Odnawialne źródła energii, czyli jak pozyskiwać prąd w zgodzie ze środowiskiem?

Odnawialnych Źródłach Energii, czyli OZE to temat, o którym coraz częściej słyszymy jako koniecznej do zastosowania alternatywnie dla nieodnawialnych źródeł. Nie ma w tym nic dziwnego. Tradycyjne metody produkowania prądu były dobre na samym początku, gdy postęp technologiczny leżał w powijakach a tkanki aglomeracyjne nie były tak rozrośnięte jak dziś. W czasach, gdy każdy chce żyć w sposób współczesny, ze wszystkimi wygodami, jakie przyniósł nam rozwój przemysłowy, musimy zweryfikować nasze myślenie. W przeciwnym wypadku doprowadzimy naszą planetę do katastrofalnego stanu. Jesteśmy już bardzo blisko tego momentu. Czym jednak są Odnawialne Źródła Energii i jakie są ich najważniejsze rodzaje? Rewolucja energetyczna, która dokonuje się na naszych oczach, charakteryzuje się odchodzeniem od tradycyjnych, wyczerpujących się źródeł energii na rzecz odnawialnych źródeł energii (OZE).

W artykule:

OZE – co to jest?

Nieodnawialne źródła energii, to wszystkie te, do których jesteśmy już od dłuższego czasu przyzwyczajeni. Napędzanie gospodarki węglem kamiennym i brunatnym, ropą naftową i benzyną oraz gazem ziemnym to stan, który większość z nas zastała zaraz po przyjściu na świat. Z bezrefleksyjnego punktu widzenia, wszystkie procesy jakie towarzyszom eksploatacji wymienionych surowców są całkowicie przezroczyste i normalne. Nie oznacza to jednak, że powinniśmy trwać dalej w obrębie tych starych nawyków. Kiedy jeszcze większość zjawisk związanych z postępem technologicznym nie była rozwinięta do tego stopnia, co dziś, mało kto zastanawiał się nad skutkami emisji gazów cieplarnianych, wszędobylskiego plastiku i ilością samochodów na ulicach. Współcześnie jednak te wszystkie elementy przytłaczają nas w sposób zauważalny i destrukcyjny.

Odnawialne Źródła Energii nie niosą ze sobą takich szkód jak te tradycyjne. Można rzec nawet, że są niemal całkowicie nieinwazyjne dla naszej planety. A w porównaniu do przestarzałych metod jawią się jako całkowicie proekologiczne. Energia pochodząca z ruchu wody, z wiatru, czy z promieni słonecznych jest zjawiskiem występującym tak, czy inaczej. Niewykorzystywanie jej jest zwyczajnym marnotrawstwem. Nie chodzi tu jednak tylko o aspekt ekologiczny, ale również finansowy. W końcu za wydobyciem węgla, czy ropy naftowej stoją wielkie koncerny. W tym kontekście karty już dawno zostały rozdane. Nawet gdybyśmy znaleźli te surowce pod własną działką, prawo przewiduje przejęcie naszego gruntu na rzecz państwa. Nie uciekniemy od systemu, który już od dawna rządzi się swoimi prawami, a my nie jesteśmy w stanie wiele w tym aspekcie zdziałać. Dlatego powinniśmy zacząć zmieniać nasze myślenie i przechodzić na zieloną energię.

OZE na świecie – produkcja energii elektrycznej

OZE na świecie i w Polsce to wciąż rosnący rynek. Widać to przede wszystkim na przykładzie zmieniających się miksów energetycznych poszczególnych krajów (w tym Polski, choć może nie należy ona do liderów tych zmian), a także na przykładzie strategii energetycznych większych organizacji, takich jak na przykład Unia Europejska. Produkcja energii elektrycznej w Europie w coraz większym stopniu przechyla się w stronę OZE. Pozyskiwanie energii z wykorzystaniem wody, wiatru, promieni słonecznych czy biomasy stanowi już znaczący procent miksów energetycznych wielu krajów – w tym nawet tych, których gospodarki oparte są cały czas w dużej mierze na źródłach tradycyjnych. Zalety nowych, zielonych technologii dostrzegają jednak nie tylko rządy krajów, ale również przedsiębiorcy gospodarstwa domowe czy rolne, widząc w tym nie tylko korzyść dla środowiska, ale również znaczne obniżenie rachunków za elektryczność.

Odnawialne źródła energii przykłady

Jakie są więc przykłady odnawialnych źródeł energii w Polsce i na świecie? Poniżej przedstawiamy kilka najważniejszych źródeł energii odnawialnej (woda, wiatr, słońce) wraz z konkretnymi przykładami na ich zastosowanie.

Energia z wody – mikro elektrownie wodne

Już od bardzo dawnych czasów wykorzystywano potencjał płynącej wody. Konstrukcje napędzające m.in. warsztaty kowalstwa oraz młyny stawiano obok rzek, strumyków, potoków i wodospadów. W ten sposób ułatwiano sobie życie. Oczywiście na tyle, na ile aktualna myśl techniczna pozwalała. Jednak dopiero nasze czasy niosą odpowiedzi na znacznie więcej pytań, w tym także na wątpliwość jak zoptymalizować potencjał pochodzący z siły ruchomych wód. Niezależnie od tego, czy sprawa tyczy się dużej elektrowni z zaawansowanym systemem nowoczesnych turbin, czy przydomowej stacji mocy, instalacje takie możliwe są tylko w adekwatnych pod kątem hydrologicznym miejscach. Innymi słowy: tam gdzie nie ma ruchomej wody, nie będzie elektrowni wodnej.

Rozwiązania bazujące na pozyskiwaniu energii elektrycznej z wykorzystaniem spadku wody dla klienta detalicznego (mikro i małe elektrownie wodne, MEW), choć mogą zapewnić niezależność energetyczną, są jednak rozwiązaniem dość kosztownym. Woda jako źródło energii jest jednym z najpopularniejszych rozwiązań z zakresu OZE. Mikro elektrownie wodne stają się zaś rzeczą coraz powszechniejszą.

MEW-y to urządzenia, które właściwie pracują same. Nie wymagają skomplikowanej obsługi (praktycznie w ogóle nie wymagają obsługi), a mimo to produkują prąd. Czy mała elektrownia wodna to więc dobra inwestycja? Na pewno jest to inwestycja kosztowna. Malutka mikroelektrownia wodna, o mocy kilkunastu czy kilkudziesięciu kilowatów to wydatek co najmniej kilkuset tysięcy złotych. Jest to cena za niezależność energetyczną od dostawców energii elektrycznej, ale trzeba się liczyć z tym, że zwrot takiej inwestycji jest długotrwały. Korzyści finansowe z funkcjonowania MEW możemy odczuć po kilkunastu latach – czytamy na stronie Enerad.pl.

Energia z wiatru

Popularnym rozwiązaniem z dziedziny OZE jest produkcja energii elektrycznej z wiatru. Jest ono jednym z najbardziej dynamicznych sektorów energetyki między innymi w Unii Europejskiej, której kraje inwestują w tzw. farmy wiatrowe. W 2005 roku tylko 6 procent wszystkich elektrowni w UE była napędzana przez wiatr, podczas gdy jedenaście lat później było to już 154 GW – co w ostatecznym rachunku dało więcej mocy, niż produkowały unijne elektrownie węglowe. Na całym świecie – jak obliczyło Światowe Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej – w 2017 roku działały elektrownie wiatrowe o łącznej mocy niemal 540 GW. Na poziomie mikroinstalacji należy wziąć pod uwagę szereg czynników, przede wszystkim warunki atmosferyczne. Aby wiatrak działał efektywnie, potrzeba wiatru, który wiałby z prędkością przynajmniej 4 m/s. W Polsce najlepszymi warunkami pod takie instalacje są te na Pomorzu. Na świecie pozyskiwanie energii z wiatru popularne jest między innymi w Wielkiej Brytanii czy Stanach Zjednoczonych.

Elektrowni wiatrowych nie da się ich postawić wszędzie, bo przecież nie wszędzie wieje. Jeśli jednak mamy do czynienia z korzystnymi uwarunkowaniami, dlaczego nie wykorzystać owego potencjału? Ruch powietrza jest naturalną częścią przyrody. W kontekście energetyki stanowi zatem zjawisko nieinwazyjne. W związku z tym faktem, elektrownie wiatrowe robią się coraz bardziej popularne. Niestety nie wszędzie można je zastosować, a jeśli już to i tak sam koszt związany z całą infrastrukturą może nas negatywnie zaskoczyć. Dlatego elektrownia wiatrowa, w skali gospodarstwa domowego, nie jest tak korzystna jak słoneczna. Energia ze słońca jest najbardziej realna, a do tego najbardziej wydajna.

Źródła energii elektrycznej w Polsce i na świecie

Energia z promieni słonecznych

W związku z tym, co napisaliśmy powyżej, dla gospodarstw domowych i mniejszych podmiotów najlepszym rozwiązaniem z zakresu OZE wydaje się instalacja fotowoltaiczna (w poprzednich publikacjach pisaliśmy na temat fotowoltaiki w gospodarstwach domowych). Z jednej strony nie wymaga ona bardzo dużych nakładów finansowych, z drugiej charakteryzuje się wysoką żywotnością – nawet przez 35 lat (dla porównania – żywotność mikroinstalacji wiatrowej szacuje się na 25 lat). Co więcej, inwestycja w panele fotowoltaiczne zwraca się już po kilku latach, a w związku z możliwością pozyskania dofinansowań na zakup i montaż paneli, a w określonych wypadkach skorzystania z ulg (na przykład dla rolników), wydaje się najbardziej pożądanym rozwiązaniem w zakresie mikroinstalacji. Co też potwierdzają statystyki, odnotowujące w ostatnich latach prawdziwy skok w tym zakresie, zarówno w Polsce jak i na świecie. Fotowoltaika staje się coraz popularniejszym źródłem energii elektrycznej w Polsce.

Jak przebiera pozyskiwanie energii słonecznej? Instalacje polegające na połączeniu specjalnych, montowanych najczęściej na dachu (lub na wolnych przestrzeniach posesji), paneli podłączonych pod inwerter, który przekształca energię słoneczną na dobrze nam znany prąd. Taki sam jaki płynie w naszych gniazdkach. Panele te, zwane są „panelami fotowoltaicznymi” lub „ogniwami fotowoltaicznymi”. Nieocenionym plusem takiej konstrukcji jest fakt, iż można ją zamontować niemal w każdych warunkach. Działa nie tylko podczas słonecznego dnia, gdyż reaguje na samo światło, a nie tylko na bezpośrednie promienie pochodzące z naszej najbliższej gwiazdy. W przeciwieństwie do innych OZE energia słoneczna jest relatywnie tania i wydajna.

Rewolucja energetyczna na świecie

Zielona rewolucja energetyczna zatacza coraz szersze kręgi. Wynika ona nie tylko z coraz większego poczucia odpowiedzialności polityków, którzy kształtują wieloletnie strategie energetyczne swoich krajów, ale przede wszystkim z rosnącej świadomości społeczeństw, które poglądy tych polityków w dużej mierze kształtują. Co ciekawe, choć alternatywą dla tradycyjnych elektrowni węglowych pozostają cały czas elektrownie jądrowe, to koszt ich budowy jest wysoki, a popularność wśród społeczeństw coraz większej ilości krajów spada. Dlatego między innymi projekt polskiej elektrowni jądrowej od kilku dobrych lat stoi w martwym punkcie – i nic nie wskazuje na to, aby w najbliższym czasie miało coś w tym zakresie ruszyć. Jednym z najlepszych przykładów kompleksowych i konsekwentnych inwestycji w OZE są Niemcy, gdzie po katastrofie w japońskiej elektrowni jądrowej Fukushima w 2011 roku zadecydowano o stopniowym odchodzeniu zarówno od węgla, jak i od atomu – właśnie na rzecz OZE. Już teraz znaczny procent ogólnej produkcji energii elektrycznej w Niemczech opiera się na źródłach odnawialnych. Wszystko wskazuje na to, że nasz zachodni sąsiad przeciera nowe szlaki. Wydaje się, że to tylko kwestia czasu, kiedy podąży nimi Polska.

Najważniejsze źródła OZE energia wody, wiatru i słońca_
OZE – źródła energii

Inne odnawialne źródła energii: energia geotermalna i biomasa

Pod skorupą naszej planety drzemią ogromne siły. Nie zawsze oznaczają one destrukcję dla najbliższego otoczenia. Z dzisiejszą technologią można z powodzeniem wykorzystać ten potencjał. Energia geotermalna, bo o niej mowa, to energia cieplna skał, wody i gruntu.

Biomasa, w kontekście energetyki, najczęściej oznacza drewno o niskiej jakości technologicznej, albo drewno odpadowe, odpady produkcji rolniczej, odchody zwierząt, wodorosty, oleje roślinne i tłuszcze zwierzęce. Przykładowo mamy całą plantację kilkuletniej wierzby. Mebli z niej nie zrobimy, a czekanie na to aż się rozwinie może zająć długi czas. Wiemy natomiast, że cechuje ją konkretna kaloryczność. Wówczas możemy wykorzystać ten surowiec jako nośnik energii.

Zielona energia w Polsce

Zainteresował Cię temat odnawialnych źródeł energii? Dowiedz się więcej o instalacjach fotowoltaicznych. Zapraszamy do naszego formularza kontaktowego.

Źródła:

Mikroelektrownia wiatrowa, http://www.budujesz-kupujesz.pl/mikroelektrownia-wiatrowa (dostęp: 17.02.2019)

Mikro i małe elektrownie wodne, https://enerad.pl/oze/prosument/mikro-i-male-elektrownie-wodne/ (dostęp: 17.02.2019)

Wiatr w Europie wyprzedził węgiel, https://wysokienapiecie.pl/2113-moc-elektrowni-wiatrowych-weglowych-w-ue-2016/ (dostęp: 17.02.2019)

Wind Power Capacity Reaches 539 GW, 52,6 GW Added in 2017, https://wwindea.org/blog/2018/02/12/2017-statistics/ (dostęp: 17.02.2019)

Leave a Reply

Your email address will not be published.Required fields are marked *