Źródła energii w Polsce.

ELEKTROWNIE W POLSCE

W okresie międzywojennym posiadaliśmy 12 elektrowni wodnych, jednak żadna z nich nie miała mocy powyżej 10 MW, a ich łączna moc wynosiła zaledwie 18MW. Przed drugą wojną światową największa elektrownia w Polsce pracowała w Gródku na Pomorzu (3,9 MW) i zasilała w energię elektryczną Gdynię. W latach trzydziestych rozpoczęto przygotowania do budowy kilku większych elektrowni w Dunajcu, Sole i Sanie. Druga wojna światowa wstrzymała rozwój polskiej hydroenergetyki. W wyniku powojennych zmian terytorialnych Polska uzyskała na ziemiach zachodnich kilkadziesiąt zakładów hydroenergetycznych, a w tym większe elektrownie w Pilchowicach i Dychowie na Bobrze. Ogólna moc naszych elektrowni w 1946 roku wzrosła do 160 MW.
Okres powojenny przyniósł stopniową rozbudowę elektrowni wodnych, jednak tempo ich rozwoju było wyraźnie niższe od tempa rozwoju całej polskiej energetyki. Dopiero lata sześćdziesiąte przyniosły uruchomienie kilku dużych elektrowni wodnych, jak hydroelektrownie w Kornowie, Myczkowcach, Dębem, Solinie, Tresnej, Żydowie i Włocławku.
Po latach intensywnego budowania elektrowni wodnych w latach ostatnich wybudowano ich niewiele. Największe z nich to elektrownie w Żarnowcu i Niedzicy oraz w Porębce-Żar.

PODZIAŁ ELEKTROWNI

ELEKTROWNIE ZBIORNIKOWE- wykorzystują energię rzek górskich, zwaną ‘białym węglem’. Zbiorniki wodne mają obok energetycznego, charakter retencyjny, to jest wyrównują poziom rzeki poniżej zapory. Czas pracy elektrowni zbiornikowych nie może być stały, lecz zależy od ilości wody zmagazynowanej w zbiorniku Odmianą elektrowni zbiornikowych są elektrowni derywacyjne( doprowadzają wodę ze zbiornika do elektrowni położonej niżej zbiornika, budowane zazwyczaj na rzekach górskich, np. elektrownia w Myczkowcach na Sanie) lub elektrownie szczytowo -pompowe (ich działanie polega na współpracy dwóch zbiorników wodnych położonych obok siebie, ale na różnych poziomach. W dzień, gdy krajowy system energetyczny posiada małe obciążenie, elektrownia pompowa pobiera energię elektryczną z sieci zasilanej przez pracujące bez przerwy elektrownie cieplne i wykorzystuje ją dla przepompowania wody ze zbiornika dolnego do górnego. Dzięki temu w zbiorniku górnym wzrastają zasoby energii i można ją wykorzystać ponownie, zasilając sieć energetyczną w godzinach jej szczytowego obciążenia.
ELEKTROWNIE PRZEPŁYWOWE- przetwarzają bezpośrednio w turbinach energię kinetyczną przepływającą w rzece wody. Mogą one pracować prawie bez przerwy, a ich moc uzależniona jest od ilości przepływającej wody.
W celu pełniejszego wykorzystania wód płynących buduje się tzw. kaskady, zespoły zbiorników i elektrowni rozmieszczone wzdłuż całego brzegu rzeki. Kaskady hydroenergetyczne wykorzystują niemal cały zasób energii w rzece.


SOLINA

Zaporę i elektrownię wodną w Solinie wzniesiono w latach 1961-1968. Zaporę początkowo budowano w bardzo trudnych warunkach, ponieważ tereny te były w tym czasie bardzo wyludniane, co było wynikiem przeprowadzonej w roku 1947 akcji ‘WISŁA’. Była to drastyczna decyzja wysiedlenia z tych terenów ludności pochodzenia ukraińskiego. Po trzech latach uporano się z tym problemem. Zapora jest betonowa typu ciężkiego. Koszt jej budowy wyniósł 1,5 miliarda złotych. Jej maksymalna wysokość to 82 metry, rozpiętość od brzegu do brzegu 622 metry, a szerokość w koronie 12 metrów. Zapora kryje w sobie 760 000 m sześciennych. W środku zapory kapie woda. Zapora bez przerwy pracuje mechanicznie. Część nadwodna podlega w ciągu roku wahaniom od minus 30 do plus 30 stopni. Beton kurczy się i rozszerza, a woda przeciska się przez drobne szczeliny. W podziemiach widać zawieszone na strunach wahadła zaczepione u szczytu zapory, których dolne końcówki umieszczone są w pojemnikach z olejem. Czujniki w różnych punktach sygnalizują ewentualne odchyłki od pionu. Gdyby doszło do katastrofy i przewrócenia się betonowej tamy, to ułożyła by się ona jak sześcienny klocek. Ponieważ zapora ma u podstawy 65 metrów, tyle samo ile wystaje ponad powierzchnię wody, dalej hamowałaby przepływ Sanu. Solina to elektrownia interwencyjno - regulacyjna. Gdy jest nagła zapaść w systemie elektrycznym kraju, to wówczas odpala się Solinę. Wystarczy 1 minuta od wciśnięcia guzika aby uruchomić urządzenia z pełnym obciążeniem. Jest to zaleta elektrowni wodnych. Solina pracuje jak pogotowie ratunkowe, uzupełnia nagłe niedobory w systemie elektrycznym, a potem wyłącza się, jej funkcję pełnią elektrownie cieplne.

CZORSZTYN-NIEDZICA

Historia budowy tej zapory sięga 1905 roku z którego pochodzą pierwsze materiały dotyczące utworzenia w rejonie Czorsztyna sztucznego zbiornika.
Uściślenie tych zamysłów stanowiły plany budowy czterech zbiorników na najgroźniejszych dopływach karpackich górnej Wisły - w Rożnowie i Czorsztynie na Dunajcu, Porąbce na Sole i Mucharzu na Skawie. Jest mało znanym faktem, że plany przedstawione zostały do zaopiniowania w 1919 roku - wybitnemu specjaliście, twórcy szeregu podobnych obiektów w Szwajcarii, późniejszemu ministrowi robót publicznych, a następnie pierwszemu Prezydentowi Rzeczypospolitej - Gabrielowi Narutowiczowi. Katastrofalna powódź w 1934 roku doprowadziła do podjęcia natychmiastowej decyzji o budowie, jako pierwszego na Dunajcu zbiornika w Rożnowie. Następny miał być zbiornik z zaporą usytuowaną w Niedzicy, dla którego dokumentację przygotowano w latach 1938-1939.W powojennej historii miała miejsce ewolucja poglądów na kształt inwestycji związana z rosnącą wagą problemów gospodarki wodnej i wymogów ochrony środowiska, jakie musiały być zachowane przy realizacji tak dużej inwestycji w regionie o szczególnych walorach przyrodniczych i kulturowych. Ponadto budowie zapory przeciwstawiali się mieszkańcy zatapianych wsi i wysiedlanych terenów. Elektrownia w Czorsztynie ma dł. 404 metrów, a wysokość 60 metrów. Czorsztyn jest elektrownią szczytowo-pompową -czyli taką, która oddaje energię elektryczną do sieci w godzinach największego zapotrzebowania. Możliwości pompowe - wykorzystuje się w godzinach nocnych, kiedy energia jest tania i jest jej dużo- woda pompowana jest z dolnego zbiornika do górnego - jest ona wykorzystywana następnego dnia do napędzania turbin.
Cechą elektrowni szczytowych jest bardzo krótki czas uruchomienia, który w naszym przypadku wynosi 3-4 min. Elektrownia w Czorsztynie pełni rolę przeciwpowodziową, zaopatrza w wodę, rekreacyjną i hydro energetyczną.

BIOGAZ

Działalność człowieka powoduje wytwarzanie ogromnych ilości odpadów pochodzących z gospodarstw domowych, rolnictwa i źródeł przemysłowych. Odpady te gromadzone są na ogromnych wysypiskach, które szpecą i zanieczyszczają środowisko. Odkryto, że w wyniku beztlenowego rozkładu śmieci, czyli materii organicznej, powstaje gaz wysypiskowy. Na powstawanie i tempo tworzenia się gazu wysypiskowego ma wpływ wiele czynników, do najważniejszych zalicza się skład, wilgotność, temperaturę, wiek złoża odpadów, nie mniej istotne są również struktura odpadów, technika składowania jak i przykrycie wysypiska. Głównym składnikiem gazu wysypiskowego jest metan, którego zawartość, waha się najczęściej od 40 do 60%. Skład taki pozwala na wykorzystanie biogazu do produkcji ciepła i energii elektrycznej. Generowany z odpadów biogaz, a zwłaszcza główny składnik metan, uważany jest za gaz decydujący o wzroście ocieplenia globalnego atmosfery i powstaniu tzw. efektu cieplarnianego. Inne zagrożenia związane z powstawaniem biogazu to np. występowanie samozapłonów na składowiskach, niekontrolowane rozprzestrzenianie się i utrudnianie rekultywacji biologicznej po zakończeniu eksploatacji składowiska. Efektem ekologicznym jest zagospodarowanie biogazu, którego emisja do atmosfery byłaby uciążliwa dla środowiska.
PRZYKŁADY WYKORZYSTYWANIA BIOGAZU:
TORUŃ-kosztem prawie 8 mln zł we wrześniu ub.r. oddano do użytku jedną z najnowocześniejszych w Europie instalacji wydobywających z potężnej pryzmy śmieci gaz, składający się w ponad 60% z łatwopalnego metanu. Wytwarza ok. 450 kW energii elektrycznej (maksymalnie 550 kW), którą kupuje Zakład Energetyczny. Natomiast ok. 800 kW energii cieplnej odprowadzane jest do sieci miejskiej. Co miesiąc na “śmieciowym” gazie spółka Biogaz zarabia 80 tys. zł. Oprócz korzyści finansowych uzyskano też te niewymierne, w postaci czystszego powietrza.
GDAŃSK-przeprowadzone badania składu i ilości gazu wysypiskowego na wysypisku w Gdańsku - Szadółkach pozwoliły określić możliwości produkcyjne złoża i założyć, że możliwe jest pozyskiwanie 200 m3/h biogazu. Możliwość wytworzenia energii elektrycznej szacowana jest na 3200 MWh/rocznie. Wyprodukowana energia elektryczna może zaspokoić potrzeby energetyczne ok. 200 gospodarstw domowych.
GRUDZIĄC- od początku eksploatacji MEB w Grudziącu wytworzono łącznie i sprzedano do sieci energię elektryczną w ilości 282,5 MW. W 1998 r. MEB osiągnęła rekordową wydajność. Za dziesięć miesięcy wytworzono 59,18 MW energii elektrycznej o wartości 148 695,00 zł. Miesięczny koszt eksploatacji MEB wynosi 30 % wartości wytworzonej energii.

ELEKTROWNIE GEOTERMALNE

Pod pojęciem energii geotermalnej rozumie się naturalne ciepło wnętrza Ziemi, zgromadzone w skałach i wypełniających je płynach. Na ciepło geotermalne składa się ciepło generowane w głębi Ziemi oraz, w mniejszym udziale, ciepło powstaje w skorupie ziemskiej (będące efektem przemian promieniotwórczych i reakcji chemicznych). W sprzyjających warunkach tworzą się złoża energii geotermalnej. Są to nagromadzenia tego ciepła w wodach i parach, które wypełniają przestrzeń porową skał przepuszczalnych, występujących pod przykryciem skał nieprzepuszczalnych, na głębokościach umożliwiających ich opłacalną ekonomicznie eksploatację. Około 3/4 powierzchni Polski, szczególnie na zachodzie i południu kraju, ma możliwości wykorzystania energii geotermalnej. Wody geotermalne mogą osiągać na głębokości 250-600m temperaturę rzędu 300 stopni.
W stosunku do innych nośników energii - energia geotermalna posiada kilka znaczących zalet:
 lokalna dostępność (uniezależniająca odbiorców od czynników zewnętrznych np. politycznych)
 przy właściwej eksploatacji jest to energia odnawialna
 cena jednostki energii otrzymanej z ciepłowni geotermalnej jest stała w dłuższym okresie czasu
 energia geotermalna jest przyjazna środowisku naturalnemu.
PRZYKŁADY:
.PYRZYCE-ta ciepłownia geotermalno-gazowa ma zaopatrywać w energię blisko 100% budynków w tym 14-tysięcznym mieście. Nowopowstały system zastąpi 68 istniejących dotychczas kotłowni lokalnych opalanych węglem. Koszt wyprodukowania 1 GJ energii cieplnej przez Geotermię Pyrzyce wynosi 25 zł, podczas gdy obecna cena energii w mieście to 29 zł za 1 GJ.
GEOTERMIA PODHALAŃSKA- jest to realizowany obecnie system ciepłowniczy, który opierać się będzie o trzy źródła ciepła:
 Ciepłownię Geotermalną zlokalizowaną w Szaflrach Bańskiej Niżnej
 Kotłownie gazową w Zakopanem
 Kotłownię gazową w Nowym Targu
Planowana moc szczytowa systemu wyniesie 125 MW.

ELEKTROWNIE WIATRAKOWE

Wiatr jest najobfitszym ze wszystkich znajdujących się na kuli ziemskiej źródeł energii. Źródło to jest przy tym, w przeciwieństwie do innych źródeł, niewyczerpane i stale odnawiające się. Polska nie jest krajem szczególnie obfitującym w wiatry. Największa ilość wietrznych dni w roku przypada w pasie nadmorskim (na Pomorzu) oraz na zachodzie Polski, gdzie wiatry wieje w ciągu 90-80% wszystkich dni w roku. Wykorzystanie energii wiatru ma dwa dość odrębne cele, a mianowicie: pierwszy, to uzyskanie mocy i energii w miejscach pozbawionych innych, dogodniejszych ich źródeł, a zwłaszcza w miejscach odległych od elektrycznych linii rozdzielczych oraz drugi, to uzyskanie oszczędności paliwa przez współpracę zespołów wiatrowych z siecią elektryczną. Wśród użytkowych celów wykorzystania energii wiatru można wyodrębnić kilka grup odbiorców:
-dla celów gospodarstw wiejskich,
-dla drobnego przemysłu i rzemiosła,
-dla celów melioracyjnych,
-do wytwarzania energii elektrycznej.
Obecnie w Polsce działa ponad 35 małych autonomicznych elektrowni wiatrowych typu WE. Elektrownia wiatrowa działa w Rawie Mazowieckiej, produkując energię elektryczną do ogrzewania i oświetlania stacji benzynowej. W Prażmowie k. Piaseczna instalacja wiatrowa współpracuje z biogazownią przy podgrzewaniu masy fermentacyjnej. Inny przykład to Unisław k. Torunia, gdzie energia pozyskiwana z instalacji wiatrowej jest wykorzystywana do podgrzewania wody, służącej do mycia butelek w rozlewni wód mineralnych i piwa. Ostatnio, tzn. 15 kwietnia 1997 r., została oddana do użytku turbina wiatrowa w Tarczynie k. Warszawy. Ma ona 50 m wysokości, dwa śmigła o długości 15 m i moc 250 kW. Według założeń ma produkować rocznie 350 tys kWh energii. Połowa energii produkowanej przez tę największą w kraju, pod względem mocy, elektrownię wiatrową trafi do lokalnej sieci, reszta zostanie przeznaczona na potrzeby fabryki właściciela wiatraka. Dzięki tej inwestycji będzie mniejsza emisja do atmosfery dwutlenku węgla o 420 t, dwutlenku siarki o 2,8 t, tyleż tlenku azotu, zaś popiołu, pyłu i żużlu - o 24 t. Koszt budowy turbiny wiatrowej wyniósł ok. 1 mln zł, co potwierdza, że jedną z podstawowych barier utrudniających rozwój energetyki wiatrowej w Polsce są wysokie nakłady inwestycyjne.
Prąd wyprodukowany za pomocą wiatraków można bądź zmagazynować w akumulatorach (rozwiązanie zalecane w przypadku małych, przydomowych elektrowni) bądź sprzedać do sieci (przy czym dostawca energii wyprodukowanej w ten sposób ma pierwszeństwo nad innymi dostawcami a państwowy odbiorca musi przyjąć całą wyprodukowaną przez niego energię - tak mówi polskie prawo!).

ELEKTROWNIA W ŻARNOWCU

W 1982 roku zapadła decyzja o budowie pierwszej w Polsce elektrowni jądrowej w Żarnowcu. EJ była pierwsza ćwiczebna budowa. Były kłopoty z jakością, materiały z ZSRR nie należały do najlepszych. Już po pierwszych doświadczeniach podjęto decyzje, ze na odpowiedzialne obiegi technologiczne sprowadzi się stal z Zachodu. Ale do tego nie doszło, bo najpierw nie było pieniędzy, a potem przerwano budowę, z powodu awarii elektrowni w Czarnobylu i narastających protestów ze strony społeczeństwa, a także braku pieniędzy, bo dokończenie elektrowni wymagało kolosalnych nakładów. Decyzja o likwidacji zapadła dwa dni po tym, jak wydano zezwolenie na transport zatrzymanych wcześniej w drodze reaktorów. Próbowano dotrzeć do dziennikarzy - niestety, zainteresowanie było bardzo małe Ukazało się natomiast mnóstwo artykułów nieodpowiedzialnych. Modne było występowanie przeciw energetyce jądrowej
Jesteśmy otoczeni pierścieniem elektrowni jądrowych zainstalowanych w krajach sąsiednich, a odległość rzekomo w takim wypadku nie odgrywa istotnej roli.
W związku z tym zespól ekspertów powołany przez ministra przemysłu i handlu ocenił w ub.r. przydatność lokalizacji byłej EJ "Żarnowiec" dla nowej elektrowni jądrowej Z przedstawionych wniosków wynika, ze rejon Żarnowca jest najwszechstronniej przebadanym terenem i jego charakterystyki potwierdzają przydatność lokalizacji dla przyszłej EJ. Postuluje się zatem przeprowadzenie ekspertyz stanu technicznego obiektów byłej EJ, w celu ich wykorzystania dla przyszłej siłowni jądrowej.