ZDROJE A PŘEMĚNY ENERGIE JAN PREHRADNÝ, EVŽEN LOSA Katedra jaderných reaktorů FJFI ČVUT v Praze
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
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
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
Světová spotřeba primárních zdrojů energie 5
Produkce elektrické energie ve světě Uhlí a rašelina Ropa Zemní plyn Jádro Vodní Jiné Jiné Vodní Jádro Zemní plyn Ropa Uhlí a rašelina 25 000 2009 20 000 Jiné 329% 3,29% 15 000 10 000 5 000 Jádro 13,45% Vodní 16,22% Zemní plyn 21,44% Ropa 5,12% Uhlí a rašelina 40,49% 49% 0 6
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
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
Elektrický generátor 9
Spalovací motor Palivo obenzín onafta osurová ropa otěžké topné oleje obiopaliva Palmový olej Sójový olej Živočišné tuky..
Spalovací motor v elektrárně Pouze pro malé výkony do cca 50 MW obrazilská elektrárna SUAPE (17 x 22,43 MW = 380MW)
12 Uhelné elektrárny
Plynové elektrárny
14 Jaderné elektrárny - tlakovodní
15 Jaderné elektrárny - varné
16 Jaderné elektrárny
Princip štěpení Štěpení atomu vyvoláno pohlcením neutronu jádrem Z rozštěpeného atomu vyletí další neutrony
18 Vodní elektrárny klasické a přečerpávací
Vodní elektrárny přílivové První elektrárna v Bretani ve Francii (1967) špičkově 240 MW
Kaplanova turbína Francisova turbína Peltonova turbína
Větrné elektrárny Tvar listů speciálně profilovaný jako křídla letadel
22 Větrné elektrárny
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 Sluneční elektrárny
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
Sluneční elektrárny - termosolární Andalusie ve Španělsku Výkon199MW 19,9 26
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
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 Vodíková energetika současné koncepty
30 Děkuji za pozornost