wersja mobilna
Online: 621 Czwartek, 2018.02.22

Raporty

Energetyka odnawialna - nowy rynek dla branży automatyki i elektrotechniki - Strona 3

piątek, 11 lutego 2011 14:04

Energetyka odnawialna w Polsce była przez ponad pół wieku związana głównie z hydroenergetyką, a więc wykorzystaniem energii spadku wody do generowania prądu elektrycznego. W ostatnim dziesięcioleciu nastąpił duży wzrost w innych jej dziedzinach - szczególnie w energetyce wiatrowej, solarnej oraz wykorzystującej technologie biomasowe. Sprzyjała temu globalna popularyzacja tego typu rozwiązań oraz zmiany technologiczne skutkujące wzrostem dostępności i zmniejszeniem kosztów instalacji systemów do pozyskiwania prądu i ciepła z odnawialnych źródeł energii.

Spis treści » Część 1: Energetyka odnawialna - dlaczego, jaka i gdzie?
» W Unii Europejskiej i w Polsce
» Rynek rynkowi nierówny
» Część 2: Energetyka wiatrowa
» Energia z wiatru - jak?
» Automatyka w elektrowniach wiatrowych
» Usługi w energetyce wiatrowej
» Małe elektrownie pomysłem dla dostawców krajowych
» Czy w Polsce wieje wystarczająco silnie?
» Część 3: Energia z wody i biomasy
» Hydroenergetyka, czyli branża z tradycjami
» Bioenergetyka się rozwija
» Część 4: Energetyka słoneczna
» Pokaż wszystko
MAŁE ELEKTROWNIE POMYSŁEM DLA DOSTAWCÓW KRAJOWYCH

Fot. 3. W Stoczni Gdańsk od niedawna wytwarzane są wieże do elektrowni wiatrowych - linia produkcyjna ma docelowo wytwarzać do 300 sztuk wież lądowych lub morskich rocznie

Równolegle do rynku dużych farm wiatrowych rozwija się sektor tzw. mikroturbin. W związku z rosnącym zainteresowaniem osób prywatnych omawianą metodą pozyskiwania energii dostawcy z branży energetyki oraz automatyki coraz częściej włączają do oferty komponenty mogące być wykorzystywane do tworzenia przydomowych elektrowni wiatrowych.

Wykorzystywane są tutaj turbiny o poziomej i pionowej osi obrotu oraz o mocach do kilku kW, przy czym dostawcy krajowi oferują zazwyczaj oprócz samej turbiny również kontroler jej pracy, przemiennik częstotliwości, akumulatory, ewentualnie maszty i inne elementy montażowe.

Zestaw takich urządzeń dostarcza przykładowo Eltron (mikroturbina Carlo Gavazzi Mistral 3K wraz z inwertorem i innymi komponentami). Niewielkie turbiny występować mogą również w układach łączonych z panelami słonecznymi - np. w latarniach ulicznych (patrz tabela w raporcie). Systemy autonomiczne są relatywnie tanie w budowie, jednak ich głównym problemem są wykorzystywane akumulatory.

Cechują się one niewielką - w porównaniu do reszty systemu - żywotnością, przez co stanowią względnie duży koszt podczas wieloletniej eksploatacji turbiny. Ich czas pracy może być dodatkowo skrócony w przypadku całkowitego rozładowania, czemu ma zapobiegać wykorzystywany w tego typu systemach regulator ładowania.

Rys. 7. Uproszczony schemat turbiny wiatrowej (źródło: ZF)
1 - Główne łożysko
2 - Główny wał
3 - Hamulce
4 - Elementy pomiarowe
5 - Piorunochron
6 - Układ chłodzenia
7 - Prądnica
8 - Wymiennik ciepła
9 - Sprzęgło
10 - Przekładnia
11 - Połączenie gondoli z wieżą
12 - Układ obracający gondolę

Z powyższych powodów wykorzystanie małych elektrowni jest korzystne przede wszystkim tam, gdzie nie ma dostępu do sieci energetycznej (praca w instalacjach wydzielonych) oraz do przygotowywania ciepłej wody użytkowej. Oprócz użycia systemów przeznaczonych na potrzeby własne użytkownika, istnieje również możliwość sprzedaży wyprodukowanej energii do zakładu energetycznego.

W tym przypadku konieczna jest koncesja Urzędu Regulacji Energetyki oraz umowa z zakładem energetycznym. Oczywiście także sama konstrukcja systemu musi zapewniać możliwość synchronizacji z siecią przesyłową - wykorzystuje się tutaj odpowiedni przemiennik częstotliwości.

Również gdy odbiorca planuje zainstalowanie turbiny na maszcie o wysokości ponad 3 metrów, wymagane są odpowiednie zezwolenia budowlane (patrz ramka "Więcej o energetyce odnawialnej"). Warto w tym miejscu zaznaczyć, że produkcja prądu wymaga również prowadzenia działalności gospodarczej, przez co do opłacalności tego przedsięwzięcia konieczne jest stosowanie turbin o większych mocach (rzędu kilkuset kW).

CZY W POLSCE WIEJE WYSTARCZAJĄCO SILNIE?

Parametrem decydującym o efektywności generacji energii jest siła wiatru wiejącego w miejscu instalacji turbiny, a dokładniej w miejscu i na wysokości, gdzie znajduje się jej wirnik. Sprawność turbiny określa tzw. krzywa mocy, czyli zależność generowanej mocy wyrażonej np. w kW od prędkości wiatru w m/s.

Dla dostępnych komercyjnie turbin krzywa mocy osiąga najkorzystniejszą wartość dla około 12m/s i pozostaje na podobnym wysokim poziomie aż do prędkości wiatru wynoszącej około 25m/s (jest to prędkość odłączająca, gdy wyłącza się elektrownie w celu ochrony przed uszkodzeniami). Przy wietrze poniżej 12m/s wartość generowanej energii spada.

Tabela 3. Dane teleadresowe firm przedstawionych w raporcie

Minimalną prędkością jest tzw. prędkość załączająca, a więc taka, gdy wirnik zaczyna się już kręcić (np. około 2m/s), jednak prąd zaczyna być generowany dopiero przy około 5m/s. Aby więc stworzyć jak najbardziej opłacalne warunki pracy turbin wiatrowych, instaluje się je nie tylko w miejscach wietrznych, ale też jak najwyżej od poziomu gruntu, gdyż prędkość wiatru zazwyczaj szybko przyrasta wraz z pokonywaniem kolejnych metrów w górę.

Nasz kraj ma niewielkie tradycje w wykorzystaniu energii wiatrowej, choć warunki wiatrowe, wbrew pozorom, są u nas dobre. W Polsce najlepsze możliwości eksploatacji takich obiektów mamy na Wybrzeżu i Suwalszczyźnie (średnie prędkości przekraczają 7m/s na wysokości kilkudziesięciu metrów), aczkolwiek zgodnie z pomiarami ponad połowa naszego kraju to tereny nadające się na budowę parków wiatrowych.

Przy odpowiednio wysokim montażu turbin - np. 100 metrach nad poziomem gruntu, średnie prędkości wynoszą 6-7m/s, a nad morzem nawet 8m/s. W Polsce działa obecnie około 25 farm wiatrowych (dotyczy obiektów o mocy powyżej 5MW), przy czym do większych zaliczyć można te w Mieleszynie oraz Margoninie (po 120MW), Karścinie-Mołtowej (90MW), a także w Karcinie, Tymieniu i Tychowie (po około 50MW).

Rys. 8. "Obsługujemy głównie ...", czyli komu swoje komponenty i usługi dostarczają firmy obsługujące odbiorców z branży energetyki odnawialnej, w tym producentów w niej działających (podano liczbę odpowiedzi udzielonych w przypadku każdej z kategorii)

W fazie konstrukcyjnej jest obecnie 10 obiektów, z których największym jest tzw. Projekt Słowiński (240MW). Moc elektrowni wiatrowych zainstalowanych w kraju wyniosła pod koniec 2010 około 1GW, co zapewniało generację około 0,7% całości energii elektrycznej produkowanej w Polsce.

Chociaż przyrost liczby turbin w Polsce był w ostatnich latach dosyć duży, nasz kraj należy wciąż do państw, gdzie stopień wykorzystania energetyki wiatrowej jest jednym z najniższych w Europie. W Niemczech, kraju będącym liderem w tej branży, działają elektrownie wiatrowe o mocy około 30GW, co pokrywa 6,5% całkowitego zużycia energii, natomiast w Hiszpanii - o mocy około 20GW.

W przyszłości w Polsce powinny powstawać nowe inwestycje, co wynika z konieczności zwiększania udziału prądu wytwarzanego z wiatru w całkowitej generacji energii. O tym, że jesteśmy dla firm z branży energetyki wiatrowej rynkiem bardzo perspektywicznym, przekonują w opublikowanym w grudniu 2010 roku raporcie przedstawiciele firmy badawczej Frost & Sullivan.

Przyznali oni, że "kraje takie jak Polska, Bułgaria czy Rumunia oferują przede wszystkim dobre warunki wiatrowe, ale także konkurencyjny cenowo system wsparcia w zakresie rozwoju odnawialnych źródeł energii. Do końca listopada 2010 Urząd Regulacji Energetyki wydał promesy na udzielenie koncesji 174 nowym instalacjom wiatrowym". Jednocześnie moc zainstalowana w regionie Europy Środkowo-Wschodniej wynosiła w 2009 roku ponad 1,5GW - szacuje się, że w 2020 może ona osiągnąć ponad 23GW.

Więcej o energetyce odnawialnej

Więcej o energetyce odnawialnej Na łamach APA i na stronie www.automatykab2b.pl opublikowanych zostało kilka dużych artykułów poświęconych odnawialnym źródłom energii. Przede wszystkim były to następujące opracowania:

Polecamy również następujące strony w Internecie:



 

zobacz wszystkie Nowe produkty

Czujniki prądów wirowych eddyNCDT 3001 o zakresie 6 i 8 mm w nowych obudowach M18

2018-02-22   | WObit E.K.J.Ober s.c.
Czujniki prądów wirowych eddyNCDT 3001 o zakresie 6 i 8 mm w nowych obudowach M18

Czujniki prądów wirowych znanej serii eddyNCDT 3001 firmy Micro-Epsilon są obecnie dostępne w nowych wersjach na zakresy pomiarowe 6 i 8 mm, zamykanych w obudowach M18. Są to czujniki skompensowane temperaturowo, zapewniające krótki czas i dużą dokładność pomiaru w aplikacjach ze wszystkich dziedzin przemysłu.
czytaj więcej

Moduł COM Express Type 6 z mikroprocesorami Core 7. generacji

2018-02-22   |
Moduł COM Express Type 6 z mikroprocesorami Core 7. generacji

Najnowszy komputer jednopłytkowy formatu COM Express z oferty firmy IBASE Technology, ET975 został wyposażony w niskonapięciowy mikroprocesor Core i7/i5/i3 7. generacji (Kaby Lake-U) produkowany w procesie 14 nm. Jest to komputer energooszczędny o dużej mocy obliczeniowej, mogący znaleźć zastosowanie w automatyce przemysłowej, kioskach multimedialnych i aparaturze medycznej.
czytaj więcej

Nowy numer APA