Rodzaje OZE
Elektrownie fotowoltaiczne
Elektrownie wiatrowe
Biogazownie rolnicze
Elektrownie biomasowe
Elektrownie na odpady biodegradowalneRodzaje OZE (Odnawialnych Źródeł Energii) określają sposoby i rodzaje generowania energii elektrycznej oraz cieplnej przy wykorzystaniu różnych technologii w zależności od zapotrzebowania i lokalizacji.
Elektrownie fotowoltaiczne
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.
Elektrownie wiatrowe
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.
Biogazownie rolnicze
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.
Elektrownie biomasowe
Biomasa – oznacza ulegającą biodegradacji frakcję produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej (w tym substancje pochodzenia roślinnego i zwierzęcego), leśnej i powiązanych gałęzi przemysłu, w tym rybołówstwa i akwakultury, a także biogazy i ulegającą biodegradacji frakcję odpadów przemysłowych i komunalnych.
Spalanie biomasy jest uważane za korzystniejsze dla środowiska niż spalanie paliw kopalnych, gdyż zawartość szkodliwych pierwiastków (przede wszystkim siarki) w biomasie jest niższa niż w przeciętnym węglu. Źródła biomasy są też stosunkowo jednorodnie rozmieszczone przestrzennie, co potencjalnie ogranicza konieczność transportu w stosunku do paliw kopalnych.
Pozyskiwanie energii z biomasy najczęściej ma miejsce w wyniku współspalania biomasy z węglem. Zasada działania takiej elektrowni w fundamentalnych zasadach nie odbiega od sztandarowego procesu pozyskiwania energii elektrycznej w konwencjonalnych elektrowniach. Spalanie biomasy podgrzewa wodę, która z kolei w postaci pary wodnej napędza turbinę. Turbina połączona bezpośrednio z generatorem, jest odpowiedzialna za powstanie prądu elektrycznego.
Elektrownie biogazowe na gazie wysypiskowym
Gaz wysypiskowy – rodzaj biogazu, powstający w wyniku fermentacji związków organicznych na składowiskach odpadów.
Odpady składowane na wysypisku są mieszaniną materiałów organicznych i nieorganicznych o różnej wilgotności. Jeżeli zostaną stworzone odpowiednie warunki składowania tj. ugniatanie i przykrywanie warstwy odpadów ziemią lub innym materiałem, to okres w którym podlegają one działaniu tlenu jest bardzo krótki, co stwarza warunki dla zachodzenia procesów rozkładu beztlenowego. Rozkład ten jest następstwem szeregu spontanicznie zachodzących procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych. Największy udział w procesach rozkładu ma rozkład biologiczny.
Elektrownie biogazowe na gazie z oczyszczalni ścieków
Biogaz w oczyszczalni ścieków powstaje w wyniku fermentacji metanowej (beztlenowej) osadów pościekowych. Jest to najekologiczniejsza i – z ekonomicznego punktu widzenia – najkorzystniejsza forma utylizacji pozostałości po procesie oczyszczania ścieków komunalnych, przemysłowych i rolniczych.
Proces fermentacji metanowej odbywa się w specjalnych komorach zwanych Wydzielonymi Komorami Fermentacyjnymi (WKF dzielą się na: komory o pływającym stropie, komory o stropie stałym niezatopionym i komory o stropie stałym zatopionym). Polega on na wytwarzaniu metanu w procesie fermentacji tzw. substratu czyli w tym przypadku osadów pościekowych. Cały proces odbywa się w ten sposób, że za pomocą rurociągu do komory dostarczany jest od góry substrat, natomiast po zakończeniu fermentacji na dnie komory osadza się opad, który odtransportowywany jest na zewnątrz komory za pomocą przenośnika ślimakowego. Powstały metan gromadzi się na górze komory i jest stale lub okresowo odprowadzany do odpowiednio przystosowanych zbiorników, a następnie spalany jest w silnikach spalinowych wytwarzających energię elektryczną, cieplną lub obie jednocześnie, w zależności od zastosowanej technologii.
Elektrownie na odpady biodegradowalne
Odpady biodegradowalne stanowią bardzo dużą część naszych codziennych odpadów. Są to między innymi tzw. odpady zielone (skoszona trawa, drobne gałęzie krzewów, żywopłotów, liście, chwasty, łęty, kwiaty, kora itp.) oraz resztki kuchenne (resztki żywności, obierki warzyw i owoców, skorupki, fusy z kawy i herbaty, odpady owoców i warzyw itp.). Odpady te można zagospodarować w gospodarstwach domowych (na działkach) poprzez tworzenie kompostowników ,gdzie składane bioodpady będą ulegać biodegradacji.
W odpadach domowych, jakie wytwarzamy nawet do 50% stanowią odpady organiczne, które wrzucamy do pojemników na odpady mieszane lub wyrzucamy byle gdzie. Nie musi i nie powinno tak być. Odpad organiczny może być wykorzystany jako kompost, z pożytkiem dla środowiska i posiadacza ogródka przydomowego i działki uprawnej.