Budynki mieszkalne będące pod opieką konserwatora zabytków mają spory potencjał obniżenia zużycia energii. Jednak ograniczenia konserwatorskie oraz lokalizacja obiektów w gęstej tkance miejskiej mają duży wpływ na możliwy zakres prac termomodernizacyjnych. W celu zwiększenia efektywności energetycznej budynków przy jednoczesnej ochronie tkanki architektonicznej warto rozważyć przeprowadzenie głębokiej termomodernizacji obejmującej ocieplenie przegród od wewnątrz, wymianę stolarki, a także modernizację instalacji i źródła ciepła, np. współpracę istniejących węzłów ciepłowniczych z pompami ciepła czy kolektorami słonecznymi. Przemyślane działania termomodernizacyjne pozwalają zachować walory zabytkowe obiektów i wydłużyć ich czas życia. Związane z tymi działaniami obniżenie zużycia energii i wykorzystanie OZE minimalizują negatywny wpływ eksploatacji budynku na środowisko i przyczyniają się do podniesienia jakości życia mieszkańców oraz uniezależniania się od importowanych i kopalnych nośników energii.
EN
Residential buildings under conservation care have a high potential for reducing energy consumption. However, conservation restrictions and the location of the buildings in dense urban tissue have a major impact on the possible scope of thermomodernization actions. In order to increase the energy efficiency of buildings, while protecting the architectural value, it is worth considering deep thermomodernization including insulating the envelope from the inside, replacing woodwork, as well as upgrading the installation and heat source, for example, the cooperation of existing district heating substations with heat pumps or solar collectors. Well-considered thermal modernization measures help preserve the historic qualities of buildings and extend their lifespan. The associated reduction in energy consumption and use of RES minimize the negative impact of building operation on the environment and contribute to raising the quality of life of residents and gradual independence from imported energy carriers.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The aim of this article is to identify initiatives related to social innovation in the area of energy. The rationale for undertaking research on this topic stemmed from the scarcity of scientific studies on social innovation in the energy sector. Design/methodology/approach: The research used qualitative research methods to verify information from various sources. For this purpose, a case study method was used, which is particularly important when researching complex phenomena. Findings: The results indicate that social innovations fit into the broadly understood concept of sustainable development, stimulating initiatives in the area of renewable energy sources, as well as contributing to energy savings, increased use of renewable energy systems, and improving the quality of life of residents. Originality/value: The issue addressed in this paper concerns social innovations related to the energy sector, which play an increasingly important role in the context of energy savings and increased use of renewable energy systems (RES). Social innovations are derived from the quality of social dialogue of public, non-profit or private organizations contributing to the solution of social problems. Social innovation plays an important role in many areas including energy, especially in supporting a low-carbon society.
Jednym z kluczowych problemów i wyzwań współczesnej cywilizacji jest efekt cieplarniany i bezpieczeństwo energetyczne (strategia Unii Europejskiej), konkurencyjność polskiej i europejskiej gospodarki oraz zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza w miastach. Rozwój nowoczesnych baterii litowo-jonowych i poprawa zdolności magazynowania energii w bateriach ma strategiczne znaczenie dla Europy. Wojna na Ukrainie rozpoczęta w lutym 2022 r. zwróciła uwagę Europy na kwestię dywersyfikacji źródeł energii oraz konieczność inwestowania w odnawialne źródła energii. Rozpoczęto intensywne prace nad systemem energetyki rozproszonej, która nie może istnieć bez rozproszonego magazynowania energii. Kluczem do rozwoju rynku magazynów energii jest opracowanie rozwiązań w zakresie nowoczesnych elektrochemicznych metod magazynowania energii, ze szczególnym uwzględnieniem poniższych parametrów: wydajność, przyjazność dla środowiska, koszty, bezpieczeństwo. Celem niniejszego opracowania jest zaprezentowanie strategii projektowania nowego magazynu energii połączonego z instalacją fotowoltaiczną na wybranym modelowym domu, opartego na bateriach jonowo-litowych na podstawie zidentyfikowanych wyzwań technologicznych. Magazyny energii produkowane w oparciu o europejskie łańcuchy dostaw oraz o lokalną myśl techniczną przyczynią się do zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego, rozwoju rozproszonej energetyki oraz uniezależnienia od komponentów dostarczanych z Azji. W rozdziale poruszono kwestie technologiczne związane z budową ogniw jonowo-litowych oraz poszczególnych elementów ogniw takich jak katoda, anoda oraz elektrolit. Ponadto zaprezentowane są również dane dotyczące rozwoju rynku baterii na rynku światowym oraz trendy na rynkach europejskich. Na podstawie wyróżnionych wyzwań technologicznych projektowania nowego magazynu energii zaprojektowano strategie zmierzające to pokonania trudności, a co za tym idzie, zbudowania nowego magazynu charakteryzującego się: obniżonymi kosztami produkcji, zwiększoną pojemnością, zwiększoną mocą, zwiększoną żywotnością oraz wzrostem bezpieczeństwa.
EN
One of the key problems and challenges of modern civilization is the greenhouse effect and energy security (European Union strategy), the competitiveness of the Polish and European economies and the reduction of urban air pollution. The development of modern lithium-ion batteries and the improvement of battery energy storage capacity is of strategic importance for Europe. The war in Ukraine, which began in February 2022, has drawn Europe’s attention to the issue of diversification of energy sources and the need to invest in renewable energy sources. Intensive work has begun on a distributed energy system, which cannot exist without distributed energy storage. The key to the development of the energy storage market is the development of solutions for modern electrochemical methods of energy storage, with particular attention to the following parameters: efficiency, environmental friendliness, cost, safety. The purpose of this article is to present a strategy for the design of a new energy storage combined with a photovoltaic installation on a selected model house, based on lithium ion batteries on the basis of the identified technological challenges. Energy storages produced on the basis of the European supply chain and local technical thought will contribute to increased energy security, the development of distributed energy and independence from components supplied from Asia. The article addresses technological issues related to the construction of lithium ion cells and individual cell components such as cathode, anode and electrolyte. In addition, data on the development of the battery market in the global market and trends in European markets are also presented. On the basis of the highlighted technological challenges of designing a new energy storage, strategies are designed to overcome the difficulties and thus build a new storage characterized by: reduced production costs, increased capacity, increased power, increased life and increased safety.
Emission of harmful substances into the atmosphere resulting from the combustion of fuels in the energy production process and road traffic intensity are a key determinants of poor air quality in cities and the creation of an unfriendly environment for people to live in, which has a significant impact on their safety and health. The first step to reducing emissions is to reduce energy consumption. The ecological effect resulting from the thermal modernization of existing residential building stock was estimated. Nature-based solutions were proposed to compensate for the lost green areas in favor of gray infrastructure in the form of green roofs and walls. The possibility of improving environmental conditions by introducing this type of solutions into the urban tissue was assessed. Depending on the type of vegetation, one m2 of green cover is able to absorb an average of 2.3 kg of CO2 and 0.2 kg of particulate matter from the air per year. Renewable energy sources are an important element of green buildings. Heat pump may be the most advantageous solution in minimizing emissions combined with low operating costs. Obtaining energy from geothermal sources would be equally beneficial in terms of reducing emissions, but there are risks changes in groundwater levels or soil damage. Solar energy is one of the leading renewable energy sources, especially in hot water installations, where it is possible to reduce energy consumption by up to 50%.
Budynki zabytkowe oraz zlokalizowane w obszarze ochrony konserwatorskiej mają duży potencjał obniżenia zużycia energii, ale ze względu na walory architektoniczne znacznie ograniczone możliwości termomodernizacyjne. W artykule przedstawiono wytyczne dla inwestorów oraz pozytywne przykłady budynków wielorodzinnych w wybranych miastach Niemiec, Szwajcarii i Holandii, które, pomimo ograniczeń, zostały kompleksowo zmodernizowane w kierunku standardu możliwie niskoenergetycznego. W budynkach tych, oprócz ociepleń przegród i wymiany stolarki, zastosowano rozwiązania bazujące na OZE, takie jak pompy ciepła, panele fotowoltaiczne i termiczno-fotowoltaiczne, urządzenia mikrokogeneracyjne, systemy wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła czy wykorzystujące ciepło odpadowe ze spalin jako dolne źródło pompy ciepła. Działania te przyniosły wymierne efekty w postaci obniżenia emisji CO2 nawet o 88%, wskaźnika EK o 81%, a EP o 86%. Uwzględniały one także komfort mieszkańców, tzn. zastosowano rozwiązania generujące niższy poziom hałasu i izolację akustyczną, jednostki umieszczono w miejscach niewidocznych, skorzystano także z możliwości synergii różnych rozwiązań technicznych. Głęboka transformacja sektora budowlanego w Polsce nie jest łatwym zadaniem i wymaga długofalowych i konkretnych działań. Jednak przykłady rozwiązań z sąsiednich krajów pokazują, że jest ona możliwa nawet w budynkach podlegających przepisom konserwatorskim.
EN
Historic buildings, as well as those located in conservation areas, have great potential for reducing energy consumption, but due to their architectural value, they have highly limited opportunities for thermomodernization. The article presents guidelines for investors and positive examples of multifamily buildings in selected cities in Germany, Switzerland and the Netherlands, which, despite their limitations, have been comprehensively modernized to a low-energy standard as possible. In the buildings, in addition to insulating the envelope and replacing the woodwork, RES-based solutions such as heat pumps, photovoltaic and thermal-photovoltaic panels, micro-cogeneration devices, mechanical ventilation systems with heat recovery or using waste heat from exhaust gases as a source of heat pumps were used. Such solutions have brought measurable results in reducing CO2 emissions by up to 88%, EK by 81%, and EP by 86%. In addition to the dimension of energy savings, the described solutions took into account the comfort of residents, i.e. the focus was on solutions that generate lower noise levels, the use of acoustic insulation, the location of units in invisible places or the possibility of synergies between different technical solutions. Deep transformation of the building sector in Poland is not an easy task and requires long-term and concrete actions. However, examples of solutions from neighboring countries show that it is possible even in buildings under the preservation regulations.
In the years 2021-2023, Poland and Europe experienced unprecedented increases in energy prices in the last dozen or so years, leading to shifts in the economic perception of renewable energy sources. PV installations have achieved a simple payback time (SPBT) of less than 10 years, also prompting a consideration installation solar thermal collectors. The study analyzed selected micro-scale renewable energy installations (photovoltaic, wind turbine, solar thermal collector) and estimated simple payback times for individual potential investments in these installations. The analyses revealed that PV installations currently have the shortest payback time, but this trend might evolve in the future due to the lowest daily energy prices coinciding with the highest energy production values from PV installations. In the years 2016-2023, the lowest SPBT value was attained for photovoltaics. However, in 2022, a similar SPBT value was achieved for solar thermal installations, replacing natural gas sources. PV and solar thermal technologies are also viable for micro-installations, with lower associated risks related to productivity, such as specific yields influenced by geographical and weather conditions, as well as terrain and landscape features, especially for small turbine turbines.
PL
W latach 2021 — 2023 W Polsce i W Europie wystąpiły niespotykane W ostatnich kilkunastu latach wzrosty cen energii, które spowodowały zmiany W postrzeganiu ekonomicznym źródeł typu OZE. Instalacje PV osiągnęły prosty czas zwrotu (SPBT) poniżej 10 lat, a dla solar thermal wrócił czas do rozważania tego typu urządzeń. W pracy przeanalizowano wybrane instalacje OZE (photovoltaic, wind turbine, solar thermal collector) W skali mikro oraz oszacowane proste czasy zwrotu dla poszczególnych potencjalnych inwestycji W instalacje. W wyniku analiz instalacje PV mają najkrótszy czas zwrotu, jednak W przyszłości może się to zmienić ze względu na trend W zakresie występowania najniższych cen energii W skali doby przy najwyższych wartościach produkcji energii z instalacji PV. W latach 2016 — 2023 najniższa wartość SPBT osiągalna była dla fotowoltaiki, jednak W 2022 podobna wartość SPBT została osiągnięta dla instalacji solar thermal zastępującej źródła natural gas. PV i solar thermal to także technologie, których zastosowanie W skali mikroinstalacji nie Wiąże się z dużym ryzykiem związanym z produktywnością (specific yields) np. spowodowanych warunkami geograficznymi i pogodowymi, a także ukształtowaniem terenu i kraj obrazu (szczególnie dla małych Wind turbines).
W artykule dokonano analizy techniczno-ekonomicznej instalacji prosumenckiej w domu jednorodzinnym, składającej się z kolektorów słonecznych, pompy ciepła oraz instalacji fotowoltaicznej. Zaproponowano metodykę doboru konkretnych rozwiązań technicznych, opartą na danych eksploatacyjnych oraz modelach matematycznych komponentów instalacji. Rozważono trzy warianty, zróżnicowane pod względem udziałów mocowych komponentów. Kalkulacji ekonomicznych dokonano z uwzględnieniem dostępnego programu dotacyjnego. Analiza pokazuje wpływ rozmiaru instalacji na okres zwrotu inwestycji.
EN
This paper presents a technical and economic analysis of a prosumer installation in a single-family house, consisting of solar collectors, a heat pump and a photovoltaic installation. A methodology was proposed for the selection of specific technical solutions, based on operational data and mathematical models of the installation components. Three variants were considered, differentiated by the power shares of the components. Economic calculations were made taking into account the available subsidy programme. The analysis shows the impact of installation size on the payback period.
Wyczerpywanie się surowców nieodnawialnych oraz ich możliwy negatywny wpływ na środowisko i klimat skłania do wyszukiwania alternatywnych metod wytwarzania energii elektrycznej. W pracy przedstawiono analizę możliwości pozyskiwania energii z falowania w południowej części Morza Bałtyckiego w oparciu o reanalizę i pomiary falowania, zlokalizowanymi w dwóch różnych strefach głębokościowych. Maksymalna możliwa energia do wygenerowania mieści się w przedziale 5,7-7,2 kW/m grzbietu fali. Na podstawie danych pomiarowych falowania oraz danych producenta elektrowni pływakowej oszacowano, iż 71-88 km modułów pływakowych mogłoby zaopatrzyć w energię elektryczną aglomerację trójmiejską, a średnia wartość wytworzonej energii plasowałaby się w przedziale 100-169 kW. Przeprowadzona analiza wskazuje na przeciętny potencjał Bałtyku Południowego, związany z krótkookresowymi, wysokimi stanami hydrodynamicznymi morza.
EN
Depletion of non-renewable resources keep us for searching of new alternative methods of generating electricity. There were possibilities in the paper that two of the undulations that are consistent with the experience of the Baltic Sea based on reanalysis and wave measurements, operating based on different depth zones. The maximum power this system can generate is within 5,7-7,2 kW per meter of a wave rigde. Based on the waving mesurments and manufactures data of this kind wave plant, the length 71-88 km of modules could be supply Tri-city agglomeration consumption. Average power of installation would be range 100-169 kW. The conducted analysis access to the average potential of the South Baltic Sea, research with short-term, fast hydrodynamic states of the sea.
Ciepłownictwo systemowe w Polsce wymaga szybkiej i gruntownej restrukturyzacji. Motorem działań proekologicznych jest nie tylko coraz większa świadomość społeczeństwa, ale również nowe wytyczne Unii Europejskiej i obecna sytuacja geopolityczna Polski. Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii do produkcji energii i ciepła jest jednym z ważniejszych wyzwań stawianych w obecnych czasach przed praktycznie całą Europą. Niestety Polska nie jest liderem tych zmian, dlatego w najbliższych latach należy koncentrować się na wdrażaniu innowacyjnych pomysłów, które od lat są z sukcesem wykorzystywane w innych krajach. W niniejszej pracy przedstawiono nowatorski pomysł zużytkowania energii wiatru i słońca do produkcji energii cieplnej, która będzie wykorzystana przez mieszkańców miasta Wałcz do ogrzania domów i mieszkań. W zaprezentowanym rozwiązaniu wykorzystano magazyn PTES (zbiornik wodny w wykopie gruntowym) o wielkości 90 000 m3 oraz kocioł elektrodowy o mocy 10 MW. W pracy przedstawiono również metodologię doboru optymalnych parametrów układu hybrydowego.
EN
District heating in Poland requires a quick and thorough restructuring. The driving force behind pro-ecological activities is not only the growing awareness of the society, but also the new guidelines of the European Union and the current geopolitical situation of Poland. The use of renewable energy sources for the production of energy and heat is one of the most important challenges facing virtually all of Europe nowadays. Unfortunately, Poland is not a leader of these changes, so in the coming years we must focus on implementing new and innovative ideas that have been successfully used in other countries for years. This paper presents an innovative idea of using wind and solar energy to produce thermal energy, which will be used by the inhabitants of the city of Wałcz to heat their houses and flats. The presented solution uses a PTES storage (water reservoir in a ground excavation) with a size of 90,000 m3 and an electrode boiler with a capacity of 10 MW. The paper also presents the methodology for selecting the optimal parameters of the hybrid system.
Poważnym wyzwaniem naszego wieku jest globalne zapewnienie rozwoju zrównoważonego we wszystkich dziedzinach życia. Rozwój zrównoważony (sustainability) jest problemem egzystencjonalnym „być albo nie być” naszej planety, stąd konieczność wykorzystywania odnawialnych źródeł energii, ale przede wszystkim jest to problem finansowy, zarówno w skali makroekonomicznej jak też dotykającym każdego człowieka. Gwałtownie rosnące ceny energii są jednym z kluczowych aspektów budowania obiektów energooszczędnych lub samowystarczalnych energetycznie. Coraz powszechniejsze stają się instalacje fotowoltaiczne oraz pompy ciepła, których celem jest redukcja kosztów użytkowania obiektu oraz czynny udział w tworzeniu samowystarczalnej energetycznie gospodarki. Celem niniejszego artykułu jest analiza kosztów użytkowania wybranego obiektu budowlanego w przypadku zastosowania fotowoltaiki wraz z technologią pompy ciepła oraz porównanie ich z kosztami korzystania z innej formy ogrzewania. Do kalkulacji przyjęto średnie wartości cen w bieżącym roku oraz zasady rozliczeniowe funkcjonujące od stycznia 2022 r. Kalkulację przeprowadzono na konkretnym ośrodku, o powierzchni 620 m2.
EN
The serious challenge of our century is to ensure sustainable development globally in all areas of life. Sustainability is an existential problem „to be or not to be” of our planet, hence the need to use renewable energy sources, but above all it is a financial problem, both on a macroeconomic scale and affecting every human being. Rapidly rising energy prices are one of the key aspects of building energy-saving or energy self-sufficient buildings. Photovoltaic installations and heat pumps are becoming more and more common, the purpose of which is to reduce the costs of using the facility and actively participate in creating an energy self-sufficient economy. The purpose of this article is to analyze the costs of using a selected building in the case of using photovoltaics with heat pump technology and comparing them with the costs of using another form of heating. The average price values in the current year and the settlement rules applicable from January 2022 were used for the calculation. The calculation was carried out for a specific resort with an area of 620 m2.
Ograniczenie emisji gazów cieplarnianych i zwiększenie udziału energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii (OZE) w miksie energetycznym stanowią ogromne wyzwanie dla większości światowych gospodarek, w tym Polski. Ze względu na specyfikę produkcji energii z OZE – jej rozwój na dużą skalę nie jest możliwy bez rozwiniętych systemów wielkoskalowego magazynowania i bilansowania energii. Wodór może być wykorzystywany w nieuniknionej transformacji energetycznej jako źródło, nośnik lub magazyn (bufor) energii, stąd też dynamika rozwoju technologii wodorowych stale przybiera na sile. Istotną kwestią dla zapewnienia bezpieczeństwa podziemnego magazynu i ograniczenia ryzyka związanego z ucieczką/stratą magazynowanego wodoru jest uszczelnienie otworów wiertniczych z wykorzystaniem szczelnego zaczynu cementowego, tworzącego dobrej jakości kamień cementowy. W niniejszej pracy podjęto próbę oceny szczelności stwardniałych zaczynów cementowych opracowanych do celów uszczelniania odwiertów w podziemnych magazynach wodoru (PMW) zlokalizowanych w sczerpanych złożach gazu ziemnego. W badaniach rejestrowano natężenie przepływu wodoru, co pozwala na ocenę porównawczą poszczególnych próbek w kierunku najniższych wartości przepływu, odpowiadających najwyższej szczelności. Pomiary wykonywano w różnych warunkach ciśnienia (wysokie ciśnienie porowe, niskie ciśnienie porowe, wysokie ciśnienie różnicowe, niskie ciśnienie różnicowe) i temperatury (60°C, temperatura pokojowa). Ustalenie przepuszczalności stwardniałych zaczynów cementowych jest problematyczne ze względu na specyficzny charakter ośrodka porowatego, który to cechuje się niestabilnością parametrów w czasie i w trakcie suszenia ulega trwałym uszkodzeniom.
EN
Reducing greenhouse gas emissions and increasing the share of electricity from renewable energy sources (RES) in the energy mix is a huge challenge for most global economies, including Poland. Due to the specific nature of RES energy production, its large-scale development is not possible without developed large-scale energy storage and balancing systems. Hydrogen can be used in the inevitable energy transition both as a source, carrier or storage (buffer) of energy, hence the dynamics of hydrogen technology development is steadily gaining momentum. An important issue to ensure the safety of underground storage and to reduce the risk of escape/loss of stored hydrogen is the sealing of boreholes using a hydrogen tight cement. The present study attempts to assess the tightness of hardened cement slurries developed for sealing boreholes in underground hydrogen storage facilities located in depleted natural gas fields. Hydrogen flow rates were measured, allowing a comparative assessment of individual samples towards the lowest flow rates corresponding to the highest tightness. Determining the permeability of hardened cement slurries is problematic due to the specific nature of the porous medium, which is characterised by instability of parameters over time and is permanently damaged during drying.
This study analyses the role of the circular economy (CE) and renewable energy sources (RES) in bringing human activity to a climate-neutral state. At the same time, it was pointed out that achieving this neutrality allows to achieve a net-zero level of CO2 emissions, as well as significantly reduces the emission of other greenhouse gases into the atmosphere. In order to more fully illustrate the issue of climate change inhibition adopted for analysis in this article, the basic concepts, characteristics of the essence of circular economy and individual types of RES were defined, and it was also shown that the use of these methods in broadly understood human activity is necessary to achieve zero net CO2 emissions, which creates opportunities to stop "extreme climate madness". The purpose of this article is to present the role of circular economy and renewable energy sources in achieving climate neutrality of human activity, as well as the influence of Putin's imperial policy on the course of this process.
W artykule zaprezentowano model hybrydowego systemu OZE (system słoneczno-wiatrowy) z elektrochemicznym magazynem energii sterowanym opracowanym algorytmem. Przeprowadzono symulacje obejmujące scenariusz zimowy i letni, pokazując różnice w wytwarzaniu energii z OZE. Celem algorytmu było sterowanie magazynem energii tak, aby minimalizować jej pobor z sieci zasilającej. Zastosowanie magazynów elektrochemicznych pozwala na elastyczne gromadzenie i wykorzystanie energii elektrycznej, zmniejszając uzależnienie od warunków pogodowych i w efekcie obniżając koszty energii elektrycznej. Obecnie trwają pracę nad integracją modelu sterowania z obiektem rzeczywistym, co pomoże w rozwoju bardziej precyzyjnych algorytmów sterowania, opartych o sztuczne sieci neuronowe, dla jednostek OZE z magazynami energii.
EN
Presented is a model of an RES hybrid system (wind-solar system) with an electrochemical energy store controlled by an elaborated algorithm. Carried out were simulations comprising winter and summer scenarios and showing differences in RES energy generation. The aim of the algorithm is to control an energy store in the way to minimize the energy draw on a power grid. Application of electrochemical stores enables elastic storage and use of electric energy diminishing the dependence on weather conditions and finally reducing the energy costs. At the moment works are conducted on integration of the control model with a real object that will help in development of more precise control algorithms, based on artificial neural networks, for RES units with energy stores.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The risk of emergencies in power grids may result in the need to repeatedly curtail the power generated from renewable energy sources (RES). The frequency of network emergency states occurring during the year can be determined based on available failure rate statistics. The power redispatch signal (this term means reducing generation in a renewable energy source and correspondingly increasing it in a centrally controlled source) may be issued by the appropriate network operator. The article presents the results of analyses, the aim of which was to assess the probable effects of annual generation reduction in a selected wind and photovoltaic power plant connected at the same grid node. An original method was proposed using Monte Carlo simulation, taking into account the generation technology and its annual distribution, and an external computational "engine" implementing sequences of flow calculations.
PL
Ryzyko wystąpienia stanów awaryjnych w sieciach elektroenergetycznych może spowodować konieczność wielokrotnego ograniczania mocy generowanej w odnawialnych źródłach energii (OZE). Częstość występowania stanów awaryjnych sieci w ciągu roku, można określić na podstawie dostępnych statystyk. Sygnał do redysponowania mocy (termin ten oznacza zmniejszenia generacji w źródle OZE i odpowiednie zwiększenie jej w źródle centralnie sterowanym) może wydać właściwy operator sieci. W artykule przedstawiono wyniki analiz, których celem była ocena prawdopodobnych skutków rocznego ograniczania generacji w wybranej elektrowni wiatrowej i fotowoltaicznej, przyłączonych w tym samym węźle sieci. Zaproponowano oryginalną metodę wykorzystującą symulację Monte Carlo uwzględniającą technologię generacji i jej roczny rozkład oraz zewnętrzny „silnik” obliczeniowy realizujący sekwencje obliczeń rozpływowych.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Ryzyko wystąpienia stanów awaryjnych w sieciach elektroenergetycznych może spowodować konieczność wielokrotnego ograniczania mocy generowanej w odnawialnych źródłach energii (OZE). Częstość występowania stanów awaryjnych sieci w ciągu roku, można określić na podstawie dostępnych statystyk. Sygnał do redysponowania mocy (termin ten oznacza zmniejszenia generacji w źródle OZE i odpowiednie zwiększenie jej w źródle centralnie sterowanym) może wydać właściwy operator sieci. W artykule przedstawiono wyniki analiz, których celem była ocena prawdopodobnych skutków rocznego ograniczania generacji w wybranej elektrowni wiatrowej i fotowoltaicznej, przyłączonych w tym samym węźle sieci. Zaproponowano oryginalną metodę wykorzystującą symulację Monte Carlo uwzględniającą technologię generacji i jej roczny rozkład oraz zewnętrzny „silnik” obliczeniowy realizujący sekwencje obliczeń rozpływowych.
EN
The risk of emergencies in power grids may result in the need to repeatedly curtail the power generated from renewable energy sources (RES). The frequency of network emergency states occurring during the year can be determined based on available failure rate statistics. The power redispatch signal (this term means reducing generation in a renewable energy source and correspondingly increasing it in a centrally controlled source) may be issued by the appropriate network operator. The article presents the results of analyses, the aim of which was to assess the probable effects of annual generation reduction in a selected wind and photovoltaic power plant connected at the same grid node. An original method was proposed using Monte Carlo simulation, taking into account the generation technology and its annual distribution, and an external computational "engine" implementing sequences of flow calculations.
Purpose: The aim of the article is to evaluate and characterize the use of renewable energy sources and their impact on the environment in selected European countries. Design/methodology/approach: relying on renewable energy sources is one of the fundamental goals of the European Union, which is constantly striving to improve the quality of life of societies, and to secure the welfare of present and future generations. The authors performed an analysis of energy consumption in 2010-2020 based on statistical data obtained from the European Statistical Office “EUROSTAT”. Numerous statistical analyzes, including data composition and decomposition, have been carried out. The authors relied on the analysis of change dynamics technique. The article presents indexes with a variable base (chain) and relative increments with a constant base. Findings: It has been established that the use of renewable energy in the following analyzed sectors such as electricity, transport, heating and cooling is diversified, with the highest use being noted in the field of heating and cooling. The most developed country in Europe in terms of the use of renewable energy sources is Iceland, followed by Norway and Sweden. The countries with the lowest use of renewable energy are Malta, the Netherlands and Luxembourg although these countries are exhibiting a growing tendency towards using renewable energy sources. Originality/value: The article presents the results of data composition regarding the use of renewable energy and its impact on the natural environment. Due to the analyzes used, it may be regarded as an interesting overview of the use of renewable energy sources.
W artykule poruszono kwestie wpływu transformacji energetycznej, w tym elektryfikacji ciepłownictwa jednorodzinnego, rosnącej liczby instalacji fotowoltaicznych i zmiany profilu zapotrzebowania energetycznego na pogorszenie parametrów jakościowych sieci zasilającej niskiego napięcia oraz sposobów ich poprawy z wykorzystaniem transformatorów symetryzujących instalowanych w głębi sieci nn. W pierwszej części artykułu przedstawiono analizę danych statystycznych dotyczących struktury i długości obwodów niskich napięć w Polsce oraz normatywnych parametrów jakości napięcia zasilającego wraz z czynnikami wpływającymi na ich pogorszenie w kontekście aktualnych trendów związanych z szerokim stosowaniem powietrznych pomp ciepła i generacji rozproszonej. W kolejnych częściach przedstawiona została analiza wybranej instalacji transformatora symetryzującego w sieci nn z instalacjami PV oraz niesymetrycznymi obciążeniami. Zawarte w artykule wyniki pomiarów potwierdzają wysoką skuteczność transformatora symetryzującego w redukcji asymetrii napięć i prądów w głębi sieci oraz wskazują dodatkowe korzyści wynikające ze stabilizacji sieci niskiego napięcia.
EN
The article describe the impact of the energy transformation including the electrification of single-family houses heating, the growing number of photovoltaic installations and changes in the consumer energy demand profile on the power quality parameters deterioration in the low-voltage network and the improvement methods using load balancing transformers installed deep inside the LV network. The first part of the article presents an analysis of statistical data on the structure and length of low-voltage networks in Poland and normative parameters of the power quality and factors affecting their deterioration in the context of current trends related to the widespread use of air source heat pumps and distributed generation. The following sections present an analysis of a selected load balancing transformer installation in LV networks with PV installations and unbalanced loads. The measurement results confirm the high efficiency of the balancing transformer in current and voltage asymmetry reduction inside the network and show additional benefits of the low-voltage network stabilization.
This article describes a new design solution for a hybrid bearing intended for use in prosumer wind turbines with a vertical axis of rotation of the turbine rotor. The automatic rotational speed-dependent load-switching, lubrication and cooling systems applied in the hybrid bearing ensure a particularly long service life and highly quiet running while maintaining high energy efficiency over the full rotational speed range of shafts with turbine rotors. The hybrid bearing design has been adapted to the use of lubricating fluids with the lowest possible viscosity, including oil-water emulsions and even water itself. The use of water as a lubricant makes the bearing system highly environmentally friendly and completely fire-safe.
PL
W artykule opisano nowe rozwiązanie konstrukcyjne łożyska hybrydowego przeznaczonego do zastosowania w prosumenckich siłowniach wiatrowych o pionowej osi obrotu wirnika turbinowego. Zastosowane w łożysku hybrydowym układy automatycznego przełączania obciążenia w zależności od prędkości obrotowej, smarowania i chłodzenia zapewniają uzyskanie szczególnie długiej trwałości i dużej cichobieżności przy zachowaniu wysokiej sprawności energetycznej w pełnym zakresie prędkości wirowania wałów z wirnikami turbinowymi. Konstrukcja łożyska hybrydowego przystosowana została do wykorzystania cieczy smarnych o możliwie niskiej lepkości, w tym emulsji olejowo-wodnych, a nawet samej wody. Wykorzystanie wody jako środka smarnego powoduje, że łożyskowanie ma wysokie walory ekologiczne i całkowite bezpieczeństwo pożarów
Osiągnięcie zerowej emisji CO2 przez kraje UE w 2050 r. byłoby możliwe pod warunkiem przestawienia się na wytwarzanie energii elektrycznej tylko przez źródła odnawialne. W artykule wykazano, że w Polsce jest to niewykonalne. Nadwyżki energii, produkowanej bardzo nierównomiernie przez OZE, trzeba będzie magazynować poprzez wytwarzanie wodoru w procesie elektrolizy wody a następnie wykorzystanie go w energetyce (wodorowe elektrownie gazowo-parowe) i transporcie (silniki wodorowe i/lub ogniwa paliwowe). Przewidywana, dość niska sprawność tego procesu oraz potrzeba pokrycia zapotrzebowania na energię elektryczną także w okresach słabych wiatrów spowodowałyby konieczność budowy farm wiatrowych o wielkiej łącznej mocy, ogromnych kosztach i nierealnie dużej powierzchni. Z tego powodu oraz ze względu na bezpieczeństwo energetyczne w podstawie systemu elektroenergetycznego muszą pozostać źródła stabilne, sterowalne, niezależne od pory dnia, roku i od pogody. Ponieważ z założenia nie mogą to być elektrownie węglowe ani spalające gaz ziemny, konieczne będzie zbudowanie w Polsce kilku dużych elektrowni jądrowych o łącznej mocy co najmniej 10 lub 15 GW.
EN
The requirement of zero CO2 emissions by EU countries in 2050 will make it necessary to generate electricity only from renewable sources (RES). The article shows that this is completely unrealistic in Poland. Surplus electricity produced very unevenly by RES will have to be stored through the production of hydrogen in the process of water electrolysis and its use in power engineering (hydrogen gas and steam power plants) and transport (hydrogen engines and / or fuel cells). The expected, relatively low efficiency of this process and the need to cover the demand for electricity also in periods of weak winds, they will make it necessary to build wind farms with great total power, unrealistically large area and huge costs. For this reason and for the sake of energy security, stable and controllable sources must remain in the base of the power system, independent of the time of day, year and weather. Since, by definition, they cannot be coal-fired or natural gas-fired power plants, it is necessary to build several large nuclear power plants in Poland with a total capacity of at least 10 or 15 GW.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.