Energia wiatrowa

1. Zalety siłowni wiatrowych.

• Turbiny wiatrowe nie powodują zanieczyszczanie środowiska naturalnego. Wytworzenie energii w turbinie wiatrowej nie wiąże się z jakąkolwiek emisją trujących związków do atmosfery, nie zostają także żadne odpady.
• wiatr to odnawialne źródło energii, dzięki temu oszczędzamy na paliwach, procesach wydobywania oraz późniejszego transportu.
• sąsiednie tereny mogą być wykorzystywane jako tereny rolnicze.
• energia z elektrowni wiatrowych jest stałego kosztu, a konkurencyjność ekonomiczna tego rodzaju OŹE względem konwencjonalnych źródeł energii stale wzrasta.
• stosunkowowo niewielkie straty w przesyle energii z elektrowni wiatrowej do odbiorcy. Nie ma znaczenia czy budujemy siłownie wiatrowe zaraz obok użytkownika czy też w miejscu odległym od niego, w przypadku energetyki konwencjonalnej wiąże się to z odpowiednim przyłączem do sieci.
• proces obsługi elektrowni wiatrowej jest dość prosty, czas montażu bardzo krótki, podobnie jak koszty eksploatacji i obsługi, które także są dość niskie.

2. Wady siłowni wiatrowych.

• elektrownie wiatrowe pociągają za sobą duże koszty inwestycjne. Obecnie jednak cena zbudowania siłowni wiatrowych ciągle maleje, dzięki nowym osiągnięciom w dziedzinie technologii. Co za tym idzie cena energii pozyskiwanej z wiatru ciągle spada.
• siły wiatru nie możemy w jakikolwiek sposób kontrolować, powoduje to wystąpienie wahania w wytwarzaniu mocy, która zmienia się wraz z upływem czasu.
• źle ulokowane (np. na trasie przelotu ptaków wędrownych ) farmy wiatrowe mogą zabijać ptaki
• starsze konstrukcje powodują hałas
• praca siłowni może nieznacznie zakłócać sygnał radia i telewizji,
• pojedyncze siłownie i farmy wiatrowe powodują zmodyfikowanie dużej połaci krajobrazu.

Energia słoneczna

Od tysięcy lat korzystamy z promieni słonecznych, ale dopiero stosunkowo niedawno, zaczęto wykorzystywać Słońce do generowania energii. Mimo tego, że znajduje się ono w odległości 150 milionów kilometrów od Ziemi jego zastosowanie pozwala osiągnąć zadziwiające efekty. Wystarczy sobie uświadomić, że odpowiednio wykorzystana energia słoneczna docierająca do nas w ciągu minuty, pokryłaby roczne zapotrzebowanie na energię całej planety. Oznacza to, że w ciągu pół roku do Ziemi dociera tyle energii słonecznej, ile zawierają w sumie wszystkie istniejące złoża węgla, ropy, gazu i uranu.

Energia pochodząca z promieni słonecznych jest szeroko wykorzystywanym i coraz bardziej docenianym OZE. Postęp technologiczny, jaki dokonuje się w ostatnich latach pozwala na wykorzystanie tego źródła energii nie tylko w Hiszpanii czy Francji, ale także w Niemczech, Czechach i Polsce, a według niektórych ekspertów w niedalekiej przyszłości także w krajach skandynawskich i na dalekiej Syberii. Nie trudno jednak napotkać opinie całkowicie sprzeczne - stwierdzające, że w większości państw Unii Europejskiej nie ma odpowiednich warunków do budowy elektrowni słonecznych. Zgoda istnieje co do faktu, że w Europie z powodzeniem można wykorzystywać energię Słońca do ogrzewania budynków i wody użytkowej. 

Najczęściej spotykane sposoby wykorzystania energii słonecznej to:

• Ogniwa słoneczne (fotowoltaika) – pozwala przekształcić energię słoneczną na energię elektryczną przy wykorzystaniu specjalnych baterii słonecznych;
• Instalacje solarne – umożliwiają produkcję energii cieplnej. Ich wykorzystanie pozwala ogrzać budynki lub wodę. Z reguły stanowią one zespół dobranych do siebie urządzeń takich jak: kolektory słoneczne, panele sterująco-zabezpieczające i pojemnościowe zasobniki wody użytkowej lub zasobniki buforowe z przepływowymi wymiennikami ciepła.

Powszechność tego źródła energii odnawialnej związana jest nie tylko z rozwojem innowacyjnych rozwiązań, ale także z licznymi programami wsparcia, pozwalającymi na pozyskanie dofinansowania na budowę tego typu instalacji. Duże znaczenie ma także rosnącą świadomość ekologiczna społeczeństw oraz wzrost cen energii konwencjonalnej. Przez lata koszty pozyskiwania nergii z promieni słonecznych były wielokrotnie wyższe niż w przypadku innych źródeł. W związku z tym, przez długi czas była ona stosowana jedynie tam, gdzie ich wykorzystanie było bardzo utrudnione lub niemożliwe, na przykład w:

• małych urządzeniach przenośnych jak zegarki elektroniczne i kalkulatory
• miejscach, gdzie doprowadzenie linii elektrycznej było trudne/drogie, np. mocno oddalone od siebie budynki, fotoradary czy oświetlenie znaków drogowych.

Wraz z pojawieniem się na rynku nowych rozwiązań, takich jak łączenie tradycyjnych źródeł energii 

z energią słoneczną (co umożliwiło uniezależnienie się od niesprzyjających warunków pogodowych), energia pozyskiwania z promieni stawała się coraz bardziej powszechna, a co za tym idzie coraz tańsza. Zgodnie z aktualnymi prognozami, ceny energii słonecznej w Chinach zrównają się z cenami wytwarzania energii z węgla. Już teraz możemy obserwować podobne zjawisko w Australii. Jeszcze niedawno, producenci paneli słonecznych szczycili się, że produkcja energii przy wykorzystaniu ich produktów  kosztuje jedynie 1 dolara za 1 wat. Obecnie, nie jest to już żadne osiągnięcie - powoli staje się to normalną ceną sprzedaży.

Zaletami energii słonecznej niewątpliwie są:

• powszechna dostępność,
• małe koszty eksploatacji,
• brak negatywnych konsekwencji dla środowiska podczas eksploatacji,
• możliwość uniezależnienia się od lokalnych dostawców energii.

Na niekorzyść tego rodzaju energii działa natomiast fakt, że:

• koszt instalacji systemów solarnych są wysokie,
• funkcjonowanie systemu jest silnie uzależnione od panujących warunków atmosferycznych (nasłonecznienia),
• nie ma ciągłości dostaw (np. w nocy produkcja energii ustaje).

Na świecie dostrzegane są jednak głównie zalety rozwiązań związanych z wykorzystaniem promieni słonecznych, co można stwierdzić biorąc pod uwagę fakt, że energetyka solarna rozwija się w tempie około 40% rocznie. Według European Photovoltaic Industry Association, w 2000 roku wyprodukowano ogniwa o łącznej mocy 277 MW, w 2005 o mocy 1782 MW, a w 2010 - 24 047 MW. Światowa moc zainstalowanych ogniw słonecznych wynosi 67 GW (dane na koniec roku 2011) i zaspokaja 0,5% światowego zapotrzebowania na energię elektryczną.

Niestety jeśli chodzi o Polskę, większość źródeł energii słonecznej nie jest przyłączona do sieci elektroenergetycznej i wyprodukowaną energię wykorzystuje wyłącznie na własne potrzeby (dlatego nie są ujęte w poniższym zestawieniu – Tabela 1.). Według Urzędu Regulacji Energetyki, całkowita moc ogniw fotowoltaicznych w Polsce na koniec roku 2011 wynosiła około 2 MW, przy czym największa jest zdecydowanie farma fotowoltaiczna w Wierzchosławicach o mocy 1MW. Jednakże na polskim rynku energetyka słoneczna nie jest wykorzystywana na skalę przemysłową. Obecnie udział fotowoltaiki w całkowitej produkcji energii elektrycznej w źródłach odnawialnych ze względu na bardzo wysokie koszty inwestycyjne jest znikomy (zob. Tabela 1.)

Tabela 1. Instalacje OZE na podstawie koncesji ważnych na 31 grudnia 2011 r.

*     Nie uwzględnia danych dot. 15 instalacji wytwarzających energię elektryczną z biogazu rolniczego wpisanych do rejestru prowadzonego przez Prezesa ARR.

**  Ze względu na różne przedziały procentowego udziału biomasy (w całkowitym strumieniu paliwa), w odniesieniu do tych instalacji, nie podano całkowitej mocy zainstalowanej.

***Wartość uwzględnia dane dot. 15 instalacji wytwarzających energię elektryczną z biogazu rolniczego wpisanych do rejestru prowadzonego przez Prezesa ARR.

 Mimo wszystko, rynek energii słonecznej w Polsce rozwija się w szybkim tempie. Według European Solar Thermal Industry Federation (ESTIF), jego wartość będzie rosnąć w średniorocznym tempie na poziomie 30% i osiągnie 20 mln metrów kwadratowych zainstalowanych kolektorów do 2020 roku (co daje 0,5 m2 na osobę). Co prawda przewidywania polskiego rządu są mniej optymistyczne i wskazują, że kolektory słoneczne mogą osiągnąć w tym samym okresie 14,7 mln metrów kwadratowych, ale jest to również dobry wynik.

Niewątpliwie impulsem do przyspieszenia transformacji rynku OZE są programy służące dotowaniu inwestycji w energię słoneczną. Jednym z nim jest projekt rozpoczęty w trzecim kwartale 2010 roku, w ramach którego wybrane polskie banki zaczęły oferować kredyty dofinansowane przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Dzięki programowi osoby fizyczne i wspólnoty mieszkaniowe mogą otrzymać dotację w wysokości 45% kosztu instalacji kolektorów słonecznych przeznaczonych do podgrzewania wody. W latach 2010-2011 prawie wszystkie środki zostały wykorzystane, w związku z czym zwiększono przyznane dotacje o blisko 150 mln zł.

Ogromny boom na rynku, związany z dofinansowaniem inwestycji w energetykę słoneczną miał miejsce także w Niemczech. Niedaleko Berlina, w miejscowości Bochow (wydawałoby się, że w nie najlepszych warunkach biorąc pod uwagę nasłonecznienie) powstała farma fotowoltaiczna o mocy 28,8 MW. Do ciekawych inwestycji na rynku światowym należy zaliczyć także słynne więzienie Alcatraz, które oświetlane będzie przy użyciu 1300 paneli solarnych, co pozwoli w skali roku uzyskać 400 tys. kWh energii elektrycznej (do tej pory energię generowano przy użyciu silników zasilanych ropą naftową). Jednak największą na świecie inwestycją związaną z energetyką słoneczną, będzie budowa w Indiach zintegrowanego „Słonecznego Miasta”  o mocy 5 GW.

Zaproponowane przykłady, to nie tylko ciekawostki i nowinki w świecie energetyki solarnej, ale także realne przykłady wychodzenia naprzeciw niekorzystnym warunkom pogodowym (Bachow), uzyskiwania namacalnych oszczędności finansowych (Alcatraz) czy uniezależnienia się od innych źródeł pozyskiwania energii (Słoneczne Miasto). Pozostaje nam wierzyć, że takich rozwiązań będzie więcej – nie tylko za granicą, ale i w Polsce. 

Energia wodna

Przykładowy tekst

Energia geotermalna

Przykładowy tekst

Energia z biomasy

Przykładowy tekst