Krótki kurs. Energetyka odnawialna - ebook
Wydawnictwo:
Data wydania:
11 kwietnia 2022
Format ebooka:
EPUB
Format
EPUB
czytaj
na czytniku
czytaj
na tablecie
czytaj
na smartfonie
Jeden z najpopularniejszych formatów e-booków na świecie.
Niezwykle wygodny i przyjazny czytelnikom - w przeciwieństwie do formatu
PDF umożliwia skalowanie czcionki, dzięki czemu możliwe jest dopasowanie
jej wielkości do kroju i rozmiarów ekranu. Więcej informacji znajdziesz
w dziale Pomoc.
Multiformat
E-booki w Virtualo.pl dostępne są w opcji multiformatu.
Oznacza to, że po dokonaniu zakupu, e-book pojawi się na Twoim koncie we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego tytułu.
Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na karcie produktu.
Format
MOBI
czytaj
na czytniku
czytaj
na tablecie
czytaj
na smartfonie
Jeden z najczęściej wybieranych formatów wśród czytelników
e-booków. Możesz go odczytać na czytniku Kindle oraz na smartfonach i
tabletach po zainstalowaniu specjalnej aplikacji. Więcej informacji
znajdziesz w dziale Pomoc.
Multiformat
E-booki w Virtualo.pl dostępne są w opcji multiformatu.
Oznacza to, że po dokonaniu zakupu, e-book pojawi się na Twoim koncie we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego tytułu.
Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na karcie produktu.
Multiformat
E-booki sprzedawane w księgarni Virtualo.pl dostępne są w opcji
multiformatu - kupujesz treść, nie format. Po dodaniu e-booka do koszyka
i dokonaniu płatności, e-book pojawi się na Twoim koncie w Mojej
Bibliotece we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego
tytułu. Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na
karcie produktu przy okładce. Uwaga: audiobooki nie są objęte opcją
multiformatu.
czytaj
na tablecie
Aby odczytywać e-booki na swoim tablecie musisz zainstalować specjalną
aplikację. W zależności od formatu e-booka oraz systemu operacyjnego,
który jest zainstalowany na Twoim urządzeniu może to być np. Bluefire
dla EPUBa lub aplikacja Kindle dla formatu MOBI.
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu
w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale
Pomoc.
czytaj
na czytniku
Czytanie na e-czytniku z ekranem e-ink jest bardzo wygodne i nie męczy
wzroku. Pliki przystosowane do odczytywania na czytnikach to przede
wszystkim EPUB (ten format możesz odczytać m.in. na czytnikach
PocketBook) i MOBI (ten fromat możesz odczytać m.in. na czytnikach Kindle).
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu
w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale
Pomoc.
czytaj
na smartfonie
Aby odczytywać e-booki na swoim smartfonie musisz zainstalować specjalną
aplikację. W zależności od formatu e-booka oraz systemu operacyjnego,
który jest zainstalowany na Twoim urządzeniu może to być np. iBooks dla
EPUBa lub aplikacja Kindle dla formatu MOBI.
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu
w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale
Pomoc.
Czytaj fragment
Pobierz fragment
Pobierz fragment w jednym z dostępnych formatów
Krótki kurs. Energetyka odnawialna - ebook
Seria Krótki kurs to książki popularnonaukowe wydawane przez Oxford University Press, które w przystępny sposób przedstawiają wiele tematów z niemal każdej dziedziny. Autorzy-eksperci z entuzjazmem omawiają fakty, analizy, pespektywy i nowe koncepcje, dzięki czemu trudne często trudne tematy stają się przystępne w lekturze. Niniejsza książka przedstawia w ciekawy i atrakcyjny wizualnie sposób zagadnienia dotyczące nowoczesnej energetyki – energetyki odnawialnej. Książka ta przedstawia treści tak, aby każdy Czytelnik, bez przygotowania naukowego, mógł zapoznać się ze wszystkimi aspektami energii odnawialnej. Autor książki – Nick Jelley, emerytowany profesor Uniwersytetu Oxfordu ukazuje Czytelnikom dynamicznie rozwijający się rynek OZE, czyli nowoczesne rozwiązania w energetyce i przemyśle w postaci energetyki wiatrowej, fotowoltaiki, biomasy i wielu innych źródeł niskoemisyjnych. Publikacja szybko i zwięźle odpowiada na pytania, czemu te rozwiązania są niezbędne dla dalszego istnienia ludzkości na ziemi i dla dobrostanu samej planety, w jaki sposób działają oraz jakie są ich perspektywy rozwoju. Dlaczego rozwój OZE jest tak ważny? Odpowiedź można znaleźć już na samym początku tej książki: „W życiu codziennym wykorzystujemy energię przez cały czas: gdy dzwonimy, gotujemy wodę lub prowadzimy samochód. Energia ma istotne znaczenie dla dobrej jakości życia: zapewnia ciepło, produkcję żywności i technologię zasilania; w ostatnich 200 latach do jej produkcji coraz bardziej wykorzystywaliśmy paliwa kopalne. Jednak spalanie węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego powoduje uwalnianie ogromnych ilości dwutlenku węgla (CO2) do atmosfery, a także wytwarza zanieczyszczenia, niezwykle szkodliwe dla naszego zdrowia i dla środowiska naturalnego. Mimo to najprościej byłoby dalej tak postępować, tym bardziej że zasoby paliw kopalnych wystarczą na kolejnych kilkaset lat. Jednak taki poziom dwutlenku węgla w atmosferze, który już w tej chwili poważnie zaburza równowagę klimatyczną, spowodowałby dramatyczne zmiany związane z globalnym ociepleniem i naraziłby na niebezpieczeństwo wiele milionów istnień ludzkich jeszcze przed końcem XXI w. A już w tej chwili zanieczyszczenie powietrza powoduje co roku 7 milionów przedwczesnych zgonów.”
| Kategoria: | Inżynieria i technika |
| Zabezpieczenie: |
Watermark
|
| ISBN: | 978-83-01-22251-2 |
| Rozmiar pliku: | 3,1 MB |
FRAGMENT KSIĄŻKI
PODZIĘKOWANIA
Za wszystkie dyskusje na temat energii odnawialnej pragnę podziękować następującym osobom: Johnowi Andrewsowi, Conyersowi Davisowi oraz kolegom ze Schwarzenegger Institute w Los Angeles, Nickowi Eyre’owi, Chrisowi Goodallowi, Mike’owi Masonowi, Moritzowi Riede, Gerardowi van Busselowi i Simonowi Watsonowi. Jestem również bardzo wdzięczny Lathi Menon za jej cenne spostrzeżenia oraz całemu zespołowi Oxford University Press za pomoc w przygotowaniu manuskryptu do publikacji.
Przede wszystkim chcę podziękować mojej żonie Jane, której wsparcie i uwagi były bezcenne, a także Johnowi, Tessie i Piernicoli za doping i mobilizację do pracy.WYKAZ SKRÓTÓW
AC – prąd zmienny
AI (SI) – sztuczna inteligencja
CHP – kongeneracja (ogrzewanie + energia)
CO₂ – dwutlenek węgla
DC – prąd stały
eV – elektronowolt, jednostka energii stosowana w fizyce
GDP (PKB) – produkt krajowy brutto
Gt CO₂ – gigatona dwutlenku węgla
GW – gigawat, tysiąc megawatów
GWp – gigawatopik, tysiąc milionów watopików
HVAC – prąd zmienny wysokiego napięcia
HVDC – prąd stały wysokiego napięcia
kW – kilowat (tysiąc watów), jednostka mocy
kWh – kilowatogodzina, jednostka mocy
kWp – kilowatopik, tysiąc watopików
kV – kilowolt
LED – dioda elektroluminescencyjna
MW – megawat, tysiąc kilowatów
MWh – megawatogodzina, tysiąc kilowatogodzin
PV – fotowoltaika
TW – terawat, tysiąc gigawatów
TWh – terawatogodzina, tysiąc milionów (bilion) kilowatogodzin
Wp – watopik, jednostka mocy modułu solarnegoROZDZIAŁ 1
CZYM SĄ ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII?
W życiu codziennym wykorzystujemy energię przez cały czas: gdy rozmawiamy przez telefon, gotujemy wodę lub prowadzimy samochód. Dostęp do energii ma wpływ na wysoką jakość życia: zapewnia ciepło, produkcję żywności i technologię zasilania; w ostatnich 200 latach do jej produkcji coraz bardziej wykorzystywaliśmy paliwa kopalne. Jednak spalanie węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego powoduje uwalnianie ogromnych ilości dwutlenku węgla (CO₂) do atmosfery, a także wytwarza niezwykle szkodliwe dla naszego zdrowia i dla środowiska naturalnego zanieczyszczenia. Mimo to najprościej byłoby dalej je użytkować, tym bardziej że zasoby paliw kopalnych wystarczą na kolejnych kilkaset lat. Jednak dalszy wzrost poziomu dwutlenku węgla w atmosferze, który już obecnie poważnie zaburza równowagę klimatyczną, spowodowałby dramatyczne zmiany związane z globalnym ociepleniem i naraziłby na niebezpieczeństwo wiele milionów istnień ludzkich jeszcze przed końcem XXI w. W tej chwili zanieczyszczenie powietrza powoduje co roku 7 mln przedwczesnych zgonów.
Energia ze źródeł odnawialnych
Na szczęście wykorzystanie niektórych źródeł energii, w szczególności użytkowanie energii słonecznej, wiatrowej i wodnej, nie wiąże się z tymi szkodliwymi konsekwencjami. W wielu częściach świata generatory energii słonecznej i wiatrowej stają się obecnie najtańszymi źródłami zasilania i są realną alternatywą dla paliw kopalnych. Co więcej, te źródła energii są odnawialne, ponieważ mogą się samoistnie uzupełniać w ciągu od paru dni lub do kilku dekad. Jeśli produkowana energia jest przystępna cenowo, a jej wytwarzanie nie jest szkodliwe dla ludzi ani dla środowiska (co może się zdarzyć np. wtedy, gdy lasy są wycinane pod uprawy energetyczne), to dostawy energii odnawialnej są zrównoważone. Taka zrównoważona energia przynosi wiele natychmiastowych korzyści. Może zmniejszyć zanieczyszczenie powietrza, które jest plagą wielu miast, zapewnić tańszą energię oraz sporo nowych miejsc pracy, a także zagwarantować niedrogie bezpieczeństwo energetyczne milionom ludzi.
Jeszcze kilka lat temu rezygnacja z paliw kopalnych w walce z globalnym ociepleniem byłaby bardzo trudna z powodu tradycyjnego podejścia do tej kwestii zakorzenionego w społeczeństwie, a każda alternatywa była bardzo kosztowna. Ponadto ponieważ zmiany klimatyczne wydawały się jedynie stopniowym i odległym zagrożeniem, niewywołującym gwałtownych emocji ani chęci do natychmiastowej reakcji, wiele osób i rządów było niechętnych podejmowaniu działań. Teraz jednak zagrożenie jest znacznie bliższe, więc odejście od paliw kopalnych na rzecz źródeł odnawialnych stało się krokiem koniecznym.
Słońce jest najważniejszym źródłem energii odnawialnej. Jego promieniowanie zapewnia światło do oświetlenia, ciepło do ogrzewania i gotowania. Może być również przekształcane w energię elektryczną za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Różnice w absorpcji promieni słonecznych powodują zróżnicowanie w temperaturach na powierzchni Ziemi, dzięki czemu powstaje wiatr, który można wykorzystywać do napędzania turbin wiatrowych. Rzeki są źródłem energii wodnej; są także częścią naturalnego cyklu, w którym opady deszczu z chmur spływają ciekami do morza, a parowanie wody do atmosfery, wywołane ciepłem promieni słonecznych, powoduje powstawanie chmur. Rośliny czerpią energię z fotosyntezy, podczas której dwutlenek węgla i woda są przekształcane w węglowodany dzięki światłu słonecznemu. Rośliny dostarczają pożywienia, a także mogą być źródłem paliwa do ogrzewania i napędzania silników. Słońce i wiatr są w stanie dostarczyć całą energię, której potrzebuje świat, a nawet wielokrotnie więcej, niż jest to konieczne.
Wczesne źródła energii
Aż do XVIII w. prawie wszystkie źródła energii były źródłami odnawialnymi. Rośliny i zwierzęta były źródłem żywności i surowców, takich jak drewno, nawóz, olej i tłuszcz, służących do gotowania, ogrzewania, oświetlenia i budowy schronienia; są one obecnie określane mianem biomasy tradycyjnej. W epoce brązu węgiel drzewny, wytwarzany przez spalanie drewna przy ograniczonym dopływie powietrza, spalający się w wyższej temperaturze, umożliwił oczyszczanie rud różnych metali. Przez wiele stuleci zwierzęta ułatwiały wiele zadań, a konie i woły zapewniały energię i transport.
Podstawowym zastosowaniem energii słonecznej, oprócz jej znaczenia dla uprawy żywności, było ogrzewanie i oświetlenie domostw. Starożytni Grecy i Chińczycy budowali domy z głównymi pokojami wychodzącymi na południe, aby były jak najbardziej nasłonecznione, a Rzymianie stosowali szklane szyby, które pomagały zatrzymać ciepło wewnątrz pomieszczeń. W gorącym i suchym klimacie zwykle budowano domy o bardzo grubych ścianach, aby nie dopuścić do nagrzewania się wnętrz w ciągu dnia i zatrzymać ciepło w nocy. Ciepło słoneczne było również wykorzystywane do suszenia materiałów, np. gliny na cegły, oraz do konserwowania żywności.
Do ogrzewania i oświetlania wykorzystywano czasami węgiel, torf i ropę naftową, choć ich użycie było zwykle ograniczone. W nielicznych miejscach dostępna była energia geotermalna pod postacią gorących źródeł. Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pochodzi z ciepła wydzielanego z wnętrza Ziemi. Starożytni Rzymianie wykorzystywali gorące źródła w niektórych łaźniach, co można nadal zobaczyć w Pompejach.
Za wszystkie dyskusje na temat energii odnawialnej pragnę podziękować następującym osobom: Johnowi Andrewsowi, Conyersowi Davisowi oraz kolegom ze Schwarzenegger Institute w Los Angeles, Nickowi Eyre’owi, Chrisowi Goodallowi, Mike’owi Masonowi, Moritzowi Riede, Gerardowi van Busselowi i Simonowi Watsonowi. Jestem również bardzo wdzięczny Lathi Menon za jej cenne spostrzeżenia oraz całemu zespołowi Oxford University Press za pomoc w przygotowaniu manuskryptu do publikacji.
Przede wszystkim chcę podziękować mojej żonie Jane, której wsparcie i uwagi były bezcenne, a także Johnowi, Tessie i Piernicoli za doping i mobilizację do pracy.WYKAZ SKRÓTÓW
AC – prąd zmienny
AI (SI) – sztuczna inteligencja
CHP – kongeneracja (ogrzewanie + energia)
CO₂ – dwutlenek węgla
DC – prąd stały
eV – elektronowolt, jednostka energii stosowana w fizyce
GDP (PKB) – produkt krajowy brutto
Gt CO₂ – gigatona dwutlenku węgla
GW – gigawat, tysiąc megawatów
GWp – gigawatopik, tysiąc milionów watopików
HVAC – prąd zmienny wysokiego napięcia
HVDC – prąd stały wysokiego napięcia
kW – kilowat (tysiąc watów), jednostka mocy
kWh – kilowatogodzina, jednostka mocy
kWp – kilowatopik, tysiąc watopików
kV – kilowolt
LED – dioda elektroluminescencyjna
MW – megawat, tysiąc kilowatów
MWh – megawatogodzina, tysiąc kilowatogodzin
PV – fotowoltaika
TW – terawat, tysiąc gigawatów
TWh – terawatogodzina, tysiąc milionów (bilion) kilowatogodzin
Wp – watopik, jednostka mocy modułu solarnegoROZDZIAŁ 1
CZYM SĄ ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII?
W życiu codziennym wykorzystujemy energię przez cały czas: gdy rozmawiamy przez telefon, gotujemy wodę lub prowadzimy samochód. Dostęp do energii ma wpływ na wysoką jakość życia: zapewnia ciepło, produkcję żywności i technologię zasilania; w ostatnich 200 latach do jej produkcji coraz bardziej wykorzystywaliśmy paliwa kopalne. Jednak spalanie węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego powoduje uwalnianie ogromnych ilości dwutlenku węgla (CO₂) do atmosfery, a także wytwarza niezwykle szkodliwe dla naszego zdrowia i dla środowiska naturalnego zanieczyszczenia. Mimo to najprościej byłoby dalej je użytkować, tym bardziej że zasoby paliw kopalnych wystarczą na kolejnych kilkaset lat. Jednak dalszy wzrost poziomu dwutlenku węgla w atmosferze, który już obecnie poważnie zaburza równowagę klimatyczną, spowodowałby dramatyczne zmiany związane z globalnym ociepleniem i naraziłby na niebezpieczeństwo wiele milionów istnień ludzkich jeszcze przed końcem XXI w. W tej chwili zanieczyszczenie powietrza powoduje co roku 7 mln przedwczesnych zgonów.
Energia ze źródeł odnawialnych
Na szczęście wykorzystanie niektórych źródeł energii, w szczególności użytkowanie energii słonecznej, wiatrowej i wodnej, nie wiąże się z tymi szkodliwymi konsekwencjami. W wielu częściach świata generatory energii słonecznej i wiatrowej stają się obecnie najtańszymi źródłami zasilania i są realną alternatywą dla paliw kopalnych. Co więcej, te źródła energii są odnawialne, ponieważ mogą się samoistnie uzupełniać w ciągu od paru dni lub do kilku dekad. Jeśli produkowana energia jest przystępna cenowo, a jej wytwarzanie nie jest szkodliwe dla ludzi ani dla środowiska (co może się zdarzyć np. wtedy, gdy lasy są wycinane pod uprawy energetyczne), to dostawy energii odnawialnej są zrównoważone. Taka zrównoważona energia przynosi wiele natychmiastowych korzyści. Może zmniejszyć zanieczyszczenie powietrza, które jest plagą wielu miast, zapewnić tańszą energię oraz sporo nowych miejsc pracy, a także zagwarantować niedrogie bezpieczeństwo energetyczne milionom ludzi.
Jeszcze kilka lat temu rezygnacja z paliw kopalnych w walce z globalnym ociepleniem byłaby bardzo trudna z powodu tradycyjnego podejścia do tej kwestii zakorzenionego w społeczeństwie, a każda alternatywa była bardzo kosztowna. Ponadto ponieważ zmiany klimatyczne wydawały się jedynie stopniowym i odległym zagrożeniem, niewywołującym gwałtownych emocji ani chęci do natychmiastowej reakcji, wiele osób i rządów było niechętnych podejmowaniu działań. Teraz jednak zagrożenie jest znacznie bliższe, więc odejście od paliw kopalnych na rzecz źródeł odnawialnych stało się krokiem koniecznym.
Słońce jest najważniejszym źródłem energii odnawialnej. Jego promieniowanie zapewnia światło do oświetlenia, ciepło do ogrzewania i gotowania. Może być również przekształcane w energię elektryczną za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Różnice w absorpcji promieni słonecznych powodują zróżnicowanie w temperaturach na powierzchni Ziemi, dzięki czemu powstaje wiatr, który można wykorzystywać do napędzania turbin wiatrowych. Rzeki są źródłem energii wodnej; są także częścią naturalnego cyklu, w którym opady deszczu z chmur spływają ciekami do morza, a parowanie wody do atmosfery, wywołane ciepłem promieni słonecznych, powoduje powstawanie chmur. Rośliny czerpią energię z fotosyntezy, podczas której dwutlenek węgla i woda są przekształcane w węglowodany dzięki światłu słonecznemu. Rośliny dostarczają pożywienia, a także mogą być źródłem paliwa do ogrzewania i napędzania silników. Słońce i wiatr są w stanie dostarczyć całą energię, której potrzebuje świat, a nawet wielokrotnie więcej, niż jest to konieczne.
Wczesne źródła energii
Aż do XVIII w. prawie wszystkie źródła energii były źródłami odnawialnymi. Rośliny i zwierzęta były źródłem żywności i surowców, takich jak drewno, nawóz, olej i tłuszcz, służących do gotowania, ogrzewania, oświetlenia i budowy schronienia; są one obecnie określane mianem biomasy tradycyjnej. W epoce brązu węgiel drzewny, wytwarzany przez spalanie drewna przy ograniczonym dopływie powietrza, spalający się w wyższej temperaturze, umożliwił oczyszczanie rud różnych metali. Przez wiele stuleci zwierzęta ułatwiały wiele zadań, a konie i woły zapewniały energię i transport.
Podstawowym zastosowaniem energii słonecznej, oprócz jej znaczenia dla uprawy żywności, było ogrzewanie i oświetlenie domostw. Starożytni Grecy i Chińczycy budowali domy z głównymi pokojami wychodzącymi na południe, aby były jak najbardziej nasłonecznione, a Rzymianie stosowali szklane szyby, które pomagały zatrzymać ciepło wewnątrz pomieszczeń. W gorącym i suchym klimacie zwykle budowano domy o bardzo grubych ścianach, aby nie dopuścić do nagrzewania się wnętrz w ciągu dnia i zatrzymać ciepło w nocy. Ciepło słoneczne było również wykorzystywane do suszenia materiałów, np. gliny na cegły, oraz do konserwowania żywności.
Do ogrzewania i oświetlania wykorzystywano czasami węgiel, torf i ropę naftową, choć ich użycie było zwykle ograniczone. W nielicznych miejscach dostępna była energia geotermalna pod postacią gorących źródeł. Jest to odnawialne źródło energii, ponieważ pochodzi z ciepła wydzielanego z wnętrza Ziemi. Starożytni Rzymianie wykorzystywali gorące źródła w niektórych łaźniach, co można nadal zobaczyć w Pompejach.
więcej..
