ZDROJE A PŘEMĚNY. JAN PREHRADNÝ, EVŽEN LOSA Katedra jaderných reaktorů FJFI ČVUT v Praze

Transkript

1 ZDROJE A PŘEMĚNY ENERGIE JAN PREHRADNÝ, EVŽEN LOSA Katedra jaderných reaktorů FJFI ČVUT v Praze

2 Formy energie Energie rozdělení podle působící síly omechanická energie Kinetická (Pohybová) Potenciální (Polohová) oelektrická energie omagnetická energie ovnitřní energie Tepelná Jaderná Chemická (vazebná energie..) 2

3 Formy energie Energie z pohledu lidstva jako spotřebitele oprimární Teplo - teplárna Pohybová energie (pro automobily) spalování paliv oelektrická Tepelná elektrárna na fosilní paliva (ropa, zemní plyn, uhlí) Jaderná elektrárna Vodní elektrárna Sluneční elektrárna Větrná elektrárna Geotermální elektrárna Přílivová elektrárna 3

4 Přehled zdrojů Fosilní zdroje oropa p odhadované zásoby 64 let při současné spotřebě ouhlí odhadované zásoby 118 let při současné spotřebě ozemní plyn odhadované zásoby 250 let při současné spotřebě ouran odhadované zásoby 230 let při současné spotřebě Obnovitelné zdroje - nevyčerpatelnéč oslunce ovítr ovoda ozemě 4

5 Světová spotřeba primárních zdrojů energie 5

6 Produkce elektrické energie ve světě Uhlí a rašelina Ropa Zemní plyn Jádro Vodní Jiné Jiné Vodní Jádro Zemní plyn Ropa Uhlí a rašelina Jiné 329% 3,29% Jádro 13,45% Vodní 16,22% Zemní plyn 21,44% Ropa 5,12% Uhlí a rašelina 40,49% 49% 0 6

7 Produkce elektrické energie v ČR 2010 Vítr 0,39% FVE 0,72% Jádro 32,59% Uhlí 58,18% Voda 3,94% Plyn 4,19% 7

8 Elektrická energie Elektrárna k výrobě elektrické energie opřeměna jiné formy energie onejčastější postup Energie vázaná v přírodním zdroji Energie mechanická Energie elektrická (pomocí elektrického generátoru) ofotovoltaický jev otermoelektrický jev 8

9 Elektrický generátor 9

10 Spalovací motor Palivo obenzín onafta osurová ropa otěžké topné oleje obiopaliva Palmový olej Sójový olej Živočišné tuky..

11 Spalovací motor v elektrárně Pouze pro malé výkony do cca 50 MW obrazilská elektrárna SUAPE (17 x 22,43 MW = 380MW)

12 12 Uhelné elektrárny

13 Plynové elektrárny

14 14 Jaderné elektrárny - tlakovodní

15 15 Jaderné elektrárny - varné

16 16 Jaderné elektrárny

17 Princip štěpení Štěpení atomu vyvoláno pohlcením neutronu jádrem Z rozštěpeného atomu vyletí další neutrony

18 18 Vodní elektrárny klasické a přečerpávací

19 Vodní elektrárny přílivové První elektrárna v Bretani ve Francii (1967) špičkově 240 MW

20 Kaplanova turbína Francisova turbína Peltonova turbína

21 Větrné elektrárny Tvar listů speciálně profilovaný jako křídla letadel

22 22 Větrné elektrárny

23 Sluneční elektrárny Fotovoltaický jev fotoefekt oelektrony uvolňovány z látky v důsledku absorpce záření Technologie tlustých vrstev Fotovoltaický článek polovodičová p-n dioda z křemíkového plátku 85% solárních článků na trhu Technologie tenkých vrstev Fotovoltaický článek nosná plocha (např. sklo) napařena tenká vrstva křemíku levnější, ale nižší účinnost a nižší životnost oúčinnost přeměny cca, 15 %

24 24 Sluneční elektrárny

25 Sluneční elektrárny - termosolární osoustava zrcadel ohřívá roztavenou sůl osůl je možno ohřát na teploty přesahující 500 C ove výměnících se teplo ze soli předává do vody atvoří se pára, která pohání turbinu odíky akumulaci tepla v zásobnících na roztavenou sůl dokáže tato elektrárna pracovat až 15 hodin bez potřeby slunečního svitu 25

26 Sluneční elektrárny - termosolární Andalusie ve Španělsku Výkon199MW 19,9 26

27 Geotermální elektrárny Využití tepla zemského jádra (sopky, gejzíry, horké prameny) Na Islandu ČR Ústí n. Labem ovytápění plaveckých bazénů a zoologické zahrady Islandská elektrárna s Výkonem 120 MW 27

28 Vodíková energetika Vodík nejhojnější prvek ve vesmíru, tvoří 88 % zemské kůry oprůmyslově se vyrábí rozkladem zemního plynu při teplotě 1000 C, nebo elektrolýzou opro energetiku je využitelný ve spalovacích motorech a v palivových článcích V palivovém článku dochází k přímé přeměně energie chemické reakce vodíku s kyslíkem na elektrickou energii Palivem je plynný vodík, kyslík je dodáván z atmosféry Účinnost procesu dosahuje až 60 % opři zajištění levné produkce použití při zkapalňování uhlí levná výroba syntetických paliv (Fischer Tropschův proces) 28

29 29 Vodíková energetika současné koncepty

30 30 Děkuji za pozornost