Wyniki 1-10 spośród 53 dla zapytania: authorDesc:"Ryszard TYTKO"

Przyszłość polskiej energetyki Program "Energia Plus" DOI:


  Analiza wybranych zagadnień dotyczących energii elektrycznej do projektu "Energia Plus" Moc zainstalowana w krajowym systemie elektroenergetycznym w roku 2018 wyniosła ok. 43 GW (węglowa ok. 31 GW). Wyprodukowana energia elektryczna w roku 2018 osiągnęła poziom ok. 170 TWh (energetyka węglowa ok. 140 TWh). Przyjmiemy, że przeciętna wielkość systemów instalowanych w domach jednorodzinnych wyniesie np. 5 kW, po przemnożeniu przez wskazaną przez Ministra Gowina liczbę 5 milionów, łączna zainstalowana moc w domowych mikroinstalacjach fotowoltaicznych docelowo po 20 latach wyniesie ok. 5 GW. Niemcy do tej pory zainstalowali ok. 50 GW. Zakłada się, że z 1 kW mocy zainstalowanej w instalacji fotowoltaicznej (PV) rocznie zostanie wygenerowane ok. 1000 kWh energii elektrycznej. Tak więc po zakończeniu (rok 2040) realizacji programu "Energia Plus" w krajowym systemie energetycznym znajdzie się rocznie energia wynosząca ok. 25 TWh. Instalacje PV zaspokoją w ok. 15% potrzeby ludności i małych firm w naszym kraju. Będzie można systematycznie wyłączać stare bloki energetyczne opalane miałem węglowym. Przy założeniu, że całą energię zużyją gospodarstwa domowe i firmy na własne potrzeby, we współpracy z baterią akumulatorów (magazyn energii) i cenie 0,65 zł/ kWh, oszczędności dla społeczeństwa wyniosą rocznie ok. 16 mld zł rocznie. Jedno gospodarstwo domowe zaoszczędzi ok. 5000 kWh × 0,65 zł/kWh = 3250 zł rocznie. Będzie to miesięczny bonus programu "Energia Plus" w kwocie ok. 300 zł praktycznie dla ogromnej liczby gospodarstw domowych w Polsce. Zakładając emisję CO2 z energetyki zawodowej węglowej na poziomie 800 kg/MWh, stwierdzamy, że wyemitowała do atmosfery w roku 2018 ok. 112 mln ton. 1 kWh energii wygenerowanej przez instalację PV to ok. 1 kg CO2 mniej w atmosferze. Po zainstalowaniu zakładanej ilości mikroinstalacji PV i wygenerowaniu [...]

Warunki przyłączenia mikroinstalacji fotowoltaicznej do sieci elektroenergetycznej DOI:


  Inwestor planujący podłączyć do instalacji wewnętrznej odnawialne źródło energii elektrycznej o mocy zainstalowanej do 50 kW (zwanej dalej mikroinstalacją), której moc nie jest większa niż moc przyłączeniowa dla obiektu (określona w umowie o świadczenie usług dystrybucji energii elektrycznej lub umowie kompleksowej), powinien wiedzieć, że: I. Zgodnie z art. 4 ustawy o odnawialnych źródłach energii wytwarzanie energii elektrycznej w mikroinstalacji przez osobę fizyczną niewykonującą działalności gospodarczej w rozumieniu ustawy o swobodzie działalności gospodarczej, a także sprzedaż tej energii przez tę osobę, nie jest działalnością gospodarczą w rozumieniu tej ustawy. Wytwarzanie energii elektrycznej w mikroinstalacji nie wymaga uzyskania koncesji na jej wytwarzanie, zgodnie z zapisami w ww. ustawie. II. Pierwszym krokiem jest znalezienie uprawnionego instalatora, który zagwarantuje poprawny montaż mikroinstalacji, oraz spełnienie wymogów dotyczących bezpieczeństwa pracy instalacji w obiekcie i sieci elektroenergetycznej. Instalator musi mieć odpowiednie kwalifikacje do montażu źródeł wytwórczych, tj. certyfikat potwierdzający kwalifikacje do instalowa nia odnawialnych źródeł energii (art. 136 i art. 145 ustawy o odnawialnych źródłach energii) lub ważne świadectwo kwalifikacyjne uprawniające do zajmowania się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci albo uprawnienia budowlane w specjalności instalacyjnej w zakresie sieci, instalacji i urządzeń elektrycznych i elektroenergetycznych. III. Uprawniony instalator powinien dokonać montażu mikroinstalacji zgodnie z dokumentacją techniczną, na podstawie kryteriów przyłą[...]

Makroekonomiczna charakterystyka energetyki odnawialnej


  W serii comiesięcznych artykułów skoncentrujemy się na praktycznym wykorzystaniu energii: słonecznej, geotermalnej, biomasy, wody i wiatru do produkcji energii elektrycznej i cieplnej. W pierwszym z nich przedstawiamy makroekonomiczną charakterystykę energetyki odnawialnej w Polsce.Racjonalne wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych tj. energii rzek, wiatru, promieniowania słonecznego, energii geotermalnej, biomasy, jest jednym z istotnych komponentów zrównoważonego rozwoju, przynoszącym wymierne efekty ekologiczno-energetyczne. Wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w bilansie paliwowo-energetycznym Polski przyczynia się do poprawy efektywności wykorzystania i oszczędzania zasobów surowców energetycznych, poprawy stanu środowiska dzięki redukcji zanieczyszczeń do atmosfery i wód oraz redukcji ilości wytwarzanych odpadów. Odnawialne źródła energii mogą stanowić istotny udział w bilansie energetycznym poszczególnych gmin czy nawet województw naszego kraju. Mogą przyczynić się do zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego regionu, a zwłaszcza do poprawy zaopatrzenia w energię na terenach o słabo rozwiniętej infrastrukturze energetycznej. Potencjalnie największym odbiorcą energii ze źródeł odnawialnych może być rolnictwo, a także mieszkalnictwo i komunikacja. Szczególnie dla regionów dotkniętych bezrobociem, odnawialne źródła energii umożliwiają powstawanie nowych miejsc pracyNatomiast tereny rolnicze, które z uwagi na silne zanieczyszczenie gleb nie nadają się do uprawy roślin jadalnych, mogą być wykorzystane do uprawy roślin przeznaczonych do produkcji biomasy. Istnieje powszechna zgoda, że rozwój energetyki opartej na źródłach odnawialnych może przyczynić się w Polsce do rozwiązania wielu problemów ekologicznych, stwarzanych przez energetyk[...]

Budowa, zasada działania modułów fotowoltaicznych krzemowych


  Podstawowe wiadomości z optoelektroniki Metoda helioelektryczna polega na bezpośredniej przemianie energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną, za pomocą ogniw fotoelektrycznych. Ogniwa takie przemieniają w energię elektryczną nie tylko bezpośrednie promieniowanie słońca, lecz również promieniowanie rozproszone (przy zachmurzeniu). Promieniowanie słoneczne (elektromagnetyczne), od nadfioletu do podczerwieni, obejmuje zakres promieniowania o długości fal 1 nm÷l mm, przy czym nadfioletowa część widma zawiera się w zakresie 1 nm÷380 nm, podczerwona - w zakresie 780 nm÷1mm. Promieniowanie w zakresie 380 nm÷800 nm jest promieniowaniem widzialnym. Około 46% energii promieniowania zawiera promieniowanie widzialne, podczerwień 47%, nadfiolet 7%. Egzytancja energetyczna (natężenie promieniowania słonecznego - W/m2) zależy od wysokości słońca nad horyzontem, grubości warstwy atmosfery i waha się (0÷1200) W/m2. Egzytencja energetyczna składa się z promieniowania bezpośredniego i rozproszonego. Promieniowanie rozproszone stanowi w Polsce od ok. 44% w lecie, do ok. 72% w zimie [2]. Podział ogniw PV - krzemowe - wykonane są w technologiach monokrystalicznej lub polikrystalicznej. Są one obecnie najczęściej używane. Ich sprawność wynosi ok. 15%; - cienkowarstwowe - wykonane są z cienkich warstw materiału fotowoltaicznego (np. amorficzny krzem, CdTe (tellurku kadmu); CIGS (miedzi, indu, galu, selenu), naniesionych na podłoże. Ich sprawność wynosi ok. 13%; - wielozłączowe - wykonane są z wielu cienkich warstw, które mają dopasowaną szerokość przerwy zabronionej do konkretnego zakresu promieniowania słonecznego. Do produkcji używa się indu, germanu, galu i arsenu. Fotoogniwa tego typu osiągają sprawność ok. 20%; - organiczne - wykonane z materiałów organicznych, umieszczonych między górną elektrodą, zrobioną z przeźroczystego materiału (ITO) a dolną, wykonaną z metalu lub polimeru. Sprawność ogniw organiczny[...]

Budowa, zasada działania modułów fotowoltaicznych II i III generacji i PVT


  Moduły fotowoltaiczne II generacji W produkcji ogniw drugiej generacji zrezygnowano z krzemu krystalicznego na rzecz innych wydajniejszych półprzewodników. W ten sposób uzyskano ok.100- krotnie cieńszą warstwę półprzewodnika. Wiąże się to z szybszym procesem produkcji, niższymi kosztami, niższą wydajnością energetyczną. Ogniwa polikrystaliczne cienkowarstwowe Obecnie następuje szybki rozwój ogniw fotowoltaicznych drugiej generacji, tzw. cienkowarstwowych (CIGS, CdTe). W ogniwach tych warstwa aktywnego półprzewodnika ma grubość kilku mikrometrów, czyli jest ok. 100 razy cieńsza niż w przypadku ogniw krzemowych. Cienkowarstwowe ogniwa drugiej generacji, dzięki znacznej redukcji zużycia półprzewodników, charakteryzują się korzystnym stosunkiem ceny do mocy. Ogniwa CIGS wykonane są z mieszaniny pierwiastków takich, jak miedź, ind, gal, selen. Obecnie ogniwa polikrystaliczne cienkowarstwowe typu CIGS są wykonywane w strukturze heterozłącznej, np.: n - CdS, p - Cu (In, Ga) Se. W technologii produkcji wykorzystuje się technikę nanoszenia warstwowego. Promieniowanie słoneczne pada na heterozłącze od strony podłoża, przez przeźroczystą elektrodę z przewodzącego tlenku indu i cyny (ITO). Warstwa CdS spełnia funkcję okna optycznego oraz pomaga zmniejszyć rekombinację na kontakcie. W przypadku ogniw opartych o CIGS, możliwa jest produkcja metodą przemysłowego druku, który jest tanim i wydajnym sposobem produkcji fotoogniw. Struktura ogniwa z wykorzystaniem półprzewodnikowego tellurku kadmu (CdTe) jest pokazana na rys. 1. Jest ono wykonane na podłożu szklanym, pokrytym przeźroczystym i przewodzącym tlenkiem (TCO) o grubości ok. 1 μm. Następnie nanoszona jest cienka warstwa buforująca z CdS metodą sublimacji o grubości ok. 0,1 μm i warstwa CdTe o grubości kilku μm. Kontakty wykonane są z Au. W tej technologii najczęściej cały moduł zbudowany jest z jednego ogniwa, a jego sprawność wynosi ok. 13% [2]. Z uw[...]

Analiza pracy fotoogniwa


  Podstawowe zależności Fotoogniwo jest elementem ze złączem p-n, w którym pod wpływem promieniowania powstaje napięcie fotoelektryczne Up. Fotoogniwu można przyporządkować schemat zastępczy, przedstawiony na rysunku 2. Napięcie na rezystancji obciążenia: Uwy = Up - Ir . Rs [V] gdzie: Up - napięcie fotowoltaiczne [V]; Uwy - napięcie na odbiorniku [V]; Ip - prąd fotowoltaiczny w przybliżeniu równy prądowi zwarcia (Iz) [A]; Ir - prąd fotoogniwa [A]. jest mniejsze od napięcia fotowoltaicznego Up o spadek napięcia na rezy-stancji Rs. Jeżeli rezystancja obciążenia będzie równa nieskończoności, to napięcie na zaciskach obwodu rozwartego Uwy = Uo będzie równe Up, natomiast przez zwarte końcówki fotoogniwa popłynie prąd zwarciowy Iz . Ip. Charakterystyki zewnętrzne fotoogniwa zależą również od rezystancji obciążenia. Na wykres, rysunek 7, naniesiono prostą obciążenia, odpowiadającą rezystancji Ro. Przecięcie prostej obciążenia z odpowiednią charakterystyką daje punkt pracy fotoogniwa. Zależność prądu zwarciowego Ip, od mocy promieniowania jest liniowa, natomiast napięcie Up, jest logarytmiczną funkcją mocy promieniowania. Przy wykorzystaniu fotoogniwa jako źródła energii dąży się do optymalizacji rezystancji obciążenia, w zależności od mocy promieniowania. Stosunek mocy odebranej z fotoogniwa do egzytancji energetycznej promieniowania słonecznego w jednostce powierzchni nazywa się sprawnością. Sprawność fotoogniwa w przybliżeniu wynosi: I - prąd znamionowy fotoogniwa [A]; U - napięcie znamionowe fotoogniwa [U]; P - moc znamionowa fotoogniwa [W]; A - powierzchnia fotoogniwa [m2]; - egzytancj[...]

Instalacje fotowoltaiczne


  Instalacja fotowoltaiczna, oparta na dwóch podstawowych elementach: ogniwach fotowoltaicznych i akumulatorach, wymaga dodatkowego wyposażenia, zapewniającego pożądaną pracę w ich zmiennych warunkach działania. Do nich należą m.in. regulator ładowania, przetwornice napięcia (falowniki) oraz centrala komunikacyjna. Regulatory ładowania w instalacji fotowoltaicznej "off-grid" - autonomicznej Regulator ładowania to urządzenie stosowane w instalacji PV, włączone między ogniwem PV a akumulatorem. Jego zadaniem jest utrzymywanie akumulatora w pełni naładowanego i niedopuszczanie do jego przeładowania, a także nadmiernego rozładowania przez odbiorniki. Zabezpiecza on także przed tzw. prądem "ciemnym", pobieranym przez panel sło-neczny przy braku oświetlenia. Regulatory różnią się m.in. napięciem, z jakim pracują, oraz maksymalnym natężeniem prądu, jaki może przez nie płynąć. Typowy regulator pracuje na napięcie 12 lub 24 V. Nowe konstrukcje regulatorów pozwalają m.in. na analizę pracy ogniwa PV, śledzenie punktu maksymalnej mocy uzyskiwanej z ogniwa. Automatycznie pozwalają systemowi pracować przy napięciu, które daje maksymalną moc wyjściową. Zadania realizowane przez regulator: - elektroniczne przełączanie sterowane mikroprocesorem; - trzystopniowa metoda ładowania, przełączalna; - funkcje wskazujące, ostrzegające i zabezpieczające; - napięciowe odłączenie obciążenia; - stan naładowania pokazywany przez 3 diody LED; - automatyczne rozpoznanie 12 V czy 24 V, - akustyczne ostrzeganie przed przeciążeniem i ochrona baterii; - zintegrowana kompensacja temperaturowa; - temperaturowo kompensowana trzystopniowa metoda ładowania z własną charakterystyką do baterii ołowianych; - zaciski przyłączeniowe do 16 mm2; - wskazanie odłączenia obciążenia; - stała kontrola elektroniczna; - wskazanie obciążenia, zwarcia i przeciążenia; - opcjonalnie funkcja światła nocnego. Przetwornica napięcia (inwerter, falownik) Inwerter (falow[...]

ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII Ochrona odgromowa instalacji fotowoltaicznych DOI:10.15199/2.2015.1.4


  Podstawowe zasady ochrony instalacji fotowoltaicznej przed bezpośrednim oddziaływaniem prądu piorunowego określono w normach ochrony odgromowej: a) PN-EN 62305-1:2008, Ochrona odgromowa. - Część 1: Wymagania ogólne. b) PN-EN 62305-3:2009, Ochrona odgromowa. - Część 3: Uszkodzenia fizyczne obiektów budowlanych i zagrożenie życia. c) PN-EN 62305-4:2009, Ochrona odgromowa. - Część 4: Urządzenia elektryczne i elektroniczne w obiektach budowlanych. d) PN-HD 60364-7-712:2007 Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Część 7-712: Wytyczne dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji. Fotowoltaiczne (PV) układy zasilania. Na uderzenie pioruna bardziej są narażone budynki wysokie lub zbudowane na wzniesieniach. Budynki niewysokie w gęstej zabudowie i w sąsiedztwie wyższych obiektów są bezpieczniejsze. Krajowe przepisy budowlane przewidują montaż urządzeń piorunochronnych dla gmachów użyteczności publicznej, jak np. przedszkoli, szkół czy szpitali. Systemy fotowoltaiczne muszą być również zabezpieczone przed przepięciami i sprzężeniami, bez względu na to, czy system jest objęty ochroną odgromową, czy nie.Ze względu na montaż instalacji fotowoltaicznej na dachu, istnieje szczególnie zagrożenie, wynikające z bezpośredniego uderzenia pioruna. Każde uderzenie pioruna wywołuje skutki w otoczeniu w promieniu ok. 1 km. Prawdopodobieństwo narażenia na te skutki jest jeszcze wyższe, niż prawdopodobieństwo bezpośredniego uderzenia pioruna w budynek. Przez pośrednie skutki uderzenia pioruna należy rozumieć sprzężenia indukcyjne, pojemnościowe i galwaniczne. Sprzężenia takie powodują przeciążenia, stanowiące poważne zagrożenie dla elementów systemu fotowoltaicznego. Ochrona przeciwprzepięciowa oznacza ochronę przed przepięciami, pochodzącymi z sieci energetycznej, przed przep[...]

Dobór przewodów w instalacji fotowoltaicznej DOI:10.15199/2.2015.2.5


  Przewody elektryczne stanowią podstawowy element każdej instalacji elektrycznej. Od poprawnego doboru przewodów zależy również bezpieczeństwo osób użytkujących instalację oraz bezpieczeństwo pożarowe obiektu. Zasady doboru przewodów są jednoznacznie określone w normach przedmiotowych. Dobór przekroju przewodu należy zrealizować w taki sposób, aby spełniał on wymagania wytrzymałości mechanicznej, obciążalności cieplnej długotrwałej i zwarciowej, dopuszczalnego spadku napięcia oraz warunki ochrony przeciwporażeniowej zgodnie z wymaganiami normy PN-HD 60364-4-41:2009 "Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem elektrycznym". Dobór przekroju przewodów, ze względu na obciążalność prądową długotrwałą, wykonuje się na podstawie tablic obciążalności długotrwałej przewodów, właściwych dla określonych typów przewodów i warunków ich ułożenia, zawartych w normie PN-IEC 60364-5-523:2001P "Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Obciążalność prądowa długotrwała". Wymagania według tej normy mają na celu zapewnienie odpowiedniej trwałości żył i izolacji poddawanych działaniu cieplnemu płynącego długotrwale prądu, w warunkach normalnej eksploatacji. W projektowaniu instalacji fotowoltaicznej można wyróżnić następujące ustalenia: - wartości mocy zapotrzebowanej; - określenie obwodów rozdzielczych i ich rozmieszczenia; - dobór przewodów i kabli; - zabezpieczenie przewodów i kabli; - sprawdzenie kryteriów selektywności działania zabezpieczeń. Przy doborze przewodów i kabli należy się kierować koniecznością zapewnienia bezawaryjnego użytkowania instalacji przez wiele lat. Przewód powinien być tak dobrany, aby w trakcie pracy był odporny na zakłócenia, które mogą się pojawić w instalacji. Do nich zalicza się: zwarcia, przepięcia, przetężenia i wpływy środowiskowe. Kolejność postępowania przy doborze prz[...]

ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII Dobór parametrów instalacji fotowoltaicznych DOI:10.15199/2.2015.3.4


  Rodzaje instalacji PV Dobierając rodzaj instalacji, należy zdecydować, czy: - zostanie ona podłączona do sieci (z angielskiego on-grid); - będzie instalacją pracującą wyspowo, autonomicznie (z angielskiego offgrid). Najczęściej w obu typach instalacji prąd stały, płynący z fotoogniw, zamieniony jest przez falownik na prąd przemienny 3 x 230/400 V. Dalszego dynamicznego rozwoju fotowoltaiki w Polsce upatruje się jednak w możliwości połączenia instalacji fotowoltaicznej do sieci elektroenergetycznej niskiego napięcia. Mała instalacja fotowoltaiczna Mała instalacja fotowoltaiczna składa się z: baterii słonecznej - lub zestawu baterii - celem zwiększenia mocy można baterie łączyć szeregowo i/lub równolegle. Ilość energii elektrycznej (Wh), którą można otrzymać z baterii słonecznej, zależy bezpośrednio od ilości energii dostarczonej przez słońce (kWh/m2). Zależy to od szerokości geograficznej, pory roku, ustawienia baterii w stosunku do słońca i oczywiście od pogody. Moc podawana przez producenta dotyczy sytuacji, gdy bateria jest oświetlona przez słońce mocą 1000 W/m2 przy temperaturze 25°C. W Polsce takie warunki występują przy pięknej słonecznej - bezchmurnej - pogodzie w maju, czerwcu lub w zimie; w górach podczas zalegania śniegu. Typowa sprawność fotoogniw zbudowanyc[...]

 Strona 1  Następna strona »