Szukaj na tym blogu

środa, 9 września 2009

Nanosolar rozpoczyna rewolucję w fotowoltaice.

Po miesiącach zapowiedzi obietnic i spekulacji dziś nanosolar odsłonił karty i uciął spekulacje. Przez kilka ostatnich dni nawet ich storna internetowa była wyłączona informując o wielkim wydarzeniu w dziejach firmy 09.09.2009.



Trzeba przyznać, że Martin Roscheisen szef i założyciel nanosolar ma się dziś czym chwalić. Po ponad roku prac udało im się otworzyć nową fabrykę pod Berlinem oraz skomercjalizować masowy niskotemperaturowy nadruk półprzewodnika (CIGS) na aluminiowej foli. Choć technologię produkcji ogniw fotowoltaicznych z mieszaniny miedzi indu galu i selenu (CIGS)praktykuje wiele firm to tylko nanosolar robi to na tak dużą skalę i dodatkowo metodą nadruku na bardzo tanim podkładzie jakim jest folia aluminiowa

W odniesieniu do tradycyjnych ogniw krzemowych nanosolar produkuje ogniwa 100 razy cieńsze w 100 razy szybszym procesie. Jak można przeczytać na stronie producenta jedna linia pod Berlinem może potencjalnie produkować 640MW/rok co daje jeden panel na 10s. Niskie koszty produkcji oraz duże moce produkcyjne stwarzają z nanosolara poważnego gracza na światowym rynku. Nie znalazłem informacji na temat detalicznej ceny nowych modułów, ale z uwagi, że firma często porównuje się do lidera rynku ogniw "thin film" first solara można przypuszczać, że także ceno będzie chciała konkurować z najtańszymi obecnie na rynku ogniwami CdTe. Zwłaszcza że jak podaje nanosolar udało im się osiągnąć wyższą sprawność niż wcześniej zakładano. NREL potwierdziło sprawność pojedynczych ogniw na poziomie 16.4% a sprawność paneli na poziomie 11% czyli więcej niż obecnie produkowane panele first solara (CdTe - 10,5%) znacznie więcej niż cienkowarstwowe panele z krzemu amorficznego (5-8%) i porównywalnie z panelami z krzemu polikrystalicznego(12-15%). Mowa jest tu o palenelach a nie pojedynczych ogniwach

Jeżeli Martin Roscheisen dotrzyma także obietnicy niskiej ceny (nie ujawnia na razie kosztów produkcji) to możemy spodziewać się malej rewolucji i znaczącej redukcji ceny w fotowoltaice. Jest to niebywale dobra wiadomość dla konsumentów ale zapewne napawa strachem obecnych gigantów rynku jak Q-cell produkujących ogniwa krzemowe w przypadku których trudno osiągnąć w krótkim czasie znaczącą redukcję kosztów produkcji. Interesujące jest też oświadczenie w którym nanosolar twierdzi że posiada zamówienia na 4.1 mld $. Tak duże zainteresowanie nowymi panelami może przez jakiś czas blokować szybki spadek ceny.




poniedziałek, 7 września 2009

Lawina wniosków o przyłączenie turbin wiatrowych - Dlaczego mnie to nie cieszy?



Ministerstwo gospodarki ustami minister Joanny Strzelec-Łobodzińskiej oznajmiło że liczba potencjalnych mocy turbin wiatrowych jaką inwestorzy chcieliby przyłączyć do systemu ponad dwukrotnie przewyższa obecną moc samego systemu. Jako osoba popierająca rozwój OŹE powinienem się cieszyć - dlaczego tego nie robię ?

Tajemnicą poliszynela jest że wielu z tych "inwestorów" wcale nie zamierza instalować żadnej turbiny wiatrowej lecz odsprzedać komplet pozwoleń z zyskiem. Choć praktyka ta miała miejsce od samego początku istnienia systemu wsparcia dla OŹE ministerstwo chce je w końcu ukrócić wprowadzając opłaty już na etapie składania wniosków. W mojej ocenie pomysł ministerstwa jest zupełnie nie trafiony i sprowadza się co najwyżej do łagodzenia objawów a nie leczenia przyczyn tej sytuacji.

Przyczyny tak licznych wniosków o przyłączenia do sieci są dwie:
1- zbyt wysokie wsparcie dla energii z wiatru sprawia że dla wybrańców którym uda się dostać warunki przyłączenia jest to niezwykle lukratywny interes.
2 - Obecna praktyka pokazuje że przed wszczęciem procedury o uzyskanie warunków przyłączenia potencjalny inwestor nie ma praktycznie możliwości uzyskania od operatora danych na temat wolnych mocy przyłączeniowych w systemie. Tak więc złożenie wniosku to jedyna możliwość aby dowiedzieć się co, gdzie i ile można jeszcze przyłączyć.

ad 1 - Propozycja ministerstwa sprowadza się jedynie do podniesienia kosztów inwestycji w OŹE ja proponowałbym obniżyć wysokość wsparcia. Jeżeli już dopłacamy do danej technologii wysokość wsparcia powinna stymulować zrównoważony rozwój, premiować najlepsze i najtańsze rozwiązania a nie rozpalać rynek do czerwoności i powodować wynaturzenia!.

ad 2 - Ministerstwo gospodarki przy współpracy z operatorami przesyłowymi powinno zastanowić się nad ułatwieniami dla potencjalnych inwestorów udostępniając informacje na temat dostępnych mocy przyłączeniowych i przesyłowych oraz liczbie planowanych inwestycji w danych lokalizacjach.

piątek, 4 września 2009

Prąd ze zboża a chleb z ....(węgla)?

Za sprawą Pana ministra Marka Sawickiego (PSL) szykuje nam się kolejna kuriozalna decyzja w sprawie polskiej energetyki odnawialnej. Po latach walki aby elektrownie pod przykrywką biomasy nie mogły spalać lasów minister rolnictwa proponuje nam jeszcze bardziej kontrowersyjne rozwiązanie polegająca na objęciu systemem zielonych certyfikatów (dotacją) energii wyprodukowanej ze zbóż.

Choć ministerstwo zapewnia że chodzi o zboża złej jakości lukratywny interes jaki się szykuje może wywrócić rynek rolny i przemysł spożywczy - oczywiści na koszt podatników.

Objęcie współspalania zbóż zielonymi certyfikatami sprawi że elektrownia za każdy MW energii wytworzonej ze zboża otrzyma ekstra 242 zł/MWh czyli zamiast ok 152 zł / MWh prawie 400zł/MWh

Przy cenie 400 zł/MWh opłaca się do kotła wrzucać nie tylko zboże słabej jakości lecz także i to najwyższej i odnosze wrażenie że wielu może się o to pokusić.

Jeżeli wartość opałowa zbóż oscyluje wokół 4.7 MWh/tona a sprawność elektrowni to ok 50% łatwo policzyć że dla energetyki tona zboża będzie miała wartość (4.7/2) * 400 = 940 zł
Uwzględniając jedynie wartość samych certyfikatów to energetyka może zapłacić za tonę zboża 570zł i będzie to dla niej doskonały interes.

Jest to naprawdę kuriozalna i niebezpieczna decyzja która stoi w sprzeczności ze zrównoważonym rozwojem oraz ideą odnawialnych źródeł energii. Przykład ten pokazuje również jak zły mamy system wsparcia OZE który nie premiuje nowych technologii lecz krótkowzroczne pokrętne interesy.

Ciekawe jest że minister Sawicki z jednej strony walczy z drogą żywnością a z drugiej funduje rozwiązania które poślą ceny zbóż w kosmos. Odnoszę wrażenie że Pan minister nazbyt dba o interesy jednej grupy społecznej w dodatku wysokim kosztem pozostałych.

Jaki wpływ na ceny zbóż może mieć ta decyzja.

W Polsce zbiera się rocznie 2 766 430 ton zbóż (łącznie wszystkich) oraz wytwarza 139TWh energii elektrycznej z węgla(kamienny + brunatny). Powszechnie wiadomo że przy współspalaniu biomasy można jej dodać w granicy 5-7% co oznacza że energetyka mogłaby ze zbóż wytwarzać 7 TWh energii zużywając na ten cel 2 978 723 ton surowca czyli więcej niż jest uprawiane. Możliwości współspalania zbóż znacznie przewyższają możliwości jego produkcji i mogą znacznie zachwiać rynkiem rolnym gdyż w wyniku dotacji energetyka może oferować za zboża znacznie więcej niż przetwórnie. Po okresie spalania najlepszego gatunkowo drewna PSL funduje spalanie zboża w dodatku nazywając to zrównoważonym rozwojem wsi lecz jakoś tej równowagi nie mogę zauważyć.

środa, 2 września 2009

Jak przy pomocy WolframAlpha porównać kolektory

WolframAlpha to jeden z ciekawszych projektów w internecie ostatnich lat. Tym postem chciałbym przedstawić ułamek możliwości tej wyszukiwarki i zachęcić do wykorzystywania jej możliwości.

WolframAlpha nie tylko pozwala znaleźć bezpośrednio odpowiedz na wiele pytań lecz także umożliwia w prosty sposób wykonanie wielu skomplikowanych obliczeń.

WolframAlpha w obliczaniu kolektorów.

W poście Co należy wiedzieć o certyfikatach kolektorów słonecznych pisałem że dla każdego kolektora poddanego badaniom i certyfikacji powinny zostać wyznaczone 3 kluczowe parametry istotne do obliczeń cieplnych.

- sprawność optyczna [%]
- liniowy wskaźnik przenikania ciepła k1 [W/m2*K]
- kwadratowy wskaźnik przenikania ciepła k2 [W/m2*K²]

Powyższe parametry możemy wykorzystać we wzorze na chwilową sprawność kolektora.



Ek - Natężenia promieniowania słonecznego Ek


Korzystając z powyższego wzoru można uzyskać wiele ciekawych danych na temat kolektora. Wymaga to jednak umiejętności liczenia miejsc zerowych czy całek - i tu z pomocą przychodzi WolframAlpha.

Liczenie temperatury stagnacji - miejsca zerowe

załóżmy że mamy kolektor o parametrach

-k1-1.5 [W/K]
-k2-0.001 [W/K2]
-spr optyczna = 70%

oraz warunki atmosferyczne

-temperatura otoczenie + 20 C
-natężenie promieniowanie słonecznego 300W/m2

temperaturę stagnacji obliczymy wyznaczając miejsca zerowe funkcji otrzymanej ze wzoru na chwilową sprawność kolektora. Zmienną będzie DT (różnica temperatur absorber otoczenie) a do wyniku będziemy musieli dodać temperaturę otoczenia.

Teraz dane należy wpisać do wyszukiwarki
DT=x

0.7 - (1.5*(x)/300) - (0.001*(x)^2/300)=0
link
http://www.wolframalpha.com/input/?i=0.7+-+(1.5*(x)%2F300)+-+(0.001*(x)^2%2F300)%3D0

otrzymujemy wynik w postaci wykresu

oraz liczbowy
czyli w tych warunkach temperatura stagnacji tego kolektora to 128,92+20 czyli 148,93 C

Policzenie miejsca zerowego nie jest trudne WolframAlpha radzi sobie także z bardziej karkołomnymi wyliczeniami

Porównywanie średniej sprawności kolektorów - całkowanie

Całkowanie nie należy do najłatwiejszych obliczeń jednak jest bardzo praktycznie i często wykorzystywane. Jeżeli weźmiemy sobie wzór na chwilowa sprawność kolektora (patrz góra) i podobnie jak poprzednio stworzymy z niego funkcję o zmiennej x = DT (różnicy temperatur absorber otoczenie). To aby ocenić który kolektor osiągnie wyższą wydajność przy danych warunkach atmosferycznych należy policzyć całki oznaczone w danym przedziale x.

założenia

kolektor A

-k1-3.5 [W/m2*K]
-k2-0.1 [W/m2*K2]
-spr optyczna = 85%

kolektor B

-k1-1.5 [W/m2*K]
-k2-0.001 [W/m2*K2]
-spr optyczna = 70%
warunki atmosferyczne

-natężenie promieniowanie słonecznego(średnie) 300W/m2 - wczesna jeśień w Polsce
Zakres różnic temperatur absorber otoczenie 5-35C

wpisujemy formulę do Wolframa

integrate 0.85 - (3.5*x/300) - (0.1*x^2/300) dx from x=5 to 35 vs integrate 0.70 - (1.5*x/300) - (0.001*x^2/300) dx from x=5 to 35

link
http://www.wolframalpha.com/input/?i=integrate+0.85+-+(3.5*x%2F300)+-+(0.1*x^2%2F300)+dx+from+x%3D5+to+35+vs+integrate+0.70+-+(1.5*x%2F300)+-+(0.001*x^2%2F300)+dx+from+x%3D5+to+35

i mamy wynik


Możemy przedstawić wyniki także graficznie
Sprawność kolektora A w funkcji różnicy temperatur absorber otoczenie w zakresie 5-35C przy I=300 W/m2 Sprawność kolektora B w funkcji różnicy temperatur absorber otoczenie w zakresie 5-35C przy I=300 W/m2

Przy tych założeniach kolektor A mimo wyższej sprawności optycznej będzie o ok 30% mniej wydajny niż kolektor B który mimo niższej sprawności ma znacznie lepsza izolację cieplną.

Możemy oczywiście tą średnia sprawność wyliczyć i porównać. - to już zadanie dla czytelników. Zachęcam jednocześnie do poznawania możliwości WolframAlpha


Wszystkie wyniki oraz wykresy uzyskane przy pomocy
WolframAlpha.com - sposób obliczeń opracowanie własne.


wtorek, 1 września 2009

Akumulatory cynkowo – powietrzne kolejna obiecująca technologia.

System gromadzenia energii jest jedną z najszybciej rozwijających się dziedzin nowych technologii. Zarówno rozwój odnawialnych źródle energii, jak i samochodów elektrycznych potrzebuje systemów gromadzenia energii dużych mocy, jak i dużej gęstości gromadzonej energii. W tym przypadku powiedzenie „Potrzeba matką wynalazku” sprawdza się doskonale. Koncepcje stworzenia lepszych akumulatorów wyrastają jak grzyby po deszczu.

Już jakiś czas temu czytałem o firmie Fluidic Energy podobnie jak EEStor bardzo tajemniczej, ale z ciekawą wizją. Fluidic Energy to typowa firma, która powstała wokół pomysłu w tym przypadku pomysłu prof. Cody Friesen. Choć baterie cynkowo - powietrze znane są od dawna i charakteryzuje je duża gęstość energii to dopiero prof. Cody Friesen stojący na czele zespołu naukowców znalazł sposób jak z baterii skonstruować wielokrotnie ładowane akumulatory przewyższające swoimi parametrami akumulatory litowo – jonowe. Plany firmy Fluidic Energy wyglądają bardzo optymistycznie. W ciągu dwóch lat zobowiązali się dostarczyć na rynek akumulatory metalowo powietrzne gromadzące dwukrotnie więcej energii niż popularne Li-lon przy niższych kosztach produkcji. Także potencjał nowej technologii jest olbrzymi. Prof. Friesen twierdzi, że możliwe będzie skonstruowanie akumulatorów o gęstości przekraczających 1000 Wh/kg.

Bardzo istotne jest, że Fluidic Energy to już nie tylko pomysł i koncepcja. Do swojego pomysłu udało im się przekonać biznes i znaleźć finansowanie a prof. Cody Friesen został doceniony nagrodą Young Innovators Under 35. Ciekawe jest samo podejście profesora do problemu gromadzenia energii. Stawia on na materiały nietoksyczne oraz powszechne. Pozwala to myśleć o dużej skali produkcji oraz potencjalnie niskich kosztach.

http://link.brightcove.com/services/player/bcpid1827871101?bctid=31121811001

http://www.technologyreview.com/TR35/Profile.aspx?TRID=776