HISTORIA BUDOWY ELEKTROWNI W POLSCE

W czasach międzywojennych na terenie Polski wybudowano 12 elektrowni wodnych, jednakże ani jedna z nich nie nich nie posiadała mocy większej niż 10 MW, a w sumie posiadały moc 18MW. Przed rozpoczęciem II wojny światowej elektrownia o największej mocy w kraju pracowała w Gródku na Pomorzu (3,9 MW) i dostarczała energię elektryczną Gdyni. W latach trzydziestych zaczęto budowę kilku nowocześniejszych i większych elektrowni w Dunajcu, Sole i Sanie. Wybuch II wojny światowej zahamował rozwój hydroenergetyki w Polsce. Powojenne zmiany terytorialne w kraju przyniosły zmiany na obszarze ziem zachodnich, gdzie rozpoczęto budowę kilkudziesięciu zakładów hydroenergetycznych, oraz większych elektrowni w Pilchowicach i Dychowie na Bobrze. Całkowita wydajność polskich elektrowni w 1946 roku wynosiła aż 160 MW.

Po II wojnie światowej nastąpił okres gwałtownej rozbudowy elektrowni wodnych, jednak jej rozbudowa nie była tak szybka jak rozbudowa całej polskiej energetyki. Dopiero w latach sześćdziesiątych uruchomiono kilka nowych elektrowni wodnych, jak hydroelektrownie w Kornowie, Myczkowcach, Dębem, Solinie, Tresnej, Żydowie i Włocławku.

Po tym okresie rozbudowa sieci hydroelektrowni została zahamowana. Największe, nowopowstałe z nich to: elektrownie w Żarnowcu i Niedzicy oraz w Porąbce-Żar..

PODZIAŁ ELEKTROWNI WODNYCH W POLSCE

  • ELEKTROWNIE ZBIORNIKOWE - są zasilane energią, pochodzącą z rzek górskich, nazywaną "białym węglem". Zbiorniki posiadają charakter energetyczny i retencyjny, mają za zadanie wyrównywanie poziomu rzeki poniżej zapory. Elektrownie zbiornikowe nie pracują stale, lecz ich czas pracy zależy pojemności wody znajdującej się w zbiorniku. Innym typem elektrowni zbiornikowych jest elektrownia derywacyjna (doprowadzająca wodę ze zbiornika do elektrowni z niższego zbiornika, położone są zawsze na rzekach górskich, np. elektrownia w Myczkowcach na Sanie) lub elektrownia szczytowo - pompowa (w procesie produkcji energii współpracują dwa zbiorniki wodne, zlokalizowane w sąsiedztwie, ale na różnych wysokościach). W nocy, gdy krajowy system energetyczny nie jest obciążony, elektrownia pompowa zasilana jest energią elektryczną z sieci zasilanej przez pracujące na stałe elektrownie cieplne. Ta energia pozwala na przepompowanie wody ze zbiornika dolnego do górnego, aby w nim wzrosły zasoby energii i można by je wykorzystać ponownie, w czasie zasilania sieci energetycznej za dnia w okresie jej maksymalnego obciążenia.
  • ELEKTROWNIE PRZEPŁYWOWE - wykorzystują w turbinach energię kinetyczną z płynącej wody rzecznej. Pracują one niemalże bez przerwy, a uzyskana moc zależy od ilości płynącej wody w rzece.

Dla lepszego i skuteczniejszego wykorzystania wód płynących tworzy się tzw. kaskady w postaci zespołów zbiorników i elektrowni, rozmieszczonych wzdłuż rzecznego cieku. Kaskady hydroenergetyczne są zdolne do wykorzystania prawie całego zasobu energii w rzece.

POLSKIE ELEKTROWNIE WODNE

SOLINA

Zapora wraz z elektrownią wodną w Solinie została zbudowana w okresie 1961-1968. Zapora powstawała z początku w wielkich trudach, a to za sprawą wyludnienia miast i wsi, zapoczątkowanego przeprowadzoną w roku 1947 akcją "WISŁA". Uwarunkowana była ona drastyczną decyzją władz a polegała na wysiedleniu z tych rejonów obywateli ukraińskich. Po upływie trzech lat dokonano wysiedlenia setek tysięcy ludzi. Zapora jest zaporą betonową ciężką a jej wybudowanie kosztowało 1,5 miliarda złotych. Jest wysoka na 82 metry, ciągnie się od brzegu do brzegu na długości 622 metry, a jej szerokość w koronie dochodzi do 12 metrów. Zapora posiada objętość 760 000 m sześciennych. Wewnątrz zapory znajduje się kapiąca woda. Zapora pracuje stale, bez przerwy. Część nadwodna ulega w roku przesunięciom. Beton ulega kurczeniu i rozprężaniu, a woda jest zdolna do wnikania nawet w najdrobniejsze szczeliny. W podziemiach umieszczone zostały zawieszone na stropie zapory na strunach wahadła, których dolne końcówki znajdują się w zbiornikach wypełnionych olejem. Czujniki mają za zadanie informowanie o odchyłkach od pionu. Jeśliby zaistniała groźba katastrofy i zawalenia się betonowej tamy, jest ona tak skonstruowana, by zawalić się samoczynnie jak sześcienny klocek. Ta zapora posiada u podstawy 65 metrów długości, tak samo jak odcinek powyżej powierzchni wody, stąd dalsza możliwość hamowania przepływ Sanu. Solina jest elektrownią interwencyjno - regulacyjną. W sytuacji zapaści w systemie elektrycznym kraju jest ona uruchamiana. Tylko 1 minuta dzieli wciśnięcie guzika uruchamiającego działanie elektrowni od jej pełnego obciążenia. Taką zaletę posiadają wszystkie elektrownie wodne. Solina jest swoistym pogotowiem ratunkowym, uzupełniającym nagłe niedobory energii w systemie elektrycznym. Po jej wyłączeniu energię zapewniają elektrownie cieplne.

CZORSZTYN-NIEDZICA

Plany budowy tej elektrowni sięgają 1905 roku - w tym roku rozpoczęto tworzenie i zbieranie materiałów dotyczących zbudowania w rejonie Czorsztyna sztucznego zbiornika. Finałem tych planów był zamysł budowania czterech zbiorników, zlokalizowanych na najgroźniejszych dopływach karpackich górnej Wisły - w Rożnowie i Czorsztynie na Dunajcu, Porąbce na Sole i Mucharzu na Skawie. Warto tu wspomnieć, iż plany budowy tych zbiorników zostały przedstawione w 1919 roku - znanemu specjaliście, głównemu architektowi wielu siostrzanych obiektów w Szwajcarii, a następnie ministrowi robót publicznych oraz pierwszemu Prezydentowi Rzeczypospolitej Polski - Gabrielowi Narutowiczowi. Straszliwa w skutkach powódź w 1934 roku była ostatecznym przypieczętowaniem podjęcia decyzji o natychmiastowej budowie jednego z tych zbiorników - w Rożnowie. Następnym w kolejności budowanym zbiornikiem miał być zbiornik w Niedzicy, dla którego plany opracowano w latach 1938-1939. Po wojnie doszło do ewolucji poglądów, dotyczących kształtu inwestycji budowania zbiorników, co było wynikiem zaistniałych problemów gospodarki wodnej i wymogów ochrony środowiska, jakich musiały zostać uwzględnione przy budowie tak znacznych obiektów w regionie o wybitnych walorach przyrodniczych i kulturowych. Dodatkowo budowa zapory spotkała się z oporem mieszkańców zatapianych wsi i wysiedlanych terenów. Elektrownia w Czorsztynie posiada długość 404 metrów, i wysokość 60 metrów. Czorsztyn to elektrownia szczytowo-pompową - oddająca energię elektryczną do sieci w czasie jej największego niedoboru. Zdolności pompowe - elektrownia pracuje w godzinach nocnych, kiedy energia nie jest droga i nie notuje się jej okresowych braków - woda przepompowywana jest z dolnego zbiornika do górnego - wytwarzana energia stosowana jest za dnia w czasie jej największego niedoboru.

Cechą charakterystyczną elektrowni szczytowych jest krótki okres od jej uruchomienia do pełnej pracy - około 3-4 min. Elektrownia w Czorsztynie ma za zadanie pełnienie funkcji przeciwpowodziowej, zaopatrzeniowej w wodę, rekreacyjnej i hydroenergetycznej.

WYKORZYSTANIE BIOGAZU W PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Człowiek jest nieświadomym producentem ogromnych ilości odpadów - ich źródła to gospodarstwa domowe, rolnicze i źródła przemysłowe. Odpady te składowane są na ogromnych wysypiskach, które są szpecące i szkodliwe dla środowiska. Na podstawie badań wynaleziono metodę otrzymywania gazu wysypiskowego - jest to beztlenowy rozkład śmieci, a więc materii organiczne. Szybkość i sposób powstawania gazu wysypiskowego zależy od składu, wilgotności, temperatury, wieku złoża odpadów. Czynnikami wspomagającymi lub opóźniającymi ten proces są: struktura odpadów, technika ich gromadzenia i przechowywania oraz sposób przykrycia wysypiska. Podstawowym składnikiem gazu wysypiskowego jest metan, o zawartości najczęściej 40 - 60%. Taka proporcja składników umożliwia wykorzystywanie biogazu w wytwarzaniu ciepła i energii elektrycznej. Powstający ze składowanych odpadów biogaz, a szczególnie jego składowa metan, prawdopodobnie po części odpowiada za wzrost ocieplenia klimatu i powstawanie tzw. efektu cieplarnianego. Do innych zagrożeń, towarzyszących powstawaniu biogazu należą np. groźba samozapłonów na składowiskach, samowolne rozprzestrzenianie się i trudności w rekultywacji biologicznej po zamknięciu całego składowiska. Zadaniem ekologów jest więc próba zagospodarowania biogazu, gdyż jego niekontrolowana i nieograniczona emisja do atmosfery może być szkodliwa dla środowiska naturalnego.

PRZYKŁADY WYKORZYSTYWANIA BIOGAZU:

  • TORUŃ - instalacja, będąca najnowocześniejszą na terenie Europy, wymagała zainwestowania prawie 8 mln zł. Służy ona wydobywania z potężnej pryzmy śmieci gazu, złożonego prawie w ponad 60% z łatwopalnego metanu. Instalacja ta zdolna jest do wytworzenia 450 kW energii elektrycznej (maksymalnie 550 kW), która skupowana jest przez Zakład Energetyczny. Zaś ponad 800 kW energii cieplnej zasila sieć miejską. Każdego miesiąca na "śmieciowym" gazie spółka Biogaz uzyskuje około 80 tys. zł zysku. Ale najważniejszymi efektami pracy tej instalacji nie są jedynie korzyści materialne, bezcenne jest jeszcze czyste środowisko.
  • GDAŃSK - prowadzone badania składu chemicznego i zawartości gazu wysypiskowego na składowisku odpadów w Gdańsku - Szadółkach polegały na szacunkowym określeniu możliwości produkcyjnych złoża i założeniu możliwości pozyskania 200 m3/h biogazu. Zdolność wyprodukowania energii elektrycznej dochodzi do 3200 MWh/rocznie. W wyprodukowaną energię elektryczną będzie można wyposażyć około 200 gospodarstw domowych.
  • GRUDZIĄDZ - od momentu otworzenia MEB w Grudziądzu wyprodukowano łącznie i oddano do sprzedaży do sieci energię elektrycznej około 282,5 MW. Rok 1998 r. to dla MEB rok rekordowo wysokiej wydajności produkcyjnej. W czasie dziesięciu miesięcy wytworzono 59,18 MW energii elektrycznej, na łączną kwotę 148 695,00 zł. Zyski były niebagatelne, w jednym miesiącu koszt eksploatacji MEB zabierał jedynie 30 % całkowitej wartości wyprodukowanej energii.

ELEKTROWNIE GEOTERMALNE W POLSCE

Energię geotermalną czerpie się z naturalnego ciepła wnętrza Ziemi, zgromadzonego w skałach i przemieszczających się między nimi płynach. Do typów ciepła geotermalnego zaliczamy: ciepło generowane w we wnętrzu ziemskim oraz, w mniejszych proporcjach, ciepło powstające w skorupie ziemskiej (jako wynik reakcji promieniotwórczych i przemian chemicznych). Jedynie sprzyjające warunki sprzyjają tworzeniu się złoży energii geotermalnej. Te warunki to skumulowanie ciepła w wodzie i parze wodnej, która zawarta jest w przestrzeni porowej skał przepuszczalnych, zalegających pod powierzchnią skał nieprzepuszczalnych, na głębokości, która nie przeszkadza ekonomicznej eksploatacji złóż. Ponad 75% powierzchni naszego kraju, zwłaszcza na terenach zachodnich i południowych, posiada warunki do eksploatacji energii geotermalnej. Wody geotermalne zalegają na głębokościach 250-600m a ich temperatura sięga ponad 300 stopni C.

W porównaniu z pozostałymi źródłami energii, zaletami energii geotermalnej są:

  • łatwość i dostępność (nie podlegają czynnikom zewnętrznym np. panującej sytuacji politycznej);
  • odnawialność złóż przy właściwej eksploatacji;
  • stała cena jednostki energii otrzymanej z ciepłowni geotermalnej;
  • brak szkodliwego wpływu na środowisko przyrodnicze.

PRZYKŁADY ELEKTROWNI GEOTERMALNYCH W POLSCE:

  • PYRZYCE - zadaniem ciepłowni geotermalno-gazowej jest zaopatrzenie w energię prawie 100% budynków, zlokalizowanych w tym 14-tysięcznym mieście. Nowo wybudowany system ma za zadanie wyprzeć 68 istniejących i działających do tej pory kotłowni lokalnych, pracujących na węgiel kamienny. Cena wyprodukowania 1 GJ energii cieplnej w Geotermii Pyrzyce jest równa 25 zł, współcześnie cena energii w mieście kształtuje się wokół 29 zł za 1 GJ
  • GEOTERMIA PODHALAŃSKA - to system ciepłowniczy, składający się z:

- Ciepłowni Geotermalnej wybudowanej w Szaflrach Bańskiej Niżnej

- Kotłowni gazowej, zbudowanej w Zakopanem

- Kotłowni gazowej zlokalizowanej w Nowym Targu

Jej moc szczytowa ma osiągnąć 125 MW.

ELEKTROWNIE WIATROWE

Wiatr to najpowszechniejsze i najobfitsze na Ziemi źródło czystej energii. Jest przede wszystkim źródłem niewyczerpanym i odnawiającym się. Polska posiada szczególnie korzystne warunki wiatrowe, które spokojnie może wykorzystać do wytwarzania energii. Największą ilość dni z wiatrem spotykamy w pasie nadmorskim (rejon Pomorza) oraz na zachodnich obszarach Polski, gdzie dni wietrzne stanowią 90-80% roku. Główne dwa cele wykorzystania energii wiatrowej to: otrzymanie mocy i energii w miejscach, w których pozostałe źródła energii są niespotykane - szczególnie w miejscach oddalonych od elektrycznego systemu rozdzielczego oraz oszczędność paliwa, uzyskana przez współpracę elektrowni wiatrowych i sieci elektrycznej. Odbiorcami energii wiatrowej są:

- gospodarstwa wiejskie,

- drobny przemysł i rzemiosło,

- systemy melioracyjne.

Współcześnie w Polsce istnieje około 35 niewielkich autonomicznych elektrowni wiatrowych typu WE. Elektrownię wiatrową wybudowano w Rawie Mazowieckiej - produkuje ona energię elektryczną, wykorzystywaną w ogrzewaniu i oświetlaniu stacji benzynowej. W Prażmowie koło Piaseczna elektrownia wiatrowa kooperuje z biogazownią a stosowana jest do podgrzewania masy fermentacyjnej. Innym przykładem jest Unisław koło Torunia, w której otrzymaną energię stosuje się w podgrzewaniu wody, wykorzystywanej przy myciu butelek w rozlewni wód mineralnych i piwa. Dnia 15 kwietnia 1997 r. oddano do użytku turbinę wiatrową w Tarczynie pod Warszawą. Jej wysokość wynosi 50 m, dwa śmigła posiadają długość 15 m i moc 250 kW. Jej możliwa osiągalna moc to 350 tys. kWh energii. 50% energii będzie doprowadzona do lokalnej sieci, pozostała energia zostanie przeznaczona na potrzeby prywatne właściciela wiatraków. Doprowadzi to do ograniczenia emisji dwutlenku węgla o nawet 420 t, dwutlenku siarki o nawet 2,8 t, tyleż tlenku azotu, a emisja popiołu, pyłu i żużlu - o około 24 t. Budowa wiatraka pochłonęła. 1 mln zł, jest to więc podstawowa przeszkoda upowszechnienia tego sposobu przetwarzania naturalnej energii.

Prąd uzyskany z wiatraków magazynowany jest w akumulatorach (zwłaszcza w niewielkich, przydomowych elektrowniach) bądź sprzedawany do sieci (według prawa taki producent ma pierwszeństwo w jej sprzedaży, a krajowe prawo gwarantuje jej całkowity zakup).

ELEKTROWNIA JĄDROWA W ŻARNOWCU

W 1982 roku podjęto decyzję o wybudowaniu na terenie naszego kraju pierwszej elektrowni jądrowej, za miejsce budowy wybrano Żarnowiec. Jednakże projekt ten napotkał wiele trudności - pojawiły się problemy jakościowe, związane z wadliwymi materiałami sprowadzanymi z ZSRR. Podjęto decyzję o sprowadzeniu części do konstrukcji odpowiedzialnych obiegów technologicznych z krajów zachodnich. Ale nie doprowadzono tego do końca, po pierwsze ze względu na brak funduszy a po drugie zagrodziła temu awaria elektrowni w Czarnobylu i narastające protesty ze strony społeczeństwa. Zaprzestanie budowy zostało ostatecznie przyjęte w dwa dni po wydaniu zezwolenia na sprowadzenie zatrzymanych wcześniej w drodze reaktorów. Opinia publiczna nie była pozytywnie nastawiona na budowę elektrowni jądrowej a dziennikarze nie interesowali się korzyściami z budowy, za to podkreślali związane z budową niebezpieczeństwo.

Przecież sąsiedzi Polski posiadają elektrownie jądrowe, a odległość rzekomo w takim wypadku nie gra ważnej roli.

Jednak sprawa budowy elektrowni jądrowej nie został do końca zapomniany - w ubiegłym roku zespół ekspertów powołany przez ministra przemysłu i handlu badał miejsce lokalizacji byłej EJ "Żarnowiec" pod budowę nowej elektrowni jądrowej. Żarnowiec został całkowicie przebadany i nie ma przeciwwskazań do budowy tam elektrowni jądrowej. Obecnie prowadzi się starania o przeprowadzenie wszelakich ekspertyz stanu technicznego obiektów dawnej elektrowni jądrowej, w celu ich zagospodarowania pod nowe obiekty nowobudowanej siłowni jądrowej.