niedziela, 18 listopada 2012

Koncepcja Edisona wraca do łask.

W 1882 roku T.Edison uruchomił pierwszą sieć przesyłową prądu stałego. Jego ówczesny oponent N.Tesla promował dystrybucje poprzez prądu zmiennego.
Wszyscy wiemy jak ta zaciekłą rywalizacja się skończyła. Metoda dystrybucji prądu zmiennego ma wiele zalet kwestiach łatwości przesyłu i bezpieczeństwa.
Wszystko jednak wskazuje na to że wynalazek Edisona ma się dobrze i dla pewnych rozwiązań sprawuje się znacznie lepiej niż wynalazek Tesli. Ostatnie doniesienia z 8 listopada  z obozu firmy ABB pomogą usprawnić i jeszcze bardziej rozpowszechnić dystrybucje energii za pomocą prądu stałego.

Otóż szwajcarski oddział ABB ogłosił opracowanie pierwszego wyłącznika na prąd stały (High Voltage Direct Current HVDC). Wynalazek ten jest obiecujący nie tylko dla źródeł energii odnawialnej, ale również dla różnego rodzaju źródeł, którymi można przesyłać energie na większe dystanse. Wyłącznik HVDC łączy szybki mechanizm wyłączania z wysokimi napięciami, który będzie w stanie przerwać przepływ mocy z dużej elektrowni w ciągu 5 milisekund.

Coraz więcej krajów (m. in. USA, Chile, Turcja)  korzysta z łączenia źródeł energij za pomocą prądu stałego. Technologia ta jest bardziej ekonomiczna do przesyły prądu na dużych odległościach gdzie koszty są mniejsze od przesyłu węgla na ten sam dystans. Dzieje się to dlatego że w przypadku prądu stałego nie występuje ograniczenie długości zwaną długością graniczną. Chodzi tu o to że w przypadku linii prądu przemiennego mamy do czynienia z mocą bierną, która pulsuje między źródłem a odbiornikiem i nie jest zamieniana na prace. W przypadku prądu stałego pojęcie mocy biernej nie występuje.

Technologia HVDC jest potrzebna przesyłania energii na długie dystanse z elektrowni wodnych, integracji energetyki wiatrowej (głównie offshore), wizjonerskich projektów fotowoltaiki, jak i integracji różnych sieci energetycznych. ABB jest pionierem HVDC od 60 lat. Z więcej niż 70 projektami, ABB stanowi obecnie połowę globalnego zainstalowanego rynku przesyłu energii w postaci prądu stałego, reprezentując przepustowość większą niż 60,000MW.

Rozwój HVDC prowadzi do zwiększenia połączeń pomiędzy różnymi częściami świata. Kolejnym logicznym krokiem jest połączenie i zoptymalizowanie istniejących linii sieci. ABB pracuje nad stworzeniem multi-terminalnego systemu. Ostatnie opracowanie wyłączników prądu stałego stanowią główny krop w rozwoju sieci HVDC. Prawdopodobnie nie przyczyni się to do tego, że nagle w naszych gniazdkach zamiast prądu przemiennego będziemy mieli prąd stały. Wciąż bowiem większa część generowanej energii jest produkowana za pomocą generatorów prądu przemiennego.
Na pewno nowy wynalazek przyczyni się do stabilizacji sieci i większego wykorzystania nowych technologii źródeł odnawialnych.

źródło: powermag

sobota, 22 stycznia 2011

energetyka a rozwój

Od czasu do czasu chciałbym również pisać na tematy odbiegające ściśle od techniczno-fizycznego podejścia i popatrzeć na energetykę jako dziedzinę społeczną. Przedmiotem tego zainteresowania jest już coraz większy wpływ energetycznych technologi na zmiany społeczne i psychologiczne. Jak i odwrotnie, kiedy to ludzie wpływają na technologie energetyczne. Co obecnie obserwujemy, walcząc z globalnym ociepleniem. Będę się starał przytaczać różnego rodzaju przykłady, przypominając jak ważną dziedziną jest energetyka.

Śmiało mogę powiedzieć, że energetyka jest ściśle powiązana z rozwojem cywilizacji. Bardzo łatwo można określać/szacować wielkości jej wykorzystania co pomaga nam w odzwierciedlaniu rozwoju.

W odniesieniu do zaawansowanych technologi i ich „zaawansowania”, chce zaprezentować to co zaproponował Kardaszew:
Nikołaj Kardaszew jest rosyjskim astrofizykiem który w trakcie badań nad pulsarem, zaproponował w 1964 roku skale, klasyfikującą rozwój cywilizacji za pomocą hipotetycznego kryterium zaawansowania technologicznego. Kryterium tym jest, jak że by inaczej; wykozystanie energii przez daną cywilizację.

Kurdaszew wyróżnia trzy typy:
- pierwszy - cywilizacja zdolna do wykorzystania całej energii dostępnej na swojej planecie (moc ok. 10^16W)
- druga - cywilizacja zdolna do wykorzystania energii z gwiazdy (moc ok. 10^26W)
- trzecia - cywilizacja potrafiąca wykorzystać energię z galaktyki (moc ok. 10^36)
No ale wróćmy na ziemię. Obecnie Wykorzystujemy 0,16% całej energii dostępnej na Ziemi. Co świadczy o tym iż mamy jeszcze wiele do zrobienia i wiele jeszcze się wydarzy w dziedzinie jaką jest energetyka.
Zachęcam do poczytania na stronach Wikipedi.

poniedziałek, 27 września 2010

energooszczędne żarówki cd

Może wybór energooszczędnej żarówki był by prostszy, gdyby sposób w jaki człowiek widzi odbywał się przy całym pochłanianym spektrum jaki odbiera. Niestety jest inaczej:


Rysunek przedstawia względną czułość ludzkiego oka. Czułość ta w toku ewolucji, dostosowana jest do spektrum jakie wysyła do nas słońce, a jego maksimum wypada w okolicach średniej natężenia promieni padających.
Mamy tutaj argument przemawiający za tym, że tylko żarówki takie jak tradycyjne czy (doskonale oddające naturalne promieniowanie) żarówki halogene, będą najlepsze dla naszego oka.

Niestety, samo oko, nie potrafi odbierać każdego koloru z taką samą czułością. Powyższy wykres jest ekstrapolacją tego, jak odbierają barwy komórki światłoczułe: czopki i pręciki.


W źródłach światła LEDowych czy kompaktowych bazuje się na tym założeniu, dobierając tak emisję fotonów, by światło które się składa na końcowy efekt dawało nam barwę białą.


Co przy dobrym źródle światła nie powinno obciążać zbytnio jednego z typów pręcików, przez co męczyć oczu.

środa, 8 września 2010

nowe technologie energetyczne to wyższe ceny energii

W dzisiaj w serwisie wnp.pl pojawił się wywiad z wiceprezesem firmy Hitachi - M. Jochem. W którym to dowiadujemy się na temat tego iż nowe technologie wiążą się z dodatkowymi kosztami. Przyglądnijmy się temu tematowi bliżej. Dlaczego nowe technologie nie zdobywają szybko rynku mimo swoich zalet i powodują wyższe ceny energii.

Powodów takich jest kilka.

Bariery związane z niedoskonałościami działania rynków.
- brak informacji o technologiach i ich stosowaniu
- zniekształcenia cen
- świeże rozwijające się rynki zbytu
- brak infrastruktury

Ekonomiczne
- ryzyko inwestycji
- wysokie koszty budowy nowych instalacji

Inne
- bezpieczeństwo energetyczne
- polityka energetyczna/ekologiczna
- efekt zwlekania


Matthaias mówi również o tym, że jego firma wielokrotnie inwestowała w nowe technologie które początkowo były drogie.

Nowe technologie energetyczne wiążą się z dodatkowymi kosztami i może to mieć wpływ na ceny energii, ale zawsze jest tak, że gdy dopiero rozwija się jakąś technologię to jest ona stosunkowo droga - mówi dr Matthias Jochem, wiceprezes Hitachi Power Europe.
Nowe technologie wiążą się z dodatkowymi kosztami i może to mieć wpływ na ceny energii, ale zawsze jest tak, że gdy dopiero rozwija się jakąś technologię to jest ona stosunkowo droga. Wierzymy, że jeżeli te technologie zaczną być wprowadzane na masową skalę to ich koszty szybko spadną - mówi dr Matthias Jochem, wiceprezes Hitachi Power Europe. 

Źródło: RAND Corporation


Łatwo zauważyć i chyba oczywistym jest, że czym większa firma tym większe możliwości w inwestowanie.
Większe firmy (ale nie tylko) są otwarte na nowe inwestycje. Mając dostęp do zasobów i wykwalifikowanego personelu są w stanie podejmować mniejsze koszty.
Model matematyczny wprowadzania nowych technologi przedstawia się następująco.

gdzie:
t – czas
St – zdolność produkcyjna technologii albo liczba użytkowników technologii,
b,c – parametry „ofensywności” albo szybkości rozpowszechniania technologii,
U – całkowita zdolność produkcyjna potencjalnych użytkowników technologii albo maksymalna liczba użytkowników technologii potencjał techniczny/ekonomiczny

W rzeczywistości, zawsze to może wyglądać inaczej, gdyż postęp zależny jest od rozpowszechniania informacji, doświadczeń, kontaktów, jak i samych charakterystyk technologicznych.

środa, 1 września 2010

1 wrzesień to też koniec z 75-kami

Dzisiaj, wchodzi zakaz wprowadzania do obrotu w krajach UE tradycyjnych żarówek 75W. Jeszcze pozostaje nam rok na cieszenie się żarówkami 60W, a już za 2 lata w wrześniu wynalazek Edisona odejdzie do historii. Mamy tutaj specyficzną sytuację, gdzie sprzedaż nie jest dyktowana popytem, a tylko poprzez odgórnie rozporządzenia unijne. Mogło by to prowadzić do szerokiego niezadowolenia w podejmowaniu takich decyzji przez unię. Na szczęście brak silnych i jasnych argumentów przeciwko stosowaniu oświetlenia energooszczędnego, ze wskazaniem na jego szkodliwość dla zdrowia. Pomimo kilku ciągle żyjących mitów na temat energooszczędnych żarówek kompaktowych, ciągle nie wszyscy są przekonani do ich używania. Unia natomiast stawia na ekologie, licząc na (i tak w skali globalnym znikomą) redukcję emisji dwutlenku węgla.

Wydawało by się, że już pozostaje nam kupno tych kompaktów. Szczęśliwie jednak obywatel wspólnoty nadal ma możliwość wyboru. Wśród różnego rodzaju źródeł światła możemy znaleźć: wcześniej wspomnianą świetlówkę, halogen, czy diodę.

Możemy śmiało powiedzieć, że jesteśmy dzisiaj technologicznie przygotowani do zastąpienia tradycyjnych żarówek przez energooszczędne źródła światła. Zważywszy, iż nie udało nam się wyrobić w sobie kultury oszczędzania. Wycofywanie żarówek jarzeniowych, dzieli społeczeństwo w podejmowaniu decyzji, ale też i buduję tą świadomość, że zawsze pozostaje nam nowy wybór.


Świetlówka kompaktowa
zalety:
najtańsza z wszystkich energooszczędnych rozwiązań
80% mniejsze zużycie niż tradycyjna żarówka
produkty dobrej jakości 8lat działania
wady:

Halogen
zalety:
teoretycznie 2-5 wyższa żywotność niż żarówki tradycyjne
światło najbardziej zbliżone do światła dziennego
30-50% mniejsze zużycie niż tradycyjna żarówka
wady:
niższa żywotność niż świetlówek
wysoka temperatura bańki (problem z zastąpieniem halogenu w miejsce starej żarówki)
wersje na niskie napięcie wymagają transformatora

LED
zalety:
80% mniejsze zużycie niż tradycyjna żrówka
45 000h świecenia 45razy więcej niż tradycyjna żarówka

wady:
punktowe źródło światła


Pozostaje jeszcze cena, ale i tutaj nie ma co przesadzać. W końcu każdy zamiennik się spłaca przed przewidywanym końcem jego eksploatacji.
Problemem natomiast jeszcze przez długi czas będzie utylizacja i tutaj już tylko od nas zależy czy odnajdziemy się w nowej świetlanej ekologicznie sytuacji.