1 ROZWÓJ TECHNOLOGICZNY W ZAKRESIE GENERACJI ROZPROSZONEJMiędzynarodowa Konferencja Organizowana w ramach 5 PR Projekt ENIRDGnet GENERACJA ROZPROSZONA I PRZYSZŁE RYNKI ENERGII ELEKTRYCZNEJ ZE ZINTEGROWANYMI ŹRÓDŁAMI ODNAWIALNYMI Warszawa, 7 października, 2004 ROZWÓJ TECHNOLOGICZNY W ZAKRESIE GENERACJI ROZPROSZONEJ Jacek Malko

2

3 Generacja rozproszona:wyłączona z procedur planowania centralnego, moce do 100 – 150 MW, niezależna od operatora systemu ryzyko ponoszone wyłącznie przez inwestora współpracująca z siecią dystrybucyjną lub bezpośrednio z odbiorcą źródło wytwórcze połączone z systemem dystrybucyjnym.

4 Generacja rozproszona opiera się na dwóch zasadniczo odmiennych klasach technologii:technologiach wykorzystujących paliwa nieodnawialne, na ogół węglowodorowe (z dominacją gazu ziemnego) w turbinach gazowych, silnikach tłokowych, mikroturbinach i ogniwach paliwowych; coraz powszechniejszą praktyką jest stosowanie procesów skojarzonych wielocelowych (kogeneracja, trigeneracja, poligeneracja); technologiach wykorzystujących zasoby odnawialne dla pozyskiwania ciepła (geotermia, kolektory słoneczne) i / lub energii elektrycznej (małe elektrownie wodne, elektrownie wiatrowe, elektrownie zasilane biomasą, instalacje fotowoltaiczne, układy geotermii wysokotemperaturowej).

5

6 Tabela 1. Charakterystyka typowych technologii generacji rozproszonej (UE, AUS, CAN)Technologia Moc zainstalowana Koszt inwestycyjny [Є / kW] Koszt energii [Є / kWh] Turbiny wiatrowe, lokalizacja lądowa 15 MW 900 – 1300 0,04  0,09 Turbiny wiatrowe, lokalizacja „ofshore" 100 MW 1500 – 2000 0,05  0,12 Małe turbiny wodne, niskospadowe 5 MW 900 – 1000 0,02  0,03 Małe turbiny gazowe 800 – 850 0,053 0,057 Silniki tłokowe gazowe 500 – 750 0,03  0,0453 Ogniwa fotowoltaiczne 6000 – 10000 0,7  1,0 Ogniwa paliwowe 1100 – 1600 0,08  0,10 Małe silniki tłokowe 50 kW 600 – 1500 0,07 0,15 Mikroturbiny  300 0,03 0,05 Małe ogniwa paliwowe  900 0,09  0,15 Źródło: CIGRE Tech. Broch

7 Moc / energia zainstalowanaTabela 2. Charakterystyka typowych technologii rozproszonych dla USA Technologia Moc / energia zainstalowana Sprawność [%] Koszt inwestycyjny [USD / kW] Mikroturbiny gazowe 25  100 kW 25  30  350 Ogniwa paliwowe stacjonarne 20  2000 kW 30  45  2000 Ogniwa paliwowe do napędu pojazdów 30 200 kW  200 Układ hybrydowy (ogniwo paliwowe / mikroturbina) 100 200 kW 60  70 - Bateria chemiczna 50 500 kWh 70  80  500 / kWh Magazynowanie energii w masach wirujących 2 100 kWh Źródło: CIGRE Tech. Broch

8 Generacja scentralizowana (systemowa) Generacja rozproszonaTabela 3. Konkurencyjność niektórych technologii wytwarzania Technologia Obecnie dostępne  Następna generacja  Nakłady inwestycyjne [USD / kW]  Sprawność [%] [USD / kW] Generacja scentralizowana (systemowa) Turbiny gazowe 35 200 45 Układy gazowo-parowe 500 57 350 62-63 Na węglu kamiennym 42 900 45-50 Na w.k. z kotłami fluidalnymi 1800 1200 41-47 Generacja rozproszona Mikroturbiny gazowe ( kW) 28 300 37 Gazowe silniki tłokowe 32 Małe turbiny gazowe Silniki Diesla 40 48 Ogniwa paliwowe 3000 40-50 60-70 Systemy fotowoltaiczne 7000 10 15-20 Elektrownie wiatrowe 1500 40-45 1000 Źródło: J, Paska Źródło: J, Paska

9 Ocena technologii GR (1)

10 Ocena technologii GR (2)

11 Ocena technologii GR (3)tło na podstawie:

12 Ocena technologii GR (4)

13 Ocena technologii GR (5)

14 Ocena technologii GR (6)

15 Ocena technologii GR (7)Tło na podstawie: „Yellowstone”, Yann Arthus Bertrand

16 Ocena technologii GR (8)

17 Ocena technologii GR (9)

18 Ocena technologii GR (10)

19 Ocena technologii GR (11)

20 European Energy DelphiQuestionnaire First Round – June 2003

21

22

23

24

25 Podsumowanie odnawialne źródła energii,Zasadniczy problem rozproszonych zasobów energetycznych leży obecnie w integracji tych zasobów w istniejących systemach zaopatrzenia w energię. Ponadto w działaniach Komisji Europejskiej (realizowanych przy pomocy mechanizmów Programów Ramowych) podkreśla się fakt, iż rozwój zasobów rozproszonych – w tym głównie generacji rozproszonej - jest warunkiem koniecznym dla pożądanej skali rozpowszechnienia wielu czystych technologii, z których najważniejszymi są: odnawialne źródła energii, skojarzone procesy cieplno – elektryczne (kogeneracja, poligeneracja), ogniwa paliwowe i technologie wodorowe, technologie energoefektywne, wymagające aktywnych technik zarządzania popytem (DSM). Hasłem nadrzędnym pozostaje dążenie do zrównoważonego rozwoju: jest to podstawowy imperatyw, kształtujący działania w Europejskim Obszarze Badawczym ERA.