Zadanie 1

OZE, czyli prościej „odnawialne źródła energii”

Energia odnawialna to energia, która teoretycznie odnawia się i nie kończy. Możemy ją czerpać z wody ,wiatru ,promieniowania słonecznego czy ziemi, a do tego służy wiele urządzeń, jak np. :

-panele solarne i fotowoltaiczne;

– elektrownie wodne;

-turbiny powietrzna szerzej znane jako „wiatraki”;

-pompy ciepła;

-oraz szereg zastosowań biomasy;

Czy można ocenić bądź oszacować potencjał poprawy efektywności energetycznej budownictwa mieszkaniowego w Polsce?

Potencjał wzrostu efektywności energetycznej w budownictwie w Polsce wynosi od 6,7 do 26,8 Mtoe(energetyczny równoważnik jednej metrycznej tony ropy naftowej o wartości opałowej równej 10000 kcal/kg) energii końcowej i może być zrealizowany przez termomodernizację istniejących budynków i konsekwentne wznoszenie nowych budynków tylko w standardzie energooszczędnym.
Moim zdaniem, w istniejących budynkach wielorodzinnych nie da się zaspokoić wszystkich potrzeb w zakresie zużycia energii poprzez wytwarzanie jej z OZE w instalacjach umieszczonych w obrębie budynku czy posesji, na której stoi. Przeszkodę stanowi obowiązujący obecnie stan prawny. Barierą są także możliwości techniczne. Instalacje takie można natomiast zbudować na terenach do tego przeznaczonych, a wytwarzaną przez nie energię zakupić na potrzeby budynków. Mam tutaj na myśli farmy wiatrowe czy fotowoltaiczne, ciepłownie na biomasę, biogazownie itp. W części istniejących budynków można przeprowadzić głęboką termomodernizację do poziomu zeroenergetycznego netto z wykorzystaniem OZE, tj. kolektorów słonecznych, pomp ciepła zasilanych energią elektryczną z ogniw fotowoltaicznych czy kotłów na biomasę. W przypadku nowych budynków istnieje możliwość zaprojektowania i wykonania ich, jako zeroenergetycznych lub plusenergetycznych netto, ale nie są one w tej chwili efektywne ekonomiczne.

Jak wygląda sytuacja Polski na tle innych państw 
[Załącznik 1]
Dane Eurostat i GUS pokazują, że udział „zielonej” energii w Polsce był w 2015 roku znacznie niższy od zakładanego przez rząd celu, czyli 12,08%. Znajdujemy się również w grupie dziewięciu państw najbardziej oddalonych od, uzgodnionego z Unią Europejską, „zielonego” celu na 2020 rok, który dla naszego kraju wynosił 15%.

Tymczasem już 11 państw Unii Europejskiej przekroczyło swoje cele na 2020 rok. Wśród nich znalazły się odpowiednio: Chorwacja, Czechy, Estonia, Bułgaria, Litwa, Węgry, Szwecja, Finlandia, Rumunia, Włochy i Dania

10 najbardziej zielonych krajów świata:

  • Norwegia – 65,5 proc. energii odnawialnej;
  • Szwecja – 52 proc. energii odnawialnej;
  • Łotwa – 37 proc. energii odnawialnej;
  • Finlandia – 37 proc. energii odnawialnej;
  • Kostaryka – 37 proc. energii odnawialnej;
  • Austria – 33 proc. energii odnawialnej;
  • Tanzania – 29 proc. energii odnawialnej;
  • Dania – 27 proc. energii odnawialnej;
  • Portugalia – 26 proc. energii odnawialnej;
  • Estonia – 26 proc. energii odnawialnej;

Jak widać, Polska, z wynikiem 24% (który na szczęście wciąż wzrasta), nie znajduje sie nawet w pierwszej dziesiątce najbardziej zielonych krajów świata.

A jak wygląda sprawa dofinansowań na małych instalacji OZE?

„Program Czyste Powietrze „

Głównym założeniem programu nie są dofinansowania do instalacji fotowoltaicznych, a termomodernizacja i poprawa jakości powietrza. Jednak biorąc w nim udział i dodatkowo montując instalację, można liczyć na pożyczkę.

Beneficjentami są osoby, które są właścicielami lub współwłaścicielami domków jednorodzinnych, dodatkowo muszą spełniać warunek finansowy. Dla gospodarstw domowych jednoosobowych dochód nie może przekraczać 1960 zł miesięcznie, a w gospodarstwach wieloosobowych jest to 1400 zł na jedną osobę.

Przy dołożeniu instalacji w programie Czyste Powietrze, maksymalna kwota dofinansowania zwiększa się o 5 tysięcy, jest to jednak kredyt, który trzeba spłacić. Dotacje w programie podzielone są na bezzwrotne i częściowo zwrotne. 

„Energia Plus – dofinansowanie do fotowoltaiki dla firm”

Program powstał w celu zminimalizowania negatywnego wpływu przedsiębiorstw na środowisko naturalne i poprawy jakości powietrza. 

Dofinansowania do fotowoltaiki przyznawane są firmom. Uczestnicy mogą liczyć na pożyczkę do 85% kosztów kwalifikowanych lub dotację 50% kosztów kwalifikowanych. 

Programy regionalne 

W wielu miejscach można dostać dofinansowanie na fotowoltaikę od gmin. Warunki i wysokość dopłat będą się od siebie różnić, więc przed złożeniem wniosku warto zapoznać się z zasadami obowiązującymi w danym regionie. 

Pożyczki w bankach

Wnioski o dofinansowanie do fotowoltaiki nie zawsze są przyjmowane, a czas oczekiwania na decyzję może być długi. Osoby, które chcą zamontować instalację szybko lub nie kwalifikują się do dostępnych programów, mogą skorzystać z pożyczki bankowej. Wiele banków przygotowuje specjalne oferty dla przyszłych właścicieli instalacji. Trzeba jednak pamiętać, że do kredytów doliczane są odsetki, które mogą wydłużyć okres zwrotu inwestycji. 

 

 

Zadanie 2

Co to są ogniwa fotowoltaiczne?

Ogniwa fotowoltaiczne są to urządzenia, które zamieniają energię promieniowania słonecznego bezpośrednio w energię elektryczną. Fotony zderzając się z elektronami przekazują im całą niesioną przez siebie energię, przy czym przy odpowiednio dużej jej wartości dochodzi do zjawiska fotoemisji, czyli wybicia elektronów z orbit atomowych. Atom, który stracił elektron, uzyskuje ładunek dodatni „+e”. Zjawisko fotoemisji elektronów zachodzi najszybciej w atomach posiadających dużą ilość tzw. elektronów walencyjnych, poruszających się po orbitach najdalej położonych od jądra. Przykładem takiego pierwiastka jest krzem, który posiada na ostatniej powłoce 4 elektrony walencyjne. Krzem chociaż nie jest metalem, ma zdolność do przewodzenia prądu. Przewodność ta jest jednak niewielka, dlatego w technice wykorzystuje się krzem modyfikowany jako półprzewodnik typu „n” i „p”.

Przy połączeniu ze sobą obu półprzewodników powstaje między nimi różnica potencjałów i zaczyna płynąć prąd. Jego wartość jest niewielka, ale jeśli doprowadzimy do układu energię fotonów różnica potencjałów gwałtownie wzrośnie.

Ogniwo fotowoltaiczne zbudowane jest z płytki krzemowej na której umieszczona jest elektroda ujemna a w dolnej części znajduję się elektroda dodatnia. Następnie ogniwa łączy się szeregowo lub równolegle dzięki czemu otrzymujemy panele fotowoltaiczne, które możemy zboczyć w instalacjach.

System off-grid i on-grid

Instalacja wyspowa off-grid stosowana jest najczęściej w przypadkach, gdzie sieć energetyczna jest niedostępna. Energia z paneli PV w postaci prądu stałego zamieniana jest przez inwerter na prąd zmienny. Nadmiar energii poprzez regulator ładowania trafia do akumulatorów. Regulator ładowania zabezpiecza też akumulatory przed przeładowaniem i przed nadmiernym rozładowaniem. Przetwornice pozwalają na tworzenie instalacji wyspowych o bardzo szerokim spektrum mocy od 1 do 100kW.

W systemie on-grid produkowana przez panele fotowoltaiczne energia jest wykorzystywana na bieżąco lub nadmiar energii zostaje sprzedawany do zakładu energetycznego. Za pomocą licznika dwukierunkowego możemy rozliczyć się z operatorem sieci. Problemem tego systemu jest w razie awarii sieci elektroenergetycznej falownik, który zostaje wyłączony i nie możemy wówczas korzystać z wyprodukowanej przez nasze panele energii. Podczas wyboru mocy instalacji kierujemy się: zużyciem energii przez użytkownika, lokalizacją instalacji fotowoltaicznej, rodzajem urządzeń odbiorczych.

Czynniki sprzyjające i ograniczające wydajność systemu fotowoltaicznego?

  • Natężenie promieniowania słonecznego padającego na moduł. Wiadomo, że podczas słonecznego i bezchmurnego dnia instalacja wyprodukuje więcej energii. Dużą rolę też odgrywa ustawienie paneli pod optymalnym kątem 35o skierowane w stronę południową.
  • Zanieczyszczenia osadzające się na powierzchni paneli fotowoltaicznych zmniejszają ilość promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni czynnej ogniw.

  • Temperatura. Wraz z jej wzrostem ulegają zmianie właściwości fizyczne materiału półprzewodnikowego:

  • Rośnie rozproszenie nośników ładunku elektrycznego na fotonach sieci krystalicznej, co powoduje zmniejszenie ich ruchliwości.

  • Zmniejsza się szerokość przerwy energetycznej, co przenosi się na mniejsze wartości napięcia wyjściowego ogniwa PV.

  • Maleje napięcie złącza p-n, co przenosi się bezpośrednio na zdolność separacji nośników ładunku elektrycznego

Definicja prosumenta:

Prosument – czyli prosument i konsument, który zaangażowany jest w produkowanie energii elektrycznej za pomocą swojej instalacji odnawialnych źródeł energii.