Przegląd najważniejszych odnawialnych źródeł energii OZE
ENERGIA WIATRU
Energia wiatru jest pochodną
energii promieniowania słonecznego. Energia promieniowania słonecznego ogrzewa
masy powietrza atmosferycznego nierównomiernie. Powoduje to tworzenie się
różnicy ciśnień i w efekcie powstają ruchy cyrkulacyjne powietrza. Szacuje się,
że około 1-2% energii promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni
Ziemi ulega konwersji w energię kinetyczną wiatru. Potencjał energetyczny wiatru
jest ogromny. Jednakże, tak jak w przypadku energii promieniowania słonecznego,
energię wiatru cechuje duża stochastyczność i niesterowalność, co w konsekwencji
prowadzi do dużej niestabilności tego źródła energii.
W Polsce średnia roczna prędkość
wiatrów waha się od 2,8 do 3,5 m/s. średnie roczne prędkości powyżej 4 m/s, co
uważane jest za wartość minimalną do efektywnej konwersji energii wiatrowej,
występują na wysokości 25 i więcej metrów na 2/3 powierzchni naszego kraju.
Prędkości powyżej 5 m/s występują na niewielkim obszarze i to na wysokości 50
metrów i powyżej. Uważa się, że na 1/3 powierzchni Polski istnieją odpowiednie
warunki dla wykorzystania energii wiatru.
ENERGIA BIOGAZU
Materia organiczna, w warunkach
braku kontaktu z tlenem, pod wpływem działania pewnych bakterii, przechodzi
szereg procesów biochemicznych generując przy tym gaz bogaty w metan, jako
produkt metaboliczny fermentacji. Wydatek i jakość gazu powstającego przy
fermentacji beztlenowej są zależne od rodzaju surowców pierwotnych i stopnia ich
przefermentowania, temperatury procesu, oddziaływań mechanicznych (mieszanie)
oraz czasu. Jako surowce do produkcji biogazu wykorzystuje się odchody zwierząt
hodowlanych (bydło, trzoda chlewna, drób) z ewentualną domieszką słomy lub
innych odpadków pochodzenia roślinnego. Pozostała po procesie zgazowania masa
pofermentacyjna stanowi cenny, wysokiej klasy nawóz. Jako surowce w produkcji
biogazu mogą być wykorzystywane także odpady komunalne po wyselekcjonowaniu
składników organicznych. Jednak selekcja taka w chwili obecnej napotyka szereg
trudności, dlatego też w najbliższej przyszłości należy spodziewać się produkcji
biogazu jedynie z odpadków organicznych pochodzenia rolniczego.
ENERGIA BIOMASY
Pod pojęciem wykorzystania biomasy
do celów energetycznych rozumiemy bezpośrednie spalanie produktów organicznych
fotosyntezy (drewno i jego odpady, słoma, odpadki produkcji roślinnej lub
"rośliny energetyczne", często po uprzednim zgranulowaniu lub zbrykietowaniu),
względnie po ich wstępnym przetworzeniu do postaci wygodniejszej w użyciu (olej
pirolizowy o właściwościach zbliżonych do oleju opałowego, olej rzepakowy lub
słonecznikowy, gaz drzewny, alkohol etylowy lub metylowy). Tych pięć ostatnich
produktów przetworzenia biomasy może być wykorzystywanych jako dodatki do paliw
płynnych służy do napędu silników spalinowych, zarówno stacjonarnych jak i
trakcyjnych.
ENERGIA PROMIENIOWANIA SŁONECZNEGO
Energia promieniowania słonecznego
padającego na Polskę jest wielokrotnie większa od krajowego zużycia energii, ale
tyko znikoma część tej energii jest możliwa do wykorzystania technicznego. Nawet
znikoma cześć może zaspokoić znaczącą część naszego zapotrzebowania
energetycznego. Oszacowanie potencjału energii słonecznej technicznie możliwej
do zagospodarowania są bardzo rozbieżne i obejmują zakres od 4 do 370 PJ. Jeśli
przyjąć wartość 200 PJ jako prawdopodobną to znaczyłoby to, że 10% energii
zużywanej na ogrzewanie pomieszczeń pochodziłoby z technologii słonecznych.
Stanowiłoby to jednocześnie ok. 5% całkowitego zapotrzebowania na energię w
kraju.
ENERGIA GEOTERMALNA
Technologia geotermalna
wykorzystuje ciepło, które w formie naturalnej pary, gorącej wody lub występujące
w innym ośrodku o zwiększonej temperaturze i dużym współczynniku
przewodzenia ciepła, jest zakumulowane w skorupie ziemskiej. Ogólnie źródła
geotermalne, spośród których możemy wyróżnić źródła hydrotermalne, np. gorące
skały magmowe mogą być zastosowane do wytwarzania energii elektrycznej lub
ogrzewania.
Źródła geotermalne wykazują
znaczne zróżnicowanie podstawowych parametrów energetycznych i mogą być
charakteryzowane poprzez temperaturę nośnika, jego skład chemiczny lub typ
zbiornika (z dominacją pary lub cieczy, wulkaniczny).
W Polsce, położonej poza strefami
aktywności tektonicznej i wulkaniczno-magmowej, brak jest złóż geotermalnych,
które mogłyby być wykorzystane do wytwarzania energii elektrycznej. Eksploatować
można źródła naturalne oraz pochodzące z odwiertów z wypływem naturalnym (somowypływ)
lub sztucznym (wywołanym pompami).
ENERGIA WÓD ŹRÓDŁODOWYCH
Energetyczne zasoby wodne Polski
są niewielkie ze względu na niezbyt obfite i niekorzystnie rozłożone opady, dużą przepuszczalność gruntu i niewielkie spadki
terenów. Zasoby energetyczne wód
opisuje wielkość zwana katastrem sił wodnych. Kataster sił wodnych, określany wg
wytycznych Światowej Konferencji Energetycznej, obejmuje te zasoby rzeki bądź
odcinki rzek, które wykazują teoretyczny potencjał jednostkowy wyższy niż 100 kW/km.
Dla Polski wynosi on 23 TWh/a, a potencjał techniczny ma wartość 12,1 TWh/a.
Potencjał ten jest niewielki w porównaniu z powierzchnią kraju. Ogólnie w
miejscach, gdzie istnieją warunki do spiętrzenia, przepływy wody są małe i
nierównomierne. Natomiast na rzekach nizinnych brak jest możliwości spiętrzenia.