Strumień świetlny, Lumeny – czyli pojęcia które powinniśmy znać aby oszczędzać.

Jednym z najprostszych sposobów oszczędzania energii jest inwestycja w energooszczędne oświetlenie. Cały problem polega na tym, że po dziesięcioleciach praktyki oznaczania skuteczności świetlnej poprzez moc żarówki przeciętnemu konsumentowi ciężko określić ile światła uzyska z danego oświetlania. Dodatkowo na nasze nieszczęście sprzedawcy skrzętnie naszą niewiedzę wykorzystują.

Każde źródło światła posiada parametr zwany strumieniem świetlnym określający całkowitą moc światła emitowanego z danego źródła, przechodzącego przez wybraną powierzchnię. Jednostką miary strumienia świetlnego jestlumen [lm].

Aby było to w pełni zrozumiałe 3 Zasady

1 - Każda żarówka, świetlówka LED itd. Im ma więcej lumenów tym daje więcej światłą !!

2 -Aby porównać dane źródła światła należy podzielić strumień świetlny przez moc, czyli określić tzw skuteczność świetlną wyrażoną w lumenach na wat

3- Dane oświetlenie jest bardziej wydajne i oszczędne im na wyższą skuteczność świetlną, czyli większą ilość lumenów na wat mocy.

Generalnie jest to bajecznie proste więcej lumenów na wat to lepsze oświetlenie (lepsze pod względem energetycznym) mniej lumenów na wat gorsze. Przy takim oznaczeniu każdy by wiedział, co kupuje i ile oszczędzi wymieniając żarówki, ale… ale sprzedawcy zamiast wszystko uprościć wola kombinować i zamiast podać ile dane żarówka ma lumenów pisać np. LED 10razy wydajniejszy niż zwykła żarówka. Świetlówka 80% oszczędności. Ale jak żarówka przecież nie istnieje wzorcowa żarówka żarnikowa, aby można było inne oświetlenie do niej porównywać.

Kombinują praktycznie wszyscy pierwszy przykład z brzegu
http://www.ei-elektronik.pl/
Pisze na głowniej stronie

Zalety lampy SPOTLUX
- Oszczędność energii żarówki led to 80% w stosunku do tradycyjnej lampy halogenowej.
- 420 lumenów z lampy SPOTLUX o mocy 9 wat, ilość światła dokładnie jak z 45 wat żarówki halogenowej.


Muszę przyznać że ten sprzedawca pojechał na "maksa" bo nawet nie odniósł się do zwykłej żarówki lecz do halogenowej zazwyczaj 2 raz wydajniejszej od żarówki żarnikowej. Policzmy ile przesadził

420 lumenów / 9 wat = 46[lm/W] – bardzo słabo jak na LED

halogeny dają 20 – 30 [lm/W] przyjmijmy rzetelnie 25

420[lm]/25[lm/W]=16.8W

Czyli podany przez producenta LED produkuje tyle światła, co 17W halogenka a nie 45W różnica dość zasadnicza

Także oszczędności nie będą, 80% lecz max ok. 50%

Niestety praktyki te są bardzo powszechne, aby nie dawać się tak łatwo nabrać poniżej przykładowe skuteczności świetlne poszczególnych źródeł

świeczka 0.3 [lm/W]
żarówka zwykła, 8-20 [lm/W]
lampa rtęciowo-żarowa 17-25 [lm/W]
żarówka halogenowa 20-30[lm/W]
rtęciówka zwykła 30-65 [lm/W]
świetlówka 40-90[lm/W]
LED 40 – 90 (zazwyczaj) max ponad 200[lm/W]
rtęciówka halogenowa 75-100[lm/W]
sodówka wysokoprężna 90-120 [lm/W]
sodówka niskoprężna 80-180[lm/W]

Dobre oświetlenie LED czy świetlówka jest średnio 4-5 razy bardzie oszczędna niż zwykła żarówka czy halogen. Dotyczy to tych dobrych i zazwyczaj drogich urządzeń tanie LED-y są zazwyczaj tylko 2 razy lepsze od zwykłych halogenów.

Jest jeszcze jeden mit do obalenia – sprawność energetyczna oświetlenia. Ile energii zawartej w prądzie jest zamieniane na światło. Panuje opinia, że zwykłe żarówki są bardzo nie energooszczędne za to LEDy mają sprawność prawie 100%? Policzmy

Teoretyczna skuteczność świetlna to 683 lm/W przy założeniu, że cała energia zamieniana jest na światło. Czyli sprawność można policzyć jako stosunek skuteczności świetlnej źródła do teoretycznej skuteczności świetlnej 683 lm/W

dla przykładu

żarówka zwykła - 15 [lm/W] sprawność 15/683 = 2.2%
zwykły halogen 25 [lm/W] sprawność 25/683 = 3.6%
świetlówka 40-90[lm/W] sprawność 40-90 / 683 5.8% – 13%
LED 40 – 90 (zazwyczaj) sprawność 40-90 / 683 5.8% – 13%

Nawet w przypadku oświetlenia LED sprawność zazwyczaj nie przekracza 10% także na naprawdę wydajne oświetlenie przyjdzie mam jeszcze poczekać. Dodatkowo LED-y wcale nie są wiele bardziej oszczędne od świetlówek. Ich główna zaleta to bardzo długi czas pracy.

Słyszałem pogłoski że Komisja Europejska chce w końcu posprzątać ten bałagan z żarówkami i wymusić na producentach i sprzedawcach podawanie strumieniania świetlnego i skuteczności świetlnej na opakowaniach. Byłoby to bardzo dobre posunięcia dla konsumentów.

Technologia Prof. Nazimka pijar i nic pozatym

Prof. Dobiesław Nazimek jeżeli uczyłby Public relations
z pewnością byłby jedyny z najlepszych wykładowców. Ma za sobą lata doświadczenia w propagowaniu swojej „cudownej” technologii recyklingu, CO2 poprze produkcję z niego użytecznego paliwa i to za 40gr/litr. Jak skutecznym pijarowcem jest Pan profesor świadczy fakt że publikacje na temat jego technologii regularnie pojawiają się w mediach i nikt do tej pory nie zaważył że pomysł produkcji paliwa z CO2 jest po prostu niedorzeczny.

Główna Teza Profesora
Produkcja paliwa (metanolu), z CO2 pozwala redukować emisję tego gazu przez elektrownie i dodatkowo produkować tanio użyteczne paliwo.

Ja twierdze, że żadnej redukcji, CO2 nie będzie. Powiem więcej, będzie znacznie zwiększenie emisji w stosunku do kopalnych paliw płynnych. A użyteczne paliwo może i będzie wyprodukowane, ale olbrzymim nakładem energetycznym.

Aby zrozumieć istotę problemu popatrzmy na poniższą grafikę.



Jak widać na powyższej grafice po rzekomym recyklingu CO2 przez technologię Prof. Nazimka i tak na końcu dostajemy to samo CO2 z tą różnicą że zamiast z komina wyleci z rury naszego samochodu (dla roślinek i klimatu bez różnicy). Dodatkowo reakcja, w której produkowany jest metanol, z CO2 z wykorzystaniem sztucznej fotosyntezy jest endotermiczny. Oznacza to, że do procesu należy wprowadzić dodatkową energię (czerwona strzałka). Z uwagi, że fotosynteza jest mało wydajna musimy dostarczyć znacznie więcej energii niż później uzyskamy ze spalenia metanolu. I nie trzeba być geniuszem aby dostrzec, że skoro energię elektryczną potrzebną do procesu fotosyntezy produkujemy z węgla emitujemy dodatkowy, CO2 (ponad ten, który powstanie ze spalenia metanolu)– jest to oczywiste chyba dla każdego poza profesorem. Moglibyśmy użyć energii odnawialnej i wyjść na zero w bilansie, CO2 ale jeżeli w Polsce energia byłaby produkowana ze źródeł odnawialnych to nie byłoby, CO2 do recyklingu i koło się zamyka. Z każdej strony technologia produkcji metanolu, z CO2 jest bezsensowna.

Zapewne dokładnie to wszystko licząc może okazać się, że ok. 1% energii zawartej w paliwie pierwotnym zostaje odzyskane z metanolu, który jest produkowany przez technologię profesora, Nazimka – temat poruszany szerzej na zaprzyjaźnionym blogu.

Najgorsze w tym wszystkim jest to że media bezmyślnie opiewają tę technologię, rząd łoży na to publiczne fundusze a ludzie ulegają iluzji – a słyszałem że wspierane miały być technologie wysoce efektywne i przyjazne dla środowiska ?

Jedyną cudowną rzeczą jaką robi technologia prof. Nazimeka to Resocjalizacja CO2 :) Zły C02 z komina elektrowni który należy surowo karać opłatami za emisje resocjalizuje do przyjaznego CO2 który lecie z naszej rury w samochodzie i który należy wspierać dopłatami.

Droga energia atomowa

Dziś Internet obiegła informacja o astronomicznych kosztach energii z elektrowni atomowej. A wszystko za sprawą tajemniczego raportu Polskiej Grupy Energetycznej.

energetyka.wnp.pl
wp.pl
bankier.pl
Prawie każdy dziś o tym napisał :)

Według ekspertów PGE z uwagi na wysokie koszty budowy elektrowni oraz wysoką cenę pieniądza na rynku energia elektryczna z polskich atomówek może kosztować aż 690 zł/MWh. Dla porównania w tym samym czasie cena energii z węgla to 200 – 240 zł, z gazu 280zł/MWh - Po uwzględnieniu wymogów ekologicznych ma to być 370zł/MWh. Czyli dwa razy taniej niż z atomu .

Choć patrząc na powiązania ekspertów PGE z energetyką węglową mam nieodparte wrażenie, że raport jest niewątpliwie próbą lobbingu na rzecze obecnych producentów energii. Nie zmienia to jednak faktu, że energia atomowa może rzeczywiście nas sporo kosztować. Sam już wcześniej pisałem o wysokich kosztach budowy elektrowni atomowych. Nawet polski rząd szacuje koszty budowy dwóch elektrowni na 100 mld zł. Zakładając hipotetycznie, że raport jest rzetelnie zrobiony lub nawet jest cień podejrzeń, że cena energii z atomu będzie na tak wysokim poziomie. Jako społeczeństwo, które za tą energię będzie płacić powinniśmy my żądać od Pani pełnomocnik rządu ds. energetyki jądrowej Hanny Trojanowskiej potwierdzenia kosztów budowy i źródeł finansowania tej energetycznej inwestycji.

Oczywiste jest, że nikt w Polsce nie zapłaci ze prąd ceny na poziomie 690 zł/MWh (6,9gr/kWh + akcyza, koszty przesyłu, abonament, inne opłaty, czyli w Polskich warunkach w detalu ponad 1zł/kWh). Prawdopodobnie rząd dając gwarancje kredytów z jednej strony a z drugiej regulując ceny energii będzie zmuszony zrefinansować część kosztów kredytu z naszych podatków.

Na co nikt nie zwrócił uwagi to fakt, że wyliczone przez PGE koszty energii z atomu są nawet sporo wyższe niż koszty zielonej energii. Obecnie producenci energii odnawialnej otrzymują ok . 370 zł za MWh czyli tyle na ile PEG wyliczył koszty energii z węgla po uwzględnieniu opłaty ekologicznej. Zakładając wsparcie na poziomie 690 zł/MWh to w Polsce opłacałoby się nawet instalować moduły fotowoltaiczne.

Bardzo chciałbym poznać rządowy raport na temat kosztów polskiej przygody z atomem. Jako społeczeństwo mamy przecież prawo wiedzieć, za co i ile będziemy płacić.

THINERGY - rewolucja w gromadzeniu energii czy tylko dobry PR

Z uwagi, że systemy gromadzenia energii są bardzo istotne dla rozwoju odnawialnych źródeł energii śledzę doniesienia także z tego rynku.

W ostatnim tygodniu internet obiegła informacja o kolejnych przełomowych akumulatorach zwanych THINERGY. Portal za portalem kopiował te same informacje opiewając w superlatywach nowy produkt. Trzeba przyznać, że parametry nowego ogniwa, które podaje producent są rzeczywiście bardzo dobre.
-liczba cykli 10 000
-samorozładowanie 1% rok
-zakres temperatury pracy -40 +85
-okres życia 10 lat
-duża pojemność energii ?
-odporność na głębokie rozładowanie
-ładowanie od 0-100% 10 minut

Problem pojawia się w tym czego producent oficjalnie nie podaje. Na oficjalnej stronie widnieje informacja, że MEC ma duża gęstość gromadzonej energii. Jednak nigdzie nie można znaleźć oficjalnej informacji ile ona wynosi. Taka sytuacja powinna dać do myślenia.

Z dokumentacji technicznej można wyczytać, że ogniwo ważące 250mg gromadzi 4,3 J energii. Czyli akumulatorek o masie 0.00025kg gromadzi 0.0012 Wh to daje gęstość energii ok 4.8Wh/kg. Obecnie produkowane ogniwa potrafią gromadzić nawet 160Wh/kg widać, że THINERGY na tym polu nie ma czym się chwalić.

Niewątpliwie z wielu względów jest to ciekawa technologia. Jako jedyne ogniwo THINERGY można ładować praktycznie dowolnym prądem. Jednak bez radykalnej poprawy gęstości energii nie ma co liczyć na udział w rynku OŹE czy EV

Kolejne przełomowe odkrycie dla fotowoltaiki - DSSC

Znalazłem dziś w Internecie ciekawą wzmiankę na temat postępu prac nad ultra tanimi ogniwami DSSC. Południowo koreański zespół naukowców, znalazł sposób na znacznie podniesienie sprawności tego typu ogniw co może być początkiem kolejnej dużej zmiany na rynku fotowoltaiki. Aby zrozumieć, istotę problemu przyjrzyjmy się jak działa ogniwo DSSC i gdzie leży problem jego niskiej sprawności.




Ogniwo zbudowane jest z warstwy TiO2, którą wypełnia fotoaktywny barwnik. Pod wpływem energii fotonu barwnik uwalnia elektron do TiO2 za pomocą, którego wolny elektron przechodzi do warstwy przewodzącej na górze ogniwa. Uwolniony elektron składa się na energię elektryczną (prąd). Wykonuje pracę i powraca do dolnej warstwy przewodzącej ogniwa. Za pośrednictwem katalizatora elektron dostaje się do elektrolitu gdzie reaguje z 3I redukując go do I3-.Powstały jon jodu transportuje elektrony do aktywnego barwnika gdzie następuje „absorpcja” elektronu przez barwnik i utlenienie się jonu I3- z powrotem do 3I. Układ powraca do stanu równowagi energetycznej i jest gotowy na przyjęcie kolejnego fotonu, aby proces rozpoczął się na nowo.

Wąskim gardłem procesu limitującym sprawność ogniwa jest barwnik. To rodzaj barwnika decyduje, przy jakim świetle (spektrum) następuje uwolnienie elektronu. Przy obecnie stosowanych barwnikach foton musi mieć ściśle określoną energię (nie za dużą ani nie za małą), aby elektron został uwolniony. To powoduje, że jedynie ok. 10% energii promieniowania słonecznego może być absorbowane przez barwnik. I tu pojawia się przełomowa technologia, Kim Tong-hyung. Która swoją drogą jest genialna w swej prostocie.

Pan Kim Tong-hyung znalazł sposób na to aby warstwa TiO2 absorbowała więcej niż jeden barwnik. W prototypowym ogniwie udało mu się umieścić wewnątrz warstwy TiO2 pionowo ustawione barwniki żółty, czerwony i zielony. Ogniwo z wieloma barwnikami absorbuje energię w znacznie większym spektrum, co oznacza znaczne zwiększenie sprawności. Kim Tong-hyung twierdzi że minimum o 50 % od obecnego poziomu.

Jeżeli odkrycie koreańskich uczonych uda się przenieś z laboratorium do fabryk może na rynku fotowoltaiki szykować się spora rewolucja. Ogniwa DSSC są bardzo tanie i łatwe w produkcji a głównym hamulcem w ich rozwoju była między innymi mała sprawność.

Wsparcie tylko dla najbardziej efektywnych

O sprawach dotacji i ich słuszności można by dyskutować bez końca. Sam wielokrotnie poruszałem ten temat na tym blogu.

Jeżeli założymy, że Państwo powinno wspierać rozwój energii odnawialnej pojawia się pytanie, co konkretnie powinno być wspierane i dlaczego?

Efektywność energetyczna w odnawialnych źródłach energii.

Patrząc na realizowanie w Polsce i na Świecie projekty wydaje mi się, że w przypadku OŹE zupełnie zapomniano o efektywności. Jeżeli mamy jeszcze do czynienia ze źródłami o olbrzymim potencjale jak np. energia słoneczna, wiatrowa, problem nie jest aż tak duży. Z kolei nabiera szalonego znaczenia np. w przypadku biomasy, której zasoby są stosunkowo niewielkie.

Wiele osób widziałoby w biomasie źródło energii w transporcie- biopaliwa, elektroenergetyce – współspalanie, oraz ciepłownictwie. Niestety potencjał biomasy nie pozwala, aby miała ona znaczący udział we wszystkich tych sektorach. Na coś musimy się zdecydować a logicznie rozumując w takiej sytuacji powinniśmy wykorzystywać to źródło tam gdzie da najwięcej energii.

Policzmy ile energii można uzyskać z hektara bioupraw w zależności od celu.

Biopaliwo rzepakowe
O tym szeroko pisałem kilka tygodni temu

760kg/ha paliwa = 7800 kWh/ha

Współspalanie (Miskant)

Załóżmy, że do uprawy wykorzystamy bardzo wydajnego Miskanta, który pozwala uzyskać minimum 15ton/ha

15ton/ha * sprawność procesu 20% * 2800 kWh/tona = 8400 kWh/ha

Ciepłownictwo

15ton/ha * sprawność procesu 75% * 2800 kWh/tona = 31500 kWh/ha



Te proste wyliczenia pokazują, że przeznaczenie biomasy na cele grzewcze jest ponad 3 razy bardziej efektywne niż produkcja z niej paliw czy elektryczności.

Wielu może się zastanawiać, dlaczego w przypadku bioelektryczności założyłem współczynnik sprawności procesu 20%? Skoro niektóre elektrownie węglowe pracujące na parametrach nadkrytycznych mają wynik 50%. Należy pamiętać, że dodawanie biomasy do węgla powoduje szereg dodatkowych strat.
- utratę sprawności kotłów 20% (dodawana biomasa zawiera ok. 50% wody, przez co ma niską wartość opałową dodatkowo strata wylotowa biomasy jest wyższa niż węgla. Zmienia się rozkład temperatur w kotle, zanieczyszczają się powierzchnie wymiany ciepła)
- utratę sprawności turbin 10% (niższa temperatura pary)

Do tego dochodzą spłaty na
- zrębkowaniu 5%
- mieleniu 10%


W efekcie jedynie nieco ponad 50% biomasy dodawanej do węgla zastępuje to paliwo przy produkcji energii elektrycznej. Mnożąc to o sprawność Obiegu Rankine'a otrzymamy wynik ok. 20% sprawności konwersji energii zawartej w biomasie na energię elektryczną.


Zarówno biopaliwa jak i bioelektryczność są wysoce nieefektywne a jedynym słusznym sposobem wykorzystania biomasy jest ciepłownictwo. Dlatego też wielokrotnie podkreślam, że jeżeli coś wspieramy to wspierajmy najbardziej efektywnych.

Hiszpański system wsparcia OŹE – więcej szkód niż korzyści.

Hiszpania przez ostatnie lata stawiana była za wzór kraju dobrze wspierającego energię odnawialną. Rzeczywiście patrząc jedynie na statystyki można było tak sądzić. W 2008/2009 ponad 30 % energii w Hiszpanii pochodziło z odnawialnych źródeł energii. Przez ostatnie lata farmy wiatrowe oraz instalacje fotowoltaiczne wyrastały jak grzyby po deszczu. Z zewnątrz wszystko wyglądało idealnie jednak patrząc jak Hiszpanie osiągnęli swój wątpliwy sukces można nabrać wątpliwości.

W uproszczeniu hiszpański system wsparcia energii odnawialnej poległa na gwarantowaniu cen zakupu - typowy system feed-in tariffs popularny europie. Jednak Hiszpanie poszli na całość zalali system gotówką nie czując zupełnie idei wsparcia. Problem w tym, że pieniądze to nie wszystko. Już obecnie w Hiszpanii turbiny wiatrowe mogą generować 40% zapotrzebowania kraju na energię problem w tym, że Hiszpanie dopiero teraz zauważyli, że wiatr nie zawsze wiele a w dodatku zużycie energii zmienia się dobowo. Nie dość, że turbiny nie zawsze mogą wstrzelić się w zapotrzebowanie to do tego produkują znacznie droższą energię. Kiedy inne kraje wspierające energię wiatrową jak UK czy Irlandia już kilka lat temu zaczęły prace nad magazynami energii Hiszpanie zmuszeni są odłączać wiatraki w czasie nocnych dołów. Często też chcąc ograniczać koszty wyłączane są turbiny zamiast elektrowni konwencjonalnych.

Hiszpanie również popsuli rynek fotowoltaiki. W 2008 r w tym kraju zostało zainstalowane 2600 MW ogniw (wzrost o 364% rdr). Można rzec, co w tym złego?
Już na początku hiszpańskie stawki zakupu energii elektrycznej z ogniw PV ustalone na ok. 44centów (zależały od wielkości i typu instalacji) były określane jako bardzo hojne – zbyt hojne jak na hiszpańskie kieszenie. Skala instalowanych ogniw idąca w gigawaty mnożyła koszty zmuszając rząd do obcięcia stawek o 35% do ok. 33centów i ustalenia limitu na nowo instalowane ogniwa. Jest to działanie skandaliczne. Wyobraźmy sobie inwestora, który swój ekologiczny biznes opierał o gwarantowaną stawkę 44 centów na 10 lat a po dwóch latach ma przychody o 30% mniejsze. Od początku 2009 tylko w biznesie fotowoltaicznym w Hiszpanii straciło pracę 15 000 ludzi w wyniku rozchwiania rynku. W 2007r w Hiszpanii zostało zainstalowanych ok. 500 MW ogniw w 2008 było to już 2600MW z kolei w 2009 w perspektywie jest zaledwie 300 - 500MW w wyniku odgórnego ograniczenia – to nie jest to normalny rynek i żadna poważna firma więcej w Hiszpanii nie zainwestuje! Trudno mówić też o wiarygodności rządu, który tak diametralnie zmienia zasady w czasie gry.

Hiszpańskie wsparcie dla oze a zwłaszcza dla fotowoltaiki ma negatywny wpływ także na rynek międzynarodowy.

Wielu się zastanawia, dlaczego ceny ogniw nie spadały w 2007-2008r mino redukcji kosztów produkcji przez wiele firm? A dlaczego niby miałyby spadać skoro Hiszpanie i Niemcy kupowali wszystko i po każdej cenie. W przemyśle fotowoltaicznym już od dawna mówi się, że należy spowolnić tempo wdrażania nowych technologii i redukcji cen gdyż nie można zabić kury, która znosi złote jaja. W mojej ocenie sytuacja, w której wsparcie dla technologii blokuje jej rozwój jest fundamentalnie złe! A złe wsparcie może być gorsze od braku wsparcia. Przekazywanie funduszy jedynie na zakup zielonej energii po każdej cenie bez inwestycji w infrastrukturę to pierwszy krok do porażki.

Intel inwestuje w fotowoltaikę.

Niedawno pisałem o tym jak IBM gigant IT zainteresował się rozwojem nowoczesnych akumulatorów. Niedawno ukazała się również informacje mówiąca o inwestycji firmy intel w organiczne ogniwa fotowoltaiczne. Widać, że w branży IT zainteresowanie nowymi technologiami jest coraz większe.

W organiczne ogniwa inwestuje już obecnie wiele firm widząc w tej technologii przyszłość fotowoltaiki. Rozwiązanie to ma wiele zalet głównie z uwagi na:
-prostotę samego ogniwa

-prostotę produkcji ogniwa
-niską cenę półproduktów
-powszechność półproduktów

Już obecnie organiczne ogniwa produkuje np. Konarka Plextronics, 3G Solar, Heliatek i G24 Innovations.

Niedawno głośno było o produkcie firmy Konarka zwanym power plastic o którym również pisałem. Jest jednak jeden problem – sprawność. Obecnie produkowane ogniwa organiczne nie przekraczają 2% sprawności konwersji. To o wiele za mało aby mówić o przełomowym rozwiązaniu. I tu wchodzi do gry firma intel. Yuri Sylvester inżynier z działu badań intela twierdzi że osiągnięcie w któtce 10% sprawności przez ogniwa organiczne np poprzez dodanie domieszek na bazie tlenków tytanu czy cynku nie powinno być specjalnie trudne i nie podniesie kosztów produkcji.

Choć trudno mówić o przyszłości technologii na podstawie jednej wypowiedzi to jednak faktem jest że Intel sporo w badania nad tą technologią zainwestował.

Czas pokaże które technologie się rozwiną i zdominują rynek fotowoltaiki za kilka lat. Sytuacja jest o tyle ciekawa że do gry wchodzą kolejne duże firmy z odpowiednim zapleczem i funduszami. Także interesujący jest fakt że największym zainteresowaniem cieszą się nowe technologie które wymagają jeszcze wiele inwestycji lecz mają duży potencjał.

Wspólny cel energetyki i motoryzacji

Choć tradycyjna energetyka niema zbyt wiele wspólnego z tradycyjną motoryzacją to jednak nowe trendy w obu tych dziedzinach przemysłu łączy jeden problem – gromadzenie energii!

Energetyka bezpowrotnie zmierza w kierunku odnawialnych źródeł energii, motoryzacja widzi swoją przyszłość w samochodach elektrycznych. Obie zmiany wymagają przełomu w gromadzeniu energii.

Potrzeba matką wynalazku.
Rynek systemów gromadzenia energii rozwija się wykładniczo. Pojawiający się popyt i fundusze na barania sprawiają, że zalewani jesteśmy pomysłami i nowymi rozwiązaniami, o których jeszcze kilka lat temu nikt nawet nie wspominał w hipotetycznych rozważaniach.

Już dziś produkowane są akumulatory o gęstości energii 160 Wh/kg, czyli o pojemności 4 razy większej w przeliczeniu na kilogram niż w akumulatorach kwasowo ołowiowych. Zrobiono też olbrzymi postęp w czasie ładowania oraz żywotności ogniw. Firma Altairnano produkuje akumulatory, które można ładować od 0 do 80% w 2-3 minuty, a do 100% w 10-15 minut i to przy żywotności 12 lat i 10 tys. cykli. Choć już teraz możemy mówić o olbrzymim postępie jest to dopiero początek drogi. Obecnie produkowane samochody elektryczne są droższe od benzynowych w zasadzie jedynie przez wysoką cenę zestawu akumulatorów. Dodatkowo przyzwoity zasięg pojazdu wiąże się z koniecznością posiadania kilkusetkilogramowego balastu akumulatorów. Podobny problem mają technologie OZE wzrastające moce turbin wiatrowych czy ogniw fotowoltaicznych rodzą problemy stabilności sieci elektro energetycznej. Także kluczowym problemem budynków autonomicznych (off grid) jest system gromadzenia energii odpowiednio tani oraz wydajny.

Jaka jest przyszłość systemów gromadzenia energii.

Trudno wybiegać zbyt daleko w przyszłość gdyż nowinki techniczne w tej dziedzinie pojawiają się niezwykle szybko. Jeszcze kilka miesięcy temu pisałem o planach tajemniczej teksańskiej formie EESTOR, która twierdzi, że posiada technologię superkondensatorów o pojemności 450 Wh/kg i w perspektywie osiągnie 680 Wh/kg. Aby przedstawić to bardziej obrazowo moduł o gęstość energii 450 Wh/kg wykorzystany do zasilania elektrycznego samochodu o zużyciu energii 15 kWh/100 km dawałby 33kg/100km zasięgu lub 3km/kg. Jeżeli w przypadku firmy EESTOR trudno powiedzieć na ile ich doniesienia są prawdziwe to jednak zainteresowanie badaniami i produkcją systemów gromadzenia energii są znacznie bardziej poważne firmy.

Ostatnio o swoich planach poinformowała firma IBM która twierdzi że w przeciągu 5 lat opracuje ogniwa litowo-powietrzne o gęstości gromadzenia energii 5 000 Wh/kg !!! Akumulatory o takiej pojemności byłyby prawdziwą rewolucją w transporcie i OZE. Aby przedstawić to obrazowo 1kg akumulator pozwalałby przejechać ok. 30 km, czyli samochód o zasięgu 600 km miałby zestaw o wadze zaledwie 20 kg. Podobnie w przypadku domu zużywającego 2000 kWh/rok zestaw akumulatorów litowo – powietrznych zasilających go przez miesiąc ważyłby jedynie ok. 35 kg., jeżeli plany IBM się zrealizują i przemysł otrzyma w rozsądniej cenie akumulatory o tak dużej pojemności możemy liczyć na niezwykłe przyśpieszenie w elektryfikacji motoryzacji oraz domowym wykorzystaniu OZE.

Polska ustawa o energooszczędności – dobre założenia, dyskusyjne wykonanie

Zbliża się w końcu czas wdrożenie polskiej ustawy poprawiającej efektywność energetyczną kraju, której założenia powstały jeszcze w 2007r.

Choć główne założenia ustawy mówiące o:
-zmniejszeniu zużycia energii,
-podwyższeniu sprawności wytwarzania energii,
-ograniczeniu strat energii w przesyle i dystrybucji.

Są jak najbardziej słuszne jednak, do sposobu ich osiągnięcia można mieć zastrzeżenia.

Najbardziej kontrowersyjny jest system Białych Certyfikatów, które w proponowanej formie są niczym innym jak pasożytnictwem nieefektywnych na efektywnych na koszt odbiorcy końcowego.

Ministerstwo Gospodarki proponuje, aby URE (urząd regulacji energetyki) ogłaszało konkursy na projekty pozwalające oszczędzać energię, w którym braliby udział producenci, dystrybutorzy oraz odbiory końcowi. Projekty uznane za najlepsze otrzymałyby, wspomniane białe certyfikaty, czyli świadectwa potwierdzające oszczędności energetyczne. Następnie certyfikaty kupowaliby ci, którzy nie wygrali konkursów gdyż w innym razie płaciliby opłatę zastępczą.

To rozwiązanie budzi moje największe zastrzeżenia gdyż nie widzę powodu, dlaczego jedni mają finansować projekty innych – jest to wybitnie nie rynkowy system. Poza tym znów urzędnik będzie decydował o wszystkim – kryteria, zwycięscy. Gołym okiem widać, że system jest wybitnie korupcjogenny i niewydajny gdyż do jego obsługi niezbędna będzie kolejna rzesza urzędników.

Nikt niema też wątpliwości, że za „oszczędności” w ostatecznym rozrachunku zapłaci konsument. Profesor Krzysztof Żmijewski, szacuje, że dla samej tylko energii elektrycznej, nowy system będzie kosztował odbiorców w latach 2011–2020, 10,8–16,2 mld zł. Sporo zważając, że mi oszczędności energii kojarzą się zazwyczaj z mniejszymi rachunkami.

Żałuję, że rząd przy okazji nie zdecydował się na uwolnienie całkowite lub częściowe cen energii dla odbiorców indywidualnych jednocześnie stymulując rynek aby stał się bardziej konkurencyjny. O ciekawym rozwiązaniu wspominał kiedyś Donald Tusk. Pomysł polegał na częściowym uwolnieniu taryf w którym np. pierwsze 1200 kWh/rocznie podlegałoby regulacji reszta zużywanej przez gospodarstwo domowe energii miałaby już cenę rynkową. System chroniłby najbiedniejszych wymusiłby jednocześnie oszczędność. Widać wygrała opcja by obciążyć konsumentów pośrednio zawsze istnieje szansa, że wyborcy zrzucą winę za drożejący prąd na koncerny energetyczne:)

Aby nie było tak pesymistycznie proponowana ustawa ma kilka bardzo dobrych założeń zebranych w punkcie Obowiązki dostawców energii które mówią o:

- dostarczeniu ankiet lub programów komputerowych, pomocnych w określeniu potencjalnych, możliwych do podjęcia, środków służących poprawie efektywności energetycznej. - jeżeli wiemy co zużywa ile energii możemy zaoszczędzić sporo energii poprzez racjonalne jej wykorzystanie

- zapewnieniu odbiorcom końcowym, którym dostarczają energię, dostępności, konkurencyjnych cenowo, indywidualnych liczników energii, które dokładnie oddają rzeczywiste jej zużycie i informują o rzeczywistym czasie korzystania z energii, - jeżeli ustawodawca ma na myśli inteligentne liczniki to byłoby to bardzo dobre posunięcie

- redagowaniu rachunków (faktur) za energię, wystawianych odbiorcom końcowym, którym dostarczają energię, w sposób jasny, zrozumiały i opierający się na rzeczywistym jej zużyciu; wraz z tymi rachunkami (fakturami) powinny być dostarczane następujące dodatkowe informacje:
a) rzeczywiste aktualne ceny energii i rzeczywiste jej zużycie, pozwalające na całościowe zapoznanie się z bieżącymi kosztami energii,
b)porównanie obecnego zużycia energii ze zużyciem za ten sam okres w roku poprzednim,
- jeżeli w tym puckie ustawodawca ma na myśli jednoczesne uproszczenie taryf jest to naprawdę dobre posunięcie

Biopaliwo najbardziej nieefektywny sposób pozyskiwania energii

Dziś postaram się matematycznie udowodnić, że pomysł korzystania z biopaliw jest

1 – wysoce nieefektywnym sposobem wykorzystywania zasobów
2 - jest technicznie niemożliwy w realizacji

Celem wspólnoty europejskiej jest pozyskiwanie 10% paliw płynnych z upraw energetycznych. Czy ktoś zastanawiał się, jaki areał ziemi będzie potrzebny, aby osiągnąć ten cel?

Korzystając z danych GUS można sprawdzić, że w Polsce zużywa się rocznie ok.

7 500,000 ton ON
4 000,000 ton benzyny

Z uwagi że biodiesel zaczyna trafiać na nasze staje. Policzmy, jaki areał będzie potrzebny, aby osiągnąć poszczególne udziały procentowe biodiesla w sprzedaży oleju napędowego.


Z tony rzepaku można otrzymać 270 – 300 kg biodiesla. Dalej z danych GUS możemy wyliczyć, że średni plon z hektara rzepaku wynosi w Polsce 2,5 tony, co da ok. 760 kg biodiesla z hektara lub innymi słowy 1,32 hektara jest potrzebne do wyprodukowania tony tego biopaliwa

Korzystając dalej z GUS dowiemy się, że grunty orne w Polsce zajmują 11 972 709 ha – ile biopaliwa wyprodukujemy z takiego obszaru ?



Wyniki pokazują że każdy procent udziału biodesla w ON wymaga pod uprawy prawie procenta obszaru gruntów ornych ! A to jedynie diesel. Doliczając potrzebę produkcji etanolu, który zastąpi benzynę unijny plan 10% udziału biopaliw w bilansie kosztowałby Polskę konieczność przeznaczenia pod biouprawy grubo ponad 10% wszystkich gruntów ornych! Twierdzenie, że jest to technicznie możliwe bez wpływu na inne uprawy i ceny żywności jest szczytem naiwności. Należy dodać że Polska i tak jest w dobrej sytuacji (mała gęstość zaludnienia i niskie zużycie paliw) W takich krajach UK, Niemcy czy Belgia osiągnięcie 10% biplapiw oznaczałoby konieczność obsiania rzepakiem wszystkich pól!

Dlaczego potrzebne są aż tak duże obszary pod uprawy ?

Problemem biopaliw jest to że są wybitnie nieefektywne energetycznie. Wielu twierdzi np. że mało efektywne to są ogniwa fotowoltaiczne gdyż ich sprawność to średnio 15%.

Porównajmy efektywność wykorzystania powierzchni przez biouprawę i fotowoltaikę



Z tabeli widać że przy wykorzystaniu ziemi pod uprawę rzepaku uzyskujemy biopaliwo o wartości energetycznej 7 828 kWh/ha jednocześnie pokrywając ten sam obszar foto ogniwami uzyskamy 1 650 000 kWh czyli ponad 200 razy więcej energii. Dodatkowo ogniwa można montować na dachach - miejscach już wyjętych z użytku.



Kontynuując tą analizę sprawdzamy, jaki dystans mógłby przejechać pojazd elektryczny na energii z ogniw fotowoltaicznych z jednego hektara oraz samochód spalinowy na biodieslu z jednego hektara.



W przypadku biodiesla będzie to zaledwie ok. 15 000 km, czyli krócej niż średnio rocznie podróżuje statystyczny Polak. Oznacza to, że aby nakarmić 1 nasz samochód będziemy potrzebować sporo ponad hektar ziemi!!! Z drugiej strony wracając do ogniw PV i samochodu elektrycznego z hektara uda nam się przejechać 13 750 000 km! Czyli ponad 900 razy dalej niż na biodieslu. (w obliczeniach nie założyłem nakładów energetycznych na produkcję biodiesla z uwagi na niskie EROEI tego procesu 0.8-1.2 bez korzystania przy uprawie rzepaku z paliw kopalnych mogłoby się okazać że na biopaliwie rzepakowym nie przejedziemy ani kilometra gdyż ilość energii jaka zawarta jest w biopaliwie musi zostać użyta w procesie uprawy i przetwarzania tego paliwa)

Dokonałem tych obliczeń, aby pokazać jak błędna jest obecna polityka wsparcia w energetyce. Fundusze wydawane są na utopijne i ekstremalnie nie efektywne projekty. Mam nadzieje, że zwrócę tym uwagę na fundamentalnie ważną sprawę, jaką jest efektywność w pozyskiwaniu energii i racjonalność w zarządzaniu zasobami naturalnymi. Jeżeli już coś dotujemy to wspierajmy technologie które mają realne szanse zapewnić nam czystą energię a po okresie rozwoju staną się konkurencyjne cenowo. Niepoważnym byłoby twierdzić że już teraz fotowoltaika zapewni mam całą energię lecz niewątpliwie jest to jedna z technologii godnych wparcia o dużym potencjale rozwoju. Należałoby się również zastanowić czy nie pora zakończyć parodię z biopaliwami a zamiast marnować pieniądze podatników pójść wzorem Irlandii UK, Holandii, krajów które stawiają na elektryfikację transportu.

Dlaczego nigdy nie zatankuje biopaliwa ?

Są czasem rzeczy tak bulwersujące, że nie można przejść koło nich obojętnie.

Karmieni jesteśmy propagandą, że biopaliwa to szansa dla rolnictwa i ochrony klimatu. Wmawia mam się, że biopaliwa ograniczają emisję, CO2, pozwalają zagospodarować nieużytki, są przyjazne dla środowiska. A jaka jest prawda?

Prawda jest bolesna i niewygodna, dlatego mało się o niej mówi.

Już na początku rozwoju, biopaliw zauważono w Europie dwie rzeczy.
- W krajach członkowskich niema wystarczającej ilości ziemi uprawnej, aby osiągnąć zakładane limity. Lasów w Europie też za wiele niema, aby je wyciąć i posiać np. rzepak
- produkcja biodiesla z rzepaku jest bardzo nie ekonomiczna wiec finalny produkt jest nieatrakcyjny cenowo.

Rozwiązaniem tych problemów stało się przeniesienie produkcji biopaliwa do krajów gdzie przeciętny Europejczyk zbyt często nie zagląda wiec nie będzie wiedział, co stoi za finalnym produktem. Dodatkowo decydenci w biednych azjatyckich krajach mało dbają o ludność i środowisko. Za widmo olbrzymich profitów bez oporów zdewastują środowisko naturalne.

Słowo Dewastacja dobrze tu pasuje gdyż od początku bumu na Borneo i Sumatrze wycięto pod uprawy palm olejowych obszar wielkości Belgii i Holandii. Szacuje się, że 98% lasów zniknie do 2020 – muszę przyznać, że to dla mnie za wysoka cena, aby Unia spełniła swoje palny udziału biopaliwa w transporcie.


Ale zaraz zaraz przecież to wszystko dla ochrony klimatu. Ale czy na pewno ?

- w 2008r 4% światowej emisji, CO2 pochodziło z upraw palm olejowych
- ląd przeznaczony pod uprawę palm olejowych emituje 40 razy więcej, CO2 niż rosnący pierwotnie las deszczowy
- ilość, CO2 uwalniania podczas wycinki lasu jest tak duża, że produkowane corocznie na tym obszarze biopaliwo będzie potrzebować 300 – 1500 lat, aby zrównoważyć tą emisję


Czy unia dotuje wycinkę lasów ?

Musimy mieć świadomość że każdy z nas przyczynia się do tej przerażającej dewastacji lasów.
UE-27 jest jednym z liderów importujących olej palmowy na cele bioenergii i obecnie jest to poziom 550 000 ton ! Co jest najbardziej karygodne to fakt, że wyprodukowane z oleju palmowego finalny biodiesel jest w UE dotowany?! Co sztucznie napędza popyt i dalszą wycinkę lasów!!


Apel do wyborców i kandydatów.

Każdy z nas może coś zrobić, aby powstrzymać ten haniebny i godny potępiania precedens. Przyłączcie się do bojkotu biopaliw – brak popytu sprawi, że ten lukratywny biznes przestanie się opłacać.

Przyszli euro posłowie zwróćcie uwagę na forum europejskim na paradoksy obecnej polityki energetycznej wspólnoty, która z naszych podatków napędza dewastację środowiska w krajach rozwijających się!


Polecam poniższy film który dobrze pokazuje czym tak naprawdę są biopaliwa



link do filmu

http://www.joost.com/32z8rgi/t/Lost-in-Palm-Oil#id=32z8rgi

Link do tematu
http://www.irishtimes.com/newspaper/opinion/2009/0604/1224248023512.html

Ambitny indyjski plan zagospodarowania energii słonecznej

Praktycznie codziennie czytam o kolejnych projektach promocji odnawialnych źródeł energii jednak sam nie spodziewałem się, że jeden z najambitniejszych obecnie planów zrodzi się w Indiach.

W ostatnim poście pisałem o Chinach i nowym bardziej zielonym obliczu tego kraju. Widać, jednak, że na czyste technologie chętnie patrzą również inne azjatyckie kraje w tym kolejna potęga gospodarcza, jaką są Indie.

Jak donosi thehindu.com a za nim inne media. Indie planują postawić na energię słoneczną i to w dużej skali. Celem, jaki sobie stawiają to 20GW do 2020 100 GW do 2030 i aż 200 GW do 2050.

Celem indyjskiej inwestycji w energię słoneczną będzie min. zastąpienie dieslowskich generatorów prądu w czasie dziennego szczytowego zapotrzebowania na moc oraz wyeliminowanie biomasy i paliw kopalnych w celach grzewczych.

Wielu może nasunąć się myśl, że tak duże słoneczne instalacje będą zajmować olbrzymi obszar, o który w przeludnionych Indiach bardzo ciężko? Nic podobnego gdyż indyjski plan nie zakłada budowy wielkich elektrownii, lecz zagospodarowanie dachów już istniejących budynków.

Milion dachów z małymi instalacjami, 2kV daje w skali, miasta, regionu, kraju 20GW i nie zajmuje żadnej dodatkowej przestrzeni! – Często podkreślam to na blogu.

W Indiach już teraz jedno z odnawialnych źródeł, jakim jest biomasa jest powszechnie wykorzystywane. Niestety nie jest to powód do dumy i naśladowania. Powszechnie spalane w Indiach odpadki roślinne są główną przyczyną tzw Azjatyckiej brązowej chmury (Asian Brown Cloud). Zastępowanie paliw kopalnych biomasą wcale nie musie mieć pozytywnego wpływu na środowisko naturalne czy klimat – może i u nas ktoś to w końcu zauważy.



Zastanawiające jest, że kolejne kraje rozwijające się stać na tak duże inwestycje w odnawialne źródła energii a w dodatku widzą w tych inwestycjach słuszność i uzasadnienie ekonomiczne. Tym czasem u nas mimo deklarowanego wsparcia oraz zachęt finansowych bumu na rynku OZE nie widać? Dlaczego?

Może w końcu ktoś zauważy, że taki projekt jak w Indiach – milion domów z małymi instalacjami = duża instalacja. Jest w Polsce nie do zrealizowania chociażby ze względów proceduralnych! Nawet zakładając, że znaleźliby się inwestorzy i klienci.

Niesamowite Chiny – czy staną się liderem OŹE

Pewnie dla większości Chiny to symbol biedy, tandety, wyzysku, rabunkowej gospodarki, która odciska bardzo negatywny wpływ na środowisko naturalne. Wielu nie dostrzega jednak jak szybko zmienia się Państwo środka i możliwe, że za kilkanaście lat będzie nie tylko największą gospodarką świata, ale również liderem czystych technologii.

Po pierwsze oszczędzaj surowce, których masz mało
Wielu uważa Chiny za największego truciciela, ale pewnie mało kto wie, że już w 1995 Chiny przyjęły regulacje mające na celu oszczędzanie ropy. Efekt jest taki, że obecnie średni chiński samochód pali 6,6/100 km (38.5 mpg), kiedy to Barak Obama chce osiągnąć ten standard w USA w 2016. W tym czasie Chińczycy planują dojść 5,7 l /100 (42,2 mpg), co zbliża Chiny do światowych liderów oszczędności paliwa jak UE czy Japonia.

Po drugie inwestuj w odnawialne źródła energii, które posiadasz
Dla wielu może to być duże zaskoczenie, ale Chiny dużymi krokami zbliżają się do czołówki Państw najwięcej inwestujących w energetykę odnawialną.

W latach 2008r Chiny po raz kolejny podwoiły moc zainstalowanych turbin osiągając 12GW. Utrzymując to tempo w 2010r Chiny wysuną się na drugą pozycję pod względem zainstalowanej mocy turbin wiatrowych wyprzedzając takie kraje jak Niemczy czy Hiszpania! Przyjęty przez Chińczyków cel 30GW w 2020r może z nich uczynić światowego lidera energetyki wiatrowej.

Równie ciekawie wygląda sytuacja na chińskim rynku fotowoltaicznym. Choć obecna zainstalowana moc ogniw PV nie jest imponująca ok. 80MW chiński rynek energetyki słonecznej rośnie w postępie geometrycznym. Według różnych szacunków na koniec 2013 Chiny osiągną zainstalowaną moc ogniw fotowoltaicznych 2,2-4,2 GW, co zbliży je do ścisłej światowej czołówki.


źródło EPIA

Najwięcej do myślenia powinien dać fakt, że w czyste odnawialne źródła energii inwestuje kraj kojarzony jedynie z redukcją kosztów. Trudno też powiedzieć, że czyste technologie to w Chinach fanaberia ekologów. Paliwa kopalne dają często złudne poczucie niskiej ceny gdyż nie uwzględniają kosztów społecznych i degradacji środowiska. OZE są tańsze w długiej perspektywie pytanie czy stać nas na poniesienie wyższych kosztów obecnie na rzecz oszczędności dla przyszłych pokoleń.

Konarka – fotowoltaiczny przełom czy tylko propaganda.

W ostatnich dniach internet pełen jest informacji na temat przełomowych organicznych ogniw PV firmy Konarka nazywanych power plastic.




Technologia rzeczywiście jest z pewnych względów rewolucyjna.
- ogniwa są produkowane metodą nadruku
- sposób produkcji oraz użyte materiały sprawiają, że ogniwa można produkować szybko i potencjalnie bardzo tanio
- ogniwa są bardzo cienkie i elastyczne co zwiększa możliwości ich zastosowania
- moduły można w 100% przetworzyć wtórnie



Choć wszystko to wygląda bardzo ciekawie, jeżeli zagłębimy się w temat pojawiają się pewne problemy. Konarka chwali się, posiadaniem certyfikatu pochodzącego z National Energy Renewable Laboratory (NREL) w którym sprawność power plastic została określona na 6.4%. Nie jest to zły wynik niestety produkowane komercyjnie moduły mają znacznie mniejszą sprawność. Konarka nigdzie oficjalnie nie podaje efektywności produkowanych modułów jednak na podstawie wymiarów oraz mocy można ją oszacować na 1,5-2% - co trzeba przyznać jest wynikiem bardzo słabym.

Niewątpliwie technologia power plastic jest ciekawym rozwiązaniem z dużym potencjałem choć w obecnej formie z pewnością nie jest to jeszcze rewolucja.