Szukaj na tym blogu

wtorek, 15 grudnia 2009

Czy fotowoltaika może w Polsce zastąpić energię atomową?

Czytelnik bloga zadał ostatnio ciekawe pytanie o wyliczenie powierzchni ogniw słonecznych potrzebnych do zastąpienia planowanej elektrowni atomowej. Z uwagi że sam byłem ciekaw jakie będą to liczby postanowiłem zrobić taką prostą kalkulację.

Założenia
  • Ilość energii z elektrowni atomowej w 2020 10.5TWh zgodnie z założeniami polskiej polityki energetycznej 2030
  • Sprawność paleni słonecznych 10%. Energia pozyskiwana na jednostkę powierzchni 110 kWh/m2*rok-1 (przyjęto średnie nasłonecznienie 1000kWh/m2*rok-1 i współczynnik zwiększenia f 1.1 wynikający z ekspozycji ogniw na południe)

Dla tak przyjętych założeń do uzyskania 10.5TWh będzie potrzeba ok 9.5*10^7 m2 ogniw czyli ok 95.5 km^2. A ogniwa będą musiały mieć łączna moc ok 12GWp

Czy jest to dużo czy mało najlepiej zobaczyć na mapie.


95.5 km2 to koło o promieniu ok 5.5 km czyli ok 18% powierzchni warszawy


W skali kraju obszar ten to około 0.03% powierzchni Polski

Elektrownie słoneczne można oczywiście zamontować na dachach domów i nie zajmować żadnej dodatkowej powierzchni. Zakładając że statystyczny dom posiada powierzchnię dachu do instalacji 100m^2 pozyskanie 10.5TWh wymagałoby zainstalowanie paneli na 954 500 domach. Z pewnością mamy w Polsce znacznie więcej budynków i o znacznie większej powierzchni dachów.


Czy zainstalowanie mocy 12GWp w ogóle jest możliwe do 2020r.
Oczywiście w Polsce przy obecnej polityce nie, ale już u naszych zachodnich sąsiadów osiągających poziom zainstalowanych modułów 3GW rocznie jak najbardziej. Według różnych szacunków Niemcy osiągną już w 2012 roku łączną moc zainstalowanych modułów 14 - 17 GW, czyli na długo przed pojawieniem się naszej elektrowni atomowej będą pozyskiwać ze słońca znacznie ponad 10TWh rocznie.

16 komentarzy:

Anonimowy pisze...

A małe pytanie ile ma kosztować budowa Polskiej elektrowni atomowej. Moim zdaniem należy też wliczyć zysk z wyższej wydajności elektrowni węglowych. Nie musiały by trzymać tyle mocy rezerwowej na dzień. Ciężko mi powiedzieć jakie były by to wartości.


Piotr

Bogdan Szymański pisze...

To ile ma kosztować polska elektrownia atomowa nikt nie wie. Dowiemy się zapewne po tym jak ją zbudujemy i powstanie sejmowa komisja śledcza do zbadania wydatków.

W kontekście bezpieczeństwa energetycznego nie potrzebujemy kolejnych dużych elektrowni zawodowych lecz moce szczytowe i OZE atom w tym kontekście jest nieporozumieniem.

2jarek pisze...

@Bogdan Szymański pisze...


" W kontekście bezpieczeństwa energetycznego nie potrzebujemy kolejnych dużych elektrowni zawodowych lecz moce szczytowe i OZE atom w tym kontekście jest nieporozumieniem."

Hmm czy ja dobrze zrozumiałem znaczy , że w godzinach szczytowego zapotrzebowania na moc zacznie świecić słońce i wiać wiatr bo tak chcemy ?????
Atom łatwiej rozpędzać i cyklicznie hamować niż węglówkę czy wiatraki ?

Bogdan Szymański pisze...

@2jarek
Nie dobrze zrozumiałeś
W kontekście bezpieczeństwa potrzebujemy OZE bo ich zasoby są lokalne i nie trzeba ich importować
oraz moce szczytowe np gazowe, VRB, elektrownie szytowo pompowe itd aby zabezpieczyć moc z oze. - taki jest kontekst

"Atom łatwiej rozpędzać i cyklicznie hamować niż węglówkę czy wiatraki ?" Chyba jakiś żart nikt nie hamuje bloku węglowego jak spada zapotrzebowanie tu możliwości regulacji są naprawdę małe. Uruchomienia takiego bloku o ile dobrze pamiętam to kilka dni !!

szczepan czarny pisze...

W Angli po 40 latach pracy zamknięto pierwszą elektrownie atomową parę lat temu, nie daje prądu ale pobiera z sieci i ludzie ją obsługują. Na pytanie kiedy zostanie zamknięta odpowiedają za kilkanaście lat. A Czarnobyl wyłączono całkowicie w 2001 a dzisiaj pracuje jeszcze tam 3 tyś ludzi. Dlatego nie mów że tak łatwo jest ją wyłączyć. A ogniwa dają najwięcej prądu kiedy jego potrzeba i nie musi wtedy świecić słońce może być pochmurno.
A Bogdanowi dzięki za wyliczenia.

gawka pisze...

Myślę, że pożyteczne byłoby wykonanie szacunkowych obliczeń nakładów inwestycyjnych na instalacje PV, których produkcja energii byłaby porównywalna z produkcją planowanych elektrowni atomowych. W krajowych warunkach realistyczne jest przyjęcie dla ogniw monokrystalicznych 2-4$/Wp, przetwornica sinusoidalna do współpracy z siecią ~AC ok 0.3-0.5$/W. Systemy do akumulacji energii - dla potrzeb porównania z energetyką jądrową - można w pierwszym przybliżeniu pominąć, bo są konieczne w obu systemach.
Racjonalne wydaje się zintegrowanie owych przetwornic z licznikami energii elektrycznej, co pozwoliłoby znacznie obniżyć koszty.
Jak dotąd władze państwowe (przez zaniechanie) skłaniają indywidualnych inwestorów do budowy instalacji autonomicznych od sieci elektroenergetycznej

Bogdan Szymański pisze...

@gawka

Z takimi szacunkami kosztów jest jeden zasadniczy problem polegający na poprawnym określeniu kształtowania się cen instalacji fotowoltaicznych na przestrzeni lat inwestycji. Mogę pokusić się o takie wyliczenie ale nie wiem czy będzie wiarygodne

gawka pisze...

Tu można znaleźć dane dotyczące przewidywanych nakładów inwestycyjnych na polską elektrownię jądrową:
http://www.rp.pl/artykul/2,407396.html

tmk767 pisze...

Witam

Bogdan - wielkie dzięki za wyliczenia i mapki - jak już zobaczę to mi się wszystko wyjaśnia.

Co do kosztów działania za 30 lat doliczyć trzeba nieznaną ale dużo wyższą cenę uranu ze względu na UraniumPeak.

Parę dni temu widziałem newsa o tym jak to uprzejmy rząd USA Ukrainie (chyba) pomoże ich głowice jądrowe zrecyclingować... Raczej nie oddadzą im paliwa a już pewno nie całe...

Jak USA musi na Ukrainie paliwo kombinować to co z tego zostanie za 20 lat?

A co władują do reaktora nasi???

O ile budowa się przeciągnie?

Ile trzeba będzie dopłacić, żeby dotrzymać terminów?

- To że masę podatników forsy to jasne - Komisja śledcza może odpowiedzi udzieli ale i tak będzie ona zaniżona - bo przez najbliższe kilka kadencji nie będzie polityka, który nie byłby zamieszany w sprawę...

Ale to wszystko dla dobra elektoratu - no bo jakie korzyści "społeczne" - ile miejsc pracy nowych... nowe sektory gospodarki powstaną (składowanie odpadów radioaktywnych).

"O radości iskro bogów..."

Bogdan Szymański pisze...

@TMK
o peak uranium jakiś czas temu. podobnie jak problem gromadzenia odpadów radioaktywnych jest kompletnie pomijany w polsce w kontekście budowy elektrowni atomowej.

S pisze...

Proszę wybaczyć, że się czepiam

Salwatore pisze...

Proszę wybaczyć, że się czepiam, ale 'niebieskie kółeczko' narysowane na mapie Warszawy ma 5.5km tyle, że średnicy, a więc jego promień jest równy 2.75km, a to jednak poważna różnica (narysowany obiekcik to jedynie ~22km^2 zamiast 95.5m2).

pozdrawiam

Bogdan Szymański pisze...

@Salwatore
Cenna uwaga pomyliły mi się skale mapy- już poprawiłem

Anonimowy pisze...

Gdzie jest prawda?
Po adresem jest ciekawy film
http://www.youtube.com/my_videos_edit
gdzie pada stwierdzenie że w ciągu jednej godziny słońce dostarcza na ziemię tyle
energi gdzie starczyło by jej dla wszystkich w ciągu roku.
A w telewizji polskiej inż. Wiktor Niedzicki w filmie Laboratorium XXI wieku
http://www.tvp.pl/wiedza/nauka-i-technika/laboratorium-xxi-wieku/wideo/energia-odc-507
mówi w ciągu roku do powierzchni ziemi dociera 20 razy więcej energi niż wynoszą potrzeby
ludzkości czyli moje spostrzeżenie 1/20 roku to jest 18,5 dnia to jest 444 godziny,
czyli 444 razy więcej niż w pierwszym filmie. Moje pytanie
Kto mówi prawdę?
Po zatym inż. Niedzicki pokazuje tabletkę niby to tyle powstaje odpadów z elektrowni
atomowej( na 5 min filmu), to czemu francuzi odpady wożą pociągiem?
Czy ja nie mam konstytucyjnego prawa do rzetelnej informacji?
Pozatym filmik z youtube pokazuje podłączone panele do sieci i jak to działa.
Czy w polsce to też jest możliwe czy gdzieś u nas działają takie instalacje?

Anonimowy pisze...

http://www.youtube.com/watch?v=9bIYlqaEr90
to jest prawidłowy link do filmu powyżej , przepraszam i pozdrawiam

Antey pisze...

Chciałbym zobaczyc kosztorys całej inwestycji:
- formalności
- koszty pracy
- zakup gruntu
- podatki
- zakup ogniw
- dostoswanie infrastruktury

Mżonek o produkcji w Polsce proszę nie uwzględniać, bo w mniej złożonych kwestiach to już nie wyszło. Kraj w którym 20 lat temu zaorano zaczątki przemysłu półprzewodnikowego a dziś nie jest w stanie wyprodukować normalnej stali pancernej z pewnością nie poradzi sobie - w sensownej cenie - z produkcją urządzeń.

Mam dziwne wrażenie, że po podliczeniu okazałoby się, że energetyka atomowa - włącznie z kosztami paliwa oraz utylizacji całego bałaganu PO FAKCIE nadal będzie porównywalna cenowo. Gdyby było inaczej, tłum chętnych _już_ robiłby na tym pieniądze.

Poza tym, do każdej elektrowni (słonecznej, węglowej, atomowej) dobrym zwyczajem jest budowa tzw. elektrowni szczytowo-pompowej. Z grubsza polega to na tym, że nadwyżkę energii z godzin zmniejszonego zapotrzebowania magazynuje się w postaci wody tłoczonej do położonego wyżej zbiornika i nastepnie odzyskuje za pomocą hydroelektrowni w godzinach szcztyu. Dzięki czemu właściwa elektrownia pracuje w zakresie optymalnej sprawności i jest to lepiej rozłożone w czasie.