Az energiapolitika jelenlegi világtrendje elősegíti az egyes energiafajták kiegyensúlyozott "úgynevezett energia-keverékét". Szerepük közvetlenül függ az értékeléstől a fenntartható fejlődés, valamint a gazdasági mutatók szempontjából. A klasszikus források mellett, mint pl a fosszilis tüzelőanyagok, az urán vagy az atomenergia természetesen a megújuló energiákra is vonatkozik. Általánosságban ezek a Nap és a Föld energia kimeríthetetlen formái.
A megújuló energiaforrások a következők:
- napenergia
- vízenergia
- a föld energiája
- Szélenergia
- geotermikus energia
- biomassza energia
- a tengerek és óceánok árapályainak energiája
A megújuló erőforrások maximális felhasználásának követelménye az Európai Unió és Szlovákia energiapolitikájának egyik legfontosabb pontja, nem utolsósorban. Az EU statisztikai hivatalának, az Eurostatnak a felmérése szerint az uniós polgárok 90% -a kormányaik egyik kiemelt feladatának tekinti a megújuló energiaforrások részarányának növelését az energiamérlegben. Az EU tagállamai elkötelezték magukat az üvegházhatású gázok kibocsátásának 2020-ig történő csökkentése mellett
A megújuló energiaforrások 20% -a, a megújuló energiaforrások a végső energiafogyasztás 20% -át, a közlekedés és energiafogyasztás 10% -át teszik ki.
a fogyasztás is 20 százalékkal csökken a 2007. évi előrejelzett értékhez képest.
A Szlovák Köztársaság azonban elkötelezte magát az Európai Unió (EU) mellett, hogy 2020-ra elérje a megújuló energiafogyasztás 14% -át, ami ambiciózus tervnek számít. 2010-ben Szlovákia energiaintenzitása a negyedik volt az EU-tagállamok között. Ez a tény szintén rámutat az energiamegtakarítás nagy lehetőségére. Például. az atomenergia részesedése a villamosenergia-termelésben 55% és Szlovákiát a világon a harmadik helyen foglalja el (Franciaország és Litvánia után).
A napenergia (napsugárzás, napsugárzás) az egyetlen életforrás bolygónkon. Ezen energia nélkül nem lenne élet a bolygónkon. Alapvetően a megújuló energiaforrások összes többi forrása ebből az energiából származik. Ezt az energiát a Nap belsejében zajló nukleáris átalakulások hozzák létre. Tekintettel arra, hogy a Nap hidrogénkészleteinek kimerülése fizikailag több milliárd év nagyságrendileg várható, ezt az energiaforrást megújulónak nevezik. A Földön található energia túlnyomó részét szintén felhasználják.
Napkollektorok
Azokat az eszközöket, amelyek közvetlenül használják a napsugárzást, napkollektoroknak nevezzük. Az 1360W/m2 intenzitású napfény a föld légkörének felületére esik. A légkör felszínén bekövetkező sugárzásnak az energia 34% -a visszaverődik az űrbe, 19% -a elnyelődik a légkörben, 47% pedig a föld felszínére esik. A napsugárzás energiája Szlovákiára átlagosan évi 850–1100 kWh/m2 területre esik. Az évnek 8760 órája van. Éghajlati viszonyainkban a Nap 1300 és 1900 óra között süt. A nap hatásának iránya folyamatosan változik. A kollektor területét akkor lehet a legjobban használni, ha merőlegesen helyezzük el a beeső napfényre. A mi körülményeink között elégséges egész évben határozottan dél felé irányítani a kollektort, a vízszintes síkra eső dőlésszöggel 30 ° -tól 45 ° -ig. A hatékonyságot a befogott és beeső hőáram sugara adja. Nyáron a napelemes rendszerek 80% feletti hatékonyságot érnek el. Télen a hatékonyság 10% alá csökken.
Hőszivattyúk
Elég energia van körülöttünk, de annak alacsony a hőmérséklete, így felhasználható melegvíz fűtésre vagy fűtésre. A különféle technológiák működése során is alacsony hőmérsékletű hő keletkezik, amelyet még mindig nehéz használni. Van azonban egy technikai eszköz, amely hatékonyan megnövelheti ezt a hőmérsékletet.
Hőszivattyúnak hívják. Szlovákia büszke lehet arra, hogy a világ első hőszivattyújának tervezője a szlovák őslakos, Aurel Stodola. Övé
egy 1928-ból származó hőszivattyú még mindig működik Svájcban, és a tó vizéből hőelvonással fűti a genfi városházát.
A hőszivattyú elvileg hűtőberendezésként működik, amelynek hajtóeleme leggyakrabban egy elektromos motorral hajtott kompresszor. Felszerelés
a hűtőközeg elpárologtatásával eltávolítja a hőt a párologtató alacsonyabb hőmérsékletű környezetéből, ezáltal lehűti a környezetet, és a hajtott energia (elektromos, mechanikus, termikus) segítségével a sűrített hűtőközeg a magasabb hőmérsékletű környezetbe kerül (pl. fűtőközeg - víz ) kondenzátorban történő kondenzációval. Ez felmelegíti. Az elpárologtatóból a kondenzátorba juttatott hőt megnöveli az a hő, amelyre a hajtóenergia a kompresszorban átalakul. Egyszerűen fogalmazva: a hőszivattyú olyan fűtőberendezés, amely ellentétes elven működik kompresszorként vagy abszorpciós hűtőszekrényként. A hűtőszekrény eltávolítja a hőt a benne tárolt élelmiszerekből, és a hűtő hátsó falán található hőcserélőn keresztül elvezeti a környezetbe.
A hőszivattyú eltávolítja a hőt a környezetből (levegő, víz, talaj) és elvezeti a fűtőközegbe. Ez az eszköz tehát elvezeti a hőt az alsó részről
hőmérsékleti szint magasabb szintre. Viszonylag hideg hőforrást (pl. Hideg levegő vagy hideg víz) is képes használni. A hideg hőforrás energiáját a működő anyag gőzzé változtatja. Köln segítségével nagyon könnyű kipróbálni ezt a folyamatot.
Ami az alacsony potenciálú energiaforrást és a fűtőközeget illeti, a hőszivattyúk alapvető típusait ismerjük fel: levegő - víz, víz - víz, talaj - víz vagy. levegő - levegő, a név első része alacsonyabb hőmérsékleti szintet jelöl (azaz honnan veszik a hőt), a második rész pedig magasabb hőmérsékleti szintet (ahol a hő átadódik).
A hőszivattyú nem örök mobiltelefon, és a táplált energia nélkül nem működik. Termikus (fűtési) teljesítményét mindkét bemenő energia (környezeti energia és a hajtás energiája) összege adja, ezért mindig nagyobb, mint a meghajtóra fordított energia. A második környezetbe továbbított teljes hőmennyiségben és így a hőteljesítményben a hidegebb környezetből vett hő 60-70% -a (ahol ingyenesen elérhető) és a szolgáltatott energia (villamos energia) körülbelül 30-40% -a, gáz), amelynek fizetnie kell.
Biomassza
A biomassza elégetésével az energiát ősidők óta nyerik. A biomasszát jelenleg főleg hő- vagy villamosenergia-termelésre (kapcsolt energiatermelésre), vagy nyersanyagként használják gáznemű, folyékony vagy szilárd tüzelőanyagok előállításához. A növények formájában lévő biomassza kémiailag megőrzött napenergia. Ez a Föld egyik leguniverzálisabb és legelterjedtebb energiaforrása is. Amellett, hogy táplálékot nyújt, építőanyagként használják, papírból, gyógyszerekből vagy vegyi anyagokból készül, kiváló üzemanyag is. A biomasszát tüzelőanyagként használják a tűz felfedezése óta. Előnye, hogy nemcsak az alapanyagok sokféleségét kínálja, hanem egyetemes felhasználást kínál az energiában is. Nemcsak hőtermelésre, hanem modern tüzelőberendezések villamosenergia-termelésére is felhasználható. A biomassza folyékony és gáznemű formái (etanol, metanol, fagáz, biogáz) szintén felhasználhatók gépjárművek meghajtására. Ma azonban gyakran alacsony minőségű üzemanyagnak számít, és sok országban még az energiastatisztikákban sem jelenik meg.
Szélenergia
A szélenergia (csakúgy, mint más alternatív energiaforrások) a Napból származik. A közvetlen napenergiától eltérően azonban valamilyen módon "felhalmozódik" a Föld légburkolatában, és változó hőmérsékletű és nyomású területek formájában. A szél ezért csak az energia eloszlása, jobban használható, mint a közvetlen napsugárzás, amely akár 90% -kal csökken, ha a nap éjjel is ugyanúgy megy, a napfény használhatatlan és télen gyengébb, mint nyáron.
A szél egyenletesebben és éjszaka is fúj, és ami a legfontosabb: télen viszonylag nagyobb, ha energiaigényesebb. Annak ellenére, hogy a szlovákok szélének mennyiségéről széles körben elterjedt a vélemény, ez az alternatív energiaforrás nagyobb mértékben nem tartozik a felhasználható források közé. Egy ilyen forrás gazdasági vonatkozásai még nem teszik lehetővé az így előállított energia versenyképességét az ipari forrásokból származó erőművekből (erőművek - víz-, hő-, atomenergia).
Előnyös azonban, hogy ma már szigeti üzemeltetésben is használhatók (telephelyek nyilvános villamos hálózat ellátása nélkül). A csökkenő szélerőműparkok árai azonban valószínűleg a közeljövőben valóban versenyhelyzetbe terelik kereskedelmi felhasználásukat.
Annak ellenére, hogy az év során viszonylag magas a szél előfordulása, nem minden terület alkalmas szélerőmű építésére. Hegyes terepen, amely Szlovákiára is jellemző, a légáramlás viszonylag egyenetlen. A terepi akadályok következtében a szél intenzitása és iránya, valamint a nem megfelelő turbulencia lép fel. Megbízható adat megszerzése az átlagos sebességről egy adott helyen meglehetősen nagy kihívást jelent. Nagyon jó helyszíneink vannak csak a Magas és az Alacsony-Tátrában, míg a legjobb helyszín pl. Chopok. Mindegyikük azonban nemzeti parkokban és megközelíthetetlen terepeken található. Épület
a nyilvános hálózathoz való esetleges elektromos csatlakozás drágábbá teszi az építkezést. A jó helységek, például Krížna (Nagy-Fátra) vagy Červenica - Dubník, ismét viszonylag megközelíthetetlenek. Szlovákiában elfogadható helyszínek a Kis- és Fehér-Kárpátok gerincei, a Devínská brána terület, a Kassa-medence, a Malá és Veľká Fatra, valamint
hegyi területek gerincei. Más helyszínek csak kis teljesítményű segéderőművek számára alkalmasak, pl. világítás és vízmelegítés a kertben és
Hasonlóképpen.
Geotermikus energia
A geotermikus energia a Föld belsejéből nyert energia. A geotermikus energia felhasználása a szén és az olaj előtt ismert volt. A geotermikus energia nem tartozik a legfontosabbak közé a világon, de megfelelő helyeken ez lehet a domináns energia, amely kielégíti az emberi igényeket. A Föld geotermikus megnyilvánulásai különböző helyeken jelennek meg, mint vulkánok, forró források, fumarolok vagy gejzírek.
A geotermikus energia legismertebb felhasználása a termálfürdőkben történik, de a történelem és a jelen is ismeri az épületek fűtését és az ételek elkészítését a Föld hőjének felhasználásával. A föld évmilliók alatt fejlődik. A vasból és nikkelből álló belső mag hőmérséklete körülbelül 4300 ° C, a külső magé pedig körülbelül 3900 ° C. A külső magon az alsó és a felső köpeny található, rajta a földkéreg. A kéreg és a köpeny között a magma képződik. A Föld felszínén mérhető hőáram nagyobb, mintha csak a Föld magjából érkezne. Ez a különbség nem a Föld kémiai reakcióiból származik, mert ezek nem lennének elégségesek. Az energia egy része felmerülhet pl. az árapály miatt.
A kőzetek kis mennyiségű radioaktív elemet is tartalmaznak, amelyek hosszú távú szétesés során hozzájárulnak a hő kialakulásához a reakciók során. A Föld felszínén a hőáram (egy bizonyos területen egy bizonyos idő alatt áthaladó hőmennyiség) átlagosan 0,06 W/m2. A geotermikus gradiens a hőmérséklet emelkedésének mértéke a mélység függvényében. Az átlagos értékek elérik a 3 ° C hőmérséklet-növekedést 100 m mélységben.
A világ geotermikus energiaforrásai pl. Új-Zélandon, Kaliforniában, Etiópiában, Kenyában, Törökországban, Görögországban, Olaszországban vagy Izlandon. Elméleti szempontból a geotermikus mezőből származó gőz felhasználása villamos energia előállításához egyszerű, de a gyakorlatban több problémát is meg kell oldani.