Energia

Odnawialne źródła energii - jakie są i jak działają?

Autor Marcin Pilch
Marcin Pilch11.10.20236 min.
Odnawialne źródła energii - jakie są i jak działają?
banner

Odnawialne źródła energii odgrywają coraz większą rolę w bilansie energetycznym Polski i świata. Pozyskiwanie energii ze słońca, wiatru, wody, biomasy czy ciepła wnętrza Ziemi pozwala zaspokoić rosnące zapotrzebowanie na energię przy jednoczesnym ograniczeniu emisji gazów cieplarnianych i dbaniu o środowisko naturalne. W niniejszym artykule przyjrzymy się bliżej różnym rodzajom odnawialnych źródeł energii, ich zaletom, wadom oraz perspektywom rozwoju.

Energia słoneczna i jej zastosowania

Instalacje fotowoltaiczne

Energię promieniowania słonecznego możemy zamienić na energię elektryczną za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Moduły PV montowane są zazwyczaj na dachach domów jednorodzinnych, dachach i elewacjach budynków użyteczności publicznej i firm, a także na specjalnych konstrukcjach wolnostojących. Instalacje fotowoltaiczne pozwalają na produkcję prądu na własne potrzeby, a nadwyżki energii można oddawać do sieci. Koszt modułów fotowoltaicznych spada, dzięki czemu ten rodzaj OZE staje się coraz bardziej opłacalny.

Kolektory słoneczne

Kolektory słoneczne wykorzystują energię promieniowania słonecznego do podgrzewania wody użytkowej lub wspomagania ogrzewania. Najczęściej montuje się je na dachach domów, szkół, szpitali itp. Ich zaletą jest prostota obsługi i niskie koszty eksploatacji. W okresie letnim kolektory mogą zapewnić nawet 80-90% ciepłej wody.

Elektrownie solarne

Duże elektrownie solarne, czyli farmy fotowoltaiczne, powstają zazwyczaj na nieużytkach lub terenach poprzemysłowych. Składają się z setek lub tysięcy modułów PV, które zamieniają energię słońca na prąd przesyłany do sieci elektroenergetycznej. Tego typu inwestycje wymagają sporych nakładów, ale pozwalają na produkcję zielonej energii na skalę przemysłową.

Energia wiatru i farmy wiatrowe

Odnawialne źródła energii - jakie są i jak działają?

Morskie farmy wiatrowe

Morskie farmy wiatrowe lokalizuje się zazwyczaj na obszarach o dużym potencjale wietrznym, czyli z dala od brzegu. Turbiny osadza się na dnie morskim lub pływających platformach. Produkcja energii elektrycznej z wiatru na morzu jest jeszcze dosyć nową technologią, ale przewiduje się jej dynamiczny rozwój ze względu na lepsze warunki wietrzne i mniejsze ograniczenia przestrzenne niż na lądzie.

Lądowe farmy wiatrowe

Na lądzie farmy wiatrowe lokalizuje się zwykle na otwartych, niezalesionych terenach o dobrej wietrzności. Składają się z wielu dużych turbin wiatrowych, których łopaty poruszane wiatrem napędzają generator prądu. Tego typu inwestycje budzą czasem kontrowersje ze względu na negatywny wpływ na krajobraz i przyrodę.

Małe turbiny wiatrowe

Małe turbiny wiatrowe montuje się w pobliżu zabudowań, np. na masztach, dachach domów czy obiektów gospodarczych. Mogą służyć do zasilania pojedynczych gospodarstw domowych lub firm. Niewielkie turbiny wiatrowe nie wymagają pozwoleń, są tańsze i prostsze w obsłudze niż duże elektrownie wiatrowe.


Czytaj więcej: Ile kosztuje założenie fotowoltaiki w 2023? Koszt 1kW i opłacalność inwestycji

Energia wodna - elektrownie wodne

Elektrownie przepływowe

W elektrowniach przepływowych, zwanych też rzecznymi, do produkcji energii elektrycznej wykorzystuje się naturalny spad rzeki. Turbiny poruszane są strumieniem wody, która następnie wraca do koryta rzecznego. Tego typu elektrownie oddziałują w mniejszym stopniu na środowisko niż elektrownie zbiornikowe.

Elektrownie zbiornikowe

W elektrowniach zbiornikowych woda spiętrzana jest w sztucznym zbiorniku, skąd następnie spływa na turbiny. Umożliwia to regulację przepływu i produkcji energii w zależności od zapotrzebowania. Jednak piętrzenie rzek niesie ze sobą negatywne skutki ekologiczne.

Małe elektrownie wodne

Małe elektrownie wodne buduje się na istniejących budowlach piętrzących, kanałach, rowach melioracyjnych. Mogą pracować cały rok lub tylko w okresach większego przepływu wody. Ze względu na niewielką moc nie zakłócają w znaczący sposób lokalnych ekosystemów.

Biomasa jako źródło energii

Odnawialne źródła energii - jakie są i jak działają?

Spalanie biomasy

Biomasę, czyli materię organiczną roślinną lub zwierzęcą, można spalać bezpośrednio w celu wytworzenia ciepła lub pośrednio do produkcji prądu i ciepła w skojarzeniu. Spalanie biomasy odbywa się w specjalnych kotłowniach przystosowanych do tego rodzaju paliwa.

Biogazownie rolnicze

W biogazowniach rolniczych z odchodów zwierzęcych i innych bioodpadów produkuje się biogaz, który następnie wykorzystuje się do wytwarzania energii cieplnej i elektrycznej. Biogazownie przyczyniają się zarówno do pozyskania OZE, jak i racjonalnej gospodarki odpadami.

Biopaliwa transportowe

Najpopularniejszymi biopaliwami w transporcie są biodiesel produkowany z olejów roślinnych oraz bioetanol z biomasy roślinnej. Ich zaletą jest możliwość bezpośredniego zastosowania w silnikach diesla i benzynowych. Jednak masowa produkcja surowców na cele paliwowe budzi kontrowersje.

Energia geotermalna - zasoby i zastosowania

Geotermia głęboka

Geotermia głęboka wykorzystuje wody o temperaturze powyżej 100°C zalegające kilka kilometrów pod powierzchnią ziemi. Umożliwia produkcję prądu lub ciepła albo obu tych mediów w skojarzeniu. Jest to zasób odnawialny, dostępny non-stop przez cały rok.

Geotermia płytka

Geotermia płytka bazuje na eksploatacji ciepła z płytszych warstw skorupy ziemskiej (do 400 m głębokości) o temperaturze 20-90°C. Ma szerokie zastosowanie w pompach ciepła, ogrzewaniu budynków i innych celach.

Pompy ciepła

Pompy ciepła pobierają niskotemperaturowe ciepło z gruntów, wód powierzchniowych lub powietrza i przekazują je do ogrzewanego obiektu. Pozwalają efektywnie wykorzystać odnawialną energię geotermalną do celów grzewczych i przygotowania ciepłej wody.

Magazynowanie energii ze źródeł odnawialnych

Magazynowanie energii słonecznej

Energię słoneczną można magazynować m.in. w postaci ciepła w zbiornikach wody użytkowej, w akumulatorach chemicznych podłączonych do instalacji PV lub przetwarzając ją na wodór lub metan.

Magazynowanie energii wiatrowej

Nadwyżki energii z farm wiatrowych gromadzi się najczęściej w akumulatorach, wykorzystując do tego baterie litowo-jonowe lub przepływowe. Rozwijane są także technologie produkcji i magazynowania wodoru.

Baterie i akumulatory

Akumulatory i baterie różnych typów stają się kluczowym elementem w bilansowaniu zmiennej produkcji z OZE i zapewnianiu stabilności systemu elektroenergetycznego. Są też wykorzystywane w pojazdach elektrycznych.

Podsumowanie

Odnawialne źródła energii odgrywają coraz większą rolę w zrównoważonym rozwoju Polski i świata. Chociaż każda technologia ma pewne wady, to łącznie pozwalają zaspokoić rosnące zapotrzebowanie na energię przy minimalizacji negatywnego wpływu na środowisko. Aby w pełni wykorzystać ich potencjał, konieczne są dalsze inwestycje w infrastrukturę, badania i rozwój innowacyjnych rozwiązań, np. w zakresie magazynowania energii. Mądre i zrównoważone korzystanie z odnawialnych źródeł pozwoli zapewnić czystą i taną energię dla przyszłych pokoleń.

banner

Najczęstsze pytania

Do głównych zalet OZE należą: niewyczerpalność ich zasobów, brak bezpośredniej emisji zanieczyszczeń podczas pozyskiwania energii oraz możliwość pozyskiwania ich lokalnie w miejscu wykorzystania.

Największy potencjał rozwoju w Polsce mają farmy wiatrowe na lądzie i morzu, fotowoltaika, biogazownie rolnicze oraz geotermia płytka do zastosowań ciepłowniczych.

Do wad OZE należą m.in. zmienność dostaw energii z niektórych źródeł, konieczność dużych obszarów pod inwestycje, a także potencjalne negatywne oddziaływanie na środowisko przyrodnicze.

Energię z OZE można magazynować m.in. w akumulatorach, przetwarzając ją na paliwa syntetyczne (np. wodór, metan) lub wykorzystując do pompowania wody do zbiorników górnych elektrowni szczytowo-pompowych.

Perspektywy rozwoju OZE w Polsce są bardzo dobre. Rozwój tego sektora jest wspierany przez UE i będzie postępował w celu realizacji celów klimatyczno-energetycznych oraz uniezależnienia od importu paliw.

Oceń artykuł

rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-outline
Ocena: 4.00 Liczba głosów: 1

5 Podobnych Artykułów:

  1. Jak działa magazyn energii przy fotowoltaice? Wyjaśniamy
  2. Zestawy fotowoltaiczne do grzania wody - sprawdzone rozwiązania
  3. Ile Kosztuje Przejechanie 1 km - Koszt 100 km Elektrycznym Samochodem
  4. Popularne moce paneli fotowoltaicznych Charakterystyka
  5. Montaż instalacji fotowoltaicznej Jak zamontować panele słoneczne?
Autor Marcin Pilch
Marcin Pilch

Nazywam się Marcin Pilch. Jestem doświadczonym instalatorem systemów fotowoltaicznych i autorem bloga Fotowoltaika.Expert. Na moim blogu dzielę się praktyczną wiedzą na temat projektowania, doboru i montażu instalacji fotowoltaicznych w domach jednorodzinnych.

Z zawodu jestem elektrykiem z wieloletnim doświadczeniem w branży odnawialnych źródeł energii. Po pracy zawodowej, moją pasją stało się doradztwo w zakresie fotowoltaiki. Stąd pomysł na założenie bloga, gdzie dzielę się fachową wiedzą w przystępny sposób.

Na moim blogu można znaleźć m.in. artykuły o tym jak dobrać moc instalacji fotowoltaicznej, jakiej jakości komponenty wybrać, jak przebiega montaż paneli. Omawiam krok po kroku cały proces - od projektu po uzyskanie pozwolenia i oddanie instalacji do użytku. Dzielę się też moim doświadczeniem w rozwiązywaniu problemów, z jakimi można się zetknąć podczas montażu.

Mój blog cieszy się dużą popularnością wśród osób zainteresowanych fotowoltaiką. Mam również aktywny profil na Facebooku, gdzie odpowiadam na pytania czytelników. Jestem uważany za eksperta w dziedzinie fotowoltaiki i cenionego autora porad dla domowych instalatorów paneli słonecznych.

Udostępnij artykuł

Napisz komentarz

Polecane artykuły