Fotowoltaika

 

Fotowoltaika (PV) – jest dziedziną nauki zajmującą się pozyskiwaniem energii – prądu, ze źródła odnawialnego (OZE) – światła słonecznego. Wykorzystuje tak zwane zjawisko fotowoltaiczne.

Zasada działania ogniw fotowoltaicznych : Ogniwa fotowoltaiczne, które znamy obecnie produkowane są z krystalicznego wafla krzemowego i łączone w moduły fotowoltaiczne. Foton (minimalna jednostka światła) padając na ogniwo fotowoltaiczne, jest pochłaniany przez krzem i wybija elektron ze swojej pozycji zmuszając go do ruchu. Ruch ten to właśnie przepływ prądu elektrycznego. Dzięki zastosowaniu złącza typu p-n – półprzewodnikowego, możliwe jest połączenie tego procesu z obiegiem elektronów w sieci energetycznej.

Fotowoltaika znajduje obecnie zastosowanie z dwóch głównych powodów: ekologicznych oraz praktycznych (promieniowanie słoneczne jest wszędzie dostępne). Możliwe jest wykorzystanie prądu z paneli fotowoltaicznych w dwóch rodzajach sieci – on- grid i off- grid. W obu rodzajach sieci prąd jest wykorzystywany do bieżących potrzeb urządzeń. Pierwsza z nich zakłada oddanie nadmiaru wytworzonego prądu do lokalnej sieci elektro – energetycznej przy jednoczesnym stałym podłączeniu do sieci, z której korzysta się przy niedoborach energii z instalacji, natomiast druga zakłada odłączenie od sieci i magazynowanie energii w akumulatorze, będącym źródłem energii w razie niedoboru.

 

Solary

Solary, (kolektory słoneczne) zamieniają energię promieniowania słonecznego na ciepło.

Kolektory słoneczne najpowszechniej wykorzystywane są do:

  • podgrzewania wody użytkowej,
  • podgrzewanie wody basenowej,
  • wspomagania centralnego ogrzewania,
  • chłodzenia budynków,
  • ciepła technologicznego.

Kolektory wykorzystują ciepło promieniowania słonecznego. Promienie padając na kolektor powodują nagrzanie kolektora i przekazanie ciepła do ciekłego czynnika przenoszącego ciepło – może to być glikol lub woda, która następnie przekazuje swoje ciepło do zbiornika wody. Kolektory powinny być zamontowane min. 3 m nad poziomem gruntu dzięki czemu znajdują się w bardziej nasłonecznionym miejscu, a wysokość ta pozwala na mniejsze narażenie na zabrudzenie lub uszkodzenie.

 

Turbina wiatrowa

Turbina wiatrowa, silnik wiatrowy, wieża wiatrowa, siłownia wiatrowa, generator wiatrowy – urządzenie zamieniające energię kinetyczną wiatru na pracę mechaniczną w postaci ruchu obrotowego wirnika. Mylnie nazywana elektrownią wiatrową – turbina wiatrowa stanowi zasadniczy element elektrowni wiatrowej. Turbina o poziomej osi obrotu ma wirnik składający się z łopat i piasty umieszczonej na przedniej części gondoli ustawionej na wiatr. Wirnik przymocowany jest do głównego wału wspierającego się na łożyskach. Wał przenosi energię obrotów przez przekładnię do generatora, który przekształca ją w energię elektryczną. Do głównych zalet turbin wiatrowych należy powiązania z nią ochrona środowiska i możliwość uzyskania niezależności energetycznej. Turbiny wiatrowe nie muszą być wyłączane ponieważ nie przegrzewają się i nie zacierają z powodu ciągłego użytkowania. Inwestując w wiatraki przyczyniamy się do zmniejszenia produkowanych zanieczyszczeń. Jedną z największych zalet wiatraków jest to, że nie wpływa na środowisko w takim stopniu jak robi to spalanie węgla czy ropy. Nie powoduje emisji CO2, nie wylewa ścieków, nie wymaga stałego dostarczania surowców.
 
 

Biogazownia

Biogazownia – instalacja służąca do celowej produkcji biogazu z biomasy roślinnej, odchodów zwierzęcych, organicznych odpadów (np. z przemysłu spożywczego), odpadów poubojowych lub biologicznego osadu ze ścieków.

Typowa instalacja składa się zazwyczaj:

  • układu podawania biomasy,
  • komory fermentacyjnej,
  • zbiornika magazynowego dlaprzefermentowanego substratu,
  • zbiornika biogazu,
  • agregatu prądotwórczego(gdy produkowana jest tylko energia elektryczna) lub agregatu kogeneracyjnego (gdy występuje kogeneracja energii elektrycznej i cieplnej).

Produkcja energii w bioelektrowni odbywa się w procesie zwanym wysokosprawną kogeneracją. Polega to na wspólnym wytworzeniu energii elektrycznej i ciepła użytkowego, w taki sposób, aby uzyskać oszczędność energii pierwotnej zużywanej w jednostce kogeneracji (silnik + agregat prądotwórczy) w wysokości nie mniejszej niż 10% w porównaniu z wytwarzaniem energii elektrycznej i ciepła w układach rozdzielczych osobno.

 

Magazynowanie energii elektrycznej

Magazynowanie energii elektrycznej – zestaw metod umożliwiających przechowywanie energii elektrycznej na dużą skalę, w ramach sieci elektroenergetycznej. Energia może być magazynowana, gdy produkcja przeważa nad zużyciem i wykorzystywana, gdy zużycie przeważa nad produkcją.

Ponieważ zapotrzebowanie na energię zmienia się w ciągu doby magazyny energii umożliwiają masowe wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii, których dostępność ulega gwałtownym zmianom w ciągu doby. Bez magazynów energii, takie źródła muszą być wspomagane przez konwencjonalne elektrownie, które zaspokajają zapotrzebowanie, gdy odnawialne źródła produkują mniej energii.