Agroenergetyka.pl

Energetyka, OZE w sieci: Agroenergetyka na FB
OZE grupa na FB / GL / Blog energetyczno - paliwowy
 
 
strona główna  Zarejestruj się  Ogłoszenia  Forum  Kontakt z Redakcją 


Artykuły
PUBLIKACJE
 

Odnawialne Źródła Energii w świetle ochrony środowiska

Data: 2008-02-26
Ograniczone zasoby paliw kopalnych oraz ciągła dewastacja środowiska naturalnego jako uboczny efekt wykorzystywania energetyki konwencjonalnej zrodziły potrzebę poszukiwania nowych metod pozyskiwania energii: odnawialnych, tańszych i przede wszystkim przyjaznych otaczającej nas przyrodzie, jak i nam samym. Nie do końca zdajemy sobie jednak sprawę, że niektóre z proponowanych rozwiązań nie są owemu środowisku tak do końca "przyjazne".

Odnawialne Źródła Energii w ujęciu prawnym
Kwestia statusu i zakresu wykorzystania odnawialnych źródeł energii regulowana jest w Polsce w wielu aktach prawnych. Największe znaczenie dla energetyki ma ustawa z dnia 10 kwietnia 1997r. Prawo energetyczne, w której to pojawiła się pierwsza definicja OŹE (art. 3 pkt. 20). Ustawa ta m.in. nakłada na określone w niej przedsiębiorstwa energetyczne obowiązek zakupu energii oraz ciepła ze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych. Ustawa z dnia 18 grudnia 1998r. o wspieraniu przedsięwzięć termodernizacyjnych, zakłada wspieranie m.in. takich działań, które mają na celu "całkowitą lub częściową zamianę konwencjonalnych źródeł energii na źródła niekonwencjonalne, w tym źródła odnawialne". Z kolei w rezolucji z dnia 8 lipca 1999r. w sprawie wzrostu wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych Sejm RP uznał, że "użytkowanie odnawialnych źródeł energii umożliwia osiągnięcie korzyści ekologicznych, gospodarczych i społecznych" oraz stwierdził, że "wzrost wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych powinien stać się integralnym elementem zrównoważonego rozwoju państwa". Po roku 2000 sformułowano m.in. dokument Strategia Rozwoju Energetyki Odnawialnej, w którym za cel strategiczny postawiono zwiększenie udziału energii ze źródeł odnawialnych w bilansie paliwowo-energetycznym kraju do 7,5% w 2010 roku i do 14% w 2020 roku w strukturze zużycia nośników pierwotnych oraz rozporządzenie Ministra Gospodarki z 19 grudnia 2005r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej oraz zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii, konkretyzujące wspomniane obowiązki określone w Prawie energetycznym. W myśl rozporządzenia uznaje się je za spełnione jeżeli udział ilościowy energii wytworzonych w OŹE wyniesie 4,8% w 2007r., 6% w 2008r., 7,5 % w 2009r. a w latach 2010-2014 9%.
Z punktu widzenia Unii Europejskiej bezpieczeństwo energetyczne, konkurencyjne systemy energetyczne oraz ochrona środowiska przyrodniczego stanowią trzy priorytetowe cele w zakresie zrównoważonego rozwoju, na których opierają się wszystkie stare, jak i te obecnie tworzone unijne regulacje prawne w dziedzinie energetyki. Ze starszych aktów warto wymienić przykładowo przyjętą 26 listopada 1997r. Białą Księgę: Energia dla przyszłości - odnawialne źródła energii, Zieloną Księgę: Ku europejskiej strategii bezpieczeństwa energetycznego z 29 listopada 2000r. czy też Dyrektywę Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 27 września 2001r. w sprawie promowania energii elektrycznej produkowanej z odnawialnych źródeł energii na wewnętrznym rynku energetycznym. Z nowszych aktów duże znaczenia ma zaprezentowana 8 marca 2006 roku przez Komisję Europejską Zielona Księga: Europejska strategia na rzecz zrównoważonej, konkurencyjnej i bezpiecznej energii przedstawiająca sugestie i opcje, które mogą stanowić podstawę nowej kompleksowej europejskiej polityki energetycznej. Wśród sześciu kluczowych dziedzin określonych w owym akcie, szczególne znaczenie dla OŹE mają - "zróżnicowanie form energii", tj. wszelkie działania mające na celu wspieranie przyjaznego dla klimatu zróżnicowania źródeł energii, "zrównoważony rozwój" oznaczający m.in. stworzenie długoterminowych, bezpiecznych i przewidywalnych ram dla inwestycji w dalszy rozwój źródeł czystej i odnawialnej energii w UE oraz "innowacje i technologia", czyli poszukiwanie takich źródeł energii, które z jednej strony przyniosłyby oszczędności, z drugiej natomiast byłyby przyjazne dla środowiska [1].
Odrębnym źródłem prawa regulującym kwestie energetyki są umowy międzynarodowe. Należy wspomnieć w tym miejscu Traktat Karty Energetycznej z 1994 roku, który w art. 19 - Aspekty ochrony środowiska nałożył na sygnatariuszy obowiązek uwzględniania rozwoju i wykorzystania odnawialnych źródeł energii oraz protokół Karty Energetycznej dotyczący efektywności energetycznej i odnośnych aspektów ochrony środowiska (akty te weszły w życie w stosunku do Rzeczypospolitej Polskiej dnia 23 lipca 2001r.).

Zalety i wady wykorzystywania Odnawialnych Źródeł Energii
Tak duże zainteresowanie tą tematyką nie jest zjawiskiem nieuzasadnionym. Potencjał tkwiący tylko w jednym z możliwych źródeł energii odnawialnej - Słońcu, najlepiej oddaje cytat prof. Jana Pabisa: "Gdyby zgromadzić całą energię paliw naszego globu, tj. energię z węgla, drewna, gazu, ropy naftowej i spalić ze sprawnością 100%, to wartość uzyskanej energii równałaby się energii słonecznej dostarczonej do Ziemi zaledwie przez cztery dni"[2]. Wśród tych sektorów energetyki odnawialnej, które ostatnimi czasy cieszą się największą popularnością, warto wymienić: energetykę wiatrową, słoneczną, wodną, pozyskiwaną z biomasy, ogniw paliwowych oraz pomp ciepła. Każdy z nich, w generalnym rozrachunku, posiada dodatni bilans zysków, jakie człowiek i środowisko naturalne odnoszą w momencie zastępowania nim energetyki konwencjonalnej, mimo, że niejednokrotnie nie jest on wolny od wad, a korzyści ekonomiczne zaczynają się jawić dopiero w bardzo odległej przyszłościowo analizie.

Przykładowo, wdrożenie w 2010r. 1600 MW instalacji wiatrowych na lądzie oraz 300 MW na morzu pozwoliłoby na redukcję emisji do atmosfery wielu szkodliwych związków: 18200 tys. ton CO2, 123 tys. ton SO2, 58 tys. ton NOx oraz 3,7 tys. ton PM[3]. Ponadto, do wyprodukowania danej ilości energii potrzebna jest zdecydowanie mniejsza powierzchnia niż w przypadku źródeł konwencjonalnych (trzykrotnie mniejsza niż dla energii z węgla), jak również, pięciokrotnie mniejszy jest stosunek energii włożonej w proces produkcyjny do energii wyprodukowanej. Warto również zwrócić uwagę na zagospodarowanie przestrzenne terenów pod siłownie wiatrowe. Po pierwsze, mogą być one wykorzystywane do celów rolniczych. Po drugie, istnieje możliwość umiejscawiania siłowni w bezpośrednim sąsiedztwie odbiorców energii, co pozwala osiągnąć minimalne straty przesyłu. Po trzecie, turbiny wiatrowe są przez niektórych uważane za cenny element krajobrazu, przez co stają się obiektem dużego zainteresowania turystów.
Z kolei przeciwnicy tego źródła energii wśród kontrargumentów wymieniają m.in. oślepiające błyski i hałas emitowane przez poruszające się turbiny, zagrożenie, jakie stanowią one dla przelatujących ptaków, dewastację naturalnego krajobrazu na skutek sztucznej ingerencji w jego porządek, a wśród wad ekonomicznych: wysokie koszta inwestycyjne i zmienność mocy w czasie.

Drugim pod względem możliwości efektywnego wykorzystania na terenie Polski źródłem energii jest biomasa[4]. Mimo, że podczas spalania wytwarza CO2, jest bezpieczna, ponieważ emisja ta jest równoważona pochłanianiem owego gazu cieplarnianego przez rośliny, które z kolei odtwarzają biomasę w procesie fotosyntezy. Ostatecznie współczynnik emisji CO2 oraz podtlenku azotu jest bliski zeru, zaś ilość wytwarzanych NOx jest pięciokrotnie mniejsza w stosunku do spalania oleju napędowego. Wartymi podkreślenia są również: fakt zagospodarowania odpadów drzewnych nienadających do wykorzystania w przemyśle oraz marnowanych, jak do tej pory, nadwyżek żywności, a w dalszej kolejności decentralizacja produkcji energii oraz aktywizacja terenów wiejskich.
Zbyt duże jednak zainteresowanie biomasą niesie ryzyko zmniejszenia bioróżnorodności w przypadku monokultur roślin energetycznych, takich jak eukaliptus, wierzba, czy topola oraz rodzi problem zanieczyszczeń powietrza popiołami, dioksynami i furanami, które mają działanie rakotwórcze, a emitowane są w trakcie spalania biomasy nasączonej pestycydami i pomieszanej z odpadami tworzyw sztucznych.

Energia Słońca z kolei, może być wykorzystana za pośrednictwem kolektorów słonecznych lub ogniw fotowoltaicznych. I tutaj, podobnie jak w przypadku prawie wszystkich rozważanych odnawialnych źródeł energii, udaje się uniknąć wytwarzania wielu szkodliwych związków. Dla kolektora dającego energię ok. 715 kWh/m2 rocznie unikamy średnio emisji zanieczyszczeń w ilości: 4 kg/m2 SO2, 3 kg/m2 NOx, 500 kg/m2 CO2, 35 kg/m2 pyłu i żużlu [5]. Ponadto, dzięki temu, że pracują zupełnie bezgłośnie oraz charakteryzują się estetycznym wyglądem, jak i długą żywotnością i dużą efektywnością, mogą być na stałe wkomponowane w dachy lub ściany budynków. Podobnie rzecz się ma w przypadku ogniw fotowoltaicznych. Niestety, żadna ze wspomnianych technik przetwarzania energii słonecznej nie jest wolna od problemu utylizacji paneli po zakończeniu ich eksploatacji, co wynika z obecności w ich powłokach selektywnych metali ciężkich takich jak: chrom, nikiel, kobalt.

Kolejnym z potencjalnych źródeł energii jest woda - niewyczerpany, bo będący w nieustannym obiegu czynnik roboczy. Elektrownie wodne w trakcie pracy nie wytwarzają ścieków, ani nie emitują spalin i pyłów. Wytworzenie za ich pomocą 1GWh energii elektrycznej to unikniecie emisji: 7 ton SOx, 960 ton CO2, 3 ton NOx, 0,19 tony PM[6]. Dodatkowo ogromną zaletą jest tworzona ochrona przeciwpowodziowa oraz możliwość regulowania stosunków wodnych w najbliższej okolicy, głównie poprzez małą retencję wodną. Mają one również wpływ na rozwój turystyki, ponieważ sztuczne zbiorniki wodne często stanowią cenny element krajobrazu oraz mogą służyć do uprawiania sportów wodnych i rybołówstwa. Ponadto lokalizacja Małych Elektrowni Wodnych w pobliżu odbiorców pozwala zminimalizować straty przesyłu oraz może stanowić czynnik aktywizujący w środowiskach wiejskich.
Niestety, mimo tak wielu zalet należy również przeanalizować wady, a wśród nich utrudnianie wędrówek ryb na tarło i rozwój narybku, likwidowanie miejsc lęgowych ptaków poprzez podnoszenie się poziomu wód w rzece i naturalną erozję brzegów oraz zamieranie życia w zbiornikach na skutek ich zamulania i odtleniania.

Wśród cieszących się coraz większym zainteresowaniem źródeł energii warto również wymienić pompy ciepła, które pracują cicho, ekologicznie i energooszczędnie, a przy tym same wpływają na rozwój innych niekonwencjonalnych źródeł energii odnawialnej, wykorzystywanych w układach kogeneracyjnych. Jednakże nadal nierozwiązany jest fakt wykorzystywania szkodliwych czynników roboczych w niektórych typach pomp ciepła (np. freony, NH3, H2SO4), choć coraz popularniejsza jest tendencja używania bardziej przyjaznych środowisku środków zastępczych. Ograniczona jest również możliwość zagospodarowania działki w przypadku instalacji kolektorów poziomych, co zmniejsza ilość drzew znajdujących się w bezpośrednim sąsiedztwie gospodarstw domowych.

Na koniec warto przyjrzeć się wdrażanemu dopiero rozwiązaniu energetycznemu, jakim są ogniwa paliwowe. Jak podaje Urząd Regulacji Energetyki, zastąpienie tradycyjnych metod wytwarzania energii elektrycznej przez te urządzenia powinno zmniejszyć emisję CO2 o 40-60% i NOx o 50-90%. Choć scenariusz zastosowania ogniw paliwowych na tak szeroką skalę jest jeszcze bardzo odległy, to nawet wykorzystywanie ich w mniejszym stopniu wskazuje na niepodważalne korzyści, takie jak bezgłośna praca, rozwój energetyki rozproszonej i minimalizacja strat przesyłu energii dzięki bliskiej lokalizacji względem odbiorcy. Ponadto wodór, będący paliwem dla tych urządzeń, podobnie jak woda ma praktycznie niewyczerpane zasoby, jednak proces jego pozyskiwania stanowi jeden z najsłabszych punktów energetyki opartej o ogniwa paliwowe. Jest on energochłonny, często połączony z emisją szkodliwych gazów (np. CO2 w procesie reformingu parowego z metanu) oraz niesie ryzyko wybuchu w trakcie niekontrolowanego połączenia wodoru z tlenem. Warto jednak zauważyć, że owo emitowanie trujących gazów ma miejsce bezpośrednio w miejscu wytwarzania wodoru, dlatego jest łatwiejsze do opanowania i zagospodarowania niż w przypadku zanieczyszczeń powietrza pochodzących z innych źródeł.

Rys. Katastrofa ekologiczna na Bobrze - obraz po opróżnieniu zbiornika elektrowni wodnej przy Perle Zachodu (Słowo Polskie Gazeta Wrocławska | 2006-08-04)


Autorzy:
Beata Riegel
Studentka IV roku fizyki na
Wydziale Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej
Politechniki Gdańskiej


Adam Bochentyn
Student IV roku prawa na Wydziale Prawa i Administracji
Uniwersytetu Gdańskiego
oraz II roku politologii na Wydziale Nauk Społecznych
Uniwersytetu Gdańskiego


Źródła:
[1] Zielona Księga: Europejska strategia na rzecz zrównoważonej, konkurencyjnej i bezpiecznej energii, 2006 (dostępna na stronie internetowej Komisji Europejskiej)
[2] Pabis J., http://ekoenergia.dzien-e-mail.org
[3] Pilotowy program wykonawczy do Strategii Rozwoju Energetyki Odnawialnej w zakresie wzrostu produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych ze szczególnym uwzględnieniem energetyki wiatrowej na lata 2003-2005 (Projekt), Ministerstwo Środowiska, wrzesień 2002
[4] Polityka energetyczna Polski do 2025 roku, Dokument przyjęty przez Radę Ministrów w dniu 4 stycznia 2005 r.
[5] Lewandowski W., Proekologiczne odnawialne źródła energii, WNT, Warszawa 2006
[6] Jednostkowe wskaźniki emisji dla polskiego sektora elektroenergetycznego, patrz: [3]

całość publikacji można pobrać w formie pliku .DOC TUTAJ

Źródło:
Artykuł pochodzi z II Gdańskich Spotkan z Energetyką Odnawialną gdzie Autorka prezentowała niniejszą problematykę


Jeśli zamieszczone informacje/linki są nieaktualne /nieaktywne/ lub pragną Państwo umieścić informacje uzupełniające/linki nieobecne na stronie, prosimy o KONTAKT
 
strona główna | polityka prywatności | nota prawna | partnerzy | kontakt | mapa serwisu | REKLAMA
Projekty HVAC | turbiny wiatrowe | Forum OZE
Copyright © Agroenergetyka.pl | design: Projekty internetowe