Szukaj na tym blogu

wtorek, 29 czerwca 2010

Desertec - Energia odnawialna z importu

Każdy kto interesuje się energetyką odnawialną zapewne słyszał o projekcie DESERTEC. Jego zasadniczym celem jest produkcja energii elektrycznej z energii słonecznej w północnej afryce i bliskim wschodzie i jej eksport do Europy.

Przez długie lata projekt był jedynie wizją jednak ostatnio zainteresowanie nim szybko rośnie na wysokich szczeblach europejskich. Jak donosi Reuters Unijny komisarz do do spraw energii Guenther Oettinger powiedział że, spodziewa się iż pierwsze instalacje przesyłające zielony prąd z afryki do europy rozpoczną pracę za 5 lat. Padała też kwota 400 mld euro jaką ma kosztować słoneczny projekt produkcji energii na Saharze.

Pytanie na które nie padła jasna odpowiedź to kto sfinansuje tą kosmiczną kwotę? Jaki będzie system wsparcia/dotacji i w końcu po co importować energię odnawialną z afryki skoro pod dostatkiem mamy jej w Europie?

Dla wszystkich jest chyba jasne że biedne kraje afrykańskie nie wybudują drogich instalacji, aby sprzedawać unii europejskiej energię elektryczną po cenach rynkowych.
Inwestycję będą musiały finansować europejskie koncerny wspierane przez europejskie kraje.
Ciekawe tylko jak będą się zapatrywać na tę sprawę poszczególne rządy, które zwiększone wydatki na zieloną energię produkowaną lokalnie mogą obecnie tłumaczyć oprócz kwestii ekologicznych poprawą bezpieczeństwa energetycznego, zrównoważonym rozwojem, zwiększonymi inwestycjami, kreowaniem nowych miejsc pracy. Jednym słowem fundusze wydane na rozwój lokalnej energetyki odnawialnej w większym lub niniejszym stopniu przekładają się na lokalny rozwój ekonomiczny. Jaką za to korzyść będziemy mieć importując energię z afryki ? W mojej ocenie prawie żadną!

Z projektu skorzystają oczywiście wielkie europejskie koncerny, które zajmą się budową infrastruktury i farm słonczych częściowo skorzystają także afrykańskie kraje, a obywatele europejscy przyjmą dumną rolę płatników.

W mojej ocenie Desertec niszczy fundamentalne założenia zasadności pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych jako rozproszonej energetyki lokalnej. Jest to obraz kryzysu polityki energetycznej europy w której tworzy się założenia bez jasnych ścieżek i mechanizmów ich realizacji ich realizacji. Obniżanie ceny energii ze źródeł odnawialnych powinno odbywać się poprze rozwój innowacyjności, promocji badań naukowych nad najbardziej obiecującymi technologii, wzroście efektywności pozyskiwania energii z danego źródła, lepszym zagospodarowaniem lokalnych zasobów, a nie wydawaniem setek mld euro na instalacje poza Europą.


sobota, 26 czerwca 2010

Internetowe bzdury o energii słonecznej



Pisałem kiedyś, że Internet oprócz użytecznych informacji jest także źródłem bezgranicznej głupoty. I tak przy tej okazji ostatnio czytelnik bloga podesłał mi link do:

http://gadzetomania.pl/2010/06/20/kropki-kwantowe-zwiekszaja-efektywnosc-solarow-%E2%80%93-o-ponad-100

Gdzie jest informacja na temat tzw kropek kwantowych, które pozwalają zwiększyć sprawność odniw PV nawet o 100%. Niestety autor a raczej autorka tego artykułu przy okazji tego newsa stworzyła nowe teorie w fizyczne dając wyraz kompletnego braku wiedzy na temat działania ogniw fotowoltaicznych.


Kilka rodzynków:

Światło dociera do nas w postaci tzw. „gorących elektronów” Nie elektronów ani gorących ani zimnych, lecz fotonów to nawet nie jest wiedza specjalistyczna podejrzewam, że jest to wiedza na poziomie liceum.

Niosą one maksimum energii, którą można by wyłapać, gdyby nie fakt, iż cząstki te są – no właśnie: zbyt gorące, by mogły być wykorzystane do produkcji energii elektrycznej w tradycyjnych układach solarnych – Czytając źródło wytłumaczę, o co chodzi. Jak już wiemy nie gorące elektrony, lecz fotony o dużej energii nie są zbyt gorące, lecz posiadają zbyt dużą energię większą niż bariera potencjału ogniwa. Fotony padając na ogniwo wybijają elektrony z sieci przekazując im swoją energię. Jeżeli foton posiadał dużą energię przekaże ją elektronowi. Taki elektron nie jest zbyt gorący, lecz posiada zbyt wysoką energię (większą od bariery potencjału), która jest wypromieniowana w postaci energii cieplnej.

Tym samym na ogniwo fotowoltaiczne trafia już nieco mniej elektronów, i ciut chłodniejszych... Kropki kwantowe przechwytywałyby zatem gorące elektrony i kontrolowały zachowanie tych molekuł do czasu, aż te ostygną na tyle, iż można je będzie przesłać na układ fotowoltaiczny– na ogniwo nie trafia mniej ani więcej fotonów mylonych przez autorkę z elektronami nazywanymi MOLEKUŁAMI!!. Trafi ich dokładnie tyle samo lecz tylko te fotony których energia jest równa barierze potencjału ogniwa przyczyniają się do powstania energii elektrycznej. Składowe światła słonecznego o zbyt niskiej jak i o zbyt wysokiej energii są niezagospodarowane. Tytułowe „kropki kwantowe” mają dać szansę wykorzystania wysokoenergetycznego promieniowania słonecznego podnoszą jednocześnie ogólną sprawność ogniwa. Prawdziwa wartość tego odkrycia zależeć będzie od kosztów jego wdrożenia. Już obecnie są ogniwa o sprawności przekraczającej, 50% lecz zainteresowaniem ich masową produkcją jest zerowe z uwagi na wysokie koszty.

Osobiście uważam, że znacznie bardziej efektywne jest zagospodarowanie fotonów o małej energii z zakresu promieniowania widzialnego do podczerwonego zwłaszcza w naszym klimacie. Jest to procentowa dużo energii dostępnej praktycznie przy każdej pogodzie.

poniedziałek, 21 czerwca 2010

Pierwsza polska elektrownia fotowoltaiczna dużej mocy

Wielu znajomych podsyłało mi ostatnio różne źródła do informacji o największej polskiej instalacji fotowoltaicznej o mocy 1MWp. Dziękuję za linki i przy okazji publicznie podzielę się moimi refleksjami na ten temat.

Choć jestem zwolennikiem rozwoju fotowoltaiki to z takim podejściem jak prezentuje gmina Stawiguda i Politechnika Warszawska wiele nie na rozwijamy.

Po pierwsze cena
Koszt 20 mln PLN za 1MWp jest znacząco zbyt wygórowany przy tej skali inwestycji. W Niemczech 1W zainstalowany w dużych instalacjach fotowoltaicznych kosztuje nieco ponad 3Euro u nas będzie kosztował 5Euro - to dużo za dużo

Po drugie technologia
Farma słoneczna będzie zbudowana z ogniw krzemowych co tłumaczy wysoką cenę. Z uwagi, że inwestycji nie blokuje brak terenu znacznie bardzie ekonomicznie uzasadnione byłoby wykorzystanie tańszych ogniw CdTe lub CIGS które dodatkowo wyprodukowałyby nieco więcej energii z wata zainstalowanej mocy a z pewnością koszty inwestycji byłyby znacznie niższe.

Po trzecie zwrot z inwestycji
Nie wiem ile uda się na to przedsięwzięcie uzyskać dotacji ale zapewne inwestorzy liczą na dużo bo inaczej sporo dopłacą do interesu.
Obecne wsparcie dla zielonej energii daje możliwość sprzedaży prądu z ogniw za 467 zł/MWh co przy produkcji na poziomie 900 MWh/rok daje przychód 420300 zł i zwrot inwestycji za nieco ponad 47 lat czyli brak zwrotu.

W mojej ocenie należy promować rozwój fotowoltaiki poprzez szukanie rozwiązań, które w obecnym modelu wsparcia mogą być rentowne i rozwijane co oznacza szukanie tańszych technologii i możliwości redukcji kosztów. Budowa instalacji na pokaz, która nigdy się nie zwróci w mojej ocenie niema większego sensu. Każdy wie że mając nieograniczone fundusze wszystko da się zbudować.

środa, 16 czerwca 2010

Odnawialne źródła energii – czyli podstawowy błąd logiczny

Tak się ostatnio zastanawiałem czy jest możliwe podanie spójnej definicji odnawialnych źródeł energii bez ich wymieniania? Każda próba podania takiej definicji powoduje, że któreś z powszechnie uznawanych odnawialnych źródeł energii z nich wypada.
Już na samym początku pojęcie odnawialnych źródeł energii przeczy logice, bo czy znane nam źródła energii ulegają odnawianiu? Energia słoneczna będąca motorem dla biomasy energii wód i wiatru nie ulega odnowieniu. Jest owocem termojądrowej reakcji we wnętrzu Słońca, które ciągle zużywa swoje paliwo. Podobnie z geotermią. Energia ciepła ziemi to pozostałość z czasów jej tworzenia oraz wynik reakcji rozpadu pierwiastków promieniotwórczych w jądrze. Choć powoli to jednak ziemia ciągle się ochładza a słońce wypala swoje paliwo. Patrząc na to w geologicznej sakli czasu nie są to odnawialne źródła energii i kiedyś ulegną wyczerpaniu jak ropa, węgiel i gaz. Zawężając czas do skali działania naszej cywilizacji można przyjąć, że energia słoneczna czy geotermalna są niewyczerpywalne . Cofając się z wiedzą kilkaset lat wstecz i zakładając, że nie wiemy, jakie procesy stoją za „odnawialnymi źródłami energii” można przyjąć, że skoro każdego ranka słońce świeci a robiąc dziurę w ziemi temperatura w niej wzrasta wraz z głębokością są to odnawialne źródła? Stosując tą uproszczoną logikę można, jako odnawialne źródła energii wytłumaczyć energię wiatru, spadku wody, pływów, fal, słoneczną, geotermalna, ale jakby na to nie patrzeć nie pasuje tu biomasa. Jeżeli wytniemy las, aby spalić go w kotłach to nowy taki sam nie wyrośnie. To samo dotyczy bioupraw, jeżeli nie zostaną zasadzone, opryskane, nawiezione to nic nie wyrośnie – jak ma się to do teorii samoczynnego odnawiania zasobów? Podobnie z biologicznymi odpadami także zaliczanymi w poczet źródeł odnawialnych, jednak w tym przypadku odnawianie zależy w 100% od działalności człowieka, więc te źródła energii mogą się pojawiać i znikać a nie cyklicznie odnawiać w jakimś dłuższym horyzoncie. Wliczając biomasę w poczet źródeł odnawialnych równie dobrze można w ten poczet zaliczyć węgiel, ropę i gaz ziemny to też przecież biomasa tylko o dłuższym cyklu odnawiania.

Polska wikipedia podaje definicję OZE jako

„Odnawialne źródła energii - źródła energii, których używanie nie wiąże się z długotrwałym ich deficytem - ich zasób odnawia się w krótkim czasie.”

Czy zużywanie biomasy leśnej czy odpadowej nie wiąże się z jej natychmiastowym deficytem patrząc na nasze potrzeby energetyczne?

Co to jest długotrwały deficyt i odnawianie w krótkim czasie.

Czy zużywanie trytu w fuzji jądrowej wiąże się z jego krótkotrwałym deficytem ? A gaz ziemny w hydratach metanu też może być OZE z uwagi na jego ogromne zasoby?

W mojej ocenie definicja podana przez polską wiki w pierwszej części definicji wyklucza z OZE biomasę (źródła energii, których używanie nie wiąże się z długotrwałym ich deficytem) i wstawia tam paliwa kopalne o dużych zasobach) w drugiej części wyklucza wszystkie źródła energii ( ich zasób odnawia się w krótkim czasie) nawet zasoby energii słonecznej nie odnawiają się, lecz bardzo powoli wyczerpują.

Tak kończy się tworzenie definicji do sztucznych nielogicznych pojęć - nie prościej je po prostu wymienić?

Odnawialne źródła energii to nielogiczne sztuczne pojęcie grupujące niepowiązane ze sobą źródła energii. Utkwiło ono jednak tak głęboko w nomenklaturze i jest bardzo wygodne, w użyciu, dlatego trudno spodziewać się, aby zostało wyeliminowane mino braku podstaw logicznych.


sobota, 12 czerwca 2010

Biopaliwa na przymus

Jak donosi ostatnio rzeczpospolita rekordowe ceny paliw omijają biodiesel, który jest rekordowo tani średnio o złotówkę tańszy od zwykłego diesla. Sytuacja ta nie wynika z nagłej opłacalności biopaliw lecz z obawy koncernów przed wysokimi karami za niewywiązywanie się z limitów sprzedaży biopaliw, które w tym roku wynoszą 5,75% ogółu sprzedawanych paliw. Jak pisze rzeczpospolita koncerny wolą dopłacać 700 mln zł i sprzedawać biopaliwo poniżej kosztów niż płacić karę 17zł! Za każdy brakujący litr niesprzedanego biopaliwa.

Sytuacja jest kuriozalna, gdyż to nie koncerny pokryją tą stratę nie wierzę, aby Orlen czy Lotos dobrowolnie fundowały jazdę na biodieslu poniżej kosztów. Z pewnością przerzucą te koszty na inne sprzedawane paliwa i produkty, czyli na pozostałych kierowców.

Bardzo ciekawa jest istota problemu:
Dlaczego sprzedaż tańszego biodiesla wymaga aż tak znacznych obniżek cen?
Jak pisałem 8 maja 2010 w poście, Komu są potrzebne biopaliwa biodiesel jak i metanol czy etanol nie są identycznym paliwem z olejem napędowym czy benzyną. Krótko mówiąc to taka ekopodrobka paliwa, którą w małych ilościach samochody tolerują, lecz w większych ilościach i w przypadku nowych silników ich stosowanie jest niemożliwe (poza specjalnie dostosowanymi jednostkami). Zgodnie z prawem i normami 5% biododatków może być dodawane do paliw bez informowania o tym konsumenta, więc do 2009r kiedy limit sprzedaży biopaliw był na poziomie 4,6% koncerny większego problemu nie miały gdyż większość bipaliwa sprzedały w mieszance. W 2010 od kiedy limit wynosi 5,75% nagle zrobił się problem 5% można wcisnąć konsumentom lecz co zrobić z pozostałą częścią 0,75? Trzeba go sprzedawać, jako czyste biopaliwo w przypadku diesla B100 lub mieszać w proporcjach większych od 5% i informować o tym konsumentów, którzy nie kwapią się do jego kupowania? Problem niestety będzie narastał. w 2011 limit sprzedaży biopaliw ustalono na 6,2% w 2012 na 6,65 a 2013 na 7,1%. Kto będzie kupował to paliwo skoro starych diesli palących wszystko od opału do oleju rzepakowego ubywa, a nowe diesle na myśl o biodieslu dostają czkawki?
Jak nie chcą kupować dobrowolnie jak to w socjalizmie trzeba zrobić nakazać. W krajach UE już obowiązuje norma, która pozwala dodawać 7% biododatków bez informowania konsumenta kwestią czasu jest jak przepisy te dostosuje polskie ministerstwo gospodarki i wybawi z problemu koncerny paliwowe przerzucając problem na konsumentów tylko, czemu służy ta zabawa?


wtorek, 8 czerwca 2010

Czy powódź w Polsce wywołana jest efektem motyla?

Choć wpis ten nie łączy się w energetyką z uwagi na obecną sytuacje może wielu zainteresować.

Dlaczego Polskę nawiedziła powódź czy był to tylko czysty zbieg okoliczności układ frontów atmosferycznych, kwestia przypadku czy może coś innego? Szczególnie do myślenia powinno nam dać, że powódź 1000 lecia była w 1997 zaledwie 13 lat temu trochę szybko jak na kolejną katastrofę tej skali. Czy powodzi w Polsce nie dało się przewidzieć i czy można było zminimalizować straty?

Przełom roku 2009/2010 obfitował w anomalie mroźna i śnieżna zima skuła Amerykę i Europę a teraz powódź. Jest to sytuacja bardzo podobna do tej z przełamu, 1996/97 kiedy zima także była mroźna a latem przyszła powódź. Co jeszcze łączy lata 2009/2010 i 1996/97 – silne El Niño czyli anomalia pogodowa, powstająca, gdy pasaty wiejące nad równikiem zmieniają swój kierunek lub po prostu zanikają.

Jaki ma to wpływ na pogodę w Polsce – nikt dokładnie nie wie jednak wystąpienie El Niño zawsze wywołuje anomalie pogodowe. W 1997 mieliśmy do czynienia z najsilniejszym El Niño w historii. W 2009 był drugi pod względem siły a trzeci w był, w 1982 co także spowodowało, że lato 1982 było w Polsce obfite w deszcz.

Choć jest to zależność czysto empiryczna silne El Niño oznacza w Polsce powódź a w najlepszym przypadku mokre lato i mroźną zimę. Znając tą zależność można się przygotować na najgorsze. Nie wierzę, że na szczeblach rządowych czy samorządowych będą podejmowane jakieś działania z uwagi na wystąpienie El Niño praktyka pokazuje, że w Polsce do działania następuje mobilizacja gdy fala powodziowa ma przyjść za kilka godzin. Jednak osobiście słysząc o El Niño z pewnością podniosę wartość polisy ubezpieczeniowej na następny rok.


piątek, 4 czerwca 2010

Jaką turbinę wiatrową wybrać ?



Jeżeli przyjrzymy się danym o prędkości wiatru w Polsce to łatwo zauważyć, że większość obszaru polski nie może pochwalić się specjalnie korzystnymi warunkami do pozyskiwania energii z wiatru. Jeżeli jednak chcemy zainwestować w turbinę wiatrową to powinniśmy szukać urządzeń rozpoczynających pracę w możliwe najsłabszym wietrze.

Dzięki czytelnikowi bloga mam dane o wietrzności na warszawskim Okęciu i na tej podstawie przeprowadzę krótką analizę.

Załóżmy, że mamy 3 turbiny wiatrowe o tej samej mocy nominalnej jednak różnych prędkościach startu i nominalnych.

  • Turbina 1 startuje przy 4 m/s i osiąga moc nominalną przy 14 m/s
  • Turbina 2 startuje przy 3 m/s i osiąga moc nominalną przy 13 m/s
  • Turbina 3 startuje przy 2 m/s i osiąga moc nominalną przy 11 m/s

Na pierwszy rzut oka poszczególne turbiny niewiele się różnią jednak różnice w współczynniku wykorzystania mocy i co za tym idzie uzysku energii są olbrzymie.
Dla danych z Okęcia:

  • Turbina 1 osiągnie stopień wykorzystania mocy 15,78%
  • Turbina 2 osiągnie stopień wykorzystania mocy 23,36%
  • Turbina 3 osiągnie stopień wykorzystania mocy 32,38%

Turbina 3 dzięki temu, że startuje przy wietrze o 2m/s słabszym od turbiny 1 wyprodukuje 2 razy więcej energii.

Przy przeciętnych i słabych warunkach wietrzności szalenie istotne jest, aby turbina wiatrowa rozpoczynała pracę przy możliwie słabym wietrze.

Im turbina startuje przy słabszym wietrze tym lepiej zagospodarowuje zasoby energii wiatru, gdyż w analizowanych warunkach wietrzności turbina w zdecydowanej większości będzie pracować poniżej prędkości nominalnej.

Edycja
W nawiązaniu do komentarza

urealniając obliczenia i przesuwając moment startu poszczególnych turbin wyniki rzeczywiście są inne lecz proporcje bardzo podobne.