Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Energetyka słoneczna – rozwiązania
techniczne i zastosowanie
Tallinn 23.-24.03.2011
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Energetyka słoneczna –
rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Cele seminarium
Przegląd możliwości wykorzystania energii słonecznej w
małych i średnich firmach przez zastosowanie
kolektorów i ogniw słonecznych
Priorytety
- Dlaczego energia słoneczna?
- Podaż energii słonecznej
- Możliwości wykorzystania energii słonecznej
- Rozwiązania techniczne i przykłady zastosowania
- Koszty, dotacje i korzyści
- Doradztwo
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Przegląd tematów
Dzień pierwszy (09:00-18:00)
- Dlaczego energia słoneczna?
- Możliwości zastosowania energii słonecznej
- Budowa i funkcje kolektorów słonecznych
- Planowanie i wymiarowanie
- Montaż, rozruch i konserwacja
- koszty i korzyści, aspekty ekonomiczne
Energetyka słoneczna –
rozwiązania techniczne i
zastosowanie
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Przegląd tematów
Dzień drugi (9:00-17:00)
- Duże kolektory słoneczne
- Sytuacja na rynku ogniw fotowoltaicznych
- Budowa i działanie ogniw fotowoltaicznych
- Koszty i korzyści
- Aspekty ekonomiczne
- Doradztwo
Dzień trzeci (9:00-13:00 Uhr) - opcjonalnie
- zwiedzanie obiektu wykorzystującego energię słoneczną
Energetyka słoneczna –
rozwiązania techniczne i
zastosowanie
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
- Rosnące ceny energii
- Zmniejszające się zasoby źródeł kopalnych
- Źródła wysokiego ryzyka: energia atomowa (promieniowanie,
odpady)
- Konkurencyjność
- Spełnienie zaostrzonych wymogów, ustaw
- Aktywna walka z ociepleniem, zmianami klimatycznymi
- Wizerunek przedsiębiorstwa
BSR QUICK – Energia słoneczna – rozwiązania techniczne i zastosowanie
Dlaczego energia słoneczna?
Obszary zagrożone topnieniem lodowców Grenlandii
(podwyższenie poziomu o 6-7m; wszystkie lodowce +Antarktyda: o 60-70m)
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Dlaczego energia słoneczna?
Rosnąca emisja dwutlenku węgla na świecie
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Dlaczego energia słoneczna?
Durchschnittliche
Energiepreissteigerung
ca. 7% per anno
Quelle
: te
cson,
u.a
.
ca. 7,5% / a (150$ 08.2008)
ca. 4,5% / a (45$ 02.2009)
Strona: 8BSR QUICK – energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Dlaczego energia słoneczna?
Koszty energii dziś i jutro
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
En
erg
iep
reis
in
EU
R
Jahre
4% 7% 10% 15%
Wzrost kosztów energii o 4,7,10 lub 15%
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Dlaczego energia słoneczna?
Energie odnawialne: potencjał
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Dlaczego energia słoneczna?
Wykorzystanie energii słonecznejPodaż energii słonecznej
– wahania spowodowane czynnikami astronomicznymi i
meteorologicznymi
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Podaż energii słonecznej
Energia słoneczna
Europa:
Różnice w ilości
promieniowania
rocznego
(kWh/m2rok)
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Podaż energii słonecznej
Energia słoneczna
Estonia:
Różnice w ilości
promieniowania
rocznego
(kWh/m2rok)
1.000 kWh/m2
to odpowiednio ok.
100 oleju opałowego
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Podaż energii słonecznej
Podaż energii słonecznej w Estonii
(promieniowanie całkowite)
Tallinn 960 kWh/m2 rocznie
Tartu 969 kWh/m2 rocznie
Vilsandi 1.026 kWh/m2 rocznie
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Podaż energii słonecznej
Wykorzystanie energii słonecznej
- kolektory słoneczne
Konwersja energii promieniowania słonecznego na ciepło (ciepła
woda, ogrzewanie)
- ogniwa fotowoltaiczne
przetwarzanie energii słonecznej na elektryczną
(użytek własny lub przyłączenie do sieci)
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Możliwości wykorzystania energii
słonecznej
Strona: 16BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory – budowa i działanie
Budowa kolektorów słonecznych
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne - komponenty
Kolektory
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne - komponenty
Kolektory próżniowo-rurowe
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne - komponenty
Zasobnik
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne - komponenty
(Wagner & Co., Cölbe)
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne - montaż
(Wagner & Co., Cölbe)
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne - monataż
(Wagner & Co., Cölbe)
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne - montaż
Strona: 24BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne – przykład małych
obiektów
Strona: 25BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne – przykład obiektów
średnich
• Płaskie czy rurowe?
Kolektor płaski:
+ dobry stosunek ceny / wydajności
+ zalecany przy dobrych warunkach ramowych
Kolektor rurowy:
+ 30% mniejsza powierzchnia
+ płaski dach: można montować w poziomie
+ niekorzystne położenie w stosunku do stron świata (można obrócić)
+ wysokie temperatury
Strona: 26
Kolektory słoneczne
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne - controlling
Strona: 28BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne - bilans
Kolektory słoneczne- Planowanie i wymiarowanie
Wymiarowanie:
60 litrów (60°C)
ciepłej wody
na m2
pow. kolektora
zasobnik:
60 litrów na m2
pow. kolektora
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne - wymiarowanie
Ciepła woda:
- Pow. kolektora:
ok. 1-1,5 m² na osobę 1)
- Wielkość zasobnika:
ok. 80 litrów na osobę
1) 1m2 dla kolektorów rurowo-próżniowych, 1,5m2 dla płaskich
Strona: 30BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne - wymiarowanie
Dodatkowe ogrzewanie z energii słonecznej:
- powierzchnia kolektoraok. 2-3 m² na osobę 1)
- wielkość zasobnika:ok. 50 litrów zasobnika na m² powierzchni kolektora 2)
1) 2m2 dla kolektorów rurowo-próżniowych
3m2 dla kolektorów płaskich2) 60 l dla kolektorów płaskich
80 l dla kolektorów rurowo-próżniowych
Strona: 31BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne - wymiarowanie
Duże obiekty
- budynki mieszkalne (jedno- i wielorodzinne)
- domy opieki dla osób starszych
- szpitale
- branża hotelarska (hotele, pensjonaty)
- campingi
- pralnie
- myjnie samochodowe
- browary
- obiekty sportowe
- ... obiekty o dużym zużyciu wody ciepłej w ciągu całego roku
(przynajmniej latem)
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne - zastosowanie
Strona: 33BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne – przykłady
dużych obiektów
Strona: 34BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne – przykłady
dużych obiektów
Strona: 35BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne – przykłady
dużych obiektów
Strona: 36BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne – duży obiekt
• Przepływ do zasobnika z dodatkowym podgrzewaczem
200
250
300
350
400
450
500
20 40 60 80 100
moc
[kWh/m²a]
wykorzystanie
[litr/m²]
zalecenia:
wykorzystanie 45 – 55
[litr (60°C) /m²]
Seite: 37BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne - wymiarowanie
Koszty i korzyści
Specjalne koszty inwestycyjne w zależności od wielkości
ok. 500 - 1.500 euro / metr kwadratowy powierzchni kolektora
(Estonia: ok. 1.500 zł / metr kwadratowy powierzchni kolektora)
Moc z kolektora słonecznego
350 - 450 kWh/m2Jahr
Oszczędność energetyczna w stosunku do całego zapotrzebowania na
ciepło uzależniona od wielkości obiektu i koncepcji
ok. 10 - 40 %
W domach słonecznych do 100 %
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Kolektory słoneczne – koszty i
korzyści
Budowa i działanie
Instalacje fotowoltaiczne
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Strona: 40BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Instalacje fotowoltaiczne – podstawy
Budowa i funkcje ogniwa słonecznego
Rozdzielenie
ładunków
Rekombinacja
Niewykorzystana
energia słon.
Promienie odbite i
zacienione
Strona: 41BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Instalacje fotowoltaiczne – podstawy
Strona: 42BSR QUICK – Solarenergie – Techniken und Anwendungen
Instalacje fotowoltaiczne – podstawy
Porównanie ogniw z warstwą cienkiej z ogniwami krystalicznymi
Seite: 43BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Instalacje fotowoltaiczne – rozwiązania
techniczne
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Instalacje fotowoltaiczne – systemy
wyspowe
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Instalacje fotowoltaiczne przyłączone
do sieci
(1) Generator fotowoltaiczny:
moduły podłączone
szeregowo i równolegle,
mocowane na konstrukcji
(2) Skrzynka przyłącza (z
zabezpieczeniami)
(3) Obwód prądu stałego
(4) Główny przełącznik dc
(5) Falownik
(6) Obwód prądu zmiennego
(7) Licznik z rozdzielnikiem
prądu, licznikiem poboru i
odprowadzenia
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Instalacje fotowoltaiczne –
komponenty
Budowa modułu
moduł / ogniwa
falownik
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Instalacje fotowoltaiczne –
komponenty
Strona: 48BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Ogniwa fotowoltaiczne - montaż
Potrzebna powierzchnia
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Instalacje fotowoltaiczne
polikryształ (EFG)
materiał ogniwa
monokryształ
polikryształ
cienka warstwa miedzi-indu-
selenu (CIS)
cienka warstwa bezpost.
sprawność potrzebna powierzchnia na 1 kWp
Seite: 50BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Instalacje fotowoltaiczne - przykłady
Seite: 51BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Instalacje fotowoltaiczne - przykłady
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Instalacje fotowoltaiczne - przykłady
Wymiarowanie
Na 1 kWp potrzeba ok. 10m2 powierzchni
1 kWp to około 800 kWh/rok
Warunki:
- powierzchnie niezacienione
- położenie między płd.-wsch. a płd-zach.
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Instalacje fotowoltaiczne
Koszty
1 kWp kosztuje ok. 2.500 – 3.500 euro
1 kWp wytwarza ok. 800 kWh/rok
Pokrywa > 30% zużycia własnego
Dla przyłącza do sieci wynagrodzenie
zgodnie z ustawą (EEG)
Estonia: zwolnienia podatkowe, kredyty, zielone certyfikaty
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Instalacje fotowoltaiczne
Zmiany kosztów w Niemczech
Koszty instalacji
fotowoltaicznych
w Niemczech
Instalacje fotowoltaiczne
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Przykład 1 - camping
Dobre przykłady: kolektory słoneczne
miejsc:
400
powierzchnia kolektorów:
30m²
wielkość zasobnika:
1800 l
obliczone oszczędności:
70%
Strona: 56BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Przykład 2 - Hotel
W ramach kompleksowej
modernizacji hotelu zainstalowano
kolektory słoneczne do
ogrzewania wody. Kolektory o
powierzchni 51 m2 podgrzewają
4.500 litrów w zasobniku
buforowym. Dzięki temu osiągnięto
oszczędności energetyczne w
wysokości 70% rocznie. Koszty
inwestycyjne wyniosły 37.000
euro, otrzymano subwencję w
wysokości 14.700 euro, dzięki
czemu inwestycja zamortyzowała
się w ciągu 8 lat.
Strona: 57BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Dobre przykłady: kolektory słoneczne
Przykład 3 – zakład budowy maszyn i produkcji stali
Ogrzewanie na drewno: 100 kW
Kolektory słoneczne do ogrzewania
wody i jako dodatkowe ogrzewanie,
powierzchnia kolektorów: 80 m2
Przeciętne promieniowanie
słoneczne: 381 kWh / m2 i rok
Zasobnik buforowy: 5.900 l
Dzięki temu możliwa redukcja CO2:
9.436 kg / rok
Strona: 58BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Dobre przykłady: kolektory słoneczne
Beispiel 4 – GOSPODARKA MIESZKANIOWA
Osiedle Gartenstadt Farmsen staje
się „osiedlem słonecznym“. Do
końca 2009 około 1.100 mieszkań
otrzymało dodatkowo ogrzewanie i
ciepłą wodę ze źródeł
odnawialnych. Zainstalowano ok
1.200 m² kolektorów słonecznych,
wytwarzających rocznie ok.
500.000 kWh energii. Cel:
rozbudowa kolektorów do 2014 do
powierzchni ok. 2.000 m² dla 1.825
mieszkań (71,5% całości mieszkań
na osiedlu)
Strona: 59BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Dobre przykłady: kolektory słoneczne
Przykład 5 – instalacje fotowoltaiczne w PRZEMYŚLE
Fronius zajmuje się już od
1992 roku elektroniką słoneczną,
w szczególności projektowaniem
i produkcją falowników
fotowoltaicznych, stosowanych
w systemach niezależnych i dla
odprowadzenia do sieci.
Największą obecnie instalację
fotowoltaiczną zainstalowano
w Austrii na dachu budynku
firmy Fronius w Sattledt w Górnej
Austrii: moc 604 kWp
Strona: 60BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Dobre przykłady: instalacje
fotowoltaiczne
Przykład 6 – instalacje fotowoltaiczne dla WARSZTATÓW
Warsztaty ROST oferują
usługi w dziedzinie
drukowania, reklamy oraz
budowy stoisk targowych.
Ogniwa fotowoltaiczne
zainstalowano tam na dachu
jednospadowym.
- wielkość instalacji:
101 kWp
- produkcja prądu:
64.000 kWh/ rok
Strona: 61BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Dobre przykłady: instalacje
fotowoltaiczne
Przykład 7 – instalacje fotowoltaiczne w ROLNICTWIE
Na budynkach obór w
gospodarstwie rolnym
zainstalowano razem 109 kWp
ogniw fotowoltaicznych.
Wytwarzają one rocznie ok.
92.000 kWh prądu. Koszty
inwestycyjne wyniosły ok. 200.000
euro i inwestycja zrefinansuje się
w ciągu 10 lat, dzięki
wynagrodzeniu za odprowadzany
do sieci prądu (zgodnie z ustawą
niemiecką).
Strona: 62BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Dobre przykłady: instalacje
fotowoltaiczne
Ciepło i prąd z energii słonecznej w Estonii
W Estonii najważniejszym źródłem energii są łupki bitumiczne.
Udział energii odnawialnych w całkowitym zużyciu energii wyniósł
w Estonii w roku 2008 13,5 %. Na pierwszym miejscu znajdują się
bioenergia i energia wiatrowa.
Energia słoneczna jest w Estonii wykorzystywana w niewielkim
stopniu. Realizuje się obecnie pierwsze projekty, mające na celu
wprowadzenie ogrzewania z energii słonecznej (np. kolektory
słoneczne dla szpitala w Vändra, wioska dziecięca SOS w Keila).
Dzięki wprowadzeniu ustawy o rynku energii elektrycznej za prąd
fotowoltaiczny przysługuje wynagrodzenie: od 1.7.2010 5,37
centów/kWh
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Energetyka słoneczna - rynek
Wytyczne UE i programy wsparcia
wytyczne/przepisy:
Energie odnawialne:
Dyrektywa 2009/28/EC
Cel: Zwiększenie udziału energii odnawialnych do 20 % do 2020
roku. W tym Krajowe Plany Działania (Estonia: udział w zużyciu
energii od 18 % w 2005 do 25% w 2020).
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Energetyka słoneczna – programy
wsparcia
Unijne programy wsparcia (bezpośrednie i pośrednie)
Wniosek na bezpośrednią pomoc z UE wymaga ogromnych
nakładów czasowych i biurokratycznych! Dotyczy to bezpośrednich
programów unijnych takich jak LIFE III, Inteligentna energia dla
Europy, Marco Polo czy Leonardo da Vinci. Projekty te muszą
uzyskiwać europejską wartość dodaną (konsorcjum z innymi
partnerami).
Korzystniejsze są programy, w których środki unijne z funduszy
strukturalnych i spójności można zyskać pośrednio na płaszczyźnie
krajowej lub regionalnej.
Szczególnie korzystny dla projektów MŚP jest Europejski Fundusz
Rozwoju Regionalnego. Przykład dla Polski: Sektorowy Program
Operacyjny „Wzrost Konkurencyjności Przedsiębiorstw” (7 mld. na
lata 2007-2013)
BSR QUICK – Energetyka słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Energetyka słoneczna – programy
wsparcia
BSR QUICK – Energia słoneczna – rozwiązania techniczne i
zastosowanie
Energetyka słoneczna – doradztwo dla
klientów
Różne fazy rozmowy doradczej
1. poznanie się – budowa mostów
2. pytania – określenie potrzeb
3. zaoferowanie rozwiązania – argumenty i negocjacje
4. osiągnięcie celu – zawarcie transakcji
Wnioski
Podsumowanie
- fakty
- ważne strony internetowe
Feedback
- Strona merytoryczna?
- Forma prezentacji?
- Czy osiągnięto cele?
- Czy są korzyści, własne zastosowanie?
- Czego brakowało?
- Propozycje poprawy
Energetyka słoneczna – rozwiązania
techniczne i zastosowanie
BSR QUICK – Energia słoneczna – rozwiązania techniczne i zastosowanie