Wyniki 1-10 spośród 57 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[...]

Najnowsze rozwiązania technologiczne w zakresie budowy modułów fotowoltaicznych DOI:


  Półprzewodniki, np. krzem, są materiałami, które w odpowiednich warunkach mają zdolność przewodzenia prądu. Istota przewodnictwa w półprzewodnikach polega na przemieszczaniu ładunków elektrycznych w sieci krystalicznej pod wpływem pola elektrycznego lub cieplnych drgań sieci krystalicznej (m.in. dzięki energii słonecznej). Półprzewodniki zawierające np. domieszkę arsenu As, która powoduje pojawienie się na powłoce walencyjnej elektronu swobodnego, nazywa się półprzewodnikiem typu n (negative - ujemny). Jeżeli do półprzewodnika wprowadzi się np. niewielką ilość glinu Al, to otrzymamy w nim nadmiar dziur (ładunek dodatni) na powłoce walencyjnej, dlatego będzie on nazywany półprzewodnikiem typu p (positive - dodatni). Płytki krzemu typu n i p dosunięte do siebie tworzą złącze p-n. Typowe wymiary komórki ogniwa silver wynoszą np. 100 mm na 1 mm. Wartość generowanego napięcia wynosi ok. 0,5-0,6 V. Aby ogniwo osiągnęło napięcie 24 V i odpowiedni prąd w jednym ogniwie, montuje się 48 komórek. 36 ogniw połączonych taśmą Al (4 szynowodów, Bus Bar, BB), zgrzewanych indukcyjnie, tworzy moduł. Moduły łączy się ze sobą szeregowo-równolegle i w ten sposób powstaje solar panel, panel fotowoltaiczny. Jego napięcie może wynosić maksymalnie ok. 800 V. Wytrzymałość mechaniczna panelu to ok. 245 kg/m2. 2. Projekt "Quantum Glass" spółki ML System ML System, spółka będąca liderem polskiego rynku fotowoltaiki zintegrowanej z budynkami BIPV wdrożyła projekt "Quantum Glass" [3]. Celem projektu "Quantum Glass" jest wdrożenie do seryjnej produkcji innowacyjnego, transparentnego szkła fotowoltaicznego z wykorzystaniem technologii kropek Renomowane firmy produkujące moduły PV oraz instytuty naukowe prowadzą badania nad zwiększeniem sprawności ogniw fotowoltaicznych. Konstrukcje laboratoryjne ogniw PV o sprawności ok. 30% wdrożone zostały już do masowej produkcji przez kilka wiodących w świecie firm z branży fotowoltaicznej. Monokrystalic[...]

Fotowoltaika zintegrowana z budynkiem - instalacje BIPV DOI:


  System BIPV opiera się na połączeniu właściwości konstrukcyjnych elementów budynków z produkcją energii elektrycznej. Dzięki postępowi technologicznemu BIPV może całkowicie zastąpić takie komponenty budynku jak dachy czy fasady albo struktury typu ganki i balkony. Głównymi czynnikami zachęcającymi do instalacji BIPV jest rosnąca świadomość korzyści wynikających z zastosowania zintegrowanych modułów fotowoltaicznych do wytwarzania energii elektrycznej bezpośrednio ze słońca oraz ich korzystny wpływ na poprawę efektywności energetycznej budynku. Moduły BIPV stosuje się coraz częściej w nowych konstrukcjach budynków. Zaostrzanie norm dotyczących efektywności energetycznej budynków sprawia, że technologia wzbudza rosnące zainteresowanie wśród projektantów i inwestorów. Warto wspomnieć, że od 2021 r. wartość EP (roczne zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną budynku) wyniesie już tylko 70 kWh/m2/ rok. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom dynamicznie rozwijającego się rynku budownictwa energooszczędnego, polskie firmy z branży fotowoltaicznej poszerzają swój asortyment o moduły, które wytwarzane są m.in. w technologii szkło - szkło (połączenie dwóch tafli szkła, ogniwa przy użyciu specjalnej foli ochronnej). Wszystkie typy modułów PV mogą występować w różnych grubościach i kształtach w zależności od wymagań architekta i są one dostosowane do sposobu montażu i kształtu elewacji. Dostępne są również różne kombinacje szkła, które może być har-towane, półhartowane, niehartowane lub barwione. Dzięki temu moduły mogą być wykorzystane w budownictwie i architekturze, np. przy tworzeniu przegród, świetlików, balustrad czy zadaszeń. W przypadku instalacji typu BIPV dużą popul[...]

Sprężarki pomp ciepła zasilane z fotowoltaiki DOI:


  1. Charakterystyka pomp ciepła Pompa ciepła jest urządzeniem umożliwiającym wykorzystanie energii cieplnej nagromadzonej w środowisku naturalnym. Urządzenia te należą do najtańszych w eksploatacji źródeł ciepła, stosowanych do ogrzania domu i przygotowania ciepłej wody, gdyż wykorzystują energię odnawialną, zgromadzoną w środowisku: w gruncie, wodzie lub w powietrzu. Współczynnik efektywności pomp ciepła jest wysoki: w zależności od temperatury zewnętrznej wynosi 3÷5, średnio 4 w całym sezonie grzewczym. Oznacza to, że średnio w każdych 5 kW energii cieplnej, dostarczonej do kaloryferów lub do zbiornika ciepłej wody, 1 kW pochodzi z sieci elektrycznej, a pozostałe 4 kW z gruntu, wody lub powietrza. Pompa ciepła nie jest urządzeniem wytwarzającym energię cieplną. W układzie cieplnym instalacji pełni ona rolę "wzmacniacza" cieplnego. 2. Budowa oraz zasada działania pompy ciepła Pompa ciepła jest ekologicznym, niskotemperaturowym urządzeniem grzewczym, którego zasada działania opiera się na znanych zjawiskach i przemianach fizycznych. Obieg termodynamiczny, w którym zachodzą w sposób ciągły cztery procesy fizyczne, opisuje zasadę działania pompy ciepła. W parowniku czynnik roboczy ulega odparowaniu (proces odbioru ciepła z otoczenia). Następnie w kompresorze (sprężarce), następuje proces sprężania par czynnika roboczego, a za kompresorem czynnik roboczy, posiadający wysokie ciśnienie i wysoką temperaturę, ulega procesowi skraplania w skraplaczu (proces oddawania ciepła do systemu). Ostatnim procesem, jakiemu podlega czynnik roboczy w obiegu termodynamicznym, jest proces rozprężania, realizowany na zaworze rozprężnym, dozującym czynnik roboczy do parownika, gdzie następuje ponownie proces odparowania, a cykl przedstawiony powyżej powtarza się. Transport ciepła z ośrodka o niższej temperaturze do ośrodka o temperaturze wyższej dokonuje się jedynie przy udziale energii dostarczonej z zewnątrz, którą jest energia e[...]

Ogrzewanie budynku za pomocą folii i mat elektrycznych DOI:


  Instalacja systemów grzewczych na bazie folii grzejnych niskotemperaturowych W Polsce ogrzewanie pomieszczeń za pomocą elektrycznych folii grzejnych emitujących ciepło jest jeszcze stosunkowo rzadko stosowane. Folie grzejne emitują ciepło za pomocą promieniowania fal elektromagnetycznych pracujących w podczerwieni (długość fali ok. 1000 nm). Ogrzewanie na podczerwień jest najzdrowszym źródłem ciepła, stosowanym między innymi w inkubatorach dla noworodków czy przy leczeniu stanów zapalnych i schorzeń reumatycznych u fizjoterapeutów. Ciepło dostarczane w postaci fal elektromagnetycznych w podczerwieni zapewnia równomierny rozkład temperatury we wnętrzu domu, tworząc optymalny klimat i równomierny rozkład temperatur. Ogrzewanie podczerwienią ogrzewa nie tylko powietrze, ale też przedmioty, ściany i osoby przebywające w określonym miejscu wewnątrz pomieszczeń. Jest to jedna z jego głównych zalet w porównaniu do tradycyjnego ogrzewania konwektorowego, które ogrzewa najpierw powietrze i przez to staje się mniej efektywne. Ponadto, w przypadku ogrzewania podczerwienią, ciepło odczuwa się natychmiast. Nie ma potrzeby czekać aż pomieszczenie się nagrzeje. Kiedyś popularne piece kaflowe również oddawały do otoczenia podobne w odczuciu przyjemne ciepło podczerwieni i doskonale się sprawdzały w mroźne dni. Folie grzewcze to cienkie powłoki z elementem grzejnym, którym są paski grafitu zalaminowane pomiędzy dwoma foliami poliestrowymi. Produkuje się je w postaci taśm o szerokości od 30 do 150 cm. Grubość takich taśm wynosi 0,4 mm dla folii podłogowych i 0,3 mm dla folii sufitowych. Napięcie zasilające to z reguły 230 V. Moc grzewcza folii wynosi od 40 W/m² do 220 W/m². Stosowane są folie o mocy od 80 W/m² do ogrzewań podłogowych[...]

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[...]

 Strona 1  Następna strona »