Megújuló energiaforrások Dr. Mizsei János, Timárné Horváth Veronika Köszönet Matteo Reggente bemutató anyagáért.

Az előadások a következő témára: "Megújuló energiaforrások Dr. Mizsei János, Timárné Horváth Veronika Köszönet Matteo Reggente bemutató anyagáért."— Előadás másolata:

1

2 Megújuló energiaforrások Dr. Mizsei János, Timárné Horváth Veronika Köszönet Matteo Reggente bemutató anyagáért

3 Mi a megújuló energiaforrások használatának szükségessége?

4 Az üvegház-hatás forrásai

5

6 A fosszilis energiafelhasználás

7 A Föld népességének várható alakulása

8 A megújuló energiák fajtái Biomasszából nyerhető energia Vízenergia Szélenergia Tengerhullámzás energiája Geotermikus energia Napenergia

9 Példák: vízenergia

10 Példák: szélenergia

11 Példák: geotermikus energia

12 Energiafelhasználás a 90-es években

13 Az EU energiafelhasználás megoszlása a csatlakozás előtt és után (1998-as igényszinten)

14 A Földet érő évi napenergia

15 A napenergia hasznosításának módjai Aktív hasznosítás : »Napenergiával történő fűtés »Elektromos energia közvetlen előállítása Passzív hasznosítás: napházak

16 Példa napházra

17 Napkollektor fűtésre

18 Napenergia-átalakító rendszerek Kombinált rendszerek Source: Power From The Sun by William B. Stine and Michael Geyer (http://www.powerfromthesun.net/book.htm)

19 Napenergia-átalakító rendszerek A napenergiát hővé alakítjuk, majd közvetlenül hasznosítjuk (házak fűtése, melegvíz előállítás, a melegvíz ipari hasznosítása..) A rendszer tartalmazhat hőtároló egységet is, vagy kapcsolódhat egyéb energiaforráshoz, így hosszabb sötét periódus esetén alkalmazható.

20 Napenergia-átalakító rendszerek Ha közvetlen elektromos energiára van szükség, a napenergia kétféle módon alakítható át elektromossággá: A napenergia összegyűjtésével gőzt termelünk és hagyományos erőműben hasznosítjuk A napenergiából napelemek segítségével közvetlen elektromos energiaátalakítást végzünk.

21 Napenergia-átalakító rendszer Napenergia hasznosítása termikus úton: kollektorok, gőzfejlesztés (photo Kramer Junction Operating Company)

22 Napenergia-átalakító rendszerek: Napenergia felhasználása elektromos áram előállítására: 2-MW PV erőmű, Sacramento, California. (photo of DOE/NREL, Warren Gretz)

23 PV rendszerek alkalmazása Egyszerű vagy „egyedülálló” PV rendszerek PV akkumulátoros tárolással PV tartalék generátor alkalmazással Hálózatra rásegítő PV rendszer Erőmű Hibrid rendszerek

24 Alkalmazás Egyszerű v. ‘egyedülálló’ rendszerek: pump powered by PV.

25 Alkalmazás PV akkumulátoros tárolással világítás 9.6-kilowatt PV rendszer három háztartás (tanya) ellátására,

26 Alkalmazás PV tartalék generátorral Sand Pass-ban, Nevada államban 72 PV modul (60 W egyenként), két propángázas generátor és egy nagy akkumulátor telep biztosítja együttesen egy terepen lévő telefon jelerősítő állomás energiaellátását.

27 Alkalmazás PV erőmű PG&E's Kerman kaliforniai alállomás az 500-kW PV rendszer által termelt elektromosságot használja.

28 Alkalmazás Hálózatra rásegítő rendszer 4.5-kW PV array

29 PV példák

30

31

32

33

34

35

36

37

38 Napsugárzás Energiatermeléshez ismerni kell a különböző helyek várható éves besugárzását.

39 Napsugárzás Példa: A besugárzás napi és havi eloszlása egy adott helyen. Segítségével megjósolható a napenergia- rendszer konverziójának várható ‘output’ja. Source: Power From The Sun by William B. Stine and Michael Geyer (http://www.powerfromthesun.net/book.htm)

40 Helykijelölés Napenergia alkalmazásához olyan helyeket szükséges választani, ahol a besugárzás nem változik a föld légkörébe érve. A napenergia elektromos energiává alakításakor a gyártási költségek akkor elfogadhatók, ha a sugárzási értékek meghaladják 1,700 kWh/m²-év értéket.

41 Helymeghatározás A legalkalmasabb területek: USA délnyugati területei, Észak- Mexico, Az észak- afrikai sivatag, Az Arab-félsziget, India nagy része, Közép és nyugat- Australia, Az Andok hegység államainak nagy fennsíkjai, Észak-kelet Brazilia. Dél-Spanyolország Több földközi-tengeri sziget.

42 Helymeghatározás Appropriate regions are: Areas of the world with high insolation Source: Power From The Sun by William B. Stine and Michael Geyer

43 Helykijelölés követelményei Magas éves benapozási értékek. Sík területek (kevés földmunka). Hálózat közelsége (vonalkiépítés ára!). Elegendő hűtővíz a termelt gőz lehűtéséhez. Tartalék fűtőanyag legyen (napmentes időszakokra. Utak legyenek a súlyos berendezések szállítására. Elegendő képzett munkaerő működtesse az erőműveket.

44 Gazdasági és környezeti megfontolások Fontos szempont a naperőmű alkalmazásánál annak gazdaságossága. Egyéb szempontok is dönthetnek: Nincs környezetszennyezés Nincs üvegház gázok termelése Az energiatermelés biztonsága

45 Gazdasági és környezeti megfontolások Hatásfok és ártartományok elsőgenerációs (szeletek), második generációs (vékonyréteg) és harmadik generációs fejlett vékonyréteg) technológiákra. (Source:Australian Research Council SPECIAL RESEARCH CENTRE FORTHIRD GENERATION PHOTOVOLTAIC SANNUAL REPORT 2002)

46 Gazdasági és környezeti megfontolások A vékonyréteg, harmadik generációs megoldások jelentős előnnyel rendelkeznek az első kettővel szemben. Az első generációs megoldások magas anyagigénye miatt nem fognak US$150/m2 or US$1/Watt értékek alá kerülni. A második generációs technológia elérheti US$30/m2 értéket illetve US$0.50/Watt alá kerülhet. Bár a harmadik generációs technológia négyzetméter ára nem éri el a második generációsét, a nagy hatásfok igen olcsó energiatermelést tehet lehetővé, US$0.20/Watt alatt