PRACOWNIA NIEKONWENCJONALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII

Instytut Elektrotechniki Oddział Technologii i Materiałoznawstwa Elektrotechnicznego

Ekologiczna siłownia elektroenergetyczna

Siłownia słoneczna

Celem europejskiej strategii energetycznej jest pomoc w stworzeniu jednolitej polityki energetycznej, gwarantującej bezpieczeństwo dostaw surowców. Bruksela zwraca uwagę na zmiany klimatyczne. Proponuje, by do 2020 roku, jedna piąta zużywanej energii pochodziła ze źródeł odnawialnych - wody, wiatru i słońca. Komisja Europejska zakłada zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych i tym samym ochrony środowiska. W 2007 roku został opublikowany specjalny raport, w którym proponuje do 2020 roku zredukować produkcję dwutlenku węgla w Europie o minimum 20 procent. Rozwiązaniem na zapotrzebowanie energetyczne ma być między innymi zwiększenie produkcji czystej energii - pod koniec drugie dekady naszego stulecia elektrownie wiatrowe słoneczne czy wodne miałyby produkować jedną piątą unijnej elektryczności. Instytut Elektrotechniki wyszedł naprzeciw tym założeniom zaprojektował i wykonał prototyp ekologicznej siłowni słonecznej o mocy rzędu kilku kilowatów czyli wystarczającej dla domu jednorodzinnego.
Przetwarzanie energii słonecznej w użytkową odbywa się w cieplnych kolektorach słonecznych oraz w panelach fotowoltaicznych. Ciepło uzyskane w kolektorach może zostać zamienione na energię elektryczną. Jednym ze sposobów na konwersję ciepła nisko- i średniotemperaturowego na energię elektryczną jest wykorzystanie organicznych obiegów Rankine’a (Organic Rankine Cycle – ORC). Nadwyżki energii cieplnej, pozyskane w kolektorach słonecznych oraz ciepło o temperaturze zbyt niskiej do zasilania układu ORC można wykorzystać na przykład do przygotowania ciepłej wody na potrzeby bytowo-gospodarcze. W układzie modelowym, zasilanym ciepłem z próżniowych kolektorów słonecznych, dostarczajcych około 20 kW ciepła (przy temperaturze w parowniku obiegu około 100°C), pracuje generator o mocy 1,5 kWel. Energia elektryczna na potrzeby własne systemu – czyli do zasilania układu sterowania, pomp, wentylatorów itp. – pochodzi zogniw fotowoltaicznych. Nadmiar energii elektrycznej z układu ORC i fotoogniw może posłużyć do wytworzenia wodoru w elektrolizerze. Wodór zgromadzony w butlach zaprojektowanych i wykonywanych w Instytucie pozwala na magazynowanie energii przez dłuższy czas i może być wykorzystany do produkcji energii elektrycznej w ogniwach paliwowych naszej konstrukcji. Alternatywnym sposobem gromadzenia energii elektrycznej są hybrydowe układy bateria chemiczna – superkondensator, która obecnie jest opracowywana we Wrocławiu.


IEL/OW 2000-2012