodżuli)

Elektronowolt (eV)
1 eV = 1 e · 1 V ≈ 1,602 × 10-19 J = 16020 fJ (femptodżuli)

Tona oleju ekwiwalentnego (toe) – tona ropy naftowej
1 toe = 41,868 × 10+9 J = 41,868 GJ

Tona paliwa umownego (tpu) - tona węgla kamiennego
1 tpu = 29,3 × 10+9 J = 29,3 GJ (gigadżuli)

kaloria (cal)
1 cal = 4,1868 J
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Przedrostki jednostek
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
27
Nazwa
Symbol
Mnożnik
jotta
Y
1 000 000 000 000 000 000 000 000 = 1024
zetta
Z
1 000 000 000 000 000 000 000 = 1021
eksa
E
1 000 000 000 000 000 000 = 1018
peta
P
1 000 000 000 000 000 = 1015
tera
T
1 000 000 000 000 = 1012
giga
G
1 000 000 000 = 109
mega
M
1 000 000 = 106
kilo
k
1 000 = 103
hekto
h
100 = 102
deka
da
10 = 101
decy
d
0,1 = 10-2
centy
c
0,001 = 10-2
mili
m
0,001 = 10-3
mikro
μ
0,000 001 = 10-6
nano
n
0,000 000 001 = 10-9
piko
p
0,000 000 000 001 = 10-12
femto
f
0,000 000 000 000 001 = 10-15
atto
a
0,000 000 000 000 000 001 = 10-18
zepto
z
0,000 000 000 000 000 000 001 = 10-21
jokto
y
0,000 000 000 000 000 000 000 001 = 10-24
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Jednostki – przykłady (moc zainstalowana)
28
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
1000 W = 1 kW (kilowat)
1000 kW = 1 MW (megawat)
1000 MW = 1 GW (gigawat)
1000 GW = 1 TW (terawat)
1 TW = 1000 GW = 1000 000 MW = 1000 000 000 kW = 1 x 1012 W
0,001 W = 1 mW (miliwat)
0,001 kW = 1 W (wat)
0,001 MW = 1 kW (kilowat)
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Jednostki – przykłady (energia)
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
29
1 kWh
= 1*1000*W*60*60*s
= 3 600 000 Ws
= 3 600 000 J
= 3,6 MJ
= 0,0036 GJ
1 MWh
= 3 600 000 000 J
= 3,6 GJ
1 GWh
= 3 600 GJ
1 ktoe
= 11,63 GWh
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Stosowanie jedn. w zależności od sektora
30
Sektor energii
elektroenergetyka
ciepło i chłód
transport
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
stosowana jedn. energii (praktyka)
MWh
GJ
ktoe (także litr)
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
System energetyczny
źródło zdjęć: wikipedia
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
31
odbiorca
jedn. wytwórcza
sieć energetyczna:
•elektroenergetyczna
•ciepłownicza
•gazowa
może być także wytwarzanie energii „wyspowe”
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Rodzaje sieci elektroenergetycznych
źródło zdjęć: wikipedia, bociany.pl
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
32

Sieć przesyłowa
 wysokiego
napięcia WN (110kV, 220 kV)
 najwyższego

napięcia NN ≥ 400 kV
Sieć dystrybucyjna (rozdzielcza)
 średniego
 sieć
napięcia SN (1 – 60 kV)
niskiego napięcia (<1 kV)
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Charakterystyka parametrów sieci
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
33


Prąd przesyłany w sieci elektroenergetycznej to zwykle prąd przemienny, gdyż
daje się łatwo transformować.
Moc w układzie można opisać jako:

P = U * I * cos (φ);
U- wartość napięcia, I – natężenie prądu, φ- przesunięcie fazowe prądu przemiennego

Im wyższe napięcie sieci, tym mniejszy prąd i mniejsze straty w przesyle (mniejsze
straty mocy na rezystancji przewodów).

Można tej samej wartości moc “przesłać” na tym samym napięciu. Jednakże do sieci o
danym napięciu znamionowym przyłącza się źródła o określonej wartości - tzw.
kryterium zwarciowe (Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowej/Dystrybucyjnej):
PEL * 20 ≤ PZW
PEL – moc znamionowa jednostki przyłączanej
PZW - moc zwarciowa (systemowa) w przewidywanym punkcie przyłączenia
W sieci 110 kV występują następujące prądy zwarcia: 20, 25, 40 kA.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Sieci przesyłowe w Polsce
źródło zdjęć: PSE
34
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
750 kV
400 kV
220 kV
110 kV
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Sieć ciepłownicza
35


Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
Sieć ciepłownicza – sieć do transportu rurociągowego energii cieplnej od
jednostki wytwórczej (np. ciepłownia na biomasę) do odbiorców, za
pośrednictwem czynnika termodynamicznego (nośnika ciepła, zwykle woda,
para).
W przypadku źródeł odnawialnych ciepło w większości przypadków
wykorzystane będzie lokalnie bez wprowadzania do sieci.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Sieć gazowa (wtłaczanie biogazu)
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
36



Od 11 marca 2010 r. biogaz rolniczy uznany został w prawie energetycznym
jako paliwo gazowe, co umożliwia jego wtłaczanie do sieci gazowej (od
1.01.2011). Niestety inne biogazy (wysypiskowy, komunalny, z osadów
ścikowych) nie mają takiej możliwości.
Biogaz rolniczy może zostać wtłoczony do danej sieci z grupy E lub podgrupy Lw,
Ls, Ln, Lm po oczyszczeniu do parametrów gazu transportowanego daną siecią.
Ciepło spalania wtłaczanego biogazu nie może być mniejsza niż:

E
34 MJ/m3

Lw
30 MJ/m3

Ls
26 MJ/m3

Ln
22 MJ/m3

Lm
18 MJ/m3
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Ciepło spalania i wartość opałowa
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
37


Przydatność energetyczna paliwa (biogazu, biomasy) może wystarczająco być
opisana przez:

ciepło spalania (mierzona w MJ / kg lub MJ / m3)

wartość opałową (mierzona w MJ/kg lub MJ / m3)
Wartość tych wielkości zależy przede wszytskim od składu chemicznego paliwa i
zależy od jego wilgotności i innych właściwości fizycznych.
Ciepło spalania:
ilość ciepła, jaka powstaje przy spalaniu
całkowitym i zupełnym jednostki masy lub
jednostki objętości analizowanej substancji
w stałej objętości, przy czym produkty
spalania oziębiają się do temperatury
początkowej, a para wodna zawarta w
spalinach skrapla się zupełnie.
Wartość opołowa
ilość ciepła wydzielana przy spalaniu
jednostki masy lub jednostki objętości
paliwa przy jego całkowitym i zupełnym
spalaniu, przy założeniu, że para wodna
zawarta w spalinach nie ulega skropleniu,
pomimo że spaliny osiągną temperaturę
początkową paliwa.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Ciepło spalania i wartość opałowa
38
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
Wartość opałowa jest mniejsza od ciepła spalania
o wartość ciepła parowania wody
wydzielającej się z paliwa podczas jego spalania.
Woda opuszcza palenisko w postaci pary, więc wartość opałowa
określa to ciepło, które wydziela się przy spalaniu paliwa (może być
wykorzystane użytecznie).
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Odnawialne źródła energii (OZE) – nośniki energii
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
39
zgodnie z
ROZPORZĄDZENIEM
PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY (WE) NR 1099/2008
z dnia 22 października 2008 r.
w sprawie statystyki energii
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
OZE – energia wodna
40

Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
Energia potencjalna i kinetyczna spadku wód przekształcana w
energię elektryczną przez hydroelektrownię, z uwzględnieniem
elektrowni szczytowo-pompowych.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
OZE – energia geotermalna
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
41

Energia dostępna w postaci energii cieplnej ze skorupy
ziemskiej, zwykle w formie wody lub pary. Wytwarzana
energia równa się różnicy entalpii płynu z odwiertu i płynu,
który jest następnie rozprowadzany. Wykorzystuje się ją w
dogodnych miejscach:

do wytwarzania energii elektrycznej przy użyciu pary suchej lub też
solanki o wysokiej entalpii po odparowaniu rzutowym,

bezpośrednio jako ciepło używane w centralnym ogrzewaniu, do
celów rolnictwa itp.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
OZE – energia fal i pływów oceanicznych
42

Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
Energia mechaniczna pływów morskich, ruchu fal lub prądów
oceanicznych wykorzystywana do wytwarzania energii
elektrycznej.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
OZE – energia wiatrowa
43

Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
Energia kinetyczna wiatru wykorzystywana do wytwarzania
energii elektrycznej w turbinach wiatrowych.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
OZE – odapady komunalne
44

Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
Część odpadów komunalnych o pochodzeniu biologicznym.
Odpady komunalne - odpady pochodzące z gospodarstw domowych, szpitali i
placówek sektora usług, spalane przy użyciu specjalnych instalacji,
rozliczane na podstawie wartości opałowej.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
OZE – biomasa stała
45

Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
Obejmuje organiczne, niekopalne substancje o pochodzeniu
biologicznym, które mogą być wykorzystane w charakterze
paliwa do produkcji energii cieplnej lub wytwarzania energii
elektrycznej, w tym drewno, uprawy, odapdy stałe
biodegradowalne, i in.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
OZE – biogaz
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
46

Gaz składający się w przeważającej części z metanu i
dwutlenku węgla, powstały w wyniku beztlenowej fermentacji
biomasy:
 Biogaz powstały w wyniku procesów gnilnych odpadów na
wysypisku.
 Biogaz powstały w wyniku procesów fermentacji beztlenowej
osadów ściekowych.

Biogaz powstały w wyniku procesów fermentacji beztlenowej
gnojowicy zwierzęcej oraz odpadów w rzeźniach, browarach i innych
zakładach przemysłu rolnospożywczego.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
OZE – biopaliwa płynne (1)
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
47

biobenzyna

bioetanol (etanol produkowany z biomasy lub z podatnej na

rozkład biologiczny frakcji odpadów),

biometanol (metanol produkowany z biomasy lub z podatnej na rozkład
biologiczny frakcji odpadów),

bio-ETBE (eter etylo-tertbutylowy na bazie bioetanolu; w którym procent objętości
bio-ETBE, liczonego jako biopaliwo, wynosi 47 %);

bio-MTBE (eter metylo-tert-butylowy produkowany na bazie biometanolu, gdzie
procent objętości bio-MTBE, liczonego jako biopaliwo, wynosi 36 %).
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
OZE – biopaliwa płynne (2)
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
48


biodiesle

biodiesel (tj. ester metylowy produkowany z oleju roślinnego lub zwierzęcego, o
jakości oleju napędowego),

biodimetyloeter (eter (di)metylowy produkowany z biomasy),

Fischer-Tropsch (mieszanka Fischera-Tropscha produkowana z biomasy),

bio-oleje ekstrahowane na zimno (olej produkowany z nasion oleistych przez
wyłącznie mechaniczną obróbkę)

wszelkie inne płynne biopaliwa będące dodatkiem lub domieszką do oleju
napędowego wysokoprężnych silników transportowych lub wykorzystywane
bezpośrednio jako tego rodzaju olej.
Płynne biopaliwa wykorzystywane bezpośrednio w charakterze paliwa, nieobjęte
kategoriami „biobenzyna” i „biodiesel”.
INWESTYCJE I ZARZĄDZANIE PROJEKTAMI WYKORZYSTUJĄCYMI OZE
Dziękuję za uwagę
Warszawa, 20.11.2010, Michał Ćwil, PIGEO
49
Michał Ćwil
Polska Izba Gospoadarcza Energii Odnawialnej
[email protected]
Literatura
podana będzie
podczas wykładu
PIGEO
ul. Gotarda 9, 02-683 Warszawa
Tel. +48 22 548 49 99, Fax +48 22 548 49 00
[email protected]
www.pigeo.org.pl