recykling

Mit 1 – mała wydajność odnawialnych źródeł energii w stosunku do zapotrzebowania […]

art1-small

O oszczędzaniu energii mówi się ostatnio dużo. W telewizji możemy zobaczyć przekonujące […]

Układ solarny

Wielkopowierzchniowe słoneczne instalacje grzewcze w Europie Słoneczne instalacje grzewcze są w całej […]

Mity na temat odnawialnych źródeł energii
recykling

Mit 1 – mała wydajność odnawialnych źródeł energii w stosunku do zapotrzebowania

Przy dzisiejszej technologii odnawialne źródła energii mogą pokryć nawet 5 krotnie nasze zapotrzebowanie w sposób o wiele czystszy i tańszy niż elektrownie konwencjonalne. Warto chociażby przypomnieć iż codziennie na Ziemię słońce dostarcza tyle energii ile zużyliby wszyscy jej mieszkańcy przez ponad 25 lat. Wiec sama energia słoneczna może pokryć w pełni nasze potrzeby. Sama energia wiatru na jednym z mórz w Europie (Morze Północne) zaspokoiłaby zapotrzebowanie wszystkich sąsiadujących krajów. Nie istnieje więc niedobór czystej energii. Mało tego – już dziś technologie energii odnawialnej są tańsze i mniej zawodne niż konwencjonalne, a ich budowa jest o wiele szybsza i tańsza. Sama budowa elektrowni wiatrowej trwa kilka tygodni, jednak jej planowanie i niezbędna procedura administracyjna trwa od roku do nawet kilku lat. Energia odnawialna jest wokół nas więc czemu jej nie wykorzystać? Oczywiście malkontenci zaraz znajdą sto powodów przeciw, a w chwili braku prądu zapewne chcieliby być uniezależnieni od zakładu energetycznego i produkować prąd dla siebie tak jak ludzie korzystający z oze. Energia odnawialna jest dostępna dla każdego i ponosząc małe koszty można być niezależnym energetycznie – nie martwimy się wtedy podwyżkami prądu, jego brakami itp. Nawet dla zakładów energetycznych jest to korzystne bo nie ponoszą aż takich kosztów na przesyle energii. Mówi się nawet że prąd to najtrudniejszy do transportu ”produkt”. Scentralizowana produkcja i przesył energii jest bardzo mało efektywny. Potrzebna jest dywersyfikacja źródeł energii – korzystna pod każdym względem, gdyż nie uzależnia od jednego czy kilku surowców.

Mit 2 – Wiatr nie zawsze wieje, słońce nie zawsze świeci, a przepływ w rzekach zmniejsza się okresowo

Co wtedy? Tak naprawdę to wiatr zawsze gdzieś wieje i to, że w jednym miejscu wiatraki nie produkują prądu nie znaczy iż wszędzie stoją. Tak samo jest ze słońcem czy wodą. Od dostarczenia prądu z miejsc gdzie jest produkowana energia odpowiedzialna jest sieć energetyczna. Dobrze jest oczywiście korzystać również z różnych rodzajów energii odnawialnej czyli słonecznej, wiatrowej, wodnej itp., aby równoważyć wady i zalety każdej z nich.

Mit 3 – Elektrownie wodne, wiatrowe i słoneczne psuja krajobraz

Można by powiedzieć , że to kwestia gustu – jednym mogą się podobać innym nie, lecz to też często nieświadomość ludzi – być może widzieli jakąś zaniedbaną drewnianą elektrownię wodną, głośną i trzęsącą się, bo i takie bywają choć większość to tak naprawdę piękne obiekty i atrakcje turystyczne. Patrząc na nie widzimy stabilny klimat produkujący czystą energię – czy to psucie krajobrazu aż tak znaczne?

Mit 4 – Elektrownie wodne i wiatrowe są głośne

Pierwsze elektrownie wiatrowe mocno hałasowały, a dziś ciężko je usłyszeć nawet z niewielkiej odległości. Nowoczesne turbiny wiatrowe i wodne są tak ciche, że można prowadzić spokojną rozmowę bez podnoszenia głosu tuz przy nich. Oczywiście istnieje problem z infradźwiękami produkowanymi przez duże turbiny wiatrowe przy źle zaplanowanej inwestycji. Infradźwięki są szkodliwe dla zdrowia ludzi w przypadku dużego natężenia. Dlatego dobrze zaplanowana farma wiatrowa powinna znajdować się w odpowiedniej odległości od zabudowy mieszkaniowej. W przypadku tak zaplanowanej farmy nie ma problemu z infradźwiękami. Aby nie było takiego problemu po oddaniu inwestycji robione są niezależne pomiary stwierdzające czy spełniają wymagania norm. Pomiary te nie są robione na życzenie właściciela inwestycji lecz z urzędu przez Państwową Inspekcję Sanitarną.

Mit 5 – w Polsce nie ma korzystnych warunków klimatycznych dla odnawialnych źródeł energii

To bardzo rozpowszechniony niestety mit. Często ośmieszający jednak jego wyznawców. Mamy rozbudowaną sieć rzeczną z licznymi piętrzeniami. Aż trudno uwierzyć że w Polsce przed wojną było około 6500 urządzeń wykorzystujących energię wody (młyny, fabryki, elektrownie). Dziś działających elektrowni wodnych jest niewiele ponad 700. A wszystkich urządzeń hydrotechnicznych aż około 20000, więc potencjał jest co najmniej taki jak przed wojną lecz niewykorzystany od wielu lat. Są to piętrzenia istniejące więc budowa na nich elektrowni jest o wiele mniej niekorzystna dla środowiska niż budowa od początku nowego piętrzenia.

Mit 5 – Wyprodukowany prąd trzeba sprzedawać do sieci

Bardzo rozpowszechniony mit nie wiedzieć czemu chyba przez ludzi którzy nie mieli doświadczeń z energia odnawialną. Otóż nie trzeba sprzedawać produkowanego prądu do sieci – mało tego, ciężko jest takie pozwolenie na sprzedaż zdobyć. Prąd wyprodukowany można używać w wydzielonej sieci w domu – nie można natomiast „pompować” własnego prądu do sieci. Tak to jest dziś ale ma się zmienić na korzyść oze i sieć będzie służyć jako akumulator przy nadwyżkach produkowanej energii.

Posted in Odnawialne Źródła Energii | Tagged , | Leave a comment
Jak możemy oszczędzić energię w domu?
art1-small

O oszczędzaniu energii mówi się ostatnio dużo. W telewizji możemy zobaczyć przekonujące reklamy, by wyłączać prąd i włączać oszczędzanie. Jednak nie wystarczy na noc wyciągnąć wtyczkę z kontaktu i pamiętać, by sprzęt AGD i RTV zawsze był zgaszony jak wychodzimy z domu. Co prawda, jest to dobry start, ale trzeba się bardziej postarać.

Zanim doradzimy Wam, jak oszczędzić energię w domu, prostymi metodami, zastanówmy się, po co mamy to robić? Otóż dla środowiska oraz by odłożyć trochę pieniędzy. Jednak ten pierwszy argument jest kluczowym. Dużo się mówi o tym, że kończą się źródła naturalne (typu węgiel, ropa czy gaz), a nowe są dopiero w fazie prób i testów. Nie możemy ryzykować, zużywając bezsensownie energię, powinniśmy ją tak dawkować, by wystarczyła nam na długie lata. Dlatego przekaz z ust profesora Bralczyka jest początkiem. Co dalej?

 

Gdy już wejdzie Ci w nawyk, wyłączanie urządzeń elektrycznych i odłączanie od prądu wtyczek od sprzętu, który nie jest wykorzystywany, możemy przejść do bardziej zaawansowanych metod. Niestety, nadal mamy tendencję do pozostawiania światła w pomieszczeniach, w których nie przebywamy – zapominamy wyłączyć lampkę przy biurku, na korytarzu całą noc świeci się żyrandol, no i ta łazienka.. Zawsze umknie nam kliknięcie w włącznik i po kilku godzinach znowu wchodzimy do rozświetlonego pomieszczenia. Przerzuć się również na energooszczędne żarówki lub te najnowszej technologii (led), chociaż one kosztują dużo więcej. Zmień też zwykłe baterie na akumulatory. Będzie oszczędniej i wyjdzie na zdrowie środowisku naturalnemu.

Także, nie przesadzaj z temperaturą w domu. Zaprogramuj sobie system tak, żeby było o jeden stopień zimniej, niż do tej pory, a żeby nie czuć dyskomfortu, ubierz się cieplej. Również wietrz dom z głową, zbyt mocne wyziębienie, powoduje, że piec znowu nam się włączy i od nowa będzie pracować, by wyrównać temperaturę. Możesz też podgrzewać obiad w mikrofali, nie potrzebujesz do tego całej kuchenki i piekarnika. Gotuj w czajniku tyle wody, ile rzeczywiście potrzebujesz! A jeżeli jesteśmy w temacie kuchni, pamiętaj by lodówka stała w chłodnym i nienasłonecznionym miejscu, a otwieraj ją na krótko. Nie wstawiaj do niej też gorących potraw czy dopiero, co ugotowanych dań i.. kup zmywarkę, którą uruchamiaj, gdy będzie pełna. Oszczędza ona nawet do 30% energii i wody.

Jak sami widzicie, nie musimy radykalnie zmieniać naszego życia, by wprowadzić oszczędności, które są „zdrowe” dla środowiska. Wystarczy pamiętać o świetle i tym, by wyłączyć sprzęt elektryczny, a nie do uśpić. Możemy też się przesiąść w komunikacje miejską, by oszczędzać paliwa, ale to już jest temat na inny artykuł.

Posted in Odnawialne Źródła Energii | Tagged | 1 Comment
Wielkopowierzchniowe słoneczne instalacje grzewcze w Europie
Układ solarny

Wielkopowierzchniowe słoneczne instalacje grzewcze w Europie

Słoneczne instalacje grzewcze są w całej Europie już tak popularne jak i wiedza o odnawialnych źródłach energii. Jednak wielkopowierzchniowe systemy kolektorów słonecznych  pozostają  ciagle  tematem nierozwiniętym do końca.

W Europie zostało zainstalowanych ponad 20 milionów m2 oszklonych kolektorów słonecznych, co odpowiada około 14 GWTh słonecznej termalnej energii (stan na 2007 rok). Głównie kolektory słoneczne są instalowane w małych systemach (2 – 30 m²). Obecnie istnieje ponad 120 udokumentowanych wielkopowierzchniowych instalacji słonecznych które posiadają więcej niż 500 m2(~350 kWth) kolektorów słonecznych. Ich całkowita powierzchnia wynosi około 200 000 m² (~140 MWth) co stanowi ~1 % wszystkich instalacji .

KTO PRZODUJE W WIELKOSKALOWYCH GRZEWCZYCH SYSTEMACH SŁONECZNYCH?

Wielkoskalowe instalacje słoneczne są stosowane od lat70’. Szwecja miała wiodąca rolę w tych demonstracjach wraz z Holandią i Danią. W latach 90. zainteresowanie wielkopowierzchniowymi instalacjami słonecznymi wzrosło w Niemczech i Austrii. Około 100 nowych obiektów z powierzchnią ponad500 m²kolektorów słonecznych zostało oddanych do eksploatacji od połowy lat 90-tych. Obecnie w Europie istnieje około 120 wielkopowierzchniowych instalacji słonecznych, z których 30 ma nominalną moc 1 MWth lub więcej.

Wielkopowierzchniowe instalacje słoneczne dostarczają ciepło głównie dla osiedli mieszkaniowych. Zestawienie  największych instalacji słonecznych (>2 MWth) jest zawiera tabela poniżej.

Słoneczna instalacja wielkopowierzchniowa

Rok uruchomienia instalacji

Powierzchnia kolektorów slonecznych [m²]

Marstal

1996

18 300

Kungälv

2000

10 000

Brædstrup

2007

8 000

Nykvarn

1984

7 500

Graz (AEVG)

2006

5 600

Falkenberg

1989

5 500

Neckarsulm

1997

5 470

Crailsheim

2003

5 470

Ulsted

2006

5 000

Ærøskøping

1998

4 900

Friedrichshafen

1996

4 050

Rise

2001

3 575

Ry

1988

3 040

Hamburg

1996

3 000

Schalkwijk

2002

2 900

München

2007

2 900

Obecnie rozwojowi podlegają głównie wielkopowierzchniowe instalacje słoneczne z krótkoterminowym magazynowaniem ciepła dla osiedli mieszkaniowych, ale także dla przemysłu. W Europie południowej następuje rozwój zastosowania instalacji do chłodzenia.
Stały rozwoju instalacji z długoterminowym przechowywaniem ciepła dotyczy głównie Danii i Niemiec.

Warunki nasłonecznienia w krajach europejskich

Średnia suma roczna na płaszczyznę poziomą, kWh/(×m2 K)

Średnia suma roczna na płaszczyznę pochyloną 30o, kWh/(×m2 K)

DANIA

1031

Hojbakkegard

1186

NIEMCY

1024

Berlin

1153

SZWECJA

1047

Sztokholm

1219

HOLANDIA

991

Vlissingen

1179

WIELKA BRYTANIA

994

Kew

1066

POLSKA

972

Warszawa

1074

Wszystkie wymienione na wstępie państwa, z wyjątkiem Austrii o wyraźnie lepszym nasłonecznieniu, mają roczne sumy nasłonecznienia zbliżone do wartości średnich polskich. Należy więc spodziewać się, że także osiągi instalacji słonecznych powinny być zbliżone. W rzeczywistości jednak, zasadniczą rolę odgrywa projekt kolektorów słonecznych i związane z tym uwarunkowania.

Dalszy rozwój wielkopowierzchniowych instalacji słonecznych umożliwi odegranie znaczącej roli w dostawie energii cieplnej na europejskim rynku energii w przyszłości.

Największy potencjał do wzrostu użytkowania wielkopowierzchniowych instalacji słonecznych mają Niemcy (~550 PJ), Francja (~300 PJ), Wielka Brytania (~250 PJ), Polska (~120 PJ), Holandia (~100 PJ), Włochy (~80 PJ) i Belgia (~70 PJ). Obecnie znaczący rozwój rynku energii słonecznej można zauważyć w Niemczech i Francji, podczas gdy w Wielkiej Brytanii, Polsce i Holandii ten rozwój dopiero następuje.

NAJWIEKSZA NA ŚWIECIE WIELKOPOWIERZCHNIOWA GRZEWCZA INSTALACJA SŁONECZNA

Instalacja ta znajduje się w Danii, w Aeroe i jest własnością ciepłowni dzielnicy Marstal. Od 1 maja do 1 października instalacja słoneczna pokrywa 100 % zapotrzebowania na ciepło Marstal. Każdego roku miasto Marstal zastępuje energią słoneczną około 820.000 litrów oleju co odpowiada zmniejszeniu emisji o 2200 ton CO2 rocznie. Kolektory skierowane są na południe, pochylone wyglądem poziomu pod kątem od 30 do 40 stopni. Aby uniknąć uszkodzeń spowodowanych przez mróz, czynnik roboczy w systemie zawiera 40% glikolu. Kolektory słoneczne w bateriach są połączone szeregowo, tak aby woda mogła przebiegać przez 10 paneli słonecznych. Instalacja słoneczna pokrywa zapotrzebowania od 25 do 30 % na energię cieplną ciągu całego roku.

W Danii nie ma dopłat do instalacji słonecznych, zarówno do małych jak i dużych. Pomimo tego wskaźniki ekonomiczne są korzystne. Ogrzewanie energią słoneczną zapewnia oszczędność na tyle dużą, że ciepłownie w momencie zastosowania instalacji słonecznej mogą obniżyć koszty energii od 5 do 15 %. Ekonomia energii słonecznej w najbliższych latach będzie jeszcze korzystniejsza, ponieważ ceny paliw kopalnych wzrastają natomiast energia słoneczna jest dostępna powszechnie.

WIELKOPOWIERZCHNIOWA GRZEWCZA INSTALACJA SŁONECZNA W GRAZ

Graz, stolica obszaru Steiermark, walczy o miano Europejskiego centrum słonecznego ogrzewania. Instalacja słoneczna składa się z 5600 m2 kolektorów słonecznych. Miasto posiada instalację zbudowana na potrzeby ciepłowni miejskiej. Zakładany uzysk ciepła to 1.600 MWh/rok co zmniejszenie emisję CO2 o 480000 kg/rok.

Miasto w ciągu najbliższych trzech lat chce powiększyć instalacje słoneczną o siedem pól kolektorów osiągając ich łączna powierzchnię 18.000 m2.

Posted in Odnawialne Źródła Energii | Tagged , | Leave a comment
Ekoedukacyjne fundusze ruszyły!
SONY DSC

Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Krakowie przyznał pierwsze w tym roku dotacje na edukację ekologiczną w Małopolsce. Dzięki nim dzieci będą uczyły się jak bezpiecznie poruszać się po mieście rowerem, a dorośli – jak chronić obszary NATURY 2000.

W Kopenhadze około 40% mieszkańców codziennie porusza się po mieście… rowerem. W innych europejskich dużych miastach jest to od 10 do nawet 30% całego ruchu w mieście. – Kraków jest z natury przyjazny dla rowerzystów, choćby przez swój układ urbanistyczny. Jest miastem „ciasnym”, z wąskimi uliczkami, po których samochody nie mogą poruszać się z dużą prędkością, przez co nie zagrażają rowerzystom – mówi Jan Szpil ze Stowarzyszenia Kraków Miastem Rowerów. Jednym z pomysłów na przekonanie mieszkańców miasta do zamiany aut na rowery jest projekt Cykloedukacja.

Chcemy w ten sposób edukować dzieci i młodzież z zagadnień zrównoważonego transportu – mówi Jan Szpil – Przygotowaliśmy zajęcia dla trzech grup wiekowych. Najstarszych, czyli gimnazjalistów i uczniów szkół ponadgimnazjalnych, chcemy edukować przede wszystkim w zakresie zrównoważonego rozwoju miasta i ekologii. Ale dla uczniów IV i V klas szkół podstawowych mamy ofertę bardziej praktyczną. Dzieci w tym wieku zdają egzaminy na karty rowerowe i im najbardziej przyda się wiedza praktyczna. Chcemy ich uczyć jak bezpiecznie poruszać się po mieście rowerem – dodaje Szpil.

Cykloedukacja obejmie również przedszkolaki. 4 i 5latki będą mogły uczyć się przepisów drogowych podczas zabaw. Ale największą atrakcją, przygotowaną specjalnie dla nich, będzie z pewnością prezentacja specjalnego roweru cargo. – Takie rowery w Europie Zachodniej są często używane przez rodziców do podwożenia dzieci do przedszkola czy szkoły – tłumaczy Jan Szpil, współautor projektu Cykloedukacji – Mamy nadzieję, że dzieci po przejażdżce takim rowerem w trakcie naszych zajęć, zarażą tym pomysłem swoich rodziców i cała rodzina zostawi auta w garażu.

Cykloedukacja ma ruszyć na początku maja. Stowarzyszenie Kraków Miastem Rowerów wciąż zbiera zgłoszenia od szkół i przedszkoli zainteresowanych zorganizowaniem takich zajęć. Wystarczy wysłać mail na adres edukacja@kmr.org.pl. Projekt finansowany jest przez Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Krakowie. – To nasza pierwsza dotacja, jaką otrzymaliśmy z WFOŚiGW w Krakowie, ale wcześniej uczestniczyliśmy w innych programach finansowanych w taki sposób, więc mieliśmy doświadczenie – mówi Jan Szpil – Wniosek o dotację na Cykloedukację napisały 4 osoby, które wcześniej nigdy nie zajmowały się dotacjami. Najtrudniejsze było tak naprawdę wymyślenie spójnej całości, zaplanowanie działań na kilka miesięcy do przodu. Ale muszę przyznać, że sam formularz wniosku jest przyjazny i każdy sobie z nim poradzi.

Stowarzyszenie Kraków Miastem Rowerów na Cykloedukację otrzymało prawie 37 tys. zł dotacji. – W pierwszym tegorocznym konkursie na zadania edukacji ekologicznej dofinansowaliśmy 12 projektów z terenu całej Małopolski – mówi Małgorzata Mrugała, prezes WFOŚiGW w Krakowie – Przeznaczyliśmy na nie 400 000 zł. Są wśród nich projekty takie jak Cykloedukacja, skierowana do dzieci i młodzieży, ale są również projekty edukujące dorosłych. Na przykład „Z NATURĄ 2000 za pan brat”, projekt Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, ma kształtować świadomości mieszkańców, właścicieli i użytkowników terenów włączonych w sieć Natura 2000 – dodaje prezes Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Krakowie. Uniwersytet Rolniczy otrzymał na ten cel niemal 90 tys. zł, ponad 50 tys. zł dotacji otrzymała gmina Poronin na edukację z zakresu segregowania odpadów, a Trzyciąż 47 tys. zł na kształtowanie zachowań proekologicznych na terenach NATURA 2000.

Na drugi tegoroczny konkurs na zadania nieinwestycyjne z zakresu edukacji ekologicznej przeznaczyliśmy kolejnych 400 tys. zł – mówi prezes Małgorzata Mrugała – Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Krakowie od 20 lat skutecznie finansuje ochronę środowiska w Małopolsce. Dotowanie edukacji ekologicznej jest dla nas nie tylko obowiązkiem, ale też prawdziwą przyjemnością. Tym bardziej, że projekty edukacyjne naszych beneficjentów są coraz bardziej kreatywne – dodaje prezes WFOŚiGW w Krakowie.

Wybór rowerów to nie tylko wybór zdrowego trybu życia. Dzięki temu w mieście nie trzeba będzie budować szerokich dróg i wprowadzać ich do centrum miasta. – Zamiast rozbudowywać miejskie parkingi, będziemy mogli w ich miejsce sadzić drzewa i tworzyć nowe parki – podkreśla Jan Szpil ze Stowarzyszenia Kraków Miastem Rowerów – Wybór rowerów to także wybór ciszy i zwiększenie bezpieczeństwa na drogach. To nie są marzenia organizacji ekologicznych, ale fakty, potwierdzone doświadczeniem największych europejskich miast – dodaje.

Posted in Bez kategorii | Leave a comment
Solary – czyli kolektory słoneczne.
Układ solarny

Kolektory słoneczne – innowacyjny jak na Polskie warunki system, który cieszy się coraz to większą popularnością w naszym kraju poprzez możliwość uzyskania dopłaty i skuteczność samego systemu. Zasadą działania kolektorów jest odbieranie promieniowania słonecznego(energia słoneczna) i przekazywanie jej czynnikowi grzewczemu którym może być woda czy też inny płyn niemarznący. Systemy używane są przez cały rok, jednak swoją największą efektywność osiągają w miesiącach MARZEC-PAŹDZIERNIK.

Budowa systemu kolektorów słonecznych:

  • zbiornik płynu – czyli zwykły zbiornik z wymiennikiem ciepła – nasz ogrzany płyn będzie przepływał przez niego i oddawał swoje „ciepło”
  • pompa cyrkulacyjna – wymusza obieg czynnika chłodniczego przez co wymiennik do kolektora
  • czynnik grzewczy – czyli nasz płyn zwany dalej medium stosowany w obiegu. Często jako płyn stosowana jest woda jednak kiedy w nocy temperatura spada poniżej zera może to być bardzo niebezpieczne dlatego stosowany jest też płyn –glikol.
  • naczynie wzbiorcze – wyrównywacz ciśnienia w układzie
  • sterowniki automatyczne – cała instalacja elektroniczna, która cały czas kontroluje temperaturę i w razie potrzeby alarmuje nas
  • wymiennik ciepła z zbiornika – najczęściej spiralna metalowa rura (miedziana) przez która przepływa medium i ogrzewa nasz płyn w zbiorniku.

Systemy solarny jako główne źródło ogrzewania domu ?

Zacznijmy od tego, że kolektory słoneczne głównie są sprzedawane w celu ogrzewania wody czyli instalacji c.w.u. Niektóre systemy mogły by się sprawdzić przy ogrzewaniu podłogowym gdzie nie potrzeba nam większych jak 45 stopni temperatur. Jeżeli chcielibyśmy nasz system solarny wykorzystywać jako główne źródło ciepła instalacji C.O byłby to bardzo duży wydatek w postaci kilku większych kolektorów. Moim zdaniem nie miałoby to sensu inwestycyjnego jeżeli chodzi o zwykły dom.

Posted in Odnawialne Źródła Energii | Tagged , , | Leave a comment
Koncepcja farmy wiatrowej
odnawialne-zrodla-energii

Koncepcja farmy wiatrowej w pobliżu lotniska sportowego w Aleksandrowicach w Bielsku-Białej

Bielsko-Biała jest miastem zamieszkiwanym przez ok. 176000 mieszkańców leżącym na południu Polski. Stanowi centrum administracyjne rejonu zwanego Podbeskidzie. Pomimo dużych walorów krajobrazowych, jak i estetycznych – ponad 24 % terenu miasta to
lasy – jest silnie zurbanizowaną jednostką osadniczą, w której w ciągu ostatnich dwu dekad zachodzą liczne przeobrażenia. Kolejną, proponowaną zmianą jest wybudowanie pierwszej w najbliższej okolicy elektrowni wiatrowej składającej się z siedmiu turbin wiatrowych. Koncepcja ta ma na celu pokazanie, że można z powodzeniem zagospodarować przestrzennie – choć kosztownie – połacie terenu w taki sposób, aby okoliczni mieszkańcy mieli z tego zysk energetyczny, ekologiczny, a także w pewnym stopniu rekreacyjny. Natomiast w skali kraju wybudowanie kolejnej elektrowni wykorzystującej odnawialne źródła energii byłoby kolejnym małym kroczkiem w kierunku stopniowego odejścia od paliw kopalnych, co jest jedną z wytycznych Unii Europejskiej.

Główne cele elektrowni wiatrowej
w Bielsku-Białej:

  • produkcja ekologicznej energii elektrycznej,
  • odciążenie konwencjonalnej elektrowni
    w Bielsku-Białej,
  • wykorzystywanie energii elektrycznej na miejscu,
  • zwiększenie udziału procentowego produkowanej energii elektrycznej w Polsce przez odnawialne źródło energii, jakim jest wiatr.

Problem z energią elektryczną w Bielsku-Białej

Energię elektryczną w mieście wytwarza Zespół Elektrociepłowni Bielsko-Biała składający się z dwu oddzielnych konwencjonalnych elektrowni: w Bielsku-Białej i leżących kilkanaście km na północ Czechowicach-Dziedzicach. Ich łączna moc elektryczna osiągalna wynosi 132 MW, a roczna produkcja energii elektrycznej to 550000 MWh, natomiast produkcja cieplna (również w skali roku) to 3,3 mln GJ. Główne paliwo stanowi tu węgiel kamienny, a w marginalnym stopniu także gaz ziemny i olej napędowy. Działalność owej elektrowni powoduje emisję dużej ilości szkodliwych substancji do atmosfery, co ma negatywny wpływ m.in. na florę oraz zarówno wody opadowe, jak i powierzchniowe nie tylko w najbliższej okolicy, a także w całym rejonie Beskidu Śląskiego i Małego. Warto zaznaczyć, że niemal wszystkie cieki wodne zlokalizowane na terenie miasta Bielsko-Biała są zanieczyszczone już u ich źródeł, chociaż powoli i systematycznie stężenia szkodliwych substancji maleją. 

Kolejnym argumentem za oduzależnienie się od tychże elektrowni jest fakt, iż produkowana przez nich energia jest dostarczana do krajowego systemu energetycznego, a nie wykorzystywana bezpośrednio na miejscu. Deficyt energetyczny, jaki istnieje niejednokrotnie doprowadza do awarii przeciążonych sieci elektrycznych, w wyniku czego całe osiedla pozbawione są prądu. Czynnik ten oraz narzucony na Polskę przez Unię Europejską wymagany udział wytwarzanej energii elektrycznej przez źródła odnawialne są wystarczającym powodem, by zainstalować na zachodzie Bielska-Białej turbin wiatrowych.

Lokalizacja

Zlokalizowanie elektrowni wiatrowej  w bezpośredniej bliskości lotniska sportowego w Aleksandrowiczach jest śmiałą koncepcją. Może się ona wydawać ryzykowna ze względu na lądujące  i startujące liczne małe samoloty  i szybowce, lecz odpowiednie rozmieszczenie turbin minimalizuje ryzyko wypadku lotniczego. Lotnisko Aeroklubu Bielsko-Bialskiego dysponuje dwoma pasami, zlokalizowanymi na północny i południowy zachód. Pasy te (w pewnym stopniu zalegające na siebie) mają ok. 600-700 m długości, z czego zazwyczaj 40-60 % jest wykorzystywana do lądowania, kołowania i startowania samolotów. Również sekcja spadochroniarska swoje punkty lądowania posiada we wschodniej części lądowiska, tj. 600-800 m od proponowanych wirników wiatrowych. Na zachodzie lotniska działa prężnie jedynie sekcja modelarska. To właśnie tutaj – ok.200 m na północny zachód miałyby się znajdować turbiny wiatrowe.

Warunki meteorologiczne

Największą zaletą tej lokalizacji jest bez wątpienia występowanie silnych, a co najważniejsze, stałych wiatrów. Na obszarze lotniska znajduje się stacja meteorologiczna IMGW, która notuje najsilniejsze wiatry w Polsce zaraz po stacji na Kasprowym Wierchu. Dominują tu wiatry zachodnie i południowo-zachodnie. W okresie zimowym obserwuje się bardzo częste  i silne południowe wiatry halne o średniej prędkości przekraczającej dobowej 20 m/s. Taka zmienna charakterystyka róży wiatru spowodowana jest przez bezpośrednie położenie masywu Beskidu Śląskiego, który ma bezpośredni wpływ na klimat Bielska-Białej. Co ciekawe, praktycznie nie notuje się tutaj zjawiska ciszy (a więc wiatru wiejącego poniżej 1 m/s) w skali dziennej. Oczywiście, trudno sobie wyobrazić, żeby elektrownia wiatrowa wytwarzała efektywnie energię elektryczną przy wietrze o prędkości 4 m/s, jednak bardzo duży odsetek tutejszych wiatrów mieści się w przedziale 10-12 m/s. Na przykładzie roku 2010 widzimy uśrednione (dzienne) prędkości wiatru, zmierzone na stacji IMGW Bielsko-Biała Aleksandrowice.

Na powyższym wykresie widać szczególnie silne wiatry mające miejsce od lutego do końca marca oraz od września (z nielicznymi przerwami) do końca grudnia. Czerwoną prostą zaznaczono prędkość wiatru (15 m/s) dla osiągnięcia nominalnej mocy 2 MW przez proponowaną turbinę typu HAWT. Średnia prędkośćw Aleksandrowiczach w 2010 roku wyniosła 5,8 m/s. Rejon Beskidów (więc także miasto Bielsko-Biała) został zaklasyfikowany przez IMGW do III kategorii strefy energetycznej wiatru.

Strefy te zostały wyznaczone na podstawie 30-letniego cyklu pomiarowego (w tym przypadku lata 1971-2000). W meteorologii właśnie cykle o takim czasie trwania są bardzo często wykorzystywane do różnych analiz. Wydaje się, że klasyfikacja ta nie odzwierciedla obiektywnie warunków panujących lokalnie w obrębie lotniska w Aleksandrowicach. Jest ona wynikiem licznych pomiarów, ekstrapolacji i uśrednień z wielu stacji meteorologicznych – nie mówi ona o warunkach panujących lokalnie. Na przykładzie roku 2010, kiedy średnia roczna prędkość wiatru na wysokości 10 m nad poziomem gruntu wyniosła 5,8 m/s widzimy, że w rejonie Aleksandrowic mogą wiać wiatry należąc do
I kategorii, bowiem dolna granica tej kategorii to 5,0 m/s. Co więcej, rok 2010 zdaje się być dość umiarkowany pod względem odnotowywanych prędkości wiatrów przez miejscową stację meteorologiczną IMGW – tylko
w jednym dniu odnotowano średnią dobową prędkość wiatru powyżej 20 m/s. Niemniej jednak, III klasa według IMGW jest – jak sama nazwa na to
wskazuje – korzystna, a więc zbudowanie elektrowni wiatrowej w tymże rejonie jest wystarczająco uzasadnione warunkami meteorologicznymi.

Typ i ilość zastosowanych turbin wiatrowych

Koncepcja budowy elektrowni wiatrowych zakłada zainstalowanie siedmiu turbin wiatrowych typu HAWT, sprawdzonych już m.in. na farmie wiatrowej w Zagórzu. Są to turbiny wiatrowe o klasycznej, poziomej osi obrotu silnika wirowego, posiadająca trzy łopaty.

Specyfikacja turbiny typu HAWT:

  • wysokość wieży:80 m,
  • średnica rotora:80 m,
  • długość płatu rotora:40 m,
  • masa całkowita turbiny wiatrowej: 265 t,
  • prędkość obrotowa rotora: 9-19 obr./min,
  • prędkość wiatru włączająca turbinę: 4 m/s,
  • prędkość wiatru wyłączająca turbinę: 25 m/s,
  • moc elektryczna: 2 MW (przy wietrze 15 m/s).

Jak widać, farma wiatrowa składająca się  z siedmiu takich turbin miałaby maksymalną łączną moc elektryczną na poziomie 14 MW (przy wietrze 15 m/s), a więc 10,6 % mocy wytwarzanej przez Zespół Elektrociepłowni Bielsko-Biała (132 MW). Natomiast teoretyczna roczna produkcja energii elektrycznej przez zespół siedmiu turbin (33000 MWh) to 6 % produkowanej rocznej energii przez elektrociepłownię.

Mierzona na miejscu średnia roczna prędkość wiatru jest znacznie niższa niż 15 m/s. Nie zapominajmy jednak o ważnym fakcie: turbina ma znajdować się na wysokości 80 metrów, a więc 8-krotnie wyżej niż zainstalowane wiatromierze na stacji meteorologicznej IMGW Bielsko-Biała Aleksandrowice. Wraz ze wzrostem wysokości zwiększa się także prędkość wiatru, a więc należy się spodziewać znacznie większej efektywności turbin wiatrowych, niż sugerowałyby to dostępne dane meteorologiczne.

Koszta

Niewątpliwą wadą wszelkich elektrowni wiatrowych jest koszt instalacji i zespołu urządzeń. Technologia wiatrowa jest wciąż bardzo droga, przez co niektórzy na starcie skreślają ją  twierdząc, iż jest nieopłacalna. Sceptycy zdają się nie zauważać ważnej kwestii dotyczącej pracy turbin wiatrowych – są one przecież bezobsługowe, w dodatku nie potrzebują paliw tak, jak konwencjonalne elektrownie, np. na węgiel kamienny. Pełna automatyzacja wyklucza także potrzebę utrzymania personelu, co jedynie wymaga wykwalifikowanych pracowników zobowiązanych do przeprowadzania okresowych przeglądów technicznych. Na przykładzie farmy wiatrowej w Zagórzu oddanej do użytku w 2003 roku, łączny koszt inwestycji wyniósł 33,5 mln euro. Koszt podobnego, lecz ponad dwukrotnie mniejszego zespołu turbin w przedstawianej koncepcji oscylowałby zapewne w granicach 15-20 mln euro.

Rozwianie niepewności i kontrowersji

Ludzie zajmujący się ochroną przyrody zarzucają elektrowniom wiatrowym ich zgubne działanie dla migrujących zarówno ptaków, jak i nietoperzy.
W rzeczywistości nie stanowią one aż tak dużego zagrożenia. Całe stada ptaków są w stanie na tyle dobrze nawigować, aby dotrzeć do celu omijają większe przeszkody, takie jak turbiny wiatrowe. To samo dotyczy nietoperzy, wyposażonych w niezwykle czuły zmysł echolokacji.

O wiele większe zagrożenie elektrownie wiatrowe stanowią dla lotnictwa. Właśnie dlatego koncepcja jej lokalizacji nieopodal lotniska sportowo-rekreacyjnego jest tak śmiała, a pewnie według wielu mocno kontrowersyjna. Jednak to właśnie na tej równinie wiatry są w stanie osiągnąć na tyle wysokie prędkości, by budowa turbin wiatrowych była opłacalna. Propozycja umieszczenia przestrzennego tychże turbin minimalizuje wystąpienia kolizji z samolotem czy szybowcem – mini farma wiatrowa ma się znajdować poza prostymi wytyczonymi przez dwa pasy startowe, a także z dala od wschodniej części płyty lotniska. To właśnie ta połowa lotniska B-B Aleksandrowice jest najbardziej eksploatowana – samoloty m.in. typu Cessna 150 potrzebują zazwyczaj zaledwie ok. 200-300 metrów na bezpieczny odlot i lądowanie.

Niektórzy wytykają elektrowniom wiatrowym ich nieestetyczność, wskazując na zakłócenie miejscowego krajobrazu. Być może jest w tym nieco racji, ale istnieje druga strona medalu – nawet nie wiadomo jak niegustowne byłyby turbiny wiatrowe, to i tak pod tym względem górują nad osmolonymi, wielkimi kominami z konwencjonalnych, żelbetonowych elektrowni.

Uciążliwym problemem wielu typów turbin wiatrowych jest generowanie przez nie hałasu. W proponowanych turbinach typu HAWT problem ten jest dużym stopniu rozwiązany poprzez zastosowanie automatycznego systemu, który reguluje prędkość obrotową wirnika (9-19 obr./min) w zależności od prędkości wiejącego wiatru, a więc tym samym zmniejsza poziom hałasu.

Korzyści

Polska jako kraj należący do Unii Europejskiej jest zobowiązany do powolnego zastępowania konwencjonalnych elektrowni technologiami proekologicznymi wytwarzającymi energię elektryczną. Należą do nich odnawialne źródła energii, jak: wiatr, słońce czy woda. Energia elektryczna produkowana przez Polskę w aż 97 % pochodzi z paliw kopalnych, takich, jak węgiel kamienny czy brunatny. Aby zwiększyć udział alternatywnych źródeł energii w produkcji elektryczności w skali kraju, musimy wykorzystać efektywnie warunki geograficzne i klimatyczne na danym obszarze. Instalacja farm wiatrowych jest najbardziej opłacalna na Suwalszczyźnie, Pomorzu, Polsce centralnej, a także w innych, lokalnych obszarach, jak omawiane Aleksandrowice.

Ważnym aspektem istnienia farmy wiatrowej na terenie Bielska-Białej jest zaopatrywanie w prąd elektryczny tutejszych mieszkańców. Przesyłanie produkowanej przez nią energii wiązałoby się ze zbyt dużymi stratami,
a hipotetyczna produkcja roczna na poziomie 33000 MWh odpowiada rocznemu zużyciu energii elektrycznej przez 16500 gospodarstw domowych. Teoretycznie więc farma wiatrowa mogłaby z powodzeniem zaopatrywać w energię elektryczną kilka dzielnic Bielska-Białej.

Dzięki odciążeniu Zespołu Elektrociepłowni
Bielsko-Biała, możliwe jest mniejsze produkowane przez niego energii elektrycznej, a co za tym idzie zmniejszenie emisji szkodliwych substancji do atmosfery, który ma negatywny wpływ na środowisko naturalne. Oczywiście, byłoby to możliwe jedynie w przypadku uzyskania stabilnej rezerwy mocy. Poza tym farma wiatrowa – w Polsce jeszcze dość „egzotyczny” zespół urządzeń – stałaby się zapewne atrakcją turystyczną obok i tak już jednego z najchętniej odwiedzanych obiektów w mieście przez Bielszczan, a więc lotniska sportowego w Aleksandrowicach.

Podsumowanie

Rejon Aleksandrowic na zachodzie Bielska-Białej cechuje się bardzo dobrymi warunkami wiatrowymi. Jest to jedyny w najbliższej okolicy tak rozległy, płaski teren sprzyjający silnym wiatrom. Co więcej, silne
i częste wiatry są potęgowane przez obecność masywu Beskidu Śląskiego. Kosztowna – lecz jednorazowa – inwestycja związana z założeniem tutaj farmy wiatrowej byłaby kolejnym małym kroczkiem Polski w kierunku wytycznych wyznaczonych przez UE w zakresie technologii proekologicznych i poziomu emisji zanieczyszczeń. Natomiast dla silnie rozwijającego się miasta Bielsko-Biała, jak i całego rejonu zwanego Podbeskidzie, byłby to olbrzymi skok w kierunku nowoczesnych technologii XXI wieku.

Posted in Odnawialne Źródła Energii | Tagged , | Leave a comment
Pompa ciepła w domu jednorodzinnym
ekodom

Darmowa energia przez 24 godziny na dobę? Brzmi niewiarygodnie, ale prawda jest taka, że Ziemia jest w stanie dostarczyć nam sporych pokładów energii cieplnej, za które nie musimy płacić. Trzeba tylko umieć te zasoby ciepła wydobyć i zamienić je na energię użytkową. Pompa ciepła korzysta właśnie z takich bezpłatnych źródeł energii odnawialnej, w dodatku nie jest uzależniona od przemysłowego wydobywania surowców. Ale prawa fizyki uczą, że w przyrodzie nie ma nic za darmo, zatem i pompa ciepła, mimo swoich niezaprzeczalnych walorów, będzie się wiązała z pewnymi kosztami.

Pompa ciepła różni się od tradycyjnych instalacji grzewczych (spalanie gazu, węgla, oleju) tym, że sama z siebie nie wytwarza energii, ale pobiera ją z otoczenia i transportuje do instalacji grzewczej w domu. Pompa do swojej pracy potrzebuje zasilania, ale rola prądu ogranicza się tutaj wyłącznie do podtrzymywania pracy urządzeń. Energia cieplna skumulowana w naturze nazywana jest dolnymi źródłami ciepła. Owo ciepło może pochodzić z nagrzanej promieniami słonecznymi wody gruntowej, powietrza lub gruntu. Te rodzaje źródeł energii określają system pompy – wyróżnia się pompy typu solanka/woda, woda/woda oraz powietrze/woda. W zależności od źródła ciepła, pompy mają inne konstrukcje, ale zasada działania jest generalnie taka sama. Energia ze środowiska trafia do parownika, w którym znajduje się czynnik chłodniczy. Jest to substancja, która ma bardzo niską temperaturę wrzenia, co oznacza, że zaczyna parować niemal w tym samym momencie, w którym „poczuje” ciepło. Para cieplna ma tendencję do unoszenia się do góry – w trakcie tej wędrówki wpada do sprężarki, gdzie jeszcze bardziej zwiększa się jej ciśnienie i temperatura. Kolejnym przystankiem jest skraplacz, w którym substancja znowu zamienia się w ciecz i oddaje ciepło wodzie grzewczej, po czym trafia z powrotem do dolnego źródła, a cały proces zaczyna się od nowa.

Pompa cieplna solanka/woda może funkcjonować w oparciu o kolektor gruntowy albo sondy gruntowe. Kolektor gruntowy wymaga dużej działki, ponieważ rury umieszcza się poziomo na głębokości około 1,5 metra. O powierzchni kolektora decyduje moc pompy, ale minimalnie będzie to obszar 200 m2. Rury grzewcze układane są spiralnie, a między poszczególnymi przewodami musi zostać zachowany odstęp przynajmniej dwóch metrów. Z kolei sondy gruntowe umieszcza się pionowo w głąb ziemi (ok. 100 metrów), w odległości sześciu metrów od siebie. Przy pompach woda/woda konieczne jest wykopanie studni czerpanej i zrzutowej, przy czym studnia zasilająca musi być pierwsza na linii określającej kierunek przepływu cieku wodnego. Najmniej kłopotliwa jest pompa ciepła powietrze/woda – nie trzeba robić żadnych głębokich odwiertów, z wyjątkiem dwóch przewodów do pobierania i odprowadzania powietrza. Przy pompie ciepła najlepiej sprawdza się ogrzewanie podłogowe w całym domu, ale równie dobrze można pozostać przy tradycyjnych grzejnikach. Instalacja pompy ciepła nie powinna zająć więcej niż tydzień, a w przypadku pompy powietrze/woda ustawienie urządzeń to kwestia jednego dnia.

Pompa ciepła to wydatek rzędu 30-50 tys. złotych, w zależności od producenta i rodzaju pompy. Do tego dochodzą koszty zamontowania ogrzewania podłogowego. To dużo, ale biorąc pod uwagę niskie koszty eksploatacji – nie więcej niż 2000 zł na rok – inwestycja przynosi minimum 30 procent oszczędności w porównaniu do nieodnawialnych źródeł energii. Najwięcej w trakcie użytkowania będzie kosztować pompa powietrze/woda, zwłaszcza przy dużych mrozach, ale plusem tego rozwiązania jest dużo niższa cena zakupu i montażu instalacji, ponieważ wydatki na dolne źródło energii są zerowe. Przy pompach wykorzystujących ciepłe powietrze zakupy ograniczają się do samej pompy (15-19 tys. zł), zasobnika na ciepłą wodę użytkową (ok. 4 tys. zł) i elementów instalacyjnych (ok. 10 tys. zł) plus robocizna. Wykopanie dwóch studni (woda/woda) to kolejne 5-6 tys. zł, mniej więcej tyle samo zapłacimy za kolektor poziomy. Najdroższy jest kolektor pionowy (ceny od 10 tys. zł wzwyż), ale to właśnie sondy gruntowe mają z reguły największą wydajność.

Sprawność pompy określa stosunek energii potrzebnej do zasilania instalacji do energii uzyskanej. Średnio pompy produkują cztery razy więcej energii cieplnej niż jej pobierają. Ten stosunek określany jest wartością COP, czyli współczynnikiem efektywności energetycznej – pompy, których COP jest mniejsze niż 4, mogą się okazać niewystarczające do ogrzania całego domu. Wybierając pompę warto również zwrócić uwagę na moc grzewczą pompy, która nie powinna być mniejsza niż 8,5 kW. Obliczając zapotrzebowanie domu jednorodzinnego na ciepło przyjmuje się, że dom z bardzo dobrą izolacją cieplną potrzebuje 50 W/m2, a dom ze standardową izolacją o 20 W więcej. W kilkudziesięcioletnich budynkach zapotrzebowanie na ciepło może wzrosnąć nawet do 120 W/m2. Na ogrzanie wody użytkowej dolicza się 250 W na jednego domownika.

Teoretycznie pompę ciepła można zainstalować na każdej działce, bo przecież ziemia i powietrze są wszędzie. Otóż niezupełnie. Przy pompie woda/woda studnia zasilająca musi mieć odpowiednią wydajność, natomiast kolektor gruntowy znacznie lepiej sprawdzi się na gruntach gliniastych i wilgotnych, bo właśnie tam gromadzi się najwięcej ciepła. Dla porównania: suchy grunt piaszczysty ma moc jednostkową równą 10 W/m2, podczas gdy grunt wodonośny ma moc o wartości 35 W/m2. Od tych parametrów uzależniona jest powierzchnia kolektora – im „słabsza” ziemia, tym więcej rur grzewczych musi być ułożone pod ziemią. Trzeba też pamiętać, że ten obszar, na którym znajduje się kolektor poziomy, nie może być porośnięty drzewami. Odwierty może także utrudniać nieprzyjazna struktura gruntów, na przykład twarde skały. Warto też zainteresować się, czy z pompy ciepła nie korzysta nasz sąsiad. W takim przypadku odwierty na obu działkach mogą znajdywać się zbyt blisko siebie, co automatycznie obniży wydajność pompy.

Jednak sama pompa ciepła nie zagwarantuje nam idealnych warunków mieszkalnych. Nawet jeśli pompa będzie miała dużą sprawność, a dolne źródła zapewnią wystarczającą ilość ciepła, kiepska izolacja domu i źle zaprojektowany system grzewczy w pokojach przyczynią się do tego, że rachunki za energię wcale nie będą tak niskie, jak to było w planach. Projekt domu nie musi być specjalnie adaptowany pod kątem zainstalowania pompy ciepła, ale bardzo wysokie wnętrza, skomplikowana bryła budynku, nieszczelne okna, słaby dach, dużo przeszkleń na północnej elewacji, niesprawne grzejniki sprawią, że zapotrzebowanie na energię cieplną będzie znacznie wyższe. Projekt całej instalacji musi więc uwzględniać nie tylko wydajność pompy, ale również warunki, w jakich przyjdzie jej pracować. Największym wrogiem pompy ciepła są bardzo duże mrozy, poniżej -15 stopni C. Zwłaszcza pompa cieplna powietrze/woda może sobie nie poradzić i konieczne będzie dodatkowe dogrzewanie domu. Pompa ciepła sterowana jest automatycznie, ale przyda się sprawdzenie, czy fabrycznie ustawione parametry idealnie odpowiadają warunkom klimatycznym, jakie panują w danym regionie – dotyczy to przede wszystkim producentów zagranicznych.

Podsumowując: pompa ciepła jest skutecznym i w miarę tanim sposobem na ogrzanie domu jednorodzinnego, ale do miana instalacji idealnej, zwłaszcza w dość chłodnym klimacie Polski, jeszcze trochę jej brakuje. Decydując się na takie rozwiązanie warto więc asekuracyjnie zainwestować jeszcze w dodatkowe, awaryjne źródło energii cieplnej.

Posted in Odnawialne Źródła Energii | Tagged | Leave a comment