Potencjał fotowoltaiki dla średnich i dużych miast w Polsce

• Autorzy: Janczyszyn Jerzy

Warianty tytułu

EN

The potential of photovoltaic panels for medium and large cities in Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule podjęto próbę oceny przydatności energii słonecznej do pokrycia zapotrzebowania na energię elektryczną średnich i dużych miast w Polsce za pomocą paneli fotowoltaicznych. Energia słoneczna nie dociera do powierzchni ziemi przez całą dobę i tylko w niewielkim stopniu zimą. Można ją przekształcić w energię elektryczną i przechowywać w bateriach, ale tylko przez kilka godzin. Przykładowo dla Krakowa obliczono średnią dobową wydajność i niezbędną powierzchnię paneli fotowoltaicznych, aby pokryć zapotrzebowanie miasta w okresie zimowym, kiedy zapotrzebowanie jest największe. Powierzchnia paneli w grudniu uzyskana dwoma sposobami wyniosłaby 43 i 64 km². Porównanie z wdrożonymi elektrowniami małej mocy pokazuje, że może to być nawet kilkaset km². Uznano, że obszar tego rzędu jest praktycznie nierealny w mieście, a nawet w jego sąsiedztwie. W rezultacie stwierdzono, że energia jądrowa pozostaje jedyną możliwością zapewnienia niezbędnej energii elektrycznej i ciepła, przy całkowitej rezygnacji z paliw kopalnych. To ostatnie wynika z konieczności ochrony klimatu i zapewnienia rentowności. W praktyce może to być elektrociepłownia magazynująca ciepło od lata do zimy w dużym magazynie ciepła.

EN

The article attempts to assess the suitability of solar energy to cover the electricity demand of medium and large cities in Poland using photovoltaic panels. It is known that solar energy does not reach the earth’s surface 24 hours a day and only to a small extent in winter. It can be converted into electricity and stored in batteries, but only for a few hours. For example, for Krakow, the average daily efficiency and the necessary area of photovoltaic panels were calculated to cover the city’s demand in winter, when the demand is the highest. The panel areas in December obtained in two ways would amount to 43 and 64 km². Comparison with implemented low-power power plants shows that it may be up to several hundred km². It was considered that an area of this order is practically unrealistic in the city or even in its vicinity. As a result, it was concluded that nuclear energy remained the only option to provide the necessary electricity and heat while abandoning fossil fuels. The latter result from the need to protect the climate and ensure profitability. In practice, it may be a combined heat and power plant storing heat from summer to winter in a large heat storage facility.

Słowa kluczowe

PL

energia elektryczna; zapotrzebowanie; panele fotowoltaiczne; powierzchnia paneli; uzysk energii elektrycznej; magazynowanie energii

EN

electricity; demand; photovoltaic panels; panel surface; electricity yield; energy storage

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 8
• Strony: 346--349
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Janczyszyn Jerzy

• AGH, Wydział Energetyki i Paliw (emeryt)

Bibliografia

• [1] Załącznik do uchwały nr 22/2021 Rady Ministrów z dnia 2 lutego 2021 r.
• [2] Założenia do planu zaopatrzenia gminy miejskiej Kraków w ciepło, energię elektryczną, paliwa gazowe. Aktualizacja, no. CXIX/1870/14, pp. 36-37, Październik 2014. Dostępny: https://www.bip.krakow.pl/?dok_id=167&sub_dok_id=167&su-b=uchwala&query=id%3D20499%26typ%3Du
• [3] Dzienne rozkłady zapotrzebowania mocy w Polsce w 2018/19, Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A., Praca KSE - Zapotrzebowanie mocy KSE, https://www.pse.pl/obszary-dzialalnosci/krajowy-system-elektroenergetyczny/zapotrzebowanie-kse
• [4] Miesięczne rozkłady szczytowego zapotrzebowania mocy w Polsce 2020, https://www.pse.pl/dane-systemowe/plany-pracy-kse/plan-koordynacyjny-miesieczny-pkm/plany-2007-2021
• [5] Szymański, B. Jak obliczyć uzysk energii z instalacji fotowoltaicznej? https://www.kampaniasolarna.pl/fotowoltaika/obliczyc-uzysk-energii-instalacji-fotowoltaicznej/
• [6] https://www.trinasolar.com/en-glb/product/VERTEX-DEG21 C.20
• [7] Zervas P.L., Sarimveis H., Palyvos J.A., Markatos N.C.G., Model-based optimal control of a hybrid power generation system consisting of photovoltaic arrays and fuel cells. Journal of power sources, 2008. 327-338, za Kam O.M., Noël S., Ramenah H., Kasser P., Tanougast C., ComparativeWeibull distribution methods for reliable global solar irradiance assessment in France areas. Renewable Energy, 2021, pp.194-210. https://hal.science/hal-03493228/document
• [8] Serwis METEO, Zespół Fizyki Środowiska WFilS AGH, meteo.fis.agh.edu.pl
• [9] MacKay D. J.C., Solar energy in the context of energy use, energy transportation, and energy storage, 2013, Technical report, http://www.inference.org.uk/sustainable/book/tex/RSsolar.pdf